2019高中生物第3章第3節(jié)細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心教案新人教版.docx

細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心一、細(xì)胞核的分布、結(jié)構(gòu)與功能1分布除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動物的成熟紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。2結(jié)構(gòu)a核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。b核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。c染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中DNA是遺傳信息的載體。d核孔：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。3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。二、模型構(gòu)建及細(xì)胞概述1模型建構(gòu)(1)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：物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。(3)舉例：沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型就是物理模型。2.細(xì)胞在生命系統(tǒng)中的地位(1)結(jié)構(gòu)特點：細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧。各組分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我控制、高度有序地進(jìn)行。(2)地位：細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。一、細(xì)胞核的功能1仔細(xì)分析教材P52資料分析，思考與討論下列問題：(1)資料1說明了美西螈皮膚顏色是由細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核控制的？為什么？提示：美西螈皮膚顏色是由細(xì)胞核控制的。細(xì)胞核中有DNA，DNA儲存著遺傳信息，能通過控制蛋白質(zhì)合成來控制生物的性狀。(2)分析資料2中蠑螈受精卵的橫縊實驗，得出怎樣的結(jié)論？提示：沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化。(3)分析資料3變形蟲的切割實驗，你能得出怎樣的結(jié)論？ 提示：細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心。(4)分析資料4傘藻嫁接和核移植實驗，想一想生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建主要與細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核有關(guān)？提示：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建主要與細(xì)胞核有關(guān)。(5)綜合分析資料分析中的四個實驗，嘗試歸納細(xì)胞核具有什么功能？提示：細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝和遺傳的功能。2判斷下列說法是否正確：(1)細(xì)胞核位于細(xì)胞的正中央，所以它是細(xì)胞的控制中心。()(2)DNA上儲存著遺傳信息，DNA是遺傳信息的載體。()二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)1將下列功能與其結(jié)構(gòu)連接起來2思考并回答下列問題(1)根據(jù)細(xì)胞核各部分結(jié)構(gòu)和功能分析，什么樣的細(xì)胞核孔較多、核仁較大？提示：代謝旺盛的細(xì)胞核孔數(shù)量較多、核仁體積相對較大。(2)核孔是一個簡單的通道嗎？一切大分子物質(zhì)都要由核孔通過嗎？提示：核孔不是一個簡單的通道，而是包含有一個復(fù)雜而精細(xì)的結(jié)構(gòu)體系。核孔是溝通核質(zhì)物質(zhì)交流的通道，可以有選擇地轉(zhuǎn)運(yùn)核內(nèi)外的物質(zhì)。(3)染色質(zhì)和染色體之間有什么聯(lián)系？提示：是同一種物質(zhì)在不同細(xì)胞時期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：三、模型構(gòu)建及細(xì)胞概述判斷下列說法是否正確1拍攝洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的顯微照片就是構(gòu)建了細(xì)胞的物理模型。()2細(xì)胞只有保持完整性，才能正常地完成其生命活動。()一、細(xì)胞核功能理解1細(xì)胞核是遺傳信息庫。細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)DNA儲存和復(fù)制的主要場所，DNA攜帶遺傳信息，并通過復(fù)制由親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。2細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，細(xì)胞核通過控制酶和蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而控制細(xì)胞代謝和生物性狀。二、核孔數(shù)量、核仁大小與細(xì)胞代謝的關(guān)系1代謝旺盛的細(xì)胞中物質(zhì)交換和信息交流量大，所以核孔數(shù)目多。2蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，核糖體數(shù)目多，核仁體積較大。三、染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色體不同點存在時期分裂間期分裂期形態(tài)極細(xì)的絲狀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)的主要載體關(guān)系同一種物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：特別提醒核膜和核仁均在細(xì)胞的分裂過程中周期性地消失和重建；染色體與染色質(zhì)在細(xì)胞分裂過程中周期性地相互轉(zhuǎn)化。四、對細(xì)胞是一個統(tǒng)一整體的理解 1結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，彼此不可代替。2細(xì)胞膜位于細(xì)胞質(zhì)的外面，保證細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分的相對穩(wěn)定；細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上分工、協(xié)作，保證細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。3細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)缺一不可，它們在功能上協(xié)調(diào)一致，密切配合。例1下面為典型細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖回答：(1)只有在_細(xì)胞中，使用電子顯微鏡才可以看到此圖所表示的結(jié)構(gòu)。(2)在細(xì)胞有絲分裂過程中，_高度螺旋化，成為_。(3)由圖中可見1_和_的連通，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密。(4)圖中2的功能是_。3主要是由_和_組成的；核糖體的合成與圖中_有關(guān)。解析(1)細(xì)胞核的有無是真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的根本區(qū)別，只有在真核細(xì)胞中才能觀察到細(xì)胞核。(2)細(xì)胞核主要由核膜、核仁、染色質(zhì)三部分構(gòu)成。核膜把細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)分開，并控制細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)間的物質(zhì)交換。(3)核膜上有核孔，是RNA和蛋白質(zhì)的通道。(4)染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，是遺傳物質(zhì)的主要載體，染色質(zhì)螺旋變粗形成染色體。核仁與核糖體的形成有關(guān)。答案(1)真核(2)3染色質(zhì)染色體(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)5核膜(4)實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流DNA蛋白質(zhì) 4核仁例2為了研究細(xì)胞核的作用，一位生物學(xué)家研究了100個細(xì)胞，他把每個細(xì)胞都分成含有細(xì)胞核和不含細(xì)胞核兩個部分，然后把這些細(xì)胞放在同樣的條件下培養(yǎng)，結(jié)果如下：時間/天12341030細(xì)胞無核部分的存活個數(shù)816220000細(xì)胞有核部分的存活個數(shù)797877746765(1)此實驗可說明細(xì)胞核的什么功能？ _。(2)有核部分在30天內(nèi)仍有一定的細(xì)胞死亡，其原因是：_；_。(3)培養(yǎng)一天后的結(jié)果，是否能說明在第一天中無核部分的生活力比有核部分的生活力強(qiáng)？為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果？_。(4)細(xì)胞核的作用既然如此重要，那么你能針對人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核提供一種合理的解釋嗎？_。解析(1)由表中信息可知，無核組培養(yǎng)三天后就全部死亡，而有核組則不會出現(xiàn)該現(xiàn)象，由此說明細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝的作用。(2)有核組在培養(yǎng)30天內(nèi)也存著一定細(xì)胞的死亡，可能的原因是：細(xì)胞受到創(chuàng)傷而死亡；細(xì)胞正常衰老死亡。(3)培養(yǎng)1天的結(jié)果不能說明問題，因為培養(yǎng)時間太短，統(tǒng)計可能出現(xiàn)誤差，尤其是實驗樣本數(shù)太少。(4)人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，這與其攜帶氧、運(yùn)輸氧的功能相適應(yīng)，成熟的紅細(xì)胞失去了細(xì)胞核，可以騰出更大的空間容納血紅蛋白，以提高運(yùn)輸氧的能力。答案(1)控制代謝(細(xì)胞核的重要作用)(2)實驗操作使部分細(xì)胞損傷，進(jìn)而導(dǎo)致其中一些細(xì)胞死亡部分細(xì)胞的正常衰老、死亡(3)不能。培養(yǎng)一天后的結(jié)果差異，應(yīng)是統(tǒng)計誤差，由統(tǒng)計的樣本不夠大造成的(4)紅細(xì)胞在形成時，其代謝程序已由有核的造血干細(xì)胞確定(或為紅細(xì)胞含有的血紅蛋白提供了必要的空間，以加強(qiáng)血紅蛋白對氧氣的運(yùn)輸)(答案合理即可)實驗的對照原則對照原則是設(shè)計和實施實驗的原則之一。通過設(shè)置對照實驗，既可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。如上述題中，有細(xì)胞核與無細(xì)胞核就形成了對照。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建填充：細(xì)胞質(zhì)載體核糖體物質(zhì)信息 代謝遺傳關(guān)鍵語句1核膜是不連續(xù)的雙層膜，其上有核孔。2核孔是RNA 和蛋白質(zhì)等大分子進(jìn)出的通道。3染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，主要成分是 DNA 和蛋白質(zhì)。4核仁與某種 RNA 的合成以及核糖體的形成有關(guān)。5細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。6模型包括物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型等。1蠑螈受精卵橫縊實驗、傘藻核移植實驗不能說明()A細(xì)胞分裂與細(xì)胞核有關(guān)B傘帽的形狀與細(xì)胞核有關(guān) C傘帽的形狀與細(xì)胞膜有關(guān)D細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳解析：選C蠑螈受精卵橫縊實驗結(jié)果是有核部分能夠分裂發(fā)育形成胚胎，無核部分則停止分裂發(fā)育，說明細(xì)胞核與細(xì)胞分裂有關(guān)；傘藻核移植實驗結(jié)果是傘帽形狀總是與提供細(xì)胞核的親代相同，說明了傘帽的形狀與細(xì)胞核有關(guān)。綜合分析，細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。2如圖所示為科學(xué)家進(jìn)行的蠑螈受精卵橫縊實驗。你認(rèn)為該圖最能說明()A細(xì)胞質(zhì)控制著細(xì)胞的性狀B細(xì)胞核控制著細(xì)胞的性狀C細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞分裂、分化密切相關(guān)D細(xì)胞核與細(xì)胞分裂、分化密切相關(guān)解析：選D胚胎發(fā)育過程是由一系列細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化過程來完成的。該實驗中保留細(xì)胞核的一側(cè)組織細(xì)胞發(fā)育成了完整胚胎，而沒有細(xì)胞核的一側(cè)不發(fā)育，說明細(xì)胞核對細(xì)胞分裂、分化起重要作用。3細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的大分子物質(zhì)交換的通道是()A核膜B胞間連絲C核孔 D核仁解析：選C核孔是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間進(jìn)行大分子物質(zhì)交換的通道。4細(xì)胞核是由核膜、染色質(zhì)、核仁、核孔組成的，下列有關(guān)敘述中，不正確的是()A核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，能把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開B染色質(zhì)主要由 DNA 和蛋白質(zhì)組成C核仁與某種 RNA 的合成以及核糖體的形成有關(guān)D核孔實現(xiàn)了細(xì)胞間的信息交流解析：選D核孔是細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核物質(zhì)變換的通道，實現(xiàn)了核質(zhì)之間的物質(zhì)交換，但并不是細(xì)胞間的信息交流，細(xì)胞間信息交流應(yīng)是不同細(xì)胞之間的關(guān)系。5關(guān)于染色質(zhì)和染色體關(guān)系的敘述，正確的是()A不同細(xì)胞分裂時期的不同物質(zhì)B不同細(xì)胞分裂時期的同一物質(zhì)C同一細(xì)胞分裂時期的同一物質(zhì)D同一細(xì)胞分裂時期的不同物質(zhì)解析：選B染色質(zhì)和染色體的組成相同，都是由DNA和蛋白質(zhì)組成的。它們的形態(tài)不同，在間期是絲狀的染色質(zhì)狀態(tài)，在分裂期是具有一定結(jié)構(gòu)的染色體，因此，它們是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同分裂時期的兩種形態(tài)。6下面為細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答：(1)圖中對核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用的是_，它是由_層膜構(gòu)成的，細(xì)胞質(zhì)合成的組蛋白等蛋白質(zhì)是通過其上的_進(jìn)入細(xì)胞核的。(2)細(xì)胞核行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)是_，遺傳信息存在于其組分的_上。(3)結(jié)構(gòu)_的功能是_。(4)簡要指出原核細(xì)胞的擬核與圖中細(xì)胞核在結(jié)構(gòu)上存在的差異。_。解析：細(xì)胞核由核膜(上有核孔)、染色質(zhì)、核仁等組成，染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成。原核細(xì)胞沒有由核膜包被的細(xì)胞核，只有擬核，DNA分子是裸露的。答案：(1)核膜兩核孔(2)染色質(zhì)DNA(3)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)(4)原核細(xì)胞的擬核無核膜、核孔、核仁和染色質(zhì)等結(jié)構(gòu)，其DNA分子是裸露的(時間：25分鐘；滿分：50分)一、選擇題(每小題3分，共24分)1將一只黑色公綿羊的體細(xì)胞核移入到白色綿羊的去核卵細(xì)胞中，并將此卵植入另一只黑色綿羊子宮內(nèi)發(fā)育，生出的小綿羊即克隆羊。那么，此克隆綿羊為()A黑色公綿羊 B黑色母綿羊C白色母綿羊 D白色公綿羊解析：選A生物體性狀的遺傳主要是由細(xì)胞核控制的，因為“克隆綿羊”的遺傳物質(zhì)來自細(xì)胞核，所以它的性狀與供核綿羊是相同的。2下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述中，正確的是()A是細(xì)胞新陳代謝的主要場所B是蛋白質(zhì)合成的場所C是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的場所D是具有單層膜的結(jié)構(gòu)解析：選C細(xì)胞核是細(xì)胞中最重要的部分，是細(xì)胞的“大腦”，外層包裹著核膜。核膜具有雙層膜結(jié)構(gòu)并具有核孔。蛋白質(zhì)合成的場所是核糖體。細(xì)胞中新陳代謝的主要場所是細(xì)胞質(zhì)。3下列有關(guān)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是()A代謝旺盛的細(xì)胞核DNA數(shù)量上升B細(xì)胞核的核膜對物質(zhì)的通過具有選擇性，核孔沒有C不同細(xì)胞中核仁的功能不同D細(xì)胞核行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)是染色體解析：選D核仁均與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。核膜、核孔對物質(zhì)的進(jìn)出都有選擇性。細(xì)胞核的主要功能是遺傳代謝的控制中心，其行使者是DNA，而DNA是染色體的主要成分之一。4RNA在細(xì)胞核中合成，并從細(xì)胞核中出來與核糖體結(jié)合的過程中，通過的生物膜有()A0層 B1層 C2層 D3層解析：選ARNA在細(xì)胞核內(nèi)合成后，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)核糖體上，沒有穿過生物膜結(jié)構(gòu)，即通過的生物膜為0層。5. 如圖是細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)模式圖，關(guān)于各結(jié)構(gòu)及功能的敘述錯誤的是()A屬于生物膜系統(tǒng)，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開B是遺傳物質(zhì)的主要載體C參與蛋白質(zhì)的合成及核糖體的形成D有利于RNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，實現(xiàn)核質(zhì)之間的信息交流解析：選C圖中是核膜，是染色質(zhì)(體)，是核仁，是核孔。核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。6人的紅細(xì)胞和精子的壽命都比較短，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)考慮， 這一事實說明了()A環(huán)境因素的影響B(tài)功能決定壽命的長短C細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)相互依存D核遺傳決定細(xì)胞壽命解析：選C細(xì)胞盡管分化為細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等部分，且各部分功能不同，但它們在功能上的關(guān)系是分工協(xié)作、共同完成細(xì)胞生理功能的。人的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，精子中細(xì)胞質(zhì)很少，因此壽命都比較短。7如圖甲、乙、丙分別表示細(xì)胞或細(xì)胞中部分結(jié)構(gòu)的模式圖，據(jù)圖判斷下列有關(guān)描述錯誤的是()A圖中甲、乙、丙分別表示線粒體、細(xì)胞核、細(xì)菌B三種結(jié)構(gòu)中都有由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的染色體C從結(jié)構(gòu)上看，甲和乙的相同點是都具有雙層膜結(jié)構(gòu)D甲、乙、丙中都含有DNA解析：選B根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特點可以判斷甲表示線粒體，乙表示細(xì)胞核，丙表示細(xì)菌。線粒體和細(xì)胞核均具有雙層膜結(jié)構(gòu)。甲是線粒體，其中含有少量的DNA；乙是遺傳物質(zhì)DNA的主要貯存場所，含有大量的DNA；丙為原核細(xì)胞，其內(nèi)含有裸露的環(huán)狀DNA分子。三種結(jié)構(gòu)中只有細(xì)胞核中存在染色體(主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成)，甲和丙中含有裸露的DNA分子，無染色體。8(山東高考)真核細(xì)胞單位面積的核孔數(shù)目與細(xì)胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細(xì)胞中核孔數(shù)目最少的是()A胰島細(xì)胞 B造血干細(xì)胞C效應(yīng)B細(xì)胞(漿細(xì)胞) D口腔上皮細(xì)胞解析：選D核孔是某些大分子的運(yùn)輸通道，包括蛋白質(zhì)和RNA等，核孔的數(shù)目與代謝水平呈正相關(guān)，四個選項中合成蛋白質(zhì)能力最弱的是口腔上皮細(xì)胞。二、非選擇題(共26分)9(12分)蛙成熟的未受精卵具有活躍的DNA合成能力，而腦組織則不能分裂?？茖W(xué)家進(jìn)行了如圖所示的核移植實驗，請分析回答下列問題。(1)蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在細(xì)胞質(zhì)中的_上合成的，并通過_進(jìn)入細(xì)胞核中；除此之外，細(xì)胞質(zhì)還為細(xì)胞核代謝提供所需的_等。(2)腦細(xì)胞無核部分仍能夠生活一段時間，但最終死亡的原因是 _。(3)單獨的細(xì)胞核不能生存的原因是_。(4)本實驗證明了_。解析：(1)DNA合成酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)合成的場所是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，合成后通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)參與催化DNA的合成，此外細(xì)胞質(zhì)還為細(xì)胞核提供脫氧核苷酸和能量等。(2)腦細(xì)胞無核部分仍能生活一段時間，原因是原有的蛋白質(zhì)還起作用，但最終會死亡，因為失去了細(xì)胞核的控制，細(xì)胞質(zhì)無法形成新的物質(zhì)和能量。(3)單獨的細(xì)胞核不能生存的原因是缺少了細(xì)胞質(zhì)提供物質(zhì)和能量。(4)本實驗證明了細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體，細(xì)胞只有保持完整性，才能完成其復(fù)雜的生命活動。答案：(1)核糖體核孔原料、能量(2)失去細(xì)胞核的控制，細(xì)胞質(zhì)無法形成新的物質(zhì)和能量(3)無物質(zhì)和能量的供應(yīng)(4)細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核是相互依存的統(tǒng)一整體10(14分)設(shè)計一個簡單的實驗方案，驗證組成染色體的成分有DNA和蛋白質(zhì)。