2018年秋高中生物 第三章 細胞的基本結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 細胞核——系統(tǒng)的控制中心學(xué)案 新人教版必修1.doc

第3節(jié)細胞核系統(tǒng)的控制中心學(xué)習(xí)目標1闡明細胞核的結(jié)構(gòu)與功能。(重點)2認同細胞核是生命系統(tǒng)的控制中心。(難點)3嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型。(重點)核心概念核膜核孔染色質(zhì)染色體一、細胞核的結(jié)構(gòu)和功能1大量事實表明，細胞核控制著細胞的_代謝_和_遺傳_。2細胞核(1)功能：是_遺傳信息庫_，是細胞_代謝和遺傳_的控制中心。(2)結(jié)構(gòu)：核膜：_兩_層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。核孔：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的_物質(zhì)交換_和_信息交流_。核仁：與某種RNA的合成以及_核糖體_的形成有關(guān)。染色質(zhì)：成分：主要有_DNA_和_蛋白質(zhì)_。特性：容易被_堿性染料_染成深色。同染色體的關(guān)系：同樣的物質(zhì)在_不同細胞時期_的兩種存在狀態(tài)。DNA上貯存_遺傳信息_。二、模型建構(gòu)及細胞的概述1模型建構(gòu)2細胞的概述？思考1有人將細胞核比喻為人的“大腦”，具有整體指揮和調(diào)控功能，你認為細胞核中哪種成分真正起到指揮調(diào)控功能？提示：主要是染色質(zhì)中的DNA行使整體調(diào)控作用。2細胞核的核膜上有核孔，大分子物質(zhì)可以自由進出細胞核嗎？提示：不可以，細胞核所需的物質(zhì)才能進入細胞核，核膜也是具有選擇透過性的。H判斷題1真核細胞染色體上主要含有核糖核酸和蛋白質(zhì)。()2細胞核是細胞代謝的控制中心，也是細胞代謝的中心。()3核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進出。()4藍藻細胞具有細胞核且DNA分子呈環(huán)狀。()5細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，真核細胞都有細胞核。()6核仁的大小與細胞合成蛋白質(zhì)的多少有關(guān)，蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞，核糖體多，核仁大。()7控制細胞器進行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換等的指令，主要是通過核孔從細胞核到達細胞質(zhì)的。()8拍攝洋蔥鱗片葉表皮細胞的顯微照片就是構(gòu)建了細胞的物理模型。()9染色體和染色質(zhì)是不同物質(zhì)在同一時期細胞中的兩種形態(tài)。()知識點1細胞核功能的相關(guān)實驗分析Z1細胞核功能的實驗探究實驗內(nèi)容實驗方法及結(jié)果得出結(jié)論一、兩種美西螈細胞核移植黑色美西螈胚胎細胞的核移入美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的二、橫縊蠑螈受精卵蠑螈細胞的分裂和分化是由細胞核控制的三、將變形蟲切成兩半變形蟲的分裂、生長、再生、應(yīng)激性是由細胞核控制的四、傘藻嫁接與核移植傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的(1)實驗一缺乏對照實驗，若增加“將白色美西螈胚胎細胞的細胞核移植到黑色美西螈的去核卵細胞中”的實驗步驟，將增強結(jié)論的說服力。實驗二至四遵循了對照原則。(2)傘藻核移植實驗可排除假根中其他物質(zhì)的影響，是對傘藻嫁接實驗的補充，進一步驗證細胞核的功能。2細胞核與細胞質(zhì)的關(guān)系存活時間原因分析單獨的細胞核很快死亡缺乏細胞質(zhì)提供的營養(yǎng)和能量單獨的細胞質(zhì)存活一段時間后死亡細胞質(zhì)中由細胞核控制合成的物質(zhì)在一段時間內(nèi)仍可發(fā)揮作用細胞核細胞質(zhì)正常生活細胞核與細胞質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體D典例1細胞核具有什么功能？科學(xué)家通過下列實驗(見圖)進行探究：用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只有很少的細胞質(zhì)相連，結(jié)果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續(xù)分裂；b部分分裂到1632個細胞時，將一個細胞核擠入不能分裂的a部分，結(jié)果a部分開始分裂、分化，發(fā)育成胚胎。下列有關(guān)敘述中，錯誤的是(B)A實驗結(jié)果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關(guān)B實驗中，a部分細胞屬于對照組C實驗中a部分的操作與實驗中a部分形成對照D實驗還能說明細胞只有保持完整性才能完成正常的生命活動解析在實驗中有細胞核的一部分能正常發(fā)育，而沒有細胞核的部分不能分裂、分化，也就是不能正常發(fā)育，所以經(jīng)對照后說明細胞核與細胞分裂、分化密切相關(guān)，同時也能說明細胞只有保持完整性才能完成正常的生命活動；在實驗中b部分為正常狀態(tài)，所以b部分為對照組；實驗中a部分沒有細胞核，而實驗中的a部分又有了細胞核，所以兩部分形成前后對照。技巧方法：細胞核對細胞質(zhì)依存關(guān)系的三個來源(1)原料來源：核物質(zhì)代謝所需的原料都要依賴細胞質(zhì)(如核苷酸、葡萄糖、各種小分子和離子)。(2)能量來源：核內(nèi)大分子合成所需的能量也要靠細胞質(zhì)為其提供。(3)蛋白質(zhì)來源：細胞核中的蛋白質(zhì)也是在細胞質(zhì)中的核糖體上合成的(如組蛋白、各種酶等)。變式訓(xùn)練1(2018安徽蕪湖)蛙成熟的未受精卵處于活躍的DNA合成狀態(tài)，而腦組織細胞則不能分裂?？茖W(xué)家進行了如下圖所示的核移植實驗，請分析回答下列問題。(1)蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在細胞質(zhì)基質(zhì)中的_核糖體_上合成的，并通過_核孔_進入細胞核。除此以外，細胞質(zhì)還為細胞核代謝提供所需的_原料、能量(ATP)_等。(2)腦細胞的無核部分仍能存活一段時間，但最終死亡，其原因是_腦細胞細胞質(zhì)中所含有的營養(yǎng)物質(zhì)只能維持其一段時間的生命活動，物質(zhì)和能量耗盡后，腦細胞便會死亡_。(3)單獨的細胞核不能存活的原因是_無營養(yǎng)物質(zhì)和能量供應(yīng)_。(4)本實驗證明了：_細胞質(zhì)和細胞核是相互依存的統(tǒng)一整體_。解析蛋白質(zhì)在核糖體上合成；核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)進出細胞的通道。細胞質(zhì)為細胞核提供物質(zhì)和能量，細胞核離不開細胞質(zhì)；細胞核調(diào)控細胞的代謝和遺傳，細胞質(zhì)離不開細胞核，它們之間是相互依存的統(tǒng)一整體。知識點2細胞核的結(jié)構(gòu)與功能Z一、結(jié)構(gòu)圖示二、相關(guān)結(jié)構(gòu)及功能分析1核膜(1)結(jié)構(gòu)雙層膜，外膜上附著許多核糖體，常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。核膜不是完全連續(xù)的，其上具有核孔。(2)功能起屏障作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。控制離子和小分子物質(zhì)進出細胞核。核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道。代謝旺盛的細胞中，核孔數(shù)目較多。2核仁(1)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。(2)蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核仁體積相對較大。3細胞核結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：Y有關(guān)細胞核的四個誤區(qū)(1)誤認為“細胞核是具有雙層膜的細胞器”：細胞核不是細胞器，是具有雙層膜的細胞結(jié)構(gòu)。(2)誤認為“核孔是大、小分子都能隨意進出的通道”：核孔具有選擇性。RNA和某些蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)出入細胞核的通道是核孔，但并不是所有的大分子都能通過核孔，如細胞核中的DNA就不能通過核孔進入細胞質(zhì)；而小分子物質(zhì)出入細胞核一般是通過跨膜運輸實現(xiàn)的，極少通過核孔。(3)誤認為“核孔數(shù)量及核仁大小是固定不變的”：核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)多，核仁較大。(4)誤認為“物質(zhì)通過核孔需穿過2層膜”：核孔是通道，物質(zhì)通過核孔不穿過膜結(jié)構(gòu)。(5)細胞核并不是細胞代謝的中心，而是細胞代謝的控制中心，因為細胞代謝的主要場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。(6)生物的性狀并不是都由細胞核控制，細胞質(zhì)中也有遺傳物質(zhì)，也控制生物的部分性狀。(7)真核細胞并不是都具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有2個細胞核，人的骨骼肌細胞中的細胞核可達數(shù)百個，哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等沒有細胞核。D典例2如圖為細胞核結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答問題。(1)圖中對核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用的是_核膜_，它是由_2_層膜構(gòu)成的，細胞質(zhì)合成的組蛋白等蛋白質(zhì)是通過其上的_核孔_進入細胞核的。(2)細胞核行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)是_染色質(zhì)_，遺傳信息存在于其組分的_DNA_上。(3)結(jié)構(gòu)_核仁_的功能是_與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)_。(4)簡要寫出原核細胞的擬核與圖中細胞核在結(jié)構(gòu)上存在的差異：_原核細胞的擬核無圖中的核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)等結(jié)構(gòu)，其DNA是裸露的_。解析由圖可知，為染色質(zhì)，為核仁，為核膜，為核孔。核膜為細胞核與細胞質(zhì)的界限，使細胞核內(nèi)維持一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。核孔是細胞核與細胞質(zhì)進行物質(zhì)交換的通道，某些大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核。染色質(zhì)上攜帶有遺傳物質(zhì)DNA，DNA上攜帶著遺傳信息。原核細胞結(jié)構(gòu)簡單，無真正的細胞核，只有擬核，DNA分子是裸露的，無核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)等結(jié)構(gòu)。技巧方法：三個“二”記憶細胞核的結(jié)構(gòu)和功能(1)二個場所遺傳物質(zhì)的復(fù)制場所、貯存場所。(2)二個中心細胞代謝和遺傳的控制中心。(3)二個形態(tài)細絲狀的染色質(zhì)和桿狀的染色體。變式訓(xùn)練2大量事實表明，在蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，常有較大和較多的核仁。根據(jù)這一事實可以推測(B)A細胞中的蛋白質(zhì)主要由核仁合成B核仁可能與組成核糖體的必需物質(zhì)的合成有關(guān)C無核仁的細胞往往不能合成蛋白質(zhì)D蛋白質(zhì)合成發(fā)生在細胞核中解析根據(jù)題干提供的信息推測蛋白質(zhì)合成與核仁有關(guān)，但蛋白質(zhì)的合成是在核糖體上，故核仁可能與組成核糖體的必需物質(zhì)的合成有關(guān)。無核仁的細胞如原核細胞也要進行蛋白質(zhì)的合成。染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色體不同點存在時期分裂間期分裂期形態(tài)極細的絲狀呈圓柱狀或桿狀相同點成分主要是DNA和蛋白質(zhì)特性易被堿性染料染成深色功能遺傳物質(zhì)的主要載體關(guān)系同一種物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：染色質(zhì)染色體典例3下列關(guān)于染色體和染色質(zhì)的敘述中，錯誤的是(D)A染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)的兩種存在狀態(tài)B染色質(zhì)和染色體都是遺傳物質(zhì)的主要載體C染色質(zhì)和染色體都可以被龍膽紫溶液染成深色D染色質(zhì)只分布在細胞核中，染色體分布在細胞核和細胞質(zhì)中解析染色質(zhì)和染色體都分布在細胞核中，細胞質(zhì)中無染色體或染色質(zhì)。1細胞核的結(jié)構(gòu)(1)核膜雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。(2)染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體。(3)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。(4)核孔實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。2細胞核的功能：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核一、選擇題1(2018泉港一中上學(xué)期期末) 圖示某生物細胞核的結(jié)構(gòu)組成，下列有關(guān)敘述錯誤的是(D)A從圖中可以看出，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜直接相連B圖示中有中心體，說明該生物為低等植物或動物C核孔具有選擇性，是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道D核仁是與核糖體形成有關(guān)的一種細胞器解析從圖中可以看出，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜直接相連，A正確。中心體存在于低等植物和動物中，B正確。核孔具有選擇性，是包括RNA、酶等大分子物質(zhì)進出細胞核的通道，C正確，核仁與核糖體的形成有關(guān)，但核仁不屬于細胞器，D錯誤。2(2018江蘇省泰州中學(xué)高一上學(xué)期期末)下列有關(guān)細胞核結(jié)構(gòu)與功能的敘述，不正確的是(A)A核膜共具有一層膜，蛋白質(zhì)分布其中B核孔是細胞核和細胞質(zhì)之間進行物質(zhì)交換的通道C染色質(zhì)存在于細胞核中，是遺傳物質(zhì)的主要載體D細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心解析核膜共具有兩層膜，蛋白質(zhì)分布其中，A錯誤；核孔是細胞核與細胞質(zhì)之間進行物質(zhì)交換和信息交流的通道，核內(nèi)外大分子物質(zhì)的交換離不開核孔，B正確；染色質(zhì)存在于細胞核中，是遺傳物質(zhì)的主要載體，C正確；細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，D正確。3(2018山東省德州市高一上學(xué)期期末)下圖表示細胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)的示意圖。下列說法不正確的是(D)A1、4相連體現(xiàn)了細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)間的緊密聯(lián)系B通過2可實現(xiàn)細胞核和細胞質(zhì)之間的信息交流C3能被醋酸洋紅液染成深色D5與蛋白質(zhì)的合成無關(guān)解析據(jù)圖分析，1表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，2表示核孔，3表示染色質(zhì)，4表示核膜，5表示核仁。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜的連接體現(xiàn)了細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)間的緊密聯(lián)系，A正確；通過2(核孔)可實現(xiàn)細胞核和細胞質(zhì)之間信息的交流，B正確；3(染色質(zhì))是細胞核內(nèi)易于被堿性染料(醋酸洋紅或龍膽紫)染成深色的物質(zhì)，是遺傳物質(zhì)的載體，C正確；5(核仁)與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)，而核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，因此5影響蛋白質(zhì)的合成，與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)，D錯誤。4下列有關(guān)細胞核的敘述，錯誤的是(C)A蛋白質(zhì)是細胞核中染色質(zhì)的組成成分B細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心C小分子物質(zhì)可以通過核孔，大分子物質(zhì)不能D有的細胞會有多個細胞核解析A項，細胞核中的染色質(zhì)主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的。B項，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。C項，核孔具有選擇透過性，大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、mRNA等能通過。D項，像草履蟲等細胞也會出現(xiàn)多個細胞核。5心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病機制是核孔復(fù)合物的運輸障礙。下列說法不正確的是(C)ARNA在細胞核內(nèi)合成，運出細胞核發(fā)揮作用與核孔復(fù)合物有關(guān)B房顫可能與核質(zhì)間的信息交流異常有關(guān)C人體成熟的紅細胞中核孔復(fù)合物數(shù)量很少，因此紅細胞代謝較弱D核孔復(fù)合物具有選擇性解析人體成熟的紅細胞沒有細胞核，無核孔。二、非選擇題6下圖為典型的細胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖回答問題(在中填標號，_上填相應(yīng)名稱)：(1)只有在_真核_細胞中，使用_電子_顯微鏡才可以看到此圖所表示的結(jié)構(gòu)。(2)3_染色質(zhì)_主要由蛋白質(zhì)和_DNA_組成，前者通過_2_核孔_進入細胞核內(nèi)。(3)圖片中可見1_內(nèi)質(zhì)網(wǎng)_和_5_核膜_連通，_2_核孔_是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道，從而加強了_細胞質(zhì)_和_細胞核_在生命系統(tǒng)中的聯(lián)系。解析題圖中1為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，2為核孔，3為染色質(zhì)，4為核仁，5為核膜。核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道，染色質(zhì)的主要成分為DNA和蛋白質(zhì)。圖中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜相連，使細胞核與細胞質(zhì)聯(lián)系緊密。