《细胞核的结构和功能》课件

第3节细胞核的结构和功能第3章内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习学习目标1.通过对“细胞核有什么功能”资料的分析和讨论,阐明细胞核的功能。2.通过阅读教材和绘制细胞核的结构示意图,阐明细胞核的结构。3.通过资料分析、模型建构,结合对细胞整体结构与功能的认识,认同细胞核是系统的控制中心。4.通过尝试制作真核细胞的三维结构模型,体验建构模型的方法和过程。课前篇自主预习一、细胞核的功能1.细胞核功能的研究实验(1)两种美西螈细胞核移植实验过程:将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈,全部是黑色的。结论:美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。(2)蝾螈受精卵横缢实验过程:结论:蝾螈的分裂、分化受细胞核控制。

(3)变形虫切割移植实验过程:结论:变形虫的分裂、生长、再生以及对刺激做出反应等生命活动受细胞核控制。(4)伞藻实验a.伞藻的嫁接实验结论:伞藻的伞帽形状与假根有关。

b.伞藻的核移植实验

结论:伞藻的伞帽形状受细胞核控制。要点笔记

可排除假根中其他物质对伞帽形状的影响。2.细胞核的功能细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。预习反馈1.判断正误。(1)所有真核细胞都有细胞核。(

×

)(2)细胞核是细胞的代谢中心。(

×

)(3)伞藻帽的形状都由细胞核控制,伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。(

×

)(4)凡是无核的真核细胞,既不能生长也不能分裂。(√)2.下图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中a.纤毛;b.大核;c.根部),将之切成①②③三截,能再生成喇叭虫的是(

)A.①

B.②C.③

D.①②或③答案

B解析

因为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,所以只有含细胞核的部分才能再生成喇叭虫。二、细胞核的结构

【微思考】

核仁与核糖体的形成有关,是否核糖体的形成一定与核仁有关呢?答案

不一定。原核细胞中没有核仁,也能形成核糖体。预习反馈1.判断正误。(1)核膜、线粒体膜、叶绿体膜及细胞膜均为双层膜。(

×

)(2)染色质是细胞核内的遗传物质。(

×

)(3)实现细胞核遗传功能的重要结构是染色质。(√)(4)核孔是大分子物质的运输通道,DNA、RNA和蛋白质可自由出入细胞核。(

×

)2.下列对染色质和染色体的叙述,错误的是(

)A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质B.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质C.染色质和染色体的形态结构完全相同D.染色质和染色体只存在于真核细胞中答案

C解析

染色质易被碱性染料(如甲紫)染成深色,A项正确;染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质,B项正确;染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种形态,C项错误;染色质和染色体是真核细胞特有的,原核细胞中无染色质和染色体,病毒无细胞结构,也不存在染色质和染色体,D项正确。三、模型及细胞的概述1.模型2.细胞的概述

3.细胞核与细胞质的关系细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系,细胞核控制细胞质的代谢和活动,细胞质又为细胞核提供物质和能量。预习反馈判断正误。(1)制作模型时,首先要考虑其科学性、准确性,其次才是美观与否。(√)(2)沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型是物理模型。(√)(3)拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型。(

×

)(4)细胞只有保持完整性,才能正常地完成其生命活动。(√)课堂篇探究学习探究点一细胞核的功能【科学探究】

四个教材资料探究分析。1.对照实验的设置是为了增强实验结论的说服力,请你针对这四个经典实验分析其对照设置情况。答案

资料1中的美西螈核移植实验没有设置对照。若增加“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”的对照实验,将增强结论的说服力。蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割移植实验和伞藻的嫁接移植实验均设置了对照。2.在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验,还有必要再做核移植实验吗?说出你的理由。答案

有必要。可排除假根中其他成分的影响,进一步确定伞帽形态由细胞核决定。3.选择伞藻作为研究细胞有关功能的实验材料有什么优点?(要求写两点)答案

①伞藻是大型单细胞生物;②伞帽形态差异明显;③不同伞藻间容易嫁接(任写两种,其他合理答案均可)。【探究应用】1.以动物受精卵为实验材料进行以下实验,有关分析正确的是(

)A.实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B.实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C.实验①说明了细胞核对细胞质的重要性,实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D.该实验结果可以说明细胞是基本的生命系统答案

D解析

实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性,A项错误;实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性,B项错误;该实验说明了细胞质和细胞核都不能单独成活,细胞只有保持细胞结构的完整性才能正常进行各项生命活动,细胞是基本的生命系统,C项错误,D项正确。2.从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入母羊乙去掉细胞核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入母羊丙的子宫内,生出的小羊的性状大多数(

)A.难以预测 B.像甲C.像乙 D.像丙答案

B解析

生物的遗传包括细胞核遗传和细胞质遗传,其中细胞核遗传起主要作用。融合细胞的细胞核取自母羊甲,则由其分裂、分化发育而成的羊的大多数性状像母羊甲。融合细胞的细胞质取自母羊乙,因此,还有少数性状像母羊乙。母羊丙只是起“借腹生崽”的作用,它的性状与题中所说的小羊的性状无遗传上的关系,但是它的营养状况对小羊的某些性状有影响,这种影响是不遗传的。3.下图表示用一根玻璃针将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生活,无核的一半死亡。如果将有核的一半变形虫的核取出,无核部分能短期生存,但不能繁殖后代,单独的细胞核则无法生存。如果在去核后三天,再植入一个细胞核,这个变形虫能正常生活。根据上述结果回答下列问题。(1)正常细胞中细胞核与细胞质的关系是

。

(2)单独的细胞核不能生存的原因是

。

(3)如果去核后三天,再植入一个细胞核,这个变形虫能正常生活,该实验与(2)进行对比说明

。

答案

(1)相互依存、不可分割(2)无物质和能量的供应(3)细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动解析

细胞核能够控制细胞质的活动,如果离开细胞核,细胞质不能完成正常的生命活动;细胞质可以为细胞核提供物质和能量,如果离开细胞质,细胞核不能单独生存。所以二者是相互依存、不可分割的,细胞只有保持完整性,才能进行正常的生命活动。探究点二细胞核结构与功能的联系细胞核的功能是由其结构决定的。下图是细胞核的基本结构。

(1)图中对核内物质起屏障作用的是[

]

,它是由

层膜构成的,细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[

]

进入细胞核的。

(2)细胞核实现其遗传功能的重要结构是[

]

,遗传信息存在于其组分

上。

①核膜双④核孔③染色质DNA与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关(3)结构②核仁的功能是

。

(4)填写染色质与染色体的联系与区别。

项

目染色质染色体同种物质成分相同主要是

和蛋白质

特性相同易被

染料染成深色

功能相同遗传物质的主要载体两种形态

光镜下能看到呈圆柱状或杆状的结构联系染色质

染色体DNA碱性细长的丝状物【归纳提升】1.核膜(1)结构:双层膜,外膜上附着许多核糖体,常与内质网相连。核膜不是完全连续的,其上具有核孔。(2)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分开;控制离子和小分子物质进出细胞核;核孔是大分子物质进出细胞核的通道。但不是任何大分子物质都可以出入细胞核,核孔对出入细胞核的大分子具有选择性。(3)代谢旺盛的细胞中,核孔数目较多。2.核仁(1)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(2)蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁体积相对较大。3.细胞核的结构与代谢关系的判断细胞核控制细胞的代谢,细胞核越活跃,细胞代谢越旺盛。核孔越多,核物质与细胞质的物质交换越快。结论一:生命活动旺盛的细胞,核孔多;代谢能力弱的细胞,核孔少。结论二:蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大;不具备蛋白质合成功能的细胞,核仁很小。要点笔记

细胞核是细胞代谢的控制中心,但不是细胞代谢的中心,因为细胞代谢的主要场所是细胞质。【探究应用】1.下图是细胞核的结构模式图,下列关于各结构及功能的叙述,正确的是(

)A.①属于生物膜系统,把核内物质与细胞质分开B.②是所有生物遗传物质的载体C.③与脂肪的合成以及核糖体的形成有关D.④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质,实现核质之间的物质交换答案

A解析

①是核膜,属于生物膜,主要作用是将核内物质与细胞质分开,A项正确;②是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体,B项错误;③是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C项错误;④是核孔,DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,D项错误。2.下列有关真核细胞细胞核的叙述,错误的是(

)A.核膜为双层膜,外膜通常与内质网膜相连B.核孔有选择性地控制物质进出,核内DNA不能通过核孔进入细胞质C.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关D.染色质与染色体在形态转化的同时伴随成分的变化答案

D解析

染色质与染色体的成分相同,主要成分都是蛋白质和DNA。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。以下细胞中核孔数目最少的是(

)A.胰岛细胞

B.造血干细胞C.浆细胞

D.口腔上皮细胞答案

D解析

细胞的代谢越旺盛,则核孔的数目越多。胰岛细胞、浆细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和抗体,代谢旺盛。造血干细胞分裂能力很强,代谢旺盛。只有口腔上皮细胞代谢较弱。4.下图为细胞中某一结构的模式图,据图回答下列问题。

(1)图中所示结构为

结构。图中①所示的结构由

层膜构成。

(2)图中②所示结构是

。单位面积①中②的数目与细胞类型和代谢水平有关,人的胰岛B细胞该结构的数目比口腔上皮细胞中

(填“多”“少”或“相同”)。

(3)图中④的主要功能是

。

答案

(1)细胞核的亚显微2(2)核孔多(3)与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关解析

(1)题图所示为真核细胞的细胞核亚显微结构,①表示核膜,为双层膜结构。(2)图中②表示核孔,胰岛B细胞分泌胰岛素,代谢旺盛,其核孔数目较口腔上皮细胞多。(3)④为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。12345678910111213A组必备知识基础练1.胡萝卜韧皮部形成层细胞储存和复制遗传物质的主要场所是(

)A.叶绿体

B.细胞核C.线粒体

D.溶酶体B123456789101112132.(北京东城高一期末)下列关于细胞核结构的叙述,不正确的是(

)A.核仁与核糖体的形成有关B.染色体可以通过核孔进入细胞质C.核孔可以实现核质间的信息交流D.核膜把核内物质与细胞质分开B解析核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,A项正确;核孔具有选择透过性,染色体不能通过核孔进入细胞质,B项错误;核孔是核质之间某些大分子物质的通道,可以实现核质间的信息交流,C项正确;核膜把核内物质与细胞质分隔开,形成两个相对独立的空间,D项正确。123456789101112133.科学家以动物受精卵为材料进行如图实验,下列相关实验分析,错误的是(

)A.实验①和实验③说明了细胞质对细胞生命活动的影响B.实验②和实验③说明了细胞核维持细胞正常生命活动的重要性C.该实验可以证明细胞核是细胞代谢的中心D.该实验可以说明细胞只有保持结构完整才能正常进行生命活动C12345678910111213解析实验①去质留核,培养一段时间后死亡,实验③将分离的细胞核和细胞质重组,培养一段时间后细胞能够正常分裂,实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性,A项正确;实验②去核留质,培养一段时间后死亡,实验③将分离的细胞核和细胞质重组,培养一段时间后细胞能够正常分裂,实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性,B项正确;该实验不能体现细胞核是细胞代谢的中心,C项错误;实验①、实验②说明了细胞核和细胞质都不能单独成活,实验③将分离的细胞核和细胞质重组,培养一段时间后细胞能够正常分裂,实验①、实验②、实验③这三个实验说明了细胞只有保持结构的完整性才能正常地进行各项生命活动,D项正确。123456789101112134.(安徽宿州高一期末)如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是(

)A.图中4为核仁,蛋白质合成旺盛的细胞中结构4较发达B.图中5为核膜,是由两层磷脂双分子层组成的结构C.结构3在细胞的不同时期成分和存在状态不同D.图中1外连细胞膜、内连核膜使细胞质和核内物质的联系更为紧密C12345678910111213解析结构4是核仁,与某些RNA和核糖体的形成有关,蛋白质合成旺盛的细胞中结构4(核仁)较发达,A项正确;结构5是核膜,核膜是由两层磷脂双分子层组成的结构,B项正确;结构3是染色质,在细胞的不同时期存在状态不同,但成分相同,主要由DNA和蛋白质构成,C项错误;结构1是内质网,内质网外连细胞膜、内连核膜使细胞质和核内物质的联系更为紧密,D项正确。123456789101112135.(江西南昌高一期末)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。下列哪项不能作为这一结论的证据?(

)A.核膜是双层膜结构,能把核内物质与细胞质分开B.细胞核中的染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA上储存着遗传信息C.变形虫去除细胞核以后,新陈代谢减弱,存活一段时间后最终死亡D.移植了黑色美西螈胚胎细胞细胞核的白色美西螈的去核卵细胞,发育成黑色美西螈A12345678910111213解析核膜是双层膜结构,能把核内物质与细胞质分开,该结构不能使细胞核作为细胞代谢和遗传的控制中心,故A项不能作为题述结论的证据,A项符合题意;细胞核中的染色质主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA上储存着遗传信息,因此B项能作为题述结论的证据,B项不符合题意;变形虫去除细胞核以后,新陈代谢减弱,存活一段时间后最终死亡,该事实能作为题述结论的证据,C项不符合题意;将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出,移植到白色美西螈的去核卵细胞中,移植后长大的美西螈全部是黑色的,说明美西螈的体色由细胞核决定,该事实能作为题述结论的证据,D项不符合题意。123456789101112136.[教材第57页“科学方法”]科学的研究方法是取得成功的关键。建构模型是学习生物学的常见方法,某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型,以下叙述合理的是(

)A.该小组制作的模型为物理模型,用电子显微镜得到的照片不属于该类模型B.进一步细化制作各种细胞结构时,线粒体和叶绿体要与其他结构有所区分C.分工制作各部分配件,细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状的染色体D.遵循科学性和准确性的制作原则,细胞膜与核膜制作的方式可以完全相同A12345678910111213解析制作的洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型是物理模型,照片不是模型,A项合理;洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体,B项不合理;分工制作各部分配件,只有在分裂期,细胞内才有高度螺旋化的圆柱状或杆状的染色体,而洋葱鳞片叶外表皮细胞高度分化不分裂,C项不合理;遵循科学性和准确性的制作原则,由于细胞膜和核膜的结构和功能不完全相同,因此细胞膜和核膜制作的方式不完全相同,D项不合理。123456789101112137.(多选)细胞是生物体结构和功能的基本单位,能够进行神奇而复杂的生命活动。下列有关叙述正确的是(

)A.细胞核是细胞代谢的控制中心,外膜上有核糖体,能与内质网相连B.细胞质中各种细胞器相互协作,共同完成各项生命活动C.细胞骨架与细胞迁移、囊泡运动、染色体分离都有关D.细胞膜是细胞的边界,可保证细胞不受外界任何干扰ABC12345678910111213解析细胞核是细胞代谢的控制中心,核膜为双层膜,外膜上有核糖体,能与内质网相连,A项正确;细胞质分为细胞器和细胞质基质,是细胞代谢的主要场所,各种细胞器相互协作,共同完成各项生命活动,B项正确;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞迁移、囊泡运动、染色体分离都有关,C项正确;细胞膜是细胞的边界,细胞膜的保护是有一定限度的,不可能保证细胞不受外界任何干扰,D项错误。123456789101112138.[教材第58页“拓展应用”]下列对染色体和染色质的相关叙述,错误的是(

)A.染色质是细胞内易被碱性染料染成深色的物质B.染色质和染色体主要由DNA和蛋白质组成C.染色质和染色体是不同物质在同一时期的两种形态D.染色质和染色体只存在于真核细胞中C解析染色质是细胞核中易被碱性染料染成深色的物质,A项正确;染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形态,因此染色质的主要成分也是DNA和蛋白质,B项正确,C项错误;染色质和染色体是真核细胞内核DNA的载体,只存在于真核细胞中,D项正确。123456789101112139.如图是研究细胞核功能的部分实验,下列分析错误的是(

)A.变形虫属于单细胞真核生物B.细胞核是细胞的物质代谢和能量代谢中心C.细胞只有保持完整性才能完成各种生命活动D.细胞核是真核细胞进行各项生命活动所必需的结构B12345678910111213解析变形虫属于单细胞真核生物,A项正确;变形虫取出细胞核后,只培养单独细胞核立即死亡,说明细胞质是细胞的物质代谢和能量代谢中心,B项错误;变形虫取出细胞核后,只培养单独细胞核,立即死亡,不含细胞核部分的细胞质,不长大,几天后死亡,说明细胞只有保持完整性才能完成各种生命活动,C项正确;在变形虫切割实验中,细胞核是细胞进行各项生命活动所必需的结构,D项正确。1234567891011121310.如图是细胞部分结构模式图,请分析回答下列问题。

(1)容易被碱性染料染成深色的物质是[

]________,该结构和染色体的关系是________________________________________________。

(2)代谢旺盛的细胞中结构2数量比较多的原因是________________。3

染色质

同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态

代谢旺盛的细胞核质之间的物质交换和信息交流频繁,通过结构2核孔进行12345678910111213(3)有同学认为5具有选择透过性,2不具有选择性,你是否支持该观点并说明理由:

____________________________________________________________________________________________________________________。(4)为验证细胞核的功能,某兴趣小组的同学把变形虫的核从其体内取出,观察无核变形虫的一系列变化。请你推测最可能出现的现象是___________________________________________________________。

不支持。5为核膜,具有选择透过性;2为核孔,物质也不能任意进出细胞核,如DNA失去核的变形虫,细胞质功能逐渐衰退,几天后将死亡

12345678910111213解析

(1)3表示染色质,染色质容易被碱性染料染成深色,染色质和染色体的关系是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色体是染色质高度螺旋化形成的,在光学显微镜下可以看到染色体。(2)2表示核孔,在代谢旺盛的细胞中,通过核孔进行的核质之间的物质交换和信息交流较频繁,故核孔的数量比较多。(3)这种说法不正确。5为核膜,具有选择透过性;2为核孔,物质也不能任意进出细胞核,也具有选择性,如DNA不能进出细胞核。(4)为验证细胞核的功能,把变形虫的核从其体内取出,预测失去核的变形虫,细胞质功能逐渐衰退,几天后将死亡,理由是细胞核是代谢和遗传的控制中心。12345678910111213B组能力素养提升练11.[教材第54页“问题探讨”]下图是“克隆牛”的生产流程。下列说法错误的是(

)A.乙细胞核中的染色质主要由DNA和蛋白质组成B.甲去核卵细胞的细胞质中含有与细胞运动有关的细胞骨架C.重组细胞的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流D.克隆牛的细胞核是遗传的控制中心和细胞代谢活动的中心D12345678910111213解析细胞核中的染色质主要由DNA和蛋白质组成,A项正确;细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,甲去核卵细胞的细胞质中含有与细胞运动有关的细胞骨架,B项正确;重组细胞的核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,C项正确;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞代谢活动的中心是细胞质,D项错误。1234567891011121312.(北京丰台高一期末)大分子物质与核输入受体结合后,通过核孔中的中央栓蛋白进入细胞核内,过程如图所示。下列相关叙述错误的是(

)A.核孔实现了细胞与细胞间的信息交流B.核孔控制物质进出具有一定的选择性C.核膜是双层膜