(共23张PPT)
第3节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
第二章 细胞的结构
浙教科 必修一
回顾旧知 引发思考
用光学显微镜观察细胞,最容易注意到的一个结构就是_______
除极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
细胞核
哺乳动物成熟
红细胞(无核)
骨骼肌细胞
(多核)
筛管细胞
(无核)
洋葱表皮细胞
(一个核)
细胞核的发现者
1831年,英国植物学家布朗(R.Brown)用
显微镜观察兰花时,发现花朵外层表皮细胞中
有一些不透光的近似球形的区域。后来他观察了
许多种植物,发现在各种植物细胞中普遍存在
一个“核”,这种结构通常位于细胞的中央,他将之命名为细胞核(nucleus),并由此推断这个“核”是细胞中不可或缺的成分。后来,生物学家证实细胞核普遍存在于细胞中。细胞核在细胞生命活动中具有怎样的重要作用?它的结构是怎样的?为什么说细胞核是细胞中不可或缺的成分?
遗传物质主要储存在细胞核中
细胞核立体结构模式图
细胞核平面结构模式图
核膜
核仁
染色质
核孔
细胞核的结构模式图
遗传物质主要储存在细胞核中
外膜
内膜
核膜
①把核内物质与细胞质分开
② 地控制物质出入细胞核
双层膜
2.结构
①核膜不是连续的,上有小孔—— 。
②核膜外膜与内质网膜直接相连,且附着有 。
1.功能
核膜
1
核孔
核糖体
选择性
(离子、较小的分子通过核膜进出细胞核)
遗传物质主要储存在细胞核中
核孔
②核孔是大分子物质 进出的通道。
核孔结构模型
外膜
内膜
核孔不是一个孔,由多种蛋白质构成的复杂结构
①核孔:
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
选择性
(如蛋白质可进、RNA可出、DNA不能通过核孔)。
mRNA、蛋白质进出核膜穿过 0 层膜。
③核孔的数量与 有关。
细胞代谢强度
核孔
2
它可以从核膜上分离出来,被称为核孔复合体
遗传物质主要储存在细胞核中
核孔结构模型
外膜
内膜
核孔不是一个孔,由多种蛋白质构成的复杂结构
它可以从核膜上分离出来,被称为核孔复合体
(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)
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.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目
最少的是( )
A.胰岛细胞
B.根尖分生区细胞
C.甲状腺细胞
D.口腔上皮细胞
√
分泌胰岛素或胰高血糖素
细胞分裂旺盛
分泌甲状腺激素
高度分化,代谢能力弱
D
实战演练
遗传物质主要储存在细胞核中
核仁
①与 与 的形成有关。
②在细胞分裂的过程中 。
③核仁的发达程度
因此 。
染色质
组成:主要是 和 —— 的主要载体
容易被 染料(龙胆紫和醋酸洋红)染成深色的物质
分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等核仁较大。
思考:核糖体的形成一定与核仁有关吗?
原核生物没有核仁,其核糖体的形成与核仁无关。
注意:光镜可见染色体、但需染色!(染色质光镜下不可见)
染色质与染色体是什么关系呢?
核仁、染色质
3
某种RNA(rRNA)
核糖体
周期性的消失与重建
蛋白质合成的旺盛程度成正相关
DNA
蛋白质
遗传物质
碱性
遗传物质主要储存在细胞核中
DNA
蛋白质
染色质
染色体
高度螺旋化、缩短变粗
解螺旋恢复细长丝状
染色质
(分裂间期)
染色体
(分裂期)
染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种存在状态
染色质与染色体关系
细胞溶胶是细胞代谢的主要场所
核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。
功能:
1.为细胞核提供支架
2.多种酶的结合位点,使这些酶有序地参与到细胞核内的各种生化反应中,如DNA复制、RNA转录。
3.与核内遗传物质的复制,染色体的装配等生理活动密切相关。
细胞核控制细胞的遗传和代谢
资料1:伞藻嫁接实验
帽(伞形)
帽(菊花)
柄
柄
假根
假根
伞藻是单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,其中细胞核位于假根部位。伞藻的再生性很强,即伞帽被切除之后,很短时间内就能够生出新的伞帽。
细圆齿伞藻
地中海伞藻
细胞核控制细胞的遗传和代谢
伞柄嫁接实验
结论:
伞帽的形状与 无关,
与 有关。
伞柄
假根
只能说明伞帽的形态与假根有关
核移植实验
伞帽的形状主要与 有关。
细胞核
伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充,可排除假根中其他物质的作用。
【科学方法】对照实验
一般进行某种实验以阐明一定因素对一个对象的影响时,除了实验所要求研究的因素外,其他因素都保持一致,并将结果进行比较,这种实验称为对照实验。如本节研究细胞核的功能时选用有核、无核进行对照实验。
细胞核控制细胞的遗传和代谢
生物体生命形态结构的建成与细胞核有关
细胞核控制细胞的遗传和代谢
去核后的变形虫仍能生活一段时间,原因是 。
已合成的蛋白质仍发挥作用
单独的细胞核不能生存的原因是 。
没有营养物质和能量供应
结论:
变形虫的 等生命活动受细胞核控制。
分裂、生长、再生、对刺激的反应
细胞核控制细胞的遗传和代谢
功能
1.细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的
2.储存遗传信息
3.细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心
细胞核控制细胞的遗传和代谢
细胞核
结构
功能
相适应
核膜:把核内物质与细胞质分开—具有选择透过性
核孔:核与质之间物质交换与信息交流—具有选择透过性
核仁:与某种RNA合成及核糖体形成有关
染色质:与蛋白质组成,高度螺旋化后形成染色体
DNA
储存遗传信息
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
伞藻嫁接与核移植实验、变形虫切割实验
证实
(一“库”,两“中心”)
小分子物质
蛋白质、RNA
线粒体:细胞能量代谢中心
细胞溶胶:细胞代谢的主要场所
模型的构建
人们为了某种 而对认识对象所做的 一种简化的 。
特定目的
概括性描述
1
模型概念:
这种描述可以是定性的,也可以是定量的。
2
模型的类型
(1)物理模型:
以实物或者图画的形式,直观地表达认识对象的特征模型。
真核细胞三维结构模型
DNA双螺旋结构模型
减数分裂染色体变化的模型
注意:照片不是物理模型
2
模型的类型
(2)数学模型:
指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等
Nt
=
N0
·λ
t
(如:方程式、关系式、“J”型曲线、表格等)
描述实物特征及内在联系的数学表达式。
模型的构建
2
模型的类型
(3)概念模型:
指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来,将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型,主要由流程图模型和概念图模型两种类型。
模型的构建
感谢聆听!2.4细胞核是细胞生命活动的控制中心
教学目标 生命观念:阐明细胞核的结构和功能;描述染色质及染色体的关系 科学思维:尝试运用科学探究的方法分析资料 探究实践:尝试制作真核细胞的三维结构模型,并能用该模型解释生活中的现象。 社会责任:了解细胞核的重要性,认同结构和功能相适应的关系。
教学重难点 教学重点: 细胞核的结构和功能 教学难点: 1.染色质的组成与染色体的关系 2.细胞核是生命系统的控制中心
教学过程 教师活动 学生活动 设计意图
一、导入 师:前面我们学习了细胞膜和细胞质的内容,请同学们简单画一画细胞结构。 二、细胞核的结构 师:展示细胞的光学显微镜观察图,判断:所有的真核细胞均有细胞核,这句话是否正确? 师:细胞核是英国植物学家布朗发现的,其结构有何特点呢?(播放视频) 师:细胞核包括核膜、核仁、染色质、核孔等结构,其结构有何特点,请同学们阅读书本,完成思维导图。 三、细胞核控制细胞的遗传和代谢 师:细胞核有什么功能呢?科学家是如何进行研究的呢? 这个实验能说明伞藻的形态是由细胞核控制的吗? 补充核移植实验 师:通过伞藻这两个实验,我们发现细胞核能控制生命体的形态,除此之外,细胞核还有什么功能呢? 师:综上可得细胞核是遗传信息库,细胞代谢和遗传的控制中心 三、模型 师:人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述。你能将下列三幅图与各类模型名称进行连线吗? 在纸上简单画出细胞膜的磷脂分子层结构,细胞质中多种细胞器。 学生通过观察血红蛋白的细胞和植物筛管的细胞,发现其中并没有核结构,观察骨骼肌细胞,发现其中具有多个细胞核。因此,这句话是错误的。 通过视频,简述细胞核的结构,如核膜、核仁、染色质、核孔等结构。 学生从结构和功能两个角度进行。 重点: 1.两个选择性:细胞膜对小分子物质具有选择性,在进出细胞核的过程中需要穿透2层膜;核孔对大分子物质具有选择性(如蛋白质和RNA),在进出的过程中,穿过0层膜。 2.染色质和染色体是同种物质在两个不同时期的不同状态,染色质是细长丝状,染色体是高度聚合的。染色质容易被碱性染剂(醋酸洋红和龙胆紫)染成深色物质。 3.核仁与核糖体的合成及装配有关,蛋白质分泌越旺盛,核仁就越发达。 4.核孔的数量越多,细胞代谢就越旺盛。 学生阅读书本的伞藻实验,通过该实验,得出伞藻的形态是由假根控制的这一结论 学生进行思考 学生通过分析得出核移植的实验结论:伞藻的形态是由细胞核控制的 学生通过观察变形虫的分裂实验回答下列问题: 1.去核后的变形虫仍能生活一段时间,原因是已合成的蛋白质仍发挥作用 2.单独的细胞核不能生存的原因是没有营养物质和能量供应 3.实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应受细胞核的控制。 这三幅图分别是什么模型? (物理、数学、概念模型) 通过画细胞这样方法,帮助学生复习旧知,发现对细胞核的认识还不够深入。 培养学生的观察能力、分析能力。 培养学生的文本阅读能力与分析能力 培养学生的科学探究思维
板书设计
作业设计 作业本课时作业11
教学反思