3.3　细胞核的结构和功能课件(共36张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修第一册

(共36张PPT)
第3章　细胞的基本结构
第3节　细胞核的结构和功能
课 程 标 准
1.通过细胞核功能的探究实验,阐明细胞核的基本功能,培养科学探究能力。
2.利用结构与功能观分析细胞核的结构与功能。
3.构建真核细胞的三维结构模型,初步掌握模型构建的方法,培养模型与建模的科学思维。
基础落实 必备知识全过关
重难探究 能力素养全提升
目录索引
素养升级 情境命题强突破
基础落实 必备知识全过关
知识点一 细胞核的功能
1.细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和______________________等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
哺乳动物成熟的红细胞
2.细胞核功能的探究实验
(1)美西螈核移植实验
黑色
美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
(2)蝾螈受精卵横缢实验
不分裂
细胞核
(3)变形虫切割和核移植实验
核移植
变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应
等生命活动受细胞核控制
(4)伞藻嫁接与核移植实验
伞形
菊花
菊花形
细胞核
3.细胞核的功能
遗传信息库
细胞代谢和遗传
知识点二 细胞核的结构
1.细胞核的结构
双层
细胞质
核孔
核质
信息
某种RNA
核糖体
DNA和蛋白质
DNA
2.染色质的组成及特点
(2)特点:容易被__________染成深色。
(3)与染色体的关系
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,转化关系为:
DNA
碱性染料
知识点三 模型及细胞的概述
1.模型
概括性
物理模型
数学模型
2.细胞的概述
生命系
统
自
我调控
高度有序
结构
代谢
遗传
旁栏边角 想一想
(1)[教材P57 科学方法]模型分为物理模型、概念模型和数学模型。某同学拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片是不是构建了细胞的物理模型
(2)[教材P57 探究·实践]在设计并制作细胞模型时,应遵循什么原则
提示 不是。
提示 科学性、准确性是第一位的,其次才是模型的美观与否。
(3)[教材P56旁栏思考]同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗 如果是一样的,为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样
提示 同一生物体内的所有细胞都来自受精卵的分裂,细胞内的“蓝图”都是一样的,体内细胞的形态、结构和功能多样,是细胞分化的结果。
(4)[教材P58拓展应用]染色体和染色质两种不同的状态对细胞的生命活动有什么意义
提示 染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质呈细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
结论语句 辨一辨
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。(　　)
(2)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。(　　)
(3)细胞核是细胞的代谢中心。(　　)
(4)所有的真核细胞都有细胞核,且只有一个核。(　　)
(5)蓝细菌无细胞核,也无核糖体。(　　)
(6)细胞是生物体代谢和遗传的基本单位。(　　)
(7)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,所以要在细胞的最中央。(　　)
×
√
×
×
×
√
×
重难探究 能力素养全提升
主题一　细胞核功能的实验探究
情境探究
结合教材分析细胞核功能的实验探究资料,讨论回答相关问题。
1.在美西螈核移植实验中,从实验设计的原则上分析,该实验的设计并不严谨,请指出不严谨之处,并完善实验设计。
2.请分析蝾螈受精卵横缢实验中的对照实验设计。
提示 该实验没有设计对照实验,可设计对照实验: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为白色。
提示 ①相互对照:有细胞核的一半能分裂,无细胞核的一半停止分裂;②自身前后对照:无细胞核的一半重新拥有核后,恢复分裂能力。
3.变形虫切割实验可得到什么结论 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.在伞藻嫁接和核移植实验中,哪个实验更有说服力
提示 变形虫的生命活动(摄食、应激性、生长和分裂等)由细胞核控制。将有核的一半变形虫的细胞核钩出后,及时植入另一个同种变形虫的细胞核,并观察现象,能进一步说明细胞核对变形虫生命活动的控制作用(即自身对照实验)。
提示 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,进一步验证了细胞核的功能。
方法突破
视角应用
1.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。对下列相关生命活动中所体现的细胞核功能的判断,错误的是(　　)
A.将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中后,移植后发育长大的美西螈为黑色,体现了细胞核控制代谢的作用
B.蝾螈受精卵无核的一半不能分裂,移入核后能够继续分裂,体现了细胞的分裂离不开细胞核
C.无核的变形虫虽能消化食物,但不能对外界刺激做出反应,体现了生命活动受细胞核的控制
D.伞藻嫁接及核移植后所长出的伞帽形状由假根中的细胞核决定,体现了细胞核控制遗传的作用
A
解析　将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中后,移植后的美西螈将发育成黑色,说明美西螈的肤色是由细胞核控制的,体现了细胞核控制遗传的作用,A项错误;蝾螈受精卵无核的一半不能分裂,移入核后能够继续分裂,说明细胞核控制着细胞的分裂、分化,B项正确;无核的变形虫虽能消化食物,但不能对外界刺激做出反应,说明细胞核是细胞生命活动的控制中心, C项正确;伞藻嫁接后所长出的伞帽形状由假根中的细胞核决定,由此可以说明细胞核控制伞帽的形态,体现了细胞核控制遗传的作用,D项正确。
2.汉麦林的实验如下图所示,将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断(a),再在近杯处切断(e),将中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),但将此杯切断后,不能再生第二杯(d);(e)不能再生出其他部分;(a)可以再生一完整个体(f),将其切断后的(g),还可再生一完整个体。这个实验可以说明(　　)
A.决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质
B.决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自细胞核
C.杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质中的遗传信息共同作用的结果
D.茎(b)能再生一杯说明生物的遗传与细胞核无关
B
解析　茎(b)中含有细胞质,但不能再生第二杯(d),而且顶部(e)不能再生出其他部分,说明决定藻杯形态发生的遗传信息不是来自细胞质。茎(b)中无细胞核,最终不能再生第二杯(d),而(a)可以再生一完整个体,可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自细胞核。根据题目所做实验不能确定杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质中遗传信息共同作用的结果。茎(b)可再生一杯,只能说明地中海杯状藻中间的茎内有与藻杯形态发生有关的物质。
主题二　细胞核结构与功能
情境探究
图甲是细胞核的基本结构模式图,图乙是核孔结构示意图。请结合图示回答下列问题。
甲
乙
(1)每个细胞都有一个细胞核吗 请举例说明。
(2)简要指出原核细胞的拟核与图甲中细胞核在结构上的差异。
提示 原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。真核细胞并非都有一个细胞核,高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核;双小核草履虫中存在两个细胞核;人体骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。
提示 原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁、染色质等结构,且其DNA是裸露的。
(3)图乙中核孔结构复杂,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。举例说明各种大分子物质都能自由进出细胞核吗 核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗
(4)细胞核行使其控制代谢和遗传功能的主要结构基础是什么
提示 不能。核孔具有选择性,允许某些RNA和蛋白质通过,DNA不能通过。核孔是某些大分子物质出入细胞核的通道,小分子物质通过核膜出入细胞核。
提示 染色质(体)。细胞核内染色质(体)上的DNA储存着大量的遗传信息。在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。同时依赖这些遗传信息,细胞进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。
方法突破
全面理解细胞的“整体性”
视角应用
1.[2022浙江6月选考]下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(　　)
A.核膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关
D.染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
B
解析　核膜是双层膜,核膜上有核孔复合体,具有选择透过性,可调控核内外的物质交换,核仁主要与核糖体RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,染色质主要由DNA和蛋白质构成。
2.[2023江苏扬州中学高一期中]如图是细胞部分结构模型图,①~⑤表示细胞核的各种结构,⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是(　　)
A.①为核孔,其作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
B.该细胞中⑦的形成与结构⑤有关
C.⑥可以与②直接相连
D.分泌蛋白的运输、加工离不开⑥和⑦
D
解析　①是核孔,核孔可实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流,A项正确;⑦是核糖体,真核生物中核糖体的形成与结构⑤核仁有关,B项正确;⑥是内质网,内质网膜可以与②核膜直接相连,C项正确;分泌蛋白的运输、加工离不开⑥内质网和高尔基体,⑦是核糖体,作用是合成蛋白质,D项错误。
【题后归纳】 与细胞核有关的3个易错点
(1)并不是所有物质都能进出核孔。核孔是由多种蛋白质构成的复合结构,表现出明显的选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(2)核仁不是遗传物质的储存场所,细胞核中的遗传物质分布在染色质(染色体)上。
(3)染色体和染色质只是形态不同,成分完全相同。
【网络构建】
【经典图示】
细胞核结构模式图
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