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第3节
细胞核的结构和功能
SW生老师
2017年，世界首批克隆猴在我国诞生
克隆猴：“中中”和“华华”
问题探讨
母牛甲：取卵细胞去核
早期胚胎
植入母牛丙子宫
小牛？
克隆牛
克隆的小牛长相和谁相似？能说明什么？
母牛乙：从体细胞中取出核
美西螈的肤色是由表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核还是细胞质控制的？
【资料1】美西螈核移植实验
思考
核移植
卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
黑美西螈
白美西螈
实验结论：
美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。
实验分析：
缺少对照组。
一、细胞核的功能
【资料1】美西螈核移植实验
核移植
卵细胞
去核
胚胎细胞
取核
黑美西螈
白美西螈
核移植
胚胎细胞
取核
卵细胞
去核
黑美西螈
白美西螈
实验组
对照组
美西螈核移植实验
细胞核控制着生物体的肤色（性状）
【资料2】蝾螈受精卵横缢实验
蝾螈的受精卵
无核
有核
不分裂
发育（慢）
发育（快）
实验 操作1：用头发将蝾螈的受精卵横缢为一半有核，一半没核 操作2：将有核一半的一个细胞挤到无核的一半
结果 有核一半可以分裂 无核一半停止分裂 无核一半开始分裂
相互对照
自身前后对照
思考
分裂
继续分裂
开始分裂
从该实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
美西螈核移植实验
细胞核控制着生物体的肤色（性状）
细胞核控制着细胞的分裂、分化
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫
能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化
正常
植入细胞核
恢复生命活动
无核
有核
无核
死亡
【资料3】变形虫切割与核移植实验
取出核
死亡
①
①—相互对照：
细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。
变形虫
能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化
正常
植入细胞核
恢复生命活动
无核
有核
无核
死亡
取出核
死亡
②
③
②③—自身前后对照：
细胞核与细胞质“相互依存”，细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。
美西螈核移植实验
细胞核控制着生物体的肤色（性状）
细胞核控制着细胞的分裂、分化
蝾螈受精卵横缢实验
细胞核控制着细胞新陈代谢等生命活动
变形虫切割核和核移植实验
帽（伞形）
帽（菊花）
柄
柄
假根
假根
伞藻
【资料4】伞藻嫁接与核移植实验
伞藻，单细胞绿藻，由伞帽伞柄伞根构成，细胞长度 2 5 厘米，细胞核位于假根当中，有很强的再生能力。
提出问题 伞藻“帽”的形态是由柄还是假根决定的？
做出假设
伞藻“帽”的形态是由柄决定的
伞藻“帽”的形态是由假根决定的
实验设计
实验结论
伞藻“帽”的形态是由柄决定的
伞藻“帽”的形态是由假根决定的
预测结果
实验结论——伞藻“帽”的形态由假根决定。
伞藻核移植实验
思考
假根既有细胞核又有细胞质，伞藻“帽”的形态是由细胞核还是细胞质决定的呢？
做出假设
实验设计
实验结论
预测结果
伞藻“帽”的形态是由细胞核决定的
伞藻“帽”的形态是由细胞核决定的
美西螈核移植实验
细胞核控制着生物体的肤色（性状）
细胞核控制着生物体的形态结构（性状）
伞藻嫁接与核移植实验
细胞核控制着细胞的分裂、分化
蝾螈受精卵横缢实验
细胞核控制着细胞新陈代谢等生命活动
变形虫切割核和核移植实验
细胞核控制细胞的遗传和代谢。
“控制中心”
细胞的代谢
细胞的代谢
生物性状的遗传
生物性状的遗传
核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）
核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）
核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）
染色质（主要由DNA和蛋白质组成）
二、细胞核的结构
细胞核分布：除了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外，真核细胞都有细胞核
结构
功能
双层膜，外膜附着核糖体，与内质网相连;
不是完全连续的，有核孔；
由脂质和蛋白质组成。
把核内物质与细胞质分开，起屏障作用；
控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性。
1. 核膜
功能
适应
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
作为生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核的通道。
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多。
核孔结构模型
外膜
内膜
2. 核孔
功能
适应
原核细胞
与某种RNA(rRNA)合成以及核糖体的形成有关。
代谢越旺盛（蛋白质合成旺盛）的细胞，核仁体积越大。如：分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等。
核糖体的形成与核仁无关。
3. 核仁
命名
因易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色而命名。
根尖分生区组织细胞染色体
4. 染色质和染色体
形态
由DNA和蛋白质紧密结合形成。
极细的丝状物（在光学显微镜下不可见）；
结构
染色质高度螺旋化，缩短变粗，呈圆柱状或杆状（在光学显微镜下可见）；
形态
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
染色质
染色体
螺旋化、变粗、变短
解螺旋
染色质
(丝状)
染色体
(杆状)
分裂间期
前期
中期
分裂后期
分裂末期
细胞
线粒体
叶绿体
真核细胞细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？
细胞核
染色质
DNA
细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心
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
细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动
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。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
科学方法——建构模型
细胞核
结构
功能
相适应
储存遗传信息
核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
核孔：核与质之间物质交换和信息交流
核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关
染色质： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
DNA
课堂总结
课堂练习
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
√
√
C
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
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
染色体呈高度螺旋化状态，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。
D
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，双亲的遗传物质在子代中得到了重新组合，从而大大增加了生物变异的多样性，增强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。

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