3.3細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能【知識(shí)精研+能力提升】高一上學(xué)期生物人教版必修1

3.3細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能任課教師：陳思熹*細(xì)胞核的分布1、細(xì)胞核的功能2、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)3、細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體*科學(xué)方法——建構(gòu)模型本節(jié)聚焦光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞電子顯微鏡下的細(xì)胞細(xì)胞核*細(xì)胞核的分布思考：是不是所有的真核細(xì)胞都有細(xì)胞核？高等植物成熟的篩管細(xì)胞（無(wú)核）哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞（無(wú)核）思考：有細(xì)胞核的細(xì)胞是否都只有一個(gè)細(xì)胞核？絕大多數(shù)真核細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核，有的細(xì)胞中有多個(gè)核。雙小核草履蟲(chóng)骨骼肌細(xì)胞*細(xì)胞核的分布真核細(xì)胞絕大部分真核細(xì)胞有１個(gè)細(xì)胞核少數(shù)細(xì)胞有多個(gè)細(xì)胞核(如：雙小核草履蟲(chóng)有2個(gè)、肌細(xì)胞有多個(gè))高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核*細(xì)胞核的分布細(xì)胞核究竟具有什么功能呢？資料１：美西螈的核移植實(shí)驗(yàn)胚胎細(xì)胞卵細(xì)胞取核去核胚胎移植?一、細(xì)胞核的功能結(jié)論：美西螈的皮膚顏色（遺傳性狀）主要受細(xì)胞核的控制。資料１：美西螈的核移植實(shí)驗(yàn)胚胎細(xì)胞卵細(xì)胞取核去核胚胎移植?[請(qǐng)思考]本實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)嗎？如何改善？缺乏對(duì)照組一、細(xì)胞核的功能核移植技術(shù)胚胎細(xì)胞卵細(xì)胞重組細(xì)胞取核去核增加對(duì)照實(shí)驗(yàn)組，增強(qiáng)結(jié)論的說(shuō)服力。一、細(xì)胞核的功能討論：1、美西螈的皮膚顏色與表皮細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成有什么關(guān)系？這一合成過(guò)程是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制的？

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。表皮細(xì)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(xì)胞內(nèi)黑色素的合成是由細(xì)胞核控制的。一、細(xì)胞核的功能一、細(xì)胞核的功能——蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)資料2：蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)蠑螈受精卵

部分

部分橫縊不分裂分裂擠入一個(gè)核發(fā)育為正常胚胎發(fā)育為正常胚胎（慢）（快）細(xì)胞的分裂無(wú)核有核細(xì)胞的分化既有相互對(duì)照，又有自身對(duì)照。該實(shí)驗(yàn)是否有對(duì)照？蠑螈的

受精卵無(wú)核分裂不分裂開(kāi)始分裂發(fā)育

(快)發(fā)育

(慢)有核結(jié)論：蠑螈的細(xì)胞分裂、分化受細(xì)胞核控制。變形蟲(chóng)能消化，但不能攝食，刺激無(wú)反應(yīng),細(xì)胞器退化正常取出核植入細(xì)胞核恢復(fù)生命活動(dòng)無(wú)核有核無(wú)核死亡資料3：變形蟲(chóng)的切割實(shí)驗(yàn)單細(xì)胞真核生物，有再生能力結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)既有相互對(duì)照，又有自身的前后對(duì)照。變形蟲(chóng)的分裂、生長(zhǎng)、再生、應(yīng)激性等生命活動(dòng)是由細(xì)胞核控制。核質(zhì)互依不能單獨(dú)存活傘帽傘柄假根（內(nèi)有細(xì)胞核）傘藻：?jiǎn)渭?xì)胞藻類植物資料4：傘藻嫁接、核移植實(shí)驗(yàn)思考：傘帽的形態(tài)結(jié)構(gòu)是由傘柄還是假根控制的？菊花形傘藻傘形傘藻傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)結(jié)論：假根控制傘帽的形態(tài)結(jié)構(gòu)。思考：假根中的核還是其它物質(zhì)控制傘帽的形態(tài)結(jié)構(gòu)？一、細(xì)胞核的功能討論：設(shè)計(jì)核移植實(shí)驗(yàn)。①傘帽的形狀由假根決定還是由傘柄決定？②該實(shí)驗(yàn)是否有對(duì)照？③能否得出“傘帽的形狀由細(xì)胞核決定”這一結(jié)論？為什么？④若不能，說(shuō)明理由并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。既有相互對(duì)照，又有自身對(duì)照。假根中細(xì)胞質(zhì)也有可能決定了傘帽的形狀。假根決定傘帽形狀資料4：傘藻嫁接、核移植實(shí)驗(yàn)去帽和核

核移植取核結(jié)果：假根中的細(xì)胞核控制傘帽的形態(tài)結(jié)構(gòu)。傘藻核移植實(shí)驗(yàn)一、細(xì)胞核的功能結(jié)論：傘藻“帽”形態(tài)結(jié)構(gòu)建成與遺傳受細(xì)胞核控制。討論：4、通過(guò)本節(jié)問(wèn)題探討結(jié)合克隆牛的實(shí)例，你認(rèn)為生物體性狀的遺傳與細(xì)胞核有什么關(guān)系？克隆牛所有細(xì)胞的細(xì)胞核，是否都來(lái)源于母牛乙體細(xì)胞的細(xì)胞核？這說(shuō)明了克隆牛的性狀是由細(xì)胞核決定的?？寺∨Ｋ械募?xì)胞都來(lái)自重組細(xì)胞的細(xì)胞分裂，其細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)與母牛乙的遺傳物質(zhì)相同。一、細(xì)胞核的功能蠑螈細(xì)胞的分裂、分化是由細(xì)胞核控制的。細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。資料2:資料3：美西螈皮膚顏色的遺傳是由細(xì)胞核控制的。資料1：傘藻“帽”形態(tài)結(jié)構(gòu)建成與遺傳受細(xì)胞核控制。資料4：遺傳代謝

結(jié)論：細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心自主探究：請(qǐng)對(duì)思考·討論中的4種資料進(jìn)行歸納總結(jié)一、細(xì)胞核的功能細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)如何決定其控制遺傳和代謝的功能？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材教材P56頁(yè)。思考1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?核膜核仁染色質(zhì)（不連續(xù)的雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)）（實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流）（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)）（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體，染色質(zhì)是DNA的主要載體）核孔二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)4層磷脂分子外膜內(nèi)膜核膜雙層膜（把細(xì)胞質(zhì)與核內(nèi)物質(zhì)分開(kāi)）核膜不是連續(xù)的，上有小孔——核孔核膜外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接相連核膜外膜上附著有核糖體離子、較小的分子通過(guò)核膜進(jìn)出細(xì)胞核核孔實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流大分子物質(zhì)選擇性進(jìn)出的通道核孔的數(shù)量與細(xì)胞代謝強(qiáng)度成正相關(guān)某些蛋白質(zhì)（進(jìn)核）、RNA（出核）二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)核仁與某種RNA與核糖體的形成有關(guān)在細(xì)胞分裂的過(guò)程中周期性的消失與重建核仁的發(fā)達(dá)程度與蛋白質(zhì)合成的旺盛程度成正相關(guān)染色質(zhì)組成：主要是DNA和蛋白質(zhì)——遺傳物質(zhì)的主要載體容易被堿性染料（龍膽紫和醋酸洋紅）染成深色的物質(zhì)分泌細(xì)胞、卵母細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞等核仁較大。思考：核糖體的形成一定與核仁有關(guān)嗎？原核生物沒(méi)有核仁，其核糖體的形成與核仁無(wú)關(guān)。二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)（1）什么是染色質(zhì)？它的成分是什么？（2）染色質(zhì)和染色體的關(guān)系？自主探究染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成染色質(zhì)（分裂間期）染色體（分裂期）高度螺旋、變短變粗解開(kāi)螺旋、恢復(fù)細(xì)長(zhǎng)絲狀染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)染色質(zhì)與染色體的關(guān)系染色質(zhì)DNA遺傳信息的載體蛋白質(zhì)(組蛋白)染色體（1）什么是染色質(zhì)？它的成分是什么？（2）染色質(zhì)和染色體的關(guān)系？自主探究染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成

染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)思考：細(xì)胞、細(xì)胞核、染色質(zhì)、DNA之間的關(guān)系是什么？

請(qǐng)?zhí)钊胂聢D。

真核細(xì)胞中，遺傳信息儲(chǔ)存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在細(xì)胞核中，故稱細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)。細(xì)胞細(xì)胞核染色質(zhì)DNA線粒體葉綠體：含少量DNA：含少量DNA二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)思考2同一生物體內(nèi)所有細(xì)胞的“藍(lán)圖”都是一樣的嗎？如果是一樣的，為什么體內(nèi)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能如此多樣？一樣。細(xì)胞分化的結(jié)果。細(xì)胞各部分相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)結(jié)構(gòu)：功能：調(diào)控：與外界的聯(lián)系：細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)通過(guò)核孔相通核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜等相互連接成細(xì)胞內(nèi)完整的生物膜系統(tǒng)細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳特性和代謝活動(dòng)的控制中心不斷地與外界進(jìn)行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換，與外界環(huán)境形成一個(gè)統(tǒng)一的整體三、細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體細(xì)胞是統(tǒng)一的整體細(xì)胞既是生物體

的基本單位，也是生物體

和

的基本單位。結(jié)構(gòu)代謝遺傳建構(gòu)模型：模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)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(guò)抽象的形式來(lái)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。在設(shè)計(jì)并制作細(xì)胞模型時(shí)，_________、_________是第一位的，其次才是模型的美觀與否。拓展延伸*科學(xué)方法科學(xué)性準(zhǔn)確性1、概念模型用文字、圖線和符號(hào)等將有聯(lián)系的名詞和過(guò)程連接起來(lái)的一種模型。物理模型：以實(shí)物或圖畫形式，直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的模型照片不屬于模型光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡細(xì)胞核實(shí)物圖畫2、物理模型數(shù)學(xué)模型：用公式或曲線圖等數(shù)學(xué)形式來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的模型。牛頓第二定律公式：

F合=m·a人體細(xì)胞壽命腦部細(xì)胞與人壽命接近眼部細(xì)胞與人壽命接近心臟細(xì)胞20年骨骼細(xì)胞10年頭發(fā)細(xì)胞3-6年成熟紅細(xì)胞120天左右精子3天左右3、數(shù)學(xué)模型真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型—物理模型真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型—物理模型真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型—