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(共47张PPT)
高中生物学
（2019苏教版）
第二章 细胞的结构和生命活动
第2节 细胞——生命活动的基本单位
第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中
课标内容
　阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
01
分离细胞器的方法
1831年，英国植物学家布朗（R.Brown,图3-16)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？
细胞核的命名
01
细胞核的分布、形态和大小
绝大部分有１个细胞核
植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
真核细胞
有些细胞不只是一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人体的骨骼肌细胞中细胞核可多达数百个；
筛管细胞
伴胞
细胞核
筛板
细胞核的分布
细胞核的形态和大小
形态：通常呈球形，也有椭球形，扁平形和不规则形
大小：约占细胞总体积的10%，平均直径为5~15μm
02
细胞核的结构
细胞核的结构
核膜
（双层膜）：
核 孔：
细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流的主要通道
把细胞质和细胞核内物质隔开；分为两个功能区
核孔
控制物质进出
细胞核的结构
代谢越旺盛，核孔数量越多
核仁
与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关
核膜
（双层膜）：
核 孔：
细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流的主要通道
把细胞质和细胞核内物质隔开；分为两个功能区
控制物质进出
*代谢越旺盛，核仁越大
细胞核的结构
细胞核的结构
染色质
核仁：
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。（周期性消失和重建）
1）染色质的组成成分？形态？因何得名？
2）染色体的组成成分？形态？
3）如何准确描述染色质与染色体的关系？
核膜
（双层膜）：
核 孔：
细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流的主要通道
把细胞质和细胞核内物质隔开；分为两个功能区
控制物质进出
染色质与染色体
(容易被碱性染料染成深色)
组成 形态 存在时期 形成过程
染色质
染色体
关系 DNA和蛋白质(主要)
DNA和蛋白质(主要)
细丝状
圆柱或杆状
分裂结束时
细胞分裂时
核仁解体，染色质高度螺旋化缩短变粗
染色体解螺旋
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
染色体
DNA
蛋白质
染色质
染色质与染色体
高度螺旋化、缩短变粗
解开螺旋
染色质
(丝状）
（分裂间期）
染色体
(圆柱状)
（分裂期）
核基质
核基质旧称核液或核骨架，由蛋白纤维组成的网状结构，具有支撑细胞核和提供染色质附着点的作用。染色质和核仁都被液态的核基质所包围。
DNA RNA
染色剂 _________ ________
颜色反应 ________ ________
(主要)分布 ________ ________
甲基绿
派洛宁
绿色
红色
细胞核
细胞质
观察DNA和RNA在细胞中的分布
03
细胞核的功能
胚胎细胞
卵细胞
核移植
去核
取核
黑色美西螈
白色美西螈
白美西螈
黑美西螈
黑色个体
资料１　美西螈核移植实验
实验结论：
美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
蝾螈
受精卵
有核一半
无核一半
分裂
正常发育
停止分裂
挤入细胞核后
开始分裂、发育
讨论：从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
变形虫
死亡
正常生活
植核
正常生活
不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应
资料3：变形虫的切割实验
讨论：
该实验是如何设置对照的？
该实验结果说明了什么？
分析资料3你可以得出什么结论？
变形虫的摄食、生长、分裂等各项生命活动都离不开细胞核
细胞核是细胞生命活动的控制中心。
既有相互对照，又有自身的前后对照。
实验4：伞藻嫁接与核移植实验
一种单细胞藻类，属于绿藻
柄
帽
假根
伞形
菊花形
细胞核
实验4：伞藻嫁接与核移植实验
有细胞核的假根
细胞核
实验4：伞藻嫁接与核移植实验
实验名称 结论
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫切割及核移植实验
伞藻嫁接与核移植实验
美西螈的肤色是由细胞核控制的
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
遗传
代谢
细胞核的功能
细胞核不仅控制细胞的__________，也控制生物体的__________，是细胞______和______的调控中心。
代谢过程
遗传性状
代谢
遗传
04
细胞是一个统一整体
细胞是一个统一的整体
结构：
功能：
调控：
细胞核与细胞质通过核孔相通
细胞器膜、细胞膜与核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致的完成各项生命活动
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞只有保持完整性，才能进行各项生命活动。
05
制作真核细胞亚显微结构模型
科学方法——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；模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态，是原型的某个表征和特征，也是对原型的______和______。
模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
如DNA双螺旋结构模型，细胞模型是物理模型，需要尽量准确概括真核细胞的特征。
物理模型
概念模型
数学模型
以线条和文字等来表示 是定性的
以曲线图或数学公式表示 是定量的
根据相似原理，以实物或者图画形式直观地表达认识对象的特征 是定性的
注意：照片不是物理模型
抽象
概括
探究·实践
制作真核细胞亚显微（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：
动画模型：安装三维动画软件的计算机
实物模型：塑料、木块、纸板、纸片、塑料袋、
布、线绳、细铁丝、大头针等
建立模型：计划建构物理模型
表达交流：交流各小组制作的模型，然后进行评价。
北京自然博物馆展出的细胞模型
下图为细胞核的结构示意图：
(1)在所有的细胞中，核糖体的形成都一定与核仁有关吗？
提示：真核细胞中核糖体的形成与核仁有关。
(2)大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，这是否表明核孔是“全透性”的？
提示：不能；核孔也具有选择性。
(3)代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成和核质之间物质交换越频繁。请总结核孔数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系。
提示：代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数量较多。
情境探疑
核孔复合体
(1)核孔复合体是核质交换的双向选
择性亲水通道，是一种特殊的跨膜
运输的蛋白质复合体。
(2)双功能：①离子和水分子等小分
子物质可以通过被动运输通过核孔复合体；②大分子通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，而且核孔对大分子的进入具有选择性。
(3)双向性：既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等出核运输。
材料2　蛙成熟的未受精的卵细胞具有活跃的DNA合成能力，而脑细胞几乎不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验。
情境探疑
请分析回答下列问题。
(2)蛙成熟的未受精的卵细胞中DNA合成所需的酶(仅考虑蛋白质)是在细胞质中的________上合成的，并通过______进入细胞核；除此之外，细胞质还为细胞核内的代谢提供所需的____________等。
(3)脑细胞无核部分仍能够存活一段时间，但最终死亡的原因是____________________________________________。
(4)本实验证明了________________________________________。
核糖体
核孔
原料、能量
失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质等
细胞只有保持完整，才能正常进行生命活动
情境探疑
例1 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复，这说明了细胞核是(　　)
A.细胞代谢的主要场所
B.遗传物质的储存和复制场所
C.细胞遗传性状的控制中心
D.细胞生命活动的控制中心
典例应用
例2 将甲种(伞形帽)伞藻的A部分与乙种(菊花形帽)伞藻的B部分嫁接在一起(如图)，第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体为与甲种伞藻相同的伞形帽。下列分析错误的是(　　)
D.该实验证明了帽状体的形态建成只受细胞核控制
A.甲、乙两种伞藻的细胞中均含有多种具膜细胞器
B.中间类型可能同时含甲、乙两种伞藻的蛋白质
C.若再次切除帽状体，长出的帽状体仍为伞形帽
典例应用
例3 下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是(　　)
A.染色质和染色体的成分相同
B.染色质和染色体都是遗传物质的主要载体
C.染色质和染色体都可以被碱性染料染成深色
D.染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中
典例应用
例4 下列选项对图中各结构的判断及描述，错误的是(　　)
B.②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，DNA分子可以通过核孔自由进出
A.①为核膜，具选择透过性，可让某些小分子物质通过
C.③为内质网，具有较大的膜面积，可以为多种酶提供附着位点
D.④为核糖体，由RNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所
典例应用
思维导图 晨读必背
1.细胞核主要由核膜、核孔、核仁、染色质、核基质等结构组成。
2.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种不同形态，主要成分是DNA和蛋白质。
3.核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关。
4.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的调控中心。
课堂小结
1.某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞进行生命活动所必需的。( )
2.细胞核控制生物体的遗传性状，是细胞代谢的中心。( )
3.核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。( )
4.代谢旺盛的细胞，核孔数目较多。( )
5.染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。( )
×
×
×
√
×
自查自纠
1.下列关于细胞核结构的叙述，正确的是(　　)
B.不同细胞的细胞核数量和结构都是相同的
C.核孔是DNA、RNA和蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道
D.染色质的主要成分是RNA和蛋白质
A.DNA主要分布于细胞核中
随堂检测
2.细胞核是细胞生命活动的控制中心，下列有关细胞核的叙述中，正确的是(　　)
A.染色质是细胞核中容易被酸性染料染成深色的物质
C.核膜是连续的双层膜结构，其上的核孔是大分子物质出入的通道
D.真核细胞有一个或多个核，其内的核仁大小一般与代谢旺盛程度呈负相关
B.核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构，为细胞核提供支架
随堂检测
3.研究人员利用变形虫做了如图所示的实验。下列相关叙述错误的是(　　)
C.该实验表明变形虫的正常生长发育和繁殖是由细胞核完成的
A.无核部分最终死亡的原因是失去了细胞核的控制作用
B.单独的细胞核因失去细胞质中营养物质和能量的供应而死亡
D.该实验说明正常细胞中细胞核与细胞质是相互依存的统一整体
随堂检测
4.如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法，错误的是(　　)
A.蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数量也较多
B.⑤不是遗传物质储存和复制的场所，也不是细胞的调控中心
C.③能够将核内物质与细胞质分开
D.RNA可以通过⑥从细胞核到达细胞质
随堂检测
5.以下是某小组制作高等植物细胞的亚显微结构实物模型的描述，其中错误的做法是(　　)
A.用不同的颜色区分不同的细胞结构
B.在核膜和细胞质膜之间放置内质网
C.细胞核核膜用双层膜表示，上面有孔洞表示核孔
D.将中心体放置于细胞核附近
随堂检测
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