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第3节 细胞核的结构和功能
第三章 细胞的基本结构
【问题探讨】
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的，这说明了什么
说明了克隆牛的性状主要由细胞核决定的。
思考：
①是否所有的细胞都有细胞核？
②是否所有的细胞都只有一个细胞核？
高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
原核细胞没有真正的细胞核，但是有拟核。
双小核草履虫有2个细胞核；骨骼肌细胞有多个细胞核。
筛管细胞
细胞核
伴胞
筛板
大核
小核
双核草履虫
肌肉纤维
一、细胞核的功能
任务1：阅读教材P56-57的4个资料，思考下列问题
1.科学家做了怎样的实验，能得出什么结论？
2.请从对照角度评价各科学家的实验是否严谨，如不严谨请改进。
3.通过分析实验，概括总结细胞核的功能？
细胞核有什么功能呢
一、细胞核的功能
资料1黑白美西螈核移植实验
实验结果：
移植后发育长大的美西螈，
全部是黑色的。
思考：
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。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
美西螈的肤色受 的控制
实验是否严谨？应该如何补充？
白色美西螈细胞核移植到黑色美西螈去核胚胎细胞中，观察移植后长大的美西螈颜色。
细胞核
有核
无核
将一个细胞核挤到无核的一半
蝾螈的受精卵
资料2:
蝾螈
受精卵
横缢
实验
相互对照
自身前后对照
不分裂
分裂
开始分裂
发育(慢)
发育(快)
思考：细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
结论：细胞核控制细胞分裂和分化。
请从对照角度分析此实验的严谨之处
一、细胞核的功能
本实验既有相互对照，又有自身的前后对照
恢复生命活动
变形虫
停止生长
植核
正常生长
停止生长 死亡
资料3:变形虫切割实验
相互对照
自身前后对照
自身前后对照
一、细胞核的功能
细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。
细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。
细胞核与细胞质“相互依存”。
细胞核控制着变形虫的生命活动
一段
时间后
变形虫的生命活动：摄食、应激性、再生、生长、分裂等
一、细胞核的功能
资料4:伞藻实验
伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、“柄”和“假根”三部分构成，细胞核在假根部位。常见伞藻有两种，一种是菊花帽，一种是伞形帽。研究发现，伞藻具有非常强的再生能力
“帽”
“柄”
“假根”
（含细胞核）
帽
柄
假根
细胞核
伞藻的两种类型：
伞形帽伞藻
菊花形帽伞藻
一、细胞核的功能
资料4:伞藻实验
伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、“柄”和“假根”三部分构成，细胞核在假根部位。常见伞藻有两种，一种是菊花帽，一种是伞形帽。研究发现，伞藻具有非常强的再生能力
“柄”决定
伞形帽 菊花帽
“假根”决定
菊花帽 伞形帽
“柄”和“假根”决定
其它形状的帽
预期结果
假设
预期结果
一、细胞核的功能
去掉帽的伞藻能长出新的帽，是由伞藻的哪部分结构决定的 现有菊花形帽伞藻和伞形帽伞藻若干，设计实验进行探究并作出预期。
假根决定伞帽形状
一、细胞核的功能
资料4:伞藻实验
思考：
①该实验是否有对照？
②能否得出“伞帽的形状由细胞核决定” 这一结论？为什么？若不能，说明理由并设计实验证明。
本实验既有相互对照，又有自身对照。
假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。
帽
柄
假根
一、细胞核的功能
资料4:伞藻实验
你能设计一个实验来进一步探究吗
伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制。
结论：
如何增加说服力？
你认为细胞核具有什么功能呢？
资料4:伞藻实验
一、细胞核的功能
细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。
4个实验的小结
想一想：
功能：
供体细胞核为什么被比喻为细胞的“大脑”和“控制中心”？
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 细胞核控制着黑色素的形成、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
细胞核控制着生物体的形态结构的遗传
细胞核控制细胞的遗传
细胞核控制细胞的代谢
例1.下列有关细胞核的叙述，错误的是（ ）
A、细胞核能作为细胞的“控制中心”，是因为其含有遗传物质
B、缺少细胞质的精子寿命很短，体现了“核质互依”的关系
C、大肠杆菌的细胞核没有核膜和染色体，只有染色质
D、真核细胞中核糖体的形成与细胞核的核仁有关
C
二、细胞核的功能
结构
功能
决定
细胞核有着怎样的的结构呢？
任务2：阅读教材第56页图3-10，并识别图中各个结构的功能！
二、细胞核的和结构
核膜
核孔
核仁
染色质
核膜
核仁
核孔
染色质
二、细胞核的和结构
1
核膜
核膜
①___层膜（把细胞质与核内物质分开）
②核膜不是连续的，上有小孔——_____
③核膜外膜与内质网膜_____相连
④核膜外膜上附着有________
⑤离子、较小的分子通过核膜进出细胞核
双
核孔
直接
核糖体
核内膜
核外膜
（一）核膜
二、细胞核的和结构
核孔
①实现_________频繁的 和 。
②_____________________进出的通道(RNA、蛋白质可进出，DNA不可以)
③细胞代谢强度越旺盛，核孔的数量______
核质之间
大分子物质选择性
越多
核孔
物质交换
信息交流
核孔复合体
核孔复合体
核糖体
核孔
二、细胞核的和结构
（二）核孔
外膜
内膜
核膜
核仁
①与__________（rRNA）与__________的形成有关
②核仁的发达程度与蛋白质合成的____________有关
某种RNA
核糖体
旺盛程度
核仁
核膜
核孔
二、细胞核的和结构
（三）核仁
染色质
染色体
阅读课本思考：
何为染色质？它的成分是什么？染色质与染色体什么关系？
细胞核内易被碱性染料（龙胆紫、醋酸洋红）染成深色的物质。
（1）概念：
（2）主要成分：
由DNA和蛋白质紧密结合形成
二、细胞核的和结构
（四）染色质
染色质
（四）染色质
①染色质的主要成分是 和 ，是真核生物遗传物质的主要载体。
②染色质与染色体是什么关系？
染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态。
染色质
染色体
分裂间期，丝状物
分裂期，圆柱状或杆状
螺旋化
解螺旋
染色质
DNA
蛋白质
同一种物质
不同时期
二、细胞核的和结构
细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系
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
例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( )
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
D
细胞核的结构如何决定其控制遗传和代谢的？
（请同学们阅读教材教材56页第3、4、5段）
细胞核是遗传信息库
是细胞代谢和遗传的控制中心
三、细胞是一个统一的整体
细胞核的结构与功能
细胞核控制细胞的 。
细胞核控制细胞的 。
染色质中的DNA上储存着遗传信息，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。
染色质中的DNA上储存着遗传信息，随细胞分裂，遗传信息从亲代细胞传给子代细胞。
细胞核是 ，是细胞代谢和遗传的 中心。
同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态，结构和功能会如此多样？
细胞分化
遗传
代谢
遗传信息库
控制
三、细胞是一个统一的整体
细胞核与细胞质是相互依存的。各组分之间分工作为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。
思考：下列三种不同种类的细胞寿命不同，原因是什么？
存活至个体死亡
细胞既是生物体 的基本单位，也是 和 的基本单位。
结构
代谢
遗传
植物细胞亚显微结构模式图
1.细胞膜
2.细胞壁
3.细胞质基质
4.叶绿体
5.高尔基体
6.核仁
8.核膜
9.染色质
10.核孔
11.线粒体
12.内质网
13.游离的核糖体
14.液泡
15.内质网上的核糖体
一、细胞器的结构与功能
动物细胞亚显微结构模式图
13.中心体
1.细胞膜　
2.细胞质基质
3.高尔基体　
5.染色质
6.核仁　
7.核膜
8.内质网
9.线粒体
10.核孔
11.内质网上的核糖体
12.游离的核糖体
一、细胞器的结构与功能
四、尝试制作真核细胞的三维结构模型
模型是人们为了某种特定的目的而对认知对象所作的一种简化和概括性
的描述。形式包括 、 、和 等。
物理模型
概念模型
数学模型
物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
思考：细胞的显微照片是不是物理模型。
不是！
判断以下内容分别属于什么类型的模型？
物理模型 。
概念模型 。
数学模型 。
A
B
C
D
E
B
E
A
C
D
细胞模型制作大奖赛
1、细胞类型自选（植物、动物、蓝藻、细菌）
2、材料自选
练习与应用
一、概念检测
1. 细胞核的结构与功能有密切的联系，据此判断下列相关表述是否正确。
(1)控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质。( )
(2) 细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。 ( )
2.细胞核内行使遗传功能的结构是 ( )
A.核膜 B.核孔
C.染色质 D.核仁
3.细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这一结论的论据的是 A.DNA主要存在于细胞核内
B.细胞核控制细胞的代谢和遗传
C.细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D.细胞核位于细胞的正中央
√
√
C
D
二、拓展应用
1.染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？
染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
2.有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，从而使后代的遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。从这个角度看，你能找出不支持克隆人的论据吗？你还能说出其他论据吗？
有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合，从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗传物质是一样的，没有什么变化，因而降低了适应环境的能力。还有，如果克隆人对某种疾病具有易感性，就可能带来灾难性的后果；在社会学意义上，克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲，这可能会冲击原有的家庭和社会观念，等等。

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