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第3節(jié)
細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能
SW生老師
2017年，世界首批克隆猴在我國誕生
克隆猴：“中中”和“華華”
問題探討
母牛甲：取卵細(xì)胞去核
早期胚胎
植入母牛丙子宮
小牛？
克隆牛
克隆的小牛長相和誰相似？能說明什么？
母牛乙：從體細(xì)胞中取出核
美西螈的膚色是由表皮細(xì)胞內(nèi)的黑色素決定的。表皮細(xì)胞合成黑色素的過程是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的？
【資料1】美西螈核移植實(shí)驗(yàn)
思考
核移植
卵細(xì)胞
去核
胚胎細(xì)胞
取核
黑美西螈
白美西螈
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
美西螈膚色的遺傳是由細(xì)胞核控制的。
實(shí)驗(yàn)分析：
缺少對照組。
一、細(xì)胞核的功能
【資料1】美西螈核移植實(shí)驗(yàn)
核移植
卵細(xì)胞
去核
胚胎細(xì)胞
取核
黑美西螈
白美西螈
核移植
胚胎細(xì)胞
取核
卵細(xì)胞
去核
黑美西螈
白美西螈
實(shí)驗(yàn)組
對照組
美西螈核移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著生物體的膚色（性狀）
【資料2】蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)
蠑螈的受精卵
無核
有核
不分裂
發(fā)育（慢）
發(fā)育（快）
實(shí)驗(yàn) 操作1：用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為一半有核，一半沒核 操作2：將有核一半的一個細(xì)胞擠到無核的一半
結(jié)果 有核一半可以分裂 無核一半停止分裂 無核一半開始分裂
相互對照
自身前后對照
思考
分裂
繼續(xù)分裂
開始分裂
從該實(shí)驗(yàn)可以看出細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有什么關(guān)系？
美西螈核移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著生物體的膚色（性狀）
細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化
蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)
變形蟲
能消化，但不能攝食，刺激無反應(yīng),細(xì)胞器退化
正常
植入細(xì)胞核
恢復(fù)生命活動
無核
有核
無核
死亡
【資料3】變形蟲切割與核移植實(shí)驗(yàn)
取出核
死亡
①
①—相互對照：
細(xì)胞核在變形蟲的生命活動中必不可少。
變形蟲
能消化，但不能攝食，刺激無反應(yīng),細(xì)胞器退化
正常
植入細(xì)胞核
恢復(fù)生命活動
無核
有核
無核
死亡
取出核
死亡
②
③
②③—自身前后對照：
細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)“相互依存”，細(xì)胞只有保持完整性才能進(jìn)行正常的生命活動。
美西螈核移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著生物體的膚色（性狀）
細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化
蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著細(xì)胞新陳代謝等生命活動
變形蟲切割核和核移植實(shí)驗(yàn)
帽（傘形）
帽（菊花）
柄
柄
假根
假根
傘藻
【資料4】傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)
傘藻，單細(xì)胞綠藻，由傘帽傘柄傘根構(gòu)成，細(xì)胞長度 2 5 厘米，細(xì)胞核位于假根當(dāng)中，有很強(qiáng)的再生能力。
提出問題 傘藻“帽”的形態(tài)是由柄還是假根決定的？
做出假設(shè)
傘藻“帽”的形態(tài)是由柄決定的
傘藻“帽”的形態(tài)是由假根決定的
實(shí)驗(yàn)設(shè)計
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
傘藻“帽”的形態(tài)是由柄決定的
傘藻“帽”的形態(tài)是由假根決定的
預(yù)測結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)論——傘藻“帽”的形態(tài)由假根決定。
傘藻核移植實(shí)驗(yàn)
思考
假根既有細(xì)胞核又有細(xì)胞質(zhì)，傘藻“帽”的形態(tài)是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)決定的呢？
做出假設(shè)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
預(yù)測結(jié)果
傘藻“帽”的形態(tài)是由細(xì)胞核決定的
傘藻“帽”的形態(tài)是由細(xì)胞核決定的
美西螈核移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著生物體的膚色（性狀）
細(xì)胞核控制著生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)（性狀）
傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化
蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制著細(xì)胞新陳代謝等生命活動
變形蟲切割核和核移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核控制細(xì)胞的遺傳和代謝。
“控制中心”
細(xì)胞的代謝
細(xì)胞的代謝
生物性狀的遺傳
生物性狀的遺傳
核膜（雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開）
核孔（實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流）
核仁（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)）
染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成）
二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)
細(xì)胞核分布：除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核
結(jié)構(gòu)
功能
雙層膜，外膜附著核糖體，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連;
不是完全連續(xù)的，有核孔；
由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。
把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開，起屏障作用；
控制離子和小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核，具有選擇透過性。
1. 核膜
功能
適應(yīng)
實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。
作為生物大分子(RNA、蛋白質(zhì)等)選擇性進(jìn)出細(xì)胞核的通道。
代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞，核孔數(shù)多。
核孔結(jié)構(gòu)模型
外膜
內(nèi)膜
2. 核孔
功能
適應(yīng)
原核細(xì)胞
與某種RNA(rRNA)合成以及核糖體的形成有關(guān)。
代謝越旺盛（蛋白質(zhì)合成旺盛）的細(xì)胞，核仁體積越大。如：分泌細(xì)胞、卵母細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞等。
核糖體的形成與核仁無關(guān)。
3. 核仁
命名
因易被堿性染料（甲紫溶液或醋酸洋紅溶液）染成深色而命名。
根尖分生區(qū)組織細(xì)胞染色體
4. 染色質(zhì)和染色體
形態(tài)
由DNA和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合形成。
極細(xì)的絲狀物（在光學(xué)顯微鏡下不可見）；
結(jié)構(gòu)
染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗，呈圓柱狀或桿狀（在光學(xué)顯微鏡下可見）；
形態(tài)
同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)
染色質(zhì)
染色體
螺旋化、變粗、變短
解螺旋
染色質(zhì)
(絲狀)
染色體
(桿狀)
分裂間期
前期
中期
分裂后期
分裂末期
細(xì)胞
線粒體
葉綠體
真核細(xì)胞細(xì)胞、細(xì)胞核、染色質(zhì)、DNA之間的關(guān)系是什么？
細(xì)胞核
染色質(zhì)
DNA
細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心
細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位
細(xì)胞只有保持完整性，才能正常地完成各項(xiàng)生命活動
模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)識對象所作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來表達(dá)。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征，這種模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子結(jié)構(gòu)的共同特征。
科學(xué)方法——建構(gòu)模型
細(xì)胞核
結(jié)構(gòu)
功能
相適應(yīng)
儲存遺傳信息
核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開
核孔：核與質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流
核仁：與rRNA合成及核糖體形成有關(guān)
染色質(zhì)： 和蛋白質(zhì)組成，高度螺旋化后形成染色體
遺傳信息庫
細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心
DNA
課堂總結(jié)
課堂練習(xí)
一、概念檢測
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
√
√
C
3.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)儲存和復(fù)制的場所
D.細(xì)胞核位于細(xì)胞的正中央
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)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)這兩種不同的狀態(tài)對于細(xì)胞的生命活動有什么意義
染色體呈高度螺旋化狀態(tài)，這種狀態(tài)有利于在細(xì)胞分裂過程中移動并分配到子細(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。
D
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。從這個角度看，你能找出不支持克隆人的論據(jù)嗎 你還能說出其他論據(jù)嗎
有性生殖的子代繼承了雙親的遺傳信息，雙親的遺傳物質(zhì)在子代中得到了重新組合，從而大大增加了生物變異的多樣性，增強(qiáng)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)境變化的能力。還有，如果克隆人對某種疾病具有易感性，就可能帶來災(zāi)難性的后果；在社會學(xué)意義上，克隆人沒有傳統(tǒng)意義上的父親和母親，這會沖擊原有的家庭和社會倫理觀念，等等。

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