第3課時(shí)遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對(duì)接闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中。1．生命觀念——說(shuō)明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。2．科學(xué)思維——構(gòu)建真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型。3．科學(xué)探究——設(shè)計(jì)合理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證細(xì)胞核的功能。一、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)1．結(jié)構(gòu)(1)核膜①組成：內(nèi)、外兩層膜。②作用：把細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)的物質(zhì)隔開(kāi)，保證細(xì)胞的生命活動(dòng)更加有序地進(jìn)行。(2)核孔①作用：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流的主要通道。②舉例：細(xì)胞核內(nèi)外的蛋白質(zhì)、RNA等生物大分子是通過(guò)核孔進(jìn)出的。(3)核仁①形態(tài)：細(xì)胞核中球狀或橢球狀的顆粒結(jié)構(gòu)，沒(méi)有膜包被。②作用：與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關(guān)，所以，在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中常有較大的核仁。③變化：在細(xì)胞分裂過(guò)程中，核仁會(huì)周期性地消失和重建。(4)染色質(zhì)①組成：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。②形態(tài)：細(xì)長(zhǎng)的絲狀。③染色體：桿狀或圓柱狀。④染色質(zhì)和染色體的關(guān)系a．在細(xì)胞分裂期，絲狀染色質(zhì)經(jīng)過(guò)高度螺旋化等過(guò)程形成染色體。b．二者是細(xì)胞中同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種不同形態(tài)。(5)核基質(zhì)①組成：包括以蛋白質(zhì)成分為主的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系，以及網(wǎng)孔中充滿的液體。②作用：是細(xì)胞核的骨架，與DNA復(fù)制、基因表達(dá)及染色體的組裝與構(gòu)建存在密切關(guān)系。2．分布、形態(tài)和大小(1)分布①除哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞和高等植物成熟的篩管細(xì)胞外，真核生物的細(xì)胞都有細(xì)胞核。②一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核，有的有多個(gè)細(xì)胞核。(2)形態(tài)：通常呈球形，也有橢球形、扁平形和不規(guī)則的形態(tài)。(3)大?。杭s占細(xì)胞總體積的10%。平均直徑為5～15μm。(4)變化：在細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞核的形態(tài)和核中的DNA含量也會(huì)發(fā)生有規(guī)律的變化。3．觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布DNARNA染色劑甲基綠派洛寧顏色反應(yīng)綠色紅色(主要)分布細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)二、細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的調(diào)控中心1．探究細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)(1)變形蟲(chóng)的分割實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過(guò)程：科學(xué)家先將變形蟲(chóng)分割成兩部分，一部分有完整的細(xì)胞核，另一部分沒(méi)有細(xì)胞核，再將分割后的兩部分分別培養(yǎng)，觀察兩部分的生命活動(dòng)。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a．有核的部分能攝取和消化食物，生長(zhǎng)到正常大小，并產(chǎn)生新一代變形蟲(chóng)；b．無(wú)核的部分許多細(xì)胞器退化，對(duì)外界刺激也不再產(chǎn)生反應(yīng)，生命活動(dòng)減弱，不久便死亡。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞核可以調(diào)控細(xì)胞的代謝過(guò)程。(2)傘藻移植實(shí)驗(yàn)①對(duì)照組甲乙甲傘藻：傘形帽，乙傘藻：菊花形帽甲剪去傘形帽→培養(yǎng)柄和假根→重新長(zhǎng)出傘形帽乙剪去菊花形帽→培養(yǎng)柄和假根→重新長(zhǎng)出菊花形帽②實(shí)驗(yàn)組甲的假根＋乙的柄→移植體→長(zhǎng)出甲的傘形帽(3)結(jié)果及結(jié)論結(jié)果：傘藻“帽”的形態(tài)與有細(xì)胞核的假根部分相關(guān)。結(jié)論：傘藻“帽”的形態(tài)是由細(xì)胞核控制的。2．功能細(xì)胞核不僅控制細(xì)胞的代謝過(guò)程，也控制生物體的遺傳性狀，是細(xì)胞代謝和遺傳的調(diào)控中心。三、制作真核細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模型1．模型模擬的是被研究事物(原型)的結(jié)構(gòu)形態(tài)、生理形態(tài)或運(yùn)動(dòng)形態(tài)，是原型的某個(gè)表征和特征，也是對(duì)原型的抽象和概括。2．物理模型就是根據(jù)相似原理，把真實(shí)事物按比例放大或縮小制成的。它可以模擬真實(shí)事物的某些功能和性質(zhì)。我們制作的細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型就是物理模型。判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．某些細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，說(shuō)明細(xì)胞核不是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)所必需的。 ()2．細(xì)胞核控制生物體的遺傳性狀，是細(xì)胞代謝的中心。 ()3．核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和DNA自由進(jìn)出。 ()4．代謝旺盛的細(xì)胞，核孔數(shù)目較多。 ()5．染色質(zhì)和染色體是存在于細(xì)胞核中的兩種不同物質(zhì)。 ()提示：1.×極少數(shù)細(xì)胞由于特殊的功能無(wú)細(xì)胞核，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核，細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)必需的。2．×細(xì)胞核是細(xì)胞代謝的調(diào)控中心。3．×核孔具有選擇性，DNA不能進(jìn)出，蛋白質(zhì)的進(jìn)入是有選擇的。4．√5．×染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種不同形態(tài)。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)1．核膜與核孔(1)核膜eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(a.膜結(jié)構(gòu)：雙層膜，由內(nèi)、外兩層膜構(gòu)成，,其上分布有核孔),\a\vs4\al(b.與其他膜結(jié)構(gòu)的聯(lián)系：外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,相連接，其上有核糖體附著)))(2)核孔eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(a.數(shù)量特點(diǎn)：代謝旺盛的細(xì)胞中物質(zhì)交換,和信息交流量大，因此核孔數(shù)目多),b.結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之,間物質(zhì)交換的通道，蛋白質(zhì)和RNA等,大分子物質(zhì)可有選擇地通過(guò)核孔，離子,和小分子物質(zhì)則通過(guò)核膜進(jìn)出細(xì)胞核))2．核仁的作用及特點(diǎn)核仁與核糖體的形成有關(guān)，在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，需要的核糖體數(shù)目多，核仁的體積大。3．染色質(zhì)與染色體的關(guān)系染色質(zhì)染色體存在時(shí)間分裂間期分裂期形態(tài)細(xì)長(zhǎng)的絲狀桿狀或圓柱狀成分主要是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)染色體細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的四點(diǎn)認(rèn)識(shí)(1)并不是所有物質(zhì)都能通過(guò)核孔，如細(xì)胞核中的DNA不能通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。(2)大分子物質(zhì)是通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核的，所以穿過(guò)膜的層數(shù)為0層。(3)核仁不是遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存場(chǎng)所，細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)分布在染色體(染色質(zhì))上。(4)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，成分完全相同。1.如圖為典型的細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)的示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．圖中1和5的連通，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密B．圖中2為核孔，通過(guò)該結(jié)構(gòu)不僅可以實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換，還可以實(shí)現(xiàn)信息交流C．若該細(xì)胞核內(nèi)的4被破壞，該細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成將不能正常進(jìn)行D．細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心和細(xì)胞代謝中心D[細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心和細(xì)胞代謝的控制中心，并非細(xì)胞代謝中心，D錯(cuò)誤。圖中1是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，2是核孔，3是染色質(zhì)，4是核仁，5是核膜。核仁與核糖體RNA的合成有關(guān)，所以4被破壞將影響核糖體的形成，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成，C正確。]2．(多選)如圖為細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．①是由DNA和蛋白質(zhì)組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)B．②是產(chǎn)生核糖體、某種RNA和蛋白質(zhì)的場(chǎng)所C．細(xì)胞核是細(xì)胞新陳代謝的主要場(chǎng)所D．核孔是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流的通道ABC[①是染色質(zhì)，主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的絲狀結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；②是核仁，與核糖體的形成和某種RNA的合成有關(guān)，蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所是核糖體，B錯(cuò)誤；細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞新陳代謝的主要場(chǎng)所，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)、RNA等生物大分子是通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核的，核孔對(duì)物質(zhì)的運(yùn)輸具有選擇性，因此，核孔是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流的通道，D正確。]細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的調(diào)控中心1．教材實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論一、黑白美西螈細(xì)胞核移植該實(shí)驗(yàn)無(wú)對(duì)照組，可將白色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核移植到黑色美西螈去核卵細(xì)胞中形成重組卵細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)作為對(duì)照組美西螈皮膚顏色遺傳受細(xì)胞核控制二、蠑螈受精卵橫縊該實(shí)驗(yàn)既有相互對(duì)照(有核與無(wú)核)，又有自身對(duì)照(先無(wú)核觀察，后擠入細(xì)胞核)蠑螈的細(xì)胞分裂和分化受細(xì)胞核控制三、變形蟲(chóng)切割該實(shí)驗(yàn)既有相互對(duì)照(有核與無(wú)核)，又有自身對(duì)照(先有核后去核再移植細(xì)胞核)變形蟲(chóng)的生長(zhǎng)、分裂、再生、應(yīng)激性受細(xì)胞核控制四、傘藻嫁接與核移植傘藻核移植實(shí)驗(yàn)是對(duì)傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，可排除假根中其他物質(zhì)的作用傘藻“帽”的形狀由細(xì)胞核控制2.拓展實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)一中缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn)，可增加“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”的對(duì)照組，以增強(qiáng)結(jié)論的說(shuō)服力。(2)實(shí)驗(yàn)二、三都既有相互對(duì)照，又有自身對(duì)照。實(shí)驗(yàn)四相互對(duì)照。(3)由實(shí)驗(yàn)二、三還說(shuō)明細(xì)胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性，才能完成正常的生命活動(dòng)。3．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)一整體深化探究：拓展實(shí)驗(yàn)四在研究過(guò)程中，已經(jīng)做了傘藻的傘柄與假根的嫁接實(shí)驗(yàn)，還有必要再做核移植實(shí)驗(yàn)嗎？理由是什么？提示：沒(méi)必要。傘藻移植實(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)證了細(xì)胞核的功能。1．有人利用真核單細(xì)胞生物a、b做了如下實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)最能說(shuō)明的問(wèn)題是()A．控制細(xì)胞c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核B．控制細(xì)胞c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞質(zhì)C．細(xì)胞c性狀發(fā)生是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的遺傳信息共同決定的D．細(xì)胞核內(nèi)的遺傳信息控制生物一切性狀的發(fā)生A[細(xì)胞c的細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞質(zhì)都來(lái)自細(xì)胞b，但細(xì)胞核來(lái)自細(xì)胞a，其性狀與細(xì)胞a相同，說(shuō)明控制細(xì)胞c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核，A正確，B、C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)無(wú)法說(shuō)明細(xì)胞核內(nèi)的遺傳信息控制生物一切性狀的發(fā)生，而且細(xì)胞質(zhì)中也有少量的遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。]2．傘藻結(jié)構(gòu)可分為“帽”、“柄”和“假根”三部分?？茖W(xué)家用地中海傘藻和細(xì)圓齒傘藻做嫁接實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻贸龅慕Y(jié)論是()A．細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有聯(lián)系B．傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成取決于細(xì)胞核C．傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與“假根”有關(guān)D．該實(shí)驗(yàn)中缺少對(duì)照，不能得出結(jié)論C[分析題圖實(shí)驗(yàn)，無(wú)法判斷出細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有聯(lián)系，A錯(cuò)誤；分析題圖實(shí)驗(yàn)可知，傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與“假根”有關(guān)，但是無(wú)法得知與假根中的細(xì)胞核有關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；該實(shí)驗(yàn)為相互對(duì)照，可以得出相關(guān)結(jié)論，D錯(cuò)誤。][課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語(yǔ)句背誦1.核膜是不連續(xù)的雙層膜，其上有核孔。2.核孔是RNA和蛋白質(zhì)等生物大分子進(jìn)出的通道。3.染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)，主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。4.核仁與某種RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關(guān)。5.核基質(zhì)是細(xì)胞核的骨架，與DNA復(fù)制、基因表達(dá)及染色體的組裝與構(gòu)建存在密切關(guān)系。6.細(xì)胞核不僅控制細(xì)胞的代謝過(guò)程，也控制生物體的遺傳性狀，是細(xì)胞代謝和遺傳的調(diào)控中心。1．(多選)下列關(guān)于細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．所有細(xì)胞都有細(xì)胞核B．不同細(xì)胞的細(xì)胞核數(shù)量和結(jié)構(gòu)都是相同的C．核孔是DNA、RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道D．染色質(zhì)的主要成分是RNA和蛋白質(zhì)ABCD[不同細(xì)胞的細(xì)胞核數(shù)量不同，如原核細(xì)胞無(wú)成形的細(xì)胞核，一般來(lái)說(shuō)一個(gè)真核細(xì)胞含有一個(gè)細(xì)胞核，但有些特殊的真核細(xì)胞含有多個(gè)細(xì)胞核，有些真核細(xì)胞不含細(xì)胞核，A、B錯(cuò)誤；核孔是RNA和蛋白質(zhì)等生物大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道，而DNA不能通過(guò)核孔，C錯(cuò)誤；染色質(zhì)是指細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染成深色的物質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，D錯(cuò)誤。]2．下圖表示某細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．甲是細(xì)胞中最顯著的細(xì)胞器B．甲表示核仁，與核糖體的形成有關(guān)C．乙表示核膜，將細(xì)胞質(zhì)與核內(nèi)物質(zhì)完全分開(kāi)D．這只能表示多細(xì)胞高等生物的細(xì)胞核B[甲表示細(xì)胞核中的核仁，與核糖體的形成有關(guān)，不屬于細(xì)胞器；乙表示核膜，沒(méi)有將細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核完全分開(kāi)，核質(zhì)之間能進(jìn)行頻繁的物質(zhì)交換和信息交流；題圖可表示真核細(xì)胞的細(xì)胞核，包括單細(xì)胞低等生物，如酵母菌、草履蟲(chóng)等。]3．變形蟲(chóng)在細(xì)胞核被移除之后仍能消化已吞噬的食物，但不能再攝取食物，也不能對(duì)外界刺激作出反應(yīng)，電鏡下可以觀察到退化的高爾基體等細(xì)胞器。由此可以說(shuō)明()A．細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)B．細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心C．細(xì)胞核是遺傳的控制中心D．細(xì)胞核是細(xì)胞新陳代謝的主要場(chǎng)所B[由題干信息可知，移除細(xì)胞核后變形蟲(chóng)的生命活動(dòng)受到影響，由此可說(shuō)明細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。]4．下圖所示為科學(xué)家進(jìn)行的蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)。該圖最能說(shuō)明()A．細(xì)胞質(zhì)控制著細(xì)胞的性狀B．細(xì)胞核控制著細(xì)胞的性狀C．細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞分裂、分化密切相關(guān)D．細(xì)胞核與細(xì)胞分裂、分化密切相關(guān)D[蠑螈受精卵橫縊為兩部分，無(wú)核部分與有核部分相互對(duì)照，后來(lái)無(wú)核部分?jǐn)D進(jìn)細(xì)胞核后與之前自身前后對(duì)照，均說(shuō)明細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂和分化。]5．下圖為典型細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)只有在________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)在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，[]________高度螺旋化，成為_(kāi)_______。(3)由圖中可見(jiàn)[1]________和[]________的連通，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密。(4)圖中[2]的功能是__________________________________。[3]主要是由________和