第3节 细胞核 系统的控制中心 第3章 细胞的基本结构 学习目标 1 阐明细胞核的结构和功能 2 尝试制作真核细胞的三维结构模型 3 认同细胞核是细胞生命系统的控制中心 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 美西螈胚胎细胞的核移植实验 一 细胞核功能的探究实验 该实验说明美西螈的皮肤颜色是由 控制的 细胞核 1 甲组实验中 A部分 填 有 或 无 细胞核 填 停止 或 不停止 分裂 B部分 填 有 或 无 细胞核 填 能 或 不能 分裂 2 乙组实验中 将B部分向A部分挤入一个细胞核后 A部分 填 有 或 无 细胞核 细胞 填 开始 或 不开始 分裂 B部分 填 有 或 无 细胞核 填 能 或 不能 分裂 最后两半都 能发育成正常的胚胎 只是原来无核的一半发育得 3 经对照可以看出 控制着细胞的分裂 分化 能 细胞核 2 蝾螈受精卵的横缢实验 慢一些 停止无 有 开始有 有能 3 变形虫的切割实验 细胞核 存活 死亡 死亡 死亡 由实验可以得知 变形虫的摄食 应激性及生长和分裂等各项生命活动 都离不开 是细胞生命活动的控制中心 细胞核 4 伞藻的嫁接和核移植实验 1 实验过程 伞藻嫁接实验 a 伞形帽伞藻假根 菊花形帽伞藻柄 伞 藻帽呈 形 b 菊花形帽伞藻假根 伞形帽伞藻柄 伞 藻帽呈 形 伞藻核移植实验 伞 菊花 2 结论 生物体形态结构的建成主要与 有关 5 细胞核的功能 细胞核是 库 是细胞 和 的控制中 心 细胞核 遗传信息代谢遗传 例1 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核 发现其新陈代谢减弱 运动停止 当重新植入细胞核后 发现其生命活动又能恢复 这说明了 A 细胞核是细胞进行生命活动所必需的 B 细胞核是遗传物质贮存和复制的场所 C 细胞核是细胞遗传特性的控制中心 D 人工去核的细胞一般不能存活很长时间 解析 新陈代谢是细胞生命活动的基本特征 蛋白质是细胞生命活动的 主要承担者 而蛋白质的合成是通过细胞核中DNA的控制来实现的 因 此细胞核是细胞进行生命活动所必需的 答案解析 例2 以动物受精卵为实验材料进行以下实验 有关下图中的分析正 确的是 A 实验 和实验 说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 B 实验 和实验 说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 C 实验 说明了细胞核对细胞质的重要性 实验 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 答案解析 解析 将实验结果与实验的自变量联系起来下结论 实验 和实验 说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 实验 和实验 说明的是细胞核的重要性 二 细胞核的分布和结构 1 细胞核的分布 除了高等植物成熟的 和哺乳动物成熟的 等极少数细胞外 真核细胞都有细胞核 2 细胞核的结构 筛管细胞红细胞 核膜 DNA和蛋白质 双 遗传信息的载体 同种物质在细胞不同 某种RNA核糖体 核孔物质交换和信息交流 时期的两种状态 易错提醒 1 误认为 细胞核是具有双层膜结构的细胞器 细胞核不是细胞器 是具有双层膜的细胞结构 2 误认为 核孔是大 小分子都能随意进出的通道 核孔具有选择 性 RNA和某些蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔 但并 不是所有的大分子都能通过核孔 如细胞核中的DNA就不能通过核孔 进入细胞质 而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的 极 少通过核孔 有关细胞核的四个误区 3 误认为核仁是遗传物质的储存场所 核仁不是遗传物质的储存场所 细胞核中的遗传物质分布在染色体 染色质 上 4 误认为每个细胞有一个细胞核 有些细胞不只具有一个细胞核 如 人的骨骼肌细胞中有多个细胞核 有些真核细胞不具有细胞核 如哺乳 动物成熟的红细胞 解析 核仁的大小与细胞代谢旺盛程度有关 只有在细胞分裂时 才会出现染色体 核孔具有一定的选择性 并非任意物质均可通过 如DNA就不能通过 核孔进入细胞质 例3 下列关于细胞核的叙述 正确的是 A 核膜是双层膜 外膜常与内质网相连 B 不同细胞内 核仁的大小是一定的 C 只有等到细胞停止分裂后 才能观察到染色体 D 各种物质都可通过核孔自由出入细胞核 答案解析 归纳提升 染色质和染色体 比较项目染色质染色体 不同点 存在时期分裂间期分裂期 形态极细的丝状呈圆柱状或杆状 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 关系同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态 解析 根据题干提供的信息 蛋白质合成与核仁有关 但蛋白质的合 成是在核糖体上 无核仁的细胞如原核细胞也要进行蛋白质的合成 真核细胞中 DNA主要存在于染色体上 这样 只有B选项符合题 意 例4 大量事实表明 在蛋白质合成旺盛的细胞中 常有较大和较多 的核仁 根据这一事实可以推测 A 细胞中的蛋白质主要由核仁合成 B 核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 C 无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D DNA主要存在于核仁中 答案解析 三 模型构建和细胞的概述 1 模型构建 1 概念 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作出的一种简 化的 的描述 2 类型 物理模型 等 如沃森和克里克制作的 DNA双螺旋结构模型属于 2 细胞是一个整体 1 细胞作为基本的 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 地 进行 2 细胞既是生物体 的基本单位 也是生物体 的基本单 位 概括性 概念模型 数学模型 生命系统 物理模型 代谢和遗传 自我调控 结构 高度有序 答案 例5 以下关于物理模型的说法 正确的是 A 通过抽象的形式来表达认识对象的特征 B 把事物的共同特点抽出来加以描述 C 用空间形式与数量关系来描述认识现象的特征 D 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 解析 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 这种模型就是 物理模型 解析 答案 例6 细胞是一个最基本的生命系统 它在结构和功能上均体现出高度 的统一性 下列哪些原因能解释细胞是一个统一的整体 A 高尔基体是膜面积很大的细胞器 它向外可连接细胞膜 向内可连接 核膜 B 植物的导管将根 茎 叶连在一起 使植物成为一个统一的整体 并 将根吸收的水分和无机盐输送给茎和叶 C 植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞的信息交流 D 核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通 有利于细胞核 细胞质之 间的某些大分子物质的运输 解析 解析 内质网向外可连接细胞膜 向内可连接核膜 A项错误 植物的导管将根 茎 叶连在一起 使植物成为一个统一的整体 并 将根吸收的水分和无机盐输送给茎和叶 反映了植物个体的统一性 B 项错误 植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞的信息交流 反映了细胞与细胞 间的联系 C项错误 核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通 有利于细胞核 细胞质之 间的某些大分子物质的运输 反映出一个细胞内的相互关联 能解释 细胞是一个统一的整体 D项正确 蛋白质 核孔 细胞核 核糖体 D N A 学习小结 达标检测 1 下列叙述 正确的打 错误的打 1 细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所 2 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态 3 核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道 4 DNA双螺旋结构模型属于物理模型 5 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 6 细胞核内行使遗传功能的结构是核仁 7 RNA通过核孔进入细胞质穿过2层膜 答案 12345 2 如图表示细胞核的结构 下列关于细胞核结构的说法 错误的是 A 蛋白质合成旺盛的细胞中 数量较多 数量也较多 B 与核糖体的形成有关 C 能够将核内物质与细胞质分开 D 与 的膜成分接近 12345 答案解析 解析 由图示可知 分别是核糖体 内质网 核膜 染色质 核仁和核孔 蛋白质合成旺盛的细胞中 核孔数量较多 染色质数量不变 A项 错误 是核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 B项正确 是核膜 能够将核内物质与细胞质分开 C项正确 与 可以直接相连 膜的成分比较接近 D项正确 12345 3 右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 三截 能再生成喇叭虫的是 A B C D 或 12345 答案解析 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 4 人的成熟红细胞和精子的寿命都很短 从细胞结构考虑 这一事实说 明了 A 环境因素的影响 B 遗传因素对细胞寿命的影响 C 细胞质和细胞核的相互依存关系 D 功能对寿命的决定 12345 解析 人的成熟红细胞没有细胞核 而精子几乎没有细胞质 二者寿命 较短体现了细胞质和细胞核的相互依存关系 答案解析 12345 5 如图为细胞核结构模式图 据图回答有关问题 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 细胞核内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 的功能是 核膜 两 答案 核孔 染色质 DNA 核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关