2020_2021学年新教材高中生物第3章细胞的基本结构第3节细胞核的结构和功能课件新人教版必修第一册 30页

第 3 节　细胞核的结构和功能 过程 : 一、细胞核的功能 1 . 细胞核功能的研究实验 (1) 两种美西螈细胞核移植实验 过程 : 将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来 , 移植到白色美西螈的 去核卵细胞 中。移植后发育长大的美西螈 , 全部是 黑 色的。 结论 : 美西螈皮肤颜色的遗传受 细胞核 控制。 (2) 蝾螈受精卵横缢实验 结论 : 蝾螈的分裂、分化受 细胞核 控制 。 (3) 变形虫切割移植实验 过程 : 结论 : 变形虫的分裂、生长、再生以及对刺激做出反应等生命活动受 细胞核 控制。 (4) 伞藻实验 a. 伞藻的嫁接实验 结论 : 伞藻的伞帽形状与 假根 有关。 b. 伞藻的核移植实验 结论 : 伞藻的伞帽形状受 细胞核 控制 。 2 . 细胞核的功能 细胞核是 遗传信息库 , 是 细胞代谢和遗传的控制中心 。 预习反馈 1 . 判断正误。 (1) 所有真核细胞都有细胞核。 ( 　　 ) (2) 细胞核是细胞的代谢中心。 ( 　　 ) (3) 伞藻帽的形状都由细胞核控制 , 伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。 ( 　　 ) (4) 凡是无核的真核细胞 , 既不能生长也不能分裂。 ( 　　 ) × × × √ 2 . 下图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫 ( 图中 a. 纤毛 ;b. 大核 ;c. 根部 ), 将之切成 ①②③ 三截 , 能再生成喇叭虫的是 ( 　　 ) A. ① B. ② C. ③ D. ①② 或 ③ 解析 : 因为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 , 所以只有含细胞核的部分才能再生成喇叭虫。 答案 : B 二、细胞核的结构 1 . 填空 : 2 . 核仁与核糖体的形成有关 , 是否核糖体的形成一定与核仁有关呢 ? 答案 : 不一定。原核细胞中没有核仁 , 也能形成核糖体 。 预习反馈 1 . 判断正误。 (1) 核膜、线粒体膜、叶绿体膜及细胞膜均为双层膜。 ( 　　 ) (2) 染色质是细胞核内的遗传物质。 ( 　　 ) (3) 实现细胞核遗传功能的重要结构是染色质。 ( 　　 ) (4) 核孔是大分子物质的运输通道 ,DNA 、 RNA 和蛋白质可自由出入细胞核。 ( 　　 ) × × √ × 2 . 下列对染色质和染色体的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质 B. 染色质和染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质 C. 染色质和染色体的形态结构完全相同 D. 染色质和染色体只存在于真核细胞中 解析 : 染色质易被碱性染料 ( 如龙胆紫 ) 染成深色 ,A 项正确 ; 染色质和染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质 ,B 项正确 ; 染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态 ,C 项错误 ; 染色质和染色体是真核细胞特有的 , 原核细胞中无染色质和染色体 , 病毒无细胞结构 , 也不存在染色质和染色体 ,D 项正确。 答案 : C 三、模型及细胞的概述 1 . 模型 2 . 细胞的 概述 预习反馈 判断正误。 (1) 制作模型时 , 首先要考虑其科学性、准确性 , 其次才是美观与否。 ( 　　 ) (2) 沃森和克里克制作的著名的 DNA 双螺旋结构模型是物理模型。 ( 　　 ) (3) 拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型。 ( 　　 ) (4) 细胞只有保持完整性 , 才能正常地完成其生命活动。 ( 　　 ) √ √ × √ 探究点一 探究点二 细胞核 的功能 情境导引 基于对细胞核功能的研究 , 科学史上有许多经典实验。请认真研读教材 P54~55“ 思考 · 讨论 ” 提供的四则经典实验资料 , 解决下列问题。 1 . 对照实验的设置是为了增强实验结论的说服力 , 请你针对这四个经典实验分析其对照设置情况。 答案 : 资料 1 中的美西螈核移植实验没有设置对照。若增加 “ 将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中 ” 的对照实验 , 将增强结论的说服力。蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验和伞藻的嫁接移植实验均设置了对照。 探究点一 探究点二 2 . 在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验 , 还有必要再做核移植实验吗 ? 说出你的理由 。 3 . 选择伞藻作为研究细胞有关功能的实验材料有什么优点 ?( 要求写两点 ) 答案 : 有必要。可排除假根中其他成分的影响 , 进一步确定伞帽形态由细胞核决定。 答案 : ① 大型单细胞生物 ; ② 伞帽形态差异明显 ; ③ 不同伞藻间容易嫁接 ( 任写两种 , 其他合理答案均可 ) 。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 细胞核的功能 (1) 细胞核是遗传信息库 : 细胞核是遗传物质 (DNA) 储存和复制的主要场所。 (2) 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 2 . 细胞核与细胞质是相互依存不可分割的关系 , 细胞核控制细胞质的代谢和活动 , 细胞质又为细胞核提供物质和能量。 探究点一 探究点二 典例剖析 下图表示用一根玻璃针将一个变形虫切成两半 , 有核的一半能继续生活 , 无核的一半死亡。如果将有核的一半变形虫的核取出 , 无核部分能短期生存 , 但不能繁殖后代 , 单独的细胞核则无法生存。如果在去核后三天 , 再植入一个细胞核 , 这个变形虫能正常生活。根据上述结果回答下列问题。 探究点一 探究点二 (1) 正常细胞中细胞核与细胞质的关系是 　　　　　　　　　 。   (2) 单独的细胞核不能生存的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 如果去核后三天 , 再植入一个细胞核 , 这个变形虫能正常生活 , 该实验与 (2) 进行对比说明 　　　　　　　　　　　　　　　 。   解析 : 细胞核能够控制细胞质的活动 , 如果离开细胞核 , 细胞质不能完成正常的生命活动 ; 细胞质可以为细胞核提供物质和能量 , 如果离开细胞质 , 细胞核不能单独生存。所以二者是相互依存、不可分割的 , 细胞只有保持完整性 , 才能进行正常的生命活动。 答案 : (1) 相互依存 (2) 无物质和能量的供应 (3) 细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 以动物受精卵为实验材料进行以下实验 , 有关分析正确的是 ( 　　 ) A. 实验 ① 和实验 ③ 说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 B. 实验 ② 和实验 ③ 说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 C. 实验 ① 说明了细胞核对细胞质的重要性 , 实验 ② 说明了细胞质对细胞核的重要性 D. 该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统 探究点一 探究点二 解析 : 实验 ① 和实验 ③ 说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 ,A 项错误 ; 实验 ② 和实验 ③ 说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 ,B 项错误 ; 该实验说明了细胞质和细胞核都不能单独成活 , 细胞只有保持细胞结构的完整性才能正常进行各项生命活动 , 细胞是最基本的生命系统 ,C 项错误、 D 项正确。 答案 : D 探究点一 探究点二 2 . 从母羊甲的体细胞中取出细胞核 , 注入母羊乙去掉细胞核的卵细胞中 , 融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎 , 再植入母羊丙的子宫内 , 生出的小羊的性状大多数 ( 　　 ) A. 难以预测 B. 像甲 C. 像乙 D. 像丙 解析 : 生物的遗传包括细胞核遗传和细胞质遗传 , 其中细胞核遗传起主要作用。融合细胞的细胞核取自母羊甲 , 则由其分裂、分化发育而成的羊的大多数性状像母羊甲。融合细胞的细胞质取自母羊乙 , 因此 , 还有少数性状像母羊乙。母羊丙只是起 “ 借腹生崽 ” 的作用 , 它的性状与题中所说的小羊的性状无遗传上的关系 , 但是它的营养状况对小羊的某些性状有影响 , 这种影响是不遗传的。 答案 : B 探究点一 探究点二 细胞核 结构与功能的联系 情境导引 细胞核的功能是由其结构决定的。下图是细胞核的基本结构 , 据图思考下列问题。 (1) 图中对核内物质起屏障作用的是 [ ① ] 核膜 , 它是由 双 层膜构成的 , 细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的 [ ④ ] 核孔 进入细胞核的。 探究点一 探究点二 (2) 细胞核实现其遗传功能的重要结构是 [ ③ ] 染色质 , 遗传信息存在于其组分 DNA 上。 (3) 结构 ② 核仁的功能是 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 。 (4) 填写染色质与染色体的联系与区别。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 核膜 (1) 结构 : 双层膜 , 外膜上附着许多核糖体 , 常与内质网相连。核膜不是完全连续的 , 其上具有核孔。 (2) 功能 : 起屏障作用 , 把核内物质与细胞质分开 ; 控制离子和小分子物质进出细胞核 ; 核孔是大分子物质进出细胞核的通道。但不是任何大分子物质都可以出入细胞核 , 核孔对出入细胞核的大分子具有选择性。 (3) 代谢旺盛的细胞中 , 核孔数目较多。 探究点一 探究点二 2 . 核仁 (1) 核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。 (2) 蛋白质合成旺盛的细胞中 , 核仁体积相对较大。 3 . 细胞核的结构与代谢关系的判断 细胞核控制细胞的代谢 , 细胞核越活跃 , 细胞代谢也越旺盛。核孔越多 , 核物质与细胞质的物质交换才会越快。 结论一 : 生命活动旺盛的细胞 , 核孔多 ; 代谢能力弱的细胞 , 核孔少。 结论二 : 蛋白质合成旺盛的细胞 , 核仁较大 ; 不具备蛋白质合成功能的细胞 , 核仁很小。 误区提醒 细胞核是细胞代谢的控制中心 , 但不是细胞代谢的中心 , 因为细胞代谢的主要场所是细胞质。 探究点一 探究点二 典例剖析 右图是细胞核的结构模式图 , 下列关于各结构及功能的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. ① 属于生物膜系统 , 把核内物质与细胞质分开 B. ② 是所有生物遗传物质的载体 C. ③ 与脂肪的合成以及核糖体的形成有关 D. ④ 有利于 DNA 和 mRNA 从细胞核进入细胞质 , 实现核质之间的物质交换 解析 : ① 是核膜 , 属于生物膜 ,A 项正确 ; ② 是染色质 , 主要由 DNA 和蛋白质组成 , 是真核生物遗传物质 (DNA) 的主要载体 ,B 项错误 ; ③ 是核仁 , 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 ,C 项错误 ; ④ 是核孔 ,DNA 不能通过核孔从细胞核进入细胞质 ,D 项错误。 答案 : A 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 下列关于细胞核的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 细胞核的核膜是双层膜 , 把核内物质与细胞质分开 B. 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状况 C. 核孔实现了细胞间的信息交流 D. 核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 解析 : 核孔实现了细胞核与细胞质之间的信息交流 , 而细胞间的信息交流是通过细胞膜实现的。 答案 : C 探究点一 探究点二 2 . 真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是 ( 　　 ) A. 胰岛细胞 B. 造血干细胞 C. 浆细胞 D. 口腔上皮细胞 解析 : 细胞的代谢越旺盛 , 则核孔的数目越多。胰岛细胞、浆细胞分别分泌胰岛素 ( 或胰高血糖素 ) 和抗体 , 代 谢旺盛。造血干细胞分裂能力很强 , 代谢旺盛。只有口腔上皮细胞代谢较弱。 答案 : D 探究点一 探究点二 3 . 右图为细胞中某一结构的模式图 , 据图回答下列问题。 (1) 图中所示结构为 　　　　　　　　　　　　 结构。图中 ① 所示的结构由 　　　　 层膜构成。   (2) 图中 ② 所示结构是 　　　　 。单位面积 ① 中 ② 的数目与细胞类型和代谢水平有关 , 人的胰岛 B 细胞该结构的数目比口腔上皮细胞中 　　　　　 ( 填 “ 多 ”“ 少 ” 或 “ 相同 ”) 。   (3) 图中 ④ 的主要功能是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   探究点一 探究点二 解析 : (1) 图中表示真核细胞的细胞核亚显微结构 , ① 表示核膜 , 为双层膜结构。 (2) 图中 ② 表示核孔 , 胰岛 B 细胞分泌胰岛素 , 代谢旺盛 , 其核孔数目较口腔上皮细胞多。 (3) ④ 为核仁 , 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。 答案 : (1) 细胞核的亚显微　两 (2) 核孔　多 (3) 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关