2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第3節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案新人教版必修13

PAGE7-第3節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對(duì)接1.闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中。2．試驗(yàn)：嘗試制作真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模型。1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)。2．科學(xué)思維——模型與建模：通過(guò)制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，駕馭模型制作的方法。3．科學(xué)探究——通過(guò)對(duì)細(xì)胞核功能的試驗(yàn)分析，駕馭比照試驗(yàn)的設(shè)置。一、細(xì)胞核的功能1．探究細(xì)胞核功能的試驗(yàn)(1)美西螈胚胎細(xì)胞的核移植試驗(yàn)①試驗(yàn)過(guò)程：將黑色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核取出來(lái)，移植到白色美西螈的去核卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞，培育、移植后發(fā)育長(zhǎng)大的美西螈，全部是黑色的。②試驗(yàn)結(jié)論：美西螈的皮膚顏色是由細(xì)胞核限制的。(2)蠑螈受精卵的橫縊試驗(yàn)①科學(xué)家用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為兩半，中間只有很少的細(xì)胞質(zhì)相連。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有核的一半：能分裂,無(wú)核的一半：停止分裂))②當(dāng)有核的一半分裂到16～32個(gè)細(xì)胞時(shí)，將一個(gè)細(xì)胞核擠到無(wú)核的一半。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原來(lái)有核的一半：接著分裂、分化，并發(fā)育成正常的,胚胎,原來(lái)無(wú)核的一半：起先分裂、分化，并發(fā)育成正常的,胚胎，只是發(fā)育得慢一些))③試驗(yàn)結(jié)論：蠑螈細(xì)胞的分裂、分化受細(xì)胞核限制。(3)變形蟲切割培育試驗(yàn)①用玻璃針將變形蟲切成兩半eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有核的一半：能攝食、對(duì)刺激有反應(yīng)；失去的伸縮泡,可以再生；能生長(zhǎng)和分裂,無(wú)核的一半：能消化已吞噬的食物，不能攝食、對(duì)刺,激無(wú)反應(yīng)))②若用顯微鉤針將有核的一半的細(xì)胞核鉤出：a．無(wú)核的部分：與上述無(wú)核的一半一樣。b．剛好給無(wú)核的部分重新植入一個(gè)細(xì)胞核：各項(xiàng)生命活動(dòng)又會(huì)復(fù)原。③試驗(yàn)結(jié)論：變形蟲生長(zhǎng)、分裂等生命活動(dòng)離不開細(xì)胞核。(4)傘藻的嫁接試驗(yàn)①傘藻的結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.單填“單”或“多”細(xì)胞生物,b.由“帽”、柄及假根組成,c.細(xì)胞核位于假根部位))②傘藻嫁接試驗(yàn)將兩種傘藻柄與假根“拼接”↓新生傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)取決于假根(填“假根”或“柄”)一方③傘藻核移植試驗(yàn)取傘形帽傘藻的核eq\o(→,\s\up9(移植))去核的菊花形帽傘藻假根中→新長(zhǎng)出的傘帽為傘形。④試驗(yàn)結(jié)論：傘藻“帽”的形態(tài)結(jié)構(gòu)主要取決于細(xì)胞中的細(xì)胞核。2．細(xì)胞核功能細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的限制中心。二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與建構(gòu)模型1．結(jié)構(gòu)2．染色質(zhì)的組成及特點(diǎn)(1)組成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(DNA,蛋白質(zhì)))(2)特點(diǎn)：簡(jiǎn)單被堿性染料染成深色。3．建構(gòu)模型(1)概念：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)相識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)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DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子結(jié)構(gòu)的共同特征。三、細(xì)胞在生命系統(tǒng)中的地位1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)困難而精致。(2)各組分之間分工合作成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。2．地位(1)生物體結(jié)構(gòu)的基本單位。(2)生物體代謝和遺傳的基本單位。推斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．某些細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，說(shuō)明細(xì)胞核不是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)所必需的。 ()2．細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，是細(xì)胞的限制中心。 ()3．核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和DNA自由進(jìn)出。 ()4．代謝旺盛的細(xì)胞，核孔數(shù)目較多。 ()5．染色質(zhì)和染色體是存在于細(xì)胞核中的兩種不同物質(zhì)。 ()提示：1.×極少數(shù)細(xì)胞由于特別的功能無(wú)細(xì)胞核，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核，細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)必需的。2．√3．×核孔具有選擇性，DNA不能進(jìn)出，蛋白質(zhì)的進(jìn)入是有選擇的。4．√5．×染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)的兩種狀態(tài)。細(xì)胞核的功能1．探究試驗(yàn)分析(1)教材第54頁(yè)資料1中缺乏比照試驗(yàn)，可增加“將白色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核移植到黑色美西螈的去核卵細(xì)胞中”的比照組，以增加結(jié)論的勸服力。(2)教材第54至55頁(yè)資料2、3都既有相互比照，又有自身前后比照。資料4相互比照。(3)由教材第54至55頁(yè)資料2、3還說(shuō)明細(xì)胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性，才能完成正常的生命活動(dòng)。2．相關(guān)試驗(yàn)歸納總結(jié)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(資料1),\x(資料4)))eq\o(→,\s\up9(推論))eq\x(細(xì)胞核是遺傳的限制中心)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(資料2),\x(資料3)))eq\o(→,\s\up9(推論))eq\x(細(xì)胞核是代謝的限制中心)深化探究：資料4在探討過(guò)程中，已經(jīng)做了傘藻的傘柄與假根的嫁接試驗(yàn)，還有必要再做核移植試驗(yàn)嗎？說(shuō)出你的理由。提示：傘藻核移植試驗(yàn)可解除假根中其他物質(zhì)的影響，是對(duì)傘藻嫁接試驗(yàn)的補(bǔ)充，進(jìn)一步驗(yàn)證細(xì)胞核的功能。3．細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系存活時(shí)間緣由分析單獨(dú)的細(xì)胞核很快死亡缺乏細(xì)胞質(zhì)供應(yīng)的養(yǎng)分和能量單獨(dú)的細(xì)胞質(zhì)存活一段時(shí)間后死亡細(xì)胞質(zhì)中由細(xì)胞核限制合成的物質(zhì)在一段時(shí)間內(nèi)仍可發(fā)揮作用細(xì)胞核＋細(xì)胞質(zhì)正常生活細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體1．有人利用真核單細(xì)胞生物a、b做了如下試驗(yàn)，這個(gè)試驗(yàn)最能說(shuō)明的問(wèn)題是()A．限制c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核B．限制c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞質(zhì)C．c性狀發(fā)生是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的遺傳信息共同確定的D．細(xì)胞核內(nèi)的遺傳信息限制生物一切性狀的發(fā)生A[細(xì)胞c的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)都來(lái)自細(xì)胞b，但細(xì)胞核來(lái)自細(xì)胞a，其性狀與細(xì)胞a相同，說(shuō)明限制c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核，A正確，B、C錯(cuò)誤；本試驗(yàn)無(wú)法說(shuō)明細(xì)胞核內(nèi)的遺傳信息限制生物一切性狀的發(fā)生，而且細(xì)胞質(zhì)中也有少量的遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。]2．傘藻結(jié)構(gòu)可分為“帽”、柄和假根3部分?？茖W(xué)家用地中海傘藻和細(xì)圓齒傘藻做嫁接試驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。該試驗(yàn)?zāi)軌虻贸龅慕Y(jié)論是()A．細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在結(jié)構(gòu)上沒有聯(lián)系B．傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成取決于細(xì)胞核C．傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與“假根”有關(guān)D．該試驗(yàn)中缺少比照，不能得出結(jié)論C[分析題圖試驗(yàn)，無(wú)法推斷出細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)在結(jié)構(gòu)上沒有聯(lián)系，A錯(cuò)誤；分析題圖試驗(yàn)可知，傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與“假根”有關(guān)，但是無(wú)法得知與假根中的細(xì)胞核有關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；該試驗(yàn)為相互比照，可以得出相關(guān)結(jié)論，D錯(cuò)誤。]細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與模型構(gòu)建1．核膜的結(jié)構(gòu)和功能2．核仁(1)結(jié)構(gòu)：光學(xué)顯微鏡下為折光性較強(qiáng)的致密小體。(2)功能①核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。②蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，核仁較大。3．染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色體不同點(diǎn)存在時(shí)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(diǎn)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(shí)期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：1．(2024·全國(guó)卷Ⅲ)下列與真核生物細(xì)胞核有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞中的染色質(zhì)存在于細(xì)胞核中B．細(xì)胞核是遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的場(chǎng)所C．細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的限制中心D．細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)的合成須要能量B[細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的限制中心，真核細(xì)胞中的染色質(zhì)存在于細(xì)胞核中，A、C正確；真核細(xì)胞的翻譯過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，B錯(cuò)誤；細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA的生物合成須要消耗能量，D正確。]2．下圖為細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述正確的是()A．①是由DNA和蛋白質(zhì)組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)B．②是產(chǎn)生核糖體、RNA和蛋白質(zhì)的場(chǎng)所C．蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子可以穿過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核D．核孔對(duì)物質(zhì)的運(yùn)輸具有選擇性D[圖中①是染色質(zhì)，是由蛋白質(zhì)和DNA組成的絲狀結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；②是核仁，與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；③是核孔，蛋白質(zhì)和RNA可選擇性通過(guò)核孔，但DNA不能通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；核孔也具有選擇透過(guò)性，選項(xiàng)D正確。][課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語(yǔ)句歸納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(shí)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(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的限制中心。6.模型包括物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型等。1．下圖所示為科學(xué)家進(jìn)行的蠑螈受精卵橫縊試驗(yàn)。你認(rèn)為該圖最能說(shuō)明()A．細(xì)胞質(zhì)限制著細(xì)胞的性狀B．細(xì)胞核限制著細(xì)胞的性狀C．細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞分裂、分化親密相關(guān)D．細(xì)胞核與細(xì)胞分裂、分化親密相關(guān)D[蠑螈受精卵橫縊為兩部分，無(wú)核部分與有核部分相互比照，后來(lái)無(wú)核部分?jǐn)D進(jìn)細(xì)胞核后與之前自身前后比照，均說(shuō)明細(xì)胞核限制著細(xì)胞的分裂和分化。]2．下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述正確的是()A．核膜不與細(xì)胞內(nèi)的其他膜相連B．核仁與細(xì)胞核內(nèi)蛋白質(zhì)的合成有關(guān)C．DNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)限制細(xì)胞的代謝D．細(xì)胞周期中染色體和染色質(zhì)發(fā)生周期性改變D[本題考查細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能。核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜是相連的。核仁與rRNA和核糖體的形成有關(guān)，細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的。細(xì)胞核中的DNA不能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。]3．(2024·全國(guó)卷Ⅱ)在真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞核中能夠合成的物質(zhì)分別是()A．脂質(zhì)、RNA B．氨基酸、蛋白質(zhì)C．RNA、DNA D．DNA、蛋白質(zhì)A[真核細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的車間，在細(xì)胞核中RNA由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨基酸可以從細(xì)胞外干脆汲取，也可以在細(xì)胞質(zhì)中的代謝中轉(zhuǎn)化而來(lái)，蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體，B項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型時(shí)，首先要考慮的是()①科學(xué)性②好用性③精確性④美觀性A．①②B．③④C．①③D．②④C[本題考查科學(xué)思維。在嘗試制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型時(shí)，科學(xué)性、精確性應(yīng)當(dāng)是第一位的，其次才是模型的美觀與否。]5．下面為典型細(xì)胞核及其四周部分結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)只有在________細(xì)胞中，運(yùn)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(guò)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