生物必修一第三章第三节

第1页共41页第3节细胞核——系统的控制中心第2页共41页自主乐园(学生用书P32)第3页共41页一、学习目标1．阐明细胞核的结构与功能。2．认同细胞核是细胞这个生命系统的控制中心。3．尝试制作真核细胞的三维结构模型。二、关键概念细胞核、染色质、染色体第4页共41页自主学习(学生用书P32)第5页共41页代谢遗传双核内物质细胞质DNA蛋白质DNARNA核糖体核质物质交换信息交流遗传信息库代谢遗传第6页共41页细胞作为基本的生命系统，其(17)复杂而精巧；各组分之间(18)成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中(19)、(20)地进行。细胞既是生物体(21)的基本单位，也是生物体(22)的基本单位。结构分工合作自我调控高度有序结构代谢和遗传,,第7页共41页思维激活,(学生用书P32)第8页共41页一、细胞核功能的探究实验,实验,实验过程,实验结果,实验结论两种美西,螈细胞核,移植,将黑色美西螈细胞核，移植到白色美西螈去核卵细胞中,发育成的美西螈都是黑色,美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的横缢蝾螈,受精卵,用头发横缢蝾螈受精卵，一半有核，一半无核,有核的一半能分裂、分化，无核的则不能,蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的将变形虫,切成两半,切成一半有核，一半无核,有核部分能生长、分裂、再生，具有应激性，无核部分只能消化食物,变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的伞藻嫁接,与核移植,将两种伞藻的帽、柄和假根分开后，相互嫁接与移植,基部为菊花形帽的伞藻帽长成菊花形，基部为伞形帽的伞藻帽长成伞形,伞藻的“帽”的形状是由细胞核控制的从以上4个资料可以看出，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“大脑”和“控制中心”。第9页共41页二、细胞核的结构和功能,(一)细胞核的结构,1.核膜,(1)结构,①双层膜，外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连。,②核膜不是完全连续的，其上具有核孔。,③核膜是生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成。,(2)功能,①起屏障作用，把核内物质与细胞质分开。,②控制离子和小分子物质进出细胞核。,③核孔是大分子物质进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多。,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，核仁较大。,3.染色质与染色体,,,染色质,染色体不,同,点,存在时期,分裂间期,分裂期形态,细长的丝,光镜下能看到呈,圆柱状或杆状相,同,点,成分,主要是DNA和蛋白质,特性,易被碱性染料染成深色,功能,遗传物质的主要载体关系,同一种物质在不同时期,的两种存在状态(二)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，DNA携带信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。,2.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。,特别提醒：原核生物的拟核是遗传物质储存的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。第10页共41页三、细胞的完整性,细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。,1.从结构上看,(1)细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通；,(2)细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”。,2.从功能上看,细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动的。,3.从调控上看,细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，整个细胞形成了一个高度有序地调控系统。第11页共41页,4.从与外界环境关系上看,细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量转换，而与外界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换，因此，细胞与外界环境之间形成了一个统一整体。,5.从细胞核与细胞质的关系看,(1)细胞核不能脱离细胞质而独立生存，这是因为细胞核在生命活动中所需的物质和能量均由细胞质提供。,(2)无核的细胞质也不能长期生存，这是由细胞核的功能决定的，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，其寿命较短。,细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系，说明细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动。第12页共41页,典例剖析,(学生用书P33)第13页共41页题型一考查细胞核的结构和功能,例1：观察图，第14页共41页据图回答：,(1)此图表示细胞的结构。,(2)一般认为大分子物质出入核结构的通道是[]。,(3)在细胞分裂期将成为染色体的是[]。,(4)[]是附着于核膜外侧能将氨基酸合成蛋白质的场所。细胞核2核孔1染色质6核糖体第15页共41页解析：本题运用细胞核的结构知识，考查识图能力和对细胞结构与功能的理解能力，体现了结构与功能相统一的观点。大分子物质进出的通道是核孔，附着于外层核膜外侧并能将氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体。第16页共41页题型二考查染色体和染色质的区别,例2：对染色质和染色体关系的正确叙述是(),A.同种物质在同一时期细胞中的两种形态,B.不同物质在同一时期细胞中的两种形态,C.不同物质在不同时期细胞中的两种形态,D.同种物质在不同时期细胞中的两种形态解析：一定要记清楚染色体和染色质都是由DNA和蛋白质组成的，易被碱性染料染成深色的物质。只是间期呈现染色质的状态，分裂期呈现染色体状态。答案：D,,第17页共41页梯度训练,,(学生用书P33)第18页共41页基础强化第19页共41页一、选择题,1.(2009·山东理综1)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.效应B细胞(浆细胞)D.口腔上皮细胞,解析：本题考查细胞核功能和不同类型细胞的特点，主要是考查考生对细胞结构与功能相适应的理解。细胞中核孔是核质之间物质运输及信息交流的通道，与蛋白质合成等代谢活动密切相关。口腔上皮细胞主要起保护作用，代谢活动水平最低，所以核孔数目最少。答案：D第20页共41页2.确切地说，真核生物体的“蓝图”存在于细胞内的(),A.DNA上B.RNA上,C.细胞核内D.细胞质中解析：控制生物性状的物质绝大多数在细胞核内。答案：C第21页共41页3.细胞核与细胞质之间大分子物质交换的通道是(),A.内质网B.核孔C.核膜D.染色质,解析：细胞核与细胞质之间的物质交换，大分子(如蛋白质、RNA)通过核孔，小分子如水、葡萄糖等通过核膜。,答案：B第22页共41页4.细胞核中易被碱性染料染成深色的结构是(),A.核膜B.核仁C.染色质D.核基质答案：C第23页共41页5.细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是(),A.细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动,B.病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成,C.离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动,D.离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动,解析：细胞是一个有机的统一整体，只有保持其结构的完整性，才能正常完成各项生命活动。答案：C第24页共41页6.下列细胞结构中，有成形的细胞核的是(),A.月季的成熟导管细胞,B.苹果的成熟叶细胞,C.猪血中的红细胞,D.细菌,解析：月季的成熟导管细胞是死细胞无核；哺乳动物的成熟红细胞也无核；细菌为原核生物，原核细菌没有以核膜为界限的典型的细胞核。答案：B第25页共41页7.从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，生出小羊的大多数性状(),A.难以预测B.像甲C.像乙D.像丙解析：融合细胞的细胞核取自羊甲，则由之分裂、分化发育而成的羊的性状大多数像甲。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第26页共41页8.如下图所示表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成三截(图中a：纤毛；b：大核；c：根部)，能再生成喇叭虫的是(),第27页共41页A.①B.②C.③D.①②③解析：含细胞核的部分能再生，细胞核是物质代谢和遗传的控制中心。答案：B第28页共41页9.下列人体细胞中，存活时间明显短于其他三种的是(),A.心肌细胞B.小肠绒毛上皮细胞,C.血液中成熟的红细胞D.神经细胞解析：血液中成熟的红细胞没有细胞核，而细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，离开细胞核细胞的存活时间很短答案：C第29页共41页10.如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将(甲)种伞藻的伞柄嫁接到(乙)种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是()A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C.欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验D.第一次长出的伞帽与(乙)的伞帽特征完全相同答案：C第30页共41页二、非选择题,11.如下图为细胞核结构模式图，试回答：第31页共41页(1)图中对核内物质起屏障作用的是[]，它是由层膜构成的，细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[]进入细胞核的。,(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是[]，遗传信息存在于其组分的上。,(3)结构[②]的功能是。,(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异：。③核膜两④核孔①染色质DNA核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关原核细胞的拟核无图中的核膜、核孔、核仁、染色质等结构第32页共41页能力提升第33页共41页一、选择题,1.对染色质和染色体的错误叙述是(),A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质B.染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同C.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质D.染色质和染色体只存在于真核细胞的细胞核中答案：B第34页共41页解析：染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，主要成分是DNA和蛋白质，染色质在分裂间期的细胞核中，形态为细长的丝状，在细胞进入分裂期时，每条染色质细丝就高度螺旋化，缩短变粗，成为一条圆柱状或杆状的染色体。由此可见，染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态，染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中。B项叙述错误。第35页共41页2.以下说法正确的是()A.核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分开B.染色质由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体C.核仁与某种RNA的合成及线粒体的形成有关D.细胞核通过核膜实现核质之间频繁的物质交换和信息交流解析：核膜为双层膜，上有核孔，细胞核通过核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核仁与核糖体的形成有关，与线粒体的形成无关。答案：B第36页共41页3.如图表示科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明(),第37页共41页A.细胞质控制着细胞的代谢B.细胞核控制着细胞的代谢C.细胞质是细胞遗传的控制中心D.细胞核是细胞遗传的控制中心答案：D第38页共41页4.人成熟的红细胞和精子的寿命都很短，这一事实体现了()A.环境因素的影响B.功能对寿命的影响C.遗传因素的影响D.核、质的相互依存关系解析：人成熟的红细胞中无细胞核，精子含非常少的细胞质，它们的寿命都很短，说明核质之间具有相互依存的关系。答案：D第39页共41页5.下列关于细胞核的叙述正确的是()A.真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行B.在显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体C.真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D.原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别第40页共41页非选择题6.设计一个简单的实验方案，验证组成染色体的成分有DNA和蛋白质。(1)实验原理：蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应；DNA与二苯胺试剂热水浴呈现蓝色。(2)材料用具：染色体提取液