(共32张PPT)
第3章
细胞的基本结构
第3节
细胞核的结构和功能
克隆羊----多利的产生过程
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”。
思考
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的这说明了什么?
说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
我们最容易观察到的一个结构是细胞核
除了高等植物成熟的筛管细胞核哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞之外,真核细胞都有细胞核。
美西螈细胞核移植实验
核移植
去核
卵细胞
取核
胚胎细胞
实验结果:
发育成的美西螈都是黑色的。
思考
美西螈皮肤的颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞内合成了黑色素,使皮肤呈黑色,不能合成黑色素的,皮肤呈白色。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
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?
美西螈细胞核移植实验
科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连。结果,有核的一半能分裂,无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到16~32个细胞时,如果这时将一个细胞核挤到无核的一半,这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎,只是原来无核的一半发育得慢一些。
蝾螈的细胞分裂和分化由细胞核控制。
1
实验现象
受精卵横缢后A部分没有细胞核,停止分裂;B部分有细胞核,能分裂。从B部分向A部分挤入一个细胞核后,A部分有细胞核,细胞会开始分裂,但会发育得慢一些。
思考
没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。
2.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?
变形虫切割实验
死亡
一段时间后
植入细胞核
死亡
正常生活
取出核
无核部分
有核部分
死亡
1
实验结论
变形虫的生长、分裂、再生、对外界刺激的反应是由细胞核控制的,细胞核是细胞生命活动的控制中心。
思考
细胞核是细胞生命活动的控制中心。
3.分析资料3你可以得出什么结论?
伞藻“帽”的形状由细胞核控制,证明了细胞核是遗传的控制中心。
思考
4.资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质?
伞藻的形态结构取决于细胞核。
思考
5.结合克隆牛的实例,你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系?克隆牛所有细胞的细胞核,是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核?
克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样,这说明性状是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂,其细胞核中的遗传物质与母牛乙的遗传物质相同。
细胞核为什么能够控制细胞的代谢和遗传?
结构
功能
决定
大量的事实表明,细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核的结构
核膜的功能就是将核内物质与细胞质分开。
核膜是双层膜,而细胞膜是单层膜,除此之外,核膜上有核孔,而细胞膜上没有。
细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
核孔
核膜上有核孔,是内外两层生物膜连接在一起形成的。主要是大分子进出的通道,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能。
代谢越旺盛的细胞需要交换的物质和信息越多为适应这一功能,所以核孔的数目就越多。
核膜和核孔很像我们的蚊帐,既能把床内和床外分隔开,阻挡蚊子等的侵袭,蚊帐上的小孔又能实现空气的流通。
思考
胰岛细胞能分泌激素,代谢旺盛;口腔上皮细胞为高度分化的细胞,代谢较弱。由于细胞代谢越旺盛,核孔数目越多,因此胰岛细胞的核孔数目较多,口腔上皮细胞的核孔数目较少。
口腔上皮细胞和胰岛细胞哪个核膜上的核孔数目多呢?
核仁
大多数细胞只含有一个或两个核仁,但也有少数细胞含有多个甚至上千个核仁。核仁的主要功能是进行核糖体RNA的合成。
核仁是细胞核中一个匀质的球体,由纤维区、颗粒区、核仁染色质、基质等四部分所组成。核仁是真核细胞间期核中最明显的结构。核仁的大小、形状和数目随生物的种类、细胞类型、细胞代谢状态而变化。蛋白质合成旺盛、代谢活跃的细胞,如分泌细胞、卵母细胞的核仁大,可占核体积的25%。不具蛋白质合成能力的细胞如肌肉细胞、休眠的植物细胞,其核仁很小。
染色质
染色质主要由DNA和蛋白质组成,呈丝状。染色质经过高度的螺旋,缩短变粗,变成这圆柱状或杆状,也就是染色体,因此,染色质和染色体实际上是同种物质在不同时期的两种形态,细胞分裂期时是染色体,细胞分裂结束时是染色质。它们之间的形态变化是通过解螺旋和螺旋化缩短变粗来实现的。
染色质
(细胞分裂间期)
染色体
(细胞分裂期)
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
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。
细胞核的功能
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞的各个部分并不是彼此孤立的,而是相互联系、协调一致地构成有机的统一整体。主要表现在以下几个方面:
(2)从功能上看细胞各部分结构的功能虽不相同,但这些结构相互联系、分工合作、协调一致,共同完成各项生命活动。
(1)从结构上看
①细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。
②细胞器膜、细胞膜和核膜等结构构成完整的“生物膜系统”。
细胞的整体性
建构模型
概念:人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或
课后作业:尝试制作真核细胞的三维结构模型
目的要求:尝试制作真核细胞的三维结构模型;
体验建构模型的过程。
练一练
1.变形虫在细胞核被移除之后仍能消化已吞噬的食物,但不能摄取食物,也不能对外界刺激作出反应,电镜下可以观察到退化的高尔基体等细胞器。这说明(
)
A.细胞核是遗传信息库
B.细胞只有保持完整,生物才能完成正常的生命活动
C.细胞核是遗传的控制中心
D.细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
B
2.如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是(
)
D
A.图中①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密
B.图中②为核孔,通过该结构可以实现核质之间频繁的物质交换,还可以实现信息交流
C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行
D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心