第3章 第3节 细胞核的结构和功能（共35张PPT）高中生物学人教版（2019）必修一

(共35张PPT)
第3章　细胞的基本结构
第3节
细胞核的结构和功能
1
1
阐明细胞核的结构和功能(重点)。
2
根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞的三维结构模型(难点)。
3
认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
克隆猴的简要培育流程
供体甲
卵母细胞
去核
去核
卵母细胞
供体乙
成纤维细胞
细胞核
融合
激活
重组细胞
克隆猴
胚胎移植
代孕母猴丙
提取
分析这一过程，克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的？
>
<
目标一
细胞核的功能
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
重组细胞
胚胎细胞
卵细胞
黑色美西螈
白色美西螈
核移植
去核
取核
黑色美西螈
重组细胞
胚胎细胞
卵细胞
白色美西螈
黑色美西螈
核移植
去核
取核
白色美西螈
资料一：美西螈核移植实验
结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由 控制的。
细胞核
[思考]
本实验严谨吗？如何改善？
受精卵
分裂
不分裂
无核
有核
有核
有核
分裂
分裂
慢
快
无核一半
挤入细胞核
发育
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料二：蝾螈受精卵横缢实验
结论：细胞的分裂分化离不开__________。
细胞核
变形虫
无核部分
有核部分
死亡
正常生活
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料三： 变形虫切割与核移植实验
摄食、应激性、再生、生长、分裂等
结论1：细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。
变形虫
取出细胞核
植入细胞核
无核部分
有核部分
死亡
细胞核
死亡
死亡
一段时间后
正常生活
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料三： 变形虫切割与核移植实验
摄食、应激性、再生、生长、分裂等
结论1：细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。
变形虫
取出细胞核
植入细胞核
无核部分
有核部分
死亡
细胞核
死亡
死亡
一段时间后
正常生活
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料三： 变形虫切割与核移植实验
结论2：细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。
细胞核与细胞质“相互依存”。
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料三： 变形虫切割与核移植实验
结论1：细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。
结论2：细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。
伞藻
帽(菊花形)
帽(伞形)
柄
假根
柄
假根
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料四：伞藻嫁接与核移植实验
思考：
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料四：伞藻嫁接与核移植实验
结论：伞藻的伞帽形态与假根有关，而不是伞柄。
此实验能否说明细胞核控制伞帽的遗传性状？
菊花形帽伞藻
伞形帽伞藻
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
资料四：伞藻嫁接与核移植实验
结论：伞藻的伞帽形态由细胞核决定。
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
活动1
分析实验，概括细胞核的功能
细胞核控制着细胞______和______，是细胞的控制中心。
代谢
遗传
细胞核功能总结：
洋葱鳞片叶内表皮细胞
哺乳动物成熟的红细胞
草履虫
骨骼肌细胞
口腔上皮细胞
是不是所有细胞都有细胞核呢？
除了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外，真核细胞都有细胞核，且绝大多数都只有一个细胞核。
高等植物成熟的筛管细胞
>
<
目标一
细胞核的结构
细胞核电镜图
阅读教材第56页图3-10，并识别下图中各个结构。
细胞核结构模式图
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
核膜
核仁
染色质
核孔
细胞核结构模式图
结构
①双层膜，膜外附着核糖体，常与内质网相连
②不是完全连续的，有核孔
③是生物膜，具有选择透过性
核膜
功能
①把核内物质与细胞质分开
②控制离子和小分子物质进出细胞核
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
1. 核膜
（1）据以上信心分析核孔对于物质进出细胞核具有什么特性？
（2）推测：代谢越旺盛的细胞中，核孔的数目有什么特点？
具有选择性
细胞代谢越旺盛，核孔数目越多。
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
2. 核孔
资料1　核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体。核孔复合体呈现八面对称结构，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体，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。研究发现在转录活跃的爪蟾卵母细胞中复合体密度为60个/μm2，细胞生长旺盛时，一个核孔1分钟运出3套核糖体前体单位。
核孔结构模型
外膜
内膜
核孔电镜图
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
2. 核孔
功能
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
特点
①是大分子物质进出细胞核的通道。
②具有选择性，如RNA和蛋白质可以通过，DNA不能通过。
③代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多。
核膜
（双层膜）
核孔
核仁
细胞核结构模式图
核仁
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
3. 核仁
功能
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
特点
蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大。
染色质
（由DNA和蛋白质组成）
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
4. 染色质
资料2　1879年，科学家用碱性染料对细胞核进行染色，发现细胞中有一团物质被染成深色，将其命名为染色质。用电镜观察染色质，发现它是由很多串珠状结构聚合在一起形成的。用DNA酶处理细胞核，发现“珠子”间连线消失，但“珠子”还在；用蛋白酶处理，“珠子”被分解，连线尚在。
染色质和染色体的关系
染色质
由此我们可以看出染色质和染色体是什么关系呢？
染色质和染色体是同一种物质的两种不同状态。
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
资料3　如图所示的双螺旋结构是DNA 分子，DNA分子与组蛋白缠绕形成一级结构，该结构螺旋形成直径约30 nm的纤维，这就是染色质。染色质进一步螺旋形成直径约0.4 μm的圆筒状的结构，该结构可以进一步螺旋形成直径约2～10 μm的染色体。由此可以看出经过多次的折叠与螺旋，DNA和组蛋白形成了高度凝集的染色体，直径逐渐增加，长度逐渐压缩。
分裂间期
分裂期
（丝状）
（圆柱状）
解螺旋
高度螺旋化，缩短变粗
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。
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
染色质和染色体的关系
资料4　染色质与染色体的关系示意图
是 ，是细胞代谢和遗传的控制中心。
任务一：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
活动2
阅读教材，认识细胞核的结构
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
细胞各结构相互依存，不可分割；
细胞只有保持完整性，才能完成各项生命活动。
细胞是统一的整体
资料5　科学实验数据证明：哺乳动物的成熟红细胞和生殖细胞精子寿命比正常细胞短。
上述资料说明了什么？
细胞是生物体结构的基本单位，也是生物代谢和遗传的基本单位。
1.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。
2.类型：
活动3
科学方法——构建模型
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)
任务二：尝试制作真核细胞的三维结构模型
活动3
科学方法——构建模型
课堂小结
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：与某种RNA合成及核糖体形成有关
核孔：核质之间物质交换和信息交流
染色质：主要由 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
1.伞藻是一种单细胞绿藻，生物学上常用它来研究细
胞的有关功能。如图是伞藻嫁接实验和伞藻细胞核
移植实验过程示意图，下列说法正确的是
A.伞藻细胞质基质是遗传物质的储存场所
B.伞藻的伞柄的种类决定形成的伞帽的形状
C.伞藻嫁接实验说明细胞核控制伞帽的形状
D.伞藻细胞核移植实验说明细胞核能控制生物的性状
√
2.如图表示变形虫的切割和核移植实验。该实验不能得出的结论是
A.细胞核是细胞代谢的控制中心
B.细胞核和细胞质相互依存，相互影响
C.细胞结构的完整性是细胞生存的基础
D.细胞核是细胞代谢的中心
√
3.基于对细胞核结构和功能的理解，下列表述错误的是
A.真核细胞都有一个细胞核
B.染色体和染色质只是形态不同，成分都主要是DNA和蛋白质
C.细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老
　和凋亡
D.以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型
√
4.如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法正确的是
A.图中②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，
　蛋白质和RNA等大分子物质可以自由通过核孔
B.蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多，有利于DNA和
　RNA进出
C.若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将
　不能正常进行
D.细胞核是细胞遗传的控制中心和细胞代谢中心
√