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(共56张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
素养目标
1.运用结构与功能观，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。(生命观念)
2.运用模型与建模，制作真核细胞的三维结构模型，掌握模型制作的方法。
(科学思维)
3.通过对细胞核功能的实验分析，体验实验设计、方案实施过程，掌握对照的设置方法。(科学探究)
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形状一模一样，称之为“克隆牛”
核移植
取核
去核
胚胎移植
母牛丙
母牛乙
母牛甲
产崽
克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样的，这说明了什么？
说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
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？
问题探讨
遗传学中，性状是指生物体所表现的形态结构、生理生化特征和行为方式等特征的统称。
乙
甲
体细胞
卵母细胞
提取
提取
取核
去核
体外培养
早期胚胎
胚胎移植
生产
克隆牛
重组细胞
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是由细胞核决定的
丙
用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的一个结构就是____ __ 。
细胞核
细胞核
洋葱表皮细胞
思考：①是否所有的细胞都有细胞核
②有细胞核的细胞是否都只有一个细胞核？
课本P54
原核细胞：无细胞核，只有拟核
真核细胞
①绝大多数有１个细胞核
③有的有多个核。如：骨骼肌细胞、双小核草履虫
②极少数无核。如：高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞
筛管细胞(无核)
哺乳动物成熟红细胞(无核)
骨骼肌细胞(多核)
双小核草履虫(双核)
细胞核的功能
一
美西螈又名墨西哥钝口螈，俗称六角恐龙，是墨西哥的特有物种。有着很强的肢体再生能力，因其独特的外貌及幼态延续而著名。
卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
移植
重组细胞
发育
● 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？
美西螈的皮肤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。
卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
移植
重组细胞
发育
● 这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？
美西螈肤色的遗传受细胞核控制
细胞核控制肤色遗传
卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
移植
重组细胞
发育
【讨论】这个实验严谨吗？
不严谨，缺乏对照组。
细胞核控制肤色遗传
卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
移植
重组细胞
发育
【讨论】若要增加一组实验进一步增强实验的说服力，该如何做？
将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈，全部是白色的。
细胞核控制肤色遗传
蝾螈：又称火蜥蜴，有尾两栖动物，体型和蜥蜴相似，体表没有鳞，大部分栖息在淡水和沼泽地区，依靠皮肤吸收水分，因此需要潮湿的生活环境。蝾螈受精卵大，而且容易操作。
受精卵横缢为
有核和无核的两半
中间很少的细胞质相连
有核的一半继续分裂无核的一半停止分裂
一个细胞核挤到无核的一半
这一半开始分裂
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
【讨论】该实验是如何设置对照的？
本实验既有相互对照（有核与无核），又有自身前后对照（初始无核与后有核）。
细胞核控制细胞分裂分化（代谢）
变形虫属于单细胞的真核生物。身体表面生出不定形的突起，称为伪足。伪足呈指状、叶状或针状等。虫体可借伪足进行特殊的变形运动，随伪足的伸缩而变化。伪足除运动机能外，兼有摄食的机能，伪足包裹食物后，进行细胞内消化。
● 从资料3可以得出什么结论？
细胞的生命活动受细胞核控制
生命活动：摄食、应激性、再生、生长、分裂等(代谢)
细胞核控制细胞代谢
【讨论】该实验是如何设置对照的？
相互对照（有核与无核），有核部分后又取出核形成自身前后对照，取出核后又再次植入细胞核形成自身前后对照。
● 实验发现细胞核或细胞质单独存在时，都很快死亡，这说明什么问题？
细胞核与细胞质是相互依存的，细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
伞藻属于单细胞藻类。可分为“帽”、柄和假根3部分，有一条直立而不分枝的主轴。借主轴基部不规则分枝的假根固着在基质上，细胞核分布于假根部分。伞藻的形态主要是看“帽”的形态。
帽(菊花形)
帽(伞形)
柄
假根
柄
假根
● 请据图简要描述实验过程
● 新长出来的伞帽是由柄还是由假根决定？
● 只做嫁接实验能否说明伞帽的形成一定是细胞核的作用？为什么？
● 通过资料4可以得出什么结论？
伞藻的形态遗传受细胞核控制
通过上述资料分析，你认为细胞核具有什么功能？
实验名称 结论 归纳
资料一：美西螈核移植实验
资料四：伞藻嫁接与核移植实验 资料三：变形虫切割与核移植实验
资料二：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
遗传
代谢
结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传， 是细胞代谢和遗传的控制中心
课堂小结：细胞核的功能
细胞核的结构
二
阅读教材图3-10，识别左图中各结构
核膜
核孔
核仁
染色质
③
①
②
④
①核膜 ：双层膜（外膜与内质网相连，且有核糖体附着），把核内物质与细胞质分开（具有选择透过性）
①核膜 ：双层膜（外膜与内质网相连，且有核糖体附着），把核内物质与细胞质分开（具有选择透过性）
②核孔 ：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性）
③
①
②
④
DNA不能通过核孔进入细胞质
核孔并不是一个简单的孔洞，是多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，即核孔复合体。
①核膜 ：双层膜（外膜与内质网相连，且有核糖体附着），把核内物质与细胞质分开（具有选择透过性）
②核孔 ：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性）
③核仁：（球形或椭球形）与某种RNA（rRNA，又称核糖体RNA）的合成以及核糖体的形成有关
③
①
②
④
核孔的数量、核仁的体积与细胞代谢的强度是否有关系？
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大
①核膜 ：双层膜（外膜与内质网相连，且有核糖体附着），把核内物质与细胞质分开（具有选择透过性）
②核孔 ：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性）
③核仁：（球形或椭球形）与某种RNA（rRNA，又称核糖体RNA）的合成以及核糖体的形成有关
③
①
②
④
核糖体的形成都与核仁有关吗？
不是。原核生物没有核仁，
但有核糖体
①核膜 ：双层膜（外膜与内质网相连，且有核糖体附着），把核内物质与细胞质分开（具有选择透过性）
②核孔 ：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性）
③核仁：（球形或椭球形）与某种RNA（rRNA，又称核糖体RNA）的合成以及核糖体的形成有关
③
①
②
④
④染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体(染色体是遗传物质的主要载体）
DNA
蛋白质
染色质
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
解开螺旋、恢复细长丝状
(分裂期)
(细胞分裂间期)
高度螺旋缩短变粗
染色体
染色质：细胞核内易被碱性染料(甲紫、醋酸洋红溶液)染成深色的物质
(极细的丝状物)
(圆柱状或杆状)
分裂期
分裂间期
（丝状）
（圆柱状）
解螺旋
高度螺旋化，缩短变粗
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
细胞核功能的全面阐释
DNA
遗传信息
细胞核
染色质
承载
储存着
细胞分裂时，由亲代细胞传递给子代细胞，保证亲子代细胞 一致性
遗传性状
“蓝图”
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
控
制
中
心
细胞核是 ，是 的控制中心
遗传信息库
细胞代谢和遗传
细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图：
细胞
细胞核
染色质
DNA
线粒体
叶绿体
(含少量DNA)
(含少量DNA)
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。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
▌同一生物所有体细胞的蓝图（遗传信息）是一致的吗？
▌同一生物的细胞结构、功能多样性的原因？
这是细胞分化即基因选择性表达的结果
一致，因为都是由受精卵分裂、分化而来
P56旁栏思考
细胞膜——系统的边界
控制着细胞与外界的物质交换、能量转化和信息交流
细胞质——系统的代谢中心
细胞核——系统遗传和代谢的控制中心
细胞是一个统一的整体
细胞是_________的生命系统，结构复杂而精巧；各组分分工合作成为一个____________，使生命活动能够 ___________________地进行。这是几十亿年生物进化的产物，是生物与环境长期相互作用的结果。
细胞是生物体_____________的基本单位，也是生物体_______和________的基本单位。
最基本
统一整体
自我调控、高度有序
结构
代谢
遗传
课本P56
细胞只有保持完整性，才能保持正常生命活动。
细胞在生命系统中的作用
细胞核的结构
2min 细胞核的结构和功能
相适应
核膜：把核内物质与细胞质分开
结构
功能
细胞核
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
染色质：DNA和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体
DNA
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
遗传信息
证实
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
储存
建构模型
三
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；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。
类型：物理模型、 、 等。
数学模型
概念模型
构建模型
物理模型
①概念：以实物或图画的形式，直观地表达认识对象的特征的模型
②实例：细胞膜的流动镶嵌模型、动物亚显微结构模式图等
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
照片属于物理模型吗？
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。
概念模型
①概念：用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象或活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型
②常见形式：流程图模型和概念图模型
课本P93页
课本P100页
①概念：用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及内在联系的数学表达式
数学模型
②常见形式：数学式、曲线图、柱状图等
课本P74页
课本P84页
①概念：用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及内在联系的数学表达式
数学模型
②常见形式：数学式、曲线图、柱状图等
肽键数＝脱水数＝氨基酸数－肽链数
尝试制作真核细胞的三维结构模型
探究·实践
材料用具
在设计并制作细胞模型时，科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。
模型制作:
（1）确定模型的种类、规格
　↓
（2）确定使用的_________
　↓
（3）设计方案并讨论实施过程及分工
　↓
（4）制作各部分配件并组合
　↓
（5）检查，修补
　↓
（6）表达和交流
细胞的物理模型示例
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。( )
√
√
练习与应用
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.下列关于细胞核的叙述，错误的是( )
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，所以它是细胞的控制中心
C
D
练习与应用
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。
练习与应用
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 。
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。
练习与应用
谢
谢
观
赏

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