2018年秋高中生物 第三章 细胞的基本结构 第3节 细胞核——系统的控制中心学案 新人教版必修1.doc

第3节细胞核系统的控制中心学习目标1阐明细胞核的结构与功能。(重点)2认同细胞核是生命系统的控制中心。(难点)3尝试制作真核细胞的三维结构模型。(重点)核心概念核膜核孔染色质染色体一、细胞核的结构和功能1大量事实表明，细胞核控制着细胞的_代谢_和_遗传_。2细胞核(1)功能：是_遗传信息库_，是细胞_代谢和遗传_的控制中心。(2)结构：核膜：_两_层膜，把核内物质与细胞质分开。核孔：实现核质之间频繁的_物质交换_和_信息交流_。核仁：与某种RNA的合成以及_核糖体_的形成有关。染色质：成分：主要有_DNA_和_蛋白质_。特性：容易被_碱性染料_染成深色。同染色体的关系：同样的物质在_不同细胞时期_的两种存在状态。DNA上贮存_遗传信息_。二、模型建构及细胞的概述1模型建构2细胞的概述？思考1有人将细胞核比喻为人的“大脑”，具有整体指挥和调控功能，你认为细胞核中哪种成分真正起到指挥调控功能？提示：主要是染色质中的DNA行使整体调控作用。2细胞核的核膜上有核孔，大分子物质可以自由进出细胞核吗？提示：不可以，细胞核所需的物质才能进入细胞核，核膜也是具有选择透过性的。H判断题1真核细胞染色体上主要含有核糖核酸和蛋白质。()2细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。()3核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()4蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状。()5细胞核控制着细胞的代谢和遗传，真核细胞都有细胞核。()6核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关，蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体多，核仁大。()7控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的。()8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。()9染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态。()知识点1细胞核功能的相关实验分析Z1细胞核功能的实验探究实验内容实验方法及结果得出结论一、两种美西螈细胞核移植黑色美西螈胚胎细胞的核移入美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的二、横缢蝾螈受精卵蝾螈细胞的分裂和分化是由细胞核控制的三、将变形虫切成两半变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的四、伞藻嫁接与核移植伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的(1)实验一缺乏对照实验，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细胞中”的实验步骤，将增强结论的说服力。实验二至四遵循了对照原则。(2)伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。2细胞核与细胞质的关系存活时间原因分析单独的细胞核很快死亡缺乏细胞质提供的营养和能量单独的细胞质存活一段时间后死亡细胞质中由细胞核控制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用细胞核细胞质正常生活细胞核与细胞质是相互依存的统一整体D典例1细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(见图)进行探究：用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；b部分分裂到1632个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。下列有关叙述中，错误的是(B)A实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B实验中，a部分细胞属于对照组C实验中a部分的操作与实验中a部分形成对照D实验还能说明细胞只有保持完整性才能完成正常的生命活动解析在实验中有细胞核的一部分能正常发育，而没有细胞核的部分不能分裂、分化，也就是不能正常发育，所以经对照后说明细胞核与细胞分裂、分化密切相关，同时也能说明细胞只有保持完整性才能完成正常的生命活动；在实验中b部分为正常状态，所以b部分为对照组；实验中a部分没有细胞核，而实验中的a部分又有了细胞核，所以两部分形成前后对照。技巧方法：细胞核对细胞质依存关系的三个来源(1)原料来源：核物质代谢所需的原料都要依赖细胞质(如核苷酸、葡萄糖、各种小分子和离子)。(2)能量来源：核内大分子合成所需的能量也要靠细胞质为其提供。(3)蛋白质来源：细胞核中的蛋白质也是在细胞质中的核糖体上合成的(如组蛋白、各种酶等)。变式训练1(2018安徽芜湖)蛙成熟的未受精卵处于活跃的DNA合成状态，而脑组织细胞则不能分裂。科学家进行了如下图所示的核移植实验，请分析回答下列问题。(1)蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质基质中的_核糖体_上合成的，并通过_核孔_进入细胞核。除此以外，细胞质还为细胞核代谢提供所需的_原料、能量(ATP)_等。(2)脑细胞的无核部分仍能存活一段时间，但最终死亡，其原因是_脑细胞细胞质中所含有的营养物质只能维持其一段时间的生命活动，物质和能量耗尽后，脑细胞便会死亡_。(3)单独的细胞核不能存活的原因是_无营养物质和能量供应_。(4)本实验证明了：_细胞质和细胞核是相互依存的统一整体_。解析蛋白质在核糖体上合成；核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞的通道。细胞质为细胞核提供物质和能量，细胞核离不开细胞质；细胞核调控细胞的代谢和遗传，细胞质离不开细胞核，它们之间是相互依存的统一整体。知识点2细胞核的结构与功能Z一、结构图示二、相关结构及功能分析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。代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多。2核仁(1)核仁与某种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。3细胞核结构与功能的关系：Y有关细胞核的四个误区(1)误认为“细胞核是具有双层膜的细胞器”：细胞核不是细胞器，是具有双层膜的细胞结构。(2)误认为“核孔是大、小分子都能随意进出的通道”：核孔具有选择性。RNA和某些蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔，但并不是所有的大分子都能通过核孔，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，极少通过核孔。(3)误认为“核孔数量及核仁大小是固定不变的”：核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。(4)误认为“物质通过核孔需穿过2层膜”：核孔是通道，物质通过核孔不穿过膜结构。(5)细胞核并不是细胞代谢的中心，而是细胞代谢的控制中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。(6)生物的性状并不是都由细胞核控制，细胞质中也有遗传物质，也控制生物的部分性状。(7)真核细胞并不是都具有一个细胞核，如双小核草履虫有2个细胞核，人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个，哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等没有细胞核。D典例2如图为细胞核结构模式图，请据图回答问题。(1)图中对核内物质起屏障作用的是_核膜_，它是由_2_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_进入细胞核的。(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是_染色质_，遗传信息存在于其组分的_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_。(4)简要写出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异：_原核细胞的拟核无图中的核膜、核孔、核仁、染色质等结构，其DNA是裸露的_。解析由图可知，为染色质，为核仁，为核膜，为核孔。核膜为细胞核与细胞质的界限，使细胞核内维持一个相对稳定的内部环境。核孔是细胞核与细胞质进行物质交换的通道，某些大分子物质通过核孔进出细胞核。染色质上携带有遗传物质DNA，DNA上携带着遗传信息。原核细胞结构简单，无真正的细胞核，只有拟核，DNA分子是裸露的，无核膜、核孔、核仁、染色质等结构。技巧方法：三个“二”记忆细胞核的结构和功能(1)二个场所遗传物质的复制场所、贮存场所。(2)二个中心细胞代谢和遗传的控制中心。(3)二个形态细丝状的染色质和杆状的染色体。变式训练2大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁。根据这一事实可以推测(B)A细胞中的蛋白质主要由核仁合成B核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关C无核仁的细胞往往不能合成蛋白质D蛋白质合成发生在细胞核中解析根据题干提供的信息推测蛋白质合成与核仁有关，但蛋白质的合成是在核糖体上，故核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关。无核仁的细胞如原核细胞也要进行蛋白质的合成。染色质与染色体染色质染色体不同点存在时期分裂间期分裂期形态极细的丝状呈圆柱状或杆状相同点成分主要是DNA和蛋白质特性易被碱性染料染成深色功能遗传物质的主要载体关系同一种物质在不同时期的两种存在状态，转化关系为：染色质染色体典例3下列关于染色体和染色质的叙述中，错误的是(D)A染色质和染色体是同一种物质的两种存在状态B染色质和染色体都是遗传物质的主要载体C染色质和染色体都可以被龙胆紫溶液染成深色D染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中解析染色质和染色体都分布在细胞核中，细胞质中无染色体或染色质。1细胞核的结构(1)核膜双层膜，把核内物质与细胞质分开。(2)染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。(3)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(4)核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。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。细胞核一、选择题1(2018泉港一中上学期期末) 图示某生物细胞核的结构组成，下列有关叙述错误的是(D)A从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连B图示中有中心体，说明该生物为低等植物或动物C核孔具有选择性，是大分子物质进出细胞核的通道D核仁是与核糖体形成有关的一种细胞器解析从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连，A正确。中心体存在于低等植物和动物中，B正确。核孔具有选择性，是包括RNA、酶等大分子物质进出细胞核的通道，C正确，核仁与核糖体的形成有关，但核仁不属于细胞器，D错误。2(2018江苏省泰州中学高一上学期期末)下列有关细胞核结构与功能的叙述，不正确的是(A)A核膜共具有一层膜，蛋白质分布其中B核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的通道C染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体D细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心解析核膜共具有两层膜，蛋白质分布其中，A错误；核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道，核内外大分子物质的交换离不开核孔，B正确；染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体，C正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，D正确。3(2018山东省德州市高一上学期期末)下图表示细胞核及其周围部分结构的示意图。下列说法不正确的是(D)A1、4相连体现了细胞内结构间的紧密联系B通过2可实现细胞核和细胞质之间的信息交流C3能被醋酸洋红液染成深色D5与蛋白质的合成无关解析据图分析，1表示内质网，2表示核孔，3表示染色质，4表示核膜，5表示核仁。 内质网膜和核膜的连接体现了细胞内结构间的紧密联系，A正确；通过2(核孔)可实现细胞核和细胞质之间信息的交流，B正确；3(染色质)是细胞核内易于被碱性染料(醋酸洋红或龙胆紫)染成深色的物质，是遗传物质的载体，C正确；5(核仁)与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，而核糖体是合成蛋白质的场所，因此5影响蛋白质的合成，与蛋白质的合成有关，D错误。4下列有关细胞核的叙述，错误的是(C)A蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心C小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能D有的细胞会有多个细胞核解析A项，细胞核中的染色质主要是由DNA和蛋白质组成的。B项，细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。C项，核孔具有选择透过性，大分子物质如蛋白质、mRNA等能通过。D项，像草履虫等细胞也会出现多个细胞核。5心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。下列说法不正确的是(C)ARNA在细胞核内合成，运出细胞核发挥作用与核孔复合物有关B房颤可能与核质间的信息交流异常有关C人体成熟的红细胞中核孔复合物数量很少，因此红细胞代谢较弱D核孔复合物具有选择性解析人体成熟的红细胞没有细胞核，无核孔。二、非选择题6下图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答问题(在中填标号，_上填相应名称)：(1)只有在_真核_细胞中，使用_电子_显微镜才可以看到此图所表示的结构。(2)3_染色质_主要由蛋白质和_DNA_组成，前者通过_2_核孔_进入细胞核内。(3)图片中可见1_内质网_和_5_核膜_连通，_2_核孔_是大分子物质进出细胞核的通道，从而加强了_细胞质_和_细胞核_在生命系统中的联系。解析题图中1为内质网，2为核孔，3为染色质，4为核仁，5为核膜。核孔是大分子物质进出细胞核的通道，染色质的主要成分为DNA和蛋白质。图中内质网膜与核膜相连，使细胞核与细胞质联系紧密。