(共52张PPT)
第三章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
第3节 细胞核的结构和功能
学习目标
细胞核的功能
01
02
细胞核的结构
03
细胞是一个统一的整体
04
尝试制作真核细胞的三维结构模型
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,将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的形状一模一样,称之为“克隆牛”
核移植
取核
去核
胚胎移植
母牛丙
母牛乙
母牛甲
产崽
克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样的,这说明了什么?
说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
用光学显微镜观察细胞,最容易注意到的一个结构就是_______
细胞核
所有的细胞都有细胞核吗?
原核细胞没有核膜包被的细胞核,裸露的DNA分子存在的区域,称为拟核
哺乳动物
成熟的红细胞
(无核)
骨骼肌细胞
(多核)
双小核草履虫
(两核)
高等植物成熟筛管细胞
(无核)
真核细胞的细胞核
一
所有真核细胞都有细胞核吗?
都只有一个细胞核吗?
绝大部分真核细胞有1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,没有细胞核
少部分细胞有多个核,例如草履虫、骨骼肌细胞
(1)原核细胞
(2)高等植物成熟的筛管细胞
(3)哺乳动物成熟的红细胞
总结
病毒有细胞核吗?
没有细胞核的细胞
没有
哺乳动物成熟的红细胞:
无细胞核
无细胞器
1.理解四种特殊细胞的细胞结构
(1)哺乳动物成熟的红细胞——
(2)植物根尖分生区细胞——
(3)蓝细菌细胞——
(4)原核细胞——
没有细胞核和各种细胞器。
没有叶绿体、大液泡。
无叶绿体,但能进行光合作用。
只有核糖体一种细胞器。
细胞核的功能
一
白美西螈
细胞核的功能
1.美西螈核移植实验
美西螈
黑色美西螈胚胎细胞
白色美西螈卵细胞
美西螈
核移植
结论:美西螈的肤色遗传是由 控制的。
黑色美西螈卵细胞
白色美西螈胚胎细胞
去核
取核
取核
去核
核移植
补充对照实验
黑色
白色
细胞核
1
蝾螈
受精卵
部分
部分
横缢
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)
细胞的分裂
无核
有核
细胞的分化
既有相互对照,又有自身对照。
该实验是否有对照?
细胞核的功能
.
结论:细胞核控制着细胞的 。
分裂、分化
1
2.蝾螈受精卵横缢实验
资料3:变形虫去核及核移植实验
变形虫
能消化,但不能摄食,刺激无反应,细胞器退化
正常
取出核
植入细胞核
恢复生命活动
无核
有核
无核
死亡
实验结论:变形虫的生命活动受 控制。
细胞核
实验分析:
实验既有 对照,又有 对照。
相互
自身前后
(无核与有核对照)
(核移植)
细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。
伞帽
伞柄
假根
细胞核
菊花形
伞藻的结构
伞形
伞藻是一种单细胞生物,细胞长4-9cm,由“帽柄和假根三部分构成
优点:
①大型单细胞
②伞帽形态差异明显
③不同伞藻间容易嫁接
菊花型伞藻
伞型伞藻
细胞核的功能
4.伞藻嫁接实验与核移植实验
1
能否说明伞藻帽形由细胞核控制吗?
组别 对照 现象 结论
1 菊花型柄+菊花型假根 菊花型伞帽
2 伞型柄+伞型假根 伞型伞帽
3 伞型柄+菊花型假根 菊花型伞帽
4 菊花型柄+伞型假根 伞型伞帽
伞藻伞帽的形状由假根控制
细胞核的功能
4.伞藻嫁接实验与核移植实验
1
结论:伞藻的伞帽形态由 决定
细胞核的功能
4.伞藻嫁接实验与核移植实验
1
细胞核
实验名称 实验结论 细胞核的功能
美西螈核移植实验
伞藻嫁接与核移植实验
蝾螈受精卵缢裂实验
变形虫切割实验
美西螈的肤色遗传是由细胞核控制的
伞帽的形状是由细胞核控制的
蝾螈细胞的分裂、分化是由细胞核控制的
变形虫的生命活动是由细胞核控制的
细胞核控制着细胞的遗传
细胞核控制着细胞的代谢
细胞核控制着细胞的代谢和遗传
了解细胞代谢
细胞核有怎样的结构呢?
结构
功能
?
决定
细胞核的结构
二
细胞核的结构
细胞核的结构(视频)
细胞核立体结构模式图
细胞核平面结构模式图
细胞核的结构
三
二、细胞核的结构
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
1. 核膜
结构:
功能:
其他内容:
阅读教材第56页图3-10,并识别下图中各个结构。(画图)
细胞核的结构
双层膜
把核内物质与细胞质分开
(1)核膜外表面有核糖体附着。
(2)核膜与内质网膜直接相连。
(3)属于生物膜。
(4)具有选择透过性,可控制离子和小分子进出细胞核。
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
细胞核的结构
2. 核孔
功能:
核孔结构模型
外膜
内膜
核孔复合体
注意:DNA不能通过核孔
核孔不是一个孔,由多种蛋白质构成的复杂结构
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
补充:
具有选择透过性,大分子物质进出细胞核的通道,如RNA、蛋白质等。
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
细胞核的结构
3. 核仁
功能:
思考:原核生物?
核仁和核孔与细胞的代谢有关:
与某种RNA合成及核糖体的形成有关。
原核生物无核仁,也有核糖体。
细胞代谢越旺盛,核仁越大、核孔越多。
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
细胞核的结构
4. 染色质
组成:
主要是DNA和蛋白质。
DNA是遗传信息的载体。
容易被碱性染料染成深色的物质
染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态。
染色质
染色体
(分裂结束,丝状)
(分裂时,圆柱状或杆状)
高度螺旋化,缩短变粗
同一物质
不同时期
解螺旋
染色质、染色体之间的关系
光学显微镜不能看见染色质
光学显微镜能看见染色体
二
细胞核的结构
染色质与染色体之间的关系(视频)
染色质 丝状,光学显微镜下看不见
染色体
圆柱状或杆状,光学显微镜下能看见
不同点 两者是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态
相同点 都是由_DNA_和_蛋白质_构成;易被__碱性染料_染成深色;是___遗传信息___的载体。
两者之间的关系
染色体与染色质
二
细胞核的结构
细胞核的结构(视频)
看图辨别结构
看图辨别结构
物
质
合
成
能量转换
信息交流
生长、发育
衰老、凋亡
DNA上贮存着遗传信息
细胞生命活动的蓝图
(控制代谢)
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心!
细胞代谢控制中心:
细胞代谢中心:
细胞核
细胞质基质
一库两中心
细胞核的功能
通过复制,由亲代细胞传递给子代细胞,保证亲子代细胞 一致性。
“蓝图”
控制中心
储存着
遗传信息
遗传性状
是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
DNA
细胞核
染色质
控制
物质合成
能量转化
信息交流
完成
生长
发育
衰老
凋亡
代谢
(遗传物质的载体)
细胞是一个统一的整体
细胞膜——系统的边界
控制着细胞与外界的物质交换和信息交流
细胞质——系统的代谢中心
发生大多数复杂的生物化学反应
细胞核——系统的控制中心
各组分之间分工合作,使细胞成为一个统一的整体,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序的进行。
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。
三、建构模型
(1)概念:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作出的一种简化的 的描述。
(2)类型: 、 、 等。
概括性
数学模型
概念模型
3
模型建构
物理模型
1.物理模型
以实物或图画形式,直观地表达认识对象的特征的模型
注意:照片不属于模型
光学显微镜
电子显微镜
实物
图画
3
模型建构
如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于 。
物理模型
2.数学模型
以数学公式或坐标曲线图等数学形式来描述一个系统或它的性质的模型。
t年后种群的数量为 Nt=N0×λt
3
模型建构
3.概念模型
用线条和文字直观而形象地表示出某些概念之间的关系。
3
模型建构
尝试制作真核细胞的三维结构模型
3
模型建构
课堂小结
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
√
√
C
D
5.基于对细胞核结构核功能的理解,判断有关表述的正误
(1)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质 ( )
(2)核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道 ( )
(3)DNA双螺旋结构模型属于物理模型 ( )
(4)细胞中核糖体的形成一定与核仁有关 ( )
×
√
√
×
(5)病毒的生命活动受细胞核的调控( )
ⅹ
(6)高倍镜下可观察到结核杆菌的遗传物质分布于细胞核内( )
(7)细胞核有两层膜,具有核孔,核孔是DNA进入细胞质的通道( )
(8)核膜和核孔都具有选择透过性( )
ⅹ
ⅹ
√
1. 组成染色体的主要物质是( )
A. DNA和RNA B. DNA和蛋白质
C. RNA和蛋白质 D. 磷脂和DNA
2. 关于细胞核的叙述,错误的是( )
A. 核膜为双层膜,把核内物质与细胞质分开
B. 核仁是合成DNA、RNA和蛋白质的场所
C. 染色质和染色体都是由DNA和蛋白质组成
D. 核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道
B
B
课堂练习
1.下图为细胞核结构模式图,对其结构及功能的叙述正确的是
A.①是单层膜,其上有④,允许各种分子进出
B.②是染色质,其主要由DNA和蛋白质组成
C.③是核孔,它是细胞核行使遗传功能的结构
D.细胞核是细胞代谢的主要场所
√
对点训练
B
8.对图中各结构的判断及描述,不正确的是( )
A.①为核膜:具选择透过性,可让某些小分子物质通过
B.②为核孔:是大分子物质进出细胞核的通道,DNA分子可以通过核孔自由进出
C.③为内质网:具有较大的膜面积,可以为许多种酶提供附着位点
D.④为核糖体:RNA和蛋白质构成,是合成蛋白质的场所
5. 如图为细胞核结构模式图,试回答下列问题:
(1)图中对核内物质起屏障作用的是[ ]_____,它是由___层膜构成的,细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[ ]_____进入细胞核的。
③
核膜
两
④
核孔
(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是[ ]________,遗传信息存在其组分的_____上。
①
染色质
DNA
(3)结构[②] 被破坏,则_______________________________过程不能进行。
核仁
某种RNA的合成以及核糖体的形成
(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异:
_________________________________________________。
原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁、染色质等结构
复习提高
1.下列各项表示细胞结构与其主要组成成分的对应关系,错误的是
A.染色体—DNA B.细胞膜—磷脂
C.细胞骨架—多糖 D.细胞壁—纤维素
2.细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合,由此可以推测囊泡膜的主要成分是
A.脂肪和蛋白质 B.蛋白质和核酸
C.脂质和蛋白质 D.多糖和脂质
3.白细胞可以吞噬病菌,这一事实说明细胞膜具有
A.全透性 B.保护作用
C.选择透过性 D.一定的流动性
C
C
D
复习提高
4. 下列对生物膜的叙述,不正确的是
A.生物膜是细胞所有膜结构的统称
B.各种生物膜的化学组成与结构均相同
C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜
D.各种生物膜既各司其职又相互协调,共同完成细胞的生命活动
5.各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是
A.植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有 关
B.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关
C.内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关
D.叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转 化有关
6.染色体的高度螺旋化与其物质组成有关。组成染色体的主要物质是
A.蛋白质和DNA B.DNA和RNA C.蛋白质和RNA D.DNA和脂质
B
B
A