3.3 細胞核的結(jié)構(gòu)和功能 課件-2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版2019必修1

第3節(jié)細胞核的結(jié)構(gòu)和功能問題探討乙甲體細胞卵母細胞克隆牛技術(shù)流程圖提取提取取核去核體外培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植丙生產(chǎn)克隆牛討論：克隆牛的性狀與哪只牛幾乎一樣？這說明了什么？哞哞哞重組細胞這說明了生物的性狀主要是由細胞核控制的你能推測“中中”和“華華”的誕生的過程嗎？2017年，世界首個克隆猴在我國誕生克隆猴：“中中”和“華華”供體乙成纖維細胞供體甲卵母細胞細胞核去核去核卵母細胞融合激活克隆猴提取重組細胞胚胎移植代孕母猴丙分析這一過程，克隆猴的性狀主要是由細胞中哪部分結(jié)構(gòu)決定的？該實例也說明生物的性狀主要是由細胞核控制的。思考：哺乳動物成熟的紅細胞高等植物成熟的篩管細胞除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。脊椎動物的骨骼肌細胞一個細胞一般只有一個細胞核，但也有些細胞還有多個細胞核，如脊椎動物的骨骼肌細胞。雙小核草履蟲思考：

細胞核在細胞的生命活動中起什么作用呢？

資料分析：細胞核具有什么功能？

通過以下四個實驗進行歸納總結(jié)。美西螈屬兩棲動物，卵細胞體積大，易于操作。資料1：美西螈核移植實驗二、細胞核的功能資料一：美西螈核移植實驗黑色美西螈白色美西螈胚胎細胞卵細胞取核去核核移植黑色美西螈若要增加一組實驗進一步增強實驗的說服力，該如何做？細胞核的功能③結(jié)論：美西螈皮膚顏色的遺傳是由

控制的。②實驗對照分析細胞核重組細胞胚胎細胞卵細胞黑色美西螈白色美西螈核移植去核取核黑色美西螈重組細胞胚胎細胞卵細胞白色美西螈黑色美西螈核移植去核取核白色美西螈蠑螈受精卵

部分用頭發(fā)橫縊不分裂分裂（慢）（快）無核有核結(jié)論：細胞的分裂和分化是由細胞核控制的

部分開始分裂發(fā)育為正常胚胎發(fā)育為正常胚胎擠入一個核資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗有核有核無核不分裂分裂開始分裂蠑螈受精卵繼續(xù)分裂發(fā)育(慢)發(fā)育(快)只能消化已吞噬食物，不能攝食和應(yīng)激，細胞器退化，短暫存活恢復(fù)正常死亡短暫存活正?；顒咏Y(jié)論：生物體的生命活動受細胞核控制細胞核與細胞質(zhì)不能單獨存在，是相互依存的1變形蟲去核及核移植3實驗方法：為了研究細胞核是否為活細胞所必需,一位生物學(xué)家做了這樣的實驗。他研究了100個細胞,把每個細胞都分成兩部分,一部分含有細胞核,另一部分沒有細胞核。所有的細胞都放在一定的相同的條件下培養(yǎng),他得到下面的實驗數(shù)據(jù):實驗結(jié)果：如右表格時間/d細胞無核部分的存活個數(shù)細胞有核部分的存活個數(shù)012341030100816220000100797877746765細胞切割實驗問題1：如果你是研究者，你怎樣描述上述數(shù)據(jù)？你能得出什么結(jié)論？結(jié)果：與有核部分相比，細胞無核部分隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，存活個數(shù)更少/降低速度更快，第4天就沒有存活的細胞了。時間/d細胞無核部分的存活個數(shù)細胞有核部分的存活個數(shù)012341030100816220000100797877746765細胞切割實驗結(jié)論：

細胞核是活細胞所必需的結(jié)構(gòu)。時間/d細胞無核部分的存活個數(shù)細胞有核部分的存活個數(shù)012341030100816220000100797877746765問題1：如果你是研究者，你怎樣描述上述數(shù)據(jù)？你能得出什么結(jié)論？細胞切割實驗問題2：有人質(zhì)疑這位生物學(xué)家，要求他對這么多細胞有核部分的死亡作出合乎邏輯的解釋。請你嘗試為這位生物學(xué)家作出解釋。解釋：一是實驗過程中人為因素對細胞造成了傷害，導(dǎo)致部分細胞死亡；二是細胞的正常凋亡。時間/d細胞無核部分的存活個數(shù)細胞有核部分的存活個數(shù)012341030100816220000100797877746765細胞切割實驗傘帽傘柄假根細胞核菊花形傘藻的結(jié)構(gòu)傘形

傘藻４傘藻嫁接和核移植實驗

傘藻是一種單細胞綠藻，由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，其中細胞核位于假根部位。傘藻的再生性很強，即傘帽被切除之后，很短時間內(nèi)就能夠生出新的傘帽。帽柄假根傘形菊花形資料4：傘藻嫁接與核移植實驗假設(shè)1：由“柄”決定。因為柄中有大量細胞質(zhì)，其中也含有遺傳物質(zhì)。思考：傘藻頂帽的形狀由哪一部分決定？假設(shè)2：由“假根”決定。因為細胞核存在于假根中。資料4：傘藻嫁接與核移植實驗甲乙帽柄假根討論：設(shè)計核移植實驗。①傘帽的形狀由假根決定還是由傘柄決定？②該實驗是否有對照？③能否得出“傘帽的形狀由細胞核決定”這一結(jié)論？為什么？④若不能，說明理由并設(shè)計實驗證明。既有相互對照，又有自身對照。假根中細胞質(zhì)也有可能決定了傘帽的形狀。假根決定傘帽形狀資料4：傘藻嫁接與核移植實驗丙丁討論：⑤為什么進行核移植實驗？

可排除假根中其他物質(zhì)的作用，從而證明傘藻“帽”的形狀是細胞核控制的。結(jié)論：生物體的形態(tài)建成與

有關(guān)。細胞核資料4：傘藻嫁接與核移植實驗資料1：黑白美西螈核移植實驗資料4：傘藻嫁接與核移植實驗?zāi)w色性狀受細胞核控制傘藻形態(tài)構(gòu)建受細胞核控制細胞核控制細胞的遺傳資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗資料3：變形蟲切割實驗細胞分裂、分化等受細胞核控制細胞核控制細胞的代謝——細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。細胞核是細胞生命活動的控制中心細胞核的功能總結(jié)：細胞核的功能物質(zhì)合成能量轉(zhuǎn)換信息交流生長、發(fā)育衰老、凋亡DNA上貯存著遺傳信息細胞生命活動的藍圖（控制代謝）遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心！細胞核功能細胞是一個統(tǒng)一的整體思考：哺乳動物成熟的紅細胞、精子的壽命比正常細胞短，這說明了什么?說明：細胞各結(jié)構(gòu)相互依存，細胞只有保持完整性，才能完成各項生命活動細胞即是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，又是生物體代謝和遺傳的基本單位功能和結(jié)構(gòu)相適應(yīng)！思考：為什么細胞核能夠成為細胞遺傳和代謝的控制中心呢？細胞核的結(jié)構(gòu)1.核膜有幾層磷脂分子？2.核孔代謝越旺盛的細胞，核孔數(shù)目？細胞核結(jié)構(gòu)模式圖有選擇性嗎？什么物質(zhì)進出？：根據(jù)課本中細胞核各部分結(jié)構(gòu)的功能，思考：3.核仁胰島B細胞和神經(jīng)細胞誰的核仁較大？4.染色質(zhì)染色質(zhì)與染色體是同種物質(zhì)嗎？外膜內(nèi)膜核膜雙層膜（把細胞質(zhì)與核內(nèi)物質(zhì)分開）核膜不是連續(xù)的，上有小孔——核孔核膜外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接相連核膜外膜上附著有核糖體在有絲分裂中核膜周期性地消失和重建功能：把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開，選擇性地控制物質(zhì)出入細胞核如：離子、較小的分子通過核膜進出細胞核細胞核的結(jié)構(gòu)細胞核的結(jié)構(gòu)核孔結(jié)構(gòu)模型外膜內(nèi)膜核孔1、實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流2、大分子物質(zhì)選擇性進出的通道（小分子、離子從核膜通過）3、核孔的數(shù)量與細胞代謝強度成正相關(guān)能通過核孔的物質(zhì)：RNA、蛋白質(zhì)、酶等。核仁與某種RNA與核糖體的形成有關(guān)在細胞分裂的過程中周期性的消失與重建核仁的發(fā)達程度與蛋白質(zhì)合成的旺盛程度成正相關(guān)思考：核糖體的形成一定與核仁有關(guān)嗎？原核生物沒有核仁，其核糖體的形成與核仁無關(guān)。二、細胞核的結(jié)構(gòu)代謝旺盛（蛋白質(zhì)合成旺盛）的細胞，核仁體積越大。如：分泌細胞、卵母細胞、胚胎干細胞等。形態(tài)：球形或橢球形染色質(zhì)

根尖分生區(qū)組織細胞染色體組成：主要是DNA和蛋白質(zhì)——遺傳物質(zhì)的主要載體容易被堿性染料（龍膽紫和醋酸洋紅）染成深色的物質(zhì)染色質(zhì)與染色體之間的關(guān)系：染色體與染色質(zhì)有什么關(guān)系?分裂間期分裂期（絲狀）（圓柱狀）解螺旋高度螺旋化，縮短變粗染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)細胞、細胞核、染色質(zhì)、DNA之間的關(guān)系是什么？請?zhí)钊胂聢D。真核細胞中，遺傳信息儲存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在細胞核中，故稱細胞核是遺傳信息庫。細胞細胞核染色質(zhì)DNA線粒體葉綠體(含少量DNA)(含少量DNA)核膜雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開核仁與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān)染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體核孔實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流細胞核的結(jié)構(gòu)小結(jié)：細胞核的相關(guān)結(jié)構(gòu)及其功能特點：1234并不是所有物質(zhì)都能進出核孔：核孔是由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出明顯的選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔進入細胞質(zhì)。mRNA、蛋白質(zhì)進出核膜穿過0層。核孔的數(shù)量和核仁的大小不是固定不變的：核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)量多，核仁較大。細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質(zhì)。并非所有的真核細胞都有細胞核：如哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等。凡是無核細胞，既不能生長也不能分裂；人工去核的細胞，一般也不能存活太久。說明細胞質(zhì)和細胞核之間相互依存。1▌同一生物所有體細胞的藍圖（遺傳信息）是一致的嗎？一致，因為都是由受精卵發(fā)育而來▌同一生物的細胞結(jié)構(gòu)、功能多樣性的原因？這是細胞分化即選擇性表達的結(jié)果

?細胞核的結(jié)構(gòu)人的紅細胞洋蔥表皮細胞人的口腔上皮細胞葉表皮細胞成熟篩管細胞人骨骼肌細胞顯微鏡下的各種細胞一個核一個核一個核無核無核多個核大核小核雙核小草履蟲兩個核細胞核通常一個無其他情況哺乳動物成熟的紅細胞高等植物成熟的篩管細胞草履蟲（2個細胞核）骨骼肌細胞（多個細胞核）擬核細胞既是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。_________控制著細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換和信息交流_________細胞代謝的主要場所_________是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心細胞核細胞膜細胞質(zhì)三、細胞是一個統(tǒng)一的整體物質(zhì)合成能量轉(zhuǎn)換信息交流生長、發(fā)育衰老、凋亡DNA上貯存著遺傳信息細胞生命活動的藍圖（控制代謝）遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心！細胞核功能：三、細胞是一個統(tǒng)一的整體建構(gòu)模型：模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。拓展延伸四、科學(xué)方法1、物理模型以實物或圖畫形式直觀反映認識對象的形態(tài)結(jié)構(gòu)或三維結(jié)構(gòu)舉例：真核細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模型；DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型照片是不是物理模型？四、科學(xué)方法2、數(shù)學(xué)模型用來表達生命活動規(guī)律的計算公式、函數(shù)式、曲線圖，依實驗數(shù)據(jù)繪制的柱狀圖、餅圖等舉例：酶活性得變化曲線；種群密度的計算公式四、科學(xué)方法3、概念模型以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式，對生物的生命活動規(guī)律、機理進行描述、闡明舉例：光合作用過程示意圖