细胞核课件

细胞核控制着细胞的遗传和代谢
细胞核的结构
观看视频，了解细胞核的结构。
细胞核的结构
模型：人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性 的描述。包括：物理模型、概念模型、数学模型。
物理模型：以实物或图画形式来直观地表达认识对象的特征的模型。 例如： 真核细胞的三维结构模型 DNA双螺旋结构模型
细胞核的结构
概念模型：指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律 和机理进行描述、阐明。
例如： 思维导图 流程图
细胞核的结构
数学模型：用来定性或定量表述生命活动规律的公式、曲线图及由实验 数据绘制的柱形图、饼状图等。
例如： 公式 曲线图
细胞是一个统一的整体
哺乳动物成熟的红细胞 的寿命一般只有120天 无核的细胞质不能长期 存在，因为细胞核对细 胞质起调节和控制作用
细胞是一个统一的整体
精子的寿命一般只有1~2天 细胞核也不能脱离细胞质独 立生存，因为细胞质为细胞 核提供营养物质和能量
课堂总结
第3节 细胞核的结构和功能
问 题 探 讨
从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去 核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚 胎，将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎 与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说 明了什么？
说明了克隆牛的性状是由 细胞核决定的。
本
细胞核的功能
节
聚
焦
Hale Waihona Puke 细胞核的结构细胞核的功能
观看视频，完成教材55页【思考·讨论】中的问题。
细胞核的功能
实验名称 美西螈核移植实验
结论 生物体性状的遗传是由细胞核控制的

操作： 功能：* 把核内物质与细胞质分开；
操作：
用头发将蝾螈 将有核一边的 光镜下可看到成棒状或杆状（需染色）
* 选择透过性：控制小分子物质，(如葡萄糖、氨基酸、各种离子)进出细胞核。
的受精卵横缢 有无核物质 B.
细胞核控制着细胞的分裂、分化
一个细胞核挤
并保证一边有 到无核的一边 极少数无细胞核，如植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞
细胞核结 构是怎样 的呢？
阅读课本P53细胞核的结构
三、细胞核的结构
三、细胞核的结构
1、核膜
外膜 ：与内质网相连 结构：双层膜
内膜
功能：* 把核内物质与细胞质分开；
* 选择透过性：控制小分子物质，( 如葡萄糖、氨基酸、各种离子)进 出细胞核。 →核膜与细胞膜有什么不同？
主要 （1）核膜是双层膜，而细胞膜是单层的； 区别 （2）核膜上有核孔而细胞膜没有。
DNA分子
双层膜, 把核内物 质与细胞质分开
核膜 染色质 核仁 核孔
由DNA和蛋白质 组成, DNA是遗 传信息的载体
与某种RNA的 合成以及核糖 体的形成有关
实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流
染色质与染色体的转化：
螺旋化、变粗、变短
染色
染色体 (棒状或杆状）
[分裂期]
实验结果：
有核的一半能分裂、分化，
无核的则不能。
得出结论：
蝾螈
蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
即没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
分析资料3，完成讨论3： 3、资料3说明细胞核的功能是什么？ 人体成熟的红细胞没有细胞核，它还 能生长和分裂吗？为什么？
资料3：变形虫去核实验
思考：从资料3可以得出什么结论？

二、拓展应用
1.染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种 不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？
染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分 配到子细胞中去，而染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生 命活动。 2.有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，从而使 后代的遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。从这个角度看，你能 找出不支持克隆人的论据吗？你还能说出其他论据吗？
有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，在子代中双亲的遗传物质得 到了重新组合，从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力， 也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗 传物质是一样的，没有什么变化，因而降低了适应环境的能力。还有，如 果克隆人对某种疾病具有易感性，就可能带来灾难性的后果；在社会学意 义上，克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲，这可能会冲击原有的家庭 和社会观念，等等。
A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心 B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验 D．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心
4．细胞核具有什么功能？科学家通过如图所示的实验进行探究：①用头发将蝾螈的受 精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止 分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤 入不能分裂的a部分，结果a部分也开始分裂，最后a、b两部分都能发育成胚胎。下列
一半有核，一半没核形成对照，没核的一半后来又挤进核变得有核，形成前后 对照。
细胞核的功能
资料三.变形虫切割、核移植实验 无核
任务三：切割后又进行了什么操作， 使实验更严谨？

信息的载体
3.什么是染色质？与染色体有何关系？
染色质丝
染色质和染色体是组细蛋白胞中同一物质在 细胞不同时期的两种存在状态
DNA
染色体
染色质 螺旋化、变粗、变短
[丝状] 分裂间期
解螺旋
染色体
[杆状]
分裂期
4.DNA分子有什么作用？
DNA上贮存着遗传信息。细胞分裂时，DNA 携带遗传信息从亲代传递给子代，保证了亲子 代在遗传性状的一致性。
胚胎细胞
取核
卵细胞
去核
核移植
白美西螈 黑美西螈
讨论：美西螈？的肤色是由细胞核还是细胞质控制的？ 结合多利羊的产生过程，你认为生物性状的遗传主要 是细胞核还是细胞质控制？为什么？
资料一
科学家用黑白两种美西螈（一种两栖动物）
做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，
植到白色美西螈的去核的卵细胞中。移植后长大
的美西螈，全部是 黑 色
。
讨论：
1).美西螈的颜色是由细胞核还是细胞质控制的？
2).生物体性状的遗传主要是由细胞核还是由细胞 质控制的？
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
遗
DNA
传 信
息
染色质
亲代传递给子代
，保证了亲子代 遗传
在遗传性状的一
致性。
（资料1、4） 控 制
中
控制 物质合成
心

12
减数分裂过程中的特殊性
2024/1/28
同源染色体的配对和分离
在减数第一次分裂前期，同源染色体进行配对（联会），并在后 期分离，分别进入两个子细胞。
非同源染色体的自由组合
在减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，增加了遗传物质 的多样性。
染色单体的交叉互换
在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发 生交叉互换，进一步增加了遗传多样性。
转录因子和表观遗传修饰的调控
转录因子和表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白修饰等）在细胞核内调控基因的表达 。它们通过改变染色质的结构和可及性，影响特定基因在细胞周期不同时相的转录活性， 从而调控细胞核的功能和细胞周期的进程。
14
04
基因表达与调控在细胞核中的 实现
Chapter
2024/1/28
2024/1/28
23
基因组编辑技术在细胞核中的应用
2024/1/28
CRISPR-Cas9技术
利用CRISPR-Cas9系统对细胞核内特定基因进行精确编辑，实现基 因敲除、敲入和修复等。
TALEN技术
通过设计特定的TALEN蛋白，识别并结合细胞核内目标基因序列， 引导核酸酶进行切割，实现基因编辑。
核仁与核糖体的关系
核仁合成核糖体的亚基，并在细胞核 内组装成完整的核糖体，进而参与蛋 白质的合成。
核糖体的功能
核糖体是细胞内蛋白质合成的机器， 能够将mRNA上的遗传信息翻译成蛋 白质。
2024/1/28
9
核膜与物质交换通道
核膜的结构
核膜是细胞核的外层结构，由两 层磷脂双分子层构成，具有选择
透过性。
2024/1/28
物质交换通道

（3）细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是＿蛋＿白＿质＿与＿脂＿质＿等。 （4）细胞器膜、＿细＿胞＿膜＿与＿核＿膜＿等结构，共同构成细胞的生物膜系 统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟细胞膜的＿控＿制＿物＿质 ＿出＿入＿细＿胞＿的＿功能对海水进行淡化处理。
资料3 变形虫的切割实验
单细胞真核生物，
有再生能力 无核
能消化，但不能摄食，刺 激无反应，细胞器退化 死亡
变形虫
有核
取出核
正常
植入细胞核
恢复生命活动
3．分析资料3你可以得出什么结论？ 变形虫的分裂、生长、再生、应激性等生命活动是由细胞核控制。 本实验既有相互对照，又有自身的前后对照。
资料4 伞藻嫁接、核移植实验
关。（ ✔ ）
2．细胞核内行使遗传功能的结构是（ C ）
A．核膜 B．核孔 C．染色质 D．核仁
一、概念检测 3．细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这
一结论的论据的是（ D ）
A． DNA主要存在于细胞核内 B．细胞核控制细胞的代谢和遗传 C．细胞核是遗传物质储存和复制的场所 D．细胞核位于细胞的正中央
二、拓展应用 1．染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的 两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有 什么意义？
【提示】染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于 在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质 处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
2．有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细 胞核，从而使后代的遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。 从这个角度看，你能找出不支持克隆人的论据吗？你还能说出其 他论据吗？
4．右图是细胞核的结构模式图，下列关于细胞核结构和功能

染色质的不同状态影响基因的 表达，是遗传信息传递和表达 的关键结构。
核仁
核仁是细胞核中的一个重要结构 ，呈圆形或椭圆形的颗粒状结构
。
核仁的主要功能是参与核糖体的 合成和组装，是蛋白质合成的关
键场所之一。
核仁的大小和数量因细胞种类和 生理状态而异，能够反映细胞的
代谢活性。
核基质
核基质是细胞核中呈网络状分布的纤 维结构，主要由蛋白质和核酸组成。
细胞核研究的技术发展
基因组编辑技术
随着CRISPR-Cas9等基因组编辑技术的 发展，科学家们可以更加精确地编辑和 调控细胞核基因，为疾病治疗和生物科 学研究提供了有力工具。
VS
显微成像技术
超分辨显微成像技术的发展，使得科学家 们能够观察细胞核的精细结构和动态变化 ，为理解细胞核的功能提供了有力支持。
05
细胞核研究展望
细胞核结构与功能的新发现
细胞核结构的新发现
随着显微技术的发展，科学家们发现 细胞核具有更加精细的结构，如核孔 、染色质纤维等，这些结构对细胞核 的功能起着重要作用。
细胞核功能的新认识
研究表明，细胞核不仅参与遗传信息 的储存和复制，还与细胞代谢、基因 表达和细胞信号转导等多种功能密切 相关，对维持细胞生命活动具有重要 意义。
核基质能够影响染色质的组织和功能 ，与细胞分裂和分化等过程密切相关 。
核基质参与DNA的复制、转录和修复 等过程，对基因的表达和调控起着重 要作用。
03
细胞核的功能
DNA储存和复制
DNA储存
细胞核是遗传物质DNA的主要储 存场所，通过维持DNA的稳定， 确保遗传信息的完整性。
DNA复制
细胞核是DNA复制的主要场所， 通过精确的复制过程，保证遗传 信息的传递。

正常生活
资料4
伞藻是单细胞生物，由“帽”、 伞形
柄和假根三部分构成，其中细胞核
位于假根部位。伞藻的再生性很强，
帽
即伞帽被切除之后，很短时间内就
能够生出新的伞帽。
柄
菊花形
假根
一种单细胞藻类，属于绿藻
思考：伞藻顶帽的形状由哪一部分决定？
假设一：由“柄”决定。因为柄中有大量 细胞质，其中也含有遗传物质。
资料1
胚胎细胞
白色美西螈
取核
核移植技术
去核
重组细胞
黑色美西螈
卵细胞
结论：生物体的遗传性状主要由 细胞核 控制。
资料2
无核 蝾螈 有核 受精卵
有核
不分裂 分裂
开始分裂 继续分裂
发育(慢) 发育(快)
结论：细胞核 控制着细胞的分裂和分化。
资料3
停止生长
死亡
变形虫
正常生活
植核 停止生长
死亡
结论：细胞核 控制着细胞的生命活动。
2.核仁的大小以及核孔的数目并不是固定不变的，细胞代 谢越旺盛，核孔数越多，核仁越大。
细胞核为什么能控制细胞的代谢和遗传呢？
DNA上储存着遗传信息，在细胞分裂是时，DNA携带的遗传信息从亲代 细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行 物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和调亡。正是由于这 张“蓝图”储藏在DNA中，而DNA主要分布于细胞核中，所以细胞核才具有 控制细胞代谢的功能。
A．实验1、2和3说明细胞只有保持完整性才能正常生存和繁殖 B．综合分析图甲的3个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的 关系 C．图乙的实验结果能说明伞帽的性状一定是由细胞核所控制的 D．要增强图乙所示实验的说服力，还应增加一个核移植的实验

（3）概念模型：指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来， 将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型，主要由流程图模型 和概念图模型两种类型。
练习与应用p58
一、概念检测
1.细胞核的结构与功能有密切的联系，据此判断下列相关表述是否正确。
√ （1）控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到
草履虫（2个） 骨骼肌细胞（多个） 哺乳动物成熟
红细胞(无核)
筛管细胞 (无核)
2 细胞核的功能 资料4：伞藻嫁接与核移植实验
伞藻是一种单细胞生物，由 “帽”、柄和假根三部分组成， 细胞核在基部(假根)。伞藻的 形态主要是看“帽”的形态。
思考： ①长出来的新帽形状是由柄决定还是由假根决定？如何设计实验证明？ ②如何补充实验，使“伞藻核移植实验”更严谨？
3 细胞核的结构
染色质和染色体的关系
分裂间期
（细丝状） 高度螺旋化，缩短变粗
解螺旋、变细变长
（圆柱状或杆状） 分裂期
3 细胞核的结构
3 细胞核的结构
DNA 蛋白质
（细丝状）
染色质
分裂间期
（圆柱状、杆状）
染色体质是 同一物质染在色细质胞不同高时度期螺旋的化两种存染在色状体态。
DNA 储存着
遗 传
由亲代细胞传递给子代细胞，保证
亲子细胞 遗传性状 一致性。
遗传
信
染色质
息
控制 物质合成
“蓝图“
能量转化
控制 中心
代谢
细胞核
信息交流
细胞核是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心。
3 细胞核的结构
思考：哺乳动物成熟红细胞和精子的寿命都很短，为什么？这 说明了什么？

4、常染色质与异染色质在结构和功能上有何异同？
5、解释并区别下列名词：
着丝粒与动粒
主缢痕与次缢痕
核小体与核心颗粒 端粒与随体
染色质与染色体 核仁与核仁组织区
核骨架与细胞骨架 核基质与细胞质基质
6、简述核仁的超微结构和功能
上页 下页 返回 结束
核型：根据染色体的相对大小、着丝粒的位置、臂 的长短，随体的有无等特征，把某种生物体细胞中 的全套染色体按一定顺序分组排列起来，就构成了 这一物种的染色体组型，即核型。（正常人的46条 染色体分为A-G七组）
上页 下页 返回 结束
A
B
C
D
E
F
G
上页 下页 返回 结束
上页 下页 返回 结束
人类染色体核型分组及形态特征
结束
细胞核的结构组成
核膜 染色质 核仁 核基质
示细胞核的结构模式图ok
上页 下页
返回
结束
第一节 核膜与核孔复合体
一、核膜
核膜的结构 核膜的功能:
核膜外层(与内质网相连续,上有核糖体附着 )
核膜内层(有核纤层附着)
核间隙(与内质网腔相通)
核孔复合体(核-质物质交换结构) 保护DNA分子,维护核内环境的稳定 调控核内外的物质交换
第二节 染色质与染色体
何为染色质？
染色质(chromatin): 指间期细胞核内能被碱性染料
染色的物质.故名.
我们常说 DNA是遗传物质 染色质是遗传物质 染色体是遗传物质 DNA--染色质--染色体之间有何区别呢 ?
上页 下页 返回 结束
一、染色质的化学组成
染色质=蛋白质+DNA 组蛋白:H1 H2A H2B H3 H4