人教新课标高中生物必修一教师备课参考（细胞核——系统的控制中心第1课时）.doc

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●备课资料
1.细胞核概述
在真核细胞中，除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞外，都有细胞核。
细胞核是细胞内最大的细胞器。是真核细胞特有的。它是真核细胞的重要组成部分之一。它和细胞膜、细胞质构成一个完整的生命系统，是细胞代谢和遗传的控制中心。
从生物进化历程看，细胞是由原核细胞向真核细胞进化的。真核细胞中细胞核的出现是细胞进化史上的一次飞跃。原核细胞无核膜，在核区内有DNA，称之为拟核。这样，细胞内DNA的复制、mRNA的转录、蛋白质的合成同在一个区域间连续进行。而真核细胞中有成形的细胞核，核外有双层核被膜把细胞核与细胞质隔开。核膜上有许多孔，称核孔。核孔控制着核质间物质的出入。
一般说来，一个细胞只有一个细胞核。但有的也有多个核。如某些藻类、高等植物和动物细胞都有多核的例子。例如，某些哺乳动物（如兔、鼠）的肝细胞，肠系膜间皮细胞，含有10个或10个以上的核。高等植物毡绒层细胞中也有2～4个核。
细胞核的形态和大小，因生物种类不同而不同。细胞核的形状一般为圆球形或卵形。它与细胞自身的条件及其发育有关。细胞核的大小差异较大，最小的直径不到1 μm，最大的可达到500～600 μm。高等动物细胞核直径一般为5～10 μm，高等植物细胞核的直径一般为5～20 μm，低等植物细胞核一般为1～4 μm。细胞核的大小与细胞的体积有关。
2.核被膜的结构和功能
核被膜由包围在核外把细胞质和细胞核隔开的两层单位膜组成。每层膜厚约6～10A。 ，两层膜之间的空隙叫核周腔，其中含有酶。膜上有孔，称核孔。全部核孔约占膜面积的8%以上。核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道。
外层核膜表面有核蛋白体，有的部分与内质网相连，因此核膜是构成细胞生物膜系统的一部分。
3.染色质
染色质在细胞核结构中是与遗传和细胞代谢有关的部分。它由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成。是处在间期细胞的形态特点。它的特性是容易被碱性染料染成深色。这是人们在做细胞有丝分裂实验时遵循的染色原理。
染色质的主要成分中，DNA和组蛋白与RNA的含量则随着细胞的生理状态不同而变化。通常，细胞代谢越旺盛，非组蛋白和RNA的含量就越高，一般非组蛋白与DNA含量之比为0.2～0.8∶1，RNA与DNA含量之比为0.1∶1。
细胞由分裂间期进入分裂期，染色质高度螺旋化就形成为光学显微镜能看到的染色体。因此，染色质和染色体的异同点可归纳为：“一同一异不同期”。即两者成分相同，主要是由DNA和蛋白质组成；形态各异，丝状的染色质和棒状的染色体；两者所处的时期不同：染色质是细胞分裂间期的形态，而染色体则是细胞分裂期的形态。
染色体的多极螺旋模型是一种较早提出地解释染色体包装结构模型。根据这一模型的解释，染色体包装有四级结构。
染色体包装的一级结构是：由DNA和蛋白质装成核小体，核小体彼此连接形成直径约10 μm的核小体串珠结构。这是染色体包装的一级结构。
染色体包装的二级结构是：核小体链通过螺旋形成直径为30 μm的纤维，这一纤维是由核小体排列呈螺旋管状的结构。这被认为是染色体包装的二级结构。
染色体包装的三级结构是：30 nm的螺旋管进一步螺旋化形成直径为0.4 μm的圆筒状结构，被称为超螺线管。
染色体包装的四级结构是：超螺旋管进一步螺旋折叠，可以形成2～10 μm的染色单体。
在多极螺旋模型提出后，又有一些新的模型被提出，主要是对染色体高级结构提出的新的解释。关于染色体的超微结构模型，目前还处在假说阶段。
4.核仁
核仁常出现于间期的细胞核中。在分裂期的前期，随着染色体的螺旋凝集，核仁会变形，整个体积逐渐减小，rRNA的合成暂停。当细胞进入有丝分裂末期时，随着染色体的解螺旋，核仁重新出现。
核仁的形状、大小和数目因生物的种类、细胞的形状和生理状态不同而不同。在镜下看到核仁是匀质的球体，在电镜下核仁的超微结构是由三种结构成分组成，即纤维中心、致密纤维组分和颗粒组分。核仁外无膜。
核仁主要由DNA、RNA和蛋白质组成。这就是核仁的化学组成。由于细胞类型不同，生理状态不同，组成它的主要化学成分的含量也不一样。如：DNA的含量在豌豆的核仁中占7%，而在蚕豆中却为37%。RNA的含量在3%～13%之间，平均为8%，蛋白质含量在82%～97%之间，平均为92%。
核仁的功能主要是rRNA的合成、加工与成熟有核糖体亚单位的组装。

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