1、高考资源网（） 您身边的高考专家2014-2015学年生物（新人教版）必修一同步导学案 3.3 细胞核系统的控制中心 一、学习目标阐明细胞核的结构和功能尝试制作真核细胞的三维结构模型认同细胞核是细胞生命系统的控制中心二、学习重、难点1.重点：细胞核的结构和功能2.难点：理解细胞核是细胞生命系统的控制中心三、知识网络四、导学过程 “导”自主预习一、分布除了高等植物成熟的 和哺乳动物成熟的 等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。二、结构1.核膜结构: 层膜结构。作用:把核内物质与 分开。2.染色质(1)物质组成：由 和 组成，其中 是遗传信息的载体。(2)形态及特点：极细的丝状物，易被 染成深色。(
2、3)与染色体的关系：是 在细胞不同时期的两种存在状态。3.核仁作用: 与 的合成以及 的形成有关。4.核孔作用: 实现核质之间的 和 。三功能：细胞核是 ，是细胞 的控制中心。四模型建构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 的描述。2类型：物理模型、 模型、 模型等。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型。3. 尝试制作真核细胞的三维结构模型要注意： 、 应放第一位，还应考虑艺术性、成本低廉等等。五细胞小结1细胞作为基本的 ，其结构复杂而精巧。各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中 、高度有序地进行。2细胞既是生物体结构的基本单位，
3、也是生物体 和 的基本单位。“学”互动探究探究一：细胞核的功能阅读课本52页资料分析，小组讨论回答下列问题：（1）根据美西螈细胞核移植的试验，说明生物体性状的遗传主要是细胞核还是细胞质控制的？提示：美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。（2）从横缢蝾螈受精卵实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？提示：蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。（3）分析变形虫切割实验你可以得出什么结论？提示：变形虫的分裂、生长、再生，具有应激性是由细胞核控制的。（4）伞藻嫁接与核移植实验，说明生物体形态结构的建成主要与谁有关？提示：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的，而与伞柄无关。（5）你能总结出细胞核有哪些
4、功能吗？提示：生物的性状遗传、代谢都是由细胞核控制的，即：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。【经典回眸】汉麦林(Hammerlin)的实验如下图所示，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断（a），再在近杯处切断（e），此中间的茎（b）置于海水中最终不能再生第二个杯（d）；（e）处不能再生出其他部分；（a）处可以再生一完整个体（f），将其切断后的（g）处，还可再生一完整个体。这个实验可以说明 ()A决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质B决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞核C杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果D条件不足，不能得出实验结论【解析】茎b中无细胞核，
5、最终不能再生第二杯d，而a处可以再生一完整的个体，可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核。答案：B【变式训练】1.下图是两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。上述实验的大体过程是：将甲种伞藻的部分伞柄中段嫁接到乙种伞藻的 上。将乙种伞藻的部分伞柄中段嫁接到甲种伞藻的 上。嫁接后，两种伞柄上长出的伞盖的情况是： 。 。该实验的结果说明了 。探究二：细胞核的结构阅读课本53-54页，小组讨论回答下列问题：1、细胞核各部分的结构与功能如何？提示：(1)核膜：结构：核膜是双层膜结构，外膜上附着有许多核糖体，常与内质网膜相连，其上有核孔。化学组成：主要是磷脂分子和蛋白质分子。功能：起屏障作
6、用。把核内物质(主要是DNA)与细胞质分隔开。控制细胞核与细胞质之间的信息交流与物质交换。(2)核仁：是一种匀质的球形、无膜结构的小体。与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。2染色质与染色体存在什么关系？提示： 名称项目染色质染色体同一物质成分相同主要成分是蛋白质和DNA性质相同容易被碱性染料染成深色功能相同是遗传物质的主要载体不同时期分裂间期分裂期两种形态细长丝状杆状或圆柱状3.如何理解“细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心”？提示：(1)细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了亲子代在遗传性状上的一致性。(2)细胞核控制着
7、物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物体的性状。【经典回眸】以下关于细胞核的叙述正确的是 ()A核膜为双层膜，外膜的外表面附着有很多核糖体B不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的C所有的细胞都有细胞核D核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道【解析】在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，例如，在蛋白质合成旺盛的细胞(如植物的分生组织细胞和肿瘤细胞等)中核仁数目较多，体积较大；而在一些蛋白质合成不活跃的细胞(如精细胞、肌细胞等)中，核仁很小或根本没有(因为核仁与核糖体形成有关)。细胞核内的核孔虽是某些大分子的运输通道但并
8、不是任意物质通过的通道，并且细胞核内的DNA分子一般只在核内贮存或复制，并不进入细胞质。核膜由双层膜构成，外膜的外表面附着有许多核糖体，是正确的。答案：A【变式训练】2.下列关于染色体的叙述中不正确的是 ()A染色体是细胞核中易被碱性染料染成深色的物质B染色体和染色质是同一物质在不同时期的不同形态C染色体中的蛋白质是遗传信息的载体D染色体的主要成分是蛋白质和DNA探究三：细胞是一个统一的整体阅读课本55页，小组讨论回答下列问题：1.精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，这说明了细胞核与细胞质有什么关系？提示：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，即生物的性状主要是由细胞
9、核控制的，而细胞质为细胞核提供物质和能量。细胞核与细胞质具有彼此相互依存和相互制约的关系，两者缺一不可，细胞只有保持完整性才能进行正常生命活动。2.为什么说细胞是一个高度有序的统一整体？提示：(1)从结构上看：细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。核膜与内质网膜、细胞膜等互相连接构成细胞完整的“生物膜系统”。(2)从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致的，共同完成各项生命活动。(3)从调控上看：细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，从而使细胞形成一个整体的调控系统。(4)从与外界的关系
10、上看：细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量交换，而与外界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量交换，因此细胞与外界环境之间形成一个统一的整体。所以说，细胞是生物体的结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位，是一个统一的整体。【经典回眸】细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是 （)A细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动B病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成C离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动D离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动【解析】细胞是一个有机的统一整
11、体，只有保持其结构的完整性，才能正常完成各项生命活动。答案：C【变式训练】3.如下图，用动物受精卵做下列三个实验（1）提取受精卵的核单独培养，不久退化消失，说明_ _ 。（2）把去掉核的细胞单独培养，不久也消失，说明 。（3）给去掉核的受精卵的细胞质里移入新核，进行培养，不仅能正常生活，而且能进行细胞分裂。这说明： _ 。变式训练参考答案：1.（1） 带核的假根段 带核的假根段 （2）甲种伞柄中段长出乙种伞盖 乙种伞柄中段长出甲种伞盖 （3）伞盖形状是由细胞核内遗传物质控制的2.C 3.（1）细胞核离开细胞质不能生存 （2）细胞质离开细胞核不能独立生存 （3）细胞只有保持结构的完整性，才能进行
12、正常的生命活动五、达标检测1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，为了使各部分的结构特点明确，可以用不同的颜色区分不同的结构，因此模型的美观是最重要的B在制作模型时，科学性、准确性应该是第一位的C模型是一种简化的、概括性的描述DDNA的双螺旋结构模型属于物理模型2.对染色质和染色体关系的叙述正确的是 ( )A同种物质在同一时期细胞中的两种形态B不同种物质在同一时期细胞中的两种形态C不同种物质在不同时期细胞中的两种形态 D同种物质在不同时期细胞中的两种形态3下列关于细胞核的叙述正确的是()A真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行B在电镜下观察原核
13、细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体C真核细胞的核膜上有核孔，DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分开4.下列关于细胞核功能的叙述中，最本质的是 ( )A细胞核与生物的遗传和变异有关 B. 细胞进行有丝分裂时，细胞核先分裂C细胞核与生命的延续性密切相关 D细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和控制中心5.下图表示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代谢 B细胞核控制着细胞的代谢C细胞质是细胞遗传特性的控制中心 D细胞核是细胞遗传特性的控制中心参考答案：1A 2.D 3A 4. D 5.D六、依据考点，归纳
14、总结【例1】如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是 () A该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验D第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同解析：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征，需要同时进行对照实验，以增加实验的说服力；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心，故A、B错；因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质控制合成的物质
15、和外界环境因素的影响，故D错。答案：C温馨提示：实验的对照原则对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。如上述例题中，因无对照实验，故不能证明细胞核的功能。【例2】以下关于细胞核的叙述，正确的是 ()A核内存在易被碱性染料染成深色的物质B在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同C细胞核内的液体叫做细胞液D核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道解析：细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞核内的液
16、体称为核液或核基质，而细胞液主要指植物液泡中的液体；核孔虽是某些大分子的运输通道，但并不是任意通过的通道，并且细胞核内的DNA不通过核孔进入细胞质，只在核中储存和复制。答案：A教您一招：本题主要考查细胞核的结构，解答时应事先突破以下知识点：(1)染色质(或染色体)的成分和特性。(2)核膜、核孔的结构及特点。 (3)核仁的功能。【例3】下列关于细胞核的叙述正确的是 () A真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行B在显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体C真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D原核细胞的拟核除没有核
17、膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别解析：A项核膜属于生物膜，其上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行。B项染色体只有在细胞分裂时才可用显微镜观察到，细胞不分裂时呈染色质状态，观察不到。C项核孔是大分子物质进出细胞核的孔道，但核内DNA分子不能通过核孔进入细胞质，而只在核内储存和复制。D项原核细胞的拟核没有核膜、核仁和染色体，但有DNA。答案：A教您一招：本题考查真核细胞细胞核的结构以及与原核细胞拟核的区别。解答本题时应明确真核细胞细胞核的结构及其所具有的功能，再结合原核细胞的结构等有关知识予以分析判断。【例4】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
18、亡。如果将一个变形虫的核取出，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。如果去核后三天，再植回一个细胞核，这个变形虫则生活正常。根据上述结果回答：(1)正常细胞中细胞核与细胞质的关系是_。(2)无核部分最终死亡的原因是_。(3)单独的细胞核不能生存的原因是_。(4)如果去核后三天，再植入一个细胞核，这个变形虫则生活正常，该实验与(2)进行对比说明：_ _解析：大量的科学实验表明，在真核细胞中，凡是失去细胞核的细胞，既不能生长也不能分裂，如人或哺乳动物成熟的红细胞、植物韧皮部中成熟的筛管细胞等。人工去核后的细胞也不能存活多久，离开细胞质的细胞核存活的时间比离开细胞核的细胞质存活
19、的时间还要短。如变形虫去除细胞核以后，细胞质的代谢逐渐减慢，运动也减慢并逐渐趋于停止，最后死亡，但当在其死亡之前植入一个新的细胞核后，又能恢复生命活动。离开细胞质的细胞核将很快死亡。这个实验表明，变形虫的正常生长、发育和繁殖是在细胞核和细胞质共同作用下完成的。细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动。答案：(1)相互依存的统一整体(2)失去了细胞核的控制和调节作用(3)细胞核失去了细胞质中营养物质和能量的供应(4)细胞只有保持结构的完整性才能正常完成各种生命活动。温馨提示：正确理解细胞质、细胞核与代谢的关系(1)细胞质与代谢的关系活细胞中的细胞质不断流动，有利于细胞内物质运输和细胞器的移
20、动，从而为细胞代谢提供所需物质和有关条件。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件。各种细胞器都有其独特的结构和功能，在代谢活动中既各司其职，又相互协调，共同完成复杂的生命活动。(2)细胞核与代谢的关系细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢活动的控制中心。细胞核控制细胞质的代谢活动，细胞质为细胞核提供营养和能量，细胞核和细胞质是相互依存的统一整体。七、布置作业一、选择题：1下列有关细胞核的叙述中，错误的是()A是细胞新陈代谢的主要场所B是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心C是遗传物质贮存和复制的场所D具有双层膜的结构2科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其
21、新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了细胞核是 ()A细胞代谢的主要场所B遗传物质的储存和复制场所C细胞遗传特性的控制中心D细胞生命活动的控制中心3下列关于模型方法的叙述，错误的是 ()ADNA的双螺旋结构模型是物理模型B模型要体现事物的本质和规律性联系C实物模型的制作首先要考虑是否美观D数学模型可以用特定的公式、图表等表示4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5细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是
22、 ()A细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动B病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成C离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动D离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动6真核细胞单位核膜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7对染色质和染色体的错误叙述是 ()A染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质B染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同C染色质或染色体的主要成分是DNA和蛋白质D染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中8（改编）下图为细胞
23、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、mRNA和蛋白质的场所C核膜由两层生物膜组成，蛋白质、RNA等生物大分子是通过核孔进出细胞核的D核孔对物质的运输不具有选择性二、非选择题9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：(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)结构4是_。(3)3_的主要成分是蛋白质和_。蛋白质类物质通过进入细胞核。(4)图中可见1_和5_的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。实验
24、课题：_。 实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。实验原理：_。实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。实验步骤：第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙；第二步：向甲试管中滴加2 mL的细胞核核膜样液，_；第三步：_。实验现象_。实验结论：_。10、如右图为细胞核结构模式图，试回答：(1)图中对核内物质起屏障作用的是 ，它是由 层膜构成的，细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的 进入细胞核的。(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是 ，遗传信息存在于其组分的 上。(3)结构 的功能是 。参考答案：1A解析：新陈代谢的主要场所是细胞质基质。2D解析：细胞核是细胞
25、生命活动的控制中心。3C解析：本题考查模型构建的知识，实物模型的制作首先要模拟真实，然后考虑美观。4D解析：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，均说明细胞核控制着细胞的分裂和分化。5C解析：各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，离开了细胞的各种细胞器，都不能独立地完成各自的生命活动；病毒不具有细胞结构，但病毒的一切生命活动只有在宿主细胞内才能完成，从这一意义上可以说，细胞是生物体结构和功能的基本单位。6D解析：本题考查了细胞结构与功能的适应。胰岛细胞具有分泌激素的功能；造血干细胞能够增殖分化为血细胞；浆细胞能够
26、分泌抗体。这三种细胞的代谢旺盛，核孔数目较多；口腔上皮细胞是高度分化的体细胞，不能分裂增殖，也不具有分泌功能，代谢不旺盛，因此核孔数目最少。7B解析：染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，主要成分是DNA和蛋白质，染色质在分裂间期的细胞核中，形态为细长的丝状，在细胞进入分裂期时，每条染色质细丝就高度螺旋化，缩短变粗，成为一条圆柱状或杆状的染色体。由此可见，染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种存在状态。染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中。只有B项叙述错误。8 C 解析：由图可以看出：是由DNA和蛋白质组成的染色质，非环状结构；是核仁其功能是rRNA合成、加工和核糖体亚
27、单位的装配场所，蛋白质的合成场所是核糖体；蛋白质、RNA等生物大分子是通过核孔进出细胞核的，核孔对物质的运输具有选择性。9(1)真核(2)核仁(3)染色质DNA2(4)内质网 核膜(5)验证细胞核核膜中含有蛋白质成分 蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈现紫色向乙试管中滴加2 mL的蒸馏水向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化甲试管中液体变为紫色，乙试管中液体无颜色变化细胞核核膜中含有蛋白质成分10、(1)核膜 两 核孔 (2)染色质 DNA (3)核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。八、课后反思同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。收获内容疑点内容- 15 - 版权所有高考资源网