资源简介

(共43张PPT)
分子与细胞
本书目录
1、走近细胞
2、组成细胞的分子
3、细胞的基本结构
4、细胞的物质输入和输出
5、细胞的能量供应和利用
6、细胞的生命历程
细胞
细胞的发现
细胞的组成
细胞的结构
细胞的物质交换
细胞的代谢
细胞的一生
3.3 细胞核的结构和功能
本节目标
01
通过资料分析，掌握细胞核的功能
02
掌握细胞核上各个结构的位置及其功能
03
理解细胞是一个统一的整体，是生物体结构、代谢和遗传的基本单位
2013年
1996年
1984年
1952年
世界首例克隆鱼诞生在中国
世界第一头体细胞克隆哺乳类动物多利羊在英国诞生
日本科学家利用克隆动物再克隆，598只实验鼠
首次体细胞克隆灵长类动物由中国科学家独立完成
世界上第一种被克隆的动物在英国诞生
克隆历史
2017年
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？
“克隆牛”
母牛乙提供体细胞
细胞核
母牛甲提供
去核卵细胞
母牛丙子宫代孕
像甲？
像乙？
像丙？
像乙的母牛
克隆牛的性状是由细胞核决定的。
说明？？
光学显微镜
电子显微镜
细
胞
核
细胞核的分布
是否所有的细胞都有细胞核？
有细胞核的细胞都只有一个细胞核吗？
原核细胞
无成型细胞核
有拟核
蓝细菌
大肠杆菌
例如
真核细胞
有些细胞无核
如：哺乳动物成熟的红细胞
如：植物的筛管细胞
大多数细胞只有一个核
多数植物细胞
多数动物细胞
少数细胞有多个核
如：横纹肌细胞
如：双小核草履虫
任务：分析实验，概括细胞核的功能
美西螈 伞藻 蝾螈 变形虫
核移植技术
胚胎细胞
卵细胞
重组细胞
黑色美西螈
白色美西螈
取核
去核
结论：生物体的遗传性状主要由 控制。
细胞核
资料1：黑白美西螈核移植实验
思考：实验是否严谨？应该如何补充？
白色美西螈细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中，观察移植后长大的美西螈颜色。（与上面的实验形成相互对照）
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
结论： 控制着细胞的分裂和分化。
细胞核
有核
有核
无核
不分裂
分裂
开始分裂
蝾螈
受精卵
继续分裂
发育(慢)
发育(快)
既有相互对照，又有自身对照。
思考：该实验是否有对照？
结论： 与细胞的生命活动（代谢、运动等）密切相关。
细胞核
变形虫
死亡
正常生活
停止生长
移入细胞核
正常生活
停止生长
死亡
资料3：变形虫切割实验
本实验既有 对照，又有 对照。
相互
自身
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
伞藻是一种单细胞绿藻，由“帽”、柄和假根三部分构成，其中细胞核位于假根部位。伞藻的再生性很强，即伞帽被切除之后，很短时间内就能够生出新的伞帽。
帽
柄
假根
伞形
菊花形
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
假设1：由“柄”决定。因为柄中有大量细胞质，其中也含有遗传物质。
思考：伞藻顶帽的形状由哪一部分决定？
假设2：由“假根”决定。因为细胞核存在于假根中。
甲
乙
帽
柄
假根
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
丙
丁
讨论：
⑤为什么进行核移植实验？
可排除假根中其他物质的作用，从而证明伞藻“帽”的形状是细胞核控制的。
结论：生物体的形态建成与 有关。
细胞核
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
肤色性状受细胞核控制
伞藻形态构建受细胞核控制
细胞核控制细胞的遗传
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
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。
细胞核是细胞生命活动的控制中心
细胞核的功能
一、细胞核的功能
功能和结构相适应！
思考：为什么细胞核能够成为细胞遗传和代谢的控制中心呢？
视频：细胞核的结构
核膜
双层膜，把核内物质与细胞质分开
核仁
与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
染色质
主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
核孔
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
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
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
c.核孔是大分子物质（如RNA及部分蛋白质）进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多
1、核膜
（蛋白质入，RNA出）（穿过0层膜）强调：DNA不能出入核孔
核仁
（1）核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
（2）蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大
2、核仁
染色质
DNA分子
蛋白质
染色体
=
3、染色质与染色体
4、DNA、染色质与染色体的关系
DNA
＋蛋白质＝
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
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在形式。
细胞核中谁控制细胞的遗传和代谢的呢？
DNA
染色质 染色体
相同点 成分 主要是DNA和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 不同点 存在时期 有丝分裂间期、末期 有丝分裂前、中、后期 形态 细长的丝状 光学显微镜下能看到呈圆柱状或杆状 联系 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： 染色质 染色体 （分裂间期、末期） （分裂前、中、后期） 高度螺旋、缩短变粗
解螺旋，变细、变长
染色质和染色体的比较
对细胞核功能较为全面的阐述应该是
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
请完善细胞核功能的概念
DNA
(携带遗传信息）
细胞生命活动的“蓝图”
物
质
合
成
能量转换
信息交流
生长、发育
衰老、凋亡
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
三、细胞是一个统一的整体
细胞是个统一的整体，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。
几乎不含细胞质的精子在37℃环境中活动精子只能存活4～8h，他的寿命为什么这么短？
核质相互依存、不可分割。只有细胞核或细胞质，代谢会减弱甚至停止，所以这样的细胞寿命很短。
探究·实践
尝试制作真核细胞的三维结构模型
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。主要包括数学模型、概念模型、物理模型等。
【模型材料】
白板上展示细胞核结构模式图的部分结构，请利用所提供材料在此基础上构建细胞核模型。
三种不同颜色的太空泥分别模拟基质、核孔、核仁
彩色棒模拟染色质
1、小组分工合作
2、制作完成后，请小组代表展示介绍所构建的模型
制作细胞模型时，科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观
在设计并制作细胞模型时，科学性第一位，其次才是模型的美观与否。
项目 物理模型 数学模型 概念模型
概念 以实物或图画形式直观反映认识对象的形态结构或三维结构 用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图，依实验数据绘制的柱状图、饼图等 以图示、文字、符号等组成的流程图形式，对生物的生命活动规律、机理进行描述、阐明
举例 真核细胞的亚显微结构模型；DNA的双螺旋结构模型 酶活性得变化曲线；种群密度的计算公式 光合作用过程示意图；动植物细胞有丝分裂过程图
特点 将真实事物按比例扩大或缩小 定性或定量的描述各个变量之间的关系 直观、形象地揭示事物的本质特征
照片是不是物理模型？
结构
核膜：
双层膜，把核内物质与细胞质分开，外膜上有核糖体。
核仁：
匀质球形小体，与某种RNA合成及核糖体形成有关。
核孔：
大分子物质的通道，实现核质之间频繁的物质
交换和信息交流。
染色质：
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种物质在不同时期的两种形态。
功能：
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
细胞核的结构和功能
课堂小结
易错辨析
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。(　　)
(2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。(　　)
(3)细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。(　　)
(4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。(　　)
(5)蓝细菌无细胞核，也无核糖体。(　　)
(6)细胞是生物体代谢和遗传的基本单位。(　　)
(7)细胞核是细胞的控制中心，所以要在细胞的最中央。(　　)
×
√
×
×
×
√
×
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
细胞核并非细胞代谢的中心，细胞代谢的中心是细胞基质
　考点训练　
1.科学家用黑白两种美西螈做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。植入核的卵细胞发育成为黑色美西螈。下列相关叙述不正确的是（ ）
A.该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的
B.为使实验结论更加准确，应再增加一组对照实验
C.该实验没说明生命活动离不开细胞结构的完整性
D.白色美西螈的细胞质在肤色形成中也发挥一定作用
由实验结果可知，美西螈的肤色是由细胞核控制的
该实验缺少对照实验，为使实验结论更加准确，应增加对照实验将黑色美西螈的去核卵细胞与白色美西螈胚胎细胞的细胞核结合，形成重组细胞并进行培养
该实验使用的是白色美西螈的去核卵细胞，植入的是黑色美西螈胚胎细胞的细胞核，结果是发育成为黑色美西螈，不能说明白色美西螈的细胞质在肤色的形成过程中也发挥一定作用
　考点训练　
2.下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是( 　　)
A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B.②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
C.核膜由两层磷脂分子组成，蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
D.核孔对物质的运输具有选择性
图中①是染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的细丝状结构
②是核仁，与核糖体的形成、rRNA的合成有关，
核膜由两层膜组成，共四层磷脂分子，蛋白质、RNA等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核
核孔对物质的运输具有选择性，如DNA不能自由进出细胞核
　高考真题演练
3.（2023·江苏·高考真题）植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B．核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C．③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质
D．植物细胞必须具备①、②和③才能存活
分析图片，可知①是染色质，是由DNA 和蛋白质组成的，只存在于植物细胞的细胞核中，
分析图片，②是细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜和细胞器膜的基本结构和细胞膜相似，但各种膜上的蛋白质等成分有差异，功能也各不相同
③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，此外细胞壁含多种蛋白质
部分植物细胞并没有细胞核，即并不具有①染色质，也可以成活，例如植物的筛管细胞
　高考真题演练
4.（2022·海南·高考真题）肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是（ ）
A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
肌动蛋白进入细胞核需要 Cofilin -1的介导
Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常，染色质上含有控制细胞代谢的基因，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力
　高考真题演练
5.（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
B．核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换
C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关
D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
核被膜为双层膜
核仁主要与rRNA的合成有关
染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
教材深挖拓展及长句表达
一、教材深挖拓展
1.细胞代谢与核孔数量的关系是_______________________________。
细胞代谢越旺盛，核孔数量越多
2.真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行，其原因是_______________________________________________________________________________。
核仁与核 糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体的合成将不能正常进行
3.有细胞核的正常培养的细胞有部分死亡的原因？
提示：①实验过程中人为因素造成部分细胞死亡；②细胞正常死亡即细胞凋亡。
4.根据资料分析中的四个实验，回答问题：
资料4中“嫁接”与“核移植”实验，伞藻核移植实验更具有说服力，原因是________________________________________________________________________________。
伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞“帽”的形状
5.(必修1 P58“拓展应用1”)染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义：染色体呈高度_______状态，有利于在细胞分裂过程中____________________，而染色质为______状，有利于_____________________等生命活动。
教材深挖拓展
一、教材深挖拓展
螺旋
移动并
分配到子细胞中去
细丝
DNA完成复制、转录

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