生物人教版（2023）必修1 3.3细胞核的结构和功能（共38张ppt）

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3.3细胞核的结构和功能

生物学必修1·《分子与细胞》

2023年1月25日凌晨，中国科学院神经科学研究所（上海）在《细胞》杂志发表了成功用体细胞核移植克隆出了两只猕猴“中中”和“华华”的消息。

科学前沿

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

克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的？

①是否所有的细胞都有细胞核？

用显微镜观察细胞，最容易看到是细胞的______结构。

细胞核

洋葱表皮细胞

口腔上皮细胞

电镜下的细胞

光镜下的细胞

真核细胞：

原核细胞：

均无成形的细胞核

大多有细胞核，极少数成熟的细胞没有细胞核，例如哺乳动物成熟红细胞，植物的筛管细胞

哺乳动物成熟红细胞

筛管细胞

②有细胞核的细胞是否都只有一个细胞核？

草履虫

骨骼肌细胞

细胞核的功能

01

取核

去核

核移植

黑色美西螈

白色美西螈

结论：美西螈皮肤颜色遗传是由________控制的

细胞核

资料一

美西螈核移植实验

白美西螈

资料一

美西螈核移植实验

讨论：该实验完善吗？还应该做怎样的补充？

胚胎细胞

卵细胞

核移植

去核

取核

白美西螈

黑美西螈

胚胎细胞

卵细胞

去核

取核

黑美西螈

白美西螈

黑美西螈

核移植

补充实验

帽

柄

假根

伞形

菊花形

伞藻嫁接和核移植实验

核

伞藻是一种单细胞的绿藻

资料四

菊花形

伞形

伞藻嫁接实验

伞藻帽的形状建成与伞藻柄无关，与假根有关

资料四

伞藻核移植实验

伞形帽伞藻

菊花形帽伞藻

资料四

伞藻的形态结构取决于细胞核。

发育(慢)

发育(快)

有核

无核

横缢

有核

挤一个核到

无核的一边

不分裂

分裂

蝾螈的受精卵

开始分裂

继续分裂

资料二

蝾螈受精卵横缢实验

1.从资料二可以看出，细胞核与细胞分裂、分化有什么关系？

细胞核控制着细胞分裂，分化

资料三

变形虫切割及核移植实验

阅读资料三，思考：

1.资料三可以得出什么结论？

2.单独的细胞质一段时间后死亡，单独的细胞核也会死亡，可以得出什么结论？

3.最后再将核移植到去核的变形虫的目的是什么？

生命活动恢复

变形虫

植核

不能摄食，无应激死亡

死亡

停止生长、分裂

思考：1.资料三可以得出什么结论？

资料三

变形虫切割及核移植实验

细胞核控制变形虫的摄食、运动、分裂。

能摄食，有应激

能生长和分裂

生命活动恢复

变形虫

植核

不能摄食，无应激死亡

死亡

停止生长、分裂

资料三

变形虫切割及核移植实验

能摄食，有应激

能生长和分裂

细胞核和细胞质相互依存，细胞是一个统一的整体。细胞必须保持其完整性，才能完成正常的生命活动。

2.观察图中，单独的细胞质一段时间后死亡，单独的细胞核也会死亡，还可以得出什么结论？

生物实验原则

对照原则，可以2组对照，也可以前后对照

重复原则，一般3-5次

单一变量原则

实验名称结论

美西螈核移植实验

伞藻嫁接与核移植实验

蝾螈受精卵横缢实验

变形虫切割及核移植实验

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

细胞核控制变形虫的摄食、运动、分裂等

生物体形态结构的建成主要与细胞核有关

代谢

遗传

细胞核控制着细胞的代谢和遗传

小结：细胞核的功能

二.细胞核的结构

细胞核包括哪些结构？各结构的功能如何

细胞核的结构

核膜

核仁

染色质

核孔

双层膜，把核内物质与细胞质分开

与某种RNA的合成及核糖体的形成有关

主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

实现核质之间频繁的物质交换和信息交流

选择透过性膜(由磷脂和蛋白质组成）

细胞代谢越旺盛，核孔越多，核仁越大。

2.核孔具有选择性：RNA、蛋白质等大分子物质可以通过核孔，细胞核内的DNA不能通过核孔出细胞核；

1.离子和小分子物质可通过核膜、核孔进行运输，大分子物质一般通过核孔进行运输；

3.物质通过核孔消耗能量；

4.细胞代谢越旺盛，核孔越多，核仁越大。

细胞核的物质运输

染色质

染色质：细胞核中能被碱性染料（如

龙胆紫、醋酸洋红）染成深色的物质

细胞核是遗传和代谢的控制中心，实现其控制作用的重要结构是什么？

染色质

染色体

解螺旋

高度螺旋化

蛋白质

DNA分子

染色质

洋葱根尖分生区细胞

染色体

染色质与染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。

细胞分裂这个生命活动涉及遗传物质的复制和均分，从染色体和染色质的形态结构上来看，哪种结构更有利于遗传物质的复制？哪种结构更有利于遗传物质的均分？

问题2：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

染色质与染色体的关系

DNA

亲代传递给子代，保证了亲子代在遗传性状的一致性。

遗传

“蓝图”

物质合成

能量转换

信息交流

遗传信息

控制

代谢

细胞核

染色质

是细胞代谢和遗传的控制中心,

是遗传信息库。

细胞核的结构

细胞的代谢中心呢？

细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

细胞核的功能:

思考：同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样？同一生物体内的所有细胞都来自于受精卵的分裂，细胞内的“蓝图”都是一样的。体内细胞的形态、结构和功能多样，是细胞分化的结果。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

相适应

核膜：把核内物质与细胞质分开

结构

功能

细胞核

核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关

核孔：核与质之间物质交换和信息交流

染色质：DNA和蛋白质，高度螺旋化形成染色体。

遗传信息库

细胞代谢和遗传的控制中心

证实

美西螈核移植实验蝾螈受精卵横缢实验

伞藻嫁接与核移植实验变形虫切割实验

细胞核的结构与功能的关系

细胞既是生物体结构的基本单位；

也是生物体代谢和遗传的基本单位。

细胞是一个统一的整体

建构模型

1、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__的__的描述。

2、类型：_____模型、模型、模型等。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于_____模型。

3、细节了解：

（1）物理模型可以是_____和_____形式，但不能是照片。

（2）概念模型见课本P14概念图(用线条和文字等表示)

（3）数学模型：用曲线图或数学公式表示

简化

概括性

物理

概念

数学

物理

实物

图画

科学方法

项目物理模型数学模型概念模型

概念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

举例真核细胞的亚显微结构模型；DNA的双螺旋结构模型酶活性得变化曲线；种群密度的计算公式光合作用过程示意图；动植物细胞有丝分裂过程图

特点将真实事物按比例扩大或缩小定性或定量的描述各个变量之间的关系直观、形象地揭示事物的本质特征

照片是不是物理模型？

在设计并制作细胞模型时，科学性第一位，其次才是模型的美观与否。

尝试制作真核细胞三维模型1.下图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是（）

C

A.③是所有生物遗传物质的载体，可被龙胆紫染成深色

B.所有细胞中核糖体的形成都与②有关，且蛋白质合成旺盛的细胞中②通常较大

C.①可以把核内物质与细胞质分开

D.④是大分子物质如DNA、RNA、蛋白质等出入细胞核的通道

细胞核结构模式图

①

②

③

④

2.甲图表示细胞核结构模式图，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，结合两图回答问题。

(1)核膜由________层磷脂分子组成，同其他生物膜相同的功能特性是___________性。

四

选择透过

（2）代谢旺盛的细胞，核膜上的________数目多，它们的作用是_____________________