3.3 细胞核的结构和功能--课件(共38张PPT)--2025-2026学年高一上学期《生物》（人教版）必修1

(共38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、能够阐明细胞核的组成结构（核膜、核孔、核仁、染色质）及其功能联系，解释染色质与染色体的动态转化及其生物学意义。
教学目标
2、科学分析细胞核与细胞质的相互依存关系，理解细胞核在维持细胞完整性中的作用。
3、通过经典实验（美西螈核移植、蝾螈横缢、伞藻嫁接），能够归纳细胞核控制遗传与代谢的结论。
4、讨论克隆技术（克隆牛/克隆猴）与细胞核遗传功能的关系，正确评析基因编辑等技术的伦理边界。
重点：细胞核的核心功能、细胞核的结构与功能对应关系、细胞整体性观。
教学重难点
难点：核孔的选择性透过机、染色质与染色体的动态转化。
从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样。称之为“克隆牛”。
讨论：克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样，这说明了什么？
克隆牛的性状是由细胞核决定的
问题探讨
哺乳动物成熟的红细胞
高等植物成熟的筛管细胞
是不是所有的真核细胞都有细胞核？
绝大多数真核细胞只有一个细胞核。有的细胞中有多个核。
草履虫
骨骼肌细胞
01
细胞核的功能
资料1　美西螈核移植实验
黑美西螈
白美西螈
卵细胞
胚胎细胞
去细胞核
取核
黑色
结论：细胞核控制美西螈的肤色遗传
资料1　美西螈核移植实验
黑美西螈
白美西螈
卵细胞
胚胎细胞
去细胞核
取核
白色
结论：细胞核控制美西螈的肤色遗传
资料1　美西螈核移植实验
将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈，全部是黑色的。
讨论1：美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？
美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色所决定的。表皮细胞内合成了黑色素，是皮肤呈褐色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。
说明：美西螈的肤色（性状）是由细胞核决定的。
资料2 蝾螈受精卵横缢实验
结论：细胞核控制着细胞的分裂和分化。
有核
无核
不分裂
分裂
开始分裂
蝾螈
受精卵
继续分裂
发育(慢)
发育(快)
既有相互对照，又有自身对照。
思考：该实验是否有对照？
结论：细胞核控制细胞的生命活动。
变形虫
死亡
正常生活
停止生长
植 核
正常生活
停止生长
死亡
本实验既有 对照，又有 对照。
相互
自身
资料3 变形虫的去核及核移植实验
资料4 伞藻嫁接与核移植实验
结论：新长出的伞帽形态是由假根决定
结论：细胞核控制伞藻的伞帽遗传
资料4 伞藻嫁接与核移植实验
实验名称 实验结论 总结
蝾螈受精卵的横缢实验
变形虫去核及核移植实验 细胞核控制细胞的代谢
探究：细胞核的功能
细胞核控制着细胞的分裂、分化
细胞核控制着细胞的生命活动
实验名称 实验结论 总结
美西螈的核移植实验
伞藻嫁接和核移植实验 细胞核控制细胞的遗传
探究：细胞核的功能
细胞核控制美西螈的肤色遗传
细胞核控制伞藻的伞帽遗传
资料1
资料4
资料2
资料3
代谢
遗传
细胞核功能
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
02
细胞核的结构
核膜
核仁
染色质
（不连续的双层膜，把核内物质与细胞质分开）
（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）
（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）
（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，染色质是DNA的主要载体）
核孔
细胞核的结构
DNA
染色质
蛋白质
染色体
染色质与染色体的关系
染色质
（分裂间期）
染色体
（分裂期）
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态
染色质与染色体的关系
染色质与染色体的关系
项目 染色质 染色体
不同点 存在时期 分裂间期 分裂期
形态 极细的丝状 呈圆柱状或杆状
相同点 成分 主要是DNA和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系为： 染色质 染色体 高度螺旋化、缩短变粗（分裂时）
解螺旋、成为细丝状（分裂结束）
细胞核为什么能控制细胞的代谢和遗传呢？
DNA上储存着遗传信息，在细胞分裂是时，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。
遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和调亡。正是由于这张“蓝图”储藏在DNA中，而DNA主要分布于细胞核中，所以细胞核才具有控制细胞代谢的功能。
物
质
合
成
能量转换
信息交流
生长、发育
衰老、凋亡
DNA上贮存着遗传信息
细胞生命活动的蓝图
（控制代谢）
是细胞代谢和遗传的控制中心！
细胞核功能：
遗传信息库，
03
尝试制作真核细胞的三维结构模型
建构模型：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。
模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
拓展延伸
科学方法
项目 物理模型 数学模型 概念模型
概念 以实物或图画形式直观反映认识对象的形态结构或三维结构 用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图，依实验数据绘制的柱状图、饼图等 以图示、文字、符号等组成的流程图形式，对生物的生命活动规律、机理进行描述、阐明
举例 真核细胞的亚显微结构模型；DNA的双螺旋结构模型 酶活性得变化曲线；种群密度的计算公式 光合作用过程示意图；动植物细胞有丝分裂过程图
特点 将真实事物按比例扩大或缩小 定性或定量的描述各个变量之间的关系 直观、形象地揭示事物的本质特征
照片是不是物理模型？
在设计并制作细胞模型时，科学性第一位，其次才是模型的美观与否。
探究 实践 尝试制作真核细胞的三维结构模型
目的要求
1.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
2.体验建构模型的过程。
材料用具
根据本小组模拟制作模型的种类选择材料用具。例如，制作计算机三维动画模型，需要配备安装了制作三维动画软件的计算机；制作实物模型，可用泡沫塑料、木块、纸板、纸片、塑料袋、布、线绳、细铁丝、大头针等材料。有条件的学校，也可尝试用3D打印技术制作细胞模型。
探究 实践 尝试制作真核细胞的三维结构模型
建立模型
1.通过讨论确定本小组制作的真核细胞三维结构模型的种类（如计算机模型、实物模型），规格（如模型大小、模型展示的是细胞的全部还是部分）。
2.确定使用的材料用具。真实的细胞颜色并不鲜艳，但是同学们可以用不同的颜色区分不同的细胞结构，使细胞各部分的结构特点更突出，便于观察。
3.在动手制作之前，小组内对设计方案做进一步讨论、细化，包括各种细胞结构如何制作、细胞结构之间如何连接等。确定制作模型的实施过程和具体分工。
探究 实践 尝试制作真核细胞的三维结构模型
建立模型
4.按照分工制作各部分配件，然后将配件组合在一起，逐步完成真核细胞模型的制作。
5.按照设计方案对制作的模型进行检查，修补存在的缺陷。
建立模型的方法步骤
确定模型种类→确定材料用具→确定实施过程和具体分工→完成模型制作→模型检查修补
探究 实践 尝试制作真核细胞的三维结构模型
表达和交流
在班内交流各小组制作的模型，从科学性、艺术性、成本等方面对各小组的模型进行评价。
课后练习
1、关于细胞核结构的叙述，正确的是（ ）
A. 核膜为单层膜，允许小分子自由通过
B. 核仁与DNA的合成以及核糖体形成有关
C. 染色质由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
D. 核孔是DNA和蛋白质进出细胞核的通道
答案与解析：C 染色质由DNA和蛋白质组成，承载遗传信息。
A错误：核膜是双层膜，具有选择透过性；
B错误：核仁参与rRNA合成及核糖体组装，与DNA合成无关；
D错误：核孔允许RNA和蛋白质选择性通过，DNA不能出核。
课后练习
2、伞藻嫁接实验中，将菊花形帽伞藻的柄与伞形帽伞藻的假根嫁接，新长出的伞帽形态为（ ）
A. 菊花形
B. 伞形
C. 中间型
D. 无法确定
答案与解析：A 伞帽形态由假根中的细胞核控制，嫁接后新伞帽与提供假根的伞藻一致。
课后练习
3、下列细胞核结构与功能的匹配，错误的是（ ）
A. 核膜——分隔核质，控制物质进出
B. 核孔——实现核质间信息交流
C. 核仁——合成mRNA的场所
D. 染色质——储存遗传信息
答案与解析：C 核仁负责rRNA合成与核糖体组装，mRNA在核内转录后经核孔输出。
课后练习
4、下列关于细胞核的叙述，正确的是（ ）
A. 所有真核细胞都只有一个细胞核
B. 染色质和染色体是两种不同的物质
C. 细胞核是代谢中心，直接调控能量合成
D. 核孔数量与细胞代谢强度呈正相关
答案与解析：D 代谢旺盛的细胞（如分泌细胞）核孔数量多，利于物质交换。
A错误：骨骼肌细胞含多个核，哺乳动物成熟红细胞无核；
B错误：染色质与染色体是同一物质在不同时期的形态；
C错误：细胞核是遗传和代谢的控制中心，能量合成在线粒体/叶绿体
细胞核
结构
功能
相适应
核膜：把核内物质与细胞质分开
核孔：核与质之间物质交换与信息交流
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
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
证实
小 结
细胞既是生物体结构和功能的基本单位，
也是生物体代谢和遗传的基本单位。
_________控制着细胞内外的物质交换和信息交流
_________细胞代谢的主要场所
_________是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心
细胞核
细胞膜
细胞质
细胞是一个统一的整体
谢谢观看