生物人教版（2019）必修1 3.3 细胞核的结构和功能（共27张ppt）

(共27张PPT)
第三章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
教学目标 核心素养
1.结合相关图形和实例，阐明细胞核的结构和功能。 2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。 3.结合相关实验，理解细胞核是生命系统的控制中心。 生命观念：通过分析细胞核的结构特点和主要功能，概述出结构与功能的适应性，通过实例说明细胞各结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动，形成系统观。
科学思维：通过归纳与概括等方法，说明细胞功能是在多种结构共同参与下实现的。
克隆牛的培育过程
母牛甲：取卵细胞去核
母牛乙：从体细胞中取出核
早期胚胎
植入母牛丙子宫
小牛？
克隆牛
说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
问题探讨
高等植物成熟筛管细胞（无核）
哺乳动物成熟的红细胞（无核）
所有的真核细胞都有细胞核吗？
有细胞核的细胞一定只有一个核吗？
骨骼肌细胞（多核）
大核
小核
草履虫（2个核）
绝大多数真核细胞只有一个细胞核，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没有细胞核
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
0 1 2 3 4 10 30 100 81 62 20 0 0 0 100
79
78
77
74
67
65
实验：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：如右图
Q1：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,第4天就没有存活的细胞了。
结论:细胞核是活细胞所必需的结构。
资料１ 美西螈核移植实验
一、细胞核的功能
胚胎细胞
卵细胞
核移植
去核
取核
黑美西螈
白美西螈
黑美西螈
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。
细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
结论：美西螈的肤色受细胞核的控制。
不严谨，缺少对照组。将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中。
移植后发育长大的美西螈，全部是白色的。
【讨论】该实验设计的严谨吗？实验结果可信吗？
白色
美西螈
黑色
美西螈
胚胎
细胞
卵细胞
取核
去核
重组细胞
白色
美西螈
发 育
蝾螈
受精卵
无核部分
有核部分
横溢
不分裂
分裂
挤入
一个核
发育为正常胚胎
发育为正常胚胎
（慢）
（快）
资料二：蝾螈受精卵横缢实验
有核
无核
不分裂
分裂
有核
开始分裂
蝾螈
受精卵
继续分裂
发育(慢)
发育(快)
从资料2可以看出细胞核与细胞的分、分化有什么关系？
没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
讨论
结论:
细胞的分裂与分化受细胞核的控制。
本实验既有相互对照，又有自身对照。
结论:
变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制
本实验既有相互对照，又有自身对照。
资料三：变形虫切割实验
讨论 分析资料3你可以得出什么结论？
资料4：伞藻嫁接实验
（1）本实验中，切去“帽” 后长出的新“帽”的形状是由柄决定的？还是由假根决定的？
（2）该实验能否说明伞帽的形状由细胞核控制？为什么？
（3）要证明“伞帽的形状由细胞核控制”需再怎样设计实验？
（1）本实验中，切去“帽” 后长出的新“帽”的形状是由柄决定的？还是由假根决定的？
（2）该实验能否说明伞帽的形状由细胞核控制？
（3）要证明“伞帽的形状由细胞核控制”需再怎样设计实验？
去帽
嫁接
培养
伞藻的嫁接实验
假根
不能
伞藻的形态(伞帽)受假根里面的细胞核控制。
结论：
去帽
移核
移核
去帽
伞藻的核移植实验
资料1：美西螈核移植实验
结论：美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。
资料2：蝾螈的受精卵横缢实验
结论：细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
资料3：变形虫去核及核移植实验
结论：变形虫的生命活动是受细胞核控制的。
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
结论：生物体形态结构的遗传与细胞核有关系。
细胞核控制着细胞的遗传。
细胞核控制着细胞的代谢。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
“一库两中心”
细胞核的功能总结
去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是______________________________。
单独的细胞核不能生存的原因是_________________________
已合成的蛋白质仍发挥作用
没有营养物质和能量供应
思考：
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
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
实验发现细胞核或细胞质单独存在时，都很快死亡，这说明什么问题？
细胞核与细胞质是相互依存的，细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
讨论
1.科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价合理的是
①该实验证明了假根能控制伞帽的形状
②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
√
当堂训练
解析　因为实验是将伞柄嫁接到假根上，所以证明了
伞藻的伞帽的形状由假根决定，①合理；
该实验没有证明细胞核是代谢的调控中心，②不合理；
甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽，这说
明乙的伞帽形成可能与细胞核有关，该实验中缺少对
照实验，不能证明细胞核的功能，要证明细胞核的功能必须再增添对照实验，③合理；
该实验没有证明细胞质是遗传的控制中心，④不合理。
二、细胞核的结构
外核膜
内核膜
核 仁
染色质
核 孔
细胞核立体结构模式图
细胞核平面结构模式图
1、核膜
结构
双层膜，外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连
核膜并不是完全连续的，其上有核孔
核膜是生物膜，主要由脂质和蛋白质组成
功能
起屏障作用，把核内物质与细胞质分开
控制离子和小分子物质进出细胞核
选择透过性
2、核孔
大分子物质进出细胞核的通道
实现核质之间的物质交换和信息交流
代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多
3、核仁
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
代谢旺盛的细胞中，蛋白质合成旺盛，核仁较大
rRNA
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢呈正相关
细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
4、染色质
定义：
DNA和蛋白质紧密结合成的极细的丝状物。容易被碱性染料染成深色。
甲紫溶液&醋酸洋红
染色体：
细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状结构。
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
高度螺旋，缩短变粗
解开螺旋
染色体
染色质
染色体
组分
含有
细胞核
（遗传物质）
（遗传物质的载体）
储存
遗传信息
（蓝图）
物质的合成
能量的转换
信息的交流
蛋白质
DNA
完成
生长
发育
衰老
凋亡
亲代
细胞
子代
细胞
细胞分裂
DNA复制
控制
分析细胞核的结构和功能的关系：
细胞代谢控制中心
遗传的控
制中心
遗传信
息库
功能
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
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： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体。
DNA
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
遗传信息
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
储存
小结：细胞核的结构与功能的关系
2.(2020·山东高一期末)下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是
A.核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
B.染色质和染色体是两种不同的物质
C.核孔是DNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道
D.核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分隔开
√
解析　核仁主要与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，A正确；
细胞核内存在易被碱性染料染成深色的物质，即染色质，染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态，B错误；
DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误。
3．下列关于细胞的叙述，不能体现“结构与功能相适应”观点的是
A．豚鼠胰腺腺泡细胞代谢旺盛，核仁的体积较大
B．人体细胞的细胞膜外侧分布有糖蛋白，有利于接收信息
C．小肠绒毛上皮细胞内的线粒体分布在细胞中央，有利于吸收和转运物质
D．植物根尖成熟区细胞含有大液泡，有利于调节细胞的渗透压
√
4.模型方法是生物学研究过程中常常会用到的一种方法。根据如右四图所示，下列关于模型的说法不正确的是
A.图a属于物理模型
B.图b属于概念模型
C.图c属于数学模型
D.图d属于物理模型
√
解析　图d为照片，是个体的真实反映，而不是简化的概括，不属于物理模型，D项错误。