3.3細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版必修12

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第3節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能問題探討從母牛乙的體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，注入母牛甲去核的卵細(xì)胞中，移植后的細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂形成早期胚胎，將胚胎移植入母牛丙的子宮內(nèi)。出生的小牛幾乎與母牛乙的性狀一模一樣，稱之為“克隆?！庇懻摽寺∨５男誀钆c母牛乙?guī)缀跏且荒Ｒ粯拥倪@說明了什么本節(jié)聚焦細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能是怎樣的為什么說細(xì)胞核是細(xì)胞的“控制中心”怎樣制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞，最容易注意到的一個結(jié)構(gòu)就是細(xì)胞核。除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核?？寺∨５膶嵗屛覀兛吹搅思?xì)胞核的重要性。細(xì)胞核究竟具有什么功能呢細(xì)胞核的功能思考·討論細(xì)胞核有什么功能資料1科學(xué)家用黑白兩種美西(一種兩棲動物)做實驗，將黑色美西胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核取出來，移植到白色美西鯨的去核卵細(xì)胞中。移植后發(fā)育長大的美西鯨，全部是黑色的資料2科學(xué)家用頭發(fā)將蝶的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只有很少的細(xì)胞質(zhì)相連。結(jié)果，有核的一半能分裂，無核的一半則停止分裂。當(dāng)有核的一半分裂到16~32個細(xì)胞時，如果這時將一個細(xì)胞核擠到無核的一半，這一半也會開始分裂。最后兩半都能發(fā)育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發(fā)育得慢一些。資料3科學(xué)家做過這樣的實驗。將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半雖然能消化已吞噬的食物。但不能攝取食物，對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng);電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應(yīng);失去的伸縮泡可以再生，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核的一半的細(xì)胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核的一半一樣。如果及時植入另一個同種變形蟲的細(xì)胞核，各種生命活動又會恢復(fù)。資料4傘藻是一種單細(xì)胞生物，由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，細(xì)胞核在基部?？茖W(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗，如下圖所示討論1.美西螈的皮膚顏色與表皮細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成有什么關(guān)系這一合成過程是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的美西螈皮膚的顏色是皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)的黑色素決定的。表皮細(xì)胞內(nèi)合成了黑色素，使皮膚呈黑色，不能合成黑色素的，皮膚呈白色。細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成是由細(xì)胞核控制的。2.從資料2可以看出細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有什么關(guān)系沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化。3.分析資料3你可以得出什么結(jié)論細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心。4.資料4說明傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點取決于細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)取決于細(xì)胞核。5.結(jié)合克隆牛的實例，你認(rèn)為生物體性狀的遺傳與細(xì)胞核有什么關(guān)系克隆牛所有細(xì)胞的細(xì)胞核，是否都來源于母牛乙體細(xì)胞的細(xì)胞核6.你認(rèn)為細(xì)胞核具有什么功能細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝與遺傳的功能。大量的事實表明，細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳因此，有人把細(xì)胞核比喻為細(xì)胞的“大腦”、細(xì)胞的“控制中心”。細(xì)胞核為什么能成為細(xì)胞的“控制中心”呢細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)細(xì)胞核能夠控制細(xì)胞的代謝和遺傳，是與細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)分不開的(圖3-10)。細(xì)胞核中有DNA。DNA和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合成染色質(zhì)。染色質(zhì)是極細(xì)的絲狀物，因容易被堿性染料染成深色而得名。細(xì)胞分裂時，細(xì)胞核解體，染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗，成為光學(xué)顯微鏡下清晰可見的圓柱狀或桿狀的染色體。細(xì)胞分裂結(jié)束時，染色體解螺旋，重新成為細(xì)絲狀的染色質(zhì)，被包圍在新形成的細(xì)胞核里。因此，染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。DNA上儲存著遺傳信息。在細(xì)胞分裂時，DNA攜帶的遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，保證了親子代細(xì)胞在遺傳性狀上的一致性。遺傳信息就像細(xì)胞生命活動的“藍(lán)圖”，細(xì)胞依據(jù)這個“藍(lán)圖”，進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化和信息交流，完成生長、發(fā)育、衰老和凋亡。正是由于這張“藍(lán)圖”儲藏在細(xì)胞核里，細(xì)胞核才具有控制細(xì)胞代謝的功能。因此，對細(xì)胞核功能較為全面的闡述應(yīng)該是:細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧;各組分之間分工合作成為一個統(tǒng)一的整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進(jìn)行。這是幾十億年進(jìn)化的產(chǎn)物，是生物與環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位科學(xué)方法建構(gòu)模型模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)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(dá)。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。以實物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征，這種模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子結(jié)構(gòu)的共同特征。你下面將要制作的細(xì)胞模型是物理模型，需要盡量準(zhǔn)確地概括真核細(xì)胞的特征。探究·實踐嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型目的要求1.嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型2.體驗建構(gòu)模型的過程。材料用具根據(jù)本小組模擬制作模型的種類選擇材料用具。例如，制作計算機三維動畫模型，需要配備安裝了制作三維動畫軟件的計算機:制作實物模型，可用泡沫塑料、木塊、紙板、紙片、塑料袋、布、線繩、細(xì)鐵絲、大頭針等材料。有條件的學(xué)校，也可嘗試用3D打印技術(shù)制作細(xì)胞模型建立模型1.通過討論確定本小組制作的真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型的種類(如計算機模型、實物模型)，規(guī)格(如模型大小、模型展示的是細(xì)胞的全部還是部分)。2.確定使用的材料用具。真實的細(xì)胞顏色并不鮮艷，但是同學(xué)們可以用不同的顏色區(qū)分不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)特點更突出，便于觀察。3.在動手制作之前，小組內(nèi)對設(shè)計方案做進(jìn)一步討論、細(xì)化，包括各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)如何制作、細(xì)胞結(jié)構(gòu)之間如何連接等。確定制作模型的實施過程和具體分工4.按照分工制作各部分配件，然后將配件組合在一起，逐步完成真核細(xì)胞模型的制作。5.按照設(shè)計方案對制作的模型進(jìn)行檢查，修補存在的缺陷。表達(dá)和交流在班內(nèi)交流各小組制作的模型，從科學(xué)性、藝術(shù)性、成本等方面對各小組的模型進(jìn)行評價。表達(dá)和交流在班內(nèi)交流各小組制作的模型，從科學(xué)性、藝術(shù)性、成本等方面對各小組的模型進(jìn)行評價。練習(xí)與應(yīng)用1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能有密切的聯(lián)系，據(jù)此判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)控制細(xì)胞器進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化等的指令，主要通過核孔從細(xì)胞核送到細(xì)胞質(zhì)。()(2)細(xì)胞核功能的實現(xiàn)與細(xì)胞核中的染色質(zhì)密切相關(guān)。一、概念檢測2.細(xì)胞核內(nèi)行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是A.核膜B.核孔染色質(zhì)D.核仁3細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，下列各項不能作為這一結(jié)論的論據(jù)的是A.DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)B.細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝和遺傳C.細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所D.細(xì)胞核位于細(xì)胞的正中央二、拓展應(yīng)用1.染色體與染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。這兩種不同的狀態(tài)對于細(xì)胞的生命活動有什么意義染色體呈高度螺旋狀態(tài)，這種狀態(tài)有利于在細(xì)胞分裂過程中移動并分配到子細(xì)胞中去，而染色質(zhì)處于細(xì)絲狀，有利于DNA完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等生命活動。2.有性生殖使雌雄兩性生殖細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一個新的細(xì)胞核，從而使后代的遺傳物質(zhì)同親代相比，既有繼承，又有變化。從這個角度看你能找出不支持克隆人的論據(jù)嗎你還能說出其他論據(jù)嗎還有，如果克隆人對某種疾病具有易感性，就可能帶來災(zāi)難性的后果；在社會學(xué)意義上，克隆人是沒有傳統(tǒng)意義上的父親和母親，這可能會沖擊原有的家庭和社會觀念，等等。生物科技進(jìn)展世界上首例體細(xì)胞克隆猴的誕生本書第1章開篇即介紹了世界上首例體細(xì)胞克隆猴在我國誕生，這是科學(xué)家首次成功地克隆出非人靈長類動物，意義非凡。這兩只克隆猴名字叫“中中”和“華華”，寓“中華”之意。自1996年第一只體細(xì)胞克隆羊“多莉”誕生以來，22年間，各國科學(xué)家競相研究哺乳動物的體細(xì)胞克隆，并且在牛、鼠、貓、狗等多種哺乳動物上獲得成功，但一直沒有跨越靈長類動物這道屏障。實現(xiàn)克隆猴主要有三道難關(guān)需要攻克。一是卵母細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)區(qū)域不易識別，去掉猴卵母細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的難度很大，而要培育體細(xì)胞克隆猴，必須先把受體卵母細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)“摘除”，才能讓它容納體細(xì)胞細(xì)胞核這個“外來戶”。我國科學(xué)工作者借助于顯微操作設(shè)備，反復(fù)練習(xí)，成功完成“去核”工作,為后續(xù)的克隆工作奠定了基礎(chǔ)。二是卵母細(xì)胞“喚醒”時機難把握。克隆過程中，體細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)入卵母細(xì)胞時，需先“喚醒'卵母細(xì)胞，然后才啟動一系列發(fā)育“程序”。因此，“喚醒”的時機要求非常精準(zhǔn)。但是，使用傳統(tǒng)方式，猴的卵母細(xì)胞很容易被提前“喚醒”，往往導(dǎo)致克隆“程序”無法正常啟動。三是體細(xì)胞克隆胚胎的發(fā)育成功率低。被轉(zhuǎn)移到去核卵母細(xì)胞里的細(xì)胞核，需要與去核卵母細(xì)胞緊密結(jié)合，融為一體，并發(fā)揮其正常的功能，因此需要科學(xué)家采取多種手段處理，否則，絕大多數(shù)克隆胚胎都難以正常發(fā)育。我國科學(xué)家攻克了這些難關(guān)，將克隆技術(shù)的應(yīng)用推向了新的高度?？寺『锏恼Q生，標(biāo)志著我國克隆技術(shù)走在了世界的最前列!體細(xì)胞克隆猴成功了，克隆人是否離我們也就不遠(yuǎn)了雖然從原理和技術(shù)層面看，克隆人是能夠做到的，但是，克隆人會帶來嚴(yán)重的社會和倫理問題。因此，我國政府明確禁止克隆人，我國科學(xué)家也堅決反對克隆人。復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.下列各項表示細(xì)胞結(jié)構(gòu)與其主要組成成分的對應(yīng)關(guān)系，錯誤的是（）A.染色體DNAB.細(xì)胞膜一磷脂C.細(xì)胞骨架一一多糖D.細(xì)胞壁一一纖維素2.細(xì)胞內(nèi)運輸物質(zhì)的具膜囊泡可以與細(xì)胞膜融合，由此可以推測囊泡膜的主要成分是（）A，脂肪和蛋白質(zhì)B.蛋白質(zhì)和核酸C.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)D.多糖和脂質(zhì)3.白細(xì)胞可以吞噬病菌，這一事實說明細(xì)胞膜具有（）A.全透性B保護作用選擇透過性.一定的流動性4.下列對生物膜的敘述，不正確的是（）A.生物膜是細(xì)胞所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱B.各種生物膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)均相同C.膜的組成成分可以從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到高爾基體膜，再轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜。D.各種生物膜既各司其職，又相互協(xié)調(diào)共同完成細(xì)胞的生命活動。5.各種細(xì)胞器在功能上既有分工又有合作下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.植物細(xì)胞中的液泡與維持細(xì)胞的滲透壓有。B.中心體和核糖體與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體與分泌蛋白的加工有關(guān)。D.葉綠體、線粒體與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化有關(guān)。6.染色體的高度螺旋化與其物質(zhì)組成有關(guān)組成染色體的主要物質(zhì)是（）A.蛋白質(zhì)和DNAB.DNA和RNAC.蛋白質(zhì)和RNAD.DNA和脂質(zhì)二、非選擇題1.請將下列動物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能概念圖拓展資料完整。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞有絲分裂相關(guān)合成蛋白質(zhì)2.細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。結(jié)合下面關(guān)于溶酶體發(fā)生過程和“消化”功能的示意圖，回答下列問題。(1)b是剛形成的溶酶體，它來源于細(xì)胞器a;e是包裹著衰老細(xì)胞器d的小泡，而e的膜