1、3.3 细胞核的结构和功能2017年,世界首批克隆猴在我国诞生克隆猴:“中中”和“华华”【资料1】美西螈核移植实验思考核移植卵细胞去核胚胎细胞取核黑美西螈白美西螈 美西螈的肤色是由表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核还是细胞质控制的?实验结论:实验结论:美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 实验分析:实验分析:缺少对照组任务一:分析实验,概括细胞核的功能【资料1】美西螈核移植实验核移植卵细胞去核胚胎细胞取核黑美西螈白美西螈核移植胚胎细胞取核卵细胞去核黑美西螈白美西螈实验组对照组1细胞核的功能美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色(性状)帽(伞形)帽(菊花)柄柄假根假根 伞
2、藻【资料2】伞藻嫁接与核移植实验 伞藻,单细胞绿藻,由伞帽伞柄伞根构成,细胞长度 25 厘米,细胞核位于假根当中,有很强的再生能力。【资料2】伞藻嫁接与核移植实验提出问题伞藻“帽”的形态是由柄还是假根决定的?做出假设伞藻“帽”的形态是由柄决定的伞藻“帽”的形态是由假根决定的实验设计实验结论伞藻“帽”的形态是由柄决定的伞藻“帽”的形态是由假根决定的预测结果结论伞藻“帽”的形态由假根决定。【资料2】伞藻嫁接与核移植实验伞藻核移植实验【资料2】伞藻嫁接与核移植实验思考假根既有细胞核又有细胞质,伞藻“帽”的形态是由细胞核还是细胞质决定的呢?做出假设实验设计实验结论预测结果伞藻“帽”的形态是由细胞核决定
3、的伞藻“帽”的形态是由细胞核决定的1细胞核的功能美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色(性状)细胞核控制着生物体的形态结构(性状)伞藻嫁接与核移植实验【资料3】蝾螈受精卵横缢实验蝾螈的受精卵无核有核不分裂发育(慢)发育(快)实验操作1:用头发将蝾螈的受精卵横缢为一半有核,一半没核操作2:将有核一半的一个细胞挤到无核的一半结果有核一半可以分裂无核一半停止分裂无核一半开始分裂相互对照自身前后对照思考分裂继续分裂开始分裂 从该实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?1细胞核的功能美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色(性状)细胞核控制着生物体的形态结构(性状)伞藻嫁接与核移植实验细胞核控
4、制着细胞的分裂、分化蝾螈受精卵横缢实验 为研究细胞核是否为活细胞所必需,一位研究员选取100个细胞,把每个细胞都分成一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核。一定的相同条件下培养一段时间,得到实验数据如下:时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765【资料4】细胞切割实验思考1.如果你是研究者,如何描述上述数据?2.通过数据分析可以得出什么结论呢?与有核部分相比,细胞无核部分随着培养天数的增加,存活个数更少/降低速度更快,第4天就没有存活的细胞了。细胞核是活细胞所必需的结构。为研究细胞核是否为活细胞所必需,一位研究员选
5、取100个细胞,把每个细胞都分成一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核。一定的相同条件下培养一段时间,得到实验数据如下:时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765【资料4】细胞切割实验思考3.有人质疑这位研究员,要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出解释。你觉得可能的原因有哪些?一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害,导致部分细胞死亡;二是细胞的正常性死亡。变形虫能消化,但不能摄食,刺激无反应,细胞器退化正常植入细胞核恢复生命活动无核有核无核死亡【资料5】变形虫切割与核移植实验取出核死亡相互对照:细胞核在变形虫的生命
6、活动中必不可少。变形虫能消化,但不能摄食,刺激无反应,细胞器退化正常植入细胞核恢复生命活动无核有核无核死亡【资料5】变形虫切割与核移植实验取出核死亡自身前后对照:细胞核与细胞质“相互依存”,细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动1细胞核的功能美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色(性状)细胞核控制着生物体的形态结构(性状)伞藻嫁接与核移植实验细胞核控制着细胞的分裂、分化蝾螈受精卵横缢实验细胞核控制着细胞新陈代谢等生命活动变形虫切割核和核移植实验细胞核控制细胞的遗传和代谢“控制中心”细胞的代谢细胞的代谢生物性状的遗传生物性状的遗传洋葱鳞片内表皮细胞口腔上皮细胞真核细胞绝大多数只有一个细胞核,
7、但是也有特例。高等植物成熟的筛管细胞哺乳动物成熟的红细胞草履虫骨骼肌细胞2细胞核的分布3细胞核的结构任务二:阅读教材,结合电镜图认识细胞核结构细胞核结构模式图 细胞核电镜图细胞核结构模式图 核孔核仁核膜染色质3细胞核的结构任务二:阅读教材,结合电镜图认识细胞核结构1.核膜 结构:双层膜 功能:把核内物质与细胞质分开2.核孔 核孔电镜图核孔结构模型外膜内膜3细胞核的结构任务二:阅读教材,结合电镜图认识细胞核结构 功能功能 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 特点特点 生物大分子进出细胞核的选择性运输通道,如RNA、蛋白质。与核糖体RNA(rRNA)合成和核糖体的形成有关蛋白质合成旺盛的细胞,核
8、仁大如:分泌细胞、胚胎干细胞等功能功能3细胞核的结构3.核仁核仁核膜细胞膜3细胞核的结构4.染色质和染色体思考(1)什么是染色质?细胞核内易被碱性染料染成深色的物质由DNA和蛋白质紧密结合形成(2)它的成分是什么?染色质染色体【资料1】使用电子显微镜观察染色质时,发现染色质是由很多串珠状的结构聚合在一起形成的。用DNA酶处理后发现“珠子”之间的连线消失了,但是“珠子”还在;用蛋白酶处理,则只能除去“珠子”。3细胞核的结构组蛋白4.染色质和染色体染色质染色体DNA【资料2】如果人体内每一个体细胞的DNA伸展开来,长度可达到2m,平均每条染色体所含的DNA的长度约为5cm,而细胞核直径仅为10m甚
9、至更小。思考(3)染色质与染色体是什么关系?同一物质不同时期存在状态3细胞核的结构4.染色质和染色体螺旋化、变粗、变短解螺旋染色质丝状染色体杆状分裂间期前期中期分裂后期分裂末期细胞线粒体叶绿体3细胞核的结构(4)细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么?细胞核染色质DNA细胞核是遗传信息库4科学方法 建构模型对认识对象所作的一种简化的概括性的描述1.物理模型 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征流动镶嵌模型流动镶嵌模型动植物亚显微结构模式图动植物亚显微结构模式图2.概念模型 3.数学模型 细胞核结构模式图 核孔核仁核膜染色质任务三:小组合作,制作细胞核的三维结构模型4科学方法 建构模型
10、实验材料:超轻粘土小组名称科学性合理性(10%)时间(10%)总分各结构形态准确,种类齐全(20%)各结构大小比例合适(20%)各结构位置准确,能体现结构之间的联系(20%)作品精美用时少效率高123.4科学方法 建构模型制作标准与评价标准制作标准与评价标准核膜:把核内物质与细胞质分开结构结构功能功能细胞核细胞核核仁: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:和蛋白质组成 高度螺旋化后形成染色体DNADNA遗传信息库细胞代谢和遗传的控制中心5细胞核的结构与功能的关系细胞是生物体结构的基本单位是生物体代谢和遗传的基本单位细胞是一个统一的整体课后作业:尝试制作真核细胞的三维结构模型敬请批评指正!