第3章

細胞的基本結(jié)構(gòu)第3節(jié)

細胞核的結(jié)構(gòu)和功能課前篇

自主預習課堂篇

分點突破課前篇

自主預習一、細胞核的功能1.細胞核的分布：除了高等植物______________細胞和哺乳動物________________等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。2.證明細胞核功能的四個資料。（1）美西螈的核移植實驗：將黑色美西螈胚胎細胞的__________取出來，移植到白色美西螈的________________中。移植后發(fā)育長大的美西螈全部是黑色的。成熟的篩管成熟的紅細胞細胞核去核的卵細胞（2）蠑螈的受精卵橫縊實驗：用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為________和________的兩半，中間只有很少的細胞質(zhì)相連。結(jié)果，________的一半能分裂，________的一半則停止分裂。當有核的一半分裂到16~32個細胞時，如果這時將一個__________擠到無核的一半，這一半也會開始分裂。最后兩半都能發(fā)育成正常的胚胎，只是原來________的一半發(fā)育得慢一些。（3）變形蟲的切割、去核實驗：將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。________的一半雖然能消化已吞噬的食物，但不能攝取食物，對外界刺激不再發(fā)生反應；電鏡下可以觀察到________的高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應；失去的伸縮泡可以再生，還能______________。如果用顯微鉤針將有核的一半的細胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核的一半一樣。如果及時植入另一個同種變形蟲的細胞核，各種生命活動____________。有核無核有核無核細胞核無核無核退化生長和分裂又會恢復（4）傘藻的嫁接和核移植實驗：傘藻是一種__________生物，由“______”、______和________三部分構(gòu)成，__________位于基部。

歸納概括：大量的事實表明，細胞核控制著細胞的______________。因此，有人把細胞核比喻為細胞的“大腦”、細胞的“____________”。單細胞帽柄假根細胞核代謝和遺傳控制中心二、細胞核的結(jié)構(gòu)1.細胞核能控制細胞的代謝和遺傳，是與細胞核的結(jié)構(gòu)分不開的。細胞核是由核膜、________、__________和核孔構(gòu)成，核膜能將________________________；核孔是________________________________________的通道；核仁與______________________________________。2.細胞核中有________，它和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合成__________。染色質(zhì)是極細的絲狀物，因容易被____________染成深色而得名。細胞分裂時，細胞核解體，染色質(zhì)高度__________，縮短變粗，成為光學顯微鏡下清晰可見的圓柱狀或桿狀的__________。細胞分裂結(jié)束時，染色體解螺旋，重新成為細絲狀的染色質(zhì)，被包圍在新形成的細胞核里。因此，染色質(zhì)和染色體是________物質(zhì)在細胞________時期的兩種存在狀態(tài)。核仁染色質(zhì)核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開

實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流

某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)DNA染色質(zhì)堿性染料

螺旋化染色體同一不同3.DNA上儲存著____________。在細胞分裂時，DNA攜帶的遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，保證了__________________________________。遺傳信息就像細胞生命活動的“藍圖”，細胞依據(jù)這個“藍圖”，進行____________、____________和____________，完成生長、發(fā)育、衰老和凋亡。正是由于這張“藍圖”儲藏在細胞核里，細胞核才具有控制細胞代謝的功能。4.細胞作為__________________，其結(jié)構(gòu)復雜而精巧；各組分之間分工合作成為一個______________，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中____________、____________地進行。這是幾十億年進化的產(chǎn)物，是生物與環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。細胞既是____________的基本單位，也是____________________的基本單位。遺傳信息親子代細胞在遺傳性狀上的一致性物質(zhì)合成能量轉(zhuǎn)化信息交流基本的生命系統(tǒng)統(tǒng)一的整體自我調(diào)控高度有序生物體結(jié)構(gòu)生物體代謝和遺傳三、嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型________是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的。以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型就是________模型。制作的細胞模型是物理模型，需要盡量準確地概括__________________；模型的形式很多，包括____________、____________、____________等。模型物理

真核細胞的特征物理模型概念模型數(shù)學模型預習反饋下列有關(guān)說法中，正確的有_________________________。（1）克隆牛的性狀與提供細胞核的牛的絕大多數(shù)性狀相同。（2）美西螈膚色的遺傳受細胞核的控制。（3）變形蟲切割后，沒有細胞核的變形蟲可以較長時間地進行正常生長、分裂、攝食等生命活動。（4）傘藻的嫁接實驗表明，傘藻帽的形狀與中間的柄有關(guān)。（5）細胞核是遺傳和代謝的主要場所。（6）核孔是生物大分子選擇性進出的通道。（7）細胞核內(nèi)含有染色質(zhì)，染色質(zhì)就是細胞的遺傳物質(zhì)。（1）（2）（6）（11）（8）核仁儲存遺傳信息。（9）所有真核細胞都有細胞核。（10）細胞核和葉綠體（或線粒體）一樣，都是具有兩層膜的細胞器。（11）藍細菌細胞中含有DNA，但不存在DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合形成的染色質(zhì)。（12）染色質(zhì)和染色體是存在于細胞核中的兩種不同物質(zhì)。課堂篇

分點突破考點一

細胞核的功能1.探究細胞核功能的相關(guān)實驗：實驗實驗過程實驗結(jié)果實驗結(jié)論一：黑白美西螈細胞核移植將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核移植到白色美西螈去核卵細胞中移植后長大的美西螈全部是黑色的美西螈皮膚的顏色是由細胞核控制的二：蠑螈受精卵橫縊實驗用頭發(fā)橫縊蠑螈受精卵,一半有核,一半無核有核的一半能分裂、分化，發(fā)育成胚胎;無核的一半停止分裂，不能發(fā)育成胚胎細胞的分裂、分化與細胞核有關(guān)實驗實驗過程實驗結(jié)果實驗結(jié)論三：變形蟲切割、去核實驗將變形蟲切成兩半,一半有核,一半無核；將有核一半的細胞核除去，及再次植入細胞核有核的一半能攝食，對刺激有反應，還能生長和分裂；無核的一半不能攝食，對刺激沒有反應，也不能生長和分裂細胞核是細胞生長、分裂、再生、對刺激的應激反應等生命活動的控制中心四：傘藻嫁接與核移植（1）將傘形帽傘藻的“柄”嫁接到菊花形帽傘藻的“假根”上（甲），將菊花形帽傘藻的“柄”嫁接到傘形帽傘藻的“假根”上（乙）（2）傘藻核移植實驗過程

甲長出的是菊花形帽，乙長出的是傘形帽生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān)續(xù)表科學思維1.實驗一缺乏對照實驗，增加一組將白色美西螈胚胎細胞的細胞核移植到黑色美西螈去核卵細胞中的實驗，更有說服力。實驗二、三、四都遵循對照原則。2.橫縊蠑螈的受精卵和變形蟲的切割實驗，都說明細胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性，才能完成正常的生命活動。3.傘藻的嫁接實驗不能排除假根中的物質(zhì)對實驗結(jié)果的影響，而傘藻的核移植實驗可排除假根中的物質(zhì)對實驗結(jié)果的影響，是對傘藻嫁接實驗的補充，進一步驗證細胞核的功能。【典例1】

下圖表示變形蟲的切割和核移植實驗。分析該實驗不能得出的結(jié)論是(

)BA.細胞核是細胞代謝的控制中心B.細胞核是遺傳信息儲存的場所C.細胞核和細胞質(zhì)相互依存，不可分割D.保持細胞結(jié)構(gòu)的完整性是細胞生存和正常生活的基礎(chǔ)[解析]

由實驗可知，具有細胞核的變形蟲才能進行正常生命活動，說明細胞核是細胞代謝的控制中心，A正確；細胞質(zhì)和細胞核都不能單獨存活，說明細胞核和細胞質(zhì)相互依存，不可分割，只有保持細胞結(jié)構(gòu)的完整性，細胞才能生存和完成正常生命活動，C、D均正確；該實驗不能確定細胞核內(nèi)儲存遺傳信息，B錯誤。【典例2】

將一只黑色公綿羊的體細胞核移入到白色綿羊的去核卵細胞中，并將此卵植入另一只黑色綿羊子宮內(nèi)發(fā)育，生出的小綿羊為(

)A.黑色公綿羊

B.黑色母綿羊

C.白色母綿羊

D.白色公綿羊A[解析]

生物的性狀主要受細胞核控制，生出小綿羊的細胞核來自黑色公綿羊，因此其性別與提供細胞核的黑色公綿羊相同，性狀也與提供細胞核的黑色公綿羊基本相同。故選A。2.細胞核的功能：（1）細胞核是遺傳信息庫：細胞核是遺傳信息儲存的場所，細胞核內(nèi)有DNA，DNA攜帶遺傳信息并通過復制由親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。（2）細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心：細胞核控制著細胞的物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換和信息交流，使生物體能夠進行正常的細胞代謝。【典例3】

下列有關(guān)細胞核的敘述中正確的是(

)A.細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝的中心B.真核生物的細胞都有細胞核C.原核細胞沒有成形的細胞核，其生命活動不受任何因素控制D.細胞核能控制細胞的代謝，根本原因是儲存有DNAD[解析]

細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝的控制中心，A錯誤；哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核，B錯誤；原核細胞無成形的細胞核，其生命活動主要受擬核內(nèi)DNA控制，C錯誤；DNA主要存在于細胞核內(nèi)，且DNA上儲存大量遺傳信息，因此細胞核具有控制細胞代謝的功能，D正確。歸納總結(jié)1.并不是所有的細胞都有細胞核，如原核細胞只有擬核，無成形的細胞核；真核細胞中高等植物的篩管細胞和哺乳動物的成熟紅細胞也沒有細胞核。2.有些細胞不只有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人體骨骼肌細胞中細胞核達數(shù)百個。3.細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心，不是細胞代謝的中心，細胞代謝的主要場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。考點二

細胞核的結(jié)構(gòu)甄別比較染色質(zhì)和染色體的區(qū)別和聯(lián)系染色質(zhì)染色體不同點存在時期分裂間期分裂期形態(tài)細長的絲光學顯微鏡下看到圓柱狀或桿狀相同點成分主要是蛋白質(zhì)和DNA特性易被堿性染料染成深色功能遺傳物質(zhì)的主要載體兩者之間的關(guān)系【典例4】

下圖表示細胞核的結(jié)構(gòu)，下列相關(guān)敘述中，錯誤的是(

)AA.蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，⑥數(shù)量較多，④數(shù)量也較多B.⑤不是遺傳信息儲存的場所，也不是細胞的控制中心C.③能夠?qū)⒑藘?nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開D.RNA可以通過⑥從細胞核到達細胞質(zhì)[解析]

蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，⑥核孔數(shù)量較多，但是④染色質(zhì)數(shù)量不變，A錯誤；⑤核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)，不是遺傳信息儲存的場所，也不是細胞的控制中心，B正確；③是核膜，能將核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開，C正確；⑥是核孔，是細胞的核質(zhì)之間進行物質(zhì)交換和信息交流的通道，大分子物質(zhì)如RNA可通過核孔進入細胞質(zhì)，蛋白質(zhì)分子可通過核孔進入細胞核內(nèi)，D正確。名師提醒1.細胞核的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，但細胞核不是雙層膜的細胞器。2.核膜和核孔均具有選擇性，一些離子或小分子物質(zhì)如葡萄糖、核苷酸可通過核膜進行運輸；核孔可選擇性允許大分子物質(zhì)進出，如蛋白質(zhì)分子進核孔，RNA出核孔，但是細胞核內(nèi)的DNA不能通過核孔進入細胞質(zhì)。3.核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞中，核孔數(shù)量多，核仁較大。4.核仁不是遺傳信息的儲存場所，細胞核中的DNA在染色質(zhì)（或染色體）上，所以細胞核行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是染色質(zhì)不是核仁。5.真核細胞核糖體的形成與核仁有關(guān)，原核細胞無核仁，其核糖體的形成與核仁無關(guān)。6.真核細胞的細胞核內(nèi)DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)，原核細胞的擬核DNA沒有與蛋白質(zhì)結(jié)合，是大型環(huán)狀裸露的DNA。歸納總結(jié)細胞是一個高度統(tǒng)一的有序的整體1.從結(jié)構(gòu)上看：（1）細胞核與細胞質(zhì)可以通過核孔相互溝通；（2）細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系構(gòu)成細胞完整的“生物膜系統(tǒng)”。2.從功能上看：細胞各部分結(jié)構(gòu)和功能雖不相同，但它們相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地共同完成各項生命活動。3.從調(diào)控上看：細胞核是遺傳信息儲存的場所，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞的整個生命活動主要是由DNA調(diào)控和決定的，整個細胞形成了一個高度統(tǒng)一的有序的調(diào)控系統(tǒng)。考點三

嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型1.模型：人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性描述。2.類型：物理模型、概念模型、數(shù)學模型。（1）物理模型：以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的