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第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
【问题探讨】
核移植
取核
去核
胚胎移植
母牛丙
母牛乙
母牛甲
产崽
说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？
克隆探索的光辉岁月
2017年
2013年
1996年
1984年
1952年
世界首例克隆鱼诞生在中国
世界第一头体细胞克隆哺乳类动物多利羊在英国诞生
日本科学家利用克隆动物再克隆，598只实验鼠
首次体细胞克隆灵长类动物由中国科学家独立完成
世界上第一种被克隆的动物在英国诞生
克隆与细胞核密不可分，那么是否所有的细胞都有细胞核？是否都只有一个细胞核？
细胞
真核细胞
原核细胞：
一般有一个细胞核：
无细胞核：
少量有多个细胞核：
没有以核膜为边界的细胞核
一、细胞核的分布
多数动植物细胞
双小核草履虫、骨骼肌细胞
高等植物成熟的筛管细胞、
哺乳动物成熟的红细胞
哺乳动物成熟红细胞
(无核)
骨骼肌细胞
(多核)
草履虫细胞
(多核)
成熟筛管细胞
(无核)
二、细胞核的功能
自主阅读教材P54-55的四个资料，跟随科学家的脚步探究细胞核的功能，并完成下表。
实验名称 结论
美西螈 核移植实验
蝾螈受精卵 横缢实验
变形虫去核 及核移植实验
伞藻嫁接 与核移植实验
美西螈
胚胎细胞
卵细胞
核移植
取核
去核
黑色
1.核移植后发育长大的美西螈是什么肤色？
2.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？
3.这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？
黑色
决定
细胞核
资料1：美西螈细胞核移植实验
思考：
结论：
该实验设计的严谨吗
若要增加一组实验进一步增强实验的说服力，该如何做？
美西螈
胚胎细胞
卵细胞
核移植
取核
去核
白色
美西螈的皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的
蝾螈的受精卵
无核
分裂
不分裂
开始分裂
发育(快)
发育(慢)
有核
1.该实验是如何设置对照的
本实验既有相互对照，又有自身前后对照
细胞的分裂和分化是由细胞核控制的
2.从本实验可以得出什么结论？
结论：
讨论：人体成熟的红细胞没有细胞核，它还能分裂吗？
不能，新的红细胞由造血干细胞分化产生
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
资料3：变形虫切割和核移植实验
结论：
变形虫
能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化
无核
有核
死亡
正常
变形虫的生命活动是由细胞核控制的
（摄食、应激性、再生、生长、分裂等）
资料3：变形虫切割和核移植实验
变形虫
植入细胞核
无核
有核
无核
取出核
细胞核
死亡
死亡
能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化
死亡
正常
一段时间后
补充结论：
细胞只有保持结构的完整性才能进行正常的生命活动
(如哺乳动物成熟的红细胞不能长期生活)
资料4：伞藻嫁接实验与核移植实验
伞藻嫁接实验
伞帽
伞柄
假根
细胞核
菊花形
伞藻的结构
伞形
2.只做嫁接实验能否说明伞帽的形成由细胞核决定？
1.新的伞帽形成与柄还是假根有关？
假根
不能，假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。
资料4：伞藻嫁接实验与核移植实验
伞藻核移植实验
1.为什么进行核移植实验？
2.伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？
可排除假根中其他物质的作用，从而证明伞藻伞帽的形状是细胞核控制的
细胞核
伞藻的形态结构(伞帽的形状)由细胞核控制
结论：
【实验小结】
实验名称 结论 归纳
美西螈核移植实验
伞藻嫁接与核移植实验 变形虫分割与核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验 细胞核控制美西螈肤色的遗传
细胞核控制着细胞的分裂和分化
细胞核控制着细胞的生命活动
细胞核控制生物体的形态结构的遗传
遗传
代谢
细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”
为什么？
细胞核的功能：
三、细胞核的结构
核仁
核膜
染色质
核孔
细胞核电镜图
核膜
(1)结构：
1.核膜
外膜
内膜
①屏障作用：把核内物质与细胞质分开
②具有选择透过性：小分子物质和无机盐离子可通过核膜进出细胞核
(3)功能：
主要由脂质和蛋白质组成
(2)成分：
不连续的双层膜
外膜附着许多核糖体，与内质网相连
属于生物膜系统
核孔结构模型
外膜
内膜
(1)结构：
核孔
2. 核孔
细胞代谢越旺盛，核孔数量
①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
②具有选择透过性：
大分子物质如RNA、蛋白质可以通过核孔；
细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(2)功能：
核孔复合体，可以看做是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体
3. 核仁
代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞，核仁较大
核仁
合成rRNA(核糖体RNA)以及形成核糖体的场所
(2)功能：
球形或椭球形
(1)形态：
唾液腺细胞和神经细胞谁的核仁较大？
(1)概念：
DNA和蛋白质紧密结合
4. 染色质
染色质
细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
(2)成分：
(2)功能：
染色质是DNA的主要载体，DNA是遗传信息的载体
染色体
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
染色质
染色体
(分裂时)高度螺旋化，缩短变粗
(分裂结束)解螺旋
光学显微镜不能看见染色质
光学显微镜能看见染色体
DNA
染色质
蛋白质
染色体
染色质与染色体的关系
(细丝状)
(圆柱状或杆状)
【思考】细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。
真核细胞中，遗传信息储存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在细胞核中，故称细胞核是遗传信息库。
细胞
细胞核
染色质
DNA
线粒体：
叶绿体：
含少量DNA
含少量DNA
【细胞核的全面功能】
通过复制，由亲代细胞传递给子代细胞，保证亲子代细胞 一致性。
“蓝图”
储存着
遗传信息
遗传性状
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
DNA
细胞核
染色质
控制
物质合成
能量转化
信息交流
完成
生长
发育
衰老
凋亡
代谢
（遗传物质的载体）
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
注意区别：细胞代谢的控制中心------
细胞代谢的中心----------
细胞核
细胞质基质
四、细胞是一个统一的整体
模型是人们为某种特定目的，对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
1.物理模型
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
流动镶嵌模型
DNA分子双螺旋结构模型
动物亚显微结构模式图
五、科学方法：建构模型
注意： 照片不属于物理模型
显微镜下拍出的细胞结构的照片是真实的，不是物理模型。
拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建立细胞的物理模型吗？标本呢？
2.概念模型
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。（流程图模型、概念图模型）
用数字、图线、符号建立起来的等式或不等式，以及图像、图表等数学形式，描述事物特征及内在联系的数学表达式。
肽键数＝脱水数＝氨基酸数－肽链数
3.数学模型
尝试制作真核细胞的三维结构模型
在设计并制作细胞模型时，科学性是第一位的，其次才是模型的美观与否。
【探究实践】
小组名称 科学性 创新性 合理性 成本 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，能体现结构之间的联系(20%) 有创意(20%) 作品精美(10%) 成本低廉(10%)
【探究实践】
染色质：DNA 和蛋白质组成,高度螺旋化后形成染色体。
核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
核仁：与rRNA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
结构
功能
相适应
细胞核
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
储存遗传信息
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
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
【课堂小结】

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