1、第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第第3 3节节 细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。引自翟中和院士等主编的细胞生物学新课导入新课导入体细胞体细胞卵细胞卵细胞重组细胞重组细胞核移植技术核移植技术代代 孕孕克隆牛克隆牛细胞核细胞核母牛乙母牛乙母牛甲母牛甲母牛丙母牛丙去核的卵细胞去核的卵细胞克隆牛的性状主要与哪头牛相似?这说明了什么?克隆牛的性状主要与哪头牛相似?这说明了什么?母牛乙;克隆牛的性状由母牛乙的细胞核细胞核控制问题探讨问题探讨动物细胞 植物细胞用用光学显微镜光学显微镜观察细胞,最容易注意到的一个结构就是观察细
2、胞,最容易注意到的一个结构就是_ _ _细胞核细胞核洋葱鳞片内表皮细胞洋葱鳞片内表皮细胞口腔上皮细胞问题探讨问题探讨原核细胞:原核细胞:真核细胞:真核细胞:均无细胞核,只有拟核均无细胞核,只有拟核哺乳动物成熟红细胞哺乳动物成熟红细胞 除了除了高等植物成熟的筛管细胞高等植物成熟的筛管细胞和和哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞等等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。高等植物成熟的筛管细胞一、细胞核的分布双小核草履虫(2个细胞核)骨骼肌细胞(多个细胞核)一个细胞一般只有一个细胞核一个细胞一般只有一个细胞核,极少数的真核细胞会有多个细胞核极少数的真核细胞会有多个细
3、胞核一、细胞核的分布1.1.美西螈胚胎细胞的核移植实验美西螈胚胎细胞的核移植实验黑色美西螈黑色美西螈(1)过程:黑色美西螈提供细胞核,白色美西螈提供细胞膜、过程:黑色美西螈提供细胞核,白色美西螈提供细胞膜、细胞质等结构细胞质等结构一、细胞核的功能(2)结果:子代美西螈全部发育为黑色结果:子代美西螈全部发育为黑色(3)结论:结论:细胞核细胞核控制皮肤色素控制皮肤色素该实验设计的严谨吗该实验设计的严谨吗?若要增加一组实验进一步增强实验的说服力,该如何做?若要增加一组实验进一步增强实验的说服力,该如何做?去核去核取核取核重组细重组细胞胞结论:美西螈的皮肤颜色由结论:美西螈的皮肤颜色由细胞核细胞核控制
4、控制思考思考讨论讨论蝾螈的受精卵无核无核分裂分裂不分裂不分裂开始开始分裂分裂发育发育(快快)发育发育(慢慢)有核有核(1)蝾螈的受精卵分裂和分化与什么结构有密切联系?蝾螈的受精卵分裂和分化与什么结构有密切联系?结论:细胞核细胞核控制着细胞的分裂和分化本实验既有相互对照相互对照,又有自身前后对照自身前后对照2.2.蝾螈受精卵横溢实验蝾螈受精卵横溢实验一、细胞核的功能(2)该实验是如何设置对照的该实验是如何设置对照的?变形虫变形虫能消化,但不能摄食,刺激无反应能消化,但不能摄食,刺激无反应,细胞器退化细胞器退化正常正常生活生活一段时一段时间后间后生命活动丧失生命活动丧失植入细胞核植入细胞核正常生活
5、正常生活变形虫的生命活动(分裂、生长、再生、应激性等)受变形虫的生命活动(分裂、生长、再生、应激性等)受细胞核细胞核控制控制结论:细胞核是细胞生命活动的控制中心取出核取出核(1)哪种细胞结构对细胞的代谢有重要的影响?哪种细胞结构对细胞的代谢有重要的影响?(2)该实验的结果可得出什么结论该实验的结果可得出什么结论?3.3.变形虫去核及核移植实验变形虫去核及核移植实验一、细胞核的功能伞藻是一种单细胞生物,由伞藻是一种单细胞生物,由“帽帽”、柄和假根、柄和假根三部分组成,细胞核三部分组成,细胞核在基部在基部(假根假根)。伞藻的形态主要是看。伞藻的形态主要是看“帽帽”的形态。的形态。思考:思考:伞帽形
6、状是受伞柄还是假根控制的?4.4.伞藻嫁接与核移植实验伞藻嫁接与核移植实验一、细胞核的功能伞帽伞帽伞柄伞柄假根假根细胞核细胞核菊花形菊花形伞藻的结构伞藻的结构伞形伞形细胞质细胞质(2)(2)只做嫁接实验能否说明伞帽的形成由细胞核决定?只做嫁接实验能否说明伞帽的形成由细胞核决定?(1)(1)新的伞帽形成与柄还是假根有关?新的伞帽形成与柄还是假根有关?假根假根不能;假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状不能;假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状4.4.伞藻嫁接伞藻嫁接与核移植实验与核移植实验一、细胞核的功能(1)(1)为什么进行核移植实验?为什么进行核移植实验?(2)(2)伞藻的形态结构特点取决于细
7、胞核还是细胞质?伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质?可排除假根中其他物质的作用可排除假根中其他物质的作用,从而证明伞藻,从而证明伞藻“帽帽”的形状是的形状是细胞核控制细胞核控制的的结论:结论:伞藻的形态结构取决于伞藻的形态结构取决于细胞核细胞核4.4.伞藻嫁接与伞藻嫁接与核移植实验核移植实验一、细胞核的功能l 资料一:美西螈核移植实验美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的l 资料三:变形虫的切割实验变形虫的生命活动受细胞核控制l 资料二:蝶螈的受精卵横缢实验没有细胞核,细胞就不能分裂、分化细胞核控制生物性状的遗传细胞核控制生物的代谢细胞核控制着细胞的代谢和遗传。一、细胞核的功能l 资料四:伞藻
8、嫁接和核移植实验生物体形态结构的建成与细胞核有关系二、细胞核的结构细胞核平面结构图细胞核平面结构图核糖体核糖体内质网内质网外膜外膜内膜内膜核仁核仁染色质染色质核核孔孔染色质核膜核孔核仁二、细胞核的结构核膜双层双层,平行不连续平行不连续,有核孔有核孔每层膜都是每层膜都是磷脂双分子层和蛋白质磷脂双分子层和蛋白质组成的生物膜组成的生物膜外膜与内质网相连外膜与内质网相连,附着有核糖体附着有核糖体离子、小分子物质离子、小分子物质(具有选择透过性具有选择透过性)一般通过一般通过核膜核膜进出细胞核,不通过核进出细胞核,不通过核孔孔核孔作为作为生物大分子生物大分子(RNARNA、蛋白质蛋白质等等)选择性选择性
9、进出细胞核的通道进出细胞核的通道代谢旺盛、蛋白质合成量大代谢旺盛、蛋白质合成量大的细的细胞,胞,核孔数多核孔数多二、细胞核的结构与某种RNA的合成和核糖体的形成有关蛋白质合成旺盛的细胞,核仁蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较较大大如:分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等原核生物有核糖体,其核糖体的形成与核仁无关,因为原核生物没有核仁核仁二、细胞核的结构染色质染色质容易被碱性染料染成深色甲紫(龙胆紫)溶液或醋酸洋红液细胞周期中染色质与染色体的转变染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态二、细胞核的结构高度螺旋化、缩短变粗解开螺旋、变细变长 染色质(丝状)分裂间期 染色体(棒状或杆状)分裂期染色
10、体是遗传物质的主要载体二、细胞核的结构通过复制,由亲代细胞传递给子代细胞,保证亲子代细胞 一致性“蓝图”控制中心储存着遗遗传传信信息息遗传性状遗传性状是是,是,是细胞代谢和遗传的控制中心细胞代谢和遗传的控制中心DNADNA细胞核细胞核染色质染色质控制物质合成能量转化信息交流完成生长发育衰老凋亡代谢代谢(遗传物质的载体)(遗传物质的载体)细胞既是生物体细胞既是生物体结构的基本单位结构的基本单位,也是生物体,也是生物体代谢代谢和和遗传的基本单位遗传的基本单位三、细胞核功能模型是为某种特定目的而对认识对象所作的一种模型是为某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性简化的概括性的描述的描述1.物理
11、模型以以实物或图画实物或图画形式直观地表达认识对象的特征形式直观地表达认识对象的特征流动镶嵌模型DNA分子双螺旋结构模型动植物亚显微结构模式图拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建立细胞的物理模型吗?建构模型建构模型2.概念模型用用文字、图线和符号文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来,将生命现象和活动等将有联系的名词或过程连接起来,将生命现象和活动规律阐明清楚的模型规律阐明清楚的模型3.数学模型用用字母、数字及符号字母、数字及符号建立起来的等式或不等式建立起来的等式或不等式以及以及图像、图表图像、图表等描述事物特征及其内在联系等描述事物特征及其内在联系的的数学表达式数学表达式建构模型
12、建构模型随堂检测1.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有一个细胞核 ()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()3.细胞生命活动不能离开细胞核。细胞核能离开细胞质、细胞膜而独立生存()4.核仁被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行()5.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()6.细胞中核糖体的形成一定与核仁有关()7.蛋白质和DNA可以通过核孔进出细胞核()随堂检测8.如图表示细胞核的结构,下列关于细胞核结构的说法,错误的是()A.蛋白质合成旺盛的细胞中,数量较多,数量也较多 B.与核糖体的形成有关 C.能够将核内物质与细胞质分开 D.与的膜成分接近A随堂检测9.如图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述,正确的是()A属于生物膜系统,把核内物质与细胞质分开 B是遗传物质DNA和RNA的载体 C与蛋白质的合成直接有关 D有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质A本课小结