3.3 细胞核的结构和功能课件（37张ppt）2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修第一册

(共37张PPT)
第3节
细胞核的结构和功能
第3章　细胞的基本结构
母牛甲：取卵细胞去核
早期胚胎
植入母牛丙子宫
小牛？
克隆牛
母牛乙：从体细胞中取出核
克隆的小牛长相和谁相似？能说明什么？
与母牛乙相似，说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
双小核草履虫（2个细胞核）
骨骼肌细胞（多个细胞核）
拟核
1
细胞核的分布
原核细胞：
绝大部分有1个细胞核
部分无细胞核
真核细胞：
部分有多个细胞核
没有细胞核
高等植物成熟的筛管细胞
哺乳动物成熟的红细胞
阅读教材“思考·讨论”中资料1～4，回答下列问题：
1.资料1：美西螈核移植实验
核移植技术
卵细胞
胚胎细胞
重组细胞
黑色美西螈
白色美西螈
取核
去核
任务一
探究细胞核的功能
c
(1)实验过程：该实验中， 提供细胞核， 提供细胞质、细胞膜等结构。
黑色美西螈
白色美西螈
(2)实验结果：子代美西螈全部发育成 色。
(3)实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由 控制的。
黑
细胞核
(4)延伸：从实验设计的原则上分析，该实验的设计并不严密，请指出不严密之处并进行完善。
该实验没有设置对照；可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中，进行培养作为对照，增强实验的说服力。
c
2.资料4：伞藻嫁接实验和核移植实验
(1)实验过程
②伞藻核移植实验：
去帽、去核→植入核→培养。
去帽
换柄
任务一
探究细胞核的功能
①伞藻嫁接实验：
→ →培养。
(2)实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻的伞帽相同。
假根
细胞核
②伞藻核移植实验：
①伞藻嫁接实验：
(3)延伸：伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验中，哪个实验更有说服力？为什么？
②伞藻核移植实验：
①伞藻嫁接实验：
伞藻核移植实验更有说服力。伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，
是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。
(4)实验结论： 实验进一步说明生物体形态结构的建成与细胞核有关。
核移植
3.资料2：蝾螈受精卵横缢实验
任务一
探究细胞核的功能
(1)实验过程：步骤一：将受精卵横缢成有核一半和无核一半；
步骤二：向无核一半挤入 。
(2)实验结果：结果一：有核一半 ，无核一半 ；
结果二：挤入细胞核后，无核一半 。
(3)实验结论：细胞的分裂、分化是由 控制的。
细胞核
能分裂
停止分裂
开始分裂
细胞核
步骤一
步骤二
挤进1个细胞核
步骤一
步骤二
挤进1个细胞核
(4) 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
对无核者重新挤入核
4.资料3：变形虫切割和核移植实验
任务一
探究细胞核的功能
(1)实验过程：
步骤一：将变形虫切割成有核一半和无核一半；
步骤二：用显微钩针将有核一半的 钩出，然后再及时植入另一个同种变形虫
的 。
细胞核
细胞核
步骤一
步骤二
(2)实验结果：
结果一：有核一半_____________________________________________，
无核一半_____________________________________________；
结果二：去核后生命活动丧失，植入核后生命活动_______。
能摄食、生长、分裂、再生，对刺激有反应
不能摄食、生长、分裂，对刺激无反应
恢复
(3)实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由_________控制的。
(4)延伸：资料2和资料3中两个实验的相似操作步骤是都以_______________为变量设置了相互对照与自身对照。从实验结果分析，细胞核的有无影响了细胞的________________________________________________等生命活动。
细胞核
细胞核的有无
分裂、分化、生长、对外界刺激的反应、摄食
(5)延伸：由资料2、3中的实验还说明细胞只有保持结构的_________，才能完成正常的生命活动。
完整性
步骤一
步骤二
综合以上资料分析，你认为细胞核具有什么功能？
细胞分裂分化离不开细胞核 细胞核是变形虫生长、应激性等生命活动的控制中心 美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 细胞核控制伞藻的形态结构（伞帽的形状）
美西螈核移植实验
伞藻嫁接与核移植实验
变形虫切割与核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
2
细胞核的功能
细胞核控制着细胞______和______，是细胞的控制中心。
代谢
遗传
1.(2023·安徽皖北地区高一联考)伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根中)。如图是科学家用两种伞藻做嫁接和核移植实验的示意图。下列相关叙述正确的是
A.实验甲说明伞帽的形状完全由细胞核控制
B.实验甲说明伞帽的形状与伞柄无直接关系
C.实验乙中菊花形帽伞藻的形成不需要细胞质的作用
D.两个实验结果均可说明细胞核是细胞代谢中心
√
实验甲说明伞帽形状与假根中的细胞核有关，与伞柄无直接关系，但不能充分证明伞帽的形状是完全由细胞核控制的，A错误，B正确；
伞藻核移植实验中伞藻的形成需要细胞质的作用，因为细胞质为细胞核提供物质和能量，C错误；
两个实验结果均可说明细胞核是遗传的控制中心，细胞代谢中心是细胞质，D错误。
2.(2023·浙江温州高一期末)如图将变形虫切成两半，有核部分能继续生活；取出核，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核也无法生存；去核后及时植入一个细胞核，可恢复正常生活。根据实验结果，下列推测不合理的是
A.细胞质能为细胞核维持正常功能提供物质
B.细胞核能为细胞质维持正常功能提供物质
C.无核部分能短期生存说明核功能可由质替代
D.细胞结构的完整性是变形虫正常生存的基础
√
无核部分只能短期生存，说明细胞核与细胞质相互依存、形成统一整体共同完成生命活动，C符合题意。
（与rRNA 的合成以及核糖体的形成有关）
核膜
（主要由DNA 和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）
（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）
（双层膜，把核内物质与细胞质分开）
核仁
染色质
核孔
笔记：核仁和核孔与细胞的代谢有关：
细胞代谢越旺盛，核仁越大、越明显，核孔数目越多。
核孔结构模型
外膜
内膜
1
结构
不连续的双层膜；有选择透过性
容易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红）染成深色的物质
大分子物质优先通过（如RNA和蛋白质）
有选择透过性，DNA不能通过核孔进入细胞质
1.核孔
资料　核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。
任务二
探讨细胞核各组分的结构特点
(1)根据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔？为什么？
不能；核孔具有选择性，如：允许某些RNA和蛋白质通过，而DNA不能通过。
(2)核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？为什么？
不是；
(3)代谢越旺盛的细胞中，蛋白质合成量越大，核质之间的物质交换越频繁。
那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系？
代谢旺盛的细胞，往往核仁较大，核孔数量较多。
核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质是通过核膜进出细胞核的。
分裂间期
分裂期
（丝状）
（圆柱状）
解螺旋
高度螺旋化，缩短变粗
——同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
2
染色质和染色体
(1)结构特点
①结构复杂而精巧。
②各组分之间____________成为一个统一的整体。
(2)地位
①生物体结构的___________。
②____________________的基本单位。
分工合作
基本单位
生物体代谢和遗传
3
细胞在生命系统中的地位
是 ，是细胞代谢和遗传的控制中心。
活动一：请同学们阅读教材56页第3、4、5段，构建细胞核结构与功能相适应的概念图。
细胞核的结构与功能的关系
DNA
遗传信息
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
控制中心
遗传性状
遗传信息库
物质合成
能量转化
信息交流
代谢
遗传
储存着
细胞核
染色质
4
建构模型
概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
类型：
以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。
文字描述或概念图等
公式、曲线图或表格形式
物理模型
概念模型
数学模型
(注：照片不是物理模型)
活动二：尝试制作真核细胞的三维结构模型
活动二：尝试制作真核细胞的三维结构模型
3.(2023·陕西西安高一期末)细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，与其结构特点是分不开的。下列叙述正确的是
A.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态
B.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
C.核孔是大分子物质如RNA、DNA和蛋白质等进出细胞核的通道
D.细胞核不是遗传信息库，因为线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA
√
染色体和染色质是同一物质在不同时期细胞中的两种存在状态，A错误；
核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建，B正确；
核孔是大分子物质如RNA和蛋白质等进出细胞核的通道，但核孔具有选择透过性，DNA不能通过核孔，C错误；
细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，因此它是遗传信息库，D错误。
4.(2023·海南高一检测)细胞核是细胞的控制中心，如图是细胞核的模式图，下列有关叙述正确的是
A.真核细胞都有细胞核，细胞核控制着细胞的代谢和遗传
B.②表示核孔，②数量的多少与细胞代谢的强弱呈负相关
C.细胞分裂时，③的形态会发生变化，变化后在光学显微镜下可见
D.①表示内质网，⑤表示核膜，二者都由2层磷脂双分子层组成
√
有些真核细胞不具有细胞核，例如，哺乳动物成熟的红细胞，A错误；
②表示核孔，②数量的多少与细胞代谢的强弱呈正相关，代谢越强的细胞，核孔的数量越多，B错误；
细胞分裂时，③染色质会螺旋缩短成染色体，染色体经染色后可用光学显微镜观察到，C正确；
①表示内质网，由1层磷脂双分子层组成，⑤表示核膜，核膜是双层膜，由2层磷脂双分子层组成，D错误。
细胞核
结构
功能
相适应
储存遗传信息
核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
核孔：核与质之间物质交换和信息交流
核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关
染色质：： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
DNA