【公開課】細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能課件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能是怎樣的？為什么說細(xì)胞核是細(xì)胞的“控制中心”？怎樣制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型？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【問題探討】從母牛乙的體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，注入母牛甲去核的卵細(xì)胞中，移植后的細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂形成早期胚胎，將胚胎移植入母牛丙的子宮內(nèi)。出生的小牛幾乎與母牛乙的性狀一模一樣，稱之為“克隆?！薄Ｓ懻摽寺∨５男誀钆c母牛乙?guī)缀跏且荒Ｒ粯拥?，這說明了什么？說明了克隆牛的性狀是由細(xì)胞核決定的。一個(gè)真核細(xì)胞，一般只有一個(gè)細(xì)胞核。哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞和植物的篩管細(xì)胞沒有細(xì)胞核。草履蟲有兩個(gè)細(xì)胞核，骨骼肌細(xì)胞有多個(gè)細(xì)胞核。草履蟲紅細(xì)胞篩管細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞性狀：指可遺傳的生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)，生理和行為等特征的總稱。果蠅的眼色人的膚色胚胎細(xì)胞卵細(xì)胞核移植去核取核黑美西螈白美西螈黑美西螈一、細(xì)胞核的功能重組細(xì)胞①過程：②結(jié)果：③結(jié)論：資料1：黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn)探究美西螈皮膚的顏色是由細(xì)胞核還是由細(xì)胞質(zhì)控制？美西螈的膚色由細(xì)胞核控制討論：1.美西螈的皮膚顏色與表皮細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成有什么關(guān)系？這一合成過程是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的？答：美西螈的皮膚顏色是皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)的黑色所決定的。表皮細(xì)胞內(nèi)合成了黑色素，是皮膚呈褐色，不能合成黑色素的，皮膚呈白色。細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成是由細(xì)胞核控制的。美西螈的膚色由細(xì)胞核控制傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)(資料4)傘藻是一種單細(xì)胞藻類，2-5cm，由“帽”、柄和假根三部分組成，細(xì)胞核在基部(假根)。傘帽傘柄假根細(xì)胞核傘帽移除長出新傘帽研究發(fā)現(xiàn)，傘澡具有非常強(qiáng)的再生能力，比如人為去掉傘藻的帽，過一段時(shí)間后，柄上會(huì)長出新的帽；人為切斷傘藻的柄，還可以再接回去。（1）傘藻的嫁接實(shí)驗(yàn)③結(jié)論：傘藻的形態(tài)(傘帽)由傘藻的假根控制①過程

②

結(jié)果探究傘藻的形態(tài)由傘柄還是假根控制？思考：切去帽后長出來的新帽的形狀是由傘柄還是由假根控制的？為什么？換傘柄或者換假根思考：為什么傘帽的形狀主要與假根有關(guān)？是因?yàn)榧俑泻屑?xì)胞核嗎？能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探究傘帽的形狀是否與假根中的細(xì)胞核有關(guān)？換核---核移植實(shí)驗(yàn)漢水丑生侯偉作品（2）傘藻的核移植實(shí)驗(yàn)結(jié)論：排除了假根中其他物質(zhì)的干擾傘藻的形態(tài)(傘帽)受細(xì)胞核控制。探究傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制？細(xì)胞核控制著性狀的遺傳美西螈的核移植實(shí)驗(yàn)傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)?zāi)w色遺傳受細(xì)胞核控制傘藻形態(tài)遺傳受細(xì)胞核控制①實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果蠑螈受精卵無核部分有核部分橫縊不分裂分裂擠入一個(gè)核發(fā)育為正常胚胎發(fā)育為正常胚胎（慢）（快）資料2：蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果2.從資料2可以看出細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有什么關(guān)系？蠑螈受精卵無核部分有核部分橫縊不分裂分裂擠入一個(gè)核發(fā)育為正常胚胎發(fā)育為正常胚胎（慢）（快）沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化。討論②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞核的控制細(xì)胞的分裂與分化。本實(shí)驗(yàn)既有相互對(duì)照，又有自身對(duì)照。本實(shí)驗(yàn)有對(duì)照組嗎？資料3：將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半雖然仍能消化已經(jīng)吞噬的食物，但不能攝取食物；對(duì)外界的刺激不再發(fā)生反應(yīng)；電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對(duì)刺激仍有反應(yīng)，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核一半的細(xì)胞核鉤出，這一半的行為就會(huì)像上述無核的一半一樣。如果及時(shí)植入同種變形蟲的另一個(gè)核，各種生命活動(dòng)又會(huì)恢復(fù)。漢水丑生侯偉作品①過程與結(jié)果②結(jié)論：變形蟲的應(yīng)激性、分裂、生長、再生等生命活動(dòng)受細(xì)胞核控制。資料3：變形蟲切割實(shí)驗(yàn)探究變形蟲的生命活動(dòng)與細(xì)胞核的關(guān)系相互對(duì)照，自身對(duì)照。即：細(xì)胞控制變形蟲的生命活動(dòng)（代謝）思考·討論5.結(jié)合克隆牛的實(shí)例，你認(rèn)為生物體性狀的遺傳與細(xì)胞核有什么關(guān)系？克隆牛所有細(xì)胞核，是否都來源于母牛乙體細(xì)胞的細(xì)胞核？克隆牛是由重組的卵細(xì)胞發(fā)育成的。重組細(xì)胞包含了母牛乙的細(xì)胞核和母牛甲的細(xì)胞質(zhì)。由這一重組細(xì)胞發(fā)育成的克隆牛性狀幾乎與母牛乙一模一樣，這說明性狀是由細(xì)胞核決定的?？寺∨Ｋ械募?xì)胞都來自重組細(xì)胞的細(xì)胞分裂，其細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)與母牛乙的遺傳物質(zhì)相同。你認(rèn)為細(xì)胞核具有什么功能？一、細(xì)胞核的功能資料1：黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn)資料4：傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)?zāi)w色遺傳受細(xì)胞核控制傘藻形態(tài)遺傳受細(xì)胞核控制細(xì)胞核控制細(xì)胞的遺傳資料2：蠑螈橫縊實(shí)驗(yàn)資料3：變形蟲切割實(shí)驗(yàn)細(xì)胞分裂、分化等受細(xì)胞核控制細(xì)胞生命活動(dòng)受細(xì)胞核控制細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。細(xì)胞核是系統(tǒng)的控制中心。二、細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性（核質(zhì)依存，不可分割）細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧；各組分之間分工作為一個(gè)統(tǒng)一的整體，使生命活動(dòng)能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進(jìn)行。①細(xì)胞質(zhì)為細(xì)胞核提供必要的養(yǎng)料和能量②細(xì)胞核指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)③沒有細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞核缺少養(yǎng)料能量供應(yīng)，很快死亡④去核的細(xì)胞質(zhì)因?yàn)檫€存在先前由核指導(dǎo)合成的各項(xiàng)物質(zhì)，還可以短期生存，耗光后才死亡。三、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)細(xì)胞核能夠控制細(xì)胞的代謝和遺傳，與細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)有關(guān)。核膜1324核仁染色質(zhì)核孔核膜核仁核孔染色質(zhì)雙層膜，將核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開與某種RNA的合成，及核糖體的形成有關(guān)實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換與信息交流如：有選擇性地允許一些分子進(jìn)出細(xì)胞核（如mRNA、組蛋白等，但細(xì)胞核內(nèi)DNA不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)）主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體染色質(zhì)和染色體的關(guān)系？代謝越旺盛的細(xì)胞需要交換的蛋白質(zhì)和RNA就越多，細(xì)胞核是如何解決這個(gè)問題的？染色質(zhì)染色體蛋白質(zhì)DNA分子思考·討論染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。螺旋化、縮短變粗解螺旋染色質(zhì)[絲狀]染色體[桿狀]核孔數(shù)目多，核仁較大。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能資料1：黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn)資料4：傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)?zāi)w色遺傳受細(xì)胞核控制傘藻形態(tài)遺傳受細(xì)胞核控制細(xì)胞核控制細(xì)胞的遺傳資料2：蠑螈橫溢實(shí)驗(yàn)資料3：變形蟲切割實(shí)驗(yàn)細(xì)胞分裂、分化等受細(xì)胞核控制細(xì)胞分裂、生長等受細(xì)胞核控制細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝染色質(zhì)中的DNA上儲(chǔ)存著遺傳信息，遺傳信息就像細(xì)胞生命活動(dòng)的”藍(lán)圖”，細(xì)胞依據(jù)這個(gè)藍(lán)圖，進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化和信息交流。染色質(zhì)中的DNA上儲(chǔ)存著遺傳信息，隨細(xì)胞分裂，遺傳信息從親代細(xì)胞傳給子代細(xì)胞。3.你現(xiàn)在認(rèn)為細(xì)胞核完整的功能是什么？思考·討論細(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)胞核的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)功能蛋白質(zhì)DNA遺傳代謝儲(chǔ)存控制遺傳信息存在決定如圖為典型的細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)的示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是(

)DA.圖中1和5的連通，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密B.圖中2為核孔，通過該結(jié)構(gòu)不僅可以實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換，還可以實(shí)現(xiàn)信息交流C.若該細(xì)胞核內(nèi)的4被破壞，該細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成將不能正常進(jìn)行D.細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心和細(xì)胞代謝中心易錯(cuò)提醒細(xì)胞核細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心細(xì)胞代謝的中心是細(xì)胞質(zhì)四、科學(xué)方法構(gòu)建模型1.概念模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡化的概括性的描述。這種描述可以是定性的；也可以是定量的；有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式表達(dá)。2.形式物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型。3.模型構(gòu)建的原則首要：科學(xué)性、準(zhǔn)確性其次：美觀性細(xì)胞模型物理模型圖畫或?qū)嵨镄问?，直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的模型。DNA雙螺旋模型細(xì)胞模型圖畫形式實(shí)物形式動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖物理模型：圖畫或?qū)嵨镄问?，直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的模型。屬于物理模型的是注意：細(xì)胞的顯微照片不是模型。概念模型文字、圖線和符號(hào)等將有聯(lián)系的名詞或過程連接起來，將生命現(xiàn)象和活動(dòng)規(guī)律闡明清楚的一種較為抽象的模型。流程圖概念圖在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。繁殖n代細(xì)菌數(shù)量Nn為Nn＝２n數(shù)學(xué)模型：用字母、數(shù)字及符號(hào)建立起來的等式或不等式以及圖像、圖表等描述事物特征及內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它可以描述生命現(xiàn)象，用邏輯推理、運(yùn)算、求解等研究生命現(xiàn)象、解決生物學(xué)問題。時(shí)間/min20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量/個(gè)212223242526272829【課堂小結(jié)】一、細(xì)胞核的功能二、細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性（核、質(zhì)依存，不可分割）三、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)四、構(gòu)建模型物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。P58復(fù)習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.√

√2.C3.D二、拓展應(yīng)用1.【提示】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(dòng)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(dòng)。2.【提示】有性生殖的子代繼承了雙親的遺傳信息，在子代中雙親的遺傳物質(zhì)得到了重新組合，從而大大增加了生物變異，增加了適應(yīng)多變環(huán)境的能力，也為進(jìn)化提供了原材料?？寺∈菬o性繁殖的產(chǎn)物，克隆人與親代相比，遺傳物質(zhì)是一樣的，沒有什么變化，因而降低了適應(yīng)環(huán)境的能力。還有，如果克隆人對(duì)某種疾病具有易感性，就可能帶來災(zāi)難性的后果；在社會(huì)學(xué)意義上，克隆