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1、第3节 细胞核的结构和功能,一、细胞核的功能 自主学习教材P5455“思考讨论”提供的四则资料,完成下列问题。 1.细胞核功能的研究实验,2.细胞核的功能 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。,预习反馈 1.判断正误。 (1)所有真核细胞都有细胞核。( ) (2)细胞核是细胞的代谢中心。( ) (3)伞藻帽的形状都由细胞核控制,伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。( ) (4)凡是无核的真核细胞,既不能生长也不能分裂。( ),2.下图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中a.纤毛;b.大核;c.根部),将之切成三截,能再生成喇叭虫的是( ),A. B. C. D.或 解析:因为细
2、胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,所以只有含细胞核的部分才能再生成喇叭虫。 答案:B,二、细胞核的结构 自主学习教材并结合P56图3-10“细胞核结构模式图”,解决下列问题。 1.填空:,2.核仁与核糖体的形成有关,是否核糖体的形成一定与核仁有关呢? 答案:不一定。原核细胞中没有核仁,也能形成核糖体。,预习反馈 1.判断正误。 (1)核膜、线粒体膜、叶绿体膜及细胞膜均为双层膜。 ( ) (2)染色质是细胞核内的遗传物质。( ) (3)实现细胞核遗传功能的重要结构是染色质。( ) (4)核孔是大分子物质的运输通道,DNA、RNA和蛋白质可自由出入细胞核。( ),2.下列对染色质和染色体的叙述,错误
3、的是( ) A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质 B.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质 C.染色质和染色体的形态结构完全相同 D.染色质和染色体只存在于真核细胞的细胞核中 解析:染色质易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色,A项正确;染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质,B项正确;染色质和染色体是同种物质在细胞不同分裂时期的两种形态,C项错误;染色质和染色体是真核细胞特有的,原核细胞的拟核为大型环状DNA分子,病毒无细胞结构,也不存在染色质和染色体,D项正确。 答案:C,三、模型及细胞的概述 1.模型,2.细胞的概述,预习反馈 判断正误。 (1)制作模型时,首先要考虑其科学性、
4、准确性,其次才是美观与否。( ) (2)沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型是物理模型。( ) (3)拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型。( ) (4)细胞只有保持完整性,才能正常地完成其生命活动。( ),探究点一,探究点二,细胞核的功能 问题情景 基于对细胞核功能的研究,科学史上有许多经典实验。请认真研读教材P5455“思考讨论”提供的四则经典实验资料,解决下列问题。 1.对照实验的设置是为了增强实验结论的说服力,请你针对这四个经典实验分析其对照设置情况。 答案:资料1中的美西螈核移植实验没有设置对照。若增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵
5、细胞中”的对照实验,将增强结论的说服力。蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验和伞藻的嫁接移植实验均设置了对照。,探究点一,探究点二,2.在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验,还有必要再做核移植实验吗?说出你的理由。 答案:有必要。可排除假根中其他成分的影响,进一步确定伞帽形态由细胞核决定。 3.选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料有什么优点?(要求写两点) 答案:大型单细胞生物;伞帽形态差异明显;不同伞藻间容易嫁接(任写两种,其他合理答案均可)。,探究点一,探究点二,归纳提升 1.细胞核的功能 (1)细胞核是遗传信息库:细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的主要场所。 (2)细胞核是细
6、胞代谢和遗传的控制中心。 2.细胞核与细胞质是相互依存不可分割的关系,细胞核控制细胞质的代谢和活动,细胞质又为细胞核提供物质和能量。,探究点一,探究点二,典例剖析 下图表示用一根玻璃针将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生活,无核的一半死亡。如果将有核的一半变形虫的核取出,无核部分能短期生存,但不能繁殖后代,单独的细胞核则无法生存。如果在去核后三天,再植入一个细胞核,这个变形虫能正常生活。根据上述结果回答下列问题。,探究点一,探究点二,(1)正常细胞中细胞核与细胞质的关系是 。 (2)单独的细胞核不能生存的原因是 。 (3)如果去核后三天,再植入一个细胞核,这个变形虫能正常生活,该实验与(2
7、)进行对比说明 。 解析:细胞核能够控制细胞质的活动,如果离开细胞核,细胞质不能完成正常的生命活动;细胞质可以为细胞核提供物质和能量,如果离开细胞质,细胞核不能单独生存。所以二者是相互依存、不可分割的,细胞只有保持完整性,才能进行正常的生命活动。 答案:(1)相互依存 (2)无物质和能量的供应 (3)细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动,探究点一,探究点二,活学活练 1.以动物受精卵为实验材料进行以下实验,有关分析正确的是( ),A.实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 B.实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 C.实验说明了细胞核对细胞质的重要性,实验说明
8、了细胞质对细胞核的重要性 D.该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统,探究点一,探究点二,解析:实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性,A项错误;实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性,B项错误;该实验说明了细胞质和细胞核都不能单独成活,细胞只有保持细胞结构的完整性才能正常进行各项生命活动,细胞是最基本的生命系统,C项错误、D项正确。 答案:D,探究点一,探究点二,2.从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入母羊乙去掉细胞核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入母羊丙的子宫内,生出的小羊的性状大多数( ) A.难以预测 B.像甲 C.像乙 D.像丙 解析:生
9、物的遗传包括细胞核遗传和细胞质遗传,其中细胞核遗传起主要作用。融合细胞的细胞核取自母羊甲,则由其分裂、分化发育而成的羊的大多数性状像母羊甲。融合细胞的细胞质取自母羊乙,因此,还有少数性状像母羊乙。母羊丙只是起“借腹生崽”的作用,它的性状与题中所说的小羊的性状无遗传上的关系,但是它的营养状况对小羊的某些性状有影响,这种影响是不遗传的。 答案:B,探究点一,探究点二,细胞核结构与功能的联系 问题情景 细胞核的功能是由其结构决定的。下图是细胞核的基本结构,据图思考下列问题。,探究点一,探究点二,(1)图中对核内物质起屏障作用的是核膜,它是由双层膜构成的,细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的核孔进入
10、细胞核的。 (2)细胞核实现其遗传功能的重要结构是染色质,遗传信息存在于其组分DNA上。 (3)结构核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。,探究点一,探究点二,(4)填写染色质与染色体的联系与区别。,探究点一,探究点二,归纳提升 1.核膜 (1)结构:双层膜,外膜上附着许多核糖体,常与内质网相连。核膜不是完全连续的,其上具有核孔。 (2)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分开;控制离子和小分子物质进出细胞核;核孔是大分子物质进出细胞核的通道。但不是任何大分子物质都可以出入细胞核,核孔对出入细胞核的大分子具有选择性。 (3)代谢旺盛的细胞中,核孔数目较多。 2.核仁 (1)核仁与
11、某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 (2)蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁体积相对较大。,探究点一,探究点二,3.细胞核的结构与代谢关系的判断 细胞核控制细胞的代谢,细胞核越活跃,细胞代谢也越旺盛。细胞核越大,控制代谢的核物质才会越多,核孔越多,核物质与细胞质的物质交换才会越快。 结论一:生命活动旺盛的细胞,核物质多,核孔多;代谢能力弱的细胞,核物质少,核孔少。 结论二:蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大;不具备蛋白质合成功能的细胞,核仁很小。,误区提醒细胞核是细胞代谢的控制中心,但不是细胞代谢的中心,因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。,探究点一,探究点二,典例剖析 右图是细胞核的结构模式图,下
12、列关于各结构及功能的叙述,正确的是 ( ),A.属于生物膜系统,把核内物质与细胞质分开 B.是所有生物遗传物质的载体 C.与脂肪的合成以及核糖体的形成有关 D.有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质,实现核质之间的物质交换,探究点一,探究点二,解析:是核膜,属于生物膜,A项正确;是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体,B项错误;是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C项错误;是核孔,DNA不能从细胞核进入细胞质,D项错误。 答案:A,探究点一,探究点二,活学活练 1.下列关于细胞核的叙述,错误的是( ) A.细胞核的核膜是双层膜,把核内物质与细胞
13、质分开 B.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状况 C.核孔实现了细胞间的信息交流 D.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 解析:核孔实现了细胞核与细胞质之间的信息交流,而细胞间的信息交流是通过细胞膜实现的。 答案:C,探究点一,探究点二,2.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是( ) A.胰岛细胞 B.造血干细胞 C.浆细胞 D.口腔上皮细胞 解析:细胞的代谢越旺盛,则核孔的数目越多。胰岛细胞、浆细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和抗体,代谢旺盛。造血干细胞分裂能力很强,代谢旺盛。只有口腔上皮细胞为高度分化的细胞,代谢较弱。 答
14、案:D,探究点一,探究点二,3.右图为细胞中某一结构的模式图,据图回答下列问题。,(1)图中所示结构为 结构。图中所示的结构由 层膜构成。 (2)图中所示结构是 。单位面积中的数目与细胞类型和代谢水平有关,人的胰岛B细胞该结构的数目比口腔上皮细胞中 (填“多”“少”或“相同”)。 (3)图中的主要功能是 。,探究点一,探究点二,解析:(1)图中表示真核细胞的细胞核亚显微结构,表示核膜,为双层膜结构。(2)图中表示核孔,胰岛B细胞分泌胰岛素,代谢旺盛,其核孔数目较口腔上皮细胞多。(3)为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 答案:(1)细胞核的亚显微 两 (2)核孔 多 (3)与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,
