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1、【屏幕顯示】大家還記得他是誰(shuí)嗎?沒(méi)錯(cuò),是多莉,他是世界上第一例體細(xì)胞核移植成功的動(dòng)物,你們還記得他的誕生過(guò)程嗎?有沒(méi)有同學(xué)可以起來(lái)簡(jiǎn)單描述一下?【屏幕顯示】多莉的產(chǎn)生涉及了三只羊,將甲羊的乳腺細(xì)胞核提取出來(lái)融入到乙羊去核的卵細(xì)胞中,待新的細(xì)胞形成胚胎后植入丙羊的子宮中,最后丙羊生下了多莉。描述的非常詳細(xì),那么多莉長(zhǎng)得像誰(shuí)呢?為什么呢?像甲羊,因?yàn)槎嗬虻募?xì)胞核來(lái)自甲羊。在多莉的產(chǎn)生過(guò)程中細(xì)胞核擔(dān)任了重要角色,這只是我們了解到的有關(guān)細(xì)胞核的冰山一角,今天我們就來(lái)全方位360度詳細(xì)了解它。(板書(shū):細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心) 哪一類細(xì)胞才具有真正的細(xì)胞核?真核細(xì)胞 那原核生物呢?他有 擬核。 大多數(shù)的真核

2、細(xì)胞都只有一個(gè)細(xì)胞核,其中少數(shù)無(wú)核或有多個(gè)細(xì)胞核。【屏幕顯示】無(wú)核的除了有之前了解過(guò)的哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞外,還有高等植物成熟的篩管細(xì)胞。多核的有人體的骨骼肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等, 【屏幕顯示】 細(xì)胞核位置也不是固定在中間不變的,通常是圓球形或橢球形,也有個(gè)別呈分葉狀,大小約占整個(gè)細(xì)胞體積的10%。我們首先來(lái)了解細(xì)胞核的功能。(板書(shū):功能)生物是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科,科學(xué)家們?yōu)榱搜芯窟@個(gè)問(wèn)題做了大量實(shí)驗(yàn),其中有四個(gè)最為經(jīng)典和成熟,今天我們就沿著科學(xué)家走過(guò)的足跡,去探討和學(xué)習(xí),重走科學(xué)探究之路。第一個(gè),美西螈核移植實(shí)驗(yàn)。美西螈是一種兩棲動(dòng)物,根據(jù)其體色的不同,將其分為黑美西螈和白美西螈兩種。

3、將黑美西螈的胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核取出來(lái),移植到白美西螈的去核卵細(xì)胞中,這樣就得到了重組的細(xì)胞。白色美西螈和黑色美西螈分別為重組細(xì)胞提供了什么?白色美西螈提供細(xì)胞質(zhì),黑色美西螈提供細(xì)胞核。你們認(rèn)為小美西螈皮膚的顏色是什么樣的?黑色實(shí)驗(yàn)說(shuō)明美西螈的膚色是由細(xì)胞核還是由細(xì)胞質(zhì)控制的?細(xì)胞核膚色呢是生物性狀的一種,性狀就是生物體的一些特征,結(jié)合多利的產(chǎn)生的過(guò)程,生物體性狀的遺傳主要由。細(xì)胞核控制的。細(xì)胞核【屏幕顯示】由這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們得出結(jié)論:生物體性狀的遺傳主要是由細(xì)胞核控制的 ?!酒聊伙@示】第二個(gè)實(shí)驗(yàn),傘藻的嫁接與核移植實(shí)驗(yàn),先介紹一下傘藻,傘藻是一種單細(xì)胞的綠藻,由帽、柄、假根三部分構(gòu)成,帽有兩種形狀,

4、一種傘形帽,一種菊花形帽,細(xì)胞核在基部的假根中,除了細(xì)胞核以外的部分其他都是細(xì)胞質(zhì),傘藻再生性很強(qiáng),傘帽切除之后,很短時(shí)間內(nèi)能夠生出新的傘帽?!酒聊伙@示】傘藻的嫁接實(shí)驗(yàn):首先,科學(xué)家將兩種傘藻帽切除,切斷他們的假根和柄的聯(lián)系,互相交換柄,然后觀察新長(zhǎng)出的帽的形狀。新長(zhǎng)出的帽有幾種可能性?菊花形或傘形如果長(zhǎng)出的帽的形狀與柄一致說(shuō)明什么?說(shuō)明新帽的形狀由柄決定。如果長(zhǎng)出的帽的形狀與假根一致說(shuō)明什么?說(shuō)明新帽的形狀由假根決定。事實(shí)證明,新帽的形狀是假根決定的。由此,我們就得出結(jié)論:傘藻帽的形狀是由細(xì)胞核控制的。這個(gè)結(jié)論正確嗎?不正確,因?yàn)榧俑糠旨扔屑?xì)胞質(zhì),又有細(xì)胞核,這個(gè)實(shí)驗(yàn)還不足以說(shuō)明問(wèn)題。 如

5、果要證明“傘帽的形狀具體是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的”需再怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?請(qǐng)一位同學(xué)起來(lái)說(shuō)說(shuō)看。將一種傘藻帽切除并且去掉核,再植入另外一種傘藻的細(xì)胞核。你能預(yù)測(cè)一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎?如果新長(zhǎng)出的傘帽與植入的細(xì)胞核一致,則說(shuō)明傘帽的形狀由細(xì)胞核控制,反之則是細(xì)胞質(zhì)。然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,長(zhǎng)出的新帽與植入的細(xì)胞核一致,傘藻帽的形狀由細(xì)胞核控制。傘藻帽的生長(zhǎng)呢,就是一個(gè)形態(tài)結(jié)構(gòu)建成的過(guò)程,所以,從這這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。 由這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以看出細(xì)胞核與細(xì)胞的遺傳有關(guān),那細(xì)胞核與細(xì)胞的生命活動(dòng)有沒(méi)有關(guān)系呢? 細(xì)胞生命活動(dòng)包括哪些?包括:細(xì)胞的生長(zhǎng),分裂和分化,細(xì)胞的攝食,對(duì)外界刺

6、激的反應(yīng)等等。首先我們來(lái)看細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂分化有什么關(guān)系?【屏幕顯示】科學(xué)家用蠑螈做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),這就是蠑螈,它是一種兩棲動(dòng)物,體型和蜥蜴相似,蠑螈的受精卵很大,科學(xué)家用頭發(fā)就將其受精卵從中間橫縊成有核和無(wú)核的兩半,中間有很少細(xì)胞質(zhì)相連,然后觀察兩個(gè)部分的細(xì)胞分裂情況。 觀察發(fā)現(xiàn)了什么不同的現(xiàn)象? 有核的一半能分裂,無(wú)核的一半停止分裂。說(shuō)明了什么問(wèn)題?說(shuō)明細(xì)胞核能控制細(xì)胞的分裂。 如果我們想進(jìn)一步驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論,要怎樣做呢? 既然細(xì)胞核的存在是他分裂與否的關(guān)鍵因素,無(wú)核的時(shí)候不分裂,那么有核的的時(shí)候怎樣呢?所以,當(dāng)有核部分分裂一段時(shí)間后,將頭發(fā)松一下,使得一個(gè)細(xì)胞核剛好擠到無(wú)核的一半之后,我們觀

7、察到擠進(jìn)核的這一半開(kāi)始分裂了,這也就驗(yàn)證了我們的結(jié)論是正確的。之后,隨著細(xì)胞的不斷分裂、分化,最后兩半都發(fā)育成了正常的胚胎,但發(fā)育的速度略有不同。有何不同呢?最先有核的一半發(fā)育的快些,后來(lái)才擠進(jìn)一個(gè)核的一半發(fā)育的慢些。生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)是細(xì)胞的分化,綜合前面的結(jié)果。我們可以總結(jié)出:細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化。 整個(gè)實(shí)驗(yàn)最突出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想是什么?采取了對(duì)照實(shí)驗(yàn),有前后對(duì)照和自身對(duì)照,無(wú)核前和有核后對(duì)照,有核的部分和無(wú)核部分對(duì)照。圍繞什么而對(duì)照?細(xì)胞核除此之外,細(xì)胞核與細(xì)胞其他的生命活動(dòng)有關(guān)系嗎?科學(xué)家又用變形蟲(chóng)做了探究。變形蟲(chóng)是一種單細(xì)胞真核生物,其體形非常靈活,對(duì)外界刺激非常敏感,當(dāng)有外界

8、刺激時(shí)體形就會(huì)發(fā)生一定的變化,再生能力強(qiáng)。 請(qǐng)一位同學(xué)起來(lái)描述一下科學(xué)家是怎樣實(shí)驗(yàn)的? 他們將變形蟲(chóng)切割分成有核的部分和無(wú)核的部分,然后觀察兩部分的生命活動(dòng)情況。 他們觀察到什么?無(wú)核的一半繼續(xù)消化已經(jīng)吞噬的食物,但不攝取食物,也不對(duì)外界刺激作出反應(yīng),高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞結(jié)構(gòu)退化。也就是說(shuō)不再進(jìn)行生命活動(dòng)。有核的一半呢?繼續(xù)攝食,對(duì)外界刺激仍有反應(yīng),失去的伸縮泡可以再生,可以繼續(xù)生長(zhǎng)和分裂,也就是說(shuō),生命活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。由此,很多人可能就簡(jiǎn)單的得出結(jié)論:細(xì)胞核控制細(xì)胞的生命活動(dòng)。其實(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是存在不足和漏洞的。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有大量的細(xì)胞器,切割很可能使兩部分的細(xì)胞器分布不均,造成了無(wú)核的部分沒(méi)有細(xì)胞

9、器或重要細(xì)胞器缺失,這樣細(xì)胞也不能再繼續(xù)生存下去,并且細(xì)胞質(zhì)中也有少量的DNA和RNA,在一定程度上也能影響生物體的生命活動(dòng),所以細(xì)胞生命活動(dòng)的不能繼續(xù)進(jìn)行不一定是細(xì)胞核缺失的緣故。如果要排除這種影響,我們需要怎樣補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)?zāi)??我們將剛才有核部分能正常進(jìn)行生命活動(dòng)的變形蟲(chóng)的細(xì)胞核,用顯微鉤針勾出,觀察發(fā)現(xiàn)和剛才無(wú)核部分相同,各種生命活動(dòng)停止,而如果及時(shí)移入同種變形蟲(chóng)的另一個(gè)核,它又可以恢復(fù)正常的生命活動(dòng)??梢?jiàn):細(xì)胞核控制著細(xì)胞的生命活動(dòng),是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。由這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)也就說(shuō)明了:細(xì)胞核控制生物的代謝 。 總結(jié)這四個(gè)實(shí)驗(yàn),一二兩個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是說(shuō)明了細(xì)胞核和遺傳的關(guān)系,三四兩個(gè)實(shí)驗(yàn)則是說(shuō)明了細(xì)

10、胞核與細(xì)胞代謝的關(guān)系,所以體現(xiàn)了細(xì)胞核的一個(gè)要作用:細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。(板書(shū))為什么細(xì)胞核能控制細(xì)胞的遺傳和代謝呢?結(jié)構(gòu)決定功能,讓我們從細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)中去尋找答案。細(xì)胞核包括核膜,核孔,核仁以及染色質(zhì)。(板書(shū))【屏幕顯示】細(xì)胞核結(jié)構(gòu)圖(邊講邊出現(xiàn)) 首先介紹最外面的核膜,它是細(xì)胞核的邊界,將核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分隔開(kāi)來(lái),形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。核膜由內(nèi)外兩層平行的不連續(xù)的單位膜組成,內(nèi)外兩層膜之間有間隙,面向細(xì)胞質(zhì)的一層膜為外膜,其表面有大量核糖體顆粒,有些部位與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,內(nèi)膜面向核質(zhì),表面光滑沒(méi)有核糖體。像水分子以及離子、葡萄糖、氨基酸等小分子物質(zhì)可以透過(guò)核膜進(jìn)入核內(nèi)。核膜的不連續(xù)

11、是因?yàn)閮?nèi)外兩層核膜在一些位點(diǎn)上融合成環(huán)狀孔道,稱為核孔,它可以選擇性地轉(zhuǎn)運(yùn)核內(nèi)外物質(zhì),RNA和蛋白質(zhì)可以自由進(jìn)出核孔,RNA攜帶遺傳信息,蛋白質(zhì)承擔(dān)生命活動(dòng),所以說(shuō)核孔是溝通核質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)頻繁的物質(zhì)交換和信息交流的通道。細(xì)胞類型不同和細(xì)胞生長(zhǎng)階段不同,核孔數(shù)目有較大差異,代謝越旺盛的細(xì)胞需要交換的物質(zhì)和信息越多,所以核孔的數(shù)目就越多。核仁是細(xì)胞核中最顯著的結(jié)構(gòu),由于核仁折光性很強(qiáng),很容易與其他結(jié)構(gòu)區(qū)分開(kāi),在光鏡下看到的核仁為均球體,核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。那么,為什么說(shuō):蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞核仁較大?思考一下。合成蛋白質(zhì)旺盛,需要的核糖體多,核仁生產(chǎn)活動(dòng)旺盛才能生產(chǎn)大量的核糖

12、體,自然體積就比較大。【屏幕顯示】最后,在核質(zhì)中分布著呈細(xì)長(zhǎng)絲狀線性復(fù)合結(jié)構(gòu)稱染色質(zhì),因容易被堿性染料染色深色物質(zhì)而得名。染色質(zhì)由DNA纏繞蛋白質(zhì)緊密結(jié)合組成的,染色質(zhì)繼續(xù)螺旋纏繞形成染色體,染色質(zhì)可以與染色體互相轉(zhuǎn)化?!酒聊伙@示】這是細(xì)胞分裂間期時(shí)的染色質(zhì),這是分裂期時(shí)的染色體。細(xì)胞分裂時(shí),細(xì)胞核解體,染色質(zhì)高度螺旋化,縮短變粗,成為圓柱狀或桿狀的染色體;細(xì)胞分裂結(jié)束,染色體解螺旋,重新成為細(xì)絲狀的染色質(zhì),被包圍在核膜中。所以我們說(shuō),染色質(zhì)和染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。比如某個(gè)同學(xué)長(zhǎng)得像你爸媽,是因?yàn)槟慵?xì)胞核內(nèi)的DNA一半來(lái)自你爸爸一半來(lái)自你媽媽;而同樣的草,羊吃了長(zhǎng)羊肉,

13、牛吃了長(zhǎng)牛肉,是因?yàn)榕Q蚣?xì)胞內(nèi)的DNA不同。細(xì)胞的遺傳和代謝都是由DNA控制的?!酒聊伙@示】染色體是DNA的主要載體,這是男性和女性細(xì)胞內(nèi)的染色體,全部的染色體又分布在細(xì)胞核內(nèi),因此細(xì)胞核又被稱為遺傳性息庫(kù)?!酒聊伙@示】 這些儲(chǔ)存在遺傳信息庫(kù)里的遺傳信息就像生命活動(dòng)的藍(lán)圖,就像蓋大樓的圖紙,細(xì)胞依據(jù)這張藍(lán)圖進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換、信息交流,完成生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老和凋亡,這張藍(lán)圖儲(chǔ)存在細(xì)胞核里,所以細(xì)胞核才具有控制細(xì)胞代謝和遺傳的功能。因此,細(xì)胞核功能的全面概括是:細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心。從細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間通過(guò)核孔進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流,到生物膜系統(tǒng)中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連核膜,外

14、連細(xì)胞膜;從細(xì)胞器間協(xié)調(diào)配合,共同完成分泌蛋白的合成與運(yùn)輸;從這些零零種種來(lái)看,我們可以領(lǐng)悟到:細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體。細(xì)胞無(wú)論沒(méi)有細(xì)胞質(zhì)還是沒(méi)有細(xì)胞核都是不行的。比如哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞,由于沒(méi)由細(xì)胞核,僅僅只在體內(nèi)存活120天左右;而人的精子,由于所含細(xì)胞質(zhì)量少,離體以后也只能存活23天。所以細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性保障了細(xì)胞功能的正常執(zhí)行。細(xì)胞作為基本的統(tǒng)一的生命系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧,各項(xiàng)生命活動(dòng)能夠在變化的環(huán)境中高度有序進(jìn)行,這就有賴于細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體。多細(xì)胞生物體都是由多個(gè)這樣的系統(tǒng)、這樣的整體構(gòu)成的,可以說(shuō):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單位。 另外國(guó)慶回去大家就要嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型了,在這里先講一下模型的建構(gòu)。何謂模型方法?就是以模型來(lái)揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法,以簡(jiǎn)化和直觀的形

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