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1、第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第3节 细胞核的结构和功能问题探讨：母奶牛乙母奶牛甲 母黄牛丙刚出生的小牛 体细胞核 重组细胞去核的卵母细胞早期胚胎早期胚胎讨论：克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么?说明克隆牛的性状是由细胞核决定的。用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的一个结构就是_ _ 。细胞核细胞核洋葱表皮细胞思考：是否所有的细胞都有细胞核?有细胞核的细胞是否都只有一个细胞核？课本课本P54真核细胞：真核细胞：大部分大部分都都有有1 1个个以核膜为界限的细胞核以核膜为界限的细胞核一、细胞核的一、细胞核的分布分布高等植物成熟的高等植物成熟的筛管细胞筛管细胞筛管筛管细
2、胞伴胞伴胞细胞核细胞核筛板筛板 哺乳动物成熟的哺乳动物成熟的 红细胞红细胞(无核无核)(无核无核)骨骼肌细胞骨骼肌细胞(多核多核)草履虫细胞草履虫细胞(2(2个核个核)注意：注意：1 1、并非并非所有真核细胞都有细胞核所有真核细胞都有细胞核 2 2、并非并非所有细胞都只有一个细胞核（如骨骼肌细胞）所有细胞都只有一个细胞核（如骨骼肌细胞）美西螈又名墨西哥钝口螈，俗称六角恐龙，是墨西哥的特有物种。有着很强的肢体再生能力，因其独特的外貌及幼态延续而著名。核移植技术胚胎细胞卵细胞重组细胞取核去核结论：美西螈的肤色由 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
3、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）白色美西螈黑色美西螈伞藻是一种单细胞藻类，细胞长25cm，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核位于假根中。帽帽柄柄假根假根伞形帽伞形帽菊花形帽菊花形帽细胞核细胞核帽假根柄资料4：伞藻嫁接与核移植实验甲乙帽柄假根讨论：设计核移植实验。伞帽的形状由假根决定还是由伞柄决定？能否得出“伞帽的形状由细胞核决定”这一结论？为什么？若不能，说明理由并设计实验证明。假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。假根决定伞帽形状思考：伞藻顶帽的形状由哪一部分决定？u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。u
4、假设2：由“假根”决定。因为细胞核存在于假根中。丙丁讨论：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：伞藻的形态建成与 有关。细胞核蝾螈：又称火蜥蜴，有尾两栖动物，体型和蜥蜴相似，体表没有鳞，大部分栖息在淡水和沼泽地区，依靠皮肤吸收水分，因此需要潮湿的生活环境。蝾螈受精卵大，而且容易操作。资料2：蝾螈受精卵横缢实验蝾螈受精卵 部分 部分横缢不分裂分 裂挤入一个核发育为正常胚胎发育为正常胚胎（慢）（快）细胞分裂无核有核细胞分化资料二：蝾螈受精卵横缢实验有核有核无核无核讨论2：该实验是如何设计对照的？实验既有 对照，又有 对照。结论：蝾螈受精卵的
5、分裂、分化受细胞核的控制。相互相互自身前后自身前后变形虫变形虫正常生活正常生活植核植核正常生活不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应死亡讨论3：分析资料3可以得出什么结论？（变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动是由细胞核还是细胞质控制的？）细胞核资料三：变形虫的切割实验变形虫变形虫正常生活正常生活植核植核正常生活正常生活不能不能摄取食物，对外界刺激摄取食物，对外界刺激不再发生反应不再发生反应死亡死亡实验发现细胞核或细胞质单独存在时，都很快死亡，这说明什么问题？细胞核与细胞质是相互依存的，细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。资料3：变形虫的切割实验变形虫正常生活植核正常生
6、活不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应死亡该实验是如何设计对照的？实验既有实验既有 对照，又有对照，又有 对照对照。相互自身前后资料3：变形虫的切割实验通过上述资料分析，你认为细胞核具有什么功能？通过上述资料分析，你认为细胞核具有什么功能？实验名称实验名称结论结论归纳归纳资料一：美西螈核移植实验资料一：美西螈核移植实验资料四：伞藻嫁接与核移植实验资料四：伞藻嫁接与核移植实验资料三：变形虫切割与核移植实验资料三：变形虫切割与核移植实验资料二：蝾螈受精卵横缢实验资料二：蝾螈受精卵横缢实验细胞核细胞核控制着控制着黑色素的形成黑色素的形成、肤色的遗传肤色的遗传细胞核细胞核控制控制着细胞的着细胞的分裂和
7、分化分裂和分化细胞核细胞核控制着控制着细胞的细胞的生命活动生命活动 细胞核细胞核控制着控制着生物体的生物体的形态结构的遗传形态结构的遗传遗传遗传代谢代谢u结论：细胞核结论：细胞核控制控制着细胞的着细胞的代谢代谢和和遗传遗传，是细胞是细胞代谢和遗传的代谢和遗传的控制中心控制中心结构结构功能功能决定决定细胞核为何能成为细胞遗传和代谢的控制中心？这与细胞核的结构由什么关系？阅读教材第56页图3-10，并识别图中各个结构的功能！核膜核仁染色质核孔1细胞核的结构外膜内膜核膜1.1.结构：结构：双层膜双层膜双层膜双层膜2 2层层磷脂双分子层磷脂双分子层4 4层层磷脂分子磷脂分子与与内质网膜内质网膜直接相连
8、，附着有核糖体直接相连，附着有核糖体2.2.功能：功能：把把核内物质核内物质与与细胞质细胞质分开分开选择透过性选择透过性：控制：控制离子、小分子物质进出离子、小分子物质进出 细胞核细胞核二、细胞核的二、细胞核的结构结构1.1.结构：结构：2.2.功能：功能：实现实现核质之间核质之间频繁的频繁的物质交换物质交换和和 信息交流信息交流 核孔核孔并不是并不是一个简单的孔洞，是多种一个简单的孔洞，是多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，即蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，即核孔复合体核孔复合体三、细胞核的三、细胞核的结构结构核孔核孔3.3.注意：注意：代谢旺盛代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，、蛋白质合
9、成量大的细胞，核孔数核孔数多多；核孔具核孔具选择性选择性：大分子物质大分子物质进出细胞核的通道，如进出细胞核的通道，如蛋白质、蛋白质、RNARNA 能通过能通过，DNADNA则则不能不能。三、细胞核的三、细胞核的结构结构核孔核孔核仁1、与某种RNA与核糖体的形成有关2、在细胞分裂的过程中周期性的消失与重建3、核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度成正相关染色质1、组成：主要是DNA和蛋白质遗传物质的主要载体2、容易被碱性染料（龙胆紫和醋酸洋红）染成深色的物质分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等核仁较大。思考：核糖体的形成一定与核仁有关吗？原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关。DNA染色质染色质
10、蛋白质蛋白质 染色体染色体染色质与染色体的关系染色质（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与染色体是同一物质在不同时期的两种形态思考：染色质（体）的形态各有什么意义？DNA遗传信息由亲代细胞传递给子代细胞，保证亲子代细胞 一致性“蓝图”控制控制中心遗传性状是 ，是细胞代谢和遗传的控制中心。遗传信息库物质合成能量转化信息交流代谢遗传请同学们阅读教材56页第3、4、5段，构建概念图。储存着细胞核染色体细胞既是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。_控制着细胞内外的物质交换和信息交流_细胞代谢的主要场所_是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心细胞
11、核细胞膜细胞质三、细胞是一个统一的整体相适应核膜：把核内物质与细胞质分开结构功能细胞核核仁：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：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息载体遗传信息库细胞代谢和遗传的控制中心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 变形虫切割实验课堂小结：建构模型：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。四、科学方法核膜核孔双层膜双层膜
12、双层膜双层膜，主要由蛋白质和脂质组成主要由蛋白质和脂质组成功能：功能：功能：功能：把核内物质与细胞质分开把核内物质与细胞质分开把核内物质与细胞质分开把核内物质与细胞质分开选择透过性选择透过性:控制控制分子较小的物质分子较小的物质进出细胞核进出细胞核实现核质之间频繁的实现核质之间频繁的物质交换物质交换和信息交流和信息交流核仁与某种与某种与某种与某种RNARNARNARNA的合成以及的合成以及的合成以及的合成以及核糖体核糖体核糖体核糖体的形成有关。的形成有关。的形成有关。的形成有关。折光性强，易辨认。折光性强，易辨认。二、细胞核的结构主要由主要由DNADNA和蛋白质组成和蛋白质组成;DNA;DNA
13、是遗传信息的载体。是遗传信息的载体。染色质思考：胰腺细胞与神经细胞相比，核孔数量多，核仁体积大，请分析原因。与神经细胞相比，胰腺细胞与神经细胞相比，胰腺细胞蛋白质合成量大蛋白质合成量大，核糖体数目多核糖体数目多，而，而核核仁与核糖体的形成有关仁与核糖体的形成有关，所以核仁体积大，核孔数量多，所以核仁体积大，核孔数量多具有选择性具有选择性资料1888年，科学家发现正在分裂的细胞中，染色质不呈团状，而是一条条圆柱状或杆状的结构，将其称为染色体。细胞分裂结束时，染色体又重新成为丝状的染色质状态。染色质和染色体是什么关系？二、细胞核的结构P58拓展应用1:这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义?
14、染色体呈染色体呈高度螺旋状态高度螺旋状态,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子细胞中去,而染色质处于而染色质处于细丝状细丝状,有利于有利于DNADNA完成完成复制、转录复制、转录等生命活动。等生命活动。同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。DNA DNA贮存遗传信息。在细胞分裂时，贮存遗传信息。在细胞分裂时，DNADNA携带的遗传信息从亲代细胞传携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证亲子代细胞递给子代细胞，保证亲子代细胞遗传性状遗传性状的一致性。的一致性。遗传信息是生命活动的蓝图，细胞依
15、据遗传信息是生命活动的蓝图，细胞依据遗传信息遗传信息进行物质合成、能量进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老、凋亡等各种生命活动。转化和信息交流，完成生长、发育、衰老、凋亡等各种生命活动。正是由正是由于这张于这张“蓝图蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。思考：为什么细胞核能控制细胞的代谢和遗传？细胞核控制细胞的细胞核控制细胞的遗传遗传细胞核控制细胞的细胞核控制细胞的代谢代谢因为因为DNADNA主要分布在细胞核主要分布在细胞核,而而DNADNA上贮存着遗传信息。上贮存着遗传信息。细胞核功能的全面阐述：细胞核功能的全
16、面阐述：细胞核是细胞核是遗传信息库遗传信息库，是细胞，是细胞代谢和遗传的控制中心代谢和遗传的控制中心。大多数真核细胞没有细胞核一个细胞核多个细胞核哺乳动物成熟红细胞双小核草履虫骨骼肌细胞高等植物成熟的筛管细胞思考：所有真核生物的细胞都有一个细胞核吗？请举例说明。三、细胞是一个统一的整体核核质依存依存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种物质，还可以短期生存，耗光后才死亡细胞核与细胞质是相互依存的。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
17、行。细胞既是生物体 结构的基本单位，也是代谢和遗传的基本单位。人们为了某种特定目的特定目的而对认识对象所做的 一种简化的 。物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征。概念模型：用文字或符号 突出表达对象的主要特征和联系。数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。概括性描述（如：细胞亚显微结构模式图、流动镶嵌模型等）（如：细胞亚显微结构模式图、流动镶嵌模型等）1.概念：2.类型：四、尝试制作真核细胞的三维结构模型（如：数学公式或曲线图等）（如：数学公式或曲线图等）（如：思维导图等）（如：思维导图等）思考：细胞的显微照片是不是物理模型？目的要求：1.1.尝试制作真核制作真核细胞的三
18、胞的三维结构模型；构模型；2.2.体体验建构模型的建构模型的过程。程。材料用具：动画模型：画模型：安装三安装三维动画画软件的件的计算机算机 实物模型：物模型：塑料、木塑料、木块、纸板、板、纸片、塑料袋、布、片、塑料袋、布、线绳、细铁丝、大、大头针等等建立模型：建构物理模型建构物理模型表达交流：交流各小交流各小组制作的模型，从科学性、制作的模型，从科学性、艺术性成本等方面性成本等方面评价。价。在制作细胞模型时，科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。四、尝试制作真核细胞的三维结构模型课后作业资料二：蝾螈受精卵横缢实验蝾螈受精卵 部分 部分横缢不分裂分 裂挤入一个核发育为正常胚胎发育为正常胚
19、胎（慢）（快）细胞分裂细胞的分裂与分化受 的控制。细胞核无核有核细胞分化有核有核无核无核情景2：伞藻的假根中含有细胞核和少量的细胞质。问题2：伞帽形态由假根中的哪部分结构决定？你的假设是什么？请设计实验验设计实验验证你的假设？证你的假设？假设：伞藻的帽形由假根中的_决定结论：伞藻帽的形态建成受细胞核控制一、细胞核的功能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该实验是如何设置对照的？既有既有相互对照相互对照（有核和无核）又有（有核和无核）又有自身前后对照自身前后对照（无核者重新挤入核）（无核者重新挤入核）资料2：蝾螈受
20、精卵横缢实验一、细胞核的功能归纳细胞核的功能1.黑白美西螈核移植实验2.蝾螈受精卵横缢实验3.变形虫切割与核移植实验4.伞藻嫁接与核移植实验美西螈的肤色由细胞核控制蝾螈细胞的分裂与分化受细胞核控制变形虫的生命活动受细胞核控制伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制遗传细胞核控制着细胞的代谢和遗传 代谢一、细胞核的功能控制中心尝试制作真核细胞的三维结构模型资料3：变形虫切割与核移植实验切切有核部分有核部分无核部分无核部分能消化，不摄食，能消化，不摄食，无应激性无应激性死亡死亡死亡死亡取出核取出核一段一段时间后时间后正常生活正常生活细胞核细胞核植入植入细胞核细胞核结论：变形虫的 等生命活动受细胞核控制。分裂
21、、生长、再生、摄食、对刺激的反应 一、细胞核的功能细胞质和细胞核存在什么联系？细胞质和细胞核相互依存细胞质和细胞核相互依存一、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。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。（）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 C2.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D D课后习题二、拓展应用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？课后习题