第二单元课时3细胞核——系统的控制中心.docx

课时3　细胞核——系统的控制中心见《自学听讲》P34学科素养课程标准学习指导1.生命观念:结构与功能观,细胞核贮存着遗传物质DNA,从而控制着细胞的生命活动,是细胞遗传和代谢的控制中心;核膜是双层膜,其上具有核孔,是不同物质进出细胞核的途径2.科学思维:模型建构,依据真核细胞的结构及其特点,建构真核细胞的亚显微结构的物理模型3.科学探究:基于实验设计的对照原则和单一变量原则,设计合理的对照实验,验证细胞核是遗传性状的控制中心,验证细胞是一个统一的整体1.阐明细胞核的结构和功能2.尝试制作真核细胞的三维结构模型3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心1.结合细胞核的结构模式图,明确细胞核的结构及各部分功能联系细胞增殖过程,分析核膜、核仁、染色质(体)等在细胞周期中的变化2.结合资料及相关案例,在分析探讨“细胞核结构与功能相适应”的过程中,认同细胞核是细胞的控制中心细胞核的结构1.核膜:不连续的　双层膜　,把核内物质与细胞质分开,随细胞周期周期性地　消失和重建　 2.核孔:位于　核膜　上,是　大分子物质(蛋白质,RNA)　进出细胞核的通道,蛋白质合成旺盛的细胞核孔的数量较多注意:DNA不能穿过核孔。

) 3.核仁:与　rRNA的合成和核糖体　的形成有关,蛋白质合成旺盛的细胞核仁大而明显,随细胞周期周期性地消失和重建 4.染色质:主要由　DNA和蛋白质　组成,是　遗传信息　的主要载体在细胞分裂前期,染色质高度螺旋化变粗变短形成　染色体　,染色体在分裂末期解螺旋变细变长形成染色质染色体和染色质是同种物质在不同时期的两种存在状态 细胞核的功能　　1.细胞核是遗传物质DNA　储存和复制　的主要场所 2.细胞核是细胞　遗传　和　代谢　的控制中心 　　1.有关细胞核结构的易错点(1)认为真核细胞中都有细胞核原核细胞没有细胞核,真核细胞中也不一定都有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞的细胞核退化消失;处于细胞周期分裂期的细胞中,细胞核暂时解体,也观察不到细胞核2)认为组成细胞核的结构只有核膜(核孔)、染色质、核仁教材中,细胞核结构模式图显示出了细胞核的核膜、核孔、染色质、核仁等结构,除此之外,其实还有填充在核膜、染色质、核仁这些结构间隙中的液态成分3)认为核孔是一个简单的孔洞错误地推测核孔是一个简单的孔洞,各类大分子、小分子物质等可自由通过其实核孔是由多种蛋白质构成的复杂结构,是大分子物质进出细胞核的通道,对进出细胞核的物质具有严格的调控作用,表现出明显的选择性,如DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,小分子物质通过核膜进出细胞核。

4)认为核孔的数量固定不变核孔的数量以及核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成旺盛的细胞中,核孔数量多,核仁较大2.对有关细胞核功能的探究实验的分析易错点(1)认为蝾螈受精卵横缢实验不遵循对照原则蝾螈受精卵横缢实验遵循对照原则:有核部分与无核部分相互对照,无核部分被挤入细胞核前后,形成自身先后对照2)混淆两栖动物与哺乳动物的核移植教材中,在资料分析中介绍了黑白美西螈核移植实验,在课后拓展题中介绍了克隆牛的培育,意在引导学生思考、比较两项技术的联系与区别美西螈属于两栖动物,牛属于哺乳动物,与美西螈胚胎细胞核移植不同,克隆牛的培育采用的是体细胞核移植技术,且需要进行胚胎移植这一后续操作3)混淆“伞藻嫁接与核移植实验”结论的差别伞藻嫁接实验是将伞帽形状不同的两种伞藻的假根与伞柄嫁接到一起,伞帽的形状受假根控制,但假根由细胞质、细胞核等组成,因此不能排除细胞质对伞帽形状的影响;而核移植实验,是将一种伞藻的细胞核植入另一种伞藻的去核的假根部位,因而得出的“伞藻伞帽的形状受细胞核控制”的结论更有说服力　　3.片面理解细胞核与细胞质的功能(1)细胞核是细胞代谢的控制中心,而不是细胞的代谢中心,细胞的代谢中心是细胞质。

2)细胞核与细胞质的关系:细胞核和细胞质相互依存、相互制约只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡,因为缺少细胞质为细胞核提供的营养物质和能量;只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存,因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用,但一段时间后,细胞会因缺少细胞核不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动而死亡见《自学听讲》P35细胞核的结构　　1.细胞核的结构与功能名称特点功能核膜和核孔①核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有核糖体附着②在有丝分裂中核膜周期性消失和重现③核膜上有核孔④核膜和核孔都具有选择性⑤蛋白质等通过核孔需要消耗能量①化学反应的场所,核膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行②控制物质进出,小分子、离子可通过核膜、核孔进出,大分子物质通过核孔进出核仁①折光性强,易与其他结构区分②在有丝分裂中周期性消失和重现参与某种RNA的合成及核糖体的形成染色质①易被碱性染料染成深色②主要由DNA和蛋白质组成③染色质(分裂间期)染色体(分裂期)是遗传物质的主要载体　　2.染色质与染色体的关系如图所示,染色质主要由DNA分子和蛋白质组成,呈细长丝状,在光学显微镜下不可见;染色质高度螺旋化,变短、变粗后成为圆柱状或杆状的染色体。

要通过光学显微镜观察到图中所示的染色体,需选择经龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料染色的处于细胞分裂期的细胞进行观察例1　大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁这一事实可支持以下哪种说法?(　　)A.核仁为细胞中蛋白质的合成提供能量B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质D.蛋白质的合成一定在核仁内解析　核糖体参与蛋白质的合成,蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁,说明核仁可能参与组成核糖体的必需物质的合成答案　B例2　下图为真核细胞的部分结构示意图,下列说法错误的是(　　)A.图中①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密B.图中②为核孔,通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换,还可以实现信息交流C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞的代谢中心解析　图中①表示内质网,⑤表示核膜,①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A项正确;图中②为核孔,通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B项正确;④表示核仁,与核糖体的形成有关,若④被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行,C项正确;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞代谢的中心在细胞质,D项错误。

答案　D细胞核的功能探究　　1.两种美西螈细胞核移植(1)实验过程及结果: 移植后长大的美西螈全部都是黑色的2)实验分析:该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养作为对照3)实验结论:美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的　　2.横缢蝾螈受精卵(1)实验过程及结果: 有核的一半能分裂、分化,无核的一半不能进行分裂和分化2)实验分析:该实验既有相互对照,又有自身对照3)实验结论:蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的　　3.将变形虫切成两半(1)实验过程及结果:有核部分能生长、分裂,失去的伸缩泡还可以再生,具有应激性,无核部分只能消化已吞噬的食物,无应激性2)实验分析:该实验既有相互对照,又有自身对照3)实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的　　4.伞藻嫁接与核移植(1)实验过程及结果:伞藻帽的形状与具有细胞核的假根的帽的形状一致2)实验分析:伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻帽的形状3)实验结论:伞藻帽的形状由细胞核控制　　5.细胞核功能的概述(1)是遗传物质DNA储存和复制的主要场所2)是细胞代谢和遗传的控制中心,通过实验1(黑白美西螈细胞核移植实验)和实验4(伞藻嫁接与核移植实验)可以归纳出细胞核是遗传的控制中心,通过实验2(蝾螈受精卵横缢实验)和实验3(变形虫切割实验)可以归纳出细胞核是代谢的控制中心。

例3　细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题下面是以伞藻为实验材料所做的两个经典生物学实验请依据所提供的材料,回答下列问题:材料1:伞藻是单细胞生物甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图),现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起,发现第一次长出的帽状体呈中间类型,若切除这一帽状体,第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同1)你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是  　 (2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同,这能说明核、质之间的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 材料2:当伞藻的帽状体长到一定大小时,就不再继续长大,而是开始发生细胞分裂于是有人提出了如下假说,细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关,当细胞核的体积与细胞质的体积比值太小时,细胞就会发生分裂;反之,就不会发生分裂,并且还做了如下实验:在帽状体已经长出、核将要分裂时,将帽状体切去,核的分裂就受到抑制,直到新的帽状体再生出来,核才恢复分裂3)请你利用伞藻,另外设计一个实验,作为上述实验的补充,进一步证明上述假说 解析　(1)将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起,B部分含有少量的原乙伞藻细胞核转录的mRNA,它能指导合成少量原乙伞藻的蛋白质。

A部分则能指导合成甲伞藻的蛋白质,因而嫁接后长出的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质,所以第一次长出的帽状体呈中间类型2)切除第一次长出的帽状体,第二次长出的帽状体与甲相同,说明细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,即细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制,最终决定生物性状的主要是细胞核3)根据材料2可知,核质比的大小可能会影响细胞的分裂在已有实验的基础上可设计对照实验,即在帽状体尚未长成、核不分裂时,将幼小帽状体切去,嫁接一个长成的帽状体,这个原不分裂的核就开始分裂了答案　(1)B部分含有少量的原乙伞藻细胞核转录的mRNA,它能指导合成少量原乙伞藻的蛋白质A部分则能指导合成甲伞藻的蛋白质,因而嫁接后长成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质,故呈中间类型　(2)细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制,最终决定生物性状的主要是细胞核　(3)在帽状体尚未长成、核不分裂时,将幼小帽状体切去,嫁接一个长成的帽状体,这个原不分裂的核就开始分裂了　　1.原核细胞中没有核仁,因而其核糖体的形成与核仁无关　　2.胚胎干细胞体积小,细胞核大、核仁明显;衰老细胞中,细胞核体积增大　　3.细胞核处在细胞质的包围中,核物质代谢所需的原料都要依赖于细胞质,核内大分子合成所需的能量也要依靠细胞质中的ATP供应。

细胞核中的蛋白质是在细胞质中合成并通过核孔输入的,如DNA聚合酶等1.(2018年海南高考)关于真核细胞的叙述,错误的是(　　)A.线粒体的内膜上有酶的分布B.细胞核中含有DNA和蛋白质C.核膜主要由脂质和蛋白质组成D.叶肉细胞的细胞膜含有纤维素解析　线粒体的内膜是进行有氧呼吸的场所,分布有相应的酶,A项正确;细胞核中含有染色质,其主要成分为DNA和蛋白质,B 项正确;核膜等生物膜主要由脂质和蛋白质组成,C项正确;叶肉。