新教材高中生物人教版必修1學案第3章第3節(jié)細胞核的結(jié)構和功能

第3節(jié)細胞核的結(jié)構和功能知識點一細胞核的分布和結(jié)構[新知導學]1．分布(1)原核細胞無細胞核。(2)高等植物成熟的篩管細胞無細胞核。(3)哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核。2．結(jié)構3．染色體的組成及特點(2)特點：容易被堿性染料染成深色。1．代謝越旺盛的細胞，蛋白質(zhì)合成和核質(zhì)之間物質(zhì)交換越頻繁。請總結(jié)核孔數(shù)量、核仁大小與細胞代謝程度的關系。提示：代謝旺盛的細胞中，核仁較大，核孔數(shù)量多。2．染色質(zhì)與染色體是什么關系？提示：染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。

[重難探究]1．核膜2．核仁(1)結(jié)構：光學顯微鏡下為折光性較強的致密小體。(2)功能：①核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。②蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核仁較大。3．染色質(zhì)與染色體細胞核的結(jié)構和功能的聯(lián)系(1)核膜和核孔都具有選擇性，無機鹽、葡萄糖通過核膜進入細胞核，大分子物質(zhì)通過核孔進入細胞質(zhì)。(2)核質(zhì)之間物質(zhì)交換頻繁的，核孔數(shù)量多。(3)蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核仁較大。[典題演練]1．下列關于細胞核的敘述正確的是(A)A．真核細胞的核膜上有大量的多種酶，有利于多種化學反應的順利進行B．在光學顯微鏡下可以看到細胞核的主要結(jié)構有核膜、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解析：B項中處于分裂間期的真核細胞的細胞核中看不到染色體，應為染色質(zhì)。C項中應是核糖核酸(RNA)可以通過核孔進入細胞質(zhì)，而不是脫氧核糖核酸(DNA)。D項中原核細胞除了無核膜外，也無核仁、染色質(zhì)。2．下圖是細胞核的結(jié)構模式圖。下列關于其結(jié)構及功能的敘述正確的是(A)A．①屬于生物膜系統(tǒng)，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開B．②是遺傳物質(zhì)DNA和RNA的載體C．③與蛋白質(zhì)的合成直接有關D．④有利于DNA和mRNA從細胞核進入細胞質(zhì)解析：根據(jù)圖示可知：①是核膜，屬于生物膜系統(tǒng)，可以把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。②是染色質(zhì)，由DNA和蛋白質(zhì)組成，是真核生物遺傳物質(zhì)(DNA)的主要載體。③是核仁，與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。④是核孔，有利于mRNA等大分子物質(zhì)從細胞核進入細胞質(zhì)，實現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流，但DNA不能從細胞核進入細胞質(zhì)。(1)題1B項中光學顯微鏡與電子顯微鏡看到的結(jié)構有何區(qū)別？提示：光學顯微鏡只能看到細胞和部分細胞器，如線粒體和葉綠體；電子顯微鏡可以看到細胞器的精細結(jié)構。(2)題2中若是人體細胞的一個細胞核，則人體內(nèi)所有細胞的細胞核含的遺傳物質(zhì)相同嗎？試說明原因。提示：相同。因為人體細胞是由同一個受精卵有絲分裂發(fā)育而來的。知識點二細胞核的功能與模型建構[新知導學]1．細胞核的功能(1)將下列探究實驗名稱與結(jié)論連線eq\a\vs4\al(①美西螈核移植,②蠑螈受精卵橫縊,③變形蟲切成兩半,④傘藻嫁接、核移植)eq\a\vs4\al(a.細胞核控制細胞形態(tài)構建,b.皮膚的顏色由細胞核控制,c.細胞分裂和分化由細胞核控制,d.應激性由細胞核控制)答案：①—b②—c③—d④—a(2)細胞核的功能①細胞核是遺傳信息庫。②細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。2．模型建構(1)含義：為了某種特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。(3)過程：確定模型的種類→確定材料用具→確定實施過程和具體分工→完成模型制作→模型檢查修補→表達交流。3．將草履蟲處理為細胞核和去核草履蟲兩部分，經(jīng)過一段時間適宜培養(yǎng)后，細胞核死亡，而去核草履蟲仍能存活一段時間，請分析原因。提示：細胞質(zhì)為細胞核提供營養(yǎng)和能量，離開細胞質(zhì)，細胞核不能單獨存在。細胞核控制細胞的代謝，沒有細胞核，細胞質(zhì)內(nèi)已合成的蛋白質(zhì)能在一段時間內(nèi)發(fā)揮作用。4．精子幾乎無細胞質(zhì)，哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，它們的存活時間都很短，為什么？提示：細胞核控制細胞質(zhì)的代謝和遺傳，細胞是一個統(tǒng)一整體。[重難探究]細胞核功能的實驗探究關于細胞核的數(shù)量和功能的兩個“不是”(1)不是所有的真核細胞都有一個細胞核，有些真核細胞有2個細胞核(如雙小核草履蟲)，有的有多個核(如人的骨骼肌細胞中的細胞核可達數(shù)百個)。(2)細胞核是細胞代謝的控制中心，但不是細胞代謝的中心，因為細胞代謝的主要場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。[典題演練]3．如圖，科學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。下列有關評價合理的是(C)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解析：細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，但要通過實驗證明細胞核決定傘帽的特征，需要同時進行對照實驗，以增強實驗的說服力；因假根中除細胞核外還有其他物質(zhì)或結(jié)構，故該實驗不能證明細胞核是遺傳的控制中心或代謝的調(diào)控中心，故A、B項錯；因性狀的表達除受細胞核中遺傳物質(zhì)控制外，還受細胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)及原有的遺傳物質(zhì)控制合成的物質(zhì)和外界環(huán)境因素的影響，故D項錯。4．如圖，用動物受精卵做下列三個實驗。以下實驗不能說明的是(D)A．提取受精卵的核單獨培養(yǎng)，不久就退化消失，說明缺少細胞質(zhì)的細胞核不能生存B．去掉核的細胞單獨培養(yǎng)，不久也消失，說明缺少細胞核的細胞也不能存活太久C．給去核的細胞重新移入細胞核，細胞能正常生活，說明細胞只有保持完整性才能進行正常的生命活動D．實驗說明，細胞核是系統(tǒng)的控制中心，細胞質(zhì)是細胞的代謝中心解析：實驗一說明缺少細胞質(zhì)的細胞核不能單獨生存，A項正確；實驗二說明缺少細胞核的細胞質(zhì)不能單獨生存，B項正確；實驗三為給去核的細胞移入新的細胞核，結(jié)果細胞能正常生存，由此說明只有保持細胞的完整性才能生存，C項正確；綜合分析三個實驗，可以說明細胞核和細胞質(zhì)具有相互依存的關系，不能說明細胞核是系統(tǒng)的控制中心，細胞質(zhì)是細胞的代謝中心，D項錯誤。(1)圖中實驗能否證明細胞核是細胞代謝的控制中心？為什么？提示：不能，該實驗只能說明細胞核和細胞質(zhì)的關系，不能說明細胞核是細胞代謝的控制中心。(2)若圖中上方的細胞取自甲個體，下方的細胞取自乙個體，則利用實驗三中的受精卵發(fā)育而成的動物個體性狀與哪個個體相似？提示：乙個體。課題調(diào)研：實驗過程和結(jié)果分析[典范例題]如圖為兩種單細胞傘藻的幼體相互嫁接的實驗示意圖。(1)實驗的操作過程是：①將甲種傘藻的部分______________嫁接到乙種傘藻____________上；②將種乙傘藻的部分__________________嫁接到種甲傘藻的________________上。(2)實驗結(jié)果：①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。(3)實驗結(jié)果說明__________________________________________________________________________________________________________________________________________。[素養(yǎng)升華]實驗分析題要求根據(jù)現(xiàn)有的條件設計實驗程序，對實驗結(jié)果進行合理的分析和解釋，以考查使用恰當?shù)姆椒炞C簡單的生物學事實，并對結(jié)果進行分析的能力等。解答這類問題的一般思路：明確實驗目的→理解實驗原理→了解實驗材料和用具→按照分組→控制變量→觀察、記錄實驗結(jié)果的順序，書寫實驗步驟、分析實驗結(jié)果、得出實驗結(jié)論。一、選擇題1．關于細胞核功能的敘述，下列哪一項是最本質(zhì)的(B)A．細胞核與生命的延續(xù)性密切相關B．細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所C．細胞進行有絲分裂時，細胞核先分裂D．細胞核與生物的遺傳和變異有關解析：細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復制的主要場所，是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。2．下列有關細胞核結(jié)構的敘述，正確的是(D)A．代謝旺盛的細胞核DNA數(shù)量上升B．細胞核的核膜對物質(zhì)的通過具有選擇性，核孔沒有C．不同細胞中核仁的大小和數(shù)量是一樣的D．細胞核行使遺傳功能的重要結(jié)構是染色體解析：本題主要考查細胞核的結(jié)構及各部分的功能，解答本題應明確以下三點：①與細胞代謝有關的物質(zhì)或結(jié)構。②核膜、核孔的功能特點。③細胞核的主要功能及行使者。代謝旺盛的細胞蛋白質(zhì)含量高，因此mRNA、核糖體較多，核孔數(shù)目增多，核仁體積增大。核膜、核孔對物質(zhì)的進出都有選擇性。細胞核的主要功能是遺傳與代謝的控制中心，其行使者是DNA，而DNA是染色體的主要成分之一。3．下列說法正確的是(B)A．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)B．真核細胞的核膜上有大量的多種的酶，有利于多種化學反應的順利進行C．在電鏡下觀察分裂間期的真核細胞，可以看到細胞核的主要結(jié)構有核膜、核仁和染色體，其中染色體集中在核仁部位D．原核細胞沒有真核細胞所具有的染色體，也就沒有遺傳物質(zhì)解析：主要考查細胞核的結(jié)構，特別是染色體、染色質(zhì)的概念。分裂間期的真核細胞不能觀察到染色體，核仁與核糖體的形成有關；核膜具有雙層膜結(jié)構，其上有核孔，核孔是大分子物質(zhì)和小顆粒物質(zhì)的通道，如核糖體的大小亞基、RNA等大分子物質(zhì)可以通過核孔進入細胞質(zhì)；真核細胞的核膜上有大量的多種酶，有利于多種化學反應的順利進行；任何生命體都具有遺傳物質(zhì)，凡是細胞形態(tài)的生命體其遺傳物質(zhì)都是DNA。原核細胞的染色體為裸露的DNA分子，沒有蛋白質(zhì)。4．下列關于細胞核的敘述中，不正確的是(D)A．是遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所B．細胞核通過核孔和細胞質(zhì)相聯(lián)系C．細胞核中有蛋白質(zhì)和DNAD．所有生物的細胞核構造都相同解析：此題考查細胞核的結(jié)構和功能。DNA上有遺傳信息，它是遺傳物質(zhì)，因為DNA主要存在于細胞核中，故細胞核是DNA儲存和復制的場所，A正確。細胞核上有核孔，一些大分子物質(zhì)，如與DNA復制有關的酶，它是一種蛋白質(zhì)，在細胞質(zhì)中的核糖體上合成以后，通過核孔進入細胞核起作用，B正確。細胞核中有染色質(zhì)(或染色體)，染色質(zhì)(或染色體)的成分是DNA和蛋白質(zhì)，C正確。真核生物與原核生物的細胞核結(jié)構不同，D錯誤。5．細胞核是細胞結(jié)構中最重要的部分之一，下列有關細胞核的敘述錯誤的是(D)A．細胞核是細胞這一生命系統(tǒng)的控制中心B．人的紅細胞在早期是有細胞核的C．真核生物細胞的遺傳物質(zhì)主要存在于細胞核內(nèi)D．細胞核雖控制細胞的一切性狀，但也受細胞質(zhì)的調(diào)節(jié)解析：生物的性狀主要受細胞核控制，少數(shù)受細胞質(zhì)控制。細胞核與細胞質(zhì)相互依存，但細胞核一般不受細胞質(zhì)的調(diào)節(jié)。6．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(C)A．細胞只有保持完整性，才能正常地完成各種生命活動B．病毒沒有細胞結(jié)構，病毒的生命活動只有在宿主活細胞中才能完成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種生命活動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種生命活動解析：各種細胞結(jié)構只有在細胞這個統(tǒng)一整體中，才能完成各自的生命活動，離開了細胞的完整性，都不能獨立地完成各自的生命活動。病毒無細胞結(jié)構，必須寄生在活細胞內(nèi)，依賴于完整的細胞才能完成其生命活動。二、非選擇題7．如圖為典型的細胞核及其周圍部分結(jié)構示意圖。請據(jù)圖回答：(在[]內(nèi)填標號，________上填相應名稱)(1)只有在真核細胞中，使用電子顯微鏡才可以看到此圖所表示的結(jié)構。(2)細胞核行使遺傳功能的結(jié)構是[3]染色質(zhì)，其在細胞分裂時可螺旋化形成染色體。(3)圖中[5]為核膜，其上有核孔，可允許某些大分子物質(zhì)通過。(4)由圖中可見[1]內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和[5]核膜的連通，使細胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密。解析：(1)該圖為細胞核亞顯微結(jié)構，因此需在電子顯微鏡下才能看到。(2)細胞核行使遺傳功能的結(jié)構是[3]染色質(zhì)，在細胞分裂過程中可螺旋化形成染色體。染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)的兩種不同形態(tài)。(3)圖中外膜、內(nèi)膜合稱核膜，其上有核孔，是某些大分子的運輸通道。(4)由圖示可以看出：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層膜相連，有利于物質(zhì)運輸。8．為了研究細胞核的作用，一位生物學家研究了100個細胞，他把每個細胞都分成含有細胞核和不含細胞核兩個部分，然后把這些細胞放在同樣的條件下培養(yǎng)，結(jié)果如下：時間/天細胞無核部分的存活個數(shù)細胞有核部分的存活個數(shù)181792627832077407450676065(1)此實驗可用以說明細胞核的什么功能？控制代謝。(2)經(jīng)研究證明，有核部分在30天內(nèi)仍有21%～35%的細胞死亡，其原因是①實驗操作使部分細胞損傷，進而