2018年秋高中生物 第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心學(xué)案 新人教版必修1.doc

第3節(jié)細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心學(xué)習(xí)目標(biāo)1闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能。(重點(diǎn))2認(rèn)同細(xì)胞核是生命系統(tǒng)的控制中心。(難點(diǎn))3嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型。(重點(diǎn))核心概念核膜核孔染色質(zhì)染色體一、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1大量事實(shí)表明，細(xì)胞核控制著細(xì)胞的_代謝_和_遺傳_。2細(xì)胞核(1)功能：是_遺傳信息庫(kù)_，是細(xì)胞_代謝和遺傳_的控制中心。(2)結(jié)構(gòu)：核膜：_兩_層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。核孔：實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的_物質(zhì)交換_和_信息交流_。核仁：與某種RNA的合成以及_核糖體_的形成有關(guān)。染色質(zhì)：成分：主要有_DNA_和_蛋白質(zhì)_。特性：容易被_堿性染料_染成深色。同染色體的關(guān)系：同樣的物質(zhì)在_不同細(xì)胞時(shí)期_的兩種存在狀態(tài)。DNA上貯存_遺傳信息_。二、模型建構(gòu)及細(xì)胞的概述1模型建構(gòu)2細(xì)胞的概述？思考1有人將細(xì)胞核比喻為人的“大腦”，具有整體指揮和調(diào)控功能，你認(rèn)為細(xì)胞核中哪種成分真正起到指揮調(diào)控功能？提示：主要是染色質(zhì)中的DNA行使整體調(diào)控作用。2細(xì)胞核的核膜上有核孔，大分子物質(zhì)可以自由進(jìn)出細(xì)胞核嗎？提示：不可以，細(xì)胞核所需的物質(zhì)才能進(jìn)入細(xì)胞核，核膜也是具有選擇透過(guò)性的。H判斷題1真核細(xì)胞染色體上主要含有核糖核酸和蛋白質(zhì)。()2細(xì)胞核是細(xì)胞代謝的控制中心，也是細(xì)胞代謝的中心。()3核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進(jìn)出。()4藍(lán)藻細(xì)胞具有細(xì)胞核且DNA分子呈環(huán)狀。()5細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。()6核仁的大小與細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的多少有關(guān)，蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞，核糖體多，核仁大。()7控制細(xì)胞器進(jìn)行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換等的指令，主要是通過(guò)核孔從細(xì)胞核到達(dá)細(xì)胞質(zhì)的。()8拍攝洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的顯微照片就是構(gòu)建了細(xì)胞的物理模型。()9染色體和染色質(zhì)是不同物質(zhì)在同一時(shí)期細(xì)胞中的兩種形態(tài)。()知識(shí)點(diǎn)1細(xì)胞核功能的相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析Z1細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果得出結(jié)論一、兩種美西螈細(xì)胞核移植黑色美西螈胚胎細(xì)胞的核移入美西螈皮膚顏色遺傳是由細(xì)胞核控制的二、橫縊蠑螈受精卵蠑螈細(xì)胞的分裂和分化是由細(xì)胞核控制的三、將變形蟲切成兩半變形蟲的分裂、生長(zhǎng)、再生、應(yīng)激性是由細(xì)胞核控制的四、傘藻嫁接與核移植傘藻“帽”的形狀是由細(xì)胞核控制的(1)實(shí)驗(yàn)一缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn)，若增加“將白色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核移植到黑色美西螈的去核卵細(xì)胞中”的實(shí)驗(yàn)步驟，將增強(qiáng)結(jié)論的說(shuō)服力。實(shí)驗(yàn)二至四遵循了對(duì)照原則。(2)傘藻核移植實(shí)驗(yàn)可排除假根中其他物質(zhì)的影響，是對(duì)傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，進(jìn)一步驗(yàn)證細(xì)胞核的功能。2細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系存活時(shí)間原因分析單獨(dú)的細(xì)胞核很快死亡缺乏細(xì)胞質(zhì)提供的營(yíng)養(yǎng)和能量單獨(dú)的細(xì)胞質(zhì)存活一段時(shí)間后死亡細(xì)胞質(zhì)中由細(xì)胞核控制合成的物質(zhì)在一段時(shí)間內(nèi)仍可發(fā)揮作用細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)正常生活細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體D典例1細(xì)胞核具有什么功能？科學(xué)家通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)圖)進(jìn)行探究：用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無(wú)核的兩半，中間只有很少的細(xì)胞質(zhì)相連，結(jié)果無(wú)核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續(xù)分裂；b部分分裂到1632個(gè)細(xì)胞時(shí)，將一個(gè)細(xì)胞核擠入不能分裂的a部分，結(jié)果a部分開(kāi)始分裂、分化，發(fā)育成胚胎。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(B)A實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有關(guān)B實(shí)驗(yàn)中，a部分細(xì)胞屬于對(duì)照組C實(shí)驗(yàn)中a部分的操作與實(shí)驗(yàn)中a部分形成對(duì)照D實(shí)驗(yàn)還能說(shuō)明細(xì)胞只有保持完整性才能完成正常的生命活動(dòng)解析在實(shí)驗(yàn)中有細(xì)胞核的一部分能正常發(fā)育，而沒(méi)有細(xì)胞核的部分不能分裂、分化，也就是不能正常發(fā)育，所以經(jīng)對(duì)照后說(shuō)明細(xì)胞核與細(xì)胞分裂、分化密切相關(guān)，同時(shí)也能說(shuō)明細(xì)胞只有保持完整性才能完成正常的生命活動(dòng)；在實(shí)驗(yàn)中b部分為正常狀態(tài)，所以b部分為對(duì)照組；實(shí)驗(yàn)中a部分沒(méi)有細(xì)胞核，而實(shí)驗(yàn)中的a部分又有了細(xì)胞核，所以兩部分形成前后對(duì)照。技巧方法：細(xì)胞核對(duì)細(xì)胞質(zhì)依存關(guān)系的三個(gè)來(lái)源(1)原料來(lái)源：核物質(zhì)代謝所需的原料都要依賴細(xì)胞質(zhì)(如核苷酸、葡萄糖、各種小分子和離子)。(2)能量來(lái)源：核內(nèi)大分子合成所需的能量也要靠細(xì)胞質(zhì)為其提供。(3)蛋白質(zhì)來(lái)源：細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)也是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的(如組蛋白、各種酶等)。變式訓(xùn)練1(2018安徽蕪湖)蛙成熟的未受精卵處于活躍的DNA合成狀態(tài)，而腦組織細(xì)胞則不能分裂?？茖W(xué)家進(jìn)行了如下圖所示的核移植實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的_核糖體_上合成的，并通過(guò)_核孔_進(jìn)入細(xì)胞核。除此以外，細(xì)胞質(zhì)還為細(xì)胞核代謝提供所需的_原料、能量(ATP)_等。(2)腦細(xì)胞的無(wú)核部分仍能存活一段時(shí)間，但最終死亡，其原因是_腦細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中所含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)只能維持其一段時(shí)間的生命活動(dòng)，物質(zhì)和能量耗盡后，腦細(xì)胞便會(huì)死亡_。(3)單獨(dú)的細(xì)胞核不能存活的原因是_無(wú)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量供應(yīng)_。(4)本實(shí)驗(yàn)證明了：_細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核是相互依存的統(tǒng)一整體_。解析蛋白質(zhì)在核糖體上合成；核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的通道。細(xì)胞質(zhì)為細(xì)胞核提供物質(zhì)和能量，細(xì)胞核離不開(kāi)細(xì)胞質(zhì)；細(xì)胞核調(diào)控細(xì)胞的代謝和遺傳，細(xì)胞質(zhì)離不開(kāi)細(xì)胞核，它們之間是相互依存的統(tǒng)一整體。知識(shí)點(diǎn)2細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能Z一、結(jié)構(gòu)圖示二、相關(guān)結(jié)構(gòu)及功能分析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。(2)功能起屏障作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)?？刂齐x子和小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核。核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道。代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔數(shù)目較多。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)蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，核仁體積相對(duì)較大。3細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：Y有關(guān)細(xì)胞核的四個(gè)誤區(qū)(1)誤認(rèn)為“細(xì)胞核是具有雙層膜的細(xì)胞器”：細(xì)胞核不是細(xì)胞器，是具有雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。(2)誤認(rèn)為“核孔是大、小分子都能隨意進(jìn)出的通道”：核孔具有選擇性。RNA和某些蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道是核孔，但并不是所有的大分子都能通過(guò)核孔，如細(xì)胞核中的DNA就不能通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)；而小分子物質(zhì)出入細(xì)胞核一般是通過(guò)跨膜運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的，極少通過(guò)核孔。(3)誤認(rèn)為“核孔數(shù)量及核仁大小是固定不變的”：核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞，核孔數(shù)多，核仁較大。(4)誤認(rèn)為“物質(zhì)通過(guò)核孔需穿過(guò)2層膜”：核孔是通道，物質(zhì)通過(guò)核孔不穿過(guò)膜結(jié)構(gòu)。(5)細(xì)胞核并不是細(xì)胞代謝的中心，而是細(xì)胞代謝的控制中心，因?yàn)榧?xì)胞代謝的主要場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(6)生物的性狀并不是都由細(xì)胞核控制，細(xì)胞質(zhì)中也有遺傳物質(zhì)，也控制生物的部分性狀。(7)真核細(xì)胞并不是都具有一個(gè)細(xì)胞核，如雙小核草履蟲有2個(gè)細(xì)胞核，人的骨骼肌細(xì)胞中的細(xì)胞核可達(dá)數(shù)百個(gè)，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、高等植物成熟的篩管細(xì)胞等沒(méi)有細(xì)胞核。D典例2如圖為細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)圖中對(duì)核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用的是_核膜_，它是由_2_層膜構(gòu)成的，細(xì)胞質(zhì)合成的組蛋白等蛋白質(zhì)是通過(guò)其上的_核孔_進(jìn)入細(xì)胞核的。(2)細(xì)胞核行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)是_染色質(zhì)_，遺傳信息存在于其組分的_DNA_上。(3)結(jié)構(gòu)_核仁_的功能是_與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)_。(4)簡(jiǎn)要寫出原核細(xì)胞的擬核與圖中細(xì)胞核在結(jié)構(gòu)上存在的差異：_原核細(xì)胞的擬核無(wú)圖中的核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)等結(jié)構(gòu)，其DNA是裸露的_。解析由圖可知，為染色質(zhì)，為核仁，為核膜，為核孔。核膜為細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的界限，使細(xì)胞核內(nèi)維持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。核孔是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換的通道，某些大分子物質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核。染色質(zhì)上攜帶有遺傳物質(zhì)DNA，DNA上攜帶著遺傳信息。原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)真正的細(xì)胞核，只有擬核，DNA分子是裸露的，無(wú)核膜、核孔、核仁、染色質(zhì)等結(jié)構(gòu)。技巧方法：三個(gè)“二”記憶細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能(1)二個(gè)場(chǎng)所遺傳物質(zhì)的復(fù)制場(chǎng)所、貯存場(chǎng)所。(2)二個(gè)中心細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。(3)二個(gè)形態(tài)細(xì)絲狀的染色質(zhì)和桿狀的染色體。變式訓(xùn)練2大量事實(shí)表明，在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，常有較大和較多的核仁。根據(jù)這一事實(shí)可以推測(cè)(B)A細(xì)胞中的蛋白質(zhì)主要由核仁合成B核仁可能與組成核糖體的必需物質(zhì)的合成有關(guān)C無(wú)核仁的細(xì)胞往往不能合成蛋白質(zhì)D蛋白質(zhì)合成發(fā)生在細(xì)胞核中解析根據(jù)題干提供的信息推測(cè)蛋白質(zhì)合成與核仁有關(guān)，但蛋白質(zhì)的合成是在核糖體上，故核仁可能與組成核糖體的必需物質(zhì)的合成有關(guān)。無(wú)核仁的細(xì)胞如原核細(xì)胞也要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色體不同點(diǎn)存在時(shí)期分裂間期分裂期形態(tài)極細(xì)的絲狀呈圓柱狀或桿狀相同點(diǎn)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(shí)期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：染色質(zhì)染色體典例3下列關(guān)于染色體和染色質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是(D)A染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)的兩種存在狀態(tài)B染色質(zhì)和染色體都是遺傳物質(zhì)的主要載體C染色質(zhì)和染色體都可以被龍膽紫溶液染成深色D染色質(zhì)只分布在細(xì)胞核中，染色體分布在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中解析染色質(zhì)和染色體都分布在細(xì)胞核中，細(xì)胞質(zhì)中無(wú)染色體或染色質(zhì)。1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)(1)核膜雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。(2)染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體。(3)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。(4)核孔實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。2細(xì)胞核的功能：細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。細(xì)胞核一、選擇題1(2018泉港一中上學(xué)期期末) 圖示某生物細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)組成，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A從圖中可以看出，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜直接相連B圖示中有中心體，說(shuō)明該生物為低等植物或動(dòng)物C核孔具有選擇性，是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道D核仁是與核糖體形成有關(guān)的一種細(xì)胞器解析從圖中可以看出，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜直接相連，A正確。中心體存在于低等植物和動(dòng)物中，B正確。核孔具有選擇性，是包括RNA、酶等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，C正確，核仁與核糖體的形成有關(guān)，但核仁不屬于細(xì)胞器，D錯(cuò)誤。2(2018江蘇省泰州中學(xué)高一上學(xué)期期末)下列有關(guān)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的敘述，不正確的是(A)A核膜共具有一層膜，蛋白質(zhì)分布其中B核孔是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間進(jìn)行物質(zhì)交換的通道C染色質(zhì)存在于細(xì)胞核中，是遺傳物質(zhì)的主要載體D細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心解析核膜共具有兩層膜，蛋白質(zhì)分布其中，A錯(cuò)誤；核孔是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流的通道，核內(nèi)外大分子物質(zhì)的交換離不開(kāi)核孔，B正確；染色質(zhì)存在于細(xì)胞核中，是遺傳物質(zhì)的主要載體，C正確；細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，D正確。3(2018山東省德州市高一上學(xué)期期末)下圖表示細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)的示意圖。下列說(shuō)法不正確的是(D)A1、4相連體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)間的緊密聯(lián)系B通過(guò)2可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間的信息交流C3能被醋酸洋紅液染成深色D5與蛋白質(zhì)的合成無(wú)關(guān)解析據(jù)圖分析，1表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，2表示核孔，3表示染色質(zhì)，4表示核膜，5表示核仁。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜的連接體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)間的緊密聯(lián)系，A正確；通過(guò)2(核孔)可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間信息的交流，B正確；3(染色質(zhì))是細(xì)胞核內(nèi)易于被堿性染料(醋酸洋紅或龍膽紫)染成深色的物質(zhì)，是遺傳物質(zhì)的載體，C正確；5(核仁)與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)，而核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，因此5影響蛋白質(zhì)的合成，與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)，D錯(cuò)誤。4下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述，錯(cuò)誤的是(C)A蛋白質(zhì)是細(xì)胞核中染色質(zhì)的組成成分B細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心C小分子物質(zhì)可以通過(guò)核孔，大分子物質(zhì)不能D有的細(xì)胞會(huì)有多個(gè)細(xì)胞核解析A項(xiàng)，細(xì)胞核中的染色質(zhì)主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的。B項(xiàng)，細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。C項(xiàng)，核孔具有選擇透過(guò)性，大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、mRNA等能通過(guò)。D項(xiàng)，像草履蟲等細(xì)胞也會(huì)出現(xiàn)多個(gè)細(xì)胞核。5心房顫動(dòng)(房顫)是臨床上最常見(jiàn)并且危害嚴(yán)重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病機(jī)制是核孔復(fù)合物的運(yùn)輸障礙。下列說(shuō)法不正確的是(C)ARNA在細(xì)胞核內(nèi)合成，運(yùn)出細(xì)胞核發(fā)揮作用與核孔復(fù)合物有關(guān)B房顫可能與核質(zhì)間的信息交流異常有關(guān)C人體成熟的紅細(xì)胞中核孔復(fù)合物數(shù)量很少，因此紅細(xì)胞代謝較弱D核孔復(fù)合物具有選擇性解析人體成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，無(wú)核孔。二、非選擇題6下圖為典型的細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題(在中填標(biāo)號(hào)，_上填相應(yīng)名稱)：(1)只有在_真核_細(xì)胞中，使用_電子_顯微鏡才可以看到此圖所表示的結(jié)構(gòu)。(2)3_染色質(zhì)_主要由蛋白質(zhì)和_DNA_組成，前者通過(guò)_2_核孔_進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。(3)圖片中可見(jiàn)1_內(nèi)質(zhì)網(wǎng)_和_5_核膜_連通，_2_核孔_是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，從而加強(qiáng)了_細(xì)胞質(zhì)_和_細(xì)胞核_在生命系統(tǒng)中的聯(lián)系。解析題圖中1為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，2為核孔，3為染色質(zhì)，4為核仁，5為核膜。核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，染色質(zhì)的主要成分為DNA和蛋白質(zhì)。圖中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜相連，使細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)聯(lián)系緊密。