【高中生物】細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能課件 2023-2024學(xué)年高一上生物人教版必修一

第3節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能生物學(xué)必修1第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)本節(jié)聚焦細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能是怎樣的？2.為什么說(shuō)細(xì)胞核是細(xì)胞的“控制中心”？3.怎樣制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型？問(wèn)題探討：你知道“克隆”技術(shù)嗎？[我國(guó)“克隆”技術(shù)走在了世界前列]2017年11月27日和12月5日，中國(guó)科學(xué)家利用體細(xì)胞克隆技術(shù)成功先后培育出兩個(gè)一模一樣的猴子“中中”和“華華”。它們兩姐妹除了個(gè)頭略有差異，其他幾乎沒(méi)有分別。[“克隆”的過(guò)程]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?！?。母牛乙體細(xì)胞取出取出母牛甲卵母細(xì)胞去核的卵母細(xì)胞取出去核重組細(xì)胞核移植早期胚胎體外培養(yǎng)母牛丙胚胎移植克隆牛生產(chǎn)幾乎與母牛乙的性狀一模一樣(這說(shuō)明了什么？)說(shuō)明了克隆牛的性狀是由細(xì)胞核決定的再問(wèn)：該圖所示克隆牛的性別為_(kāi)___(雌/雄)性，其性狀主要與___(甲/乙/丙)一致，但有少數(shù)性狀與_____(甲/乙/丙)一致，是因?yàn)槠溥z傳物質(zhì)絕大部分來(lái)自__________________。雌乙甲乙的體細(xì)胞的細(xì)胞核[思考]細(xì)胞都有細(xì)胞核嗎？(1)原核細(xì)胞沒(méi)有成形的細(xì)胞核(即無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核)(2)真核細(xì)胞中，除了____________________和___________________等極少數(shù)細(xì)胞外，都有細(xì)胞核。高等植物成熟的篩管細(xì)胞哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞高等植物成熟的篩管細(xì)胞哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞(3)絕大多數(shù)真核細(xì)胞只有1個(gè)細(xì)胞核，但有的可能有多個(gè)核。骨骼肌細(xì)胞可能有上百個(gè)核草履蟲(chóng)有大、小核一、細(xì)胞核的功能[資料1]美西螈核移植實(shí)驗(yàn)黑色美西螈胚胎細(xì)胞白色美西螈卵細(xì)胞取核去核核移植重組細(xì)胞發(fā)育美西螈黑色實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________________。美西螈皮膚顏色的遺傳是由細(xì)胞核控制的問(wèn)：該實(shí)驗(yàn)是否嚴(yán)謹(jǐn)？——不嚴(yán)謹(jǐn)，缺乏對(duì)照組[美西螈核移植實(shí)驗(yàn)]的對(duì)照組黑色美西螈卵細(xì)胞白色美西螈胚胎細(xì)胞去核取核核移植重組細(xì)胞發(fā)育美西螈教材P55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(guò)程是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的？(1)美西螈的皮膚顏色是皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)的黑色素決定的。表皮細(xì)胞內(nèi)合成了黑色素，使皮膚呈黑色，不能合成黑色素的，皮膚呈白色。(2)黑色素的合成是由細(xì)胞核控制的。白色一、細(xì)胞核的功能[資料2]蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)蠑螈的受精卵無(wú)核有核發(fā)育

(慢)發(fā)育

(快)能分裂不分裂擠入1個(gè)核開(kāi)始分裂教材P55討論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？——沒(méi)有細(xì)胞核就不能分裂、分化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_____________________________________________________。蠑螈的細(xì)胞分裂、分化等生命活動(dòng)(細(xì)胞代謝)受細(xì)胞核控制再思考：蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有對(duì)照？——本實(shí)驗(yàn)既有相互對(duì)照(有核、無(wú)核一半)，又有自身對(duì)照(無(wú)核一半擠入核前后)。一、細(xì)胞核的功能[資料3]變形蟲(chóng)分割與核移植實(shí)驗(yàn)[資料3]變形蟲(chóng)分割與核移植實(shí)驗(yàn)變形蟲(chóng)取出核重新植入細(xì)胞核無(wú)核有核無(wú)核能消化，但不能攝食，對(duì)刺激無(wú)反應(yīng),細(xì)胞器退化死亡正常生活(照樣攝食、對(duì)刺激有反應(yīng)、能生長(zhǎng)和分裂等)恢復(fù)正常生活(照樣攝食、對(duì)刺激有反應(yīng)、能生長(zhǎng)和分裂等)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：___________________________________________________________________________________________。變形蟲(chóng)的分裂、生長(zhǎng)、再生、對(duì)刺激的反應(yīng)等生命活動(dòng)受細(xì)胞核控制[即細(xì)胞核是生命活動(dòng)的控制中心]本實(shí)驗(yàn)還可說(shuō)明：細(xì)胞只有保持完整性才能進(jìn)行正常的生命活動(dòng)再思考：變形蟲(chóng)分割與核移植實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有對(duì)照？也有相互對(duì)照和自身對(duì)照。一、細(xì)胞核的功能[資料4]傘藻的嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)[資料4]傘藻的嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)去掉帽嫁接交換柄再生帽？菊花形帽傘藻傘形帽

傘藻教材P55討論4：資料4說(shuō)明傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)取決于細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：___________________________________。細(xì)胞核控制傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)(帽的形狀)菊花形帽傘形帽傘藻核移植實(shí)驗(yàn)菊花形帽傘藻傘形帽

傘藻去掉帽移入菊花形帽傘藻的細(xì)胞核去掉帽移入傘形帽傘藻的細(xì)胞核菊花形帽傘藻傘形帽

傘藻再生帽？再生帽？菊花形帽傘形帽傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)取決于細(xì)胞核。教材P55討論5：結(jié)合克隆牛的實(shí)驗(yàn)，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)胞的細(xì)胞核，是否都來(lái)源于母牛乙體細(xì)胞的細(xì)胞核？母牛乙體細(xì)胞取出取出母牛甲卵母細(xì)胞去核的卵母細(xì)胞取出去核重組細(xì)胞核移植早期胚胎體外培養(yǎng)母牛丙胚胎移植克隆牛生產(chǎn)問(wèn)1：重組細(xì)胞遺傳物質(zhì)來(lái)源？問(wèn)2：克隆牛的所有細(xì)胞來(lái)源于？母牛乙的細(xì)胞核和母牛甲的細(xì)胞質(zhì)重組細(xì)胞的分裂和分化性狀幾乎與母牛乙一模一樣如何作答？克隆牛是由重組細(xì)胞發(fā)育[分裂和分化]而來(lái)，

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)。

克隆牛性狀幾乎與母牛乙一模一樣，

這說(shuō)明性狀是由細(xì)胞核決定的。如何作答？克隆牛所有的細(xì)胞都來(lái)自重組細(xì)胞的分裂和分化，

其細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)與母牛乙的遺傳物質(zhì)相同。一、細(xì)胞核的功能[總結(jié)]細(xì)胞核的功能[教材P55最后一段文字]——細(xì)胞核控制著細(xì)胞的____和___，是______________“控制中心”實(shí)驗(yàn)名稱結(jié)論歸納美西螈核移植實(shí)驗(yàn)傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)變形蟲(chóng)分割與核移植實(shí)驗(yàn)蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核控制著美西螈皮膚顏色的遺傳細(xì)胞核控制著蠑螈的細(xì)胞分裂和分化細(xì)胞核控制著變形蟲(chóng)的攝食、生長(zhǎng)等生命活動(dòng)

細(xì)胞核控制著傘藻形態(tài)結(jié)構(gòu)(帽)的遺傳遺傳代謝代謝遺傳細(xì)胞代謝和遺傳的二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜核膜核仁染色質(zhì)核孔6核基質(zhì)(核液)雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)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)交換和信息交流主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體注意：核膜屬于生物膜，離子和小分子物質(zhì)可出入核膜，有選擇透過(guò)性注意：核孔(核孔復(fù)合體，由蛋白質(zhì)組成)，大分子物質(zhì)(RNA、蛋白質(zhì))通過(guò)核孔出入[DNA不可以]，也有選擇性。核孔數(shù)目與細(xì)胞代謝旺盛程度呈正相關(guān)。[rRNA]注意：核仁大小與蛋白質(zhì)合成旺盛程度呈正相關(guān)。注意：染色質(zhì)易被堿性染料染成深色，與染色體是同一物質(zhì)的兩種存在狀態(tài)，染色質(zhì)(體)是DNA的主要載體[含水、離子、核苷酸、酶等]補(bǔ)充說(shuō)明：核膜和核仁在細(xì)胞分裂過(guò)程中，會(huì)周期性地消失(分裂前期)和重建(分裂末期)。[理解]染色質(zhì)與染色體的關(guān)系[教材P56第2段文字]染色質(zhì)(分裂間期：細(xì)絲狀，光鏡下不可見(jiàn))染色體(分裂期：圓柱狀或桿狀，光鏡下可見(jiàn))分裂前期：染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗分裂末期：染色體解螺旋，變細(xì)變長(zhǎng)故：染色質(zhì)和染色體的關(guān)系是__________________________________。同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)想一想：你知道基因嗎？基因和DNA又有什么關(guān)系？——基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(針對(duì)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物)，是控制生物性狀的基本單位。[理解]細(xì)胞核的功能[教材P56第3-5段文字]思考：為什么細(xì)胞核能夠控制細(xì)胞的代謝和遺傳？細(xì)胞核的染色質(zhì)(體)上有DNA，在細(xì)胞分裂時(shí)，DNA攜帶的________從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，保證了親子代細(xì)胞在________上的一致性。遺傳信息遺傳性狀________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________、________和________，完成生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老和凋亡。遺傳信息物質(zhì)合成能量轉(zhuǎn)化信息交流總結(jié)：請(qǐng)結(jié)合以上分析，給細(xì)胞核功能作一個(gè)更為全面的闡述？——細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。[是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的主要場(chǎng)所]DNA上儲(chǔ)存著遺傳信息DNA控制細(xì)胞的遺傳[細(xì)胞核]DNA控制細(xì)胞的代謝[細(xì)胞核][理解]細(xì)胞核的功能[教材P56第3-5段文字]教材P56左下問(wèn)題：同一生物體內(nèi)所有細(xì)胞的“藍(lán)圖”都是一樣的嗎？如果是一樣的，為什么體內(nèi)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能如此多樣？小腸上皮細(xì)胞受精卵血紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞群細(xì)胞分裂細(xì)胞分化(1)同一生物體內(nèi)所有細(xì)胞的“藍(lán)圖”都是一樣的：因?yàn)橥簧矬w內(nèi)所有細(xì)胞都來(lái)自于受精卵的分裂。(2)體內(nèi)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能多樣，是細(xì)胞分化的結(jié)果。三、細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體[教材P56最后一段文字]——細(xì)胞作為_(kāi)_____________，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧；各組分之間________成為一個(gè)__________，使生命活動(dòng)能夠在變化的環(huán)境中________、________地進(jìn)行。這是幾十億年_____的產(chǎn)物，是__________長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果。基本的生命系統(tǒng)分工合作統(tǒng)一的整體自我調(diào)控高度有序進(jìn)化生物與環(huán)境細(xì)胞既是生物體_____的基本單位，也是生物體_________的基本單位結(jié)構(gòu)代謝和遺傳[科學(xué)方法]建構(gòu)模型[教材P57小字]1.什么是模型？——模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的定性或定量描述。[科學(xué)方法]建構(gòu)模型[教材P57小字]2.模型的形式？(1)____模型：以____或者_(dá)___的形式，直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的模型。物理實(shí)物圖畫(huà)沃森和克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型[注意：照片不是物理模型(也不是模型)][科學(xué)方法]建構(gòu)模型[教材P57小字]2.模型的形式？(2)____模型：以方程式或曲線圖等數(shù)學(xué)形式來(lái)描述認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。數(shù)學(xué)分泌蛋白合成與分泌過(guò)程中膜面積變化種群理想條件下的“J”形增長(zhǎng)曲線[科學(xué)方法]建構(gòu)模型[教材P57小字]2.模型的形式？(3)____模型：以文字表述來(lái)抽象概括出事物本質(zhì)特征。用文字、圖線和符號(hào)等將有聯(lián)系的名詞或過(guò)程連接起來(lái)，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，主要由流程圖模型和概念圖模型兩種類型。概念[科學(xué)方法]建構(gòu)模型[教材P57小字]3.制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型(1)在設(shè)計(jì)并制作細(xì)胞模型時(shí)，_____是第一位的，其次才是______________。科學(xué)性模型的美觀與否在結(jié)構(gòu)上，細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)通過(guò)____相通；細(xì)胞各部分既_____，又____，協(xié)調(diào)一致地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。細(xì)胞核控制細(xì)胞的__________，但細(xì)胞核所需的原料和能量都來(lái)自_______，二者_(dá)_______________。核孔分工合作代謝和遺傳細(xì)胞質(zhì)相互依存，不可分割[科學(xué)方法]建構(gòu)模型[教材P57小字]3.制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型(2)步驟：確定模型種類→確定材料用具→確定實(shí)施過(guò)程和具體分工→完成模型制作→模型檢查、修補(bǔ)→表達(dá)交流。四、練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能有密切的聯(lián)系，據(jù)此判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)控制細(xì)胞器進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化等的指令，主要通過(guò)核孔從細(xì)胞核送到細(xì)胞質(zhì)。 (

)(2)細(xì)胞核功能的實(shí)現(xiàn)與細(xì)胞核中的染色質(zhì)密切相關(guān)。(

)2.細(xì)胞核內(nèi)行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是()A.核膜B.核孔C.染色質(zhì)D.核仁√√C3.

細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，下列各項(xiàng)不能作為這一結(jié)論的論據(jù)的是()A.DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)B.細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝和遺傳C.細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所D.細(xì)胞核位于細(xì)胞的正中央D二、拓展應(yīng)用1.染色體與染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。這兩種不同的狀態(tài)對(duì)于細(xì)胞的生命活動(dòng)有什么意義？——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(guò)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.有性生殖使雌雄兩性生殖細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一個(gè)新的細(xì)胞核，從而使后代的遺傳物質(zhì)同親代相比，既有繼承，又有變化。從這個(gè)角度看，你能找出不支持克隆人的論據(jù)嗎？——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。克隆是無(wú)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(méi)有什么變化，因而降低了適應(yīng)環(huán)境的能力。第3章章末《復(fù)習(xí)與提高》一、選擇題1.下列各項(xiàng)表示細(xì)胞結(jié)構(gòu)與其主要組成成分的對(duì)應(yīng)關(guān)系，錯(cuò)誤的是()A.染色體—DNAB.細(xì)胞膜——磷脂C.細(xì)胞骨架—多糖D.細(xì)胞壁—纖維素2.細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸物質(zhì)的具膜囊泡可以與細(xì)胞膜融合，由此可以推測(cè)囊泡膜的主要成分是()A.脂肪和蛋白質(zhì)B.蛋白質(zhì)和核酸C.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)D.多糖和脂質(zhì)CC3.白細(xì)胞可以吞噬病菌，這一事實(shí)說(shuō)明細(xì)胞膜具有()A.全透性B.保護(hù)作用C.選擇透過(guò)性D.一定的流動(dòng)性4.下列對(duì)生物膜的敘述，不正確的是()A.生物膜是細(xì)胞所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱B.各種生物膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)均相同C.膜的組成成分可以從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到高爾基體膜，再轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜D.各種生物膜既各司其職，又相互協(xié)調(diào)，共同完成細(xì)胞的生命活動(dòng)DB5.各種細(xì)胞器在功能上既有分工又有合作。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.植物細(xì)胞中的液泡與維持細(xì)胞的滲透壓有關(guān)B.中心體和核糖體與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體與分泌蛋白的加工有關(guān)D.葉綠體、線粒體與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化有關(guān)6.組成染色體的主要物質(zhì)是()A.蛋白質(zhì)和DNAB.DNA和RNAC.蛋白質(zhì)和RNAD.DNA和脂質(zhì)BA說(shuō)明：染色體中也有少量RNA二、非選擇題1.請(qǐng)將下列動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能概念圖補(bǔ)充完整。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

細(xì)胞?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

中心體與細(xì)胞有絲分裂相關(guān)合成蛋白質(zhì)2.細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。結(jié)合下面關(guān)于溶酶體發(fā)生過(guò)程和“消化”功能的示意圖，回答下列問(wèn)題。(1)b是剛形成的溶酶體，它來(lái)源于細(xì)胞器a；e是包裹著衰老細(xì)胞器d的小泡，而e的膜來(lái)源于細(xì)胞器c。由圖示可判斷：a、c、d分別是______________________。(2)f表示b與e正在融合，這種融合過(guò)程反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有__________特點(diǎn)。(3)細(xì)胞器a、b、c、d膜結(jié)構(gòu)的主要成分是___________等。(4)細(xì)胞器膜、____________等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜的研究具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，如可以模擬細(xì)胞膜的______________功能對(duì)海水進(jìn)行淡化處理。高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初級(jí)溶酶體線粒體自噬體次級(jí)溶酶體高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體一定流動(dòng)性蛋白質(zhì)與脂質(zhì)細(xì)胞膜與核膜控制物質(zhì)出入細(xì)胞[同步P69例1]若把變形蟲(chóng)的核從其體內(nèi)取出，則變形蟲(chóng)應(yīng)表現(xiàn)出()A.失去核的變形蟲(chóng)，雖停止伸出偽足，但在幾天后核就再生，能正?；顒?dòng)B.失去核的變形蟲(chóng)，細(xì)胞質(zhì)功能逐漸衰退，幾天內(nèi)將死亡C.失去核的變形蟲(chóng)，雖然反復(fù)