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【学习目标】
细胞核的结构和功能是怎样的？
为什么说细胞核是细胞的“控制中心”？
怎样制作真核细胞的三维结构模型？
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
【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是由细胞核决定的。
一个真核细胞，一般只有一个细胞核。
哺乳动物成熟红细胞和植物的筛管细胞没有细胞核。
草履虫有两个细胞核，
骨骼肌细胞有多个细胞核。
草履虫
红细胞
筛管细胞
骨骼肌细胞
性状：指可遗传的生物体形态结构，生理和行为等特征的总称。
果蝇的眼色 人的肤色
胚胎细胞
卵细胞
核移植
去核
取核
黑美西螈
白美西螈
黑美西螈
一、细胞核的功能
重组细胞
①过程：
②结果：
③结论：
资料1：黑白美西螈核移植实验
探究美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是由细胞质控制？
美西螈的肤色由细胞核控制
讨论：
1.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？
答：美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色所决定的。表皮细胞内合成了黑色素，是皮肤呈褐色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。
细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
美西螈的肤色由细胞核控制
伞藻嫁接与核移植实验(资料4)
伞藻是一种单细胞藻类，2-5cm，由“帽”、柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根)。
伞帽
伞柄
假根
细胞核
伞帽移除
长出
新伞帽
研究发现，伞澡具有非常强的再生能力，比如人为去掉伞藻的帽，过一段时间后，柄上会长出新的帽；人为切断伞藻的柄，还可以再接回去。
（1）伞藻的嫁接实验
③结论：
伞藻的形态(伞帽)由伞藻的假根控制
①过程 ② 结果
探究伞藻的形态由伞柄还是假根控制？
思考：切去帽后长出来的新帽的形状是由伞柄还是由假根控制的？为什么？
换伞柄或者换假根
思考：
为什么伞帽的形状主要与假根有关？是因为假根中含有细胞核吗？能不能设计一个实验来进一步
探究伞帽的形状是否与假根中的细胞核有关？
换核---核移植实验
汉水丑生侯伟作品
（2）伞藻的核移植实验
结论：
排除了假根中其他物质的干扰
伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制。
探究伞藻的形态结构由细胞核还是细胞质控制？
细胞核控制着性状的遗传
美西螈的核移植实验
伞藻嫁接与核移植实验
肤色遗传受细胞核控制
伞藻形态遗传受细胞核控制
①实验过程与结果
蝾螈
受精卵
无核部分
有核部分
横缢
不分裂
分裂
挤入
一个核
发育为正常胚胎
发育为正常胚胎
（慢）
（快）
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程与结果
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？
蝾螈
受精卵
无核部分
有核部分
横缢
不分裂
分裂
挤入
一个核
发育为正常胚胎
发育为正常胚胎
（慢）
（快）
没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
讨论
②实验结论：
细胞核的控制细胞的分裂与分化。
本实验既有相互对照，又有自身对照。
本实验有对照组吗？
资料3：将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。
无核的一半虽然仍能消化已经吞噬的食物，但不能摄取食物；对外界的刺激不再发生反应；电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。
有核的一半情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应，还能生长和分裂。如果用显微钩针将有核一半的细胞核钩出，这一半的行为就会像上述无核的一半一样。如果及时植入同种变形虫的另一个核，各种生命活动又会恢复。
汉水丑生侯伟作品
①过程与结果
②结论：
变形虫的应激性、分裂、生长、再生等生命活动受细胞核控制。
资料3：变形虫切割实验
探究变形虫的生命活动与细胞核的关系
相互对照，自身对照。
即：细胞控制变形虫的生命活动（代谢）
思考·讨论
5.结合克隆牛的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？克隆牛所有细胞核，是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核？
克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明性状是由细胞核决定的。
克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的遗传物质相同。
你认为细胞核具有什么功能？
一、细胞核的功能
资料1：黑白美西螈核移植实验
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
肤色遗传受细胞核控制
伞藻形态遗传受细胞核控制
细胞核控制细胞的遗传
资料2：蝾螈横缢实验
资料3：变形虫切割实验
细胞分裂、分化等受细胞核控制
细胞生命活动受细胞核控制
细胞核控制细胞的代谢
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核是系统的控制中心。
二、细胞结构完整性（核质依存，不可分割）
细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；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。
①细胞质为细胞核提供必要的养料和能量
②细胞核指导细胞质进行各项生命活动
③没有细胞质的细胞核缺少养料能量供应，很快死亡
④去核的细胞质因为还存在先前由核指导合成的各项物质，还可以短期生存，耗光后才死亡。
三、细胞核的结构
细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，与细胞核的结构有关。
核膜
1
3
2
4
核仁
染色质
核孔
核膜
核仁
核孔
染色质
双层膜，将核内物质与细胞质分开
与某种RNA的合成，及核糖体的形成有关
实现核质之间频繁的物质交换与信息交流
如：有选择性地允许一些分子进出细胞核（如mRNA、组蛋白等，但细胞核内DNA不能通过核孔进入细胞质）
主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
染色质和染色体的关系？
代谢越旺盛的细胞需要交换的蛋白质和RNA就越多，细胞核是如何解决这个问题的？
染色质
染色体
蛋白质
DNA分子
思考·讨论
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
螺旋化、缩短变粗
解螺旋
染色质
[丝状]
染色体
[杆状]
核孔数目多，核仁较大。
细胞核的结构与功能
资料1：黑白美西螈核移植实验
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
肤色遗传受细胞核控制
伞藻形态遗传受细胞核控制
细胞核控制细胞的遗传
资料2：蝾螈横溢实验
资料3：变形虫切割实验
细胞分裂、分化等受细胞核控制
细胞分裂、生长等受细胞核控制
细胞核控制细胞的代谢
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。
3.你现在认为细胞核完整的功能是什么？
思考·讨论
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
细胞核的结构与功能
结构
核膜、核孔、核仁、染色质
功能
蛋白质 DNA
遗传 代谢
储存 控制
遗传信息
存在
决定
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(　　)
D
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
易错提醒
细胞核细胞代谢和遗传的控制中心
细胞代谢的中心是细胞质
四、科学方法
构建模型
1.概念
模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做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表达。
2.形式
物理模型、概念模型、数学模型。
3.模型构建的原则
首要：科学性、准确性
其次：美观性
细胞模型
物理模型
图画或实物形式，直观地表达认识对象的特征的模型。
DNA双螺旋模型
细胞模型
图画形式
实物形式
动植物细胞的亚显微结构模式图
物理模型：图画或实物形式，直观地表达认识对象的特征的模型。
属于物理模型的是
注意：细胞的显微照片不是模型。
概念模型
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一种较为抽象的模型。
流程图
概念图
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。
繁殖n代细菌数量Nn为
Nn＝２n
数学模型：
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内在联系的数学表达式，它可以描述生命现象，用逻辑推理、运算、求解等研究生命现象、解决生物学问题。
时间/min 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量/个
21 22 23 24 25 26 27 28 29
【课堂小结】
一、细胞核的功能
二、细胞结构完整性（核、质依存，不可分割）
三、细胞核的结构
核膜、核孔、核仁、染色质
四、构建模型
物理模型、数学模型、概念模型
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
P58复习与应用
一、概念检测
1. √ √ 2. C 3. D
二、拓展应用
1.【提示】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. 【提示】
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。
P60复习与提高
一、选择题
1. C 2. C 3. D 4. B 5. B 6. A
二、非选择题
1. 【答案】
从上到下，从左到右依次为：细胞质 细胞质基质 细胞器 内质网 与细胞有丝分裂相关 合成蛋白质
2. 【答案】
(1)高尔基体、内质网、线粒体
(2)一定流动性
(3)蛋白质与脂质
(4)细胞膜与核膜 控制物质出入细胞的功能。

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