2022-2023学年 人教版 必修1细胞核的结构和功能 教案

1、第3节细胞核的结构和功能核 心 素 养 解 读1.生命观念运用结构与功能观和系统观，分析细胞核结构与功能之间的联系。2科学思维构建细胞结构模型，阐明细胞各部分通过分工合作，共同完成细胞的某些生理活动。知 识 网 络晨读必背1.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。2细胞核控制着细胞的代谢和遗传，其结构包括核膜、核仁、染色质和核孔等。3染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。4细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。5模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的

2、概括性的描述。模型包括物理模型、概念模型、数学模型等多种形式。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。 一、细胞核的分布与功能1分布除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。将下列探究细胞核有什么功能的实验名称与结论配对（连线）。答案：bcda3细胞核的功能：（1）细胞核是遗传信息库。（2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。二、细胞核的结构与建构模型（1）细胞核内行使遗传功能的结构是染色质。（）（2）核孔是大分子物质进出细胞核的通道，如RNA、蛋白质等，核孔具有选择性，可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。（）（3）通常情况下

3、，真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。（）（4）核仁是细胞核中最显著的结构，电子显微镜下才可见。（）（5）真核细胞一般有1个细胞核，极少数细胞无细胞核，有些细胞有2个及以上的细胞核。（）（6）染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种形态。（）（7）细胞核是遗传和代谢中心，一般位于细胞中央。（）（8）细胞内核糖体的形成均与核仁有关。（） 1黑、白美西螈核移植实验（教材第54页资料1）中缺乏对照实验，请设计实验以增强结论的说服力。提示：可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对比实验。2蝾螈受精卵的横缢实验和变形虫切割培养实验是如何形成对照的？提

4、示：既有相互对照，又有自身前后对照（如图）。3伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做了嫁接实验，通过该实验能否说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核？为什么？提示：不能说明。因为假根中既有细胞核又有细胞质，不能说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核。相关实验归纳总结名师点拨1细胞核和细胞质是相互依存的关系。2.深入理解实验的对照性原则。精典例题1科学家将每个变形虫切成两半，一半含有细胞核，一半没有细胞核，将所有细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，实验结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（）A第2天到第3天，无核细胞的死亡数迅速增加

5、，原因主要是实验操作对细胞造成损伤B无核细胞仍能存活一段时间，原因是细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用C培养过程中有核细胞存活细胞个数也会减少D若将有核细胞的细胞核取出，剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至细胞死亡【解析】第2天到第3天，无核细胞的死亡数迅速增加，原因主要是没有细胞核，细胞的生命活动无法正常进行，A错误；无核细胞仍能存活一段时间，原因是虽然无细胞核控制新蛋白质合成，但细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用，B正确；由于有核细胞会发生细胞凋亡，故培养过程中有核细胞存活细胞个数也会减少，C正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，若将有核细胞的细胞核取出，剩余部分的新陈代谢速度会逐

6、渐减缓直至死亡，D正确。故选A。【答案】A 如图为细胞核结构示意图，据图探究：1关于核膜的几个问题：（1）核膜的成分？（2）核膜都是双层膜吗？（3）核膜的功能是什么？（4）所有的细胞都有核膜吗？提示：（1）核膜主要化学组成是磷脂分子和蛋白质分子。（2）核膜是双层膜结构，外膜上附着许多核糖体，常与内质网膜相连，核膜不是完全连续的，其上有核孔。（3）起屏障作用，把核内物质（主要是DNA）与细胞质分隔开。控制细胞核与细胞质之间的信息交流与物质交换。小分子、离子等物质主要通过核膜进出，大分子物质主要通过核孔进出。化学反应的场所之一，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行。（4）原核细胞和真核细胞的分裂

7、期，没有核膜。2核仁的功能是什么？不同细胞的核仁有何不同？提示：核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核仁是细胞核中最显著的结构。核仁的大小、形状和数目随生物的种类、细胞类型和代谢状态而变化，蛋白质合成旺盛、代谢活跃的细胞，如分泌细胞，核仁较大。3染色质和染色体有何关系？提示：染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。两者的转化关系为染色质 eq o(,sup7(分裂时),sdo5(分裂结束) 染色体。细胞核的结构和功能结构特点功能核膜核膜是真核细胞所特有的结构核膜是双层膜，外层核膜与内质网膜相连，核膜外侧附着有大量的核糖体，附着有较多的酶将细胞核与细胞质分隔开，具有一定的保

8、护作用，有利于多种化学反应的进行可控制某些离子和小分子物质进出细胞核核仁折光率较大，颜色深与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关核孔是核膜上的一种孔道结构能选择性地转运核内外物质，是某些大分子物质（RNA和蛋白质）进出细胞核的通道染色质（染色体）成分：主要为蛋白质和DNA特性：容易被碱性染料染成深色存在形式：染色质（分裂结束）、染色体（分裂时）形态：染色质为丝状物，染色体为圆柱状或杆状染色质是真核细胞的遗传物质DNA的主要载体染色质（染色体）细胞核内的无定形成分构成核内的液体环境精典例题2下图为细胞核结构模式图，下列有关其结构与功能的叙述，正确的是（）A主要成分是DNA和蛋白质，原核生物中也有

9、B组成核糖体的RNA和蛋白质由合成，蛋白质合成旺盛的细胞内，体积较大C核孔是物质交换和信息交流的通道，细胞代谢越旺盛，越大越多D细胞核是遗传信息库，是细胞代谢的中心【解析】分析题图可知，为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，原核生物没有成形的细胞核，故没有染色质，A错误；为核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，蛋白质由核糖体合成，B错误；为核孔，是细胞核和细胞质物质交换和信息交流的通道，细胞代谢越旺盛，核孔越大越多，C正确；细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质基质，D错误。故选C。【答案】C名师点拨核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，

10、核孔数量多，核仁较大。 1科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，其代谢活动又恢复。这说明了细胞核是（D）A细胞代谢的主要场所B遗传物质的储存场所C细胞性状的控制中心D细胞生命活动的控制中心解析：细胞代谢的主要场所是细胞质基质，A错误；细胞核是细胞遗传物质的储存场所，也是细胞性状遗传的控制中心，但与题干信息无关，B、C错误；根据题意分析可知，由于除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止，而当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复，说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，D正确。2伞藻是单细胞生物。伞藻的嫁接和核移植实验如图所示。该实验支持的结论是（C

11、）A核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道B伞藻的形态结构特点取决于细胞质内的物质C伞藻的形态结构特点取决于细胞核内的物质D伞藻细胞核内的遗传物质是DNA解析：该实验不能证明核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道，A错误；伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验，综合说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核内的物质，B错误，C正确；该实验不能证明伞藻细胞核内的遗传物质是DNA，D错误。故选C。3科学家通过蝾螈受精卵横缢实验探究细胞核的功能（如下图）：用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半（a）停止分裂，有核的一半（b）能继续分裂；b部分分裂到1632个细胞时，将一个

12、细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。下列有关叙述正确的是（B）A实验中，a部分作为空白对照组、b部分是实验组B实验中，a部分挤入核前后构成自身对照C实验结果可以说明细胞的分裂、分化需要细胞核与细胞质的密切配合D实验验证了细胞核是细胞代谢和一切生物性状遗传的控制中心解析：实验中，a部分与b部分相互进行对比，说明细胞核控制着细胞分裂，该实验为对比实验，A错误；实验中，b部分分裂到1632个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎，a部分挤入核前后构成自身对照，且a部分与b部分构成相互对照，证明了细胞核控制着细胞分裂、分化，B正确；

13、据实验可知，无核的a部分不分裂，故实验结果不能说明细胞质也与细胞的分裂、分化有关，C错误；通过上述实验说明细胞核控制着细胞的分裂、分化和生物体的发育，但细胞核并非是一切生物性状遗传的控制中心，如原核细胞无成形细胞核，D错误。故选B。4有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是（A）A控制c性状发生的遗传信息来自细胞核B控制c性状发生的遗传信息来自细胞质Cc性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的D细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生解析：细胞c的细胞膜和细胞质都来自细胞b，但细胞核来自细胞a，其性状与细胞a相同，说明控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，A正确，

14、B错误；c性状发生是由细胞核的遗传信息决定的，C错误；本实验无法说明细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生，而且细胞质中也有少量的遗传物质，D错误。故选A。5科学家将活细胞分成2部分，一部分含有细胞核，一部分不含细胞核，其他培养条件均相同，得到的实验数据如表。下列说法错误的是（C）时间/天12341030细胞无核部分的存活个数816220000细胞有核部分的存活个数797877746765A.无核细胞的死亡率要比有核细胞的高B有核细胞的死亡可能是因为细胞的正常死亡C无核细胞仍能存活一定时间，说明细胞核对细胞并非不可或缺D此实验说明细胞的完整性是其进行正常生命活动的必要保证解析：分析题表中数据

15、可知，细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长，所以无核细胞的死亡率要比有核细胞的高，A正确；细胞有核部分的死亡可能是细胞正常死亡或是实验过程中人为因素对细胞造成伤害，B正确；无核细胞仍能存活一定时间，是因为细胞质中存在了部分物质维持细胞的生命，这些成分消耗结束后细胞即死亡，说明细胞核对细胞是不可或缺的，C错误；从表中数据可知，细胞核对于细胞的生命活动是不可缺少的，此实验说明细胞的完整性是其进行正常生命活动的必要保证，D正确。故选C。 6观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是（B）A图中3为核仁，与某种RNA的合成有关B图中2为核孔，是DNA和蛋白质进出的通道C图中4为核膜，是一种双层

16、膜D图中1为染色质，有时变为染色体解析：3为核仁，与核糖体的形成和某种RNA的合成有关，A正确；2为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，如蛋白质和RNA等，但DNA不能通过核孔，B错误；4为核膜，它是一种双层生物膜，C正确；1染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，D正确。故选B。7如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核的结构说法错误的是（B）A是指核膜，有四层磷脂分子，能够将核内物质与细胞质分开B是核孔，细胞核与细胞质中的物质可以自由通过，不具有选择性C蛋白质合成旺盛的细胞中，数量较多D是指染色质，在细胞分裂时可以高度螺旋化，变为染色体解析：是指核膜，核膜有2层，共四层磷脂分子，

17、能够将核内物质与细胞质分开，A正确；是核孔，具有选择透过性，细胞核与细胞质中的物质不可以自由通过，B错误；是核孔，实现核质之间的信息交流和物质交换，蛋白质合成旺盛的细胞中，核孔数量较多，C正确；是指染色质，在细胞分裂时可以高度螺旋化，缩短变粗，变为染色体，细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为染色质，D正确。故选B。8有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”，其主要原因是（D）A核膜含4层磷脂分子B核孔对物质进出核具有选择性C核仁与某种RNA的合成有关D染色质中含遗传物质DNA解析：核膜含有四层磷脂分子是核膜的结构，与其“大脑”的功能无关，A错误；核孔控制物质进出，说明核孔具有选择透过性，不能说明细胞

18、核为细胞的“大脑”，B错误；核仁与某种RNA的合成有关不能体现“大脑”功能，C错误；染色质中含遗传物质DNA控制细胞的代谢和遗传，因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”，D正确。故选D。9下图为某生物的细胞核及相关结构示意图。以下叙述错误的是（C）A核膜、细胞膜、细胞器膜等共同构成生物膜系统B细胞骨架能维持细胞形态，保持细胞内部结构的有序性C光学显微镜下可以观察到核膜和核仁，原核细胞的拟核无核膜D核孔是大分子物质进出的通道，具有选择性解析：细胞膜、核膜及细胞器膜等结构共同构成生物膜系统，A正确；细胞骨架能维持细胞形态，保持细胞内部结构的有序性，是由蛋白质纤维组成的网架结构，B正确；在电子显微镜

19、下观察细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁、核孔和染色质，光学显微镜镜下看不到核膜，原核细胞的拟核无核膜，C错误；核孔位于核膜上，是大分子物质进出的通道，具有选择性，如DNA分子不能通过，D正确。故选C。10核仁通常表现为单一或多个匀质的球形小体，是真核细胞核中最显著的结构。核仁的大小、形状和数目随生物的种类、细胞类型和细胞代谢状态变化。下列叙述正确的是（A）A唾液腺细胞比口腔上皮细胞的核仁大B核仁是合成某种RNA和核糖体蛋白的场所C所有细胞中核糖体的形成都与核仁有关D核仁是细胞核内行使遗传功能的结构解析：核仁与核糖体的形成有关，口腔上皮细胞与唾液腺细胞相比，唾液腺细胞能合成和分泌较多的

20、分泌蛋白，因此唾液腺细胞的核仁更大、核孔更多，A正确；核仁是合成某种RNA和形成核糖体的场所，合成核糖体蛋白的合成场所是核糖体，B错误；原核生物没有核仁，细胞中核糖体的形成与核仁无关，C错误；核仁是合成某种RNA和形成核糖体的场所，不行使遗传功能，染色质（体）是细胞核内行使遗传功能的结构，D错误。故选A。11如图是细胞核及其周围部分结构示意图。据图回答下列问题：（1）结构是核膜，由外层核膜和内层核膜（或双层核膜）构成，能与内质网直接相连，反映了生物膜在结构上的联系。（2）结构是遗传物质主要的载体，是染色质，其主要组成成分是DNA和蛋白质。结构与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。（3）结构是核

21、孔，不同类型的细胞核孔的数量不同，代谢旺盛的细胞，核孔的数量较多（填“较多”“相当”或“较少”），核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。（4）细胞核是真核细胞最重要的结构，请概述细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心。解析：（1）题图中核膜是由外膜和内膜两层膜构成的，作用是将细胞核内物质与细胞质分开，能与内质网膜直接相连，反映了生物膜在结构上的联系。（2）结构是染色质，是遗传物质主要的载体，其主要成分是DNA和蛋白质。结构是核仁，与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关。（3）结构是核孔，其功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，不同类型的细胞核

22、孔的数量不同，代谢旺盛的细胞，核孔的数量较多。（4）细胞核是真核细胞最重要的结构，细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心。细胞核移植技术就是将供体细胞核移入除去细胞核的卵母细胞中，使后者不需要经过精子穿透等有性生殖过程即可被激活，分裂并发育成新个体，使得核供体的遗传信息得到复制。细胞核移植技术也称为克隆技术。2017年11月27日，世界上首例体细胞克隆猴在我国诞生，这是科学家首次成功地克隆出非人灵长类动物。克隆猴的过程实际上就是利用了体细胞核移植的技术，如下图所示。1结合结构与功能适应观，分析细胞核移植技术主要与细胞核中的何种结构有关？提示：染色质（体）。2有同学提出克隆猴的遗传信息全部来自供体成纤维细胞，你是否同意该同学的说法？说出你的理由。提示：不同意。细胞质中也有遗传物质。有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出ad四个现象，并提出相应的推测理由。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合（）预测现象：a失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天