1、第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核系统的控制中心 学 习 目 标核 心 素 养 1.阐明细胞核的结构和功能。(重点)2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。3.认同细胞核是生命系统的控制中心。1.通过对细胞核的结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。2.通过对细胞结构的学习，养成模型与建模的科学思维方式。3.通过学习细胞核功能的相关实验，提高对实验现象的观察和实验结果的分析的科学探究能力。自 主 预 习 探 新 知 一、细胞核的分布与结构1分布(1)除了高等植物成熟的筛管细胞和等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。(2)细胞无细胞核。原核哺乳动物成熟的红细胞2结构3染色体的组成及特点(
2、1)组成蛋白质(2)特点：容易被染成深色。碱性染料DNA二、细胞核的功能与模型构建1将下列探究实验名称与结论连线 美西螈核移植 a细胞核控制细胞形态结构蝾螈受精卵横溢b皮肤的颜色由细胞核控制变形虫切成两半c细胞分裂和分化由细胞核控制伞藻嫁接与核移植d应激性由细胞核控制提示：b c d a2细胞核的功能(1)细胞核是。(2)细胞核是细胞的控制中心。3模型构建(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所有DNA分子结构的共同特征。遗传信息库代谢和遗传概括性物理模型 概念模型DNA
3、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整体。2地位(1)细胞是生物体结构的。(2)细胞是的基本单位。分工合作基本单位生物体代谢和遗传1某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细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，细胞核是细胞生命活动所必需的。2 3 核孔具有选择性，DNA 不能进出，蛋白质的进入是选择性的。4 5 染色质和染
4、色体是同一种物质的两种状态。合 作 探 究 攻 重 难 细胞核的结构和功能 问题探究1核孔是不是一个真实的孔？大分子物质(蛋白质和RNA)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？举例说明。提示：核孔不是一个真实的孔，而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性，例如细胞核内的DNA就不能通过核孔进入细胞质。也并不是所有的蛋白质都能通过核孔。2代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成和核质之间物质交换越频繁。请总结核孔数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系？提示：代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数量多。3染色质与染色体有什么关系？提示：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。归纳总结 1核膜的
5、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 特性易被碱性染料染成深色相同点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：1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
6、，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)物质进出细胞核都必须通过吗？为什么？提示：不是，核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质进出细胞核一般是通过跨膜运输实现。(2)原核细胞具有图中的结构吗？提示：原核细胞不具有染色质和核仁。2大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。这有力支持下列哪一科学结论()A细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的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
7、往不能合成蛋白质D蛋白质的合成与核仁无关B 题干中信息说明核仁可能与核糖体的合成有关，B 项正确；细胞中的蛋白质是在核糖体上合成的，A 项错误；无核仁的细胞，如原核细胞也能合成蛋白质，C 项错误；蛋白质的合成与核仁有关，D项错误。细胞核功能的实验探究 问题探究1伞藻核移植的实验，是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。提示：排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证了细胞核的功能。2将草履虫的细胞核取出，经过一段时间适宜培养后，细胞核死亡，而去核草履虫仍能存活一段时间，请分析原因。提示：细胞质为细胞核提供营养和能量，离开细胞质，细胞核不能单独存在
8、。细胞核控制细胞的代谢，没有细胞核，细胞质内已合成的蛋白质能在一段时间内发挥作用。3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，为什么？提示：因为细胞是一个统一的整体，细胞核和细胞质是相互依存的。4生物的性状都是由细胞核控制的吗？提示：生物的性状并不是都由细胞核控制，线粒体和叶绿体中也有遗传物质，也控制生物的部分性状。归纳总结 1实验过程 实验内容实验方法及结果得出结论 两种美西螈的细胞核移植美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的 蝾螈的受精卵横缢蝾螈细胞的分裂与分化是由细胞核控制的 将变形虫切成两半变形虫的分裂、生长、再生和应激性是由细胞核控制的 伞藻的嫁接与核移植伞藻“帽
9、”的形状是由细胞核控制的 2.实验分析(1)实验均遵循了对照原则。(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。(3)由实验还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。3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1如图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，据此推断不正确的是()ARNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中B细胞核可
10、能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢C若核质分离较长时间后进行移植，则B组实验细胞质中可能无15N的RNADA组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果D 尿嘧啶是合成RNA的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被15N标记的RNA，然后在重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA，说明RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中；细胞核可以通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢；若核质分离较长时间，可能由于细胞核缺乏物质和能量供应导致死亡，这样B组重组细胞质中无15N标记的RNA；胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组培养液换用15N标
11、记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若DNA进行复制，可在细胞核中发现被15N标记的DNA，但DNA不进入细胞质，所以在细胞质中没有被15N标记的DNA，若DNA不复制，则在细胞核与细胞质中都无15N标记的DNA。2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 由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的b细胞，培养一段时间后形成的c细胞表现出a细胞的性状。将b细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，
12、表现出b细胞的性状，显然细胞核决定性状，即控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不能代表生物体的一切性状。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳 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。当 堂 达 标 提 素 养 1细胞核的主要功能是()A进行能量转换 B合成蛋白质C遗传物质
13、贮存和复制的场所D贮存能源物质C 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，所以C项正确。2细胞核中与核糖体的形成有关的结构是()A核膜B染色质C核仁D染色体C 核仁的功能是组装核糖体。3.如图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成三截(图中 a：纤毛；b：细胞核；c：根部)。能再生成喇叭虫的是()ABCDB 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。4一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞形帽去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的伞藻的外形是()B 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，因此将甲伞藻的细胞核移到去核的乙伞藻中，长出的伞部与甲相同，故B正确。5下面为典型细胞核及其周
14、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)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。(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。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)细胞核主要由核膜、核仁、染色质三部分构成。核膜把细胞核和细胞质分开，并控制细胞核与细胞质间的物质交换。(3)核膜上有核孔，是RNA和蛋白质进出细胞核的通道。(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。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 时 分 层 作 业 Thank you for watching!