2023年學(xué)年生物新教材浙科版必修第一冊教案：第4節(jié)細胞核是細胞生命活動的控制中心

第四節(jié)細胞核是細胞生命活動的掌握中心課標(biāo)內(nèi)容要求說明遺傳信息主要貯存在細胞核中。嘗試制作真核細胞的構(gòu)造模型。

核心素養(yǎng)對接過分工，實現(xiàn)細胞水平的各項生命活動。(生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究)通過制作真核細胞的構(gòu)造模型，體驗構(gòu)建物理模型的過程。(科學(xué)探究)一、遺傳物質(zhì)主要儲存在細胞核中細胞核主要由核膜、核仁、染色質(zhì)、核基質(zhì)等局部組成。核膜與核孔核膜是細胞核的邊界，由雙層膜構(gòu)成，外層常與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。雙層核膜并不是連續(xù)的，內(nèi)、外層核膜常在某些部位相互融合形成環(huán)形開口，稱為核孔。核孔四周鑲嵌有很多蛋白質(zhì)，構(gòu)成一種簡單的構(gòu)造，掌握著物質(zhì)的進出。核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子出入細胞核的通道。核仁是細胞核中呈球形或橢球形的構(gòu)造，其大小、數(shù)目、形態(tài)隨生物種RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場所。染色質(zhì)與染色體稱為染色質(zhì)。細胞分裂過程中，染色質(zhì)高度螺旋，分散成在光學(xué)顯微鏡下很簡潔觀看到的染色體。細胞核中的DNA與蛋白質(zhì)及少量RNA稱為染色質(zhì)。細胞分裂過程中，染色質(zhì)高度螺旋，分散成在光學(xué)顯微鏡下很簡潔觀看到的染色體。核基質(zhì)核基質(zhì)是細胞核內(nèi)以蛋白質(zhì)為主的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。核基質(zhì)為細胞核供給支架，也是多種酶的結(jié)合位點，與核內(nèi)遺傳物質(zhì)的復(fù)制、染色體的裝配等生理活動親熱相關(guān)。二、細胞核掌握細胞的遺傳和代謝傘藻“嫁接”試驗與變形蟲切割試驗2～5cm，可分為傘帽、傘柄和假根三個局部。細胞核位于傘柄基部的假根內(nèi)。該屬內(nèi)不同種類傘藻的傘帽外形不同。例如，地中海傘藻的傘帽呈倒放的傘狀，細圓齒傘藻的傘帽呈花朵狀。假設(shè)將傘帽切去，不久傘藻便會再生出一個外形與之前一樣的傘帽。將這兩種傘藻細胞都切成傘帽、傘柄和假根三個局部，然后將假根交換后，再讓傘柄與其接合。兩種“嫁接”的結(jié)果格外好玩：假設(shè)令傘柄與同種傘藻的假根接合，則再生出來的傘帽與原來的一樣；假設(shè)令傘柄與另一種傘藻的假根接合，則再生出來的傘帽與另一種的一樣。變形蟲是一類單細胞生物，沒有固定的外形，可以依靠細胞膜的流淌性任意轉(zhuǎn)變體形?？茖W(xué)家將變形蟲緩慢地切成兩半，一半有細胞核，一半無細胞核。有核的局部具有應(yīng)激性，仍能生長、分裂、再生；無核的局部雖然仍能消化吞噬的食物，但不能攝取食物，無應(yīng)激性，不再分裂增殖，沒多久就死亡了。但是，假設(shè)無核的局部被準(zhǔn)時植入一個完整的細胞核，將恢復(fù)生長和分裂等生理功能。細胞核的功能從傘藻“嫁接”試驗和變形蟲切割試驗可以看出，細胞核是生物遺傳和維持DNADNA主要儲存在細胞核中，因此，細胞核是細胞遺傳和代謝的掌握中心。三、嘗試制作真核細胞的構(gòu)造模型建立模型建立模型是科學(xué)爭論的常用方法，是人們依據(jù)某一目的，抓住對象的本質(zhì)特征，將簡單的、微觀的現(xiàn)象或事物構(gòu)建成抽象的、概括性的描述，是對爭論對象簡潔的表述。模型類型模型的類型有多種，包括數(shù)學(xué)模型、概念模型、物理模型等。物理模型是以實物或圖畫形式直觀地表達生疏對象的特征，如表示生物膜構(gòu)造的流淌鑲嵌模型?；顒幽康谋净顒邮沁\用物理模型的方法，以實物的形式直觀地表現(xiàn)真核細胞的三維結(jié)構(gòu)。活動提示查閱資料，了解各細胞器之間以及細胞器與細胞的比例，了解細胞器在細胞內(nèi)的位置?？梢罁?jù)實際狀況自主選取制作材料，如橡皮泥、紙張、鐵絲等。(3)可獨立自主設(shè)計完成，也可多名同學(xué)分工合作完成。(4)選擇廢舊物品時應(yīng)留意衛(wèi)生和安全。推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．真核細胞都有一個細胞核。( )生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。 ( )真核細胞中，DNA主要儲存于細胞核中。 ( )核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子出入細胞核的通道。 ( )核仁是DNA合成的重要場所。 ( )染色質(zhì)與染色體的組成物質(zhì)一樣。 ( )提示：1.×大多數(shù)細胞只有一個細胞核，少數(shù)細胞有多個細胞核。2．×DNA。3．√4.√5．×RNA合成的重要場所。6．√細胞核的構(gòu)造走出對細胞核生疏的三個誤區(qū)(1)物質(zhì)進出細胞核并非都通過核孔細胞核的構(gòu)造①核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子進出細胞核的通道②小分子物質(zhì)可通過核膜進出細胞核并不是全部物質(zhì)都能進出核孔核孔是由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成的簡單構(gòu)造，表現(xiàn)出明顯的選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔進入細胞質(zhì)。誤認為核孔的數(shù)量與核仁大小是固定的核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝活動的強弱有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)量多，核仁較大。細胞核構(gòu)造與功能的關(guān)系合作探究：觀看下面的細胞核構(gòu)造圖，爭論相關(guān)問題：結(jié)合細胞核的構(gòu)造分析，小分子物質(zhì)和大分子物質(zhì)主要通過哪種構(gòu)造進出細胞核？提示：小分子物質(zhì)主要通過核膜；大分子物質(zhì)主要通過核孔。細胞生命活動的“藍圖”是什么？主要存在于哪里？提示：DNA上貯存著遺傳信息，遺傳信息就像細胞生命活動的“藍圖”。細胞的這個“藍圖”，主要存在于細胞核中。細胞核能作為遺傳信息庫的緣由是什么？提示：DNA上貯存著遺傳信息，它主要位于細胞核中，少數(shù)位于線粒體和葉綠體。觀看如下圖的模式圖。以下表達錯誤的選項是( )此圖表示真核細胞的細胞核構(gòu)造模式圖圖中④為核孔，通過該構(gòu)造可實現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換C．圖中③為核被膜，它是雙層生物膜，將核內(nèi)物質(zhì)與細胞溶膠分開D．圖中①為染色質(zhì)，該物質(zhì)與染色體是不同物質(zhì)D[A正確；④核孔的功能是實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息溝通，B正確；③核C正確；①為染色質(zhì)，該構(gòu)造易被堿性染料染成深色，染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，D錯誤。]大量事實說明，在蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，常有較大和較多的核仁，這是由于( )A．核仁把核物質(zhì)與細胞質(zhì)分開B．細胞中的蛋白質(zhì)主要是由核仁合成的C．核仁可以經(jīng)核孔進入細胞質(zhì)中合成蛋白質(zhì)D．核仁可能與組成核糖體的必需物質(zhì)的合成有關(guān)D[A項錯誤；細胞質(zhì)的蛋白B項錯誤；氨基酸是蛋白質(zhì)的合成原料，核仁不能為蛋白質(zhì)的合成供給原料，CRNA(rRNA)的合成以及核糖體的形成有關(guān)，因此在蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，常有較大和較多的核仁，D項正確。]以下關(guān)于染色質(zhì)和染色體的表達中，不正確的選項是( )A．染色質(zhì)是指細胞核內(nèi)簡潔被堿性染料染成深色的物質(zhì)B．染色質(zhì)主要由RNA和蛋白質(zhì)組成C．染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細胞不同時期的兩種形態(tài)D見B [染色質(zhì)是指細胞核內(nèi)簡潔被堿性染料染成深色的物質(zhì)，A正確；染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，B經(jīng)染色在光學(xué)顯微鏡下清楚可見，細胞分裂完畢時，染色體解螺旋，重成為細絲狀的染色質(zhì)，因此染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細胞不同時期的兩種形態(tài)，C、D正確。]染色質(zhì)與染色體的關(guān)系的歸納染色質(zhì)與染色體的關(guān)系的歸納染色質(zhì)染色質(zhì)染色體同成分一樣DNA和蛋白質(zhì)種特性一樣易被堿性染料染成深色物功能一樣遺傳物質(zhì)的主要載體質(zhì)不同時期分裂間期分裂期光鏡下能看到呈圓柱狀或桿狀兩種形態(tài) 瘦長的絲構(gòu)造細胞核的功能探究1．傘藻“嫁接”試驗的分析(1)試驗過程細胞核的功能探究(2)試驗結(jié)論：傘藻“帽”的外形是由細胞核掌握的。2．變形蟲切割試驗(1)試驗過程合作探究：100個細胞，他把每個細胞都分成含有細胞核和不含細胞核兩個局部，然后把這些細胞放在同樣的條件下培育，結(jié)果如下表。答復(fù)以下有關(guān)問題：時間/天123456細胞無核局部的存活個數(shù)816220000細胞有核局部的存活個數(shù)797877746765第1天無核局部比有核存活率高，是否說明去掉細胞核有利于細胞生存？提示：第1天無核局部比有核存活率高，不能說明去掉細胞核有利于細胞生存，有可能是統(tǒng)計誤差，或樣本數(shù)量不夠大造成的。有核局部有20～30%的死亡率，可能的緣由是什么？提示：有核局部的細胞個別死亡最可能是由于人為損害或細胞正常凋亡。該試驗是否還應(yīng)設(shè)置空白比照組？提示：該試驗中含有細胞核那一組與無核的一組形成比照試驗，不需要設(shè)置空白比照組。從該試驗的結(jié)果可以得出怎樣的試驗結(jié)論？提示：細胞核是細胞進展生命活動所必需的。如以下圖為科學(xué)家進展的蠑螈受精卵橫縊試驗。你認為該圖最能說明( )細胞質(zhì)掌握著細胞的代謝B．細胞核與細胞的分裂、分化有關(guān)C．細胞質(zhì)是細胞遺傳的掌握中心D．細胞核是細胞遺傳的掌握中心B [由圖中信息可知，受精卵分裂過程中，只有含細胞核的細胞才能正常分B正確。]科學(xué)家傘藻的細胞核位于假根中，他們假設(shè)傘藻的傘帽形態(tài)主要由細胞核掌握，并用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻進展了一個“嫁接”試驗，如圖表示其中的一組。對此試驗的有關(guān)分析錯誤的選項是( )傘柄和假根中都有細胞質(zhì)，但細胞質(zhì)中沒有遺傳物質(zhì)B．本試驗中的另一組應(yīng)當(dāng)將甲的傘柄移植到乙的假根上C．由本試驗可以推想傘帽的形態(tài)可能主要與細胞核有關(guān)D．假設(shè)要進一步驗證細胞核的功能，還應(yīng)進展核移植試驗A [傘柄和假根中都有細胞質(zhì)，但細胞質(zhì)的線粒體中有少量的遺傳物質(zhì)DNA，A錯誤；圖示的試驗是將乙的傘柄移植到甲的假根上，因此本試驗中的另一組應(yīng)當(dāng)將甲的傘柄移植到乙的假根上，B正確；題圖顯示：傘藻的細胞核位于假根中，將乙的傘柄移植到甲的假根上，長出的傘帽與甲的一樣，由本試驗可以推想傘帽的形態(tài)可能主要與細胞核有關(guān)，但不能排解假根中其他物質(zhì)的作用，假設(shè)要進一步驗證細胞核的功能，還應(yīng)進展核移植試驗，以排解假根中其他物質(zhì)的作用，從而證明是細胞核掌握傘藻“帽”的外形，C、D正確。]嘗試制作真核細胞的構(gòu)造模型此題以教材中的資料為依托，考察細胞核的功能。解答此題的先決條件是：從試驗過程到試驗結(jié)論的形成角度去分析教材中的資料，抓住圖中呈現(xiàn)的信息“嫁接后的傘藻長出的傘帽形態(tài)與供給細胞核的個體全都”，據(jù)此分析各選項。嘗試制作真核細胞的構(gòu)造模型模型的概念模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對生疏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；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。物理模型的概念與構(gòu)建步驟概念依據(jù)相像原理，把真實事物按比例放大或縮小制成的模型，其狀態(tài)變化和原事物根本一樣，可以模擬客觀事物的某些功能和性質(zhì)。構(gòu)建的一般步驟：①了解構(gòu)建模型的根本構(gòu)造；②制作模型構(gòu)建的根本原件(單位)；③了解各基本原件之間的關(guān)系；④依據(jù)相互關(guān)系連接各根本原件；⑤檢驗與修補。合作探究：某科學(xué)家構(gòu)建了一個能自己移動和轉(zhuǎn)變形態(tài)的“類細胞”模型，由膜外殼和填入物構(gòu)成。該生物模型屬于什么類型？推斷的依據(jù)是什么？提示：物理模型是以實物或圖畫形式直觀地表達生疏對象的特征，可見，該生物模型屬于物理模型。該模型中類似于能產(chǎn)生囊泡的兩種細胞器是什么？提示：細胞中能產(chǎn)生囊泡的細胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體?？茖W(xué)家想利用該構(gòu)造運輸抗癌藥物到達患者的體內(nèi)，且僅與癌細胞親熱接觸并釋放藥物。請從細胞膜的功能角度分析，應(yīng)當(dāng)在該構(gòu)造的膜外殼中參加能與癌細胞特異性結(jié)合的什么物質(zhì)？提示：糖蛋白。模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對生疏對象所作的一種簡化的概括性的描述。關(guān)于模型的表達，錯誤的選項是( )A．模型要表達事物的本質(zhì)和規(guī)律性的聯(lián)系B．DNA的雙螺旋構(gòu)造模型是物理模型C．實物模型的制作要首先考慮是否美觀D．?dāng)?shù)學(xué)模型可以用特定的公式、圖表等表示C [在設(shè)計并制作模型時，科學(xué)性、準(zhǔn)確性是第一位的，其次才是模型的美觀與否。]模型構(gòu)建方法是現(xiàn)代科學(xué)方法的核心內(nèi)容之一。模型包括物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型等類型。以下不屬于模型爭論方法的是( )A．利用紙片等材料制作DNA分子的雙螺旋構(gòu)造模型B．用光學(xué)顯微鏡觀看并拍攝某植物細胞的顯微構(gòu)造圖C．某生物興趣小組成員利用計算機軟件制作真核細胞的三維構(gòu)造圖曲線圖[利用紙片等材料制作DNA分子的雙螺旋構(gòu)造模型，屬于物理模型，A項錯誤；用光學(xué)顯微鏡觀看并拍攝某植物細胞的顯微構(gòu)造圖，不屬于模型爭論方法，B項正確；某生物興趣小組成員利用計算機軟件制作真核細胞的三維構(gòu)造圖，運用了物理模型的爭論方法，C項錯誤；某同學(xué)通過爭論某種細菌生殖不同時間段后D][課堂小結(jié)]學(xué)問網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建學(xué)問網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦細胞核主要由核膜、核仁、染色質(zhì)、核基質(zhì)等局部組成。核膜是細胞核的邊界，由雙層膜構(gòu)細胞核的通道。核仁是核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場所。DNA與蛋白質(zhì)及少量RNA色，稱為染色質(zhì)。細胞分裂過程中，染色質(zhì)高度螺旋，分散成在光學(xué)顯微鏡下很簡潔觀看到的染色體。核基質(zhì)是細胞核內(nèi)以蛋白質(zhì)為主的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。核基質(zhì)為細胞核供給支架，也是多種酶的結(jié)合位點，與核內(nèi)遺傳物質(zhì)的復(fù)制、染色體的裝配等生理活動親熱相關(guān)。DNADNA主要儲存在細胞核中，因此，細胞核是細胞遺傳和代謝的掌握中心。建立模型是科學(xué)爭論的常用方法，是人們依據(jù)某一目的，抓住對象的本質(zhì)特征，將簡單的、微觀的現(xiàn)象或事物構(gòu)建成抽象的、概括性的描述，是對爭論對象簡潔的表述。以下關(guān)于細胞核的表達，錯誤的選項是( A．有些真核細胞可以有多個或沒有細胞核B．細胞中核仁的體積和數(shù)量并不是固定不變的C．核膜是包被細胞核的單層膜，其外層可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連D．核孔數(shù)目的多少與核質(zhì)間物質(zhì)交換和信息溝通頻率有關(guān)[有些真核細胞可以有多個或沒有細胞核，如人的骨骼肌細胞中有多個細A正確；細胞中核仁的體積和數(shù)量并不是固定不變的，如非洲爪蛙細胞有兩個核仁，人類的細胞只有一個核仁，蛋白質(zhì)合B正確；核膜是包被細胞核的雙層膜，其外層可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連，C錯誤；核孔數(shù)目的多少與核質(zhì)間物質(zhì)交換和信息溝通頻率有D正確。]小麥的遺傳信息儲存于它的( A．DNA分子，存在于細胞核中B．DNA或RNA分子，存在于細胞核與細胞質(zhì)中C．DNA和RNA分子，存在于細施核與細胞質(zhì)中D．DNA分子，存在于細胞核與細胞質(zhì)中[真核細胞中有DNA和RNA兩種核酸，其中DNA是遺傳物質(zhì)，遺傳信DNA中，DNAD正確，ABC]以下有關(guān)細胞核構(gòu)造與功能的表達，不正確的選項是( A．核膜共具有兩層磷脂分子層，蛋白質(zhì)分布其中B．核孔是細胞核和細胞質(zhì)之間進展物質(zhì)交換的通道C．染色質(zhì)存在于細胞核中，是遺傳物質(zhì)的主要載體D．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的掌握中心A [A錯誤；核孔是細胞核與細胞質(zhì)之間進展物質(zhì)交換和信息溝通的通道，核內(nèi)外大分子物質(zhì)的交換離不開核孔，BC正確；細胞D正確。]以動物受精卵為試驗材料進展以下試驗，有關(guān)分析正確的選項是( )A．試驗①和試驗③說明白細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性B．試驗②和試驗③說明白細胞質(zhì)對維持細胞正常生命活