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1、第3章 细胞的基本结构第3节细胞核的结构和功能2017年,世界首个克隆猴在我国诞生克隆猴:克隆猴:“中中中中”和和“华华华华”供体乙成纤维细胞供体甲卵母细胞细胞核去核去核卵母细胞融合激活克隆猴提取重组细胞胚胎移植代孕母猴丙分析这一过程,克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分析这一过程,克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的?分结构决定的?资料1:黑白美西螈细胞核移植该实验该实验无对照组无对照组,可将白色美西螈,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。对照。一、细胞核的功能一、细胞核的功能结论:美西
2、螈的肤色遗传是由 控制的。细胞核资料2:横缢蝾螈受精卵一、细胞核的功能一、细胞核的功能挤入细胞核不分裂分裂蝾螈的受精卵有核无核开始分裂结论:细胞核控制着细胞的 。思考:该实验有对照吗?自身前后对照发育(慢)发育(快)分裂、分化继续分裂资料3:变形虫切割与核移植实验一、细胞核的功能一、细胞核的功能结论1:细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。生命活动:摄食、应激性、再生、生长、分裂等资料3:变形虫切割与核移植实验一、细胞核的功能一、细胞核的功能结论2:细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。资料4:伞藻嫁接与核移植一、细胞核的功能一、细胞核的功能为何还要进行伞藻核移植实验?伞藻核移植实验可排除假根中其
3、他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。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。伞形帽伞藻伞形帽伞藻菊花形帽伞藻菊花形帽伞藻伞帽伞柄假根细胞核菊花形伞藻的结构伞形结论:伞藻的伞帽形态与假根有关,而不是伞柄。分析:资料2:细胞核与细胞的_有关资料3:细胞核控制着细胞的_资料1:生物体的_遗传主要是由细胞核控制的资料4:生物体_的形成主要与细胞核有关代谢遗传细胞核控制着细胞的细胞核控制着细胞的细胞核控制着细胞的细胞核控制着细胞的代谢代谢代谢代谢和和和和遗传遗传遗传遗传分裂分化生命活动性状形态结构一、细胞核的功能一、细胞核
4、的功能2细胞核的结构2细胞核的结构真核细胞的细胞核数目、形状通常一个核、极少无核、有的多核1、数目:2、形状:通常呈球形或卵形哺乳动物成熟红细胞(无核)骨骼肌细胞(多核)筛管细胞(无核)洋葱表皮细胞(一个核)二、细胞核的结构二、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的合成以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)核膜核膜结构结构a.a.双层膜,膜外附着许多核双层膜,膜外附着许多核糖体,常与内质网相连糖体,常与内质网相连b.b.核膜不是完全连续的,核膜不是完全连续的,其上有核孔其上有核
5、孔c.c.核膜是核膜是生物膜生物膜,主要,主要由脂质和蛋白质组成由脂质和蛋白质组成功能功能a.a.起屏障作用,把核内起屏障作用,把核内物质与细胞质分开物质与细胞质分开b.b.控制离子和小分子物控制离子和小分子物质进出细胞质进出细胞核孔核孔结构结构核膜不是完全连续的,核膜不是完全连续的,其上有核孔,又称为核其上有核孔,又称为核孔复合物孔复合物功能功能核孔是大分子物质进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中,核孔数量较多主要是主要是RNARNA和蛋白质和蛋白质实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔结构模型外膜内膜核仁核仁(1 1)与某种)与某种RNARNA的合成及核糖的合成及核糖体的形成有关体的形成
6、有关(2 2)蛋白质合成旺盛蛋白质合成旺盛的细胞的细胞中,核仁体积相对较大中,核仁体积相对较大2细胞核的结构(科学思维)核仁与细胞代谢的关系核仁rRNA蛋白质核糖体蛋白质细胞代谢主要承担者合成构成合成2细胞核的结构细胞核结构模式图 染色质细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。概念:主要成分:由DNA和蛋白质紧密结合形成。染色质功能:遗传物质的主要载体。龙胆紫、醋酸洋红龙胆紫、醋酸洋红染色质(分裂间期)染色体(分裂期)解螺旋高度螺旋化蛋白质DNA分子染色质和染色体的关系染色质与染色体:是染色质与染色体:是同一种物质在细胞不同同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态时期的两种存在状态。拓展应用拓展应用
7、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。问题2:细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么?请填入下图。真核细胞中,遗传信息储存于DNA分子中,又由于DNA主要分布在细胞核中,故称细胞核是遗传信息库。细胞细胞核染色质DNA线粒体叶绿体:含少量DNA:含少量DNA阅读教材,认识细胞核的结构 同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗?如果是一样的,为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样?是一样的
8、。体内细胞的形态、结构和功能多样是细胞分化的结果。P56旁栏思考题 下列有关细胞核的叙述,错误的是()A A蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B B细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C C小分子物质可以通过核孔,大分子物质不能D D有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象C C课堂精练课堂精练课堂精练课堂精练判断题判断题(1 1)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜()氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜()(2 2)核孔是生物大分子可以选择性进出的通道()核孔是生物大分子可以选择性进出的通道()(3 3)细胞核有两层核膜,其上具有核孔,核孔是)细胞核有两层核膜,其上具有核孔,核孔是DNA
9、DNA进出细胞质的进出细胞质的通道(通道()(4 4)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。()染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。()细胞结构完整性(核质依存)细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工作为一个统一的整体,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。细胞质为细胞核提供必要的养料和能量细胞核指导细胞质进行各项生命活动没有细胞质的细胞核缺少养料能量供应,很快死亡去核的细胞质因为还存在先前由核指导合成的各项物质,还可以短期生存,耗光后才死亡。细胞是一个统一的整体细胞是一个统一的整体细胞既是生物体细胞既是生物体结构和结构和功能功能的基本单位,
10、也是的基本单位,也是生物体生物体遗传和代谢遗传和代谢的基的基本单位本单位几十亿年进化的产物,是生物与环境长期相互适应的结果。构建模型1概念为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,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、形象化的实物,有的则以抽象化的形式表现出来。03 03模型构建模型物理模型物理模型以实物或画图形式直观的表达对象的特征以实物或画图形式直观的表达对象的特征数学模型数学模型描述一个系统或其性质的数学形式描述一个系统或其性质的数学形式概念模型概念模型对某个事物或问题的概念描述对某个事物或问题的概念描述小结相适应核膜:把核内物质与细胞质分开结构功能细胞
11、核核仁:与rRNA合成及核糖体形成有关核孔:核与质之间物质交换和信息交流染色质:和蛋白质组成,高度螺旋化后形成染色体。DNA遗传信息库细胞代谢和遗传的控制中心遗传信息证实美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验伞藻嫁接与核移植实验 变形虫切割实验储存二、拓展应用二、拓展应用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双亲的遗传信息,在子代中双亲的遗传物质得到重新组合,从而大大增加生物变异,增加适应多变环境的能,也为进化提供原材。克隆是无性繁殖的产物,克
12、人与亲代相比,遗传物质是一样的,没有什么变化,因而降低适应环境的能力。还有,如果克隆人对某种疾病具感性,就可能带来灾难性的后果;在社会学意义上,克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲,这可能会冲击原有的家庭和社会观念,等等。科学家在单细胞伞藻幼体嫁接的实验中,将甲的伞柄嫁接到乙的假根上,长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是()A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C.欲证明细胞核的功能,需进一步进行实验D.该实验证明了细胞质是遗传的控制中心C 如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是()DA.图中1和5的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧
13、密B.图中2为核孔,通过该结构不仅可以实现核质之间的物质交换,还可以实现信息交流C.若该细胞核内的4被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心细胞能够正常地完成各项生命活动的基本条件是()A.细胞膜具有选择透过性 B.线粒体供能C.细胞核内有遗传物质 D.保持细胞的完整性D甲图为细胞核结构模式图,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥甲图为细胞核结构模式图,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图功能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图回答问题:回答问题:(1)甲图中4由_层磷脂分子组成,主要成分还有_等。(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能和结构与_(填数字)有关。(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道,在细胞内具有重要的功能。细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞,其核孔数目_。(4)从乙图可知亲核蛋白进入细胞核由其_部决定