3.3 細胞核的結(jié)構(gòu)和功能（人教版生物必修1知識）

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第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)

本節(jié)目標

細胞核的功能

細胞核的結(jié)構(gòu)

課堂導(dǎo)入

1

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，移植后的細胞精細胞分裂形成早期胚胎，將胚胎移植入母牛丙的子宮，出生的小牛幾乎與母牛乙的性狀一模一樣，稱之為“克隆?！?/p>

討論

克隆牛的性狀與母牛乙?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。

用光學(xué)顯微鏡觀察細胞，最容易注意到的一個結(jié)構(gòu)是（），除了高等植物成熟的（）細胞和哺乳動物成熟的（）等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有（）。

光鏡下的細胞

電鏡下的細胞

細胞核

篩管

紅細胞

細胞核

新課講授

2

一、細胞核的功能

資料一

卵細胞

胚胎細胞

核移植

取核

去核

黑美西螈

黑美西螈

白美西螈

黑美西螈

白美西螈

討論

美西螈的皮膚顏色與表皮細胞內(nèi)黑色素的合成有什么關(guān)系？這一合成過程是由細胞核還是細胞質(zhì)控制的？

美西螈皮膚的顏色是皮膚表皮細胞內(nèi)的黑色素決定的，表皮細胞內(nèi)合成了黑色素，使皮膚呈黑色，不能合成黑色素的，皮膚呈白色，細胞內(nèi)黑色素的合成是由細胞核控制的

科學(xué)家用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫溢為有核和無核的兩半，中間只有很少的細胞質(zhì)相連。結(jié)果，有核的一半能分裂，無核的一半則停止分裂。當有核的一半分裂到16~32個細胞時，如果這時將一個細胞核擠到無核的一半，這一半也會開始分裂。最后兩半都能發(fā)育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發(fā)育得慢一些。

資料二

討論

細胞核與細胞的分裂、分化有什么關(guān)系？（視頻）

沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化

資料三

科學(xué)家做過這樣的實驗。將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半雖然能消化已吞噬的食物，但不能攝取食物，對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)；電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內(nèi)質(zhì)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(yīng)；失去的伸縮泡可以再生，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核的一半的細胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核的一半一樣。如果及時植入另一個同種變形蟲的細胞核，各種生命活動又會恢復(fù)。

討論

通過上面的資料，你可以得出什么結(jié)論？（視頻）

細胞核是細胞生命活動的控制中心

資料四

傘藻是一種單細胞生物，由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，細胞核在基部。科學(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗。

討論

傘澡的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點取決于細胞核還是細胞質(zhì)？（視頻）

傘澡的形態(tài)結(jié)構(gòu)取決于細胞核

結(jié)合克隆牛的實例，你認為生物體形狀的遺傳與細胞核有什么關(guān)系？克隆牛所有細胞的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(zhì)，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，克隆牛所有的細胞都來自重組細胞的細胞分裂，其細胞核中的遺傳物質(zhì)與母牛乙的遺傳物質(zhì)相同。

小結(jié)

實驗名稱結(jié)論

美西螈

核移植實驗生物體性狀的遺傳是由細胞核控制的

蠑螈受精卵

橫縊實驗細胞核控制著細胞的分裂、分化

變形蟲去核

及核移植實驗細胞核是細胞生命活動的控制中心

傘藻嫁接

與核移植實驗生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān)

結(jié)論：細胞核是細胞的遺傳和代謝的控制中心。

注意說明

①凡是無核細胞，既不能生長也不能分裂，如哺乳動物和人的成熟紅細胞、血小板、植物的篩管細胞；人工去核的細胞，一般也不能存活太久。

②有些細胞不止具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中細胞核核多達數(shù)百個。

③原核生物的擬核是遺傳物質(zhì)儲存的主要場所，是細胞代謝和遺傳的控制中心。

有人把細胞核比喻為細胞的“大腦”、細胞的“控制中心”。細胞核為什么能成為細胞的“控制中心”呢？

二、細胞核的結(jié)構(gòu)

這與細胞核的結(jié)構(gòu)是分不開的。

真核細胞細胞核的主要結(jié)構(gòu)有核膜（上有核孔）、核仁、染色質(zhì)等。

核膜

雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開

核仁

與某種RNA的合成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，DNA是遺傳信息的載體

核孔

實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流

核膜

結(jié)構(gòu)

a.雙層膜，膜外附著許多核糖體，常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連

b.核膜不是完全連續(xù)的，其上有核孔

c.核膜是生物膜，主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成

功能

a.起屏障作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開

b.控制離子和小分子物質(zhì)進出細胞

c.核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道。代謝旺盛的細胞中，和孔數(shù)量較多

核仁

（1）核仁與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān)

（2）蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核仁體積相對較大

染色質(zhì)和染色體的比較

染色質(zhì)染色體

相同點成分主要是DNA和蛋白質(zhì)

特性易被堿性染料染成深色

功能遺傳物質(zhì)的主要載體

不同點存在時期有絲分裂間期、末期有絲分裂前、中、后期

形態(tài)細長的絲狀光學(xué)顯微鏡下能看到呈圓柱狀或桿狀

聯(lián)系染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)：

染色質(zhì)染色體

（分裂間期、末期）（分裂前、中、后期）

高度螺旋、縮短變粗

解螺旋，變細、邊長

染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)

課堂小結(jié)

課堂精練

是非題

（1）氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通過核膜（）

（2）核孔是生物大分子可以選擇性進出的通道（）

（3）細胞核有兩層核膜，其上具有核孔，核孔是DNA進出細胞質(zhì)的通道（）

（4）染色質(zhì)和染色體是存在于細胞核中的兩種不同物質(zhì)。（）

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