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第三章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
目录
一、细胞核的功能
二、细胞核的结构
三、细胞是一个高度有序的同一整体
CONTENTS
乙
甲
体细胞
卵母细胞
克隆牛技术流程图
提取
提取
取核
去核
体外培养
早期胚胎
胚胎移植
丙
生产
克隆牛
讨论：克隆牛的性状与哪只牛几乎一样？这说明了什么？
我是美女哟！
重组细胞
说明克隆牛的性状是由细胞核决定的。
哺乳动物的红细胞在发育成熟的过程中，核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间
筛管细胞为了提高运输效率，细胞核和其他细胞器就退化了，而完全靠伴胞养活
双小核草履虫具有两个细胞核，包括大核和小核。大核负责营养代谢，小核负责生殖
所有真核细胞都有细胞核吗？
高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞无细胞核。
筛管细胞
细胞核
伴胞
筛板
为什么绝大多数细胞都需要有细胞核呢？
核移植技术
卵细胞
重组细胞
去核
胚胎细胞
取核
资料1：美西螈的核移植实验
结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。
细胞核
黑美西螈
白美西螈
黑美西螈
1
细胞核的功能
[请思考]本实验严谨吗？如何改善？
缺乏对照组
黑美西螈
白美西螈
讨论：
1.美西螈肤色是什么物质决定的？
2.此物质合成过程由什么控制？
核移植技术
胚胎细胞
卵细胞
重组细胞
取核
去核
结论：生物体的遗传性状主要由 控制。
细胞核
白美西螈
黑美西螈
白美西螈
资料1：美西螈的核移植实验
1
细胞核的功能
实验①用头发将蝾螈的受精卵横缢并保证一边有核一边无核
实验②将有核一边的一个细胞核挤到无核的一边
讨论：
2.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。
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
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
结论：细胞核控制细胞的分裂和分化。
a
b
a’
b’
变形虫
切割
无核部分
有核部分
正常生活
去核
植入细胞核
正常生活
细胞核控制细胞的生命活动
资料3：变形虫去核及核移植实验
生命活动：摄食、应激性、再生、生长、分裂等。
单细胞真核生物，有再生能力
本实验既有相互对照，又有自身的前后对照。
死亡
死亡
死亡
一段时间后
讨论：
3.分析资料3可以得出什么结论？
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”
单细胞藻类植物
伞藻
“帽”
柄
假根
（细胞核在假根）
资料4：伞藻嫁接和核移植实验
探究伞帽的形态结构与什么有关
帽
柄
假根
实验目的：
实验现象：
实验结论：
实验设计：
伞帽的形态结构与假根有关
资料4：①伞藻的嫁接实验
讨论：
设计核移植实验。
①伞帽的形状由假根决定还是由伞柄决定？
②该实验是否有对照？
③能否得出“伞帽的形状由细胞核决定” 这一结论？为什么？
④若不能，说明理由并设计实验证明。
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。
假根决定伞帽形状
探究伞帽的形状与细胞核还是与细胞质有关
帽
柄
假根
实验目的
实验现象：
实验结论：
伞帽的形态结构与细胞核有关
实验设计：
资料4：②核移植实验
实验名称 结论
1.美西螈核移植实验
4.伞藻嫁接与核移植实验
2.蝾螈受精卵横缢实验
3.变形虫分割与核移植实验
代谢
遗传
生物体的遗传性状主要由细胞核控制
细胞核控制着细胞的分裂和分化
细胞核控制细胞的生命活动
生物体的形态结构与 细胞核有关
一、细胞核的功能
功能：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。
功能
结构
决定
功能：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。
思考：那么细胞核为什么会有这样的功能？
蝙蝠胰腺腺泡细胞核电镜图
染色质
核孔
核膜
核仁
2
细胞核的结构
核膜
结构
a.双层膜，膜外附着许多核糖体，常与内质网相连
b.核膜不是完全连续的，其上有核孔
c.核膜是生物膜，主要由脂质和蛋白质组成.核膜具有选择透过性
功能
a.起屏障作用，把核内物质与细胞质分开
b.控制离子和小分子物质进出细胞
2
细胞核的结构
核膜
功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
注意：
（1）核孔是大分子物质进出细胞核的通道。
（2）具有选择性
（3）代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多
某些蛋白质、RNA
2
细胞核的结构
核孔
核孔
功能：核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
2
细胞核的结构
核仁
rRNA
蛋白质
核糖体
蛋白质
细胞代谢
主要承担者
合成
构成
合成
核仁
核仁
蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大
(科学思维)代谢旺盛的细胞，往往核仁体积相对较大，从结构与功能相适应的角度分析原因
生命活动
主要由DNA和蛋白质组成。DNA是遗传信息的载体
2
细胞核的结构
染色质
定义：是极细的丝状物，细胞核中能被碱性染料（如龙胆紫、醋酸洋红）染成深色的物质。
电镜下的染色质
光镜下的染色体
染色质
染色质
染色体
蛋白质
DNA
2
细胞核的结构
染色质
（分裂间期）
染色体
（分裂期）
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态
DNA、染色质与染色体的关系
DNA
＋蛋白质＝
什么结构决定了细胞核可以作为细胞遗传、代谢的“控制中心”？为什么？
细胞核是遗传信息库，
是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞生命活动的“蓝图”
（控制代谢）
细胞核功能
DNA
(携带遗传信息）
物
质
合
成
能量转换
信息交流
生长、发育
衰老、凋亡
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（代谢中心）
_________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
3
细胞是一个统一的整体
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；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。
模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。在设计并制作细胞模型时，_________、_________是第一位的，其次才是模型的美观与否。
拓展延伸
科学方法
科学性
准确性
4
构建模型
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
动植物亚显微结构模式图
思考 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？
实物、实物的照片就是原型
①物理模型
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模型
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其内在联系的数学表达式
y=2x -4x-2
②概念模型
③数学模型
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：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
尝试制作真核细胞的三维结构模型
实践
课后习题
√
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

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