3.3 细胞核的结构和功能
课标要求 1.2 细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动 1.2.3 阐明遗传信息主要贮存在细胞核中 1.2.4 举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动
学习目标 1.通过学习细胞核的结构与功能,形成细胞核的结构与其功能相适应的观点。(生命观念) 2.运用系统的观点分析细胞是一个统一的整体。(生命观念) 3.通过对细胞核功能的实验分析,掌握对照实验的设置方法。(科学探究) 4.构建真核细胞的三维结构模型,初步掌握模型构建的方法。(科学思维)
重点与难点 重点:1,2,3,4 难点:1,3
问题探讨
2017年12月,中国科学家利用体细胞克隆技术成功培育出两个一模一样的猴子“中中”和“华华”。研究人员提取了同一个猕猴胎儿的部分体细胞,提取了细胞核,植入了若干个去除了细胞核的卵母细胞,克隆得到了“中中”和“华华”。
讨论:克隆得到的“中中”和“华华”两姐妹除了个头略有差异,几乎没有分别。这说明什么问题呢?
一个真核细胞,一般只有一个细胞核。你知道哪些特殊的真核细胞没有细胞核或者有多个细胞核吗?
细胞核的功能
阅读教材54~55页“思考·讨论:细胞核有什么功能”,分析细胞核功能的探究实验,回答下列问题。
1.美西螈核移植实验
(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?通过该实验你能得到什么结论?
(2)根据实验设计的基本原则分析,该实验的设计并不严密。请指出该实验的不严密之处,并将其补充完善。
2.蝾螈受精卵横缢实验
(1)蝾螈受精卵横缢实验中,蝾螈胚胎细胞的分裂和分化与细胞核有什么关系?
(2)该实验设计了几种对照实验来探究该问题?
3.变形虫切割实验
(1)变形虫切割实验可得到什么结论?
(2)将变形虫切割并观察现象后,科学家又进行了什么操作,使实验设计更严密?
4.伞藻嫁接与核移植实验
(1)伞藻嫁接和核移植实验中,伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致还是与具有细胞质的伞柄一致?由此可得到什么结论?
(2)伞藻嫁接和核移植实验中哪个实验更有说服力?
(3)在伞藻嫁接与核移植实验中,最先生长出的“帽”的形状一般并不与假根一致,而是与伞柄一致,但将“帽”切除后,再次生长出的“帽”的形状总与假根一致。请尝试解释原因。
结合克隆猴的实例,你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系?并结合资料,总结细胞核的功能。
细胞核的结构
1.细胞核的结构
(1)核孔是物质进出核的通道,是否各种物质都能自由出入?物质通过核孔需穿过几层膜?
资料:核孔复合体
双层核膜互相平行但并不连续,内、外核膜常常在某些部位相互融合形成环状开口,称为核孔。核孔并不是一个简单的孔洞而是一个相对独立的复杂结构,即核孔复合体。右图为核膜的电镜照片,可清晰的观察到数个核孔复合体,下图为核孔复合体的结构模式图。核孔复合体在核膜上的数量、分布密度随细胞类型、细胞核的功能状态的不同而有很大的差异。
多种不同类型的分子和大分子经核孔复合体进出细胞核,分子量较小的分子可以通过被动扩散的方式穿过核孔复合体,大分子可以通过主动转运方式经过核孔复合体但必须包含特定信号才能被转运。
(2)口腔上皮细胞和胰岛细胞中,核膜上核孔数目较多的是?在代谢旺盛的细胞中(如:唾液腺细胞),核仁的大小、核孔的多少有什么特点?
(3)染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不同点 存在时期 分裂间期 分裂期
形态
相同点 成分
特性 易被 染料染成深色
功能 的主要载体
关系 同一物质 ,可相互转化: 染色质 染色体
2.如何较为全面的阐述细胞核的功能?
3.细胞中所有的遗传信息都储存在细胞核中吗?细胞核能控制生物所有的性状吗?
精子和哺乳动物成熟的红细胞寿命都很短,为什么?这说明什么?
建构模型:尝试制作真核细胞的三维结构模型
1.建构模型的概念和形式
(1)模型:人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种 的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或者其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。
(2)物理模型:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征;
概念模型:以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型;
数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
判断下列描述是否为模型?是哪种模型?
①DNA双螺旋结构模型;②真核细胞的三维结构模型;③细胞膜在电镜下的照片;④细胞核结构和功能的思维导图。
尝试制作真核细胞的三维结构模型
细胞概述
①细胞作为基本的 ,其结构复杂而精巧。
②各组分之间分工合作成为 ,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。
③细胞既是生物体 的基本单位,也是生物体 的基本单位。