【學習目標】細胞核的結構和功能是怎樣的？為什么說細胞核是細胞的“控制中心”？怎樣制作真核細胞的三維結構模型？第3章

細胞的基本結構第3節(jié)

細胞核的結構和功能【問題探討】從母牛乙的體細胞中取出細胞核，注入母牛甲去核的卵細胞中，移植后的細胞經(jīng)細胞分裂形成早期胚胎，將胚胎移植入母牛丙的子宮內。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胞核決定的。一個真核細胞，一般只有一個細胞核。哺乳動物成熟紅細胞和植物的篩管細胞沒有細胞核。草履蟲有兩個細胞核，骨骼肌細胞有多個細胞核。草履蟲紅細胞篩管細胞骨骼肌細胞性狀：指可遺傳的生物體形態(tài)結構，生理和行為等特征的總稱。果蠅的眼色人的膚色胚胎細胞卵細胞核移植去核取核黑美西螈白美西螈黑美西螈一、細胞核的功能重組細胞①過程：②結果：③結論：資料1：黑白美西螈核移植實驗探究美西螈皮膚的顏色是由細胞核還是由細胞質控制？美西螈的膚色由細胞核控制討論：1.美西螈的皮膚顏色與表皮細胞內黑色素的合成有什么關系？這一合成過程是由細胞核還是細胞質控制的？答：美西螈的皮膚顏色是皮膚表皮細胞內的黑色所決定的。表皮細胞內合成了黑色素，是皮膚呈褐色，不能合成黑色素的，皮膚呈白色。細胞內黑色素的合成是由細胞核控制的。美西螈的膚色由細胞核控制傘藻嫁接與核移植實驗(資料4)傘藻是一種單細胞藻類，2-5cm，由“帽”、柄和假根三部分組成，細胞核在基部(假根)。傘帽傘柄假根細胞核傘帽移除長出新傘帽研究發(fā)現(xiàn)，傘澡具有非常強的再生能力，比如人為去掉傘藻的帽，過一段時間后，柄上會長出新的帽；人為切斷傘藻的柄，還可以再接回去。（1）傘藻的嫁接實驗③結論：傘藻的形態(tài)(傘帽)由傘藻的假根控制①過程

②

結果探究傘藻的形態(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？是因為假根中含有細胞核嗎？能不能設計一個實驗來進一步探究傘帽的形狀是否與假根中的細胞核有關？換核---核移植實驗漢水丑生侯偉作品（2）傘藻的核移植實驗結論：排除了假根中其他物質的干擾傘藻的形態(tài)(傘帽)受細胞核控制。探究傘藻的形態(tài)結構由細胞核還是細胞質控制？細胞核控制著性狀的遺傳美西螈的核移植實驗傘藻嫁接與核移植實驗膚色遺傳受細胞核控制傘藻形態(tài)遺傳受細胞核控制①實驗過程與結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：蠑螈受精卵橫縊實驗①實驗過程與結果2.從資料2可以看出細胞核與細胞的分裂、分化有什么關系？蠑螈受精卵無核部分有核部分橫縊不分裂分裂擠入一個核發(fā)育為正常胚胎發(fā)育為正常胚胎（慢）（快）沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。討論②實驗結論：細胞核的控制細胞的分裂與分化。本實驗既有相互對照，又有自身對照。本實驗有對照組嗎？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；對外界的刺激不再發(fā)生反應；電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內質網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核一半的細胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核的一半一樣。如果及時植入同種變形蟲的另一個核，各種生命活動又會恢復。漢水丑生侯偉作品①過程與結果②結論：變形蟲的應激性、分裂、生長、再生等生命活動受細胞核控制。資料3：變形蟲切割實驗探究變形蟲的生命活動與細胞核的關系相互對照，自身對照。即：細胞控制變形蟲的生命活動（代謝）思考·討論5.結合克隆牛的實例，你認為生物體性狀的遺傳與細胞核有什么關系？克隆牛所有細胞核，是否都來源于母牛乙體細胞的細胞核？克隆牛是由重組的卵細胞發(fā)育成的。重組細胞包含了母牛乙的細胞核和母牛甲的細胞質。由這一重組細胞發(fā)育成的克隆牛性狀幾乎與母牛乙一模一樣，這說明性狀是由細胞核決定的?？寺∨Ｋ械募毎紒碜灾亟M細胞的細胞分裂，其細胞核中的遺傳物質與母牛乙的遺傳物質相同。你認為細胞核具有什么功能？一、細胞核的功能資料1：黑白美西螈核移植實驗資料4：傘藻嫁接與核移植實驗膚色遺傳受細胞核控制傘藻形態(tài)遺傳受細胞核控制細胞核控制細胞的遺傳資料2：蠑螈橫縊實驗資料3：變形蟲切割實驗細胞分裂、分化等受細胞核控制細胞生命活動受細胞核控制細胞核控制細胞的代謝細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。細胞核是系統(tǒng)的控制中心。二、細胞結構完整性（核質依存，不可分割）細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結構復雜而精巧；各組分之間分工作為一個統(tǒng)一的整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我調控、高度有序地進行。①細胞質為細胞核提供必要的養(yǎng)料和能量②細胞核指導細胞質進行各項生命活動③沒有細胞質的細胞核缺少養(yǎng)料能量供應，很快死亡④去核的細胞質因為還存在先前由核指導合成的各項物質，還可以短期生存，耗光后才死亡。三、細胞核的結構細胞核能夠控制細胞的代謝和遺傳，與細胞核的結構有關。核膜1324核仁染色質核孔核膜核仁核孔染色質雙層膜，將核內物質與細胞質分開與某種RNA的合成，及核糖體的形成有關實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換與信息交流如：有選擇性地允許一些分子進出細胞核（如mRNA、組蛋白等，但細胞核內DNA不能通過核孔進入細胞質）主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體染色質和染色體的關系？代謝越旺盛的細胞需要交換的蛋白質和RNA就越多，細胞核是如何解決這個問題的？染色質染色體蛋白質DNA分子思考·討論染色質和染色體是同一種物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。螺旋化、縮短變粗解螺旋染色質[絲狀]染色體[桿狀]核孔數(shù)目多，核仁較大。細胞核的結構與功能資料1：黑白美西螈核移植實驗資料4：傘藻嫁接與核移植實驗膚色遺傳受細胞核控制傘藻形態(tài)遺傳受細胞核控制細胞核控制細胞的遺傳資料2：蠑螈橫溢實驗資料3：變形蟲切割實驗細胞分裂、分化等受細胞核控制細胞分裂、生長等受細胞核控制細胞核控制細胞的代謝染色質中的DNA上儲存著遺傳信息，遺傳信息就像細胞生命活動的”藍圖”，細胞依據(jù)這個藍圖，進行物質合成、能量轉化和信息交流。染色質中的DNA上儲存著遺傳信息，隨細胞分裂，遺傳信息從親代細胞傳給子代細胞。3.你現(xiàn)在認為細胞核完整的功能是什么？思考·討論細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核的結構與功能結構核膜、核孔、核仁、染色質功能蛋白質DNA遺傳代謝儲存控制遺傳信息存在決定如圖為典型的細胞核及其周圍部分結構的示意圖，下列說法錯誤的是(

)DA.圖中1和5的連通，使細胞質和核內物質的聯(lián)系更為緊密B.圖中2為核孔，通過該結構不僅可以實現(xiàn)核質之間的物質交換，還可以實現(xiàn)信息交流C.若該細胞核內的4被破壞，該細胞蛋白質的合成將不能正常進行D.細胞核是細胞生命活動的控制中心和細胞代謝中心易錯提醒細胞核細胞代謝和遺傳的控制中心細胞代謝的中心是細胞質四、科學方法構建模型1.概念模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對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物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式表達。2.形式物理模型、概念模型、數(shù)學模型。3.模型構建的原則首要：科學性、準確性其次：美觀性細胞模型物理模型圖畫或實物形式，直觀地表達認識對象的特征的模型。DNA雙螺旋模型細胞模型圖畫形式實物形式動植物細胞的亞顯微結構模式圖物理模型：圖畫或實物形式，直觀地表達認識對象的特征的模型。屬于物理模型的是注意：細胞的顯微照片不是模型。概念模型文字、圖線和符號等將有聯(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，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。繁殖n代細菌數(shù)量Nn為Nn＝２n數(shù)學模型：用字母、數(shù)字及符號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在聯(lián)系的數(shù)學表達式，它可以描述生命現(xiàn)象，用邏輯推理、運算、求解等研究生命現(xiàn)象、解決生物學問題。時間/min20406080100120140160180細菌數(shù)量/個212223242526272829【課堂小結】一、細胞核的功能二、細胞結構完整性（核、質依存，不可分割）三、細胞核的結構核膜、核孔、核仁、染色質四、構建模型物理模型、數(shù)學模型、概念模型細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。P58復習與應用一、概念檢測1.√

√2.C3.D二、拓展應用1.【提示】染色體呈高度螺旋狀態(tài)，這種狀態(tài)有利于在細胞分裂過程中移動并分配到子細胞中去，而染色質處于細絲狀，有利于DNA完成復制、轉錄等生命活動。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得到了重新組合，從而大大增加了生物變異，增加了適應多變環(huán)境的能力，也為進化提供了原材料?？寺∈菬o性繁殖的產(chǎn)物，克隆人與親代相比，遺傳物質是一樣的，沒有什么變化，因而降低了適應環(huán)境的能力。還有，如果克隆人對某種疾病具有易感性，就可能帶來災難性的后果；在社會學意義上，克隆