(共19张PPT)
3.3 细胞核的结构和功能
科学畅想
现有一种单细胞生物,能正常进行摄食、运动等各项生命活动,如果你是科学家,你将如何设计实验来探究细胞核对其生命活动的影响呢?
请从实验操作、实验结果、实验结论三个方面简单描述。
科学探究
实验1:美西螈的核移植实验
黑美西螈
白美西螈
胚胎细胞
卵细胞
取核
去核
发育
黑美西螈
科学探究
实验1:美西螈的核移植实验
白美西螈
胚胎细胞
卵细胞
核移植
取核
去核
重组细胞
黑美西螈
白美西螈
卵细胞
胚胎细胞
核移植
去核
取核
重组细胞
发育
发育
?
黑美西螈
补充方案:
实验结论:
美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。
科学探究
实验2:伞藻嫁接与核移植实验
资料:伞藻是一种单细胞生物,有“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。
根据其伞帽的形状,分为伞形帽和菊花形帽两种伞藻。
实验2:伞藻嫁接实验
提出问题
作出假设
设计实验
实验结果
实验结论
伞帽的形态结构是由伞柄决定还是假根决定的?
①伞柄决定
②假根决定
伞帽的形态结构是由假根决定的。
此实验能否得出细胞核决定了伞帽的形状?假根可以分成哪两部分?
实验2:伞藻的嫁接实验
请利用黑板上的磁力贴,模拟伞藻的嫁接实验,说明实验过程及结果,得出实验结论。
伞藻核移植实验
提出问题
作出假设
设计实验
实验结果
实验结论
伞帽的形态结构是由细胞核决定还是细胞质决定的?
①细胞质决定
②细胞核决定
伞帽的形态结构是由细胞核决定的。
实验2:伞藻的核移植实验
科学探究
实验3:蝾螈受精卵缢裂实验
分裂
分裂
分化
分化
不分裂
分裂
实验结论:蝾螈的 受细胞核控制。
细胞分裂、分化
停止生长 死亡
植核
停止生长
恢复
存活并修复
科学探究
实验4:变形虫切割实验
实验结论:变形虫的 等生命活动
受 控制。
细胞核
生长、再生、对刺激的反应
归纳总结
细胞核控制着
美西螈的皮肤颜色
蝾螈细胞的分裂、分化
变形虫的摄食、再生、应激性
伞藻的伞帽形状
(遗传)
(代谢)
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核的功能
资料分析
资料1:经化学分析,组成细胞核的分子主要包括磷脂、蛋白质和DNA,此外还包括少量RNA和固醇。
资料2:在真核细胞中,DNA主要贮存于细胞核中的染色体上,而蛋白质的合成场所存在于细胞质中的核糖体上,诺贝尔获奖者托马斯·R·切赫经过多年研究发现,信使RNA能将DNA上控制蛋白质合成的遗传信息传递给核糖体,但由于分子较大,无论DNA还是RNA均无法穿过人工合成的磷脂双分子层。
通过以上资料,结合结构与功能相适应的观点,请你尝试分析细胞核的结构。
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
建立新知
请同学们阅读教材P56内容,以小组为单位讨论回答以下问题:
1.核膜有几层?有何作用?
2.核孔的作用是什么?大分子物质(如蛋白质和RNA)可以通过核孔进出,核孔是否具有选择性?
3.核仁的功能是什么?由此推断蛋白质合成旺盛的细胞的核仁有何特点?
4.细胞的遗传物质储存在哪个结构?
资料1:研究者使用电子显微镜观察染色质时,染色质其实是由很多串珠状的结构聚合在一起形成的。使用DNA酶处理细胞核后,发现“珠子”之间的连线消失了,但是“珠子”还在;若使用蛋白酶处理,则“珠子”被分解,连线尚在。
(1) 资料1中的“珠子”和“连线”分别代表什么物质?
思考1:染色质由什么物质组成?
“珠子”:蛋白质 “连线”:DNA
染色质=DNA+蛋白质
DNA是遗传信息的载体
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
染色质
染色体
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋
(细胞分裂间期)
(细胞分裂期)
细丝状
短粗的圆柱状,杆状
染色体
DNA
蛋白质
染色质
思考2:染色质和染色体是什么关系?
丝状
染色质
染色体
洋葱根尖分生区细胞
小结:
请用维恩图的方式表示细胞、细胞核、染色质、DNA的从属关系。
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
归纳总结
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:核与质之间物质交换和信息交流
染色质:DNA 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
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
检验新知
1.如图为细胞核的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.①为核膜,因为有核孔故属于全透性膜
B.②为细胞核,是遗传信息库,是遗传和代谢的控制中心
C.③为染色质,存在细胞分裂期,呈杆状结构
D.④为核孔,其功能为实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
D
2.如图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中a为纤毛,b为大核,c为根部),将之切成①②③三段,能再生成喇叭虫的是( )
A.① B.②
C.③ D.①或②或③
B
模型构建
请同学们利用橡皮泥等材料,以小组为单位尝试构建真核细胞的结构模型。
模型构建原则:科学性、准确性是首位,其次才是美观性。