3.3 细胞核的结构和功能 课件（32张PPT）

(共32张PPT)
第3章 第3节 细胞核的结构和功能
高等植物成熟的筛管细胞
哺乳动物成熟的红细胞
极少数真核细胞无细胞核
大多数真核细胞有细胞核
洋葱鳞片叶表皮细胞
草履虫
任务一：探究细胞核的功能
实验1：伞藻嫁接实验
伞藻是海生的单细胞藻类，其再生能力很强，切除伞帽之后，很短时间内能够生出新的伞帽。
帽
伞形帽
菊花形帽
细胞核
柄
假根
伞藻的结构
伞藻
实验1：伞藻嫁接实验
问题：
1.切去帽后长出来的新帽形状是由柄决定还是由假根决定？
3.若要说明细胞核的作用，还需要如何设计实验？
2.伞藻嫁接实验能否说明伞帽的形状由细胞核控制？
实验1：伞藻核移植实验
问题：
4.为增强实验说服力，你认为核移植实验还可以补充怎样的设计？
（将伞形帽伞藻的细胞核移植到去帽去核的菊花形伞藻的假根中）
结论1：生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
实验2：美西螈核移植实验
问题：美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制？
黑色美西螈
胚胎细胞
白色美西螈卵细胞
取核
去核
移植
黑色美西螈
结论2：美西螈的肤色是由细胞核决定的。
美西螈
世界上首例体细胞克隆猴诞生
克隆猴“中中”和“华华”
实验1：伞藻嫁接实验和核移植实验
实验2：美西螈核移植实验
细胞核控制生物体性状的遗传
细胞核控制生物形态结构的建成
细胞核控制着细胞的遗传
实验3：蝾螈受精卵横缢实验
阅读教材第54页资料2，思考问题：
1.从该实验可得到什么结论？
无核
有核
不分裂
分裂
有核，
开始分裂
发育慢
发育快
蝾螈
结论3：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
2.细胞核除了与分裂分化有关，你认为与细胞其他的生命
活动有关系吗？
实验4：变形虫的切割与核移植实验
阅读教材第55页资料3，思考问题：
1.从该实验可得到什么结论？
变形虫
存活
变形虫
停止生长
移植核
存活
停止生长 死亡
死亡
结论4：变形虫的各种生命活动是由细胞核控制的。
实验4：变形虫的切割与核移植实验
阅读教材第55页资料3，思考问题：
1.从该实验可得到什么结论？
变形虫
存活
变形虫
停止生长
移植核
存活
停止生长 死亡
死亡
2.整个实验最突出的设计思想是什么？
实验1：伞藻嫁接实验和核移植实验
实验2：美西螈核移植实验
细胞核控制生物体性状的遗传
细胞核控制生物形态结构的建成
细胞核控制着细胞的遗传
实验3：蝾螈受精卵横缢实验
实验4：变形虫的切割与核移植实验
没有细胞核，细胞不能分裂、分化
各种生命活动是由细胞核控制的
细胞核控制着
细胞的代谢
结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核
细胞核结构模式图
细胞核电镜图
阅读教材第56页关于“细胞核的结构”知识，结合学习任务单上的资料分析，思考以下问题：
1.细胞核有哪几部分构成？
2.核膜与细胞膜有什么异同？
3.核孔的功能是什么？它的数目和细胞代谢有关吗？
4.核仁的功能是什么？核仁的大小与蛋白质合成的多少有关吗？
5.组成染色质的成分是什么？染色质和染色体是怎样的关系？

核膜
细胞核结构模式图
双层膜，把核内物质与细胞质分开
核膜
细胞核结构模式图
双层膜，把核内物质与细胞质分开
核膜
核孔
核孔
核孔的结构
资料1：科学家们通过冷冻电镜技术还原了核孔复合体的精细结构，其图像类似“甜甜圈”。主要由核被膜、中央栓和核质侧的“核篮”组成。它是生物体内最复杂的蛋白质复合体之一，由100多种不同蛋白质共同构建，但它的直径只有120nm左右。
核孔的模型及物质通过核孔的运输
核孔的功能
资料2：1个细胞大约有3000个核孔。细胞分裂复制染色体时，1个核孔一分钟要运进核内100个蛋白质分子。核孔可以将细胞核内合成的RNA运出细胞核，但DNA不能运送出核。还有一些蛋白质一经运入核内就不能再离开细胞核。
核孔功能：运输RNA、蛋白质等物质。
特点：具有选择性。
细胞核结构模式图
双层膜，把核内物质与细胞质分开
核膜
核孔
核孔
实现核质之间频繁的物质交换和
信息交流
核仁
细胞核结构模式图
核仁
核仁
资料3：
当科学家使用丙烯醛损害核仁时，细胞质中核糖体的含量迅速下降。
与rRNA（核糖体RNA）的合成
及核糖体的形成有关
细胞核结构模式图
染色质和染色体
染色质
易被碱性染料染成深色的物质
染色质和染色体
资料4：
若将人体1个体细胞中所有的DNA伸展开来，总长可达到2m，直径约为2nm。而细胞核的直径仅为10μm。1个DNA长链一般压缩大约50倍组装成1条染色质，继续再压缩200倍组装成染色体。
蛋白质
染色质和染色体
同一物质在不同时期的两种状态。
染色质
（分裂间期）
染色体 （分裂期）　
高度螺旋化，缩短变粗
解螺旋
名称 项目 染色质 染色体
物质 （相同/不同） 成分相同 主要成分是 和 。 特性相同 易被 染成深色 功能相同 的主要载体 时期（相同/不同） 分裂间 期 分裂 期
形态（相同/不同） 细长的丝状 圆柱状或杆状
相互转化 染色质 染色体
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
相同
DNA
蛋白质
碱性染料
DNA
不同
不同
染色质和染色体的关系
细胞核结构模式图
染色质和染色体
染色质
主要由DNA和蛋白质组成
细胞核的功能：遗传信息库
决定
DNA是遗传信息的载体
细胞核结构模式图
核膜
核孔
细胞核的结构与功能相适应
染色质
核仁
决定
功能：
遗传信息库，
是细胞代谢和遗传的控制中心。
构建细胞核的知识概念图
资料5：失去细胞核的细胞存在时间通常是不长久的。如人的红细胞只能存活120天左右。
资料6：精子的头部几乎只保留了细胞核，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，未能受精的精子在24-36个小时内会先后死亡。
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。
细胞是一个统一的整体
任务三：尝试制作真核细胞的三维结构模型
阅读教材第57页“探究·实践”，选择一种真核细胞，根据其功能特点选择相对应的核膜、核仁及各种细胞器，尝试构建一个完整的细胞模型。
(提示：从结构与功能相适应的观念出发）
制作标准与评价标准
部分细胞结构的大小参考如下：
核糖体：15-20nm
溶酶体：直径为0.2～0.8 μm
线粒体：直径为0.5～1 μm，长度为2～3 μm
叶绿体：直径为2～4 μm，长度为5～10 μm
中心粒：直径为0.2～0.4 μm，长度0.3~0.5μm
高尔基体：扁平囊直径1μm
内质网：约占细胞总膜面积的一半
细胞核：直径为5～10 μm
核仁：直径为15～20 nm
制作标准与评价标准
小 组 名 称 科学性（60%） 创新性（25%） 成本（15%） 总分
各结构形态准确，种类齐全（20%） 各结构大小比例合适（20%） 各结构位置准确，能体现结构之间的关系（20%） 有创意，艺术性，作品精美 成本低廉，低碳、环保 1
2
3
4
制作标准与评价标准
我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。 ——翟中和院士