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(共48张PPT)
第3节　细胞核的结构和功能
1.结合相关图形和实例，阐明细胞核的结构和功能。
2.结合相关实验，理解细胞核是生命系统的控制中心。
3.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
学习目标
细胞核的功能
01
课前补充
实验设计一般遵循的主要原则是：对照原则、单一变量原则。
“对照原则”是中学实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。一个实验可包括实验组和对照组。实验组是接受人为自变量处理的组别，对照组一般是不接受自变量处理的自然条件下的组别。
“单一变量原则”是指其他因素(无关变量)不变,只改变其中一个因素(自变量),然后观察这个实验变量对实验结果的影响。
无关变量：对实验结果能产生影响，但不是自变量的其他因素。
资料１：美西螈的核移植实验
黑美西螈
白美西螈
胚胎细胞
卵细胞
核移植
取核
去核
？
重组细胞
发育
黑美西螈
问题1：美西螈的体色由什么决定？说明了什么结论？
问题2：此实验严密吗？还应该做怎样的补充？
胚胎细胞
卵细胞
重组细胞
去核
取核
黑美西螈
白美西螈
黑美西螈
胚胎细胞
卵细胞
去核
取核
黑美西螈
白美西螈
重组细胞
发育
发育
白美西螈
对照实验
实验名称 结论
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫去核及核移植实验
美西螈的肤色是由细胞核控制的
细胞核功能
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
操作：
用头发将蝾螈
的受精卵横缢
并保证一边有
核一边无核
有核
无核
不分裂
分裂
操作：
将有核一边的
一个细胞核挤
到无核的一边
有核
开始分裂
发育(慢)
发育(快)
蝾螈的受精卵
实验名称 结论
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫去核及核移植实验
美西螈的肤色是由细胞核控制的
细胞核功能
细胞核控制着细胞的分裂、分化
资料3：变形虫去核及核移植实验
变形虫
正常生长
停止生长 无应激性
结论1：细胞核是变形虫的生命活动必不可少的。
生命活动包括摄食、应激性、再生、生长、分裂等。
资料3：变形虫去核及核移植实验
正常生长
变形虫
停止生长
植核
正常生长
停止生长 无应激性
结论1：细胞核是变形虫的生命活动必不可少的。
疑问：变形虫的生命活动可以缺少细胞质参与吗？
资料3：变形虫去核及核移植实验
正常生长
变形虫
停止生长
植核
正常生长
停止生长 无应激性
结论1：细胞核是变形虫的生命活动必不可少的。
结论2：细胞质也是变形虫的生命活动必不可少的。
相互依存
死亡
细胞质与细胞核之间是什么关系呢？
伞帽
伞柄
假根
菊花型
伞型
伞藻是海生的单细胞藻类，细胞长2～5cm，可分为“帽”、“柄”和“假根”3部分，细胞核在假根部位。常见伞藻有两种，一种是菊花帽，一种是伞形帽。伞藻具有非常强的再生能力，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。
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻的嫁接实验
问题1：伞藻的帽形是由柄来决定的，还是由假根来决定的？
问题2：帽的形状由假根决定，能说明是由细胞核控制的？如果不能，要证明“伞帽的形状由细胞核控制”需再怎样设计实验？以上实验是否遵循对照原则和单一变量原则？
②伞藻的核移植实验
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
结论：细胞核控制着伞藻伞帽的形态结构
实验名称 结论
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫去核及核移植实验
伞藻嫁接与核移植实验
美西螈的肤色是由细胞核控制的
细胞核功能
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
细胞核控制着细胞的分裂、分化
细胞核是细胞生命活动的控制中心
结论：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。
为什么细胞核能够控制细胞的遗传和代谢呢？
结构决定功能！
真核细胞绝大多数只有一个细胞核，但也有特例
口腔上皮细胞
洋葱鳞片叶内表皮细胞
草履虫
骨骼肌细胞
多个细胞核
哺乳动物成熟的红细胞
高等植物成熟的筛管细胞
没有细胞核
核膜
细胞核的结构
核孔
染色质
核仁
1.核膜
结构：双层膜
功能：把核内物质与细胞质分开。
核膜对于物质进出细胞核具有选择性，允许离子和小分子通过。
是不连续的双层膜，其上有核孔。
外膜
内膜
核孔并非是一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格调控作用。
核孔只是核膜上一个孔洞吗？是随时敞开、大小分子都能进出的通道？
外膜
内膜
2.核孔
大分子物质进出细胞核的通道，
如RNA、蛋白质。具有选择性。允许RNA和蛋白质通过，DNA不能通过。
功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
3.核仁
形态：球形或椭球形
功能：是rRNA（核糖体RNA）合成、加工和核糖体装配的重要场所。
核膜
核孔
染色质
核仁
一般而言，代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成越旺盛，需要的核糖就越多，核仁较大。需要交换的物质和信息越多，核孔的数目越多，核仁的体积越大。
染色体
染色质
核膜
核孔
染色质
核仁
染色体
染色质
染色质与染色体
(1)概念：
细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。（醋酸洋红液、龙胆紫溶液或改良的苯酚品红溶液）
（2)主要成分
由DNA和蛋白质紧密结合形成
注意：细胞质中含有少量DNA,但是细胞质DNA没有蛋白质结合形成染色质。
染色体
DNA
蛋白质
染色质丝
一 细胞核的结构和功能
据右图回答问题。
写出图中各结构的名称：a. 　　，
b. 　　　，c. 　　，d. 　　。
2. 写出图中结构的相应功能：
（1）a ： 　　　　　　　　　　　　。
（2）b ： 　　　　　　　　　　　 。
（3）c ： 　 　　　　　　　　　　　　　　。
（4）d ： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
核膜
染色质
核仁
核孔
把核内物质与细胞质分开
是遗传信息的主要载体
与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
一 细胞核的结构和功能
据右图回答问题。
总的来说，细胞核的功能是 　　 　　　　　　　　　 ，
。
染色体的主要成分是 　　　　　　　，与染色质的关系是 　 　　　　　　　　　　　　　 。
细胞核是遗传信息库，
是细胞代谢和遗传的控制中心。
DNA和蛋白质
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
分裂结束时
细胞分裂时
螺旋化、变粗、变短
解螺旋
染色质
[丝状]
染色体
[杆状]
染色质与染色体：是 在细胞不同时期的两种存在状态。
开始分裂时
下一次
同种物质
细菌细胞
真核细胞的细胞核和原核细胞的拟核在结构上有什么不同？
核仁
核膜
染色质
细胞核
核孔
原核细胞的拟核无核膜，无核仁，无染色体，只有DNA。（细胞器只有核糖体）
问题1：为什么细胞核是遗传信息库？
问题2：为什么细胞核是细胞代谢的控制中心？
问题3：同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、功能如此多样？结构也不完全相同？
DNA贮存遗传信息（生命活动的蓝图） ，DNA主要在细胞核内。
细胞依据遗传信息进行生命活动（生长、发育、衰老、凋亡）
一样。细胞形态、结构、功能不一样，是因为细胞分化的结果。
细胞核功能：1、细胞核是遗传信息库，
2、是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、细胞是一个统一的整体
哺乳动物成熟的红细胞（120d)和几乎不含细胞质的精子 (37℃环境中活动精子存活4～8h)的寿命为什么不长？
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。
三、细胞是一个统一的整体
1.结构：
2.功能：
细胞核与细胞质通过核孔相通。
核膜、内质网膜与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统。
细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，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。
3.调控：
细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。
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。
结论：
（1）细胞只有保持结构的完整性才能完成各项生命活动。没有细胞膜的细胞是不存在的；真核生物中没有细胞核的细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞、血小板，高等植物成熟的筛管细胞；人工去核的细胞一般不能存活太久。
（2）原核生物的拟核是储存遗传物质的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。
(1)人的红细胞(无细胞核)和精子(含有很少细胞质)的寿命都很短,这一事实说明了细胞的功能决定寿命。(　　)
(2)某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞进行生命活动所必需的(　　)
×
辨析易错易混 练前清障
×
提示:细胞结构的完整性影响细胞的寿命。
没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞，人工去核的细胞一般不能存活太久。
(3)核孔是物质进出细胞核的唯一通道(　　)
(4)蛋白质和DNA可以通过核孔进出细胞核(　　)
(5)核仁被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行(　　)
(6)细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心(　　)
(7) 核仁与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关。 ( )
×
辨析易错易混 练前清障
×
√
×
×
提示:核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
提示:细胞核是细胞生命活动和细胞代谢的控制中心。
细胞质基质是活细胞代谢的主要场所。
1. 真核细胞染色体上主要含有核糖核酸和蛋白质 （　　）
2. 核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA 自由进出 （　　）
3. 蓝藻细胞具有细胞核且DNA 分子呈环状 （　　）
4. 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，真核细胞都有细胞核（　　）
5. 核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关，蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体多，核仁大 （　　）
6. 控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的 （　　）
7.细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。（　　）
×
√
√
×
×
×
√
细胞核
结构
功能:
是遗传信息库
是细胞代谢和遗传的控制中心；
（一“库”，两“中心”）
核膜
核孔
核仁
染色质
主要成分为：
和蛋白质
决定
DNA
小 结
伞藻嫁接与核移植实验
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫去核及核移植实验
模型概念
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。
原型、模型、模型方法
原型是我们的认识对象，是客观存在的真实世界，实物、实物的照片就是原型。如DNA分子结晶的X射线衍射照片就是沃森与克里克建构DNA分子结构模型的原型。
为了表达所认识对象的性质、本质特征，需要将真实的物体(真实世界)简化与概括，这就是建立模型。
简化与概括的表达形式就是模型。
模型建构
物理模型
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
物理模型直观形象，便于观察和理解，物理模型方法在生物学研究中屡建奇功。
用概念与概念之间的关系来表达研究对象的主要特征和联系。
概念模型
用适当的数学形式如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究的生命本质和运动规律。
数学模型
沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型
某学生制作的细胞模型
科学性、准确性是首位，其次才是美观性。
作业：制作真核细胞的三维模型
判断：
拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型(　　)
×
辨析易错易混 练前清障
随堂演练　知识落实
04
1.科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复，这说明了细胞核是
A.细胞代谢的主要场所
B.遗传物质的储存和复制场所
C.细胞遗传性状的控制中心
D.细胞生命活动的控制中心
√
1
2
3
4
5
2.科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价合理的是
①该实验证明了假根能控制伞帽的形状
②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
√
3.(2020·山东高一期末)下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是
A.核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
B.染色质和染色体是两种不同的物质
C.核孔是DNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道
D.核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分隔开
√
4.下列有关细胞结构和功能的叙述，错误的是
A.线粒体和叶绿体中含有DNA分子
B.细胞是生物体代谢和遗传的基本单位
C.核孔是所有物质进出细胞核的唯一通道
D.细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应
√
5.真核细胞的三维结构模型属于
A.概念模型 B.物理模型
C.数学模型 D.空间模型
√

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