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1、第3节 细胞核的结构和功能【主干知识梳理】学有目标课标要求必明记在平时核心语句必背1.阐明细胞核的结构和功能1.细胞核由核膜、核仁和染色质等结构组成2.根据对细胞整体与局部的认2.染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存识，尝试制作真核细胞的三在状态，主要成分是DNA和蛋白质，DNA是遗传信息维结构模型的载体3.认同细胞核是细胞生命系统3.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关的控制中心4.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心一、细胞核的分布与功能1 .分布：除了高等植物成熟的箍萱细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真 核细胞都有细胞核。2 .功能：细胞核是遗传信息
2、库,是细胞代谢和遗传的控制中心。二、细胞核的结构1 .细胞核的结构图解2 .染色质及其与染色体的关系物质组成：主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA是遗传信息的载体。3 形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。与染色体的关系：是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。三、细胞在生命系统中的地位1 .结构特点细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧。（2）各组分之间分工合作成为一个统一的整体。2 .地位：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。四、建构模型1.概念：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种值化的攫插性的描 述。3.举例：沃森和克里克制作的著名
3、的DNA双螺旋结构模型就是物理模型。【教材微点发掘】1 .连线细胞核的功能探究实验（教材第54页思考讨论）2 .世界上首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”在我国培育成功 （教材第58页生物科技进展）。请思考：体细胞克隆技术（体细胞核 移植）体现了细胞核的什么功能？提示：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。教材问题提示（一）思考讨论1 .美西螺皮肤的颜色是由皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞内合成了黑色素， 使皮肤呈黑色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。2 .没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。3 .细胞核是细胞生命活动的控制中心。4 .伞藻的形态结构特点取决于细
4、胞核。5 .克隆牛是由重组的卵细胞发育成的，重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细 胞质，由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明性状是由细胞核 决定的。克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的 遗传物质相同。6 .细胞核具有控制细胞代谢与遗传的功能。（二）旁栏思考同一生物体内的所有细胞都来自受精卵的分裂，细胞内的“蓝图”都是一样的。体内细 胞的形态、结构和功能多样，是细胞分化的结果。新知探究（一）细胞核功能的探究实验【探究深化】情境质疑11 .美西蟾胚胎细胞的核移植实验该实验说明美西蟾的皮肤颜色是由细胞核控制的。2 .嫌螂受精卵的横缢实验
5、甲组实验中，A部分无（填“有”或“无”）细胞核，停止（填“停止”或“不停止”） 分裂；B部分直（填“有”或“无”）细胞核，能（填“能”或“不能”）分裂。（2）乙组实验中，将B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有（域“有”或“无”） 细胞核，细胞开始（填“开始”或“不开始”）分裂；B部分直（填“有”或“无”）细胞核， 能（填“能”或“不能”）分裂；最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育 得慢一些。（3）经对照可以看出，细胞核控制着细胞的分裂、分化。3 .变形虫的切割实验由实验可以得知，变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开细胞 核，细胞核是细胞生命活动的控制中心。
6、4 .伞藻的嫁接和核移植实验（1）实验过程伞藻嫁接实验a.伞形帽伞藻假根+菊花形帽伞藻柄一伞藻帽呈伞形；b.菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻柄一伞藻帽呈菊花形。伞藻核移植实验(2)结论：生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。I重难点拨I5 .探究实验分析(1)实验1中缺乏对照实验，可增加“将白色美西嫄胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西 螭的去核卵细胞中”的对照组，以增强结论的说服力。(2)实验2、3、4均遵循了对照原则。(3)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 验证了细胞核的功能。(4)由实验2、3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。6 .相关
7、实验归纳总结【典题例析】典例1伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成, 细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如下图)。下列 相关叙述错误的是0A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止B.图2中与图1中的帽形相同，都是菊花形帽C.图1中的帽形随嫁接的伞柄而改变D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关解析细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动 将逐渐减缓直至停止，A正确；国2中的与图1中的的细胞核相同，二者都是菊花形 帽，B正确；图1中嫁接的伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽
8、形的改变，C 错误；题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，D正 确。答案C典例2以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关下图中的分析正确的是0A.实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B.实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C.实验说明了细胞核对细胞质的重要性，实验说明了细胞质对细胞核的重要性I).该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统解析将实脸结果与实验的自变量联系起来下结论：实验和实验说明的是细胞质 对维持细胞正常生命活动的重要性；实验和实脸说明的是细胞核的重要性。故选D。答案D【应用体验】1.如图所示科学家进行变形虫的切割实验
9、，该实验最能说明()A.细胞核控制细胞的分裂B.细胞质控制细胞的遗传C.细胞核控制细胞的生命活动D.细胞质控制细胞的分化解析：选C由题图实验可知，将变形虫切割后，含有细胞核的部分能正常生长、摄食， 不含有细胞核、只有细胞质的部分不能摄食也不能生长，这说明细胞核对于控制细胞生命活 动具有重要作用。故选C。2.细胞核具有什么功能？科学家通过如图所示的实验进行探究：用头发将蝶携的受 精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂， 有核的一半(b)能继续分裂；b部分分裂到1632个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂 的a部分，结果a部分也开始分裂，最后a、b两部分都
10、能发育成胚胎。下列有关叙述错误 的是0A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B.实验中，a部分细胞属于对照组C.实验中，a部分的操作与实验中的a部分形成对照D.实验还能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解析：选B实验中有细胞核的部分(b)能分裂，而没有细胞核的部分(a)不能分裂，实 验中a、b两部分最终都发育成胚胎，所以经对照后说明细胞核与细胞的分裂、分化密切 相关，同时也能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；实验中b部 分为正常状态，所以b部分为对照组；实验中a部分没有细胞核，而实验中的a部分 又有了细胞核，两部分形成对照。故选B。新知探究(二)细胞
11、核的结构【拓展深化】1.核膜的结构与功能的关系2.核仁的功能及特点(1)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(2)蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。3.染色质和染色体的异同点比较项目染色质染色体不同点存在时期细胞分裂结束时细胞分裂时形态极细的丝状圆柱状或杆状相同点成分主要是DNA和蛋白质特性易被碱性染料染成深色功能遗传物质的主要载体关系高一螺茂化，缩短变粗(分乘时) X 螺旋，成为细丝状(分裂结束时)0。染色质染色体【典题例析】典例1下图表示某生物细胞核的结构组成，有关叙述错误的是0A.从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连B.图示中有中心体，说明该生物为低等植物或动物C.核孔是大分子
12、物质进出细胞核的通道，不具有选择性，但核膜有选择透过性D.在核仁中合成的RNA是组成核糖体的重要成分解析1从题图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连，A正确；图示中有中心体，说 明该生物为低等植物或动物,B正确；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，也具有选择性， 如DNA不能从核孔中出来，C错误；核仁能够合成rRNA,它是组成核糖体的重要成分， D正确。答案IC典例2下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。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)在细胞分裂过程中，高度螺旋化，成为 o(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)图中的
13、功能是。3主要是由和组成的；核糖体的合成与图中口 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，只有在其核细胞中才能观察 到细胞核。(2)在细胞分裂过程中，染色质高度螺旋化，成为染色体。(3)内质网外连细胞膜， 内连核膜，是物质运榆通道，使细胞质与核内物质联系更密切。(4)染色质主要是由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(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核仁易错提醒有关细胞核的四个认识误区(1)误认为“细胞核是具有双层膜结构的细胞器”：细
14、胞核不是细胞器，是具有双层膜 的细胞结构。(2)误认为“核孔是大、小分子都能随意进出的通道”：核孔具有选择性，RNA和某些 蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔，但并不是所有的大分子都能通过核孔，如细 胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输 实现的，极少通过核孔。(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所：核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗 传物质分布在染色体(染色质)上。(4)误认为每个细胞有一个细胞核：有些细胞不只具有一个细胞核，如人的骨骼肌细胞 中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。【应用体验】1 .下列与真核生物
15、细胞核有关的叙述，错误的是0A.细胞中的染色质存在于细胞核中B.染色质易被酸性染料染成深色C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D.细胞核内遗传物质的合成需要能量解析：选B染色质存在于细胞核中，主要由DNA和蛋白质组成，A项正确；染色质 易被碱性染料染成深色，B项错误；细胞代谢和遗传的控制中心是细胞核，遗传物质的合成 需要ATP提供能量，C、D两项正确。2 .观察如图所示的模式图，下列相关说法错误的是0A.图中为核仁，与某种RNA的形成有关8 .图中为核孔，是DNA和蛋白质进出的通道C.图中为核膜，是一种双层膜D.图中为染色质，有时形成染色体解析：选B分析题图可知，是染色质，是核孔，是核仁，是核
16、膜。核仁与核 糖体及某种RNA的形成有关；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，如蛋白质和RNA等， 但DNA不能通过核孔进出细胞；核膜是一种双层膜结构；染色质与染色体是同一物质在细 胞分裂不同时期的两种存在状态。故选B。科学思维建构模型一、模型的概念模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种 描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则 通过抽象的形式来表达。也就是说，模型是出于某一目的，对原型进行概括性的、简化性的 描述，它没有包括原型的所有特征，但是能反映出原型的本质特征。二、几种常见的模型类型1 .物理模型指以实物或者图画
17、的形式，直观地表达认识对象的特征的模型。它最显著的特点是先将 难以直接观测的结构或过程简化，把握其本质特征，按照一定的比例放大或缩小，将这些特 征通过物理模型形象化、直观化表达，如蛋白质结构模型、细胞膜结构模型、真核细胞三维 结构模型等。2 .数学模型指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及内在 联系的数学表达式，它可以描述生命现象，用逻辑推理、运算、求解等来研究生命现象、解 决生物学问题。数学模型可以将生物中的实际问题用数学的方式表现出来，运用数学知识结 合生物规律揭示事物的本质特征。3 .概念模型指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象
18、和活动规律阐明 清楚的一种较为抽象的模型，主要有流程图模型和概念图模型两种类型。流程图模型主要表 示的是生物过程的先后顺序。概念图则是表示概念与概念之间的关系，将不同知识联系起 来，形成知识网络，如教材第60页动物细胞的结构和功能的概念模型。【素养评价】1 .模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下列 关于模型的叙述，错误的是()A.模型要体现事物的本质和规律性的联系B. DNA的双螺旋结构模型是物理模型C.实物模型的制作要首先考虑是否美观D.数学模型可以用特定的公式、图表等表示解析：选C 在设计并制作模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观 与否。故选C。2 .以下关于物理模型的说法，正确的是0A.通过抽象的形式来表达认识对象的特征B.把事物的共同特点抽出来加以描述C.用空间形式与数量关系来描述认识对象的特征D.以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征解析：选D 概念模型通过抽象的形式来表达认识对象的特征；概念模型把事物的共同 特点抽出来加以描述；数学模型用空间形式与数量关系来描述认识对象的特征；以实物或图 画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。故选D。3 .尝试构建蛋白质的概念模型。提示：