细胞核与细胞膜课件.ppt
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1、第第1 1、3 3节节 细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界 细胞核细胞核系统的控制中心系统的控制中心 一、细胞膜的成分和功能一、细胞膜的成分和功能1.1.细胞膜的制备细胞膜的制备(1)(1)实验原理:细胞实验原理:细胞_ _ 获得细胞膜。获得细胞膜。(2)(2)材料:人或其他哺乳动物的材料:人或其他哺乳动物的_。(3)(3)选材原因:选材原因:无无_和众多和众多_,易制得纯净的细胞膜。,易制得纯净的细胞膜。无无_,细胞易吸水涨破。,细胞易吸水涨破。吸水涨破吸水涨破离心离心成熟红细胞成熟红细胞细胞核细胞核细胞器细胞器细胞壁细胞壁2.2.细胞膜的成分细胞膜的成分细胞膜细胞膜_(_(约约50%)50%
2、)_(_(主要主要)胆固醇胆固醇(动物细胞膜具有动物细胞膜具有)_(_(约约40%)40%):与细胞膜功能密切相关:与细胞膜功能密切相关糖类糖类(约约2%2%10%)10%)脂质脂质磷脂磷脂蛋白质蛋白质所有膜的成分和所有膜的成分和结构完全相同吗?结构完全相同吗?实验方法:探究细胞膜组成成分和功能的实验设计实验方法:探究细胞膜组成成分和功能的实验设计【理论指导】【理论指导】设计思路:获取细胞膜材料设计思路:获取细胞膜材料明确细胞膜的组成成分明确细胞膜的组成成分利用化利用化学试剂和相关酶进行物质鉴定学试剂和相关酶进行物质鉴定结合细胞融合和主动运输,推结合细胞融合和主动运输,推断细胞膜的结构和功能特
3、点。断细胞膜的结构和功能特点。2.2.探究细胞膜功能的实验设计探究细胞膜功能的实验设计(1)(1)探究细胞膜具有控制物质进出细胞的功能探究细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(选择透过性选择透过性),可,可用台盼蓝染色用台盼蓝染色(活细胞不着色,死细胞着色活细胞不着色,死细胞着色)。(2)(2)探究细胞具有识别功能,可将大量同种生物和亲缘关系较远探究细胞具有识别功能,可将大量同种生物和亲缘关系较远的生物的精子或卵细胞混合在一起,发现只有同种生物的精子的生物的精子或卵细胞混合在一起,发现只有同种生物的精子和卵细胞能相互结合。和卵细胞能相互结合。3.细细胞膜中磷脂双分子胞膜中磷脂双分子层层的的鉴鉴定:
4、将膜定:将膜结结构中的构中的磷脂分子提取出来,磷脂分子提取出来,铺铺在水面上,在水面上,测测得磷脂占得磷脂占有面有面积积,对对比比细细胞膜的面胞膜的面积进积进行分析。行分析。3.3.细胞膜的功能细胞膜的功能(1)(1)将细胞与将细胞与_分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。(2)(2)控制物质控制物质_。(3)(3)进行细胞间进行细胞间的信息交流的信息交流通过通过_传递信息。传递信息。通过通过_直接接触传递信息。直接接触传递信息。通过通过_传递信息。传递信息。外界环境外界环境进出细胞进出细胞化学物质化学物质细胞膜细胞膜细胞通道细胞通道蛋白质蛋白质二、细胞核的结
5、构和功能二、细胞核的结构和功能核膜核膜核仁核仁染色质染色质染色体染色体细胞核是细胞核是遗传信息库遗传信息库,是细胞,是细胞代谢代谢和和遗传遗传的的控制中心控制中心螺旋化螺旋化解螺旋解螺旋核液(核基质)核液(核基质)间期间期 丝状丝状 分裂期分裂期 杆状杆状核孔核孔双层膜双层膜为什么叫染色质?为什么叫染色质?易被易被碱性碱性染料染料染成深色染成深色某些某些大分子大分子通过的通道通过的通道是遗传物质是遗传物质储存和储存和复制复制的场所的场所实现实现核质之间核质之间频繁的频繁的物质交换物质交换和和信息交流信息交流与与rRNArRNA的合成以及的合成以及核糖体的形成核糖体的形成有关有关细胞核成分和功能
6、细胞核成分和功能名称名称特点特点功能功能核膜核膜和核和核孔孔核仁核仁核膜是双层膜,外膜与内核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有核糖体附着质网相连,且有核糖体附着在有丝分裂中核膜周期性在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建地消失和重建核膜具有选择透过性核膜具有选择透过性化化学学反反应应的的场场所所,核核膜膜上上有有酶酶附附着着,利利于于多多种种化化学学反反应的进行应的进行选选择择性性地地控控制制物物质质出出入入细细胞胞核核,其其中中大大分分子子物物质质通通过过核孔出入细胞核孔出入细胞折折光光性性强强,易易与与其其他他结结构区分构区分在在有有丝丝分分裂裂中中周周期期性性地地消失和重现消失和重现参与某种
7、参与某种RNARNA的合成及核糖体的合成及核糖体的形成的形成【点拨】【点拨】DNADNA的主要载体是染色体,除此之外,线粒体和叶的主要载体是染色体,除此之外,线粒体和叶绿体中也含有少量的绿体中也含有少量的DNADNA。【高考警示钟】【高考警示钟】1.1.不同细胞膜的成分种类相同,即都含有脂质、蛋白不同细胞膜的成分种类相同,即都含有脂质、蛋白质和少量的糖类,但每种成分的含量却不同。质和少量的糖类,但每种成分的含量却不同。2.2.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。功能特点是由结构特点决定的,是具有选择透过性。功能特点是由结构特
8、点决定的,如果细胞膜失去了流动性,也就失去了选择透过性。如果细胞膜失去了流动性,也就失去了选择透过性。易错点易错点1.1.蛋白质进入细胞核要穿过几层膜?蛋白质进入细胞核要穿过几层膜?蛋白质分子进入细胞核是通过核孔,不穿过核膜。2.核孔是随时敞开,大小分子都能进出的通道。核孔是随时敞开,大小分子都能进出的通道。(1)核孔并非是一个简单的通道而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构,对进出核孔的物质具有严格调控作用。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核的通道,而小分子物质出入细胞核是通过跨膜运输实现的,不通过核孔。误区误区1细胞膜的结构特点细胞膜的结构特点(流动性流动性
9、)功能特性功能特性(选择透过性选择透过性),很多题目设计故意混淆,要注意。很多题目设计故意混淆,要注意。误区误区2核孔是随时敞开,大小分子都能进出的通道。核孔是随时敞开,大小分子都能进出的通道。点拨(1)核孔并非是一个简单的通道而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构,对进出核孔的物质具有严格调控作用。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核的通道,而小分子物质出入细胞核是通过跨膜运输实现的,不通过核孔。规避规避2个误区个误区实验实验内容内容实验过程实验过程实验实验结论结论实验实验分析分析横缢横缢蝾螈蝾螈受精受精卵卵正常胚胎正常胚胎分裂分裂不分裂不分裂无核一半无核一半有
10、核一半有核一半正常胚胎正常胚胎分裂分裂受精卵受精卵横缢横缢发发 育育细细 胞核胞核挤挤 入入发育发育既有相互对既有相互对照,又有自照,又有自身对照身对照 蝾螈蝾螈的细的细胞分胞分裂和裂和分化分化是由是由细胞细胞核控核控制的制的实验实验内容内容实验过程实验过程实验实验结论结论实验实验分析分析变形变形虫切虫切割实割实验验变形虫变形虫切割切割有核一半有核一半无核一半无核一半不能摄食,不生不能摄食,不生长、不分裂,对长、不分裂,对刺激不反应刺激不反应生长、分裂、摄生长、分裂、摄食、对刺激有反食、对刺激有反应应去核去核生命活生命活动丧失动丧失核移植核移植生命活生命活动恢复动恢复既有相既有相互对照,互对照
11、,又有自又有自身对照身对照 变形虫的变形虫的分裂、生分裂、生长、再生、长、再生、应激性是应激性是由细胞核由细胞核控制的控制的实验实验内容内容实验过程实验过程实验实验结论结论实验实验分析分析伞藻伞藻嫁接嫁接与核与核移植移植伞形帽伞形帽伞柄伞柄细胞核细胞核假根假根菊花形帽菊花形帽伞柄伞柄细胞核细胞核假根假根伞藻核伞藻核移植实移植实验可排验可排除假根除假根中其他中其他物质的物质的影响,影响,从而证从而证明实验明实验结论结论 伞藻伞藻“帽帽”的形状的形状是由细是由细胞核控胞核控制的制的【思维判断】【思维判断】1.1.人的成熟红细胞中没有细胞核和众多细胞器,可用作提取细人的成熟红细胞中没有细胞核和众多细
12、胞器,可用作提取细胞膜的材料。胞膜的材料。()()【分析】【分析】人和哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多细胞器,人和哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多细胞器,可用作提取细胞膜的材料。可用作提取细胞膜的材料。2.2.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量相对较多。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量相对较多。()()【分析】【分析】细胞膜功能的复杂程度取决于其上蛋白质的种类和数量。细胞膜功能的复杂程度取决于其上蛋白质的种类和数量。3.3.染色质和染色体是不同物质在同一时期的两种形态。染色质和染色体是不同物质在同一时期的两种形态。()()【分析】【分析】染色质和染色体是同种物质在不同时期
13、的两种形态。染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种形态。4.4.将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈去核卵细胞中,最终发育形成白色美西螈。去核卵细胞中,最终发育形成白色美西螈。()()【分析】【分析】生物的颜色性状主要是由细胞核决定的,因此黑色美西螈生物的颜色性状主要是由细胞核决定的,因此黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中,最终发育形成胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中,最终发育形成黑色美西螈。黑色美西螈。【解题指南】【解题指南】1.1.考查实质:本题通过水温改变,考查细胞膜和液泡膜的功能考查实
14、质:本题通过水温改变,考查细胞膜和液泡膜的功能变化。变化。2.2.知识储备:知识储备:(1)(1)花青素等有色物质存在的部位;花青素等有色物质存在的部位;(2)(2)影响膜功影响膜功能的条件,如温度。能的条件,如温度。3.3.解题关键:通过前后对比实验,分析出当温度改变时对细胞解题关键:通过前后对比实验,分析出当温度改变时对细胞膜的影响。膜的影响。【解析】【解析】选选C C。结合题干分析,当温度升高时,细胞膜、液泡膜。结合题干分析,当温度升高时,细胞膜、液泡膜等功能发生改变,控制物质进出细胞的功能丧失。等功能发生改变,控制物质进出细胞的功能丧失。【典例训练【典例训练2 2】核孔是具有选择性的核
15、质交换通道,亲核蛋白需核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述正确的是蛋白注射实验,下列相关叙述正确的是()()A.A.亲核蛋白进入细胞核由头部决定亲核蛋白进入细胞核由头部决定B.B.亲核蛋白进入细胞核不需要载体亲核蛋白进入细胞核不需要载体C.C.亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D.D.亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同【解题指南】【解题指南】1.1.考查实质:本
16、题考查核孔的功能,意在考查学生的识图分析能力考查实质:本题考查核孔的功能,意在考查学生的识图分析能力和提取信息的能力。和提取信息的能力。2.2.解题思路:对比放射性头部与尾部对实验结果的影响,得出相应解题思路:对比放射性头部与尾部对实验结果的影响,得出相应的结论,并采用逐一排除法解题。的结论,并采用逐一排除法解题。【解析】【解析】选选C C。A A错:第一组为对照组,注入的物质既有亲核蛋错:第一组为对照组,注入的物质既有亲核蛋白的头部也有尾部,被注入细胞的细胞核中有放射性。第二组白的头部也有尾部,被注入细胞的细胞核中有放射性。第二组只注入了亲核蛋白的放射性尾部,结果与对照组相同,第三组只注入了
17、亲核蛋白的放射性尾部,结果与对照组相同,第三组只注入了亲核蛋白的放射性头部,结果是细胞核中无放射性,只注入了亲核蛋白的放射性头部,结果是细胞核中无放射性,由此可知,亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的。由此可知,亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的。B B错:由题错:由题意可知,细胞核吸收物质仍具有选择性,体现物质运输选择性意可知,细胞核吸收物质仍具有选择性,体现物质运输选择性的是不同物质运输的载体不同。的是不同物质运输的载体不同。C C正确,正确,D D错误:大分子物质的错误:大分子物质的运输根据细胞的需要进行,且需要能量。而葡萄糖进入红细胞运输根据细胞的需要进行,且需要能量。而葡萄糖进入红细胞的方
18、式为协助扩散,不消耗能量,故亲核蛋白进入的方式为协助扩散,不消耗能量,故亲核蛋白进入细胞核的方式与其不同。细胞核的方式与其不同。(2)(2)关注实验目的。从实验目的入手,理解不同实验设立要点,关注实验目的。从实验目的入手,理解不同实验设立要点,多角度分析,得出生物实验的结论,如本题中横缢蝾螈受精卵多角度分析,得出生物实验的结论,如本题中横缢蝾螈受精卵的实验。的实验。(3)(3)关注实验过程。实验过程中分析实验组与对照组,从实验变关注实验过程。实验过程中分析实验组与对照组,从实验变量入手,分析出不同变量产生不同结果,从而得出实验结论,量入手,分析出不同变量产生不同结果,从而得出实验结论,如本题中
19、变形虫切割实验。如本题中变形虫切割实验。如图,科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接,将甲种伞藻的伞柄如图,科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接,将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上,长出了伞帽。下列有关评价合理的嫁接到乙种伞藻的假根上,长出了伞帽。下列有关评价合理的是是()()A.A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B.B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C.C.欲证明细胞核的功能,需同时进行对照实验欲证明细胞核的功能,需同时进行对照实验D.D.第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同【解题指南】
20、【解题指南】1.1.知识储备:知识储备:(1)(1)细胞核的功能;细胞核的功能;(2)(2)生物体形态结构建立与细生物体形态结构建立与细胞核的关系;胞核的关系;(3)(3)实验设计的一般方法。实验设计的一般方法。2.2.题眼:题干中长出的伞帽到底是同甲还是同乙,没有明确交题眼:题干中长出的伞帽到底是同甲还是同乙,没有明确交代,可借此展开分析。代,可借此展开分析。3.3.解题关键:不能将己有的知识加入到探究实验中,即根据细解题关键:不能将己有的知识加入到探究实验中,即根据细胞核是遗传的控制中心,首先推断出伞帽同乙,然后利用该点胞核是遗传的控制中心,首先推断出伞帽同乙,然后利用该点来解题。来解题。
21、【解析】【解析】选选C C。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,但要通过。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征,需要同时进行对照实验,以实验证明细胞核决定伞帽的特征,需要同时进行对照实验,以增强实验的说服力;因假根中除细胞核外还有其他物质或结构,增强实验的说服力;因假根中除细胞核外还有其他物质或结构,故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心,故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心,故故A A、B B错;因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外,还错;因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外,还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质控制合
22、成的物质和外界受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质控制合成的物质和外界环境因素的影响,故环境因素的影响,故D D错。错。预测实验结果与结论的方法预测实验结果与结论的方法 核质分离实验核质分离实验 【案例】【案例】生物学家研究发现,癌细胞的无限增殖受某调控基因生物学家研究发现,癌细胞的无限增殖受某调控基因的控制,该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该的控制,该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质内还是细胞核内,科研人员做了以下调控基因是存在于细胞质内还是细胞核内,科研人员做了以下实验设计。实验设计。请根据以上思路,继续完成下列实验设计方案:请根据以上思路,继续
23、完成下列实验设计方案:(1)(1)实验方案实验方案(实验提示:癌细胞能连续培养,但细胞形态发生实验提示:癌细胞能连续培养,但细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求):用胰蛋白酶分别处理宫颈癌细胞和小鼠肝脏使之分散成单个细胞;用胰蛋白酶分别处理宫颈癌细胞和小鼠肝脏使之分散成单个细胞;分别使单个癌细胞和单个肝细胞的核、质分离;分别使单个癌细胞和单个肝细胞的核、质分离;_;取取2 2个培养瓶分别编号甲、乙,各加入等量的培养液;个培养瓶分别编号甲、乙,各加入等量的培养液;_;分别观察甲、乙两个培养瓶中的子细胞形态是否产生癌变特征。分别观察甲、乙
24、两个培养瓶中的子细胞形态是否产生癌变特征。(2)(2)预测实验结果及结论:预测实验结果及结论:_;_;_。【命题人透析】【命题人透析】(1)(1)确定确定“探究调控基因存在于细胞质内还是细胞核内探究调控基因存在于细胞质内还是细胞核内”的方的方法:法:从遗传学的角度可采用正反交的实验方法;从遗传学的角度可采用正反交的实验方法;从细胞学的角度,可采取细胞核移植构建重组细胞的方法。从细胞学的角度,可采取细胞核移植构建重组细胞的方法。据题中图解及实验方案据题中图解及实验方案给予的信息可以确定,只能选用细给予的信息可以确定,只能选用细胞核移植构建重组细胞法进行实验探究。胞核移植构建重组细胞法进行实验探究
25、。(2)(2)不同类型实验预测实验结果与结论的方法:不同类型实验预测实验结果与结论的方法:探究性实验:探究性实验的预测实验结果不惟一,大多有三探究性实验:探究性实验的预测实验结果不惟一,大多有三种可能:变量促进结果,变量抑制结果,变量与结果无关。预种可能:变量促进结果,变量抑制结果,变量与结果无关。预测实验结果与结论时的表述方式为测实验结果与结论时的表述方式为“若若(注:接预测的实验注:接预测的实验现象现象),则说明,则说明(注:接预测的实验结论注:接预测的实验结论)”)”。验证性实验:验证性实验的实验结果是惟一的,即实验原理验证性实验:验证性实验的实验结果是惟一的,即实验原理所描述的结果,预
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