1、第3节 细胞核的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 课标内容要求核心素养对接 1阐明遗传信息主要储存在细胞核中。2实验：尝试制作真核细胞的结构模型。1生命观念结构与功能观：细胞核的结构与其功能相适应。2科学思维模型与建模：通过制作真核细胞的三维结构模型，掌握模型制作的方法。3科学探究体验对细胞核功能的实验设计及其结果分析的过程，掌握对照实验的设置。必备知识聚焦概念 NO.1一、细胞核的功能 1探究细胞核功能的实验(1)实验一：黑白美西螈核移植实验 该实验中，提供细胞核，提供细胞质、细胞膜等结构，结果后代全部发育成色的。实验一说明美西螈皮肤颜色是由控制的。黑美西螈白美西螈黑细胞核(2)实验二：蝾
2、螈受精卵横缢实验 甲组实验中，A 部分无细胞核，不会分裂；B 部分细胞核，分裂。乙组实验中，从 B 部分向 A 部分挤入一个细胞核后，A 部分有细胞核，细胞会分裂，但会慢一些；B 部分细胞核，分裂。经对照分析可以看出，控制着细胞的分裂、分化。蝾螈受精卵的横缢实验说明：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。有会有会细胞核(3)变形虫切割培养实验 用玻璃针将变形虫切成两半 有核的一半：能、对刺激；失去的可以再生；能生长和无核的一半：能已吞噬的食物，不能、对刺激 摄食有反应伸缩泡分裂消化摄食无反应若用将有核的一半的细胞核钩出：a无核的部分：与上述无核的一半。b及时给无核的部分重新植入一个细胞核：各项生命
3、活动又会恢复。实验结论：变形虫的摄食、应激性及生长、分裂等生命活动离不开。显微钩针一样细胞核(4)伞藻的嫁接实验 实验过程 甲组伞藻嫁接实验a培养。换柄去帽乙组伞藻核移植实验b去帽、去核植入核培养。实验结果：在伞藻的嫁接实验中，新长出的伞帽跟的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟的伞藻的伞帽相同。实验结论：实验进一步说明生物体形态结构的建成与细胞核有关。综上所述，细胞核控制着细胞的和，是细胞的“”。提供假根提供细胞核核移植代谢遗传控制中心2细胞核功能 细胞核是遗传信息库，是的控制中心。细胞代谢和遗传二、细胞核的结构与建构模型 1结构 2染色质的组成及特点(1)组成蛋白质(2)特点
4、：容易被染成深色。碱性染料DNA3建构模型(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种的描述。(2)类型：、数学模型等。(3)举例：沃森和克里克制作的模型属于物理模型，它形象而概括地反映了 DNA 分子结构的共同特征。简化的概括性物理模型概念模型DNA双螺旋结构三、细胞在生命系统中的地位 1结构特点(1)结构复杂而精巧。(2)各组分之间成为一个统一的整体。2形成的原因(1)几十亿年的产物。(2)是生物与环境长期相互作用的结果。进化分工合作3地位(1)生物体结构的。(2)的基本单位。生物体代谢和遗传基本单位判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细
5、胞进行生命活动所必需的。()2细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞的控制中心。()3核膜上的核孔可以让蛋白质和 DNA 自由进出。()4代谢旺盛的细胞，核孔数目较多。()5染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。()提示：1 极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，真核细胞一般都有细胞核，细胞核是细胞生命活动必需的。2 3 核孔具有选择性，DNA 不能进出，蛋白质的进入是有选择的。4 5 染色质和染色体是同一种物质的两种状态。关键能力突破重难 NO.2核心点一 核心点二 细胞核的功能1探究细胞核功能的实验分析及归纳(1)实验分析 黑白美西螈核移植实验：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞
6、核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。蝾螈受精卵横缢实验：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。变形虫切割实验：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。伞藻嫁接与核移植实验：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。(2)实验归纳 黑白美西螈核移植实验伞藻嫁接与核移植实验 推论 细胞核是遗传的控制中心 蝾螈受精卵横缢实验变形虫切割实验推论 细胞核是细胞代谢的控制中心 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
7、 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(1)蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。(2)变形虫切割实验、伞藻的嫁接和核移植实验的共同之处有：a均有核移植的后续实验；b均将细胞分成两部分，设置实验组与对照组，有效排除无关变量的干扰，增强说服力。1有人利用真核单细胞生物 a、b 做了如下实验，这个实验最能说明的问题是()A控制 c 性状发生的遗传信息来自细胞核 B控制 c 性状发生的遗传信息来自细胞质 Cc 性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的 D细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生 A 细胞 c 的细胞膜和细胞质
8、都来自细胞 b，但细胞核来自细胞a，其性状与细胞 a 相同，说明控制 c 性状发生的遗传信息来自细胞核，A 正确，B、C 错误；本实验无法说明细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生，而且细胞质中也有少量的遗传物质，D 错误。2伞藻结构可分为“帽”、柄和假根 3 部分。科学家用地中海伞藻和细圆齿伞藻做嫁接实验，结果如图所示。该实验能够得出的结论是()A细胞核和细胞质在结构上没有联系 B伞帽形态结构的建成取决于细胞核 C伞帽形态结构的建成与“假根”有关 D该实验中缺少对照，不能得出结论 C 分析题图实验，无法判断出细胞核和细胞质在结构上没有联系，A 错误；分析题图实验可知，伞帽形态结构的建成与“
9、假根”有关，但是无法得知与假根中的细胞核有关，B 错误，C 正确；该实验为相互对照，可以得出相关结论，D 错误。关于细胞核功能的两点提醒(1)细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，不是代谢活动的场所。(2)细胞核行使功能时与细胞质有关，细胞核与细胞质是相互依存的统一整体。细胞核的结构1核膜的结构和功能 2核仁(1)结构：光学显微镜下为折光性较强的致密小体。(2)功能 核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。3染色质与染色体染色质染色体 存在时期分裂间期分裂期 不同点形态极细的丝状呈圆柱状或杆状 成分主要是 DNA 和蛋白质成分特性易被碱性染料染成深色特性相
10、同点功能遗传物质的主要载体 功能关系同一种物质在不同时期的两种存在状态，转化关系为：(1)大分子物质并非都通过核孔自由进出。核孔具有选择性，因为核孔上存在由蛋白质构成的核孔复合体，大分子物质通过核孔，必须要经过与核孔蛋白质的识别与结合。核孔是蛋白质、RNA 等大分子进出细胞核的通道，而 DNA不能自由进出，因为细胞核内的 DNA 位于染色体上，不会离开细胞核。(2)核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与某种 RNA 的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。1(2019全国卷)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是()A细胞中的染色质存在于细胞核中 B细胞核是遗传信息转
11、录和翻译的场所 C细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D细胞核内遗传物质的合成需要能量 B 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，真核细胞中的染色质存在于细胞核中，A、C 正确；真核细胞的翻译过程发生在细胞质中，B 错误；细胞核内遗传物质 DNA 的生物合成需要消耗能量，D 正确。2下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是()A是由 DNA 和蛋白质组成的环状结构 B是产生核糖体、RNA 和蛋白质的场所 C蛋白质、DNA 等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核 D核孔对物质的运输具有选择性 D 图中是染色质，是由蛋白质和 DNA 组成的丝状结构，选项 A 错误；是核仁，与某种 RNA
12、的合成及核糖体的形成有关，选项 B 错误；是核孔，蛋白质和 RNA 可选择性通过核孔，但 DNA不能通过核孔进出细胞核，选项 C 错误；核孔也具有选择透过性，选项 D 正确。(1)核仁不是遗传物质的储存场所 核仁参与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。(2)核孔的数量和核仁大小并不是固定的。(3)并非真核细胞都有细胞核 除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。应用创新提升素养 NO.3 由于人类过度捕杀和栖息地受到破坏，苏门答腊犀牛已成为极度濒危动物，全球仅存 200 余头，当美国加州圣迭戈动物园里的一头
13、苏门答腊雌犀牛快要死于疝痛的时候，科学家正在它的身边守候着，虽然他们已无法把它从死亡线上拯救回来，但他们要确保它能留下自己的“根”。由材料分析知：科学家保留下了极度濒危动物苏门答腊雌犀牛的“根”，由此形成科学思维的学科素养。(1)科学家保留的卵细胞中哪部分结构是该犀牛的“根”？(科学思维)提示：细胞核。(2)若要利用其保留下来的“根”来“复活”该犀牛，“复活”后的犀牛和原来的犀牛性状相同吗？为什么？(科学思维)提示：不完全相同。生物体的性状不只由细胞核控制，还与环境等有关。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵 1核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。2核孔是 RNA 和蛋白质等大分
14、子进出的通道。3染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态，主要成分是 DNA 和蛋白质。4核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。5细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。6模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。课堂检测巩固素能 NO.41 2 3 4 5 1下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明()A细胞质控制着细胞的性状 B细胞核控制着细胞的性状 C细胞质与细胞分裂、分化密切相关 D细胞核与细胞分裂、分化密切相关 1 2 3 4 5 D 蝾螈受精卵横缢为两部分，无核部分与有核部分相互对照，后来无核部分挤进细胞核后与之前自身前后对照，均说
15、明细胞核控制着细胞的分裂和分化。1 2 3 4 5 2下列有关细胞核的叙述正确的是()A核膜不与细胞内的其他膜相连 B核仁与细胞核内蛋白质的合成有关 CDNA 通过核孔进入细胞质控制细胞的代谢 D细胞周期中染色体和染色质发生周期性变化 1 2 3 4 5 D 本题考查细胞核的结构和功能。核膜与内质网膜是相连的。核仁与 rRNA 和核糖体的形成有关，细胞核中的蛋白质是在细胞质中的核糖体上合成的。细胞核中的 DNA 不能进入细胞质中。1 2 3 4 5 3(2019全国卷)在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是()A脂质、RNA B氨基酸、蛋白质 CRNA、DNADDNA、蛋白质 1 2
16、 3 4 5 A 真核细胞中内质网是脂质合成的车间，在细胞核中 RNA 由DNA 转录而来，A 项正确，C 项错误；氨基酸可以从细胞外直接吸收，也可以在细胞质中的代谢中转化而来，蛋白质的合成场所是核糖体，B 项、D 项错误。1 2 3 4 5 4下列关于制作三维结构模型的说法中，错误的是()A在制作模型时，科学性、准确性应该是第一位的 B模型是一种简化的、概括性的描述 C拍摄黑藻叶肉细胞叶绿体的显微照片就是建构了细胞的物理模型 D学生制作真核细胞三维结构模型时，材料方面可以用不同颜色区分不同的细胞结构，具有特点突出，便于观察的优点 1 2 3 4 5 C 在制作模型时，科学性、准确性应该是第一
17、位的，A 正确；模型是一种简化的、概括性的描述，B 正确；拍摄黑藻叶肉细胞叶绿体的显微照片属于实物，不属于物理模型，C 错误；学生制作真核细胞三维结构模型时，材料方面可以用不同颜色区分不同的细胞结构，具有特点突出，便于观察的优点，D 正确。1 2 3 4 5 5下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答：1 2 3 4 5(1)只有在_细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。(2)在细胞有丝分裂过程中，_高度螺旋化，成为_。(3)由图中可见1_和 _的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。1 2 3 4 5(4)图中2的功能是_。3主要是由_和_组成的；核糖体的合成与图中 _有关。1 2 3 4 5 解析(1)细胞核的有无是真核细胞与原核细胞的根本区别，只有在真核细胞中才能观察到细胞核。(2)在细胞有丝分裂过程中，染色质高度螺旋化，成为染色体。(3)内质网外连细胞膜，内连核膜，是物质运输通道，使细胞质与核内物质联系更密切。(4)染色质是由DNA 和蛋白质构成的，是遗传物质的主要载体，染色质螺旋变粗形成染色体。核仁与核糖体的形成有关。1 2 3 4 5 答案(1)真核(2)3 染色质 染色体(3)内质网 5 核膜(4)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 DNA 蛋白质 4 核仁 点击右图进入 课 后 素 养 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
