第3節(jié)

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能

一、探究細(xì)胞核功能的實驗1.黑、白美西螈核移植實驗:(1)實驗過程:(2)實驗結(jié)論:___________________________。美西螈皮膚顏色受細(xì)胞核控制2.蠑螈受精卵橫縊實驗:(1)實驗過程:(2)實驗結(jié)論:_________________________________。蠑螈細(xì)胞的分裂、分化受細(xì)胞核控制3.變形蟲切割實驗:(1)實驗過程:(2)實驗結(jié)論:________________________________________________________。變形蟲的分裂、生長、對刺激的反應(yīng)等生命活動受細(xì)胞核控制4.傘藻嫁接與核移植實驗:(1)傘藻嫁接實驗過程:二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)、功能1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):2.染色質(zhì)與染色體:(1)染色:易被_________染成深色。(2)轉(zhuǎn)化。①細(xì)胞分裂時:___________________________。②細(xì)胞分裂結(jié)束時:_______________________。(3)關(guān)系:_____________________________________。堿性染料染色質(zhì)高度螺旋化成為染色體染色體解螺旋成為染色質(zhì)同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)3.細(xì)胞核的功能:下列與細(xì)胞核功能有關(guān)的表述,合理的是:___。①因為DNA全部分布于細(xì)胞核中,所以細(xì)胞核是遺傳信息庫。②細(xì)胞核位于細(xì)胞中央,因此它是細(xì)胞的控制中心。③細(xì)胞中生命活動的有序性與細(xì)胞核的調(diào)控?zé)o關(guān)。⑤④原核細(xì)胞沒有成形的細(xì)胞核,因此原核細(xì)胞中的生命活動是紊亂的。⑤細(xì)胞核對代謝的控制與核孔有關(guān)。⑥D(zhuǎn)NA、RNA、蛋白質(zhì)等大分子能進出核孔是細(xì)胞核控制代謝過程的必要條件。三、建構(gòu)模型1.模型的含義:模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述。2.類型:判斷關(guān)于模型類型說法的正誤:(1)用橡皮泥捏成的線粒體屬于物理模型。 ()提示:以實物或圖畫形式直觀表達(dá)認(rèn)識對象的特征,這種模型就是物理模型?！?2)光學(xué)顯微鏡下拍攝的細(xì)胞照片為物理模型。()提示:物體本身的照片不屬于模型。(3)利用坐標(biāo)圖或數(shù)學(xué)公式描述生物學(xué)現(xiàn)象的模型屬于數(shù)學(xué)模型。 ()×√知識點一探究細(xì)胞核功能的實驗1.黑白美西螈核移植實驗:該實驗無對照組,可將白色美西螈胚胎細(xì)胞核移植到黑色美西螈去核卵細(xì)胞形成重組細(xì)胞進行培養(yǎng)作為對照。2.蠑螈受精卵橫縊實驗:該實驗既有相互對照,又有自身前后對照。3.變形蟲切割實驗:該實驗既有相互對照,又有自身前后對照。4.傘藻嫁接與核移植實驗:傘藻核移植實驗可排除假根中其他物質(zhì)的作用,從而證明是細(xì)胞核控制傘藻“帽”的形狀?！舅伎肌び懻摗繉⒑谏牢黧⒌募?xì)胞核移植到白色美西螈的去核卵細(xì)胞中,將來發(fā)育成新個體。(生命觀念)(1)與黑色美西螈性狀比較,性狀___________(填“不完全相同”或“完全相同”)。(2)原因:______________________________________________。不完全相同白色美西螈細(xì)胞質(zhì)中也含有DNA,會影響后代的性狀【素養(yǎng)案例】如圖所示,將單細(xì)胞的地中海杯狀藻先在近核處切斷(a),再在近杯處切斷(e),將中間的莖(b)置于海水中可再生一杯(c),但將此杯切掉后,不能再生第二個杯(d);(e)處不能再生出其他部分;(a)處可以再生一完整個體(f),將其切斷后的(g)處,還可再生一完整個體。請回答下列問題: (1)根據(jù)圖示分析,該單細(xì)胞杯狀藻屬于__________________(填“真核”或“原核”)生物。

(2)b只能再生一杯的原因可能是:______________________________________________________________。(3)與只能再生一杯的b相比,a反復(fù)再生出完整個體,原因是:_______________________________。

【解題導(dǎo)引】解題關(guān)鍵是提取信息:(1)a、b、e三部分在題目中所代表的意義,如a代表假根,內(nèi)含細(xì)胞核。(2)b與a相比,再生出的部分、再生的次數(shù)都有差異。【解析】(1)圖中可清晰看到細(xì)胞核,因此該生物是真核生物。(2)b只能再生一杯的原因是,細(xì)胞中有相關(guān)的生命物質(zhì),能夠完成再生任務(wù)。不能再生第二杯,是由于與細(xì)胞核相關(guān)的生命物質(zhì)難以得到補充。(3)兩者再生能力不同的原因在于有無細(xì)胞核。答案:(1)真核(2)細(xì)胞中有相關(guān)的生命物質(zhì),能夠完成再生任務(wù)。不能再生第二杯,是由于與細(xì)胞核相關(guān)的生命物質(zhì)難以得到補充(3)a含有細(xì)胞核,而b不含有【素養(yǎng)·探究】——母題追問(1)科學(xué)思維——分析與比較上題圖中地中海杯狀藻再生出來的c和f有什么區(qū)別?提示:前者沒有細(xì)胞核,后者有細(xì)胞核。前者很難持續(xù)生存,后者可正常生存。

(2)科學(xué)思維——分析與歸納上題圖中地中海杯狀藻切斷后得到的e,為什么不能再生出其他部分?提示:地中海杯狀藻切斷后得到的e,只有細(xì)胞質(zhì)而缺少細(xì)胞核,所以不能再生出其他部分?！舅仞B(yǎng)·遷移】有人做過這樣的實驗:把變形蟲的核從其體內(nèi)取出,觀察無核變形蟲的一系列變化的特點,推測出a～d四種現(xiàn)象,并提出相應(yīng)的推測理由①②③④,請選出推測現(xiàn)象和理由均正確的一個組合 (

)推測現(xiàn)象:a.失去核的變形蟲,雖然停止伸出偽足,但在幾天后核再生,就能正?；顒觔.失去核的變形蟲,細(xì)胞質(zhì)功能逐漸衰退,幾天內(nèi)將死亡c.失去核的變形蟲,雖然反復(fù)進行數(shù)次分裂,但結(jié)果還是死亡d.除去核以后,細(xì)胞質(zhì)活動反而暫時提高,因此細(xì)胞分裂變得更加旺盛推測理由:①許多生物器官都有再生能力,核也能再生②只有細(xì)胞核才是控制細(xì)胞代謝和遺傳的中心③在沒有核的細(xì)胞質(zhì)里,也殘存著分裂的能力④核能抑制細(xì)胞的過度分裂A.a～①B.b～②C.c～③D.d～④【解析】選B。細(xì)胞核不能再生,而且失去核的生物,其細(xì)胞質(zhì)活動不可能更旺盛,可以排除A和D;沒有細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)最終將缺乏由細(xì)胞核控制合成的蛋白質(zhì)等物質(zhì),幾天后會死亡,B項正確;細(xì)胞分裂需要細(xì)胞核,C項錯誤。【補償訓(xùn)練】細(xì)胞核具有什么功能?科學(xué)家通過下列實驗(如圖)進行探究:①用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半,中間只有很少的細(xì)胞質(zhì)相連,結(jié)果無核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能繼續(xù)分裂;②b部分分裂到16～32個細(xì)胞時,將一個細(xì)胞核擠入不能分裂的a部分,結(jié)果a部分開始分裂、分化,進而發(fā)育成胚胎。下列敘述中,不正確的是(

)A.實驗結(jié)果說明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有關(guān)B.實驗①中,b部分細(xì)胞屬于對照組,a部分屬于實驗組C.實驗②中,a部分的操作與實驗①中的形成對照D.實驗說明細(xì)胞的壽命與細(xì)胞核有關(guān)【解析】選D。有核或植入核的部分能分裂、分化,無核的部分則停止分裂,說明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有關(guān),A正確;實驗①中,b部分有細(xì)胞核,與正常細(xì)胞相同,作對照組,a部分無細(xì)胞核,異于正常細(xì)胞,作實驗組,B正確;實驗②中,a部分植入核,與實驗①中的無核形成對照,C正確;整個實驗并沒有涉及細(xì)胞的壽命,D錯誤。知識點二細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):(1)核膜。①主要化學(xué)組成:磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。②結(jié)構(gòu):核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),外膜上附著許多核糖體,常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連,核膜不是完全連續(xù)的,其上有核孔。③功能。a.起屏障作用,把核內(nèi)物質(zhì)(主要是DNA)與細(xì)胞質(zhì)分隔開。b.控制細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的信息交流與物質(zhì)交換。小分子、離子等物質(zhì)主要通過核膜進出,大分子物質(zhì)主要通過核孔進出。c.化學(xué)反應(yīng)的場所之一,核膜上有酶附著,利于多種化學(xué)反應(yīng)的進行。(2)核仁。①結(jié)構(gòu):光學(xué)顯微鏡下為折光性較強的致密小體。②功能。a.核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。b.蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中,核仁較大。(3)染色質(zhì)和染色體。①染色質(zhì)和染色體的比較:染色質(zhì)染色體不同點存在時期分裂結(jié)束時分裂時形態(tài)極細(xì)的絲狀物光學(xué)顯微鏡下能看到呈圓柱狀或桿狀相同點成分主要是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②染色體和染色質(zhì)的關(guān)系。同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài),兩者的轉(zhuǎn)化關(guān)系為:2.細(xì)胞核的功能:細(xì)胞核是遺傳信息庫,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。3.細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系:【思考·討論】一個生物體,不同的細(xì)胞代謝強度不同。這些細(xì)胞的細(xì)胞核在結(jié)構(gòu)上可能會有哪些差異?(生命觀念)提示:代謝旺盛的細(xì)胞可能核仁較大,核孔較多。

【素養(yǎng)案例】基于對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的理解,觀察細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)①的名稱是__________________,它主要是由_____________和_____________組成的。

(2)②與__________________的形成有關(guān),形成的該結(jié)構(gòu)具有______________________的功能。

(3)③是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)進行____________________________________的通道。③對進出細(xì)胞核的大分子______________________(填“具有”或“沒有”)選擇性?！窘忸}導(dǎo)引】(1)把握細(xì)胞核中各結(jié)構(gòu)的特點。染色質(zhì)—細(xì)絲狀、核仁——折光小體、核孔—核孔復(fù)合物組成。(2)抓住細(xì)胞核中各結(jié)構(gòu)的功能分工。染色質(zhì)—遺傳信息的主要載體、核仁—與核糖體的形成有關(guān)、核孔—核質(zhì)間物質(zhì)交換和信息交流。【解析】(1)①是細(xì)胞中的染色質(zhì),它的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。(2)②是細(xì)胞核中的折光小體——核仁,它與核糖體的形成有關(guān),核糖體進行蛋白質(zhì)的合成。(3)③是核孔,是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)進行物質(zhì)交換和信息交流的通道。大分子進出核孔是要經(jīng)過選擇的。答案:(1)染色質(zhì)DNA蛋白質(zhì)(2)核糖體合成蛋白質(zhì)(3)物質(zhì)交換和信息交流具有【素養(yǎng)·探究】——母題追問(1)生命觀念——穩(wěn)態(tài)與平衡觀細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的信息交流是單向的還是雙向的?為什么?提示:雙向的。細(xì)胞核對細(xì)胞質(zhì)中生命活動的控制,必須建立在接受細(xì)胞質(zhì)信息分子的基礎(chǔ)上。細(xì)胞核對細(xì)胞質(zhì)中生命活動的控制也要依靠細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)中傳達(dá)信息來實現(xiàn)。(2)生命觀念——物質(zhì)與能量觀大分子物質(zhì)進出核孔是否需要能量?提示:需要能量?！舅仞B(yǎng)·遷移】1.觀察如圖所示的模式圖,相關(guān)說法不正確的是

(

)A.圖中3為核仁,與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān)B.圖中2為核孔,通過該結(jié)構(gòu)不僅可實現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換,還可實現(xiàn)信息交流C.圖中4為核膜,它是一種雙層膜結(jié)構(gòu)D.圖中1為染色質(zhì),該結(jié)構(gòu)與原核細(xì)胞中擬核的化學(xué)本質(zhì)相同,均為DNA分子【解析】選D。圖中3為核仁,與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),A正確;圖中2為核孔,能實現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流,B正確;圖中4為核膜,它是一種雙層膜結(jié)構(gòu),可將核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開,C正確;1表示染色質(zhì),主要成分是DNA和蛋白質(zhì),原核細(xì)胞中擬核的化學(xué)本質(zhì)為DNA,D錯誤。2.如圖是細(xì)胞核模型圖,①～⑤表示細(xì)胞核的各種結(jié)構(gòu),⑥和⑦是兩種細(xì)胞器。下列說法錯誤的是 (

)A.②③是生物膜的一部分B.⑦的形成與結(jié)構(gòu)⑤無關(guān)C.⑥可以與②直接相連D.分泌蛋白的形成離不開⑥和⑦【解析】選B。②③分別為核膜的外膜和內(nèi)膜,是生物膜的一部分;⑦核糖體的形成與核仁⑤有關(guān);內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜直接相連;分泌蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)。第三節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能

第三節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能黑美西螈白美西螈資料1：美西螈核移植實驗核移植去核取核胚胎細(xì)胞卵細(xì)胞黑美西螈白美西螈？結(jié)論：美西螈的膚色是由細(xì)胞核控制的黑色個體細(xì)胞核的功能一、細(xì)胞核的功能：資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗死亡正常發(fā)育結(jié)論：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂和分化一、細(xì)胞核的功能：死亡死亡取出核死亡一段時間后植入細(xì)胞核正常生活正常生活資料3：變形蟲去核實驗結(jié)論：細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控