1、第第3 3节节 细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构2022-1-9第1课时2022-1-9问题探讨问题探讨 从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲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，称之为牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆克隆牛牛”。讨论：克隆牛的性状与母牛乙讨论：克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的几乎是一模一样的，这说明了什么这
2、说明了什么? ? 说明了说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的克隆牛的性状是由细胞核决定的。用光学显微镜观察细胞，最容易注意用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的一个结构是（到的一个结构是（ ），除了），除了高等植物成熟的（高等植物成熟的（ ）细胞和哺乳）细胞和哺乳动物成熟的（动物成熟的（ ）等极少数细胞）等极少数细胞外，真核细胞都有（外，真核细胞都有（ ）。）。光镜下的细胞光镜下的细胞电镜下的细胞电镜下的细胞细胞核细胞核筛管筛管红细胞红细胞细胞核细胞核资料：美西螈的核移植实验资料：美西螈的核移植实验胚胎细胞卵细胞取核去核胚胎移植?一、细胞核的功能一、细胞核的功能讨论讨论1 1、美西螈的皮肤颜色与表
3、皮细胞内黑色素的合成有什么关系？美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？ 美西螈的美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞。表皮细胞内合成了黑色素，使皮肤呈黑色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。内合成了黑色素，使皮肤呈黑色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。细胞内细胞内黑色素的合成黑色素的合成是是由细胞核控制由细胞核控制的的。核移植 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈蝾螈受精卵受精卵有核一半有核一半无核一半无核一半分裂分裂正常发育正常发育停止分裂停止分裂挤入
4、细胞核后挤入细胞核后开始分裂、发育开始分裂、发育讨论：2、从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。变形虫变形虫死亡死亡正常生活正常生活植核植核正常生活正常生活不能摄取食物，对外不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应界刺激不再发生反应资料资料3 3：变形虫的切割实验：变形虫的切割实验讨论讨论3 3、分析资料分析资料3 3你可以得出什么结论你可以得出什么结论？ 细胞核是细胞生命活动的控制中心。细胞核是细胞生命活动的控制中心。2022-1-9资料资料4 4 ：伞藻的嫁接和核移植实验：伞藻的嫁接和核移植实验讨论讨论4 4、资料资料4 4说明伞说明伞藻的形态
5、结构特点取藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞决于细胞核还是细胞质质？伞藻的形态结构取决伞藻的形态结构取决于细胞核。于细胞核。2022-1-9讨论讨论5 5、结合克隆牛的实例，你认为生物体性状的遗传、结合克隆牛的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？克隆牛所有细胞的细胞核，是与细胞核有什么关系？克隆牛所有细胞的细胞核，是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核否都来源于母牛乙体细胞的细胞核？ 克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由这一重组这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与
6、母牛乙一模一样细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这，这说明说明性状是由细胞核决定的性状是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来。克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母与母牛乙的遗传物质相同牛乙的遗传物质相同。实验名称实验名称结论结论美西螈核移植实美西螈核移植实验验蝾螈受精卵横缢蝾螈受精卵横缢实验实验变形虫切割及核变形虫切割及核移植实验移植实验伞藻嫁接与核移伞藻嫁接与核移植实验植实验 美西螈的美西螈的肤色肤色是由是由细胞核细胞核控制的控制的细胞核控制着细胞核控制着细胞的分裂、分化细胞的分裂、分化细胞核是细胞细胞核是细胞
7、生命活动的控制中心生命活动的控制中心生物体生物体形态结构的建成形态结构的建成主要与主要与细胞核细胞核有关有关讨论讨论6 6、你认为细胞核具有什么功能、你认为细胞核具有什么功能 ？细胞核控制着细胞的细胞核控制着细胞的代谢代谢和和遗传遗传。是细胞的。是细胞的“控制中心控制中心”。遗传代谢【课堂检测案】【课堂检测案】2022-1-91 1极少数细胞由于特殊的功能无细胞极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，真核细胞都有细胞核，细胞核是细胞核，真核细胞都有细胞核，细胞核是细胞生命活动必需的。生命活动必需的。2 23 3C C 4 4A A 二、细胞核的结构二、细胞核的结构核仁核仁（与某种（与某种RNA RN
8、A 的合成以的合成以及核糖体的形成有关）及核糖体的形成有关）核膜核膜（双层膜，把核内物质（双层膜，把核内物质与细胞质分开）与细胞质分开）染色质染色质（主要由（主要由DNA DNA 和蛋白质和蛋白质组成，组成，DNADNA是遗传信息的载体）是遗传信息的载体）核孔核孔（实现核质之间频繁的（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）物质交换和信息交流）第2课时思考：在细思考：在细胞核的结构胞核的结构中，控制细中，控制细胞的代谢和胞的代谢和遗传最重要遗传最重要的是什么结的是什么结构？为什么？构？为什么？细胞核是细胞核是 ，是细胞代谢和遗传的，是细胞代谢和遗传的控制中心。控制中心。遗传信息库遗传信息库 （遗
9、传物质（遗传物质DNADNA）（“蓝图蓝图”）携带着大量的遗传信息携带着大量的遗传信息 物质合成物质合成 能量转换能量转换 信息交流信息交流染色质染色质染色质和染色体是染色质和染色体是同一物质同一物质在细胞在细胞不同时期不同时期的的两种存在状态两种存在状态。 高度螺旋化、缩短变粗高度螺旋化、缩短变粗解开螺旋解开螺旋 染色质染色质( (丝状）丝状）（分裂间期）（分裂间期） 染色体染色体( (圆柱状圆柱状) )（分裂期）（分裂期） DNA DNA 蛋白质蛋白质染色质染色质染色体染色体（利于遗传（利于遗传物质的复制）物质的复制）（利于遗传（利于遗传物质的均分）物质的均分） 核孔：核孔：RNARNA或
10、某些蛋白质或某些蛋白质分子可分子可以通过，以通过，DNADNA不能通过不能通过绝大部分真核细胞有绝大部分真核细胞有个个细胞核细胞核高等植物成熟的筛管细胞和高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物哺乳动物成熟的红细胞成熟的红细胞没有细胞核没有细胞核真核细胞中真核细胞中筛管细胞红细胞少部分细胞有少部分细胞有多个多个核，例如肌细胞核，例如肌细胞三、细胞是一个统一的整体三、细胞是一个统一的整体结构：功能：调控：与外界的联系：细胞核与细胞质通过核孔相通细胞器膜、细胞膜与核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致的完成各项生命活动细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心不断地与
11、外界进行不断地与外界进行物质交换、能量转换和信物质交换、能量转换和信息交流息交流，与外界环境形成一个统一的整体，与外界环境形成一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。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。尝试制作真核细胞的三维结构尝试制作真核细胞的三维结构模型模型（一）模型建构的方法：（一）模型建构的方法：1 1、概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种、概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种 的的 的描述。的描述。2 2、类型：、类型：_模型、模型、 模型、模型、 模型等。例如沃森和克里克制作的模型等。
12、例如沃森和克里克制作的DNADNA双螺双螺旋结构模型属于旋结构模型属于_模型。模型。3 3、细节了解：（、细节了解：（1 1）物理模型可以是）物理模型可以是_和和_形式，但不能是形式，但不能是照片照片。（。（2 2）概念模）概念模型见课本型见课本P P1414概念图概念图( (用线条和文字等表示用线条和文字等表示) )（3 3）数学模型：用曲线图或数学公式表示）数学模型：用曲线图或数学公式表示（二）制作模型（二）制作模型在设计并制作细胞模型时，在设计并制作细胞模型时， 是是第一位的，其次才是模型的美观与否。第一位的，其次才是模型的美观与否。在结构上，细胞核与细胞质通过在结构上，细胞核与细胞质通
13、过_相通相通; ;细胞各部分既分工，又细胞各部分既分工，又_、协调一致、协调一致地完成各项生命活动。细胞核控制细胞的地完成各项生命活动。细胞核控制细胞的_和和 _ ，但细胞核所需的但细胞核所需的 和和 都来自细胞质，二者相互依存，不可分割。都来自细胞质，二者相互依存，不可分割。简化简化 概括性概括性物理物理概念概念 数学数学 物理物理实物实物图画图画科学性科学性核孔核孔合作合作生命活动生命活动遗传信息的储存和复制遗传信息的储存和复制原料原料能量能量探究探究实践实践2022-1-92022-1-9讨论讨论1 1、同一生物体内所有细胞的、同一生物体内所有细胞的“蓝图蓝图”都是一样的吗都是一样的吗？
14、如果是一样的，为什么体？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？内细胞的形态、结构和功能如此多样？同一生物体内的所有细胞都来自于同一生物体内的所有细胞都来自于受精卵受精卵的分裂的分裂，细胞内的，细胞内的“蓝图蓝图”都是一样的。都是一样的。体内细胞的形态、结构和功能多样，是体内细胞的形态、结构和功能多样，是细细胞分化的结果胞分化的结果。讨论讨论2 2、核孔是不是一个真实的孔？大分子核孔是不是一个真实的孔？大分子物质物质( (蛋白质和蛋白质和RNA)RNA)也能通过核孔进出细胞也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？举例说核，是否说明核孔不具有选择性？举例说明。明。核孔不
15、是一个真实的孔，而是一个蛋白质核孔不是一个真实的孔，而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性，例如，细胞核复合体。核孔具有选择性，例如，细胞核内的内的DNADNA就不能通过核孔进入细胞质，也并就不能通过核孔进入细胞质，也并不是所有的蛋白质都能通过核孔。不是所有的蛋白质都能通过核孔。2022-1-9讨论讨论3 3、代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成和核质之间物质交换越频繁。请总结核孔和核质之间物质交换越频繁。请总结核孔数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系？数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系？代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数量多。量多。2022-
16、1-9讨论讨论4 4、染色体和染色质是同一种物质在细染色体和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？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，有利于去，而染色质处于细丝状，有利于DNADNA完完成复制、转录等生命活动。成复制、转录等生命活动。2022-1-9讨论讨论5 5、有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞
17、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？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了双亲的遗传信息，在子代中双亲的有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合，从而大大增加了生物变异，增遗传物质得到了重新组合，从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，克隆人与
18、亲代相比，遗传物质是一样是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗传物质是一样的，没有什么变化，因而降低了适应环境的能力。还有，的，没有什么变化，因而降低了适应环境的能力。还有，如果克隆人对某种疾病具有易感性，就可能带来灾难性的如果克隆人对某种疾病具有易感性，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。和母亲，这可能会冲击原有的家庭和社会观念，等等。2022-1-91 1核孔具有选择性，核孔具有选择性，DNADNA不能进出，不能进出，蛋白质的进入是有选择的。蛋白质的进入是有选择的。2 23 3染色质和染色体是同一种物质的两染色质和染色体是同一种物质的两种状态。种状态。4C 5C 6C 7D 8D2022-1-9【课堂检测案】【课堂检测案】
