3.3 细胞核的结构和功能 课件-2021-2022学年高一上学期生物人教版2019必修1

第3节细胞核的结构和功能问题探讨乙甲体细胞卵母细胞克隆牛技术流程图提取提取取核去核体外培养早期胚胎胚胎移植丙生产克隆牛讨论：克隆牛的性状与哪只牛几乎一样？这说明了什么？哞哞哞重组细胞这说明了生物的性状主要是由细胞核控制的你能推测“中中”和“华华”的诞生的过程吗？2017年，世界首个克隆猴在我国诞生克隆猴：“中中”和“华华”供体乙成纤维细胞供体甲卵母细胞细胞核去核去核卵母细胞融合激活克隆猴提取重组细胞胚胎移植代孕母猴丙分析这一过程，克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的？该实例也说明生物的性状主要是由细胞核控制的。思考：哺乳动物成熟的红细胞高等植物成熟的筛管细胞除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。脊椎动物的骨骼肌细胞一个细胞一般只有一个细胞核，但也有些细胞还有多个细胞核，如脊椎动物的骨骼肌细胞。双小核草履虫思考：

细胞核在细胞的生命活动中起什么作用呢？

资料分析：细胞核具有什么功能？

通过以下四个实验进行归纳总结。美西螈属两栖动物，卵细胞体积大，易于操作。资料1：美西螈核移植实验二、细胞核的功能资料一：美西螈核移植实验黑色美西螈白色美西螈胚胎细胞卵细胞取核去核核移植黑色美西螈若要增加一组实验进一步增强实验的说服力，该如何做？细胞核的功能③结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由

控制的。②实验对照分析细胞核重组细胞胚胎细胞卵细胞黑色美西螈白色美西螈核移植去核取核黑色美西螈重组细胞胚胎细胞卵细胞白色美西螈黑色美西螈核移植去核取核白色美西螈蝾螈受精卵

部分用头发横缢不分裂分裂（慢）（快）无核有核结论：细胞的分裂和分化是由细胞核控制的

部分开始分裂发育为正常胚胎发育为正常胚胎挤入一个核资料2：蝾螈受精卵横缢实验有核有核无核不分裂分裂开始分裂蝾螈受精卵继续分裂发育(慢)发育(快)只能消化已吞噬食物，不能摄食和应激，细胞器退化，短暂存活恢复正常死亡短暂存活正常活动结论：生物体的生命活动受细胞核控制细胞核与细胞质不能单独存在，是相互依存的1变形虫去核及核移植3实验方法：为了研究细胞核是否为活细胞所必需,一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞,把每个细胞都分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的相同的条件下培养,他得到下面的实验数据:实验结果：如右表格时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765细胞切割实验问题1：如果你是研究者，你怎样描述上述数据？你能得出什么结论？结果：与有核部分相比，细胞无核部分随着培养天数的增加，存活个数更少/降低速度更快，第4天就没有存活的细胞了。时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765细胞切割实验结论：

细胞核是活细胞所必需的结构。时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765问题1：如果你是研究者，你怎样描述上述数据？你能得出什么结论？细胞切割实验问题2：有人质疑这位生物学家，要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释。请你尝试为这位生物学家作出解释。解释：一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765细胞切割实验伞帽伞柄假根细胞核菊花形伞藻的结构伞形

伞藻４伞藻嫁接和核移植实验

伞藻是一种单细胞绿藻，由“帽”、柄和假根三部分构成，其中细胞核位于假根部位。伞藻的再生性很强，即伞帽被切除之后，很短时间内就能够生出新的伞帽。帽柄假根伞形菊花形资料4：伞藻嫁接与核移植实验假设1：由“柄”决定。因为柄中有大量细胞质，其中也含有遗传物质。思考：伞藻顶帽的形状由哪一部分决定？假设2：由“假根”决定。因为细胞核存在于假根中。资料4：伞藻嫁接与核移植实验甲乙帽柄假根讨论：设计核移植实验。①伞帽的形状由假根决定还是由伞柄决定？②该实验是否有对照？③能否得出“伞帽的形状由细胞核决定”这一结论？为什么？④若不能，说明理由并设计实验证明。既有相互对照，又有自身对照。假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。假根决定伞帽形状资料4：伞藻嫁接与核移植实验丙丁讨论：⑤为什么进行核移植实验？

可排除假根中其他物质的作用，从而证明伞藻“帽”的形状是细胞核控制的。结论：生物体的形态建成与

有关。细胞核资料4：伞藻嫁接与核移植实验资料1：黑白美西螈核移植实验资料4：伞藻嫁接与核移植实验肤色性状受细胞核控制伞藻形态构建受细胞核控制细胞核控制细胞的遗传资料2：蝾螈受精卵横缢实验资料3：变形虫切割实验细胞分裂、分化等受细胞核控制细胞核控制细胞的代谢——细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核是细胞生命活动的控制中心细胞核的功能总结：细胞核的功能物质合成能量转换信息交流生长、发育衰老、凋亡DNA上贮存着遗传信息细胞生命活动的蓝图（控制代谢）遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心！细胞核功能细胞是一个统一的整体思考：哺乳动物成熟的红细胞、精子的寿命比正常细胞短，这说明了什么?说明：细胞各结构相互依存，细胞只有保持完整性，才能完成各项生命活动细胞即是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位功能和结构相适应！思考：为什么细胞核能够成为细胞遗传和代谢的控制中心呢？细胞核的结构1.核膜有几层磷脂分子？2.核孔代谢越旺盛的细胞，核孔数目？细胞核结构模式图有选择性吗？什么物质进出？：根据课本中细胞核各部分结构的功能，思考：3.核仁胰岛B细胞和神经细胞谁的核仁较大？4.染色质染色质与染色体是同种物质吗？外膜内膜核膜双层膜（把细胞质与核内物质分开）核膜不是连续的，上有小孔——核孔核膜外膜与内质网膜直接相连核膜外膜上附着有核糖体在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建功能：把核内物质与细胞质分开，选择性地控制物质出入细胞核如：离子、较小的分子通过核膜进出细胞核细胞核的结构细胞核的结构核孔结构模型外膜内膜核孔1、实现核质之间频繁的物质交换和信息交流2、大分子物质选择性进出的通道（小分子、离子从核膜通过）3、核孔的数量与细胞代谢强度成正相关能通过核孔的物质：RNA、蛋白质、酶等。核仁与某种RNA与核糖体的形成有关在细胞分裂的过程中周期性的消失与重建核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度成正相关思考：核糖体的形成一定与核仁有关吗？原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关。二、细胞核的结构代谢旺盛（蛋白质合成旺盛）的细胞，核仁体积越大。如：分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等。形态：球形或椭球形染色质

根尖分生区组织细胞染色体组成：主要是DNA和蛋白质——遗传物质的主要载体容易被碱性染料（龙胆紫和醋酸洋红）染成深色的物质染色质与染色体之间的关系：染色体与染色质有什么关系?分裂间期分裂期（丝状）（圆柱状）解螺旋高度螺旋化，缩短变粗染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。真核细胞中，遗传信息储存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在细胞核中，故称细胞核是遗传信息库。细胞细胞核染色质DNA线粒体叶绿体(含少量DNA)(含少量DNA)核膜双层膜，把核内物质与细胞质分开核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流细胞核的结构小结：细胞核的相关结构及其功能特点：1234并不是所有物质都能进出核孔：核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。mRNA、蛋白质进出核膜穿过0层。核孔的数量和核仁的大小不是固定不变的：核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质。并非所有的真核细胞都有细胞核：如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等。凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。说明细胞质和细胞核之间相互依存。1▌同一生物所有体细胞的蓝图（遗传信息）是一致的吗？一致，因为都是由受精卵发育而来▌同一生物的细胞结构、功能多样性的原因？这是细胞分化即选择性表达的结果

￭细胞核的结构人的红细胞洋葱表皮细胞人的口腔上皮细胞叶表皮细胞成熟筛管细胞人骨骼肌细胞显微镜下的各种细胞一个核一个核一个核无核无核多个核大核小核双核小草履虫两个核细胞核通常一个无其他情况哺乳动物成熟的红细胞高等植物成熟的筛管细胞草履虫（2个细胞核）骨骼肌细胞（多个细胞核）拟核细胞既是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。_________控制着细胞内外的物质交换和信息交流_________细胞代谢的主要场所_________是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心细胞核细胞膜细胞质三、细胞是一个统一的整体物质合成能量转换信息交流生长、发育衰老、凋亡DNA上贮存着遗传信息细胞生命活动的蓝图（控制代谢）遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心！细胞核功能：三、细胞是一个统一的整体建构模型：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。拓展延伸四、科学方法1、物理模型以实物或图画形式直观反映认识对象的形态结构或三维结构举例：真核细胞的亚显微结构模型；DNA的双螺旋结构模型照片是不是物理模型？四、科学方法2、数学模型用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图，依实验数据绘制的柱状图、饼图等举例：酶活性得变化曲线；种群密度的计算公式四、科学方法3、概念模型以图示、文字、符号等组成的流程图形式，对生物的生命活动规律、机理进行描述、阐明举例：光合作用过程示意图