【課件】新教材高中生物第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)3細胞核的結(jié)構(gòu)和功能課件新人教版必修1

第3節(jié)細胞核的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)預(yù)習(xí)自查問題一:細胞核的功能有哪些?1.細胞核的分布:(1)無細胞核的細胞:高等植物_______________、哺乳動物_____________、原核細胞等。(2)有細胞核的細胞:幾乎所有的_________。成熟的篩管細胞成熟的紅細胞真核細胞2.細胞核功能的實驗探究:(1)黑白美西螈核移植實驗。①實驗過程:②實驗結(jié)論:美西螈皮膚顏色遺傳受_______控制。細胞核(2)蠑螈受精卵橫縊實驗:①實驗過程:②實驗結(jié)論:蠑螈的細胞分裂、分化受_______控制。細胞核(3)變形蟲切割實驗:①實驗過程:②實驗結(jié)論:變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應(yīng)等生命活動受_______控制。細胞核(4)傘藻嫁接與核移植實驗:①實驗過程:圖1嫁接后,傘藻①和傘藻②帽的形狀分別為_______和_____。圖2核移植后,傘藻③帽的形狀為_______。②實驗結(jié)論:傘藻帽的形狀是由_______控制的。菊花形傘形菊花形細胞核3.細胞核的功能:(1)細胞核是___________。(2)細胞核控制著細胞的___________。遺傳信息庫代謝和遺傳問題二:細胞核有什么結(jié)構(gòu)特點?1.細胞核的結(jié)構(gòu):2.染色質(zhì)與染色體:判斷下列有關(guān)染色質(zhì)和染色體說法的正誤:(1)染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,而染色體主要由RNA和蛋白質(zhì)組成。 ()提示:染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì),主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。(2)染色質(zhì)和染色體都易被酸性染料染成深色。 ()提示:染色質(zhì)和染色體都易被堿性染料染成深色。(3)細胞分裂時,染色質(zhì)縮短變粗形成染色體;分裂結(jié)束時,染色體解開螺旋形成細絲狀的染色質(zhì)。 ()(4)染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。 ()××√√3.細胞核的功能:下列與細胞核功能有關(guān)的表述,不合理的是:_______。①因為DNA全部分布于細胞核中,所以細胞核是遺傳信息庫②細胞核位于細胞中央,因此它是細胞的控制中心③細胞中生命活動的有序性與細胞核的調(diào)控有關(guān)④原核細胞沒有成形的細胞核,因此原核細胞中的生命活動是紊亂的⑤細胞核對代謝的控制與核孔有關(guān)①②④【微思考】1.細胞核控制著細胞的代謝和遺傳,起關(guān)鍵作用的結(jié)構(gòu)是什么?提示:細胞核中的DNA儲存著遺傳信息。2.原核細胞沒有細胞核,什么結(jié)構(gòu)來控制遺傳和代謝?提示:擬核,擬核里面含有DNA。問題三:嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型1.模型的形式很多,主要包括_____模型、_____模型、_____模型等。2.在設(shè)計并制作細胞模型時,_______、_______是第一位的,其次才是模型的美觀與否。3.物理模型:以_____或_____形式直觀地表達認識對象的特征,例如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。物理概念數(shù)學(xué)科學(xué)性準(zhǔn)確性實物圖畫核心互動探究探究點一細胞核功能的有關(guān)實驗1.探究實驗分析(科學(xué)探究):(1)探討以下四個實驗的實驗結(jié)論:實驗內(nèi)容得出結(jié)論實驗一:美西螈細胞核移植_____________________________________實驗二:橫縊蠑螈受精卵_____________________________________實驗三:變形蟲切割實驗__________________________________________________實驗四:傘藻嫁接與核移植_________________________________美西螈皮膚顏色的遺傳是由細胞核控制的蠑螈的細胞分裂和分化是由細胞核控制的變形蟲的生長、分裂、再生、應(yīng)激性是由細胞核控制的傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的(2)實驗一設(shè)置不完善,該如何修改?提示:需要設(shè)置對照組:將白色美西螈胚胎細胞的細胞核移植入黑色美西螈去核卵細胞,結(jié)果發(fā)育成的美西螈全是白色的。(3)實驗四為什么進行嫁接實驗后還要進行核移植實驗?提示:傘藻核移植實驗可排除假根中其他物質(zhì)的作用,從而證明細胞核控制傘藻“帽”的形狀。2.細胞核的功能(科學(xué)思維,科學(xué)探究):細胞核控制著細胞的代謝和遺傳,以上四個實驗中哪些實驗?zāi)芊謩e體現(xiàn)控制細胞的代謝和遺傳?控制細胞代謝的實驗:___________?？刂萍毎z傳的實驗:___________。實驗二、三實驗一、四【探究總結(jié)】1.細胞核和細胞質(zhì)與生物性狀的關(guān)系:(1)細胞核是細胞遺傳特性的控制中心。(2)細胞質(zhì)中也有遺傳物質(zhì)DNA,控制生物的部分性狀。2.細胞核和細胞質(zhì)與細胞代謝的關(guān)系:(1)細胞核是細胞代謝的控制中心。(2)細胞核所需要的能量、物質(zhì)都是由細胞質(zhì)提供的。(3)細胞質(zhì)相對于細胞核來說,并不是完全被動地接受控制,可以說,細胞的生長發(fā)育是細胞核和細胞質(zhì)共同作用的結(jié)果?！径ㄏ蛴?xùn)練】1.如圖說明細胞能正常完成各項生命活動的前提條件是 (

)A.具有細胞核 B.具有細胞膜C.具有細胞質(zhì) D.細胞必須保持完整性【解析】選D。分析題圖可知,細胞核離開細胞質(zhì)不能生存,細胞質(zhì)離開細胞核也不能生存,去核的細胞質(zhì)移入細胞核后,能生存并能進行分裂,這就說明細胞只有保持完整性,才能完成正常的生命活動。2.(2020·沈陽高一檢測)傘藻是一種能進行光合作用的單細胞綠藻,由傘帽、傘柄和假根三部分構(gòu)成,細胞核在假根內(nèi)。科學(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗(如圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是 (

)A.圖2中移去細胞核的甲傘藻的生命活動將逐漸減緩直至停止B.圖2中③與圖1中①的帽形相同,都是菊花形帽C.圖1中①、②的帽形隨嫁接的傘柄而改變D.上述實驗說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān)【解析】選C。圖2中移去細胞核的甲傘藻的生命活動將逐漸減緩直至停止,A項正確;圖2中的③與圖1中①的帽形相同,都是菊花形帽,B項正確;圖1中①、②的帽形不會因嫁接而改變,C項錯誤;上述實驗說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān),D項正確?！狙a償訓(xùn)練】下圖為兩種單細胞傘藻的幼體相互嫁接的實驗示意圖,請據(jù)圖回答:(1)上述實驗的大體過程如下:①將甲種傘藻的部分________________嫁接到乙種傘藻的_____________

上;②將乙種傘藻的部分________________嫁接到甲種傘藻的_____________

上。(2)該實驗的結(jié)果如下:①

_____________

;②

_____________

。(3)實驗結(jié)果說明:

_____________

?！窘忸}指南】解答本題的關(guān)鍵:(1)根據(jù)圖示的兩種嫁接組合敘述實驗過程。(2)根據(jù)長出的帽形狀得出實驗結(jié)論?！窘馕觥坑深}圖可以看出,甲種的帽為傘形,乙種的帽為菊花形。將甲種的帶核假根與乙種的部分傘柄嫁接,長出帽的形狀與甲種的相同,為傘形;乙種的帶核假根與甲種的部分傘柄嫁接,長出的帽形狀與乙種的相同,為菊花形。上述實驗說明帽的形狀可能是由細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)控制的,這里沒有排除假根的作用。答案:(1)傘柄帶核的假根傘柄帶核的假根(2)甲種傘柄長出乙種帽乙種傘柄長出甲種帽(3)帽形狀可能是由細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)控制的

探究點二細胞核的結(jié)構(gòu)【圖表情境】以下是細胞核的結(jié)構(gòu)圖示,據(jù)圖分析:1.核膜和核孔(生命觀念):(1)小分子物質(zhì)和大分子物質(zhì)主要通過哪種結(jié)構(gòu)進出細胞核?提示:小分子物質(zhì)主要通過核膜進出細胞核,大分子物質(zhì)主要通過核孔進出細胞核。(2)核膜和核孔對進出細胞核的物質(zhì)具有選擇透過性嗎?提示:核膜和核孔對進出細胞核的物質(zhì)具有選擇透過性。(3)結(jié)合細胞核的結(jié)構(gòu)分析,核膜外連的膜結(jié)構(gòu)是什么?提示:核膜通常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接相連,其上附著有核糖體。2.遺傳信息庫(生命觀念、科學(xué)思維):(1)細胞生命活動的“藍圖”是什么?主要存在于哪里?提示:DNA上儲存著遺傳信息,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。(2)一般來說,同一個生物體內(nèi)所有細胞的“藍圖”都一樣嗎?提示:都一樣。(3)細胞核能作為遺傳信息庫的原因是_________________________________________________________________________。DNA上儲存著遺傳信息,它主要位于細胞核中,少數(shù)位于線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)中【探究總結(jié)】對細胞核結(jié)構(gòu)及功能理解的易錯提醒(1)細胞核不是具有雙層膜的細胞器:細胞核不是細胞器,它是具有雙層膜的細胞結(jié)構(gòu)。(2)核孔不是物質(zhì)能隨意通過的通道:核孔具有選擇性,RNA和某些蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)可通過核孔,而DNA不能通過核孔進入細胞質(zhì)。(3)核孔數(shù)量及核仁大小不是固定不變的:核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān),如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞,核孔數(shù)多,核仁較大。(4)核糖體的形成不是都與核仁有關(guān):原核細胞沒有核仁,但依然存在核糖體?！径ㄏ蛴?xùn)練】1.細胞核能夠控制細胞的代謝和遺傳,與其結(jié)構(gòu)是分不開的,下列有關(guān)細胞核的結(jié)構(gòu)和功能的敘述,錯誤的是 (

)A.核膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開B.核孔:是大分子物質(zhì)如RNA、DNA和蛋白質(zhì)等進出細胞核的通道C.核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)D.染色質(zhì):主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色體與染色質(zhì)是同一物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)【解析】選B。核膜具有雙層膜結(jié)構(gòu),把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開,A正確;核孔實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流,核孔具有選擇性,大分子物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)等能通過核孔進出細胞核,但DNA不會通過核孔出細胞核,B錯誤;核仁與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān),C正確;染色體和染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,是同一物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài),D正確。2.(2020·成都高一檢測)如圖為細胞核結(jié)構(gòu)模式圖,下列有關(guān)敘述正確的是 (

)A.①在細胞分裂時高度螺旋化在光學(xué)顯微鏡下清晰可見B.②是產(chǎn)生核糖體、RNA和蛋白質(zhì)的場所C.蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子可以穿過④進出細胞核D.細胞核是細胞進行代謝和遺傳的中心【解析】選A。①是染色質(zhì),在細胞分裂時高度螺旋化形成染色體,在光學(xué)顯微鏡下清晰可見,A項正確;②是核仁,與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),而蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體,RNA是在細胞核中經(jīng)過DNA轉(zhuǎn)錄形成的,B項錯誤;④是核孔,是某些生物大分子的運輸通道,具有選擇性,DNA不能通過,C項錯誤;細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心,D項錯誤?！狙a償訓(xùn)練】如圖為典型的細胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖回答:(在[

]內(nèi)填標(biāo)號,“____”上填相應(yīng)名稱)(1)[3]_________

主要由在細胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)以及______

一起組成,前者通過[

]______進入細胞核內(nèi)。單位面積的[2]結(jié)構(gòu)數(shù)目與細胞類型和代謝水平有關(guān),你認為人的胰腺細胞比口腔上皮細胞中該結(jié)構(gòu)的數(shù)目______(選填“多”或“少”)。(2)圖中可見[1]________和[

]________相連通,使細胞質(zhì)和細胞核的聯(lián)系更為緊密?！窘忸}指南】解答本題需要明確:(1)一個成分:染色質(zhì)主要由蛋白質(zhì)和DNA構(gòu)成;(2)核孔與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系。【解析】圖中所示為細胞核亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,需在電子顯微鏡下才能觀察到。[3]是染色質(zhì),主要由蛋白質(zhì)和DNA組成,蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)通過[2]核孔進入細胞核;[1]是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),與核膜的外層相連通。答案:(1)染色質(zhì)DNA

[2]核孔多(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[5]核膜

細胞核的結(jié)構(gòu)分裂時分裂結(jié)束DNA和蛋白質(zhì)成分細胞核的功能決定細胞代謝的控制中心遺傳的控制中心變形蟲切割實驗蠑螈受精卵橫縊實驗實驗證據(jù)黑白美西螈核移植實驗傘藻嫁接實驗實驗證據(jù)大分子物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ拦δ芘c某種RNA和核糖體形成有關(guān)功能易被堿性染料染成深色特點情境素養(yǎng)探究1.【實驗情境】為了研究細胞核是否為活細胞所必需,一位生物學(xué)家做了這樣的實驗。他研究了100個細胞,把每個細胞都分成含有細胞核和不含細胞核兩個部分,然后把這些細胞放在同樣的條件下培養(yǎng),結(jié)果如下:時間/d細胞無核部分的存活個數(shù)細胞有核部分的存活個數(shù)18179262783207740741006730065探究:(1)如果你是這位生物學(xué)家,你怎樣解釋上述數(shù)據(jù)?你能得出什么結(jié)論?提示:細胞無核部分隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加,死亡個數(shù)迅速增加,第4天就沒有存活的了,這是因為沒有細胞核,細胞的生命活動就無法進行。而細胞有核部分存活個數(shù)和時間都要比無核部分多和長,說明細胞核對于細胞的生命活動是不可或缺的。(2)細胞核的作用既然如此重要,那么你能針對人的成熟紅細胞沒有細胞核提供一種合理的解釋嗎?提示:紅細胞在形成時,其代謝程序已由有核的造血干細胞確定;或為紅細胞含有的血紅蛋白提供了必要的空間,以加強血紅蛋白對氧氣的運輸。2.【實驗情境】某生物工作者曾做了如下實驗:將鯽魚受精卵中的細胞核提取出來,移植到除去細胞核的鯉魚受精卵中,獲得一個重組細胞,該細胞最終可發(fā)育成一個新個體(如圖所示)。該新個體既具有鯽魚的性狀,又具有鯉魚的性狀。探究:(1)該新個體既具有鯽魚的性狀,又具有鯉魚的性狀,這一事實說明什么?提示:生物的性狀是由細胞核和細胞質(zhì)共同控制的。(2)該新個體的性狀更相似于鯽魚,原因是什么?提示:生物的性狀主要由細胞核控制。課堂素養(yǎng)達標(biāo)1.細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。下列關(guān)于細胞核結(jié)構(gòu)與功能的敘述正確的是________。

①核仁與中心體的形成有關(guān)②核孔的數(shù)量與細胞代謝呈正相關(guān)③染色質(zhì)中有細胞生命活動的“藍圖”④原核細胞不存在控制細胞代謝的結(jié)構(gòu)⑤染色質(zhì)與染色體之間的轉(zhuǎn)換對于生命活動沒有意義⑥細胞失去細胞核之后,會立即停止生命活動【解析】選②③。核仁與核糖體的形成有關(guān),與中心體的形成無關(guān),①錯誤。細胞代謝旺盛,核質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流頻繁,需要更多核孔,②正確。染色質(zhì)含有DNA,DNA中的遺傳信息就是細胞生命活動的“藍圖”,③正確。原核細胞雖然沒有核膜,但有擬核,該區(qū)域有一個大型的環(huán)狀的裸露的DNA分子,原核細胞就是通過它來控制細胞代謝的,④錯誤。染色質(zhì)與染色體之間的轉(zhuǎn)換對于生命活動是有積極意義的,⑤錯誤。細胞失去細胞核后,因為承擔(dān)生命活動的物質(zhì)還在,還能進行短暫的生命活動,⑥錯誤。2.下列人體細胞中,存活時間明顯短于其他三種的是 (

)A.心肌細胞B.小腸絨毛上皮細胞C.血液中成熟的紅細胞D.神經(jīng)細胞【解析】選C。人體成熟的紅細胞沒有細胞核,不能正常地完成各項生命活動,因此壽命較短。3.如圖為某種生物的細胞核及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,有關(guān)敘述正確的是 (

)A.核孔是大分子物質(zhì)進出的通道,不具有選擇性B.圖示中有中心體說明該生物為低等植物或動物C.染色質(zhì)或粗或細,由DNA和蛋白質(zhì)組成D.黑藻和藍細菌均無圖示結(jié)構(gòu)【解析】選B。核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)進出的通道,但核孔對物質(zhì)的進出具有選擇性,A項錯誤;中心體存在于低等植物細胞和動物細胞中,圖示中有中心體說明該生物為低等植物或動物,B項正確;染色質(zhì)是極細的絲狀物,主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,C項錯誤;黑藻是真核生物,有圖示結(jié)構(gòu),D項錯誤。4.生物體中有兩類特殊的細胞:人成熟的紅細胞和精子,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),這兩類細胞的壽命都較短,這一事實體現(xiàn)了 (

)A.環(huán)境因素的影響B(tài).功能對壽命的影響C.遺傳因素的影響 D.核、質(zhì)的相互依存關(guān)系【解析】選D。細胞只有保證結(jié)構(gòu)的完整性,才能完成正常的生命活動,細胞質(zhì)和細胞核是相互依存、不可分割的。人成熟的紅細胞無細胞核,精子幾乎沒有細胞質(zhì),兩者的壽命都較短,體現(xiàn)了核、質(zhì)的相互依存關(guān)系。5.(2020·永州高一檢測)下列有關(guān)