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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
细胞核的发现者
1831年，英国植物学家布朗（R.Brown)用
显微镜观察兰花时，发现花朵外层表皮细胞中
有一些不透光的近似球形的区域。后来他观察了
许多种植物，发现在各种植物细胞中普遍存在
一个“核”，这种结构通常位于细胞的中央，他将之命名为细胞核（nucleus)，并由此推断这个“核”是细胞中不可或缺的成分。后来，生物学家证实细胞核普遍存在于细胞中。细胞核在细胞生命活动中具有怎样的重要作用？它的结构是怎样的？为什么说细胞核是细胞中不可或缺的成分？
细胞核的数量
真核细胞
有细胞核：绝大部分有1个细胞核,
无细胞核：植物成熟的筛管细胞
哺乳动物成熟的红细胞
有的有多个核（骨骼肌细胞）
骨骼肌细胞
哺乳动物成熟的红细胞
植物成熟的筛管细胞
一、细胞核的功能
1.黑白美西螈核移植实验：
发育成黑色美西螈
美西螈的肤色遗传受细胞核控制，证明细胞核是遗传的控制中心
黑色美西螈胚胎细胞
白色美西螈卵细胞
重组
细胞
①结论：
一、细胞核的功能
1.黑白美西螈核移植实验：
黑色美西螈
卵细胞
发育成白
色美西螈
白色美西螈
胚胎细胞
重组
细胞
③对照
结论：
美西螈的肤色遗传受细胞核控制，证明细胞核是遗传的控制中心
一、细胞核的功能
2.蝾螈受精卵横缢实验：
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
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制，说明细胞核是代谢的控制中心
结论：
一、细胞核的功能
3.变形虫的切割、核移植实验：
无核
→不摄食、不生长分裂、对刺激无反应
去核
生命活动丧失
生命活
动恢复
有核
生长分裂、摄食
对刺激有反应
移植核
结论：
变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制，证明细胞核是代谢的控制中心
一、细胞核的功能
3.变形虫的切割、核移植实验：
无核
→不摄食、不生长分裂、对刺激无反应
去核
生命活动丧失
生命活
动恢复
有核
生长分裂、摄食
对刺激有反应
移植核
既有相互对照又有自身前后对照
【科学方法】对照实验
一般进行某种实验以阐明一定因素对一个对象的影响时，除了实验所要求研究的因素外，其他因素都保持一致，并将结果进行比较，这种实验称为对照实验。如本节研究细胞核的功能时选用有核、无核进行对照实验。
一、细胞核的功能
4.伞藻嫁接与核移植实验：
伞柄
伞帽
假根
细胞核
嫁接实验
无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。
②不足：
伞帽的形状与 无关，与 有关。
伞柄
假根
①结论：
一、细胞核的功能
4.伞藻嫁接与核移植实验：
核移植实验
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的，证明细胞核是遗传的控制中心
可排除假根中其他物质的作用，证明细胞核控制伞藻“帽”的形状
①结论：
②实验优点：
伞藻核移植实验
一、细胞核的功能
实验名称 结论
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫切割实验
伞藻嫁接与核移植实验
美西螈的肤色是由细胞核控制的
细胞核控制着细胞的分裂、分化
细胞核控制细胞的生命活动
生物体的形态结构主要与细胞核有关
遗传
代谢
细胞核是细胞的遗传和代谢的控制中心。
问题探讨
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
丙
生产
克隆牛
重组细胞
显微操作
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么
说明克隆牛的性状是由细胞核决定的。
二、细胞核的结构
核孔
细胞核
核仁
核膜
染色质
内质网
二、细胞核的结构
外膜
内膜
核膜
1.___层膜（把细胞质与核内物质分开）
2.核膜______连续的，上有小孔——_____
3.核膜外膜与内质网膜_____相连
4.___________________通过核膜进出细胞核
核孔
1.实现_________频繁的物质交换和信息交流
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______
双
不是
核孔
直接
离子、较小的分子
核质之间
大分子物质选择性
越多
二、细胞核的结构
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
染色质
1.组成：主要是DNA和蛋白质
2.容易被碱性染料染成深色的物质
某种RNA
核糖体
旺盛程度
思考:染色质与染色体是什么关系呢？
二、细胞核的结构
DNA
蛋白质
染色质
染色体
染色质
染色体
高度螺旋、缩短变粗
解螺旋
丝状
杆状或柱状
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。
细胞是一个统一的整体
1.特点
①细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。
②各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
2.地位
细胞既是生物体结构的基本单位，
也是生物体代谢和遗传的基本单位。
模型构建
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和概括性描述。
1.物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。
实物或图画
如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、
流动镶嵌模型等
照片不是物理模型
二、细胞核的结构
2.概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。
文字或符号
如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等。
3.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。
数学形式
如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等
习题检测
4
习题检测
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。 （ ）


习题检测
2.细胞核内行使遗传功能的是（　 ）
A.核膜　　 B.核孔 C.染色质　 D.核仁
C
3.下列关于细胞核的说法，不正确的是（ ）
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
习题检测
4.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。
习题检测
5.有性生殖便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的多样性，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变化的能力。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，克隆人没有传统意义上的父亲和母亲，这会冲击原有的家庭和社会伦理观念等等。
习题检测
1.下列各项表示细胞结构与其主要组成成分的对应关系，
错误的是 （ ）
A.染色体——DNA B.细胞膜——磷脂
C.细胞骨架——多糖 D.细胞壁——纤维素
2.细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合，
由此可以推测囊泡膜的主要成分是( )
A.脂肪和蛋白质 B.蛋白质和核酸
C.脂质和蛋白质 D.多糖和脂质
C
C
习题检测
3.白细胞可以吞噬病菌，这一事实说明细胞膜具有( )
A.全透性 B.保护作用
C.选择透过性 D.一定的流动性
4.下列对生物膜的叙述，不正确的是( )
A.生物膜是细胞所有膜结构的统称
B.各种生物膜的化学组成与结构均相同
C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜
D.各种生物膜既各司其职，又相互协调共同完成细胞的生命活动
D
B
习题检测
5.各种细胞器在功能上既有分工又有合作下列相关叙述错误的是( )
A.植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关
B.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关
C.内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关
D.叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关
6.组成染色体的主要物质是（ ）
A.蛋白质和DNA B.DNA和RNA
C.蛋白质和RNA D.DNA和脂质
B
A
习题检测
7.请将下列动物细胞的结构
和功能概念图补充完整。
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
习题检测
8.细胞内的各种生物膜在结构上
既有明确的分工，又有紧密的联系。
结合下面关于溶酶体发生过程和
“消化”功能的示意图，回答下列问题。
(1)b是刚形成的溶酶体，它来源于细胞器a；e是包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a、c、d分别是 。
(2)f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有
特点。
高尔基体、内质网、线粒体
一定流动性
习题检测
8.细胞内的各种生物膜在结构上既有
明确的分工，又有紧密的联系。结合
下面关于溶酶体发生过程和“消化”
功能的示意图，回答下列问题。
(3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是 等。
(4)细胞器膜、 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟细胞膜的
功能对海水进行淡化处理。
蛋白质与脂质
细胞膜与核膜
控制物质出入细胞

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