第三章

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(wèn)題探討大多數(shù)真核細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核一個(gè)細(xì)胞核多個(gè)細(xì)胞核哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞雙小核草履蟲(chóng)肌細(xì)胞真核細(xì)胞都有一個(gè)細(xì)胞核嗎？高等植物成熟篩管細(xì)胞12細(xì)胞核的功能3細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)構(gòu)建模型關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)自變量：人為控制，遵循單一變量原則因變量：遵循可觀測(cè)性原則無(wú)關(guān)變量：相同且適宜（等量原則）對(duì)照原則:單一變量原則：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),一般既要設(shè)置對(duì)照組又要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同控制變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原則關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)照組的類(lèi)型：空白對(duì)照:自身對(duì)照：相互對(duì)照：條件對(duì)照：是指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)照組。是指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組。是指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照。是指雖然給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義的。過(guò)程結(jié)論分析1克隆牛乙甲體細(xì)胞卵母細(xì)胞提取提取取核去核體外培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植丙生產(chǎn)克隆牛重組細(xì)胞克隆牛的性狀與母牛乙?guī)缀跻荒Ｒ粯拥模@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。黑色美西螈胚胎細(xì)胞發(fā)育成黑色美西螈白色美西螈卵細(xì)胞重組細(xì)胞實(shí)驗(yàn)缺少對(duì)照，如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？美西螈的膚色遺傳受細(xì)胞核控制過(guò)程結(jié)論分析2黑白美西螈的核移植實(shí)驗(yàn)3.該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信嗎？1.美西螈皮膚顏色是由什么物質(zhì)決定的？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。2.表皮細(xì)胞合成黑色素的過(guò)程是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的？細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成是由細(xì)胞核控制的。黑色美西螈卵細(xì)胞發(fā)育成白色美西螈白色美西螈胚胎細(xì)胞重組細(xì)胞美西螈的膚色遺傳受細(xì)胞核控制對(duì)照結(jié)論2黑白美西螈的核移植實(shí)驗(yàn)3傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)帽（傘形）帽（菊花）柄柄假根假根

傘藻

傘藻是單細(xì)胞生物，細(xì)胞長(zhǎng)2-5cm,由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，其中細(xì)胞核位于假根部位。傘藻的再生性很強(qiáng)，即傘帽被切除之后，很短時(shí)間內(nèi)就能夠生出新的傘帽。嫁接實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析3傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)1.本實(shí)驗(yàn)中，切去“帽”后長(zhǎng)出的新“帽”的形狀是由柄決定的？還是由假根決定的？假根2.該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f(shuō)明傘帽的形狀由細(xì)胞核控制？不能3.要證明“傘帽的形狀由細(xì)胞核控制”需再怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？相互對(duì)照嫁接實(shí)驗(yàn)核移植實(shí)驗(yàn)傘藻“帽”的形狀是由細(xì)胞核控制的過(guò)程結(jié)論分析3傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)可排除假根中其他物質(zhì)的作用，證明細(xì)胞核控制傘藻“帽”的形狀相互對(duì)照蠑螈的細(xì)胞分裂、分化受細(xì)胞核控制既有相互對(duì)照又有自身前后對(duì)照。停止分裂繼續(xù)分裂有核后開(kāi)始分裂發(fā)育快發(fā)育慢繼續(xù)分裂過(guò)程結(jié)論分析4蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照自身對(duì)照過(guò)程結(jié)論5變形蟲(chóng)切割實(shí)驗(yàn)變形蟲(chóng)切割不攝食、不生長(zhǎng)分裂、對(duì)刺激無(wú)反應(yīng)無(wú)核部分有核部分取出核正常生命活動(dòng)無(wú)核部分細(xì)胞核死亡植核正常生命活動(dòng)一段時(shí)間死亡死亡1.細(xì)胞核在變形蟲(chóng)的生命活動(dòng)中必不可少。2.細(xì)胞質(zhì)在變形蟲(chóng)的生命活動(dòng)中必不可少。細(xì)胞只有保持其結(jié)構(gòu)的完整性，才能正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。一、細(xì)胞核的功能遺傳代謝細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳，是細(xì)胞的“控制中心”。細(xì)胞核為什么能成為細(xì)胞的“控制中心”呢？根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)，細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？思考1.克隆牛實(shí)驗(yàn)2.美西螈的核移植實(shí)驗(yàn)3.傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)4.蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)5.變形蟲(chóng)切割與核移植實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核控制細(xì)胞的分裂、分化細(xì)胞核控制細(xì)胞的生命活動(dòng)美西螈的膚色由細(xì)胞核控制的傘藻“帽”的形態(tài)由細(xì)胞核決定克隆牛的性狀是由細(xì)胞核控制核

膜核仁染色質(zhì)核孔細(xì)胞核立體結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞核平面結(jié)構(gòu)模式圖二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖核孔核仁核膜染色質(zhì)1.染色質(zhì)二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)細(xì)胞核內(nèi)易被堿性染料染成深色的物質(zhì)。①概念：②主要成分：由DNA和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合形成。③功能：遺傳物質(zhì)的主要載體。染色質(zhì)DNA遺傳信息的載體蛋白質(zhì)染色體染色質(zhì)與染色體的關(guān)系核心素養(yǎng)染色質(zhì)與染色體①染色質(zhì)與染色體的關(guān)系：同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。染色質(zhì)染色體高度螺旋、縮短變粗解螺旋分裂間期分裂期②兩種存在形態(tài)原因：分裂期：染色體的形態(tài)有利于均分遺傳物質(zhì)間期：染色質(zhì)形態(tài)有利于DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)染色體細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖核孔核仁核膜染色質(zhì)①雙層膜，外膜附著許多核糖體且常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連②核膜是不完全連續(xù)的，其上有核孔③核膜是生物膜，主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成①屏障作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)②核膜控制離子和小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能2.核膜二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖核孔核仁核膜染色質(zhì)①實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。②大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道③代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔數(shù)量較多。功能2.核孔二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)核孔結(jié)構(gòu)模型外膜內(nèi)膜選擇透過(guò)性，如蛋白質(zhì)可進(jìn)、RNA可出、DNA不能通過(guò)核孔細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖核孔核仁核膜染色質(zhì)3.核仁二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與核糖體RNA(rRNA)合成和核糖體的形成有關(guān)蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞，核仁大如:分泌細(xì)胞、卵母細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞等核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝呈正相關(guān)功

能染色體組分含有細(xì)胞核（遺傳物質(zhì)）（遺傳物質(zhì)的載體）儲(chǔ)存遺傳信息（藍(lán)圖）物質(zhì)的合成能量的轉(zhuǎn)換信息的交流蛋白質(zhì)DNA完成生長(zhǎng)發(fā)育衰老凋亡親代細(xì)胞子代細(xì)胞細(xì)胞分裂DNA復(fù)制控制細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系：

細(xì)胞代謝控制中心遺傳的控制中心遺傳信息庫(kù)功能細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。相適應(yīng)核膜：把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)結(jié)構(gòu)功能細(xì)胞核核仁：與rRNA合成及核糖體形成有關(guān)核孔：核與質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流染色質(zhì)：和蛋白質(zhì)組成，高度螺旋化后形成染色體。DNA遺傳信息庫(kù)細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心遺傳信息證實(shí)美西螈核移植實(shí)驗(yàn)蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)變形蟲(chóng)切割實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)存小結(jié)：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。_________控制著細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換和信息交流_________細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所_________是細(xì)胞遺傳特性和代謝活動(dòng)的控制中心細(xì)胞核細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)知識(shí)歸納1234★并不是所有物質(zhì)都能進(jìn)出核孔：核孔是由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出明顯的選擇性，如細(xì)胞核中的DNA不能通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)核心素養(yǎng)易錯(cuò)①易錯(cuò)②所有物質(zhì)都能通過(guò)核孔（）物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核都需要通過(guò)核孔（）★核孔是RNA、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道；小分子物質(zhì)可以通過(guò)核膜進(jìn)出細(xì)胞核。1234核心素養(yǎng)易錯(cuò)③核孔的數(shù)量和核仁的大小是固定不變的（）★核孔的數(shù)量和核仁的大小與細(xì)胞代謝強(qiáng)度有關(guān)。代謝旺盛的細(xì)胞，核孔數(shù)量較多，核仁較大。核仁是遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存場(chǎng)所（）真核生物的遺傳物質(zhì)分布于染色體（染色質(zhì)）上易錯(cuò)④三、模型構(gòu)建1概念模型2物理模型3數(shù)學(xué)模型是指以圖示、文字、符號(hào)等組成的

形式對(duì)事物的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行描述、闡明。流程圖概念：實(shí)例：特點(diǎn)：概念：實(shí)例：特點(diǎn)：概念：形式：特點(diǎn)：中心法則圖解、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的解釋模型、血糖平衡調(diào)節(jié)的模型等比較直觀化、模式化根據(jù)相似原理