生物必修ⅰ人教新课标 细胞核系统的控制中心课件

1、第第3节细胞核节细胞核系统的控制中系统的控制中心心学习导航学习导航1.简述细胞核的结构和功能。简述细胞核的结构和功能。2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。尝试制作真核细胞的三维结构模型。新知初探新知初探思维启动思维启动一、细胞核的分布、结构与功能一、细胞核的分布、结构与功能1.分布分布除了高等植物成熟的筛管细胞和除了高等植物成熟的筛管细胞和_等极少数细胞外，等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。真核细胞都有细胞核。哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞2.结构结构双层双层细胞质细胞质RNA核糖体核糖体DNA和蛋白质和蛋白质DNA核质核质信息信息3.功能：细胞核是遗传信息库，是细胞功能：细胞核是

2、遗传信息库，是细胞_的控制中心。的控制中心。代谢和遗传代谢和遗传判一判判一判(1)细胞核存在于真核生物的所有细胞中。细胞核存在于真核生物的所有细胞中。()(2)细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心。制中心。()(3)控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的。令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的。()(4)染色质是由染色质是由DNA和蛋白质组成的，易被碱性和蛋白质组成的，易被碱性染料染成深色。染料染成深色。()二、细胞核的功能及模型构建二、细胞核的功能及模型构建1.细胞核

3、的功能细胞核的功能(1)有关实验有关实验细胞核细胞核分裂和分化分裂和分化细胞核细胞核细细胞核胞核(2)结论：细胞核是遗传信息库，是细胞结论：细胞核是遗传信息库，是细胞_的控制中心。的控制中心。2.模型构建模型构建(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种对象所作的一种_的描述。的描述。(2)类型：物理模型、概念模型、类型：物理模型、概念模型、_等。等。代谢和遗传代谢和遗传简化的概括性简化的概括性数学模型数学模型(3)举例：举例：_制作的制作的DNA双螺旋双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映结构模型属于物理模型，它形象而概括地反

4、映了所有了所有DNA分子结构的共同特征。分子结构的共同特征。沃森和克里克沃森和克里克想一想想一想生物性状的遗传主要由细胞核控制，还是细胞质生物性状的遗传主要由细胞核控制，还是细胞质控制？控制？【提示提示】细胞核。细胞核。要点突破要点突破讲练互动讲练互动细胞核的结构及各部分结构的细胞核的结构及各部分结构的功能功能1.核膜核膜(1)结构结构核膜为双层膜，上有核孔，为非封闭性膜结核膜为双层膜，上有核孔，为非封闭性膜结构，做细胞切片在电镜下观察，呈不连续状，构，做细胞切片在电镜下观察，呈不连续状，如下图：如下图：外膜常与内质网相连，且附着有大量的核糖外膜常与内质网相连，且附着有大量的核糖体。体。(2)

5、功能特点功能特点物质交换：某些大分子可通过核孔出入，如核内物质交换：某些大分子可通过核孔出入，如核内mRNA经核孔进入细胞质，细胞质中合成的蛋白经核孔进入细胞质，细胞质中合成的蛋白质由核孔进入细胞核；某些离子和小分子物质如质由核孔进入细胞核；某些离子和小分子物质如核苷酸等通过跨膜运输出入核膜。核苷酸等通过跨膜运输出入核膜。2.核仁核仁(1)真核细胞最明显的结构，因为它的折光性真核细胞最明显的结构，因为它的折光性强，与细胞的其他结构很容易区分，它通常是强，与细胞的其他结构很容易区分，它通常是单一的或者多个匀质的球形小体。单一的或者多个匀质的球形小体。(2)功能：与某种功能：与某种RNA的合成和核

6、糖体的形成的合成和核糖体的形成有关。有关。3.染色质与染色体染色质与染色体染色质染色质染色体染色体不同不同点点存在时期存在时期分裂间期分裂间期分裂期分裂期形态形态细长的丝细长的丝光镜下能看到呈光镜下能看到呈圆柱状或杆状圆柱状或杆状相同相同点点成分成分主要是主要是DNA和蛋白质和蛋白质特性特性易被碱性染料染成深色易被碱性染料染成深色功能功能遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体关系关系同一种物质在不同时期的两种同一种物质在不同时期的两种存在状态存在状态特别提醒特别提醒染色质是遗传物质染色质是遗传物质DNA的主要载的主要载体，它只存在于真核细胞的细胞核中。在真核体，它只存在于真核细胞的细胞核中。在真

7、核细胞的细胞质中细胞的细胞质中(线粒体、叶绿体内线粒体、叶绿体内)遗传物质遗传物质仅单独以仅单独以DNA分子的形式存在，没有蛋白质与分子的形式存在，没有蛋白质与它结合形成染色质它结合形成染色质(体体)。在原核细胞内遗传物。在原核细胞内遗传物质以质以DNA分子的形式存在，因此说，原核细胞分子的形式存在，因此说，原核细胞内没有染色体。内没有染色体。下列有关细胞核结构的叙述，正确的是下列有关细胞核结构的叙述，正确的是()A代谢旺盛的细胞核代谢旺盛的细胞核DNA数量上升数量上升B细胞核的核膜对物质的通过具有选择性，核细胞核的核膜对物质的通过具有选择性，核孔没有孔没有C不同细胞中核仁的大小和数量是一样的

8、不同细胞中核仁的大小和数量是一样的D细胞核行使遗传功能的重要结构是染色体细胞核行使遗传功能的重要结构是染色体【思路点拨思路点拨】解答本题应明确以下三点：解答本题应明确以下三点：与细胞代谢有关的物质或结构。与细胞代谢有关的物质或结构。核膜、核孔的功能特点。核膜、核孔的功能特点。细胞核的主要功能及行使者。细胞核的主要功能及行使者。【解析解析】代谢旺盛的细胞蛋白质含量高，因代谢旺盛的细胞蛋白质含量高，因此此mRNA、核糖体较多，核孔数目增多，核仁、核糖体较多，核孔数目增多，核仁体积增大。核膜、核孔对物质的进出都有选择体积增大。核膜、核孔对物质的进出都有选择性。细胞核的主要功能是遗传与代谢的控制中性。

9、细胞核的主要功能是遗传与代谢的控制中心，其行使者是心，其行使者是DNA，而，而DNA是染色体的主要是染色体的主要成分之一。成分之一。【答案答案】D(1)选项选项C中的结构有什么功能？中的结构有什么功能？(2)选项选项D中的结构在什么时期出现？中的结构在什么时期出现？【提示提示】(1)与某种与某种RNA的合成以及核糖体的的合成以及核糖体的形成有关。形成有关。(2)在细胞分裂期。在细胞分裂期。互动探究互动探究【探规寻律探规寻律】DNA的变与不变的变与不变代谢旺盛的细胞中，核代谢旺盛的细胞中，核DNA数量不变，质数量不变，质DNA可能会增多，因为细胞质中的可能会增多，因为细胞质中的DNA主要主要分布

10、于线粒体、叶绿体，在代谢旺盛的细胞分布于线粒体、叶绿体，在代谢旺盛的细胞中线粒体会增多。中线粒体会增多。细胞核的功能细胞核的功能1.伞藻嫁接和核移植实验分析伞藻嫁接和核移植实验分析(1)伞藻嫁接实验解读伞藻嫁接实验解读(图甲图甲)将将A中的两伞帽均去掉得中的两伞帽均去掉得B；将将B中的伞柄交换位置嫁接得中的伞柄交换位置嫁接得C；继续培养继续培养C得得D。结论：伞帽形状与伞柄无关。结论：伞帽形状与伞柄无关。(2)伞藻核移植实验解读伞藻核移植实验解读(图乙图乙) 将将F的伞帽和细胞核去掉；的伞帽和细胞核去掉；将将E的细胞核取出，并移植到的细胞核取出，并移植到F中；中；继续培养移植核后的继续培养移植

11、核后的F得得G。结论：伞藻的伞帽形状由细胞核控制，而与伞柄无结论：伞藻的伞帽形状由细胞核控制，而与伞柄无关。关。说明：图乙是对图甲实验的补充，进一步验证细胞核说明：图乙是对图甲实验的补充，进一步验证细胞核功能。功能。2.细胞是一个高度有序的统一整体细胞是一个高度有序的统一整体细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。化的环境中自我调控、高度有序地进行。(1)从结构上看：从结构上看：细胞核与细胞质可以通过核细胞核与细胞质

12、可以通过核孔相互沟通；孔相互沟通；细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的成细胞完整的“生物膜系统生物膜系统”。(2)从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们相互联系、分工合作、协调一致地同，但它们相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。共同完成各项生命活动。(3)从调控上看：细胞核是遗传物质储存和复制从调控上看：细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。细胞的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。细胞的整个生命活动主要是由的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，调控和决

13、定的，整个细胞形成了一个高度有序的调控系统。整个细胞形成了一个高度有序的调控系统。如下图所示，用一根玻璃针，将一个变如下图所示，用一根玻璃针，将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生存。如果在去核三代，单独的细胞核则无法生存。如果在去核三天后，再植回一个细胞核，这个变形虫能够正天后，再植回一个细胞核，这个变形虫能够正常生活。根据上述现象完成问题：常生活。根据上述现象完成问题：(1)正常

14、细胞中细胞核与细胞质的关系是正常细胞中细胞核与细胞质的关系是_。(2)去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是是_。(3)单独的细胞核不能生存的原因是单独的细胞核不能生存的原因是_。(4)去核后三天再植回一个细胞核，变形虫又生去核后三天再植回一个细胞核，变形虫又生活正常，由此可以说明活正常，由此可以说明_。【解析解析】细胞是一个统一的整体，只有保持细胞是一个统一的整体，只有保持细胞的完整性，才能完成各项生理活动。由于细胞的完整性，才能完成各项生理活动。由于蛋白质是生命活动的主要体现者，去核后的变蛋白质是生命活动的主要体现者，去核后的变形虫，细胞质中已合成的

15、蛋白质仍在形虫，细胞质中已合成的蛋白质仍在发挥作用，所以可生活一段时间。发挥作用，所以可生活一段时间。而单独裸露而单独裸露的细胞核，由于失去了细胞质所提供的营养及的细胞核，由于失去了细胞质所提供的营养及能量，不久就死去。去核三天后，植回一个细能量，不久就死去。去核三天后，植回一个细胞核，变形虫又恢复正常生活，说明细胞核在胞核，变形虫又恢复正常生活，说明细胞核在细胞生命活动中起决定性作用。细胞生命活动中起决定性作用。【答案答案】(1)相互依存的统一整体相互依存的统一整体(2)已合已合成的蛋白质仍在发挥作用成的蛋白质仍在发挥作用(3)没有营养物质及没有营养物质及能量供应能量供应(4)细胞核在细胞生

16、命活动中起决定细胞核在细胞生命活动中起决定性作用性作用对细胞核的功能理解不全面对细胞核的功能理解不全面从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入母从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入母羊乙去掉细胞核的卵细胞中，融合后的细胞经卵羊乙去掉细胞核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内，生出的小羊大多数性状，生出的小羊大多数性状()A像甲和乙像甲和乙 B像甲像甲C像乙像乙 D像丙像丙【常见错误常见错误】选选A或选或选C。【错因分析错因分析】控制生物性状的遗传物质主要存控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核内，根据题干信息可知，小羊的大部在

17、于细胞核内，根据题干信息可知，小羊的大部分性状与甲羊相似。另外还受细胞质遗传物质的分性状与甲羊相似。另外还受细胞质遗传物质的控制，少部分性状与乙羊相似。控制，少部分性状与乙羊相似。【正确答案正确答案】B对伞藻的嫁接实验理解不透彻对伞藻的嫁接实验理解不透彻如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是()A该实验证明了细胞核是遗传的控制中心该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B该实验证明了细胞核是代谢的调控中心该实验证明了细胞

18、核是代谢的调控中心C欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验D长出的伞帽与甲的伞帽特征相同长出的伞帽与甲的伞帽特征相同【正确解答正确解答】选选C。细胞核是细胞代谢和遗传。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征，需要同时进行对照实验，以增强实验的的特征，需要同时进行对照实验，以增强实验的说服力；说服力；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心，故调控中心，故A、B错。因性状