生物必修ⅰ人教新課標 細胞核系統(tǒng)的控制中心課件

1、第第3節(jié)細胞核節(jié)細胞核系統(tǒng)的控制中系統(tǒng)的控制中心心學習導航學習導航1.簡述細胞核的結構和功能。簡述細胞核的結構和功能。2.嘗試制作真核細胞的三維結構模型。嘗試制作真核細胞的三維結構模型。新知初探新知初探思維啟動思維啟動一、細胞核的分布、結構與功能一、細胞核的分布、結構與功能1.分布分布除了高等植物成熟的篩管細胞和除了高等植物成熟的篩管細胞和_等極少數(shù)細胞外，等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。真核細胞都有細胞核。哺乳動物成熟的紅細胞哺乳動物成熟的紅細胞2.結構結構雙層雙層細胞質(zhì)細胞質(zhì)RNA核糖體核糖體DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)DNA核質(zhì)核質(zhì)信息信息3.功能：細胞核是遺傳信息庫，是細胞功能：細胞核是

2、遺傳信息庫，是細胞_的控制中心。的控制中心。代謝和遺傳代謝和遺傳判一判判一判(1)細胞核存在于真核生物的所有細胞中。細胞核存在于真核生物的所有細胞中。()(2)細胞核位于細胞的正中央，所以它是細胞的控細胞核位于細胞的正中央，所以它是細胞的控制中心。制中心。()(3)控制細胞器進行物質(zhì)合成、能量轉換等的指控制細胞器進行物質(zhì)合成、能量轉換等的指令，主要是通過核孔從細胞核到達細胞質(zhì)的。令，主要是通過核孔從細胞核到達細胞質(zhì)的。()(4)染色質(zhì)是由染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，易被堿性和蛋白質(zhì)組成的，易被堿性染料染成深色。染料染成深色。()二、細胞核的功能及模型構建二、細胞核的功能及模型構建1.細胞核

3、的功能細胞核的功能(1)有關實驗有關實驗細胞核細胞核分裂和分化分裂和分化細胞核細胞核細細胞核胞核(2)結論：細胞核是遺傳信息庫，是細胞結論：細胞核是遺傳信息庫，是細胞_的控制中心。的控制中心。2.模型構建模型構建(1)概念：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識概念：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種對象所作的一種_的描述。的描述。(2)類型：物理模型、概念模型、類型：物理模型、概念模型、_等。等。代謝和遺傳代謝和遺傳簡化的概括性簡化的概括性數(shù)學模型數(shù)學模型(3)舉例：舉例：_制作的制作的DNA雙螺旋雙螺旋結構模型屬于物理模型，它形象而概括地反映結構模型屬于物理模型，它形象而概括地反

4、映了所有了所有DNA分子結構的共同特征。分子結構的共同特征。沃森和克里克沃森和克里克想一想想一想生物性狀的遺傳主要由細胞核控制，還是細胞質(zhì)生物性狀的遺傳主要由細胞核控制，還是細胞質(zhì)控制？控制？【提示提示】細胞核。細胞核。要點突破要點突破講練互動講練互動細胞核的結構及各部分結構的細胞核的結構及各部分結構的功能功能1.核膜核膜(1)結構結構核膜為雙層膜，上有核孔，為非封閉性膜結核膜為雙層膜，上有核孔，為非封閉性膜結構，做細胞切片在電鏡下觀察，呈不連續(xù)狀，構，做細胞切片在電鏡下觀察，呈不連續(xù)狀，如下圖：如下圖：外膜常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，且附著有大量的核糖外膜常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，且附著有大量的核糖體。體。(2)

5、功能特點功能特點物質(zhì)交換：某些大分子可通過核孔出入，如核內(nèi)物質(zhì)交換：某些大分子可通過核孔出入，如核內(nèi)mRNA經(jīng)核孔進入細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中合成的蛋白經(jīng)核孔進入細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)由核孔進入細胞核；某些離子和小分子物質(zhì)如質(zhì)由核孔進入細胞核；某些離子和小分子物質(zhì)如核苷酸等通過跨膜運輸出入核膜。核苷酸等通過跨膜運輸出入核膜。2.核仁核仁(1)真核細胞最明顯的結構，因為它的折光性真核細胞最明顯的結構，因為它的折光性強，與細胞的其他結構很容易區(qū)分，它通常是強，與細胞的其他結構很容易區(qū)分，它通常是單一的或者多個勻質(zhì)的球形小體。單一的或者多個勻質(zhì)的球形小體。(2)功能：與某種功能：與某種RNA的合成和核

6、糖體的形成的合成和核糖體的形成有關。有關。3.染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色質(zhì)染色體染色體不同不同點點存在時期存在時期分裂間期分裂間期分裂期分裂期形態(tài)形態(tài)細長的絲細長的絲光鏡下能看到呈光鏡下能看到呈圓柱狀或桿狀圓柱狀或桿狀相同相同點點成分成分主要是主要是DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)特性特性易被堿性染料染成深色易被堿性染料染成深色功能功能遺傳物質(zhì)的主要載體遺傳物質(zhì)的主要載體關系關系同一種物質(zhì)在不同時期的兩種同一種物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)存在狀態(tài)特別提醒特別提醒染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)DNA的主要載的主要載體，它只存在于真核細胞的細胞核中。在真核體，它只存在于真核細胞的細胞核中。在真

7、核細胞的細胞質(zhì)中細胞的細胞質(zhì)中(線粒體、葉綠體內(nèi)線粒體、葉綠體內(nèi))遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)僅單獨以僅單獨以DNA分子的形式存在，沒有蛋白質(zhì)與分子的形式存在，沒有蛋白質(zhì)與它結合形成染色質(zhì)它結合形成染色質(zhì)(體體)。在原核細胞內(nèi)遺傳物。在原核細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)以質(zhì)以DNA分子的形式存在，因此說，原核細胞分子的形式存在，因此說，原核細胞內(nèi)沒有染色體。內(nèi)沒有染色體。下列有關細胞核結構的敘述，正確的是下列有關細胞核結構的敘述，正確的是()A代謝旺盛的細胞核代謝旺盛的細胞核DNA數(shù)量上升數(shù)量上升B細胞核的核膜對物質(zhì)的通過具有選擇性，核細胞核的核膜對物質(zhì)的通過具有選擇性，核孔沒有孔沒有C不同細胞中核仁的大小和數(shù)量是一樣的

8、不同細胞中核仁的大小和數(shù)量是一樣的D細胞核行使遺傳功能的重要結構是染色體細胞核行使遺傳功能的重要結構是染色體【思路點撥思路點撥】解答本題應明確以下三點：解答本題應明確以下三點：與細胞代謝有關的物質(zhì)或結構。與細胞代謝有關的物質(zhì)或結構。核膜、核孔的功能特點。核膜、核孔的功能特點。細胞核的主要功能及行使者。細胞核的主要功能及行使者。【解析解析】代謝旺盛的細胞蛋白質(zhì)含量高，因代謝旺盛的細胞蛋白質(zhì)含量高，因此此mRNA、核糖體較多，核孔數(shù)目增多，核仁、核糖體較多，核孔數(shù)目增多，核仁體積增大。核膜、核孔對物質(zhì)的進出都有選擇體積增大。核膜、核孔對物質(zhì)的進出都有選擇性。細胞核的主要功能是遺傳與代謝的控制中性。

9、細胞核的主要功能是遺傳與代謝的控制中心，其行使者是心，其行使者是DNA，而，而DNA是染色體的主要是染色體的主要成分之一。成分之一?！敬鸢复鸢浮緿(1)選項選項C中的結構有什么功能？中的結構有什么功能？(2)選項選項D中的結構在什么時期出現(xiàn)？中的結構在什么時期出現(xiàn)？【提示提示】(1)與某種與某種RNA的合成以及核糖體的的合成以及核糖體的形成有關。形成有關。(2)在細胞分裂期。在細胞分裂期?；犹骄炕犹骄俊咎揭?guī)尋律探規(guī)尋律】DNA的變與不變的變與不變代謝旺盛的細胞中，核代謝旺盛的細胞中，核DNA數(shù)量不變，質(zhì)數(shù)量不變，質(zhì)DNA可能會增多，因為細胞質(zhì)中的可能會增多，因為細胞質(zhì)中的DNA主要主要分布

10、于線粒體、葉綠體，在代謝旺盛的細胞分布于線粒體、葉綠體，在代謝旺盛的細胞中線粒體會增多。中線粒體會增多。細胞核的功能細胞核的功能1.傘藻嫁接和核移植實驗分析傘藻嫁接和核移植實驗分析(1)傘藻嫁接實驗解讀傘藻嫁接實驗解讀(圖甲圖甲)將將A中的兩傘帽均去掉得中的兩傘帽均去掉得B；將將B中的傘柄交換位置嫁接得中的傘柄交換位置嫁接得C；繼續(xù)培養(yǎng)繼續(xù)培養(yǎng)C得得D。結論：傘帽形狀與傘柄無關。結論：傘帽形狀與傘柄無關。(2)傘藻核移植實驗解讀傘藻核移植實驗解讀(圖乙圖乙) 將將F的傘帽和細胞核去掉；的傘帽和細胞核去掉；將將E的細胞核取出，并移植到的細胞核取出，并移植到F中；中；繼續(xù)培養(yǎng)移植核后的繼續(xù)培養(yǎng)移植

11、核后的F得得G。結論：傘藻的傘帽形狀由細胞核控制，而與傘柄無結論：傘藻的傘帽形狀由細胞核控制，而與傘柄無關。關。說明：圖乙是對圖甲實驗的補充，進一步驗證細胞核說明：圖乙是對圖甲實驗的補充，進一步驗證細胞核功能。功能。2.細胞是一個高度有序的統(tǒng)一整體細胞是一個高度有序的統(tǒng)一整體細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結構復雜而精巧，各組細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結構復雜而精巧，各組分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進行。化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進行。(1)從結構上看：從結構上看：細胞核與細胞質(zhì)可以通過核細胞核與細胞質(zhì)

12、可以通過核孔相互溝通；孔相互溝通；細胞器膜和細胞膜、核膜等結構相互連接構細胞器膜和細胞膜、核膜等結構相互連接構成細胞完整的成細胞完整的“生物膜系統(tǒng)生物膜系統(tǒng)”。(2)從功能上看：細胞各部分結構和功能雖不相從功能上看：細胞各部分結構和功能雖不相同，但它們相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地同，但它們相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地共同完成各項生命活動。共同完成各項生命活動。(3)從調(diào)控上看：細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復制從調(diào)控上看：細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心。細胞的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心。細胞的整個生命活動主要是由的整個生命活動主要是由DNA調(diào)控和決定的，調(diào)控和決

13、定的，整個細胞形成了一個高度有序的調(diào)控系統(tǒng)。整個細胞形成了一個高度有序的調(diào)控系統(tǒng)。如下圖所示，用一根玻璃針，將一個變?nèi)缦聢D所示，用一根玻璃針，將一個變形蟲切成兩半，有核的一半能繼續(xù)生活，無核形蟲切成兩半，有核的一半能繼續(xù)生活，無核的一半死亡。如果將一個變形蟲的核取的一半死亡。如果將一個變形蟲的核取出，無核部分能短期生存，但不能繁殖后出，無核部分能短期生存，但不能繁殖后代，單獨的細胞核則無法生存。如果在去核三代，單獨的細胞核則無法生存。如果在去核三天后，再植回一個細胞核，這個變形蟲能夠正天后，再植回一個細胞核，這個變形蟲能夠正常生活。根據(jù)上述現(xiàn)象完成問題：常生活。根據(jù)上述現(xiàn)象完成問題：(1)正常

14、細胞中細胞核與細胞質(zhì)的關系是正常細胞中細胞核與細胞質(zhì)的關系是_。(2)去核后的變形蟲仍能生活一段時間，其原因去核后的變形蟲仍能生活一段時間，其原因是是_。(3)單獨的細胞核不能生存的原因是單獨的細胞核不能生存的原因是_。(4)去核后三天再植回一個細胞核，變形蟲又生去核后三天再植回一個細胞核，變形蟲又生活正常，由此可以說明活正常，由此可以說明_?！窘馕鼋馕觥考毎且粋€統(tǒng)一的整體，只有保持細胞是一個統(tǒng)一的整體，只有保持細胞的完整性，才能完成各項生理活動。由于細胞的完整性，才能完成各項生理活動。由于蛋白質(zhì)是生命活動的主要體現(xiàn)者，去核后的變蛋白質(zhì)是生命活動的主要體現(xiàn)者，去核后的變形蟲，細胞質(zhì)中已合成的

15、蛋白質(zhì)仍在形蟲，細胞質(zhì)中已合成的蛋白質(zhì)仍在發(fā)揮作用，所以可生活一段時間。發(fā)揮作用，所以可生活一段時間。而單獨裸露而單獨裸露的細胞核，由于失去了細胞質(zhì)所提供的營養(yǎng)及的細胞核，由于失去了細胞質(zhì)所提供的營養(yǎng)及能量，不久就死去。去核三天后，植回一個細能量，不久就死去。去核三天后，植回一個細胞核，變形蟲又恢復正常生活，說明細胞核在胞核，變形蟲又恢復正常生活，說明細胞核在細胞生命活動中起決定性作用。細胞生命活動中起決定性作用?！敬鸢复鸢浮?1)相互依存的統(tǒng)一整體相互依存的統(tǒng)一整體(2)已合已合成的蛋白質(zhì)仍在發(fā)揮作用成的蛋白質(zhì)仍在發(fā)揮作用(3)沒有營養(yǎng)物質(zhì)及沒有營養(yǎng)物質(zhì)及能量供應能量供應(4)細胞核在細胞生

16、命活動中起決定細胞核在細胞生命活動中起決定性作用性作用對細胞核的功能理解不全面對細胞核的功能理解不全面從母羊甲的體細胞中取出細胞核，注入母從母羊甲的體細胞中取出細胞核，注入母羊乙去掉細胞核的卵細胞中，融合后的細胞經(jīng)卵羊乙去掉細胞核的卵細胞中，融合后的細胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宮內(nèi)裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宮內(nèi)，生出的小羊大多數(shù)性狀，生出的小羊大多數(shù)性狀()A像甲和乙像甲和乙 B像甲像甲C像乙像乙 D像丙像丙【常見錯誤常見錯誤】選選A或選或選C。【錯因分析錯因分析】控制生物性狀的遺傳物質(zhì)主要存控制生物性狀的遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核內(nèi)，根據(jù)題干信息可知，小羊的大部在

17、于細胞核內(nèi)，根據(jù)題干信息可知，小羊的大部分性狀與甲羊相似。另外還受細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的分性狀與甲羊相似。另外還受細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的控制，少部分性狀與乙羊相似。控制，少部分性狀與乙羊相似?！菊_答案正確答案】B對傘藻的嫁接實驗理解不透徹對傘藻的嫁接實驗理解不透徹如圖，科學家對單細胞傘藻進行幼體嫁如圖，科學家對單細胞傘藻進行幼體嫁接，將甲種傘藻的傘柄嫁接到乙種傘藻的假根接，將甲種傘藻的傘柄嫁接到乙種傘藻的假根上，長出了傘帽。下列有關評價合理的是上，長出了傘帽。下列有關評價合理的是()A該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心B該實驗證明了細胞核是代謝的調(diào)控中心該實驗證明了細胞

18、核是代謝的調(diào)控中心C欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗D長出的傘帽與甲的傘帽特征相同長出的傘帽與甲的傘帽特征相同【正確解答正確解答】選選C。細胞核是細胞代謝和遺傳。細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，但要通過實驗證明細胞核決定傘帽的控制中心，但要通過實驗證明細胞核決定傘帽的特征，需要同時進行對照實驗，以增強實驗的的特征，需要同時進行對照實驗，以增強實驗的說服力；說服力；因假根中除細胞核外還有其他物質(zhì)或結構，故該因假根中除細胞核外還有其他物質(zhì)或結構，故該實驗不能證明細胞核是遺傳的控制中心或代謝的實驗不能證明細胞核是遺傳的控制中心或代謝的調(diào)控中心，故調(diào)控中心，故A、B錯。因性狀