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1、第第3节细胞核节细胞核系统的控制中心系统的控制中心举例说明模型的三种表现形式？举例说明模型的三种表现形式？物理模型：是以实物或图画形式直观地表达认识物理模型：是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如对象的特征，如DNADNA的双螺旋结构模型。的双螺旋结构模型。概念模型：是以抽象文字或化学方程式等形式表概念模型：是以抽象文字或化学方程式等形式表示一个实体的内部关系。如光合作用概念及表示式。示一个实体的内部关系。如光合作用概念及表示式。数学模型：是以数学方程、图表等形式来表达一数学模型：是以数学方程、图表等形式来表达一个实体的内部功能。如个实体的内部功能。如2n2n，种群数量变化的，种群数量
2、变化的“J J型曲型曲线线”，“S S型曲线型曲线”，细胞分裂时染色体、，细胞分裂时染色体、DNADNA变化变化的坐标曲线。的坐标曲线。一、细胞核的结构与功能一、细胞核的结构与功能1 1核膜核膜(1)(1)结构结构(2)(2)化学成分化学成分 核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。孔的数目较多。主要是脂质分子和蛋白质分子。主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)(3)
3、功能功能起屏障作用，把核物质与细胞质分隔开；控制细胞起屏障作用，把核物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间信息交流和物质交换。核与细胞质之间信息交流和物质交换。2 2核仁核仁染色质染色质染色体染色体同种物质同种物质成分相同成分相同主要是主要是DNADNA和蛋白质和蛋白质特性相同特性相同易被碱性染料染成深色易被碱性染料染成深色功能相同功能相同遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体不同时期不同时期分裂间期分裂间期分裂期分裂期两种形态两种形态细长的丝细长的丝光镜下能看到呈圆光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构柱状或杆状结构3 3染色质染色质参与参与RNARNA的合成以及形成核糖体的场所。在有的合成以及形
4、成核糖体的场所。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是主要成分是DNADNA和蛋白质。和蛋白质。染色质与染色体的关系如下：染色质与染色体的关系如下：特别提醒特别提醒能将染色质能将染色质(染色体染色体)染成深色的染料有苏木精、龙染成深色的染料有苏木精、龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料。胆紫、醋酸洋红等碱性染料。细胞核内的液体叫核液细胞核内的液体叫核液(或核基质或核基质)。跟踪训练跟踪训练1 1关于细胞核结构与功能的统一性的叙述关于细胞核结构与功能的统一性的叙述中，正确的是中，
5、正确的是()A A真核细胞核膜上有核孔，真核细胞核膜上有核孔，DNADNA等大分子物质可以等大分子物质可以通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质B B原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控制物质的原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控制物质的进出进出C C核仁中的核仁中的DNADNA控制着细胞代谢控制着细胞代谢D D染色质上的染色质上的DNADNA贮存着大量的遗传信息贮存着大量的遗传信息D二、细胞是一个统一的整体二、细胞是一个统一的整体 细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。细胞作为基本的生命系统，谢和遗传的基本单位。细胞作为基本的生命系
6、统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个其结构复杂而精巧，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自我调控、整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。高度有序地进行。细胞的整体性具体体现在：细胞的整体性具体体现在：1 1从结构上看从结构上看 细胞的各个组成部分是相互联系的，如各种细胞器之细胞的各个组成部分是相互联系的，如各种细胞器之间存在着直接或间接的联系：内质网广泛分布在细胞质间存在着直接或间接的联系：内质网广泛分布在细胞质中，连接着各种不同的细胞器，同时内质网内连核膜，中，连接着各种不同的细胞器，同时内质网内连核膜，外接细胞膜，将细胞膜、细胞质
7、、细胞核连为一体。外接细胞膜，将细胞膜、细胞质、细胞核连为一体。2 2从功能上看从功能上看细胞的不同结构虽具不同生理功能，但却是协调合细胞的不同结构虽具不同生理功能，但却是协调合作的，如蛋白质类分泌物的合成和分泌是由核糖体、作的，如蛋白质类分泌物的合成和分泌是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜等结构协调完内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜等结构协调完成的。成的。3 3从调控上看从调控上看细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的DNADNA通过控制通过控制蛋白质等物质的合成调控细胞内的生命活动。蛋白质等物质的合成调控细胞内的生命活动。4 4从与外界的关系上看从与
8、外界的关系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和能量的交换与信息交流，而与外界环境直接行物质和能量的交换与信息交流，而与外界环境直接接触的细胞要与外界环境进行物质和能量的交换与信接触的细胞要与外界环境进行物质和能量的交换与信息交流。因此，细胞与外界环境之间形成一个统一的息交流。因此，细胞与外界环境之间形成一个统一的整体。整体。特别提醒特别提醒细细胞胞核核和和细细胞胞质质具具有有相相互互依依存存和和相相互互制制约约的的关关系系，细细胞胞质质为为细细胞胞核核提提供供物物质质和和能能量量，而而细细胞胞核核控控制制着着细细胞胞的代谢和遗
9、传，即生物的性状主要是由细胞核控制的。的代谢和遗传，即生物的性状主要是由细胞核控制的。跟踪训练跟踪训练2 2细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与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这一观点不相符的是()A A细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动动B B病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成胞中才能完成C C离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地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完成各项生命活动D D离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体
10、等不能独立离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地地完成各项生命活动完成各项生命活动答案：答案：C C题型一题型一细胞核的结构和功能的综合分析细胞核的结构和功能的综合分析【例例1 1】观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是()A A图中图中3 3为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁较大为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁较大B B图中图中2 2为核孔，通过该结构不仅可实现核质之间的为核孔，通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换，还可实现信息交流物质交换，还可实现信息交流C C图中图中4 4为核膜，它是一种双层生物膜，可将核内物为核膜，它是一种双层生物膜，可将核内物
11、质与细胞质分开质与细胞质分开D D图中图中1 1为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为本质相同，均为DNADNA分子分子【答案答案】D变式训练变式训练(2011(2011浙江临海测试浙江临海测试)科学家用显微技术除科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了明了()A A细胞核是细胞生命活动的控制中心细胞核是细胞生命活动的控制中心B B细胞核是遗传物质储存和复制的场所细胞核是
12、遗传物质储存和复制的场所C C细胞核是细胞遗传特性的控制中心细胞核是细胞遗传特性的控制中心D D细胞核是细胞代谢的主要场所细胞核是细胞代谢的主要场所答案：答案：A A题型二题型二细胞核与细胞质间的关系细胞核与细胞质间的关系【例例2 2】汉麦林汉麦林(Hammerlim)(Hammerlim)做过如下实验：将单细胞的地中做过如下实验：将单细胞的地中海杯状藻切成海杯状藻切成1 1、2 2、3 3三段三段(如图如图A)A)，将这三段置于海水中培养，将这三段置于海水中培养一段时间后，结果如图一段时间后，结果如图B B、D D、G G所示，将所示，将D D段再切断，段再切断，E E段继续培段继续培养将不
13、能再生第二杯养将不能再生第二杯(如图所示如图所示)。(1)(1)能由能由F F再生出一个完整细胞的原因是再生出一个完整细胞的原因是_。(2)(2)能由能由C C再生一杯的原因是再生一杯的原因是 。(3)(3)不能由不能由E E再生第二杯的原因是再生第二杯的原因是_。(4)(4)这个实验说明这个实验说明_。【答案答案】(1)(1)细胞核细胞核(或或F F部位部位)含有决定杯状藻形态的含有决定杯状藻形态的全部遗传信息全部遗传信息(2)(2)含有决定杯状藻形态发生的物质含有决定杯状藻形态发生的物质(3)(3)没有决定杯状藻形态发生的物质没有决定杯状藻形态发生的物质(4)(4)决定杯状藻形态发生的物质
14、决定杯状藻形态发生的物质(或遗传信息或遗传信息)来自于细来自于细胞核胞核一、选择题一、选择题1 1(2010(2010江苏高考江苏高考)下列关于人体细胞结构和功能的下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是叙述，错误的是()A A在在mRNAmRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNAmRNA上上B B唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多C C核孔是生物大分子可以选择性进出的通道核孔是生物大分子可以选择性进出的通道D D吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于
15、细胞两端体集中分布于细胞两端答案：答案：A2 2(2010(2010福建高考福建高考)下列有关造血干细胞中物质运输下列有关造血干细胞中物质运输的途径，可能存在的是的途径，可能存在的是()A A吸收的葡萄糖：细胞膜吸收的葡萄糖：细胞膜细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体B B合成的细胞膜蛋白：高尔基体合成的细胞膜蛋白：高尔基体核糖体核糖体细胞膜细胞膜C C转录的转录的mRNAmRNA：细胞核：细胞核细胞质基质细胞质基质高尔基体高尔基体D D合成的合成的DNADNA聚合酶：核糖体聚合酶：核糖体细胞质基质细胞质基质细胞核细胞核答案：答案：D3 3(2010(2010北京高考北京高考)下列对生物细胞代谢活
16、动的描述，下列对生物细胞代谢活动的描述，不正确的是不正确的是()A A大肠杆菌在拟核区转录信使大肠杆菌在拟核区转录信使RNARNAB B乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸C C衣藻进行光合作用的场所是叶绿体衣藻进行光合作用的场所是叶绿体D D酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质答案：答案：D4 4(2010(2010重庆高考重庆高考)下列有关细胞结构和功能的叙述，下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是正确的是()A A在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成B B在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤
17、体和中心体在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体C C分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工D D质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构答案：答案：A5 5(2010(2010四川高考四川高考)与酵母菌相比，硝化细菌具有的与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是特点是()A A无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量B B无固氮酶，只能以含氮有机物作为氮源无固氮酶，只能以含氮有机物作为氮源C C无细胞核，只能通过出芽生殖方式繁殖后代无细胞核，只能通过出芽生殖方式繁殖后代D D无染色体
18、，只能在无染色体，只能在DNADNA水平产生可遗传变异水平产生可遗传变异答案：答案：D6 6(2009(2009山东理综山东理综)真核细胞单位面积的核孔数目与细真核细胞单位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胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是A A胰岛细胞胰岛细胞 B B造血干细胞造血干细胞C C效应效应B B细胞细胞(浆细胞浆细胞)D)D口腔上皮细胞口腔上皮细胞答案：答案：D7 7如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下列问题：析回答下列问题：二、简答题二、简答题(1)(1)细胞核是由细胞核是由 _、
19、_、_和和 _等部分构成的。等部分构成的。(2)(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是细胞中大分子物质进出细胞核的通道是 _。(3)(3)核膜由核膜由_层膜组成，其层膜组成，其_层膜与层膜与 _膜相连，从而加强了膜相连，从而加强了_与与_在在生命活动过程中的联系。生命活动过程中的联系。(4)(4)细胞核的生理功能是细胞核的生理功能是_的场所，是细胞的场所，是细胞_和和_的控制中心，在细胞的各项生命的控制中心，在细胞的各项生命活动中起着活动中起着_作用。作用。(5)(5)在在_(_(填填“原核原核”或或“真核真核”)细胞中，使用细胞中，使用_显微镜可以看到此图所表示的结构。显微镜可以看到此图所
20、表示的结构。答案：答案：(1)核液核液染色质染色质核仁核仁核膜核膜(2)核孔核孔(3)两外两外内质网细胞核细胞质内质网细胞核细胞质(4)遗传物质储存和复制代谢遗传决定性遗传物质储存和复制代谢遗传决定性(5)真核电子真核电子探究课题：探究细胞核功能实验的分析探究课题：探究细胞核功能实验的分析1黑白美西螈核移植实验黑白美西螈核移植实验(1)(1)实验过程实验过程(2)(2)实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。(3)(3)实实验验分分析析：该该实实验验无无对对照照组组，可可将将白白色色美美西西螈螈胚胚胎胎细细胞胞核核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细
21、胞进行培养作为对照。移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。2蝾螈受精卵横缢实验蝾螈受精卵横缢实验(1)实验过实验过程程(2)实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。(3)实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。3变形虫切割实验变形虫切割实验(2)实实验验结结论论：变变形形虫虫的的分分裂裂、生生长长、再再生生、对对刺刺激激的的反反应应等等生生命活命活动动受受细细胞核控制。胞核控制。(3)实验实验分析：分析：该实验该实验既有相互既有相互对对照，又有自身前后照，又有自身前后对对照
22、。照。(1)实验过实验过程程4伞藻嫁接与核移植实验伞藻嫁接与核移植实验(1)伞伞藻嫁接藻嫁接实验过实验过程程(2)伞伞藻核移植藻核移植实验过实验过程程(3)实验结论实验结论：伞伞藻藻“帽帽”的形状是由的形状是由细细胞核控制的。胞核控制的。(4)实实验验分分析析：伞伞藻藻核核移移植植实实验验可可排排除除假假根根中中其其他他物物质质的的作作用用，从而从而证证明是明是细细胞核控制胞核控制伞伞藻藻“帽帽”的形状。的形状。专题感悟专题感悟1(2011莱莱芜芜五五中中阶阶段段调调研研)细细胞胞核核具具有有什什么么功功能能？科科学学家家通通过过下下列列实实验验(见见下下图图)进进行行探探究究：用用头头发发将
23、将蝾蝾螈螈的的受受精精卵卵横横缢缢为为有有核核和和无无核核的的两两半半，中中间间只只是是很很少少的的细细胞胞质质相相连连，结结果果无无核核的的一一半半(a)停停止止分分裂裂，有有核核的的一一半半(b)能能继继续续分分裂裂；b部部分分分分裂裂到到1632个个细细胞胞时时，将将一一个个细细胞胞核核挤挤入入到到不不能能分分裂裂的的a部部分分，结结果果a部部分分开开始始分分裂裂、分分化化，进进而而发发育成胚胎。下列叙述中，不正确的是育成胚胎。下列叙述中，不正确的是()A实验结实验结果可以果可以说说明明细细胞核与胞核与细细胞的分裂、分化有关胞的分裂、分化有关B实验实验中，中，b部分部分细细胞属于胞属于对
24、对照照组组，a部分属于部分属于实验组实验组C实验实验中，中，a部分的操作与部分的操作与实验实验中形成中形成对对照照D实验说实验说明明细细胞的寿命与胞的寿命与细细胞核有关胞核有关【解解析析】本本题题为为实实验验现现象象的的分分析析说说明明试试题题。整整个个实实验验并并没没有有涉涉及及细细胞胞的的寿寿命命，故故D错错误误。有有核核或或植植入入核核的的部部分分能能分分裂裂、分分化化，无无核核的的部部分分则则停停止止分分裂裂，说说明明细细胞胞核核与与细细胞胞的的分分裂裂、分分化化有有关关。a部部分分相相当当于于去去核核和和重重新新植植入入核核，是是实实验验组组。实实验验中中，a部部分分植植入入核核，与
25、与实实验验中的无核形成对照。中的无核形成对照。【答案答案】D2(2011丽丽水水模模拟拟)阅阅读读材材料料：分分别别将将已已分分裂裂10次次和和分分裂裂30次次的的成成纤纤维维细细胞胞的的细细胞胞核核互互换换，重重组组成成的的“老老核核新新质质”和和“新新核核老老质质”细细胞胞能能分分别别再再分分裂裂20次次和和40次次。鸟鸟类类红红细细胞胞有有核核，但但不不能能复复制制和和转转录录，癌癌细细胞胞核核很很活活跃跃，既既能能复复制制也也能能转转录录，现现将将鸟鸟的的红红细细胞胞核核移移入入去去核核的的癌细胞中，鸟的红细胞核开始复制和转录。癌细胞中，鸟的红细胞核开始复制和转录。以上以上实验实验不能不能说说明明()A细细胞分裂次数是由胞分裂次数是由细细胞核中物胞核中物质质决定的决定的B细细胞胞质质中存在影响中存在影响细细胞分裂的物胞分裂的物质质C细细胞分裂是由胞分裂是由细细胞核和胞核和细细胞胞质质共同控制的共同控制的D只要有适当的只要有适当的细细胞胞质质，细细胞核就能表胞核就能表现现出全能性出全能性【解解析析】由由题题可可知知，细细胞胞分分裂裂与与细细胞胞质质和和细细胞胞核核的的关关系系密密切切，并并没没有有体体现现出出这这些些细细胞胞能能分分化化成成个个体体，所所以以不不能能说说明明只只要要有有适适当当的的细细胞质，细胞核就能表现出全能性。胞质，细胞核就能表现出全能性。【答案答案】D