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(共28张PPT)
克隆牛的培育过程
母牛甲：取卵细胞去核
母牛乙：从体细胞取出细胞核
早期胚胎
植入母牛丙子宫
小牛？
克隆牛
讨论1：克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样，这说明什么？
克隆牛的性状是由细胞核决定的
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
学习目标：
1．阐明细胞核的结构和功能。
2．根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞的三维结构模型。
3．认同细胞核是生命系统的控制中心。
江西生物组 东东老师
讨论2：是否所有真核细胞都只含1个细胞核？
筛管细胞
细胞核
伴胞
筛板
１个细胞核：大多数真核细胞
无细胞核：高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟红细胞
真核细胞
N个核：骨骼肌细胞的核可多达数百个，白细胞等
2个细胞核：1/4的肝细胞有两个核, 草履虫（大核控制营养和代谢，小核控制生殖）等
细胞核的分布
细胞核在动物细胞中是最容易被观察到的结构，动物细胞中细胞核的大小可以占到细胞体积的10%。
通过对科学史的考证
第一个用显微镜观察活细胞的列文虎克以为自己在鲑鱼的红细胞中观察到一个“腔”，后来被认为，这其实是细胞核。
科学史
而细胞核的功能，人们（包括施旺、施莱登）一度认为，细胞核能直接生成为一个新细胞，当然这种错误的观点后来被魏尔肖修正了。
细胞核到底在细胞中行使什么功能？
它又有怎样与功能相适应的结构？
细胞核的功能
Function of the nucleus
实验1：黑白两种美西螈核交换实验
结论：
美西螈的颜色是由细胞核控制
生物体性状的遗传主要是由细胞核控制
黑色美西螈
白色美西螈
胚胎细胞
卵细胞
融合细胞
？？？
克隆羊“多莉”
英国伊恩·维尔穆特1996
细胞核的功能
Function of the nucleus
母绵羊B
乳腺细胞
母绵羊A
未受精的卵细胞
母绵羊C
新的卵细胞
发育成胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
多莉
实验2：蝾螈受精卵横缢实验
无核
分裂
不分裂
开始
分裂
发育（快）
发育（慢）
操作：用头发将蝾螈的受精卵横缢，并保证一边有核一边无核
有核
结论：
细胞核控制细胞的分裂、分化
成熟的红细胞没有细胞核，它能进行分裂、分化吗？
细胞核的功能
Function of the nucleus
蝾螈
实验3：变形虫切割与核移植实验
细胞核是细胞生命活动的控制中心
结论：
去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是____________________。
单独的细胞核不能生存的原因是_________________________
已合成蛋白质仍发挥作用
没有营养物质和能量供应
思考：
切
有核部分
无核部分
死亡
死亡
死亡
取出核
一段
时间后
植入细胞核
正常生活
细胞核
细胞核的功能
Function of the nucleus
注意：哺乳动物成熟红细胞无细胞核，其寿命120天较短，含细胞质少的精子寿命也很短。细胞质为细胞核提供能量和物质，而细胞核是遗传信息库，控制遗传和代谢，细胞核与细胞质相互依存、不可分割，说明细胞只有保持结构完整性，才能完成各项正常的生命活动。
无核部分（能消化食物、不能摄食、无应激性，电镜下看到高尔基体、内质网退化等）
有核部分（能摄食、有应激性、失去的伸缩泡可再生、能生长和分裂）
实验4：伞藻嫁接与核移植实验
结论：
细胞核
细胞核的功能
Function of the nucleus
单细胞绿藻
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
细胞核的功能
Function of the nucleus
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
结论：细胞核是细胞的遗传和代谢的控制中心
生物体性状的遗传是由细胞核控制的
细胞核控制着细胞的分裂、分化
细胞核是细胞生命活动的控制中心
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
一、细胞核的功能
核膜
（双层膜）
染色质
核仁
核孔
细胞核
透射电镜图
细胞核
透射电镜图
细胞核扫描电镜图
讨论3：哪部分是细胞核？它在细胞起什么作用？没有它，细胞能进行正常生命活动（如合成蛋白质、生长分裂等）吗？
细胞核在细胞的生命活动中起控制作用，如细胞核内贮存的遗传物质携带着遗传信息，可以控制蛋白质的合成，而蛋白质是生命活动的体现者，所以细胞核可以比喻为部队的司令部等。不能。
DNA+蛋白质（易被碱性染料染成深色的物质），细胞分裂时高度螺旋成染色体；是遗传物质DNA的主要载体
（折光性强）——合成rRNA，组装核糖体，代谢越旺盛，核仁较大
（核孔蛋白复合体可介导大分子的主动运输和小分子、离子的被动运输）——实现核质频繁的物质交换和信息交流，代谢旺盛的细胞核孔较多
（内、外膜（附着核糖体））——酶附着，只允许小分子、离子通过
核膜：
染色质：
核仁：
核孔：
二、细胞核的结构
细胞学家发现，在快速生长的胚细胞和分泌蛋白质的细胞内，核仁特别发达；用很细的光束破坏核仁，细胞的蛋白质合成大部分被抑制。
核仁与某种RNA的合成有关
核仁与蛋白质的合成有关
核仁
推测：
场所
核糖体
Brachet等用放射自显影证明，3H标记的U首先进入核仁，再转移到细胞质；用很细的光束破坏核仁，则3H标记的U不再向核仁掺入。
说明：
核仁与核糖体的形成有关
科学家从核仁中找到核糖体大亚基的前身物质，这些颗粒在核仁内装配，然后，转运到细胞质中。
说明：
核仁的功能
染色体
解开螺旋、恢复细长丝状
染色质
(细胞分裂期、圆柱状或杆状)
(细胞分裂间期、细丝状)
高度螺旋、变短变粗
染色质 染色体
同一 物质 成分相同 特性相同 功能相同 的主要载体 不同时期 分裂间期 分裂期
两种形态
蛋白质和DNA
易被碱性染料染成深色（被甲紫溶液（旧称龙胆紫）染成紫色或被醋酸洋红液染成红色）
遗传物质DNA
细长丝状
杆状或柱状
基因
染色体
DNA
组蛋白
染色质丝
思考：同一生物内所有细胞（所有细胞都由先前的受精卵有丝分裂而来，有丝分裂将亲代细胞的DNA经复制一次后，精确地均分到两个子细胞中）的“蓝图”（遗传信息:DNA的脱氧核苷酸排序或碱基排序）都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、结构、功能如此多样？
同一生物内所有细胞的“蓝图”（遗传信息）相同；
体内细胞形态、结构、功能的多样性是细胞分化（本质：每个细胞DNA上的基因选择性表达）的结果。
细胞核是遗传信息库或遗传信息储存、复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞既是生物结构和功能基本单位，也是生物代谢和遗传基本单位
课后作业：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：橡皮泥：
建立模型：
表达交流：
动物细胞：直径d为100μm
核糖体：min，10 ～20nm 酶促反应：50nm
溶酶体：d为0.2～0.8μm
线粒体：d为0.5～1μm，长度L为2～3μm
叶绿体：d为2～5μm，长度L为5～10μm
中心粒：d为0.2～0.4μm
细胞核：d为5～10μm，占细胞5% ～10%等
粉色彩泥代表核糖体
蓝色彩泥代表溶酶体
棕色彩泥代表线粒体
橘黄色彩泥代表内质网
土黄色彩泥代表高尔基体
红色彩泥代表细胞核等
物理模型
数学模型
概念模型
物理模型
2．从细胞的结构看，“种瓜得瓜，种豆得豆”这种现象主要决定于（ ） A．线粒体 B．叶绿体 C．核糖体 D．细胞核
3．科学家将雌性黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞中，待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫。该褐鼠产下的小鼠的毛色和性别分别为（ ）
A．黑、雌 B．褐、雌 C．白、雄 D．黑、雄
1．下列关于细胞的叙述，不能体现“结构与功能相适应”观点的是（ ）A．豚鼠胰腺腺泡细胞代谢旺盛，核仁的体积较大
B．人体细胞的细胞膜外侧分布有糖蛋白，有利于接收信息
C．小肠绒毛上皮细胞内的线粒体分布在细胞中央，有利于吸收和转运物质
D．植物根尖成熟区细胞含有大液泡，有利于调节细胞的渗透压
随堂练习
In-class practice
C
D
A
随堂练习
4．如图为细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是（ ）
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，通过该结构不仅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
随堂练习
In-class practice
D
随堂练习
5．下列关于细胞核的叙述，正确的是（ ）
A．核膜共有两层磷脂分子 B．核仁与某种RNA的合成有关
C．染色质能通过核孔进入细胞质 D．细胞核是细胞代谢的中心
随堂练习
In-class practice
B
A
7．细胞能够正常地完成各项生命活动的前提是（ ）
A．细胞核内有遗传物质 B．细胞保持完整的结构
C．细胞膜的流动性 D．线粒体提供能量
B
6．下列有关细胞结构与功能的叙述中错误的（ ）
A．高尔基体形成的囊泡内包含的物质成分均为蛋白质
B．蛋白质的产生不一定需要内质网、高尔基体、细胞膜的参与
C．溶酶体发挥作用后可以为核糖体的活动提供原料
D．核孔为蛋白质复合体，对通过的物质既有大小限制，也有选择性
随堂练习
课后作业
1．尝试写出本节的概念关系图；
2．针对性训练练习册相应内容。
结构
细胞核
功能
决定
染色质
核仁
遗传和代谢的控制中心
遗传信息库
核孔
染色体
DNA
蛋白质
与rRNA及核糖体的形成有关
大分子物质物质的通道
螺旋
解旋
控制
核膜（双）
3.3 细胞核的结构和功能
3.3 细胞核的结构和功能
第3章 细胞的基本结构
圆齿伞藻
地中海伞藻
帽
柄
假根
细胞核
伞藻种间容易嫁接，常被用来研究生长和发育的遗传控制。
合作探究1：
下面请你设计实验证明伞帽的形状由伞藻的什么结构决定？
合作学习——科学探究
合作探究1：
假设1：
由假根决定
假设2：
由伞柄决定
假设3：
由假根与伞柄共同决定
请地中海伞藻模型和圆齿伞藻模型在白板上推演实验过程，做必要的文字注解，并且讨论交流。
假设4：
......
小组一~小组四
小组五~小组十二
小组十三~小组十六
合作探究——科学探究

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