生物必修1第3章第3節(jié)細胞核——系統(tǒng)的控制中心

1、生物必修1第3章第3節(jié)細胞核系統(tǒng)的控制中心自 主 樂 園(學(xué)生用書P32)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1闡明細胞核的結(jié)構(gòu)與功能。2認(rèn)同細胞核是細胞這個生命系統(tǒng)的控制中心。3嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型。二、關(guān)鍵概念細胞核、染色質(zhì)、染色體自 主 學(xué) 習(xí)(學(xué)生用書P32)代謝遺傳雙核內(nèi)物質(zhì)細胞質(zhì)DNA蛋白質(zhì)DNARNA核糖體核質(zhì)物質(zhì)交換信息交流遺傳信息庫代謝遺傳細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其 (17) 復(fù)雜而精巧；各組分之間 (18) 成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中 (19) 、 (20) 地進行。細胞既是生物體 (21) 的基本單位，也是生物體 (22) 的基本單位。 結(jié)構(gòu)分工合作自我調(diào)控高度有序結(jié)構(gòu)

2、代謝和遺傳, 思 維 激 活,(學(xué)生用書P32) 一、細胞核功能的探究實驗,實驗,實驗過程,實驗結(jié)果,實驗結(jié)論兩種美西,螈細胞核,移植,將黑色美西螈細胞核，移植到白色美西螈去核卵細胞中,發(fā)育成的美西螈都是黑色,美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的橫縊蠑螈,受精卵,用頭發(fā)橫縊蠑螈受精卵，一半有核，一半無核,有核的一半能分裂、分化，無核的則不能,蠑螈的細胞分裂和分化是由細胞核控制的將變形蟲,切成兩半,切成一半有核，一半無核,有核部分能生長、分裂、再生，具有應(yīng)激性，無核部分只能消化食物,變形蟲的分裂、生長、再生、應(yīng)激性是由細胞核控制的傘藻嫁接,與核移植,將兩種傘藻的帽、柄和假根分開后，相互嫁接與移植,

3、基部為菊花形帽的傘藻帽長成菊花形，基部為傘形帽的傘藻帽長成傘形,傘藻的“帽”的形狀是由細胞核控制的從以上4個資料可以看出，細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，是細胞的“大腦”和“控制中心”。 二、細胞核的結(jié)構(gòu)和功能,(一)細胞核的結(jié)構(gòu),1.核膜,(1)結(jié)構(gòu),雙層膜，外膜上附著許多核糖體，常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。,核膜不是完全連續(xù)的，其上具有核孔。,核膜是生物膜，主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成。,(2)功能,起屏障作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。,控制離子和小分子物質(zhì)進出細胞核。,核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道。代謝旺盛的細胞中，核孔數(shù)量較多。,2.核仁,(1)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。,(2)蛋白

4、質(zhì)合成旺盛的細胞中，核仁較大。,3.染色質(zhì)與染色體,染色質(zhì),染色體不,同,點,存在時期,分裂間期,分裂期形態(tài),細長的絲,光鏡下能看到呈,圓柱狀或桿狀相,同,點,成分,主要是DNA和蛋白質(zhì),特性,易被堿性染料染成深色,功能,遺傳物質(zhì)的主要載體關(guān)系,同一種物質(zhì)在不同時期,的兩種存在狀態(tài)(二)細胞核的功能,1.細胞核是遺傳信息庫。細胞核是遺傳物質(zhì)(DNA)儲存和復(fù)制的主要場所，DNA攜帶信息，并通過復(fù)制由親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。,2.細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核通過控制酶和蛋白質(zhì)的合成，進而控制細胞代謝和生物性狀。,特別提醒：原核生物的擬核是遺傳物質(zhì)儲存的主要場所，是細胞代

5、謝和遺傳的控制中心。 三、細胞的完整性,細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧，各組分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進行。,1.從結(jié)構(gòu)上看,(1)細胞核與細胞質(zhì)可以通過核孔相互溝通；,(2)細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)相互連接構(gòu)成細胞完整的“生物膜系統(tǒng)”。,2.從功能上看,細胞各部分結(jié)構(gòu)和功能雖不相同，但它們是相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地共同完成各項生命活動的。,3.從調(diào)控上看,細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心。細胞的整個生命活動主要是由DNA調(diào)控和決定的，整個細胞形成了一個高度有序地調(diào)控系統(tǒng)。 ,4.從與外界環(huán)境關(guān)系

6、上看,細胞的整體性還表現(xiàn)在每一個細胞都要與相鄰細胞進行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換，而與外界環(huán)境直接接觸的細胞都要與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換，因此，細胞與外界環(huán)境之間形成了一個統(tǒng)一整體。,5.從細胞核與細胞質(zhì)的關(guān)系看,(1)細胞核不能脫離細胞質(zhì)而獨立生存，這是因為細胞核在生命活動中所需的物質(zhì)和能量均由細胞質(zhì)提供。,(2)無核的細胞質(zhì)也不能長期生存，這是由細胞核的功能決定的，如哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，其壽命較短。,細胞核與細胞質(zhì)是相互依存、不可分割的關(guān)系，說明細胞只有保持其結(jié)構(gòu)的完整性，才能正常地完成各項生命活動。 ,典 例 剖 析,(學(xué)生用書P33) 題型一考查細胞核的結(jié)構(gòu)和功能,例1：觀察

7、圖，據(jù)圖回答：,(1)此圖表示細胞的結(jié)構(gòu)。,(2)一般認(rèn)為大分子物質(zhì)出入核結(jié)構(gòu)的通道是。,(3)在細胞分裂期將成為染色體的是。,(4)是附著于核膜外側(cè)能將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。細胞核2核孔1染色質(zhì)6核糖體 解析：本題運用細胞核的結(jié)構(gòu)知識，考查識圖能力和對細胞結(jié)構(gòu)與功能的理解能力，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點。大分子物質(zhì)進出的通道是核孔，附著于外層核膜外側(cè)并能將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所是核糖體。 題型二考查染色體和染色質(zhì)的區(qū)別,例2：對染色質(zhì)和染色體關(guān)系的正確敘述是(),A.同種物質(zhì)在同一時期細胞中的兩種形態(tài),B.不同物質(zhì)在同一時期細胞中的兩種形態(tài),C.不同物質(zhì)在不同時期細胞中的兩種形態(tài),D.同

8、種物質(zhì)在不同時期細胞中的兩種形態(tài)解析：一定要記清楚染色體和染色質(zhì)都是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，易被堿性染料染成深色的物質(zhì)。只是間期呈現(xiàn)染色質(zhì)的狀態(tài)，分裂期呈現(xiàn)染色體狀態(tài)。答案：D, 梯 度 訓(xùn) 練,(學(xué)生用書P33) 基礎(chǔ)強化 一、選擇題,1.(2009山東理綜1)真核細胞單位面積的核孔數(shù)目與細胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細胞中核孔數(shù)目最少的是(),A.胰島細胞B.造血干細胞,C.效應(yīng)B細胞(漿細胞) D.口腔上皮細胞,解析：本題考查細胞核功能和不同類型細胞的特點，主要是考查考生對細胞結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的理解。細胞中核孔是核質(zhì)之間物質(zhì)運輸及信息交流的通道，與蛋白質(zhì)合成等代謝活動密切相關(guān)。口腔上皮細胞

9、主要起保護作用，代謝活動水平最低，所以核孔數(shù)目最少。答案：D 2.確切地說，真核生物體的“藍圖”存在于細胞內(nèi)的(),A.DNA上 B.RNA上,C.細胞核內(nèi) D.細胞質(zhì)中解析：控制生物性狀的物質(zhì)絕大多數(shù)在細胞核內(nèi)。答案：C 3.細胞核與細胞質(zhì)之間大分子物質(zhì)交換的通道是(),A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B.核孔 C.核膜D.染色質(zhì),解析：細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換，大分子(如蛋白質(zhì)、RNA)通過核孔，小分子如水、葡萄糖等通過核膜。,答案：B 4.細胞核中易被堿性染料染成深色的結(jié)構(gòu)是(),A.核膜 B.核仁C.染色質(zhì) D.核基質(zhì)答案：C 5.細胞是一個有機的統(tǒng)一整體，下列敘述與這一觀點不相符的是(),A.細胞只有

10、保持完整性，才能正常地完成各項生命活動,B.病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，病毒的生命活動只有在宿主細胞中才能完成,C.離開細胞的細胞器如葉綠體和線粒體等也能獨立地完成各項生命活動,D.離開細胞的細胞器如葉綠體和線粒體等不能獨立地完成各項生命活動,解析：細胞是一個有機的統(tǒng)一整體，只有保持其結(jié)構(gòu)的完整性，才能正常完成各項生命活動。答案：C6.下列細胞結(jié)構(gòu)中，有成形的細胞核的是(),A.月季的成熟導(dǎo)管細胞,B.蘋果的成熟葉細胞,C.豬血中的紅細胞,D.細菌,解析：月季的成熟導(dǎo)管細胞是死細胞無核；哺乳動物的成熟紅細胞也無核；細菌為原核生物，原核細菌沒有以核膜為界限的典型的細胞核。答案：B 7.從母羊甲的體細胞中取

11、出細胞核，注入到母羊乙去掉核的卵細胞中，融合后的細胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宮內(nèi)，生出小羊的大多數(shù)性狀(),A.難以預(yù)測 B.像甲C.像乙 D.像丙解析：融合細胞的細胞核取自羊甲，則由之分裂、分化發(fā)育而成的羊的性狀大多數(shù)像甲。羊丙只是起“借腹生崽”的作用，它的性狀與題中所說的小羊的性狀無遺傳上的關(guān)系，但是它的營養(yǎng)狀況對小羊的某些性狀有影響，這種影響是不遺傳的。答案：B 8.如下圖所示表示再生能力很強的原生動物喇叭蟲，將它切成三截(圖中a：纖毛；b：大核；c：根部)，能再生成喇叭蟲的是(),A. B.C. D.解析：含細胞核的部分能再生，細胞核是物質(zhì)代謝和遺傳的控制中心。答案

12、：B 9.下列人體細胞中，存活時間明顯短于其他三種的是(),A.心肌細胞B.小腸絨毛上皮細胞,C.血液中成熟的紅細胞D.神經(jīng)細胞解析：血液中成熟的紅細胞沒有細胞核，而細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，離開細胞核細胞的存活時間很短答案：C 10.如圖，科學(xué)家對單細胞傘藻進行幼體嫁接，將(甲)種傘藻的傘柄嫁接到(乙)種傘藻的假根上，長出了傘帽。下列有關(guān)評價合理的是()A.該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心B.該實驗證明了細胞核是代謝的調(diào)控中心C.欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗D.第一次長出的傘帽與(乙)的傘帽特征完全相同答案：C 二、非選擇題,11.如下圖為細胞核結(jié)構(gòu)模式圖，試回答： (1

13、)圖中對核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用的是，它是由層膜構(gòu)成的，細胞質(zhì)合成的組蛋白等蛋白質(zhì)是通過其上的進入細胞核的。,(2)細胞核行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)是，遺傳信息存在于其組分的上。,(3)結(jié)構(gòu)的功能是。,(4)簡要指出原核細胞的擬核與圖中細胞核在結(jié)構(gòu)上存在的差異：。 核膜兩核孔染色質(zhì)DNA核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)原核細胞的擬核無圖中的核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)等結(jié)構(gòu)能力提升 一、選擇題,1.對染色質(zhì)和染色體的錯誤敘述是(),A.染色質(zhì)是細胞核內(nèi)易被堿性染料染成深色的物質(zhì)B.染色質(zhì)和染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分完全相同C.染色質(zhì)和染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)D.染色質(zhì)和染色體只存在于真核細

14、胞的細胞核中 答案：B 解析：染色質(zhì)是指細胞核內(nèi)容易被堿性染料染成深色的物質(zhì)，主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，染色質(zhì)在分裂間期的細胞核中，形態(tài)為細長的絲狀，在細胞進入分裂期時，每條染色質(zhì)細絲就高度螺旋化，縮短變粗，成為一條圓柱狀或桿狀的染色體。由此可見，染色質(zhì)和染色體是細胞中同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)，染色質(zhì)或染色體只存在于真核細胞的細胞核中。B項敘述錯誤。 2.以下說法正確的是()A.核膜是單層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開B.染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體C.核仁與某種RNA的合成及線粒體的形成有關(guān)D.細胞核通過核膜實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流解析：核膜為雙層膜，上有

15、核孔，細胞核通過核孔實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。核仁與核糖體的形成有關(guān)，與線粒體的形成無關(guān)。答案：B 3.如圖表示科學(xué)家進行的蠑螈受精卵橫縊實驗。你認(rèn)為該圖最能說明(),A.細胞質(zhì)控制著細胞的代謝B.細胞核控制著細胞的代謝C.細胞質(zhì)是細胞遺傳的控制中心D.細胞核是細胞遺傳的控制中心答案：D 4.人成熟的紅細胞和精子的壽命都很短，這一事實體現(xiàn)了()A.環(huán)境因素的影響B(tài).功能對壽命的影響C.遺傳因素的影響D.核、質(zhì)的相互依存關(guān)系解析：人成熟的紅細胞中無細胞核，精子含非常少的細胞質(zhì)，它們的壽命都很短，說明核質(zhì)之間具有相互依存的關(guān)系。答案：D 5.下列關(guān)于細胞核的敘述正確的是()A.真核細胞的核膜上有大量的多種酶，有利于多種化學(xué)反應(yīng)的順利進行B.在顯微鏡下觀察真核細胞，可以看到細胞核的主要結(jié)構(gòu)有核膜、核仁和染色體C.真核細胞的核膜上有核孔，脫氧核糖核酸等大分子物質(zhì)可以通過核孔進入細胞質(zhì)D.原核細胞的擬核除沒有核膜外，其他方面與真核細胞的細胞核沒有差別 答案：A 非選擇題6.設(shè)計一個簡單的實驗方案，驗證組成染色體的成分有DNA和蛋白質(zhì)。 (1)實驗原理：蛋白質(zhì)遇雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)；DNA與二苯胺試劑熱水浴呈現(xiàn)藍色。 (2)材料用具：染色體提取液、稀釋的蛋清水溶液