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1、第3讲 细胞核的结构和功能考点一 细胞核的功能一、分布（细胞核不一定位于细胞中央，“核”指核心地位或功能）光镜下最易见到的就是细胞核。除高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞、血小板等少数细胞外，真核细胞都有细胞核。绝大部分有个细胞核，少数细胞含有多个核，如横纹肌细胞、肝细胞、双小核草履虫等二、细胞核功能实验探究(1)黑白美西螈核移植实验美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。因为细胞核中有DNA，DNA是遗传物质。DNA上有许多基因，通过指导蛋白质的合成，控制生物的性状（此处指肤色）。（遗传） （回顾：克隆羊多利）(2)蝾螈受精卵横缢实验细胞分裂需要遗传物质的复制和相关蛋白质的合成，没有细胞
2、核，这些生命活动都不能进行。分化和分裂等生命活动（代谢）与细胞核有关。（但不能说与细胞质无关）(3)变形虫切割实验细胞核是细胞生命活动的控制中心。（代谢） 思考：细胞核与细胞质的关系？相互依存、缺一不可，细胞质为细胞核提供营养物质和能量，无细胞核则不能合成新的蛋白质。（也可说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动）（可解释哺乳动物成熟红细胞、精子寿命短）(4)伞藻嫁接与核移植实验选材优点：大型单细胞生物，（无分化），伞帽形态差异明显，不同伞帽间易嫁接嫁接实验中若出现中间类型，原因：细胞质中含有少量原细胞核转录的mRNA，它能够指导合成少量原蛋白质，嫁接核能指导合成新的蛋白质，因而嫁接后长成
3、中间类型。（可体现核质关系：细胞质中的各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物体性状的主要是细胞核。）生物体形态结构的建成主要与细胞核有关（遗传）结论：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。考点二细胞核的结构与模型构建一、细胞核的结构（1）上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。（2）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。（3）核膜和核孔对物质的进出都具有选择性。核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。（4）核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体（
4、质）上。1、核膜：双层膜（4层磷脂分子），不连续，其上有核孔，把核内物质与细胞质分开。核内外膜附有多种酶，具选择透过性，水、无机盐等小分子物质跨核膜运输。核外膜附有核糖体，与内质网膜相连（加强了细胞核与细胞质在生命活动过程中的联系）。有丝分裂过程中核膜、核仁周期性地消失和重建，（染色体和染色质有周期性变化，但没有消失） 核膜在分裂前期裂解为许多小囊泡（消失），末期重建。2、核孔：蛋白质、RNA等大分子进出的通道，有些小分子也可，穿过0层膜，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。具选择透过性（注意DNA不能），耗能 3、染色质：主要由DNA和蛋白质组成（仅存在于细胞核中，拟核、细胞质中的遗传物质
5、是裸露的DNA分子。）DNA是遗传物质（遗传信息的载体），染色体（质）是遗传物质的主要载体。特点：容易被碱性染料（如甲紫溶液，不是指pH，指着色基团为阳离子）染成深色的物质。存在形式：染色质和染色体是细胞中同一物质在细胞不同时期的两种形态。分裂间期：染色质（利于DNA的复制和转录 ）分裂期：染色体（利于遗传物质的平均分配）4、核仁：与某种RNA（rRNA）的合成及核糖体的形成有关。（了解：核仁由rRNA、rDNA和核糖核蛋白组成，核糖体大小亚基在核仁中合成，再通过核孔进入细胞质组装成核糖体。核仁不是遗传物质储存的场所），折光性强，电镜下明亮。（非洲爪蛙细胞有2个核仁）代谢旺盛，蛋白质合成多的细
6、胞，核孔数目多，核仁体积大。5、核基质=核液+核骨架（本质：蛋白质）二、细胞核的功能细胞核是遗传信息库，【是遗传物质（DNA）储存和复制的场所】，是细胞代谢和遗传的控制中心。 6.细胞在生命系统中的地位三、模型建构模型方法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的模型的形式：物理模型、概念模型、数学模型物理模型：以实物或图画（不是照片）形式直观的表达认识对象的特征的模型。实例：DNA双螺旋结构模型是物理模型。科学性、准确性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。第4讲 水进出细胞的原理 2023/9/19考点一 渗透作用与细胞的
7、吸水和失水一、渗透实验1、装置半透膜：玻璃纸（又叫赛璐玢），水能通过，蔗糖不能，（依据物理性质，孔径或分子大小），可用鸡蛋壳膜（大头有空气），猪肠衣，花生种皮，蛙皮，鱼鳔、蚕豆种皮、动物膀胱、以及其他一些可从生物体上剥离的薄膜类物质等2、实质：单位时间由清水到蔗糖的水分子由蔗糖到清水的水分子，导致蔗糖液面上升。（两溶液中的水分子进行双向运动，总结过出现单向）总水流方向： 水多水少 （即清水侧水分子比漏斗侧水分子的密度要大）溶液浓度低高 （“水往高处流”）（了解：水势：推动水分移动的强度因素。即水移动的趋势。水总是由高水势处自发流向低水势处，直到两处水势相等为止。纯水的水势为零。溶液的浓度越大，
8、水势越低(为负值)。）3、渗透作用(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜从低浓度溶液到高浓度溶液的扩散过程。 【回顾：扩散：物质（溶质或溶剂）从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动（与过膜与否无关）】渗透作用是扩散作用的一种特殊形式(2)原理浓度差为动力，水流动的决定方向和扩散的速度物质的量浓度（单位mol/L）：单位体积中溶质微粒（分子或离子）的数目多少，不考虑溶质微粒的体积大小。注意（1）相同质量浓度的葡萄糖和蔗糖，葡萄糖的物质的量浓度大（2）渗透压大小：1mol/LNaCl1mol/L蔗糖（1mol/LNaCl可拆分，溶质微粒浓度为2mol/L）（3）现象分析：溶质不能
9、通过半透膜的情况若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2S1的水分子数多于由S1S2的，表现为S1溶液液面上升。若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面下降。在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度大于S2溶液浓度。：溶质能通过半透膜的情况若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2S1的水分子数多于由S1S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。（4）结果：液面不会一直上升。渗透平衡：动态平衡，只要存在液面差h（存在大气
10、压力），就存在膜两侧浓度差（原高浓度溶液的浓度仍大于原低浓度溶液的浓度。）。高度差越大浓度差越大。若起始浓度S1S2，平衡时S1”S2”.并且S1 S1”，S2”S2（若S2为清水则S2”=S2）（5）影响渗透作用中液面变化的因素分析半透膜表面积的大小半透膜两侧的浓度差在浓度NBNCNA，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显结果：vBvC，hBhC在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显结果：vBvC，hBhC（6）验证渗透作用发生的条件具有半透膜 半透膜两侧溶液具有浓度差（7）比较不同溶
11、液浓度的大小漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论：二、动、植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞现象: 低渗：外界溶液浓度细胞质浓度细胞失水皱缩等渗：外界溶液浓度细胞质浓度细胞形态不变原因:单位时间水分子输入大于/小于/等于输出(2)植物细胞(以成熟植物细胞为例)原理（成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。未成熟的植物细胞如根尖分生区、形成层细胞主要靠吸胀作用吸水）现象：当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用失水，植物细胞发生质壁分离（质壁分离是指原生质层与细胞壁的分离。）现象；将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度大于外界清水，植物细
12、胞吸水，发生质壁分离复原现象。质壁分离产生的条件：具有大液泡；具有细胞壁质壁分离和复原的原因：成熟的活植物细胞原生质层相当于半透膜； 内因细胞壁是全透性的，其伸缩性小于原生质层； 内因细胞原生质层内外的溶液有浓度差。 外因（区别：原生质：细胞内的生命物质，分化为细胞质、细胞核、细胞膜。一个动物细胞即为一团原生质。原生质体：植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余的植物细胞称为原生质体，实际上就是植物细胞的原生质。原生质层：植物细胞中的特有名词，指的是细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。）考点二 探究植物细胞的吸水和失水1.实验原理2.实验步骤取材：洋葱鳞片叶外表皮，（用刀片划一0.5 cm见方的“井”
13、字）也可用葫芦藓等其他藓类，单层细胞，叶绿体多。不用染色。注意观察位置【死细胞、动物细胞、种子细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。】引流法低倍镜观察三次（自身前后对照）整个过程细胞大小基本不变3.现象与结论4.分析质壁分离首先发生在有角处，原生质层与细胞壁间充满的是外界溶液（略小于原外界溶液浓度，）。诱导质壁分离，浓度不能太大，分离时间不要太长，常用的溶液是0.3g/mL（30%）的蔗糖溶液。否则细胞在短时间内失水过多死亡。观察到质壁分离后尽快滴清水使其复原，否则细胞会失水过久而死亡。（1）0.5g/mL的蔗糖溶液：质壁分离现象明显但不能复原。因为溶液浓度过高，
14、细胞过度失水，导致死亡。（2）0.1mol/LKNO3溶液、质量分数5%食盐溶液、7%尿素溶液、适当浓度的乙醇，乙二醇、甘油等：能质壁分离后能自动复原，因为这些物质主动或者被动运输进入细胞（但比水要慢），使细胞液浓度增大，细胞渗透吸水。（3）1mol/L醋酸溶液、盐酸、酒精等：无质壁分离及复原现象，因为能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。吸水力与细胞液浓度变化呈正相关5.质壁分离及复原发生的条件（1）从细胞角度分析死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离及复原现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。（2）从溶液角度分析在一定浓度（溶质不能透过半
15、透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象（只有用清水或低渗溶液处理，才可复原）。在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K、NO3-、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。6.判断细胞的吸水、失水的两种方法（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分进出细胞处于动态平衡。（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判断：若重量增加或
