细胞核PPT课件
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高中生物必修一细胞核课件
RNA加工
新合成的RNA分子在核糖体中进行一系列的加工修饰，如剪 切、拼接、加帽等，以产生成熟的RNA分子，用于蛋白质合 成或作为信号分子。
蛋白质的合成和运
蛋白质合成
在核糖体的帮助下，mRNA通过与 tRNA的反密码子配对，指导氨基酸按 照特定的顺序连接起来，形成蛋白质 。
蛋白质运输
新合成的蛋白质通过内质网和高尔基 体的加工和运输，最终被分泌到细胞 外或留在细胞内发挥特定功能。
染色体的形态和结构
染色体形态
染色体的形态在不同细胞周期中 有所不同，如间期呈细丝状，分 裂期呈棒状或杆状。
染色体结构
染色体的结构包括着丝粒、染色 单体、端粒等部分，这些结构对 染色体的复制、分离和重组起到 关键作用。
染色体的复制和分裂
染色体复制
在细胞分裂间期，染色质经过复 制形成姐妹染色单体，为细胞分
06
细胞核与细胞周期
细胞周期的概念和阶段
细胞周期的概念
细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始，到下一次分裂完 成所经历的全过程。根据功能和结构的变化，可将细胞周 期划分为两个阶段，即分裂间期和分裂期。
分裂间期
细胞完成DNA复制和有关蛋白质合成，为分裂期做准备。
分裂期
细胞完成分裂的过程，包括前期、中期、后期和末期。
裂期做准备。
染色体分裂
在细胞分裂期，染色体进行精确的 分裂，保证遗传信息的完整传递。
染色体数目变化
在有丝分裂和减数分裂过程中，染 色体数目会发生变化，从而保证遗 传的稳定性和多样性。
03
核仁和核质
核仁的组成和功能
总结词
核仁是细胞核中重要的亚结构，由多种蛋白质和RNA组成，对细胞的生命活动 起着至关重要的作用。
新合成的RNA分子在核糖体中进行一系列的加工修饰，如剪 切、拼接、加帽等，以产生成熟的RNA分子，用于蛋白质合 成或作为信号分子。
蛋白质的合成和运
蛋白质合成
在核糖体的帮助下，mRNA通过与 tRNA的反密码子配对，指导氨基酸按 照特定的顺序连接起来，形成蛋白质 。
蛋白质运输
新合成的蛋白质通过内质网和高尔基 体的加工和运输，最终被分泌到细胞 外或留在细胞内发挥特定功能。
染色体的形态和结构
染色体形态
染色体的形态在不同细胞周期中 有所不同，如间期呈细丝状，分 裂期呈棒状或杆状。
染色体结构
染色体的结构包括着丝粒、染色 单体、端粒等部分，这些结构对 染色体的复制、分离和重组起到 关键作用。
染色体的复制和分裂
染色体复制
在细胞分裂间期，染色质经过复 制形成姐妹染色单体，为细胞分
06
细胞核与细胞周期
细胞周期的概念和阶段
细胞周期的概念
细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始，到下一次分裂完 成所经历的全过程。根据功能和结构的变化，可将细胞周 期划分为两个阶段，即分裂间期和分裂期。
分裂间期
细胞完成DNA复制和有关蛋白质合成，为分裂期做准备。
分裂期
细胞完成分裂的过程，包括前期、中期、后期和末期。
裂期做准备。
染色体分裂
在细胞分裂期，染色体进行精确的 分裂，保证遗传信息的完整传递。
染色体数目变化
在有丝分裂和减数分裂过程中，染 色体数目会发生变化，从而保证遗 传的稳定性和多样性。
03
核仁和核质
核仁的组成和功能
总结词
核仁是细胞核中重要的亚结构，由多种蛋白质和RNA组成，对细胞的生命活动 起着至关重要的作用。
优质课细胞核ppt新人教版课件
控制代谢:
变形虫切割实验
无核部分死亡的原因是什么？
设计要求：探究 无核部分死亡的 原因
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
实验结论：
变形虫的生命活动主要由细胞核控制
结论：细胞核有控制代谢的功能。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
够控制遗传? 核移植技术
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
讨论设计：
美西螈核移植实验
黑色美西螈
白色美西螈
设计要求胚：胎细利胞用核移植技术设计实卵细验胞 来 探究细胞核有控制遗传的功能。
融合细胞
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
“多莉”的诞生
母绵羊A
母绵羊B
取细胞核
核
去细胞核
移
新的细胞（发育成胚胎）
植
母绵羊C
“多莉”
“多莉羊”几乎和哪只羊相同？母绵羊A
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
结论：
细胞核可以控制（细胞的）遗传。 主要通过什么技术证明细胞核能
课堂总结：系统的控制中心——细胞核
细胞核的功能
细胞核的结构
遗传信息库
控制细胞代谢
控制细胞遗传
变形虫切割实验
无核部分死亡的原因是什么？
设计要求：探究 无核部分死亡的 原因
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
实验结论：
变形虫的生命活动主要由细胞核控制
结论：细胞核有控制代谢的功能。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
够控制遗传? 核移植技术
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
讨论设计：
美西螈核移植实验
黑色美西螈
白色美西螈
设计要求胚：胎细利胞用核移植技术设计实卵细验胞 来 探究细胞核有控制遗传的功能。
融合细胞
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
“多莉”的诞生
母绵羊A
母绵羊B
取细胞核
核
去细胞核
移
新的细胞（发育成胚胎）
植
母绵羊C
“多莉”
“多莉羊”几乎和哪只羊相同？母绵羊A
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
结论：
细胞核可以控制（细胞的）遗传。 主要通过什么技术证明细胞核能
课堂总结：系统的控制中心——细胞核
细胞核的功能
细胞核的结构
遗传信息库
控制细胞代谢
控制细胞遗传
细胞核的结构和功能ppt课件
着细胞的代谢和遗传 ,是细胞“大脑”和“控制中
心 ”。
3、从细胞的结构看，“种瓜得瓜，种豆得豆”这种现
象主要决定于...
... ( D )
A.线粒体 B.叶绿体 C.核糖体 D.细胞核
4、科学家将雌性黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细 胞中，待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫。该褐 鼠产下的小鼠的毛色和性别分别为….…… …( A ) A.黑、雌 B.褐、雌 C.白、雄 D.黑、雄
核仁：与某种RNA的合成及 核糖体的形成有关。
细胞核
核孔：实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流。
染色质 形态： 极细的丝状物
0
特点：易 被 碱 性 染 料 染 成 深 色
与染色体关系：
染色质
高度螺 、 缩短变粗 (细胞分裂
解开螺旋 恢 复细丝状 (细胞分裂结束
)
染色体
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种 存在状态。
C.遗传特性完全相同
D.两者形态不同
实验结果： 有核的一半能分裂、分化，无核的则不能。
得出结论：
蝶螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
资料3:变形虫的切割实验
切
无核
部分A
去核
植入细胞核
有核部分B
C
D
①实验现象：A 结果：不能摄食，对外界刺激不再发生反应，电镜下可
以观察到退化的高尔基体和内质网等；
B结果：照样摄食、对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生
长和分裂；
C结果：与A结果相同
D 结夥种生命活动恢复
②实验结果：变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项
生命活动都离不细胞核
0
③实验结论：细胞核 是细胞生命活动的控制中心。
心 ”。
3、从细胞的结构看，“种瓜得瓜，种豆得豆”这种现
象主要决定于...
... ( D )
A.线粒体 B.叶绿体 C.核糖体 D.细胞核
4、科学家将雌性黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细 胞中，待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫。该褐 鼠产下的小鼠的毛色和性别分别为….…… …( A ) A.黑、雌 B.褐、雌 C.白、雄 D.黑、雄
核仁：与某种RNA的合成及 核糖体的形成有关。
细胞核
核孔：实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流。
染色质 形态： 极细的丝状物
0
特点：易 被 碱 性 染 料 染 成 深 色
与染色体关系：
染色质
高度螺 、 缩短变粗 (细胞分裂
解开螺旋 恢 复细丝状 (细胞分裂结束
)
染色体
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种 存在状态。
C.遗传特性完全相同
D.两者形态不同
实验结果： 有核的一半能分裂、分化，无核的则不能。
得出结论：
蝶螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
资料3:变形虫的切割实验
切
无核
部分A
去核
植入细胞核
有核部分B
C
D
①实验现象：A 结果：不能摄食，对外界刺激不再发生反应，电镜下可
以观察到退化的高尔基体和内质网等；
B结果：照样摄食、对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生
长和分裂；
C结果：与A结果相同
D 结夥种生命活动恢复
②实验结果：变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项
生命活动都离不细胞核
0
③实验结论：细胞核 是细胞生命活动的控制中心。
3.3 细胞核的结构和功能(共32张PPT)
3 细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心细胞代 谢的中心是细胞质
4 并非所有的真核细胞都有细胞核：如哺乳动物成熟的红细胞、高 等植物成熟的筛管细胞等。凡是无核细胞，既不能生长也不能分 裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久
2.2 染色质与染色体的关系
染色质： 核内易被碱性染料染成深色的物质 成 分： 主要是DNA和蛋白质 功 能： 细胞遗传信息的主要载体
思考：为什么绝大多数细胞都需要有细胞核呢？
骨骼肌细胞（多核）
筛管细胞（无核）
红细胞（无核）
1.细胞核的功能
1.1美西螈核移植实验 1.2蝾螈受精卵横缢实验 1.3变形虫分割与核移植实验 1.4伞藻嫁接与核移植实验 1.5小结
1.1 美西螈核移植实验
胚胎细胞
白色美西螈 黑色美西螈
去核
上述实验有无设置对照?如
不分裂 分裂
开始分裂 继续分裂
发育(慢) 发育(快)
结论2： 细胞核 控制着细胞的分裂和分化。
1.3 变形虫分割与核移植实验
停止生长
死亡
变形虫
正常生活
植核 停止生长
死亡
结论3：
细胞核 与细胞的生命活动密切相关。
正常生活
1.4 伞藻嫁接与核移植实验
伞藻是单细胞生物， 由“帽”、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， 即伞帽被切除之后，很短时 间内就能够生出新的伞帽。
讨论
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么?
细胞核是遗传的控制中心。
是不是所有细胞都有细胞核呢？
原核细胞没有细胞核
真 ➢ 绝大部分有１个细胞核。 核 ➢ 有的有多个核(例如：骨骼肌细胞的核可多达数百个) 细 胞 ➢ 有的无核。(例如：植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红 细胞无细胞核）
4 并非所有的真核细胞都有细胞核：如哺乳动物成熟的红细胞、高 等植物成熟的筛管细胞等。凡是无核细胞，既不能生长也不能分 裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久
2.2 染色质与染色体的关系
染色质： 核内易被碱性染料染成深色的物质 成 分： 主要是DNA和蛋白质 功 能： 细胞遗传信息的主要载体
思考：为什么绝大多数细胞都需要有细胞核呢？
骨骼肌细胞（多核）
筛管细胞（无核）
红细胞（无核）
1.细胞核的功能
1.1美西螈核移植实验 1.2蝾螈受精卵横缢实验 1.3变形虫分割与核移植实验 1.4伞藻嫁接与核移植实验 1.5小结
1.1 美西螈核移植实验
胚胎细胞
白色美西螈 黑色美西螈
去核
上述实验有无设置对照?如
不分裂 分裂
开始分裂 继续分裂
发育(慢) 发育(快)
结论2： 细胞核 控制着细胞的分裂和分化。
1.3 变形虫分割与核移植实验
停止生长
死亡
变形虫
正常生活
植核 停止生长
死亡
结论3：
细胞核 与细胞的生命活动密切相关。
正常生活
1.4 伞藻嫁接与核移植实验
伞藻是单细胞生物， 由“帽”、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， 即伞帽被切除之后，很短时 间内就能够生出新的伞帽。
讨论
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么?
细胞核是遗传的控制中心。
是不是所有细胞都有细胞核呢？
原核细胞没有细胞核
真 ➢ 绝大部分有１个细胞核。 核 ➢ 有的有多个核(例如：骨骼肌细胞的核可多达数百个) 细 胞 ➢ 有的无核。(例如：植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红 细胞无细胞核）
细胞核PPT课件
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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。
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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
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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
细胞核的结构和功能ppt课件
（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
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
细胞核 ppt课件
核质 核纤层 内核膜(7.5nm) 外核膜(7.5nm)
核周间隙 (20-40nm)
ppt课件
核孔复合体 胞质 粗面内质网
9
第八章 细胞核
（一）外核膜
➢ 与糙面内质网相连，表面有核糖体附着，被认为是糙面内质网 的特化区域。
➢ 胞质面附着有中间纤维和微管等细胞骨架成分，与细胞核定位 有关。
（二）内核膜
第八章 细胞核
Cell Nucleus
ppt课件
1
细胞核：真核生物与原核生物最大的区别
细胞核存在的意义：
细胞核的功能：
保证了细胞的遗传稳定性
遗传物质贮存、复制、转录的场所。
使遗传信息的转录与翻译在不同时空进
行
ppt课件
2
第八章 细胞核
概述
数量：每个细胞通常只有一个核，有些细胞为双核甚至 多核，如人肝细胞（1-2）破骨细胞（数百个）。
➢ 核质环（nuclear ring）：位于核孔复合体结构边缘核质面 一侧的孔环状结构,与柱状亚单位相连，在环上也对称分布 8条纤维伸向核内，纤维末端形成一个由8个颗粒组成的小 环,构成捕鱼笼似的结构 ，称“核篮”。
Cell Nucleus
首页
退出
第八章 细胞核
➢ 辐（spoke）：由核孔边缘伸向核孔中心、呈辐射状八重对 称分布。
大小：直径通常在5～10μm，生长旺盛的细胞，核较大； 分化成熟的细胞则核较小。
形态：球形、卵圆形、杆状、分支状。常与细胞形状、 细胞类型、发育时期有关。
红细胞 （无核）
Cell Nucleus
首页
退出
第八章 细胞核
间期细胞核的结构组成：
➢ 核膜 ➢ 核仁 ➢ 染色质 ➢ 核基质
核周间隙 (20-40nm)
ppt课件
核孔复合体 胞质 粗面内质网
9
第八章 细胞核
（一）外核膜
➢ 与糙面内质网相连，表面有核糖体附着，被认为是糙面内质网 的特化区域。
➢ 胞质面附着有中间纤维和微管等细胞骨架成分，与细胞核定位 有关。
（二）内核膜
第八章 细胞核
Cell Nucleus
ppt课件
1
细胞核：真核生物与原核生物最大的区别
细胞核存在的意义：
细胞核的功能：
保证了细胞的遗传稳定性
遗传物质贮存、复制、转录的场所。
使遗传信息的转录与翻译在不同时空进
行
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2
第八章 细胞核
概述
数量：每个细胞通常只有一个核，有些细胞为双核甚至 多核，如人肝细胞（1-2）破骨细胞（数百个）。
➢ 核质环（nuclear ring）：位于核孔复合体结构边缘核质面 一侧的孔环状结构,与柱状亚单位相连，在环上也对称分布 8条纤维伸向核内，纤维末端形成一个由8个颗粒组成的小 环,构成捕鱼笼似的结构 ，称“核篮”。
Cell Nucleus
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第八章 细胞核
➢ 辐（spoke）：由核孔边缘伸向核孔中心、呈辐射状八重对 称分布。
大小：直径通常在5～10μm，生长旺盛的细胞，核较大； 分化成熟的细胞则核较小。
形态：球形、卵圆形、杆状、分支状。常与细胞形状、 细胞类型、发育时期有关。
红细胞 （无核）
Cell Nucleus
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第八章 细胞核
间期细胞核的结构组成：
➢ 核膜 ➢ 核仁 ➢ 染色质 ➢ 核基质
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（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？
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？
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注意Ran-GTP及Ran-GDP的循环使用
蛋白质的核输入与核输出
核输入受体 带核定位 信号的 蛋白质 核输出受体
带核输出 信号的 蛋白质
注意核输入受体及核输出受体的循环使用
核定位序列与蛋白质入核
小核RNA(snRNA)是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体 （spilceosome）的主要成分，参与mRNA前体的加工过程。在天然 状态下它们均与蛋白质相结合，称为snRNP。
核骨架上结合有DNA复制所 需要的酶 。 还有RNA聚合酶的结合位点， RNA的合成在核骨架上进行的。 一般认为核骨架与染色体骨 架为同一类物质，30nm的染色 质纤维就是结合在核骨架上而 形成袢环的结构，在分裂期进 一步包装成光学显微镜下可见 的染色体。
Chromosome Structure
爪蟾卵母细胞核质蛋白注射实验
第一个被确定的NLS是猴 肾病毒(SV40)的T抗原
核质蛋白的核定位信号，为信号斑
(GTPase 激活蛋白)
亲核蛋白通过NPC转运：①结合，依赖正常的NLS。②转移，需GTP水解供能。 ③还需要一些胞质蛋白因子的帮助，有importinα/importinβ二聚体(本质是NLS 受体)、Ran(一种GTP结合蛋白)。蛋白质入核受到多种因素的综合调节。
NLS)或核输入信号(nuclear import signal， NIS) ：引导蛋白质进入细胞核的一段 4-8 个氨 基酸的信号序列，富含带正电荷的赖氨酸和精 氨酸，一般还含有脯氨酸。受体为importin。 核输出信号(nuclear export signal，NES)： 引导 RNA 、 RNP 如核糖体亚基等输出细胞核， 受体为exportin。
细胞核nucleus
细胞遗传与代谢的调控信息中心； 真核细胞的重要标志；其结构和功 能异常经常会导致各种疾病。 核被膜 染色质 核仁
间期核
核基质(核骨架)
核膜(nuclear membrane)
一、结构组成
外核膜与rER相连 双层膜 内核膜内表面有核纤层(主要成分 是核纤层蛋白lamin)
(染色体骨架或核骨架)
染色质和染色体 (chromatin and chromasome)
一、化学组成
DNA 少量RNA 组蛋白(histone) 非组蛋白(nonhistone)
DNP(核蛋白)
1. 染色体(质)DNA
3种序列：①单一序列；②中度重复序列 （101~5）；③高度重复序列（>105）。 3种构型：①B-DNA；② A-DNA；③ Z-DNA。 3种关键序列(功能元件)： (p180) ①复制源序列 ②着丝粒序列 ③端粒序列 酵母人工染色体(YAC )：含上述3种成分，可 用于转基因等研究。
(2)通过核孔复合体的主动运输
①具有高度的选择性，并且是双向的
对运输颗粒大小的限制：有效功能直径可被 调节约9～20nm，甚至可达26nm 。
是一个分选信号识别与受体介导的过程，耗能。
核ห้องสมุดไป่ตู้入与核输出。
②核蛋白质的运输 亲核蛋白(入核蛋白) 核定位序列 (nuclear localization sequence ，
Three DNA conformations B型DNA(右手双螺旋DNA)，活性最高的DNA构象； A型 DNA，B型DNA的重要变构形式，仍有活性； Z型DNA，左 手螺旋，B型DNA的另一种变构形式，活性明显降低。
2. histone
①H1、核小体组蛋白（ H2A、H2B、H3、H4 ），富含带正电荷的 精氨酸、赖氨酸等碱 性氨基酸，属碱性蛋 白。 ②H1具种属和组织特异 性。核小体组蛋白在 进化上高度保守。 ③可与带负电荷的DNA 结合，并抑制其复制 和转录。
mRNA的出核转运过程是有极性的，其5’端 首先通过核孔复合体，3’端最后离开细胞核。
真核细胞中RNA一般要经过转录后加工、修饰成 为成熟的RNA分子后才能核输出。 snRNA、mRNA、tRNA以RNP颗粒的形式存在， 即RNA的出核转运实际上是RNA-蛋白质复合体的转 运，这些蛋白质因子本身含有出核信号。
non-histone
①富含带负电荷的天冬氨 酸、谷氨酸等酸性氨基 酸，属酸性蛋白。 ②能识别特异的DNA序列 ，又称序列特异性DNA 结合蛋白。 ③具有多种功能，包括作 为染色体结构支架；协 助DNA复制；调节基因 表达。
2.核孔复合体
结构模型：fish-trap
胞质环、8条纤维 及颗粒 核质环、8条纤维 形成核篮 辐，8根 中央栓
功能直径9nm， 长 约 15nm 的 亲 水 通道。
幅：柱状亚单位
腔内亚单位 环带亚单位
Cytoplasmic face, cytoplasmic particles
Nuclear face,basket inner complex
核周间隙
核孔复合体(nuclear pore complex，NPC)
核被膜的TEM照片
核被膜的结构
1.核纤层 (nuclear lamina) (p174)
(有丝分裂 促进因子)
核纤层蛋白磷酸化及去磷酸化调节参与核膜的解聚和重组
核膜在细胞有丝分裂中有规律地解体与 重建 其动态变化受细胞周期调控因子 (MPF等)的调节，与核纤层蛋白、核孔 复合体蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰有 关。
核骨架(nuclear skeleton)或核基质 (nuclear matrix)
与核纤层、胞质中间纤维相互连接形成 贯穿于核与质的一个独立结构系统。其主 要成分是由非组蛋白的纤维蛋白构成的， 还含有多种蛋白成分及少量RNA、DNA。 核骨架与DNA复制、基因表达及染色体的 包装与构建有密切关系。
二、核膜的主要功能
1. 区域化作用
构成核、质之间的天然选择性屏障—— 避免核质间生命活动的彼此干扰； 保护核内DNA不受损伤。
2. 核质之间的物质流与信息流 3. 合成生物大分子 4. 在细胞分裂中参与染色体的定位与分离
核孔复合体的核质物质交换：双功能、双向性
(1)通过核孔复合体的被动运输 离子、小分子(＜5kD)及直径＜10nm的物质原则 上可自由通过。