3.3 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能（課件） 2022-2023學(xué)年高一生物 （人教版2019必修1）

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能第3節(jié)第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第3節(jié)

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)胞核的功能0102細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)03細(xì)胞是一個統(tǒng)一的整體04嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型真核細(xì)胞1個核：絕大多數(shù)細(xì)胞無核：高等植物成熟的篩管細(xì)胞哺乳動物成熟的紅細(xì)胞多個核：如骨骼肌細(xì)胞思考：1.細(xì)胞按結(jié)構(gòu)可分為哪兩大類群？兩者最主要的區(qū)別是什么？

2.沒有細(xì)胞核的細(xì)胞都是原核細(xì)胞嗎？早期有細(xì)胞核，成熟后退化消失。新課導(dǎo)入克隆猴新課導(dǎo)入中國科學(xué)家真正做到：拔一根毫毛，“吹”出猴兒萬個！克隆猴：“中中”和“華華”供體乙成纖維細(xì)胞供體甲卵母細(xì)胞細(xì)胞核去核去核卵母細(xì)胞融合激活克隆猴提取重組細(xì)胞胚胎移植代孕母猴丙細(xì)胞核有什么功能？為什么具有這樣的功能？誰在承擔(dān)這個功能？新課導(dǎo)入白美西螈細(xì)胞核的功能1.美西螈核移植實驗

美西螈黑色美西螈胚胎細(xì)胞白色美西螈卵細(xì)胞

美西螈核移植結(jié)論：美西螈的膚色遺傳是由

控制的。黑色美西螈卵細(xì)胞白色美西螈胚胎細(xì)胞去核取核取核去核核移植補(bǔ)充對照實驗黑色白色細(xì)胞核1蠑螈受精卵

部分

部分橫縊不分裂分裂擠入一個核發(fā)育為正常胚胎發(fā)育為正常胚胎（慢）（快）細(xì)胞的分裂無核有核細(xì)胞的分化既有相互對照，又有自身對照。該實驗是否有對照？細(xì)胞核的功能2.蠑螈受精卵橫溢實驗結(jié)論：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的

。分裂、分化1結(jié)論：細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的

。思考：該實驗有對照嗎？自身前后對照控制中心切有核部分無核部分死亡死亡死亡取出核一段時間后植入細(xì)胞核正常生活細(xì)胞核去核后的變形蟲仍能生活一段時間，其原因是已合成的蛋白質(zhì)等仍發(fā)揮作用。細(xì)胞核的功能3.變形蟲切割和核移植實驗細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系？細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)“相互依存”1傘帽傘柄假根細(xì)胞核菊花形傘藻的結(jié)構(gòu)傘形傘藻是一種單細(xì)胞生物，細(xì)胞長4-9cm，由“帽柄和假根三部分構(gòu)成優(yōu)點：①大型單細(xì)胞②傘帽形態(tài)差異明顯③不同傘藻間容易嫁接菊花型傘藻傘型傘藻細(xì)胞核的功能4.傘藻嫁接實驗與核移植實驗1能否說明傘藻帽形由細(xì)胞核控制嗎？組別對照現(xiàn)象結(jié)論1菊花型柄+菊花型假根菊花型傘帽2傘型柄+傘型假根傘型傘帽3傘型柄+菊花型假根菊花型傘帽4菊花型柄+傘型假根傘型傘帽傘藻傘帽的形狀由假根控制細(xì)胞核的功能4.傘藻嫁接實驗與核移植實驗1結(jié)論：傘藻的傘帽形態(tài)由細(xì)胞核決定細(xì)胞核的功能4.傘藻嫁接實驗與核移植實驗1實驗名稱結(jié)論美西螈核移植實驗生物體性狀的遺傳是由細(xì)胞核控制的蠑螈受精卵橫縊實驗細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化變形蟲去核及核移植實驗細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心傘藻嫁接與核移植實驗生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心細(xì)胞核的功能1細(xì)胞核為什么能夠控制細(xì)胞的代謝和遺傳？核膜核仁染色質(zhì)核孔在地球的生命進(jìn)化歷程中，原核細(xì)胞遠(yuǎn)比真核細(xì)胞出現(xiàn)得早。原核細(xì)胞的擬核周圍沒有核膜，DNA裸露存在，DNA的復(fù)制和遺傳信息的轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都在同一區(qū)域內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。細(xì)胞核的出現(xiàn)是細(xì)胞進(jìn)化歷程中的一個巨大飛躍。真核生物的出現(xiàn)使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能更加完善，為有性生殖的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。有人說原核細(xì)胞是一間原始的手工作坊，而真核細(xì)胞就好比一家各車間有明確分工的現(xiàn)代化工廠，對此你又是怎樣理解的呢？細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)2P123：細(xì)胞衰老：細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深核膜核孔雙層膜，主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成功能：①把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開②選擇透過性:控制分子較小的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流選擇透過性:控制大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核（消耗能量）（如蛋白質(zhì)、RNA等物質(zhì)）DNA不能通過核孔核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。折光性強(qiáng)，易辨認(rèn)。代謝越旺盛的細(xì)胞，核孔的數(shù)目越多，核仁越大主要由DNA和蛋白質(zhì)組成;DNA是遺傳信息的載體。染色質(zhì)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)2核孔復(fù)合體是核質(zhì)交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)復(fù)合體。功能：①離子和水分子等小分子物質(zhì)可以通過被動運輸通過核孔復(fù)合體；

②大分子通過自身的核定位信號和核孔復(fù)合體上的受體蛋白結(jié)合而實現(xiàn)主動運輸過程，而且核孔對大分子的進(jìn)入具有選擇性。雙向性：既介導(dǎo)蛋白質(zhì)的入核運輸，又介導(dǎo)RNA等出核運輸。核孔復(fù)合體細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)2資料：雙層核膜在某些地方相互融合形成環(huán)狀開口，即核孔。核孔不是一個簡單的通道,它包含一個復(fù)雜而精細(xì)的體系,核孔是由許多蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),對進(jìn)出核孔的物質(zhì)具有嚴(yán)格的調(diào)控作用。代謝旺盛的細(xì)胞核孔數(shù)量多核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，具有選擇性；實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。核孔復(fù)合體細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)2資料∶1888年，Waldeyer發(fā)現(xiàn)在正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞中，能被堿性染料染成深色的物質(zhì)在光鏡下不呈團(tuán)狀，而是一條條的圓柱狀的結(jié)構(gòu)，他將這樣的結(jié)構(gòu)稱為染色體。經(jīng)過近一個世紀(jì)的研究，人們發(fā)現(xiàn)染色質(zhì)和染色體是在細(xì)胞周期不同階段可以相互轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)和染色體是什么關(guān)系？螺旋化、變粗、變短解螺旋染色質(zhì)[絲狀]染色體[桿狀]分裂期分裂期染色體與染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)染色體與染色質(zhì)2資料1：人體內(nèi)每一個體細(xì)胞的DNA伸展開來，平均長度可達(dá)2m，而細(xì)胞直徑僅為20μm，甚至更小資料2：研究者使用電子顯微鏡觀察染色質(zhì)時，染色質(zhì)其實是由很多串珠狀的結(jié)構(gòu)聚合在一起形成的。使用DNA酶處理細(xì)胞核后，發(fā)現(xiàn)“珠子”之間的連線消失了，但是“珠子”還在；若使用蛋白酶處理，則“珠子”被分解，連線尚在

1個細(xì)胞中DNA長度細(xì)胞直徑人2m20×10-6m大腸桿菌2×10-3m2×10-6m（1） 資料2中的“珠子”和“連線”分別代表什么物質(zhì)？（2） 結(jié)合資料1和資料2，說明“珠子”和“連線”是如何構(gòu)成染色質(zhì)？細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)染色體與染色質(zhì)2細(xì)胞分裂涉及遺傳物質(zhì)的復(fù)制和均分,從染色質(zhì)和染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)上來看，哪種結(jié)構(gòu)更利于遺傳物質(zhì)的復(fù)制？哪種結(jié)構(gòu)更有利于遺傳物質(zhì)的均分？DNA組蛋白染色質(zhì)染色體染色質(zhì)(細(xì)胞分裂間期)染色體(細(xì)胞分裂期)高度螺旋、變短變粗解開螺旋、恢復(fù)細(xì)長絲狀同種物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)染色體呈高度螺旋狀態(tài),這種狀態(tài)有利于在細(xì)胞分裂過程中移動并分配到子細(xì)胞中去,而染色質(zhì)處于細(xì)絲狀,有利于DNA完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等生命活動。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)2嘗試細(xì)胞、細(xì)胞核、染色質(zhì)、DNA之間的關(guān)系細(xì)胞細(xì)胞核染色質(zhì)DNA練一練小組合作嘗試從不同角度解釋細(xì)胞核為什么具有如此重要的功能從生命的物質(zhì)觀：細(xì)胞核中有DNA,DNA上儲存著遺傳信息，“因此細(xì)胞核是遺傳信息庫”從結(jié)構(gòu)與功能觀：染色質(zhì)狀態(tài)下，有利于遺傳信息的復(fù)制，從而保證遺傳信息均等分配到子細(xì)胞中，保證親子代遺傳性狀的一致性從生命的系統(tǒng)觀：核膜起到邊界作用，保證核內(nèi)反應(yīng)能夠相對獨立的進(jìn)行，同時細(xì)胞核可以通過核膜和核孔與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交流，保證細(xì)胞的生命活動高效、有序的進(jìn)行從生命的物質(zhì)觀：從結(jié)構(gòu)與功能觀：從生命的系統(tǒng)觀：練一練DNA如何控制代謝和生命活動？概念回顧核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用（P35）細(xì)胞核中的遺傳信息，往往要表達(dá)成蛋白質(zhì)才能起作用，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者（P28）DNA（遺傳信息攜帶者）蛋白質(zhì)（生命活動的主要承擔(dān)者）性狀嘗試解釋：為什么變形蟲去核之后還能存活一段時間？細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)2染色質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體核仁，與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)核膜，雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開核孔，實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流核孔核膜核孔對進(jìn)出其中的大分子物質(zhì)具有選擇性。細(xì)胞內(nèi)參與組成染色體的蛋白質(zhì)，與DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶等均需通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核；DNA轉(zhuǎn)錄形成的RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA等)均可從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中；DNA分子不能進(jìn)出核孔。控制中心(1)細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心的原因：DNA是遺傳信息的載體，絕大多數(shù)DNA貯存在細(xì)胞核中。此外，DNA的復(fù)制、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄等也都是在細(xì)胞核中進(jìn)行的。(2)細(xì)胞的生長發(fā)育是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)共同作用的結(jié)果。細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞核的影響體現(xiàn)在：細(xì)胞核物質(zhì)代謝所需原料都依賴于細(xì)胞質(zhì)；細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中合成的，尤其是合成的基因調(diào)控因子，控制著核基因的表達(dá)。在原核細(xì)胞中，由于沒有核膜，RNA的合成(即轉(zhuǎn)錄)與蛋白質(zhì)的合成(即翻譯)是同時進(jìn)行的，這使得RNA在翻譯出蛋白質(zhì)之前就很少有改變其轉(zhuǎn)錄和翻譯方式的機(jī)會。真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯在不同區(qū)域進(jìn)行，這使得在翻譯之前細(xì)胞有時間對RNA進(jìn)行剪接，這是真核細(xì)胞基因表達(dá)的重要一步。核孔細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)(1)核孔不是全透性的。核孔雖然允許大分子物質(zhì)通過，但仍然具有選擇性，如細(xì)胞核中的DNA就不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。(2)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)并不是統(tǒng)一的。核孔的數(shù)量和核仁的大小都與細(xì)胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞，核孔數(shù)量多、核仁較大。教材原文細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧;各組分之間分工合作成為一個統(tǒng)一的整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進(jìn)行。這是幾十億年進(jìn)化的產(chǎn)物，是生物與環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。細(xì)胞是一個統(tǒng)一的整體3小組合作嘗試從不同角度解釋為什么細(xì)胞是一個統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu)上：功能上：調(diào)控上：小組合作嘗試從不同角度解釋為什么細(xì)胞是一個統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu)上：細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)通過核孔相通，核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜等相互連接成完整的生物膜系統(tǒng)功能上：細(xì)胞各部分相互聯(lián)系、分工合作，協(xié)調(diào)一致地完成各項生命活動調(diào)控上：細(xì)胞核是遺傳特性和代謝活動的控制中心，但細(xì)胞核所需營養(yǎng)物質(zhì)及能量來自細(xì)胞，細(xì)胞正常的生長發(fā)育要依靠細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的相互作用細(xì)胞是一個統(tǒng)一的整體3人們?yōu)榱四撤N

而對認(rèn)識對象所做的一種簡化的

。

物理模型：以

形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征。

概念模型：用

突出表達(dá)對象的主要特征和聯(lián)系。

數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的

。

特定目的概括性描述實物或圖片文字或符號數(shù)學(xué)形式（如：細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、流動鑲嵌模型等）（如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、體溫調(diào)節(jié)圖解等）（如：方程式、關(guān)系式、“J”型曲線、表格等）1.概念：2.類型：嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型4小結(jié)當(dāng)堂自評1、將一黑色公綿羊的體細(xì)胞核移入白色母綿羊的去核卵細(xì)胞中，并將此卵細(xì)胞植入一黑色母綿羊的子宮內(nèi)發(fā)育，生出的小綿羊即是克隆羊。那么，此克隆羊為(

)A．黑色公綿羊B．黑色母綿羊C．白色母綿羊D．白色公綿羊2、下列敘述正確的是(

)A．核孔能實現(xiàn)核質(zhì)之間物質(zhì)的交換，不具有選擇性B．所有細(xì)胞核糖體的形成均與核仁有關(guān)C．在細(xì)胞的生命歷程中，細(xì)胞核體積不變D．核膜可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜相連AD3、大量事實表明,在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中,常有較大和較多的核仁,這是因為(

)A.核仁把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開B.細(xì)胞中的蛋白質(zhì)主要是由核仁合成的C.核仁可以經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中合成蛋白質(zhì)D.核仁可能與組成核糖體的必需物質(zhì)的合成有關(guān)D

當(dāng)堂自評4.如圖表示細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),下列關(guān)于細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的說法,錯誤的是(

)A.蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中,⑥數(shù)量較多,④數(shù)量也較多B.④是細(xì)胞核中或粗或細(xì)的長絲C.③能夠?qū)⒑藘?nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開D.②與③的膜成分接近A

當(dāng)堂自評5、下圖為非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白注射實驗，下列相關(guān)敘述不正確的是()A．親核蛋白能否進(jìn)入細(xì)胞核是由其尾部決定的B．親核蛋白是通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的C．親