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第3节 细胞核的结构与功能
第3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
白美西螈
黑美西螈
实验1: 美西螈核移植实验
一、细胞核的功能
1.细胞核功能的探究
(1)黑白美西螈核移植实验(资料1)
①实验过程(如图)
②实验结果:
移植后发育长大的美西螈，
全部是黑色的。
实验1 美西螈核移植实验
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？
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。
③实验结论:
美西螈的肤色受细胞核的控制。
实验1 美西螈核移植实验
实验1 美西螈核移植实验
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。
【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？
实验2 蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程与结果
蝾螈
受精卵
无核部分
有核部分
横溢
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）
实验2 蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程与结果
从资料2可以看出细胞核与细胞的分、分化有什么关系？
蝾螈
受精卵
无核部分
有核部分
横溢
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:
细胞的分裂与分化受细胞核的控制。
本实验既有相互对照，又有自身对照。
实验2 蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程与结果
②实验结论:
变形虫的分裂、生长、再生等生命活动受细胞核控制
本实验既有相互对照，又有自身对照。
即细胞是变形虫生命活动的控制中心。
实验3 变形虫切割与核移植实验
实验3 变形虫切割与核移植实验
切
有核部分
无核部分
死亡
死亡
死亡
取出核
一段时间后
植入细胞核
正常生活
细胞核
1. 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。
2. 该实验是如何设计对照的？
一半有核，一半没核形成对照，有核部分后又取出核形成前后对照，取出核后又再次植入细胞核形成前后对照。
实验4 伞藻嫁接与核移植实验
伞形伞藻
菊花形伞藻
①伞藻形态结构
伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根)。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
实验4 伞藻嫁接与核移植实验
②伞藻的嫁接实验
结论:
实验过程与结果如下图所示：
伞藻的形态(伞帽)与伞藻的假根有关。
实验4 伞藻嫁接与核移植实验
③伞藻的核移植实验
结论: 伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制。
排除了假根中其他物质的干扰
实验4 伞藻嫁接与核移植实验
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？
细胞核的功能总结
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
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核是细胞的控制中心。
【检测】下列关于细胞核的功能说法错误的是（ ）
A. 蝾螈受精卵横缢实验说明没有细胞核就不能进行细胞的分裂和分化
B. 伞藻嫁接实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
C. 克隆猴产生的过程说明生物体性状的遗传主要是由细胞核控制
D. 细胞核是细胞的控制中心，因为细胞核位于细胞的正中央
D
二、细胞核的结构
细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。
核膜
①
②
③
④
核仁
染色质
核孔
1.核膜
双层膜
被核孔分隔为不连续的膜
核膜上附着有核糖体
把核内物质与细胞质分隔开
2.核孔
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
核孔在不同细胞里面的数目都是一样多的吗？
不一样。
代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多。
是所有的物质都可以随意进出核孔吗？
不是。
核孔是大分子物质进出细胞核的通道
核孔和核膜控制物质进出具有选择性
一些小分子和离子可以通过核膜进出细胞核
有些物质不能出入细胞核，如细胞核内的DNA分子
3.核仁
与rRNA的合成以及核糖体的形成有关
不一样。蛋白质合成量越多的细胞，核仁越大
【思考】核仁在不同细胞里面一样大小吗？
4.染色质
染色质因容易被碱性染料染成深色而得名。
主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
分裂间期
分裂期
高度螺旋化、缩短变粗
解螺旋
染色质
[丝状]
染色体
[杆状]
染色质与染色体: 是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
成分: 和
蛋白质。
关于染色质和染色体:
DNA
【小组讨论】
请结合细胞核的结构解释为什么细胞核能够控制细胞的代谢和遗传？
细胞核中有染色质，染色质中有DNA，DNA是遗传信息的载体，遗传信息能够指导细胞进行一系列的生命活动。
正是因为携带遗传信息的DNA位于细胞核中，细胞核才能够控制细胞的代谢和遗传。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
科学方法: 建构模型
模型是人们为了某种特定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者其他形象化的手段，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。
物理模型: 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
照片不属于模型
科学方法: 建构模型
概念模型: 以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。
科学方法: 建构模型
数学模型: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
科学方法: 建构模型
【检测】下列有关细胞核的叙述，错误的是(　　)
A. 细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
B. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D. 细胞核具有双层膜
A
细胞新陈代谢的控制中心是细胞核，主要场所是细胞质基质
【检测】下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
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，也不是细胞的控制中心
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
【检测】细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述中不正确的是(　　)
A．核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
B．染色质主要由DNA和蛋白质组成
C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D．核孔实现了细胞间的信息交流
D
【检测】细胞是一个有机的统一整体。下列有关叙述错误的是(　　)
A. 细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动
B. 病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成
C. 离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成所有生命活动
D. 离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立地完成所有生命活动
C
【检测】(2020·泰安高一检测)以下关于物理模型的说法，正确的是(　　)
A．通过抽象的形式来表达认识对象的特征
B．把事物的共同特点抽出来加以概括
C．用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征
D．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
D

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