【课件】细胞核的结构和功能课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

1、第3节 细胞核的结构和功能问题探讨从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植入母牛两的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。讨论:克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的这说明了什么?说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。【思考】是否所有细胞都有细胞核？多个细胞核 无细胞核哺乳动物成熟的红细胞肌细胞成熟的筛管细胞真核细胞绝大部分有1个细胞核,有的有多个核一、细胞核的分布二、细胞核的功能实验 1美西螈核移植实验将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈，全部是黑色的。讨

2、论1：美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色所决定的。表皮细胞内合成了黑色素，是皮肤呈褐色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。美西螈的肤色（性状）是由细胞核决定的。为了使实验结论更可靠，能否再设计一组实验进一步验证上述结论。胚胎细胞卵细胞黑美西螈白美西螈取核去核核移植黑色个体胚胎细胞卵细胞白美西螈黑美西螈取核去核核移植白色个体蝾螈受精卵横缢实验无核分裂不分裂开始分裂发育（快）发育（慢）操作1：用头发将蝾螈的受精卵横缢，并保证一边有核一边无核操作2：将有核一边的一个细胞核挤到无核的一边有核实验 2说明：细胞核

3、控制细胞的分裂和分化。讨论2：从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 变形虫切割与核移植实验切有核部分无核部分死亡死亡死亡取出核一段时间后植入细胞核正常生活细胞核实验 3说明：变形虫的生长、分裂、应激性等是由细胞核控制的讨论3：分析资料3你可以得出什么结论？【思考】（1）正常细胞中，核、质的关系是怎样的？ （2）去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是什么？ 相互依存 细胞质中已合成的蛋白质仍能发挥作用。以上两种细胞的寿命都较短,为什么?【思考】细胞核和细胞质相互依存。红细胞的寿命是100-130天，平均125天左右精子的寿命大概在28天左右伞藻嫁接与核移植实验一种单细胞藻类，属于

4、绿藻实验 4帽柄假根伞形菊花形讨论4：资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？生物体形态结构的建成主要由细胞核决定的。伞藻嫁接实验伞藻核移植实验除掉核移植核伞藻嫁接实验伞藻核移植实验除掉核移植核如果只做伞藻嫁接实验，不做伞藻核移植实验，能得到这个最终结论吗？为什么？排除假根中的细胞质的影响回顾：克隆牛的产生讨论5：结合克隆牛的知识，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？克隆牛所有细胞的细胞核，是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核？ 生物的性状都是由细胞核控制的。克隆牛所有细胞的细胞核，都是来源于母牛乙体细胞的细胞核。母牛乙母牛甲克隆牛母牛丙核移植实验名称结论美西螈核移植实验蝾螈受精

5、卵横缢实验变形虫切割及核移植实验伞藻嫁接与核移植实验 美西螈的肤色是由细胞核控制的细胞核控制着细胞的分裂、分化细胞核是细胞生命活动的控制中心生物体形态结构的建成主要与细胞核有关讨论6：你认为细胞核具有什么功能？遗传代谢结论：细胞核具有控制代谢和遗传的作用。 细胞核为何能成为细胞的“控制中心”呢？细胞核的结构如何？外膜内膜核膜1、双层膜（把细胞质与核内物质分开）2、核膜不是连续的，上有小孔核孔3、核膜外膜与内质网膜直接相连4、核膜外膜上附着有核糖体5、离子、较小的分子通过核膜进出细胞核核孔1、实现核质之间频繁的物质交换和信息交流2、大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性。允许RNA和蛋白质通过，

6、DNA不能通过。3、核孔的数量与细胞代谢强度有关代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多外膜内膜核孔只是核膜上一个孔洞吗？是随时敞开、大小分子都能进出的通道？核孔不是简单的通道，它包含一个复杂精细的结构体系，即核孔复合体（多种蛋白质组成）核孔复合体对亲核蛋白的运进和各种RNA和核糖体亚单位的运出均具有高度选择性，运输过程需要消耗ATP来提供能量。核孔结构上，核孔复合体主要由蛋白质构成功能上，核孔复合体可以看做是一种特殊的运输复合体，并且双向性的亲水性核质交换通道。再认“核孔”核孔不是孔，是一种运输蛋白，对物质进出细胞具有选择性，代谢旺盛的细胞中，和孔数量较多核仁1、与某种RNA（rRNA）与核糖体的形

7、成有关2、在细胞分裂的过程中周期性的消失与重建3、核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度有关染色质1、组成：主要是DNA和蛋白质2、容易被碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红）染成深色的物质一般而言，代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成越旺盛，需要的核糖体就越多，核仁较大。染色体染色质染色质与染色体是什么关系？染色质染色体DNA蛋白质DNA蛋白质DNA、染色体和染色质的关系：染色质(分裂间期)染色体(分裂期)解开螺旋、恢复细长丝状高度螺旋、变短变粗染色质和染色体比较项目染色质染色体不同点存在时期形态相同点成分特性功能关系分裂间期分裂期细丝状光镜下能看见呈圆柱状或杆状主要是DNA和蛋白质易被碱性染料染成深色遗传物质

8、的主要载体同一种物质在不同时期的两种存在状态进一步思考：为什么说细胞核是遗传信息库？细胞核染色体DNA细胞细胞染色体细胞核DNA细胞动物细胞植物细胞生物体按下图方法，用图示表示下列概念的关系DNA上贮存着遗传信息，而DNA主要分布在细胞核，所以说细胞核是遗传信息库。细胞依据遗传信息进行生命活动（生长、发育、衰老、凋亡）DNA是的载体；染色体是的主要载体。遗传信息储存在。遗传信息DNA核苷酸的排列顺序中（或碱基序列中）细胞染色体细胞核DNAP56旁栏思考题： 同一个生物体内所有细胞的蓝图都一样吗？如是一样的，为什么体内细胞的形态功能如此多样？一样。多样性是由于细胞分化的结果。 DNA上贮存着遗传

9、信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。 遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。 正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。细胞核功能:细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。模型概念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。原型、模型原型是我们的认识对象，是客观存在的真实世界，实物、实物的照片就是原型。如DNA分子结晶的X射线衍射照片就是沃森与克里克建构DNA分子结构模型的原型。 为了表

10、达所认识对象的性质、本质特征，需要将真实的物体(真实世界)简化与概括，这就是建立模型。 简化与概括的表达形式就是模型。模型建构物理模型以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。物理模型直观形象，便于观察和理解，物理模型方法在生物学研究中屡建奇功。用概念与概念之间的关系来表达研究对象的主要特征和联系。概念模型用适当的数学形式如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究的生命本质和运动规律。数学模型不能是照片课后习题一、概念检测1.细胞核的结构与功能有密切的联系，据此判断下列相关表述是否正确。（1）控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质。（ ）（2）细胞核功能的

11、实现与细胞核中的染色质密切相关。（ ）2.细胞核内行使遗传功能的结构是（ ） A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁3.细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这一结论的论据的是（ ）A.DNA主要存在于细胞核内 B.细胞核控制细胞的代谢和遗传C.细胞核是遗传物质储存和复制的场所 D.细胞核位于细胞的正中央CD课后习题二、拓展应用1.染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？2.有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，从而使后代的遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。从这个角度看，你能找出不支持克隆人的论据吗？你还

12、能说出其他论据吗？染色体呈高度螺旋状态，有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去；而染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，遗传物质与亲代一样，因而降低了适应环境变化的能力。课堂小结1902年，德国胚胎学家Hans Spemann在以上海胆实验基础上，将蝾螈2-细胞胚胎用发丝结扎，分离为2个独立的卵裂胚胎，发现其也能分别发育为独立的个体。这是第一例人造双胞胎脊椎动物细胞发育成个体的指令从哪里来？1928年，Spemann在其上述实验基础上将蝾螈的受精卵不完全结扎，一半仅为胞质，另一半含有原核，直到有核的一半发育到16-cell胚胎时将结扎线去除，再挤压一个卵裂胚胎的细胞核进入到之前没有细胞核的胞质形成一个重构胚胎，最后将此胚胎分离出来，发现其可以发育为一个个体。这是人类史上第一次核移植实验，它为我们回答了以下重大科学问题：胚胎细胞核，而非胞质，指导胚胎的发育过程。因以上原创性的贡献，Spemann于1935年荣膺诺贝尔生理医学奖1952年，英国科学家Rober