高中生物章節(jié)知識(shí)要點(diǎn)細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心素材新人教

1、教材優(yōu)化全析除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。有些細(xì)胞是多核的，大多數(shù)細(xì)胞則是單核的。綠藻中的無(wú)隔藻、蕨藻有幾個(gè)至幾十個(gè)細(xì)胞核，動(dòng)物的肝細(xì)胞、骨髓細(xì)胞也有多核的情況。細(xì)胞核的形狀與大小相差很大，因生物的種類而異（如下圖所示）。細(xì)胞核一般為圓球狀或卵形，它們與細(xì)胞的形狀和性質(zhì)以及發(fā)育時(shí)期有關(guān)。細(xì)胞核的直徑在7 m左右。在原核細(xì)胞中，DNA集中于細(xì)胞中央，但無(wú)核膜包圍，故稱擬核。要點(diǎn)提煉 不同細(xì)胞所含核的數(shù)目、形狀、大小各不相同，這與細(xì)胞的功能有關(guān)。一、細(xì)胞核的功能資料分析：資料1說(shuō)明：生物的遺傳與細(xì)胞核有關(guān)，遺傳物質(zhì)在細(xì)胞核中，細(xì)胞核控制生物體性

2、狀遺傳。資料2說(shuō)明：細(xì)胞核與細(xì)胞分裂、個(gè)體發(fā)育有關(guān)，細(xì)胞核與生物的代謝活動(dòng)有關(guān)。資料3說(shuō)明：細(xì)胞核與細(xì)胞的許多生命活動(dòng)，如攝取食物、應(yīng)激性、生長(zhǎng)、分裂等多種生命活動(dòng)有關(guān)，對(duì)它們有控制作用。資料4說(shuō)明：控制生物性狀遺傳的遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核中，生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。討論（P53）答案參考以上解析。全析提示細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化、個(gè)體發(fā)育有關(guān)；細(xì)胞核與細(xì)胞代謝和生物遺傳有關(guān)。生物的遺傳物質(zhì)是DNA，主要存在于細(xì)胞核中。DNA的儲(chǔ)存是以染色體為載體的。細(xì)胞的遺傳特性和細(xì)胞的代謝活動(dòng)是由蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而蛋白質(zhì)的生物合成則是由DNA直接合成的RNA（信使RNA），然后再合成各種蛋白質(zhì)

3、，所以細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝與遺傳，是細(xì)胞中最重要的結(jié)構(gòu)。 細(xì)胞核的功能是控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。知識(shí)拓展DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，其化學(xué)名稱是脫氧核糖核酸，其基本單位是脫氧核苷酸，它又由三部分構(gòu)成，如下圖所示：每個(gè)DNA分子包括兩條長(zhǎng)的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈，兩者之間由氫鍵相連，并且形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，上有遺傳信息，控制著生物的遺傳。二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：（如下圖）細(xì)胞核結(jié)構(gòu)1.核膜 DNA是主要遺傳物質(zhì)，攜帶著生物的全部遺傳信息，控制著生物遺傳。核膜包在核的外面，由兩層膜組成。核膜的每層單位膜厚約6.5 nm，兩層膜間隔1050 nm的空隙，稱為核周腔。在有的細(xì)胞中，核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通。在核膜外層的

4、外表面上有顆粒狀的核糖體，有合成蛋白質(zhì)的功能。核膜的主要功能：核膜將細(xì)胞質(zhì)與核內(nèi)物質(zhì)分開，形成兩大結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域：DNA、RNA的合成在核內(nèi)進(jìn)行；蛋白質(zhì)的合成則在細(xì)胞質(zhì)中完成，這樣就避免了彼此干擾，使細(xì)胞的生命活動(dòng)秩序井然；同時(shí)核膜還能保護(hù)細(xì)胞核內(nèi)的DNA分子免受機(jī)械損傷。2.核孔 核膜由兩層膜組成，外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通。核膜并不是完全連續(xù)的，有許多部位核膜內(nèi)外兩層相互連接，形成了穿過核膜的小孔，稱為核孔。直徑約50 nm100 nm，數(shù)目不定，一般均有幾千個(gè)。在大的細(xì)胞，如兩棲動(dòng)物卵母細(xì)胞中，核孔可達(dá)百萬(wàn)。核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的理想通道，例如：組成染色體組的蛋白合成DNA、RNA所需的聚合

5、酶，在細(xì)胞質(zhì)中合成后，由核孔進(jìn)入細(xì)胞核，在核中裝配好的核糖體亞單位、核內(nèi)合成的各種RNA，可穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。而離子和比較小的分子，可以通過核膜，如氨基酸和葡萄糖等。 核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的理想通道；離子和比較小的分子，可以通過核膜進(jìn)出細(xì)胞核。3.核仁核仁是真核細(xì)胞間期核中最明顯的結(jié)構(gòu)，呈圓形或橢圓形的顆粒狀結(jié)構(gòu)，沒有外膜，因?yàn)樗恼酃庑暂^強(qiáng)，與細(xì)胞的其他結(jié)構(gòu)很容易區(qū)分。在光鏡下染過色的細(xì)胞內(nèi)，或者分離細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，都容易看到核仁，它通常是單一的或者多個(gè)勻質(zhì)的球形小體。核仁的大小、形狀和數(shù)目隨生物的種類、細(xì)胞類型和細(xì)胞代謝狀態(tài)而變化。例如：非洲爪蛙有兩個(gè)核仁，人細(xì)胞只有一個(gè)核仁。蛋白

6、質(zhì)合成旺盛、活躍生長(zhǎng)的細(xì)胞，如分泌細(xì)胞、卵母細(xì)胞的核仁大，可占總核體積的25%；不具蛋白質(zhì)合成能力的細(xì)胞，如肌肉細(xì)胞、休眠的植物細(xì)胞，其核仁很小。在細(xì)胞分裂周期內(nèi)，核仁是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)，在有絲分裂期間表現(xiàn)出周期性的消失與重建。核仁在細(xì)胞周期呈周期性變化。核仁的大小與蛋白質(zhì)的合成旺盛程度有關(guān)。真核細(xì)胞的核仁具有重要功能，它是rRNA（核糖體RNA）合成、加工和核糖體亞單位的裝配場(chǎng)所。思維訓(xùn)練為什么在蛋白質(zhì)合成旺盛、活躍生長(zhǎng)的細(xì)胞中，常有較大或很多核仁?答案：蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，而核糖體中的RNA（rRNA）來(lái)自核仁，所以蛋白質(zhì)合成旺盛、活躍生長(zhǎng)的細(xì)胞中，常有較大或很多核仁。4

7、.染色質(zhì) 核仁的功能。染色質(zhì)是指細(xì)胞間期核內(nèi)能被堿性染料染成深色的物質(zhì)，因此叫做染色質(zhì)。染色質(zhì)是真核細(xì)胞的間期核中DNA、蛋白質(zhì)以及少量RNA所組成的一串念珠狀的復(fù)合體。它們代表了細(xì)胞間期核內(nèi)遺傳物質(zhì)的特定形態(tài)。在間期核內(nèi)的染色質(zhì)經(jīng)常伸展成非光學(xué)顯微鏡所能看到的網(wǎng)狀的細(xì)纖絲，每條染色質(zhì)細(xì)絲的寬度約為1015 nm，包含著一個(gè)DNA分子和蛋白質(zhì)。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入分裂期時(shí)，每條染色質(zhì)細(xì)絲就高度螺旋化，縮短變粗，成為光學(xué)顯微鏡下能看到的一條圓柱狀或桿狀的染色體，這是細(xì)胞分裂期遺傳物質(zhì)存在的特定形態(tài)。有絲分裂結(jié)束進(jìn)入間期，染色體解螺旋后，又回復(fù)到細(xì)絲狀的染色質(zhì)狀態(tài)。根據(jù)染色體組成成分的分析，可知它在細(xì)胞分裂

8、間期仍然存在而不是消失，只不過這時(shí)它的結(jié)構(gòu)呈稀疏和分散狀態(tài)。有的部分非常稀疏，因而在光鏡下看不到?，F(xiàn)在已知染色體與遺傳有密切的關(guān)系，因?yàn)槠渲兴腄NA是遺傳物質(zhì)。DNA上貯存著遺傳信息，遺傳信息是細(xì)胞生命活動(dòng)的“藍(lán)圖”，細(xì)胞依據(jù)這個(gè)“藍(lán)圖”，進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換和信息交流，完成生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老和凋亡。問題解析：（P54）多數(shù)生命開始于受精卵，受精卵通過細(xì)胞分裂和分化而形成新的生命個(gè)體。在此過程中，細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)保持不變，所攜帶的遺傳信息不變，所以，同一個(gè)生物個(gè)體內(nèi)的所有細(xì)胞的“藍(lán)圖”都是一樣的。遺傳學(xué)研究表明：遺傳物質(zhì)（DNA）的功能單位是基因，同一個(gè)生物個(gè)體內(nèi)的所有細(xì)胞的基因都是一樣的

9、，但基因的表達(dá)是受時(shí)間、空間等條件限制的，不同的細(xì)胞中，能表達(dá)出來(lái)的基因是不同的，這就是基因的選擇性表達(dá)。因此，同一種生物體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞中的基因是一樣的，但不同細(xì)胞的形態(tài)、功能多樣，結(jié)構(gòu)也不完全相同。三、模型建構(gòu)染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)，在不同細(xì)胞時(shí)期（分裂間期和分裂期）的兩種存在狀態(tài)。 染色質(zhì) 染色體染色體是遺傳物質(zhì)DNA的載體。模型的方法：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述。這種描述可以是定性的，也可以是定量的，有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來(lái)表達(dá)。模型的形式主要有三種：物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。以實(shí)物或圖解形式直觀地表達(dá)認(rèn)

10、識(shí)對(duì)象的特征，這種模型就是物理模型。例如：沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型等。嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型目的要求：1.嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型。2.體驗(yàn)建構(gòu)模型過程。材料用具（略）建立模型：（要點(diǎn)提示）1.討論確定模型的種類和規(guī)格。（每位同學(xué)都發(fā)言，并簡(jiǎn)述自己的理由）2.確定使用的材料用具。注意：選擇材料的顏色，以便突出細(xì)胞各部分的特點(diǎn)。3.確定制作模型的實(shí)施過程和具體分工。4.制作模型注意制作的順序和分工合作。5.檢查模型表達(dá)和交流：主要從科學(xué)性、藝術(shù)性、成本低廉等方面對(duì)各小組的模型作出評(píng)價(jià)。技能訓(xùn)練：解釋數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而總結(jié)出生物學(xué)規(guī)律和結(jié)論，這是生物學(xué)的常用方法。討論（P56）答案：1.表一數(shù)據(jù)表明：細(xì)胞無(wú)核部分的存活個(gè)數(shù)隨天數(shù)的增加迅速減少，第4天時(shí)，全部死亡。表二數(shù)據(jù)表明：細(xì)胞有核部分的存活個(gè)數(shù)隨天數(shù)的增加數(shù)目不變（前4天），這說(shuō)明細(xì)胞核是活細(xì)胞生活所必需的。2.細(xì)胞的生活不是憑空的，細(xì)胞生活需