人教版高中生物必修1分子與細胞第3章第3節(jié)細胞核的結構和功能課件

第3節(jié)細胞核的結構和功能第3章細胞的基本結構1．細胞核的分布除了高等植物成熟的篩管細胞和____________________等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核。知識點1細胞核的功能哺乳動物成熟的紅細胞2．探究細胞核功能的相關實驗(1)美西螈核移植實驗①實驗過程：該實驗中，黑色美西螈提供______，白色美西螈提供______________等結構。②實驗結果：子代美西螈全部發(fā)育成__色。③實驗結論：美西螈皮膚顏色的遺傳是由______控制的。細胞核細胞質、細胞膜黑

細胞核(2)蠑螈受精卵橫縊實驗①實驗過程

②實驗結果：a．有核的一半______，無核的一半________；b．將一個細胞核擠入無核的一半后，無核一半________。③實驗結論：細胞的分裂、分化是由______控制的。能分裂停止分裂開始分裂細胞核(3)變形蟲切割實驗①實驗過程②實驗結果：a．有核一半______、對刺激______、伸縮泡可以再生、還能生長和分裂，無核一半________、對刺激______、高爾基體和內質網退化；b．去核后生命活動喪失，加核后生命活動____。③實驗結論：變形蟲的攝食、生長、分裂、再生、應激性是由______控制的。能攝食有反應不能攝食無反應恢復細胞核(4)傘藻嫁接實驗與核移植實驗①實驗過程

a．去“帽”→換柄→培養(yǎng)。b．去“帽”、去核→植入核→培養(yǎng)。②實驗結果：在傘藻嫁接實驗中，新長出的“帽”跟提供____的傘藻的“帽”相同；在傘藻核移植實驗中，新長出的“帽”跟提供______的傘藻的“帽”相同。③實驗結論：生物體形態(tài)結構的建成與______有關。假根細胞核細胞核傘藻核移植實驗是對傘藻嫁接實驗的補充，請分析該實驗排除了傘藻嫁接實驗中什么因素對實驗結果的干擾。提示：排除了假根中其他物質對實驗結果的影響，進一步驗證細胞核的作用。3．細胞核的功能細胞核是遺傳信息庫，是______________的控制中心。細胞代謝和遺傳基于對真核細胞的細胞核功能及其探究實驗的分析，判斷下列表述是否正確。1．某些細胞無細胞核，說明細胞核不是細胞進行生命活動所必需的。

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)提示：極少數細胞由于特殊的功能無細胞核，真核細胞一般都有細胞核，細胞核是細胞生命活動所必需的?！?．細胞核是遺傳物質儲存和細胞代謝的主要場所，是細胞的控制中心。

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)提示：細胞質基質是細胞代謝的主要場所。3．傘藻嫁接與核移植實驗證明了細胞核是生命活動的控制中心。

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)提示：傘藻的相關實驗證明了傘藻帽的形狀由細胞核控制?！痢?．傘藻嫁接與核移植實驗證明傘藻帽的形狀都由細胞核控制，傘藻的其他性狀也都是由細胞核控制的。

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)提示：傘藻的嫁接與核移植實驗并未證明其他性狀也都是由細胞核控制的。×材料1蛙成熟的未受精的卵細胞具有活躍的DNA合成能力，而腦細胞幾乎不能分裂?？茖W家進行了如圖所示的核移植實驗。材料2

漢麥林的實驗如下圖所示，將單細胞的地中海杯狀藻先在近核處切斷(a)，再在近杯處切斷(e)，此中間的莖(b)置于海水中可再生一杯(c)，但將此杯切掉后，不能再生第二個杯(d)；e處不能再生出其他部分；a處可以再生一完整個體(f)，將其切斷后的g處，還可再生一完整個體。1．腦細胞無核部分仍能存活一段時間，但最終死亡的原因是什么？提示：失去細胞核的控制，細胞質無法合成新的物質等。2．由材料1的相關實驗得出的結論是什么？提示：細胞只有保持其結構的完整性，才能正常地進行生命活動。3．由材料2的實驗可以得出的結論是什么？(至少寫兩點)提示：決定杯狀藻的藻杯形態(tài)發(fā)生的遺傳信息可能來自細胞核；b能再生一杯是因為b中含有與藻杯再生有關的物質。[深化歸納]1．細胞核功能探究實驗對照狀況分析(1)蠑螈受精卵橫縊實驗——既有相互對照(無核與有核對照)，又有自身前后對照(對無核一半重新擠入核)。(2)變形蟲切割實驗——既有相互對照(無核與有核對照)，又有自身前后對照(進行核移植)。(3)傘藻嫁接與核移植實驗——有相互對照(傘形帽傘藻柄＋菊花形帽傘藻假根與傘形帽傘藻假根＋菊花形帽傘藻柄)，而且為排除假根中其他物質的干擾作用，設置了傘藻核移植實驗。2．關于細胞核的易錯點(1)有些真核細胞有2個細胞核，如雙小核草履蟲；有的有多個核，如人的骨骼肌細胞中的細胞核可達數百個。(2)沒有細胞核的真核細胞，既不能生長也不能分裂，如哺乳動物成熟的紅細胞；人工去核的細胞一般不能存活太久。(3)細胞核并不是細胞代謝中心，而是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的主要場所是細胞質基質。[對點練習]1．將甲種(傘形帽)傘藻的A部分與乙種(菊花形帽)傘藻的B部分嫁接在一起，第一次長出的帽狀體呈中間類型，若切除這一帽狀體，第二次長出的帽狀體為與甲種傘藻相同的傘形帽。下列分析錯誤的是(

)A．甲、乙兩種傘藻的細胞中均含有多種具膜細胞器B．中間類型可能同時含甲、乙兩種傘藻的蛋白質C．若再次切除帽狀體，長出的帽狀體仍為傘形帽D．該實驗證明了帽狀體的形態(tài)建成只受細胞核控制√D

[圖中傘藻具有細胞核，為真核生物，細胞中含有線粒體、內質網、高爾基體等多種具膜細胞器，A正確；將甲種(傘形帽)傘藻的A部分與乙種(菊花形帽)傘藻的B部分嫁接在一起，第一次長出的帽狀體可能同時含甲、乙兩種傘藻的蛋白質，呈中間類型，B正確；由于細胞核是甲種(傘形帽)傘藻提供的，所以若切除帽狀體，再次長出的帽狀體仍為傘形帽，C正確；該實驗證明了帽狀體的形態(tài)建成受細胞核所在的基部控制，但是不能證明只受細胞核控制，D錯誤。]2．細胞核具有什么功能？科學家通過下列實驗(見下圖)進行探究：①用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只有很少的細胞質相連，結果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續(xù)分裂；②b部分分裂到16～32個細胞時，將一個細胞核擠到不能分裂的a部分，結果a部分開始分裂、分化，進而發(fā)育成胚胎，只是發(fā)育得比b慢一些。下列敘述不正確的是(

)A．實驗結果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關B．實驗說明細胞的壽命與細胞核有關C．實驗②中，a部分的操作與實驗①中形成對照D．實驗①中，b部分屬于對照組，a部分屬于實驗組B

[有核或植入核的部分能分裂、分化，無核的部分則停止分裂，說明細胞核與細胞的分裂、分化有關，A正確；該實驗不涉及細胞的壽命，不能證明細胞核與細胞的壽命有關，B錯誤；實驗②中，a部分植入核，與實驗①中形成對照，C正確；實驗①中，a部分無核不分裂，與b有核部分形成對照，因此b部分屬于對照組，a部分屬于實驗組，D正確。]√1．細胞核的結構知識點2細胞核的結構雙層細胞質RNA核糖體DNA和蛋白質DNA核質信息2．建構模型(1)概念：模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對象所作的一種____________的描述。(2)類型：________、________、數學模型等。(3)舉例：沃森和克里克制作的________________模型屬于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子結構的共同特征。簡化的概括性物理模型概念模型DNA雙螺旋結構3．細胞在生命系統中的地位(1)結構特點①結構復雜而精巧。②各組分之間________成為一個統一的整體。(2)形成的原因①幾十億年____的產物。②是__________長期相互作用的結果。(3)地位①生物體____的基本單位。②________________的基本單位。分工合作進化生物與環(huán)境結構生物體代謝和遺傳蛋白質的合成需要RNA的指導，而RNA是在細胞核中合成后進入細胞質的，那么蛋白質合成旺盛的細胞，核孔的數量會如何變化？提示：核孔數量增多?；趯毎私Y構的認識，判斷下列表述是否正確。1．核膜上的核孔可以讓蛋白質和DNA自由進出。

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)提示：核孔具有選擇性，DNA不能進出，蛋白質的進入是有選擇的。2．染色質和染色體是存在于細胞核中的兩種不同物質。

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)提示：染色質和染色體是同一種物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)?！痢?．細胞中核糖體的形成一定與核仁有關。

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)提示：原核細胞中有核糖體，無核仁。4．DNA雙螺旋結構模型屬于物理模型。

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)5．細胞只有保持其結構的完整性，才能正常地完成各項生命活動。

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)×√√材料1核孔并不是一個簡單的孔洞，而是一個復雜的結構，稱為核孔復合體，主要由蛋白質構成。2022年1月11日，中國科學院生物物理研究所生物大分子國家重點實驗室孫飛課題組聯合北京大學張傳茂課題組等，在爪蟾核孔復合體外環(huán)結構研究方面取得了最新成果。下圖表示物質通過核孔復合體的輸入和輸出過程。材料2如圖表示非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗。1．大分子物質(RNA和蛋白質)也能通過核孔進出細胞核，是否說明核孔不具有選擇性？提示：不是。核孔也具有選擇性，如核內合成的RNA可以通過核孔到細胞質中，但是DNA和染色質就不能通過核孔到細胞質中。2．代謝越旺盛的細胞中，蛋白質合成量越大，核質之間的物質交換越頻繁。那么核仁大小、核孔數量與細胞代謝程度有什么關系？提示：代謝越旺盛的細胞，核仁較大，核孔數量較多。3．分析材料2的實驗過程可得出什么結論？提示：放射性尾部能從細胞質通過核孔進入細胞核中，但放射性頭部卻不能從細胞質通過核孔進入細胞核中。[深化歸納]1．染色質與染色體的比較

染色質染色體不同點存在時期分裂間期分裂期形態(tài)細絲狀圓柱狀或桿狀相同點成分主要是DNA和蛋白質特性易被堿性染料染成深色功能遺傳信息的主要載體

染色質染色體關系同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，轉化關系：染色質

染色體2．細胞核與DNA的關系[對點練習]3．細胞核是真核細胞內最大、最重要的細胞結構，它是英國科學家布朗于1831年發(fā)現并命名的。大多呈球形或橢圓形。通常一個，也有兩個或多個的。下列有關細胞核的敘述正確的是(

)A．在電鏡下觀察原核細胞，可以看到細胞核的主要結構由a、b、d和e組成B．胰島B細胞(能分泌胰島素)比口腔上皮細胞的核仁大、核孔數目多C．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的中心D．c主要成分是蛋白質和核酸，與真核細胞分裂有關√B

[原核細胞無細胞核，其擬核無a染色質、b核仁、d核膜和e核孔，A錯誤；胰島B細胞與口腔上皮細胞相比，前者能合成與分泌胰島素(分泌蛋白)，而口腔上皮細胞為高度分化的細胞，代謝較弱，因此胰島B細胞中的核仁大、核孔數目多，B正確；細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，代謝中心是細胞質基質，C錯誤；c為中心體，其主要成分是蛋白質，與細胞分裂有關，D錯誤。]4．施一公團隊解析核孔復合物(NPC)高分辨率結構的研究論文，震撼了結構分子生物學領域。文中提到，真核生物最重要的遺傳物質DNA主要位于核內，而一些最重要的功能蛋白和結構蛋白的合成卻主要位于核外，因此真核生物細胞質和細胞核之間有一個雙向通道，組成這個通道的生物大分子就是NPC。下列相關分析正確的是(

)A．NPC的數量與細胞代謝強度有關B．蛋白質和DNA等大分子可以通過NPC進出細胞核C．附著有NPC的核膜與內質網膜、高爾基體膜直接相連D．大分子通過NPC進出細胞核不需要消耗能量√A

[分析題意可知，NPC是真核生物細胞質和細胞核之間的一個雙向通道，可以實現細胞核和細胞質之間的物質交換和信息交流，故NPC的數量與細胞代謝強度有關，A正確；NPC具有選擇透過性，DNA不能通過NPC進出細胞核，B錯誤；附著有NPC的核膜與內質網膜直接相連，但不能與高爾基體膜直接相連，C錯誤；大分子通過NPC進出細胞核需要消耗能量，D錯誤。]易錯警示關注細胞核的三個易錯點(1)核膜是具有雙層膜的結構，但細胞核不屬于具有雙層膜的細胞器。(2)核膜和核孔均具有選擇透過性。RNA、蛋白質等大分子物質可以通過核孔，細胞核內的DNA不能通過核孔進入細胞質。(3)核仁不是遺傳物質的儲存場所。細胞核中的遺傳物質分布在染色質(染色體)上。1．核膜是不連續(xù)的雙層膜，其上有核孔。核孔是RNA和蛋白質等大分子進出的通道。2．染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，主要成分是DNA和蛋白質。3．核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。4．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。5．細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。6．模型：是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，包括物理模型、概念模型、數學模型等。1．為研究細胞核的功能，研究人員進行了大量的實驗，下圖是探究細胞核功能的兩個經典實驗。下列有關敘述錯誤的是(

)課堂檢測素養(yǎng)測評243題號15A．實驗一不能說明細胞核與細胞質相互依存的關系B．實驗一說明美西螈皮膚細胞中黑色素的合成是由細胞核控制的C．實驗二中有核和無核部分均為實驗組，自變量是有無細胞核D．實驗二結果可說明細胞核與細胞的分裂、分化有關243題號15√C

[實驗一沒有探究細胞核與細胞質的關系，實驗一將黑色美西螈的細胞核移植到白色美西螈的去核卵細胞中，美西螈全為黑色，說明美西螈的膚色是由細胞核控制的，A正確；白色美西螈的去核卵細胞與黑色美西螈的細胞核融合后的重組細胞最后發(fā)育成黑色美西螈，說明黑色素的合成是由細胞核控制的，B正確；實驗二中有核部分是對照組，無核部分是實驗組，自變量是有無細胞核，C錯誤；實驗二說明無細胞核的細胞不分裂不分化，可說明細胞核與細胞的分裂、分化有關，D正確。]243題號152．細胞核是遺傳信息庫。下列有關細胞核的敘述，正確的是(

)A．核膜為雙層膜，把核內物質與細胞質分開B．不同的細胞內，核仁的大小和數量都是一定的C．細胞核內的核仁被破壞，不會影響蛋白質的合成D．在光學顯微鏡下觀察真核細胞，可以看到細胞核的主要結構有核膜、核仁和染色質√243題號15A

[核膜為雙層膜，把核內物質與細胞質分開，A正確；核仁的大小、形狀和數目隨著生物種類、細胞類型和細胞代謝狀態(tài)不同而變化，B錯誤；核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，核糖體是蛋白質的合成場所，核仁被破壞，會影響蛋白質的合成，C錯誤；核膜、核仁屬于亞顯微結構，光學顯微鏡下觀察不到，D錯誤。]243題號153．如圖所示為細胞核結構模式圖，下列有關敘述錯誤的是(

)A．①容易被堿性染料染成深色B．②與某種RNA的合成有關C．胰島細胞比口腔上皮細胞中③的數目少D．④參與構成了細胞的生物膜系統√243題號15C

[①表示染色質，容易被堿性染料染成深色，A正確；②表示核仁，與某種RNA的合成及核糖體的形成有關，B正確；胰島細胞(分泌胰島素，是分泌蛋白)比口腔上皮細胞中③核孔的數目多，C錯誤；④表示核膜，而細胞膜、細胞器膜和核膜等構成了細胞的生物膜系統，D正確。]243題號154．模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，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。模型的形式很多，如用3D打印技術制作的真核細胞三維結構模型屬于(

)A．數學模型 B．概念模型C．物理模型 D．以上都不是243題號15√C

[模型包括物理模型、概念模型、數學模型等，物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，用3D打印技術制作的真核細胞三維結構模型屬于物理模型，C正確，A、B、D錯誤。]243題號155．為了增強對細胞核結構整體性的理解，某同學以DNA為核心做的細胞核概念模型如圖所示。回答下列問題：243題號15(1)核膜共