2019高中生物第3章第3節(jié)細胞核——系統(tǒng)的控制中心教案新人教版.docx

細胞核系統(tǒng)的控制中心一、細胞核的分布、結構與功能1分布除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物的成熟紅細胞等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。2結構a核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。b核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。c染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中DNA是遺傳信息的載體。d核孔：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。3功能細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。二、模型構建及細胞概述1模型建構(1)含義：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。(2)類型：物理模型、概念模型、數(shù)學模型等。(3)舉例：沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結構模型就是物理模型。2.細胞在生命系統(tǒng)中的地位(1)結構特點：細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結構復雜而精巧。各組分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我控制、高度有序地進行。(2)地位：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。一、細胞核的功能1仔細分析教材P52資料分析，思考與討論下列問題：(1)資料1說明了美西螈皮膚顏色是由細胞質(zhì)還是細胞核控制的？為什么？提示：美西螈皮膚顏色是由細胞核控制的。細胞核中有DNA，DNA儲存著遺傳信息，能通過控制蛋白質(zhì)合成來控制生物的性狀。(2)分析資料2中蠑螈受精卵的橫縊實驗，得出怎樣的結論？提示：沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。(3)分析資料3變形蟲的切割實驗，你能得出怎樣的結論？ 提示：細胞核是細胞生命活動的控制中心。(4)分析資料4傘藻嫁接和核移植實驗，想一想生物體形態(tài)結構的構建主要與細胞質(zhì)還是細胞核有關？提示：生物體形態(tài)結構的構建主要與細胞核有關。(5)綜合分析資料分析中的四個實驗，嘗試歸納細胞核具有什么功能？提示：細胞核具有控制細胞代謝和遺傳的功能。2判斷下列說法是否正確：(1)細胞核位于細胞的正中央，所以它是細胞的控制中心。()(2)DNA上儲存著遺傳信息，DNA是遺傳信息的載體。()二、細胞核的結構1將下列功能與其結構連接起來2思考并回答下列問題(1)根據(jù)細胞核各部分結構和功能分析，什么樣的細胞核孔較多、核仁較大？提示：代謝旺盛的細胞核孔數(shù)量較多、核仁體積相對較大。(2)核孔是一個簡單的通道嗎？一切大分子物質(zhì)都要由核孔通過嗎？提示：核孔不是一個簡單的通道，而是包含有一個復雜而精細的結構體系。核孔是溝通核質(zhì)物質(zhì)交流的通道，可以有選擇地轉運核內(nèi)外的物質(zhì)。(3)染色質(zhì)和染色體之間有什么聯(lián)系？提示：是同一種物質(zhì)在不同細胞時期的兩種存在狀態(tài)，轉化關系為：三、模型構建及細胞概述判斷下列說法是否正確1拍攝洋蔥鱗片葉表皮細胞的顯微照片就是構建了細胞的物理模型。()2細胞只有保持完整性，才能正常地完成其生命活動。()一、細胞核功能理解1細胞核是遺傳信息庫。細胞核是遺傳物質(zhì)DNA儲存和復制的主要場所，DNA攜帶遺傳信息，并通過復制由親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。2細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，細胞核通過控制酶和蛋白質(zhì)的合成，進而控制細胞代謝和生物性狀。二、核孔數(shù)量、核仁大小與細胞代謝的關系1代謝旺盛的細胞中物質(zhì)交換和信息交流量大，所以核孔數(shù)目多。2蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核糖體數(shù)目多，核仁體積較大。三、染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色體不同點存在時期分裂間期分裂期形態(tài)極細的絲狀呈圓柱狀或桿狀相同點成分主要是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)的主要載體關系同一種物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)，轉化關系為：特別提醒核膜和核仁均在細胞的分裂過程中周期性地消失和重建；染色體與染色質(zhì)在細胞分裂過程中周期性地相互轉化。四、對細胞是一個統(tǒng)一整體的理解 1結構上相互聯(lián)系，彼此不可代替。2細胞膜位于細胞質(zhì)的外面，保證細胞內(nèi)部結構、成分的相對穩(wěn)定；細胞內(nèi)的各種生物膜在功能上分工、協(xié)作，保證細胞生命活動高效、有序地進行。3細胞核與細胞質(zhì)缺一不可，它們在功能上協(xié)調(diào)一致，密切配合。例1下面為典型細胞核及其周圍部分結構示意圖。請據(jù)圖回答：(1)只有在_細胞中，使用電子顯微鏡才可以看到此圖所表示的結構。(2)在細胞有絲分裂過程中，_高度螺旋化，成為_。(3)由圖中可見1_和_的連通，使細胞質(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。解析(1)細胞核的有無是真核細胞與原核細胞的根本區(qū)別，只有在真核細胞中才能觀察到細胞核。(2)細胞核主要由核膜、核仁、染色質(zhì)三部分構成。核膜把細胞核和細胞質(zhì)分開，并控制細胞核與細胞質(zhì)間的物質(zhì)交換。(3)核膜上有核孔，是RNA和蛋白質(zhì)的通道。(4)染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)構成的，是遺傳物質(zhì)的主要載體，染色質(zhì)螺旋變粗形成染色體。核仁與核糖體的形成有關。答案(1)真核(2)3染色質(zhì)染色體(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)5核膜(4)實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流DNA蛋白質(zhì) 4核仁例2為了研究細胞核的作用，一位生物學家研究了100個細胞，他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)，結果如下：時間/天12341030細胞無核部分的存活個數(shù)816220000細胞有核部分的存活個數(shù)797877746765(1)此實驗可說明細胞核的什么功能？ _。(2)有核部分在30天內(nèi)仍有一定的細胞死亡，其原因是：_；_。(3)培養(yǎng)一天后的結果，是否能說明在第一天中無核部分的生活力比有核部分的生活力強？為什么會出現(xiàn)這樣的結果？_。(4)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？_。解析(1)由表中信息可知，無核組培養(yǎng)三天后就全部死亡，而有核組則不會出現(xiàn)該現(xiàn)象，由此說明細胞核具有控制細胞代謝的作用。(2)有核組在培養(yǎng)30天內(nèi)也存著一定細胞的死亡，可能的原因是：細胞受到創(chuàng)傷而死亡；細胞正常衰老死亡。(3)培養(yǎng)1天的結果不能說明問題，因為培養(yǎng)時間太短，統(tǒng)計可能出現(xiàn)誤差，尤其是實驗樣本數(shù)太少。(4)人的成熟紅細胞沒有細胞核，這與其攜帶氧、運輸氧的功能相適應，成熟的紅細胞失去了細胞核，可以騰出更大的空間容納血紅蛋白，以提高運輸氧的能力。答案(1)控制代謝(細胞核的重要作用)(2)實驗操作使部分細胞損傷，進而導致其中一些細胞死亡部分細胞的正常衰老、死亡(3)不能。培養(yǎng)一天后的結果差異，應是統(tǒng)計誤差，由統(tǒng)計的樣本不夠大造成的(4)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)(答案合理即可)實驗的對照原則對照原則是設計和實施實驗的原則之一。通過設置對照實驗，既可排除無關變量的影響，又可增加實驗結果的可信度和說服力。如上述題中，有細胞核與無細胞核就形成了對照。網(wǎng)絡構建填充：細胞質(zhì)載體核糖體物質(zhì)信息 代謝遺傳關鍵語句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)等大分子進出的通道。3染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)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(zhì)。4核仁與某種 RNA 的合成以及核糖體的形成有關。5細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。6模型包括物理模型、概念模型和數(shù)學模型等。1蠑螈受精卵橫縊實驗、傘藻核移植實驗不能說明()A細胞分裂與細胞核有關B傘帽的形狀與細胞核有關 C傘帽的形狀與細胞膜有關D細胞核控制著細胞的代謝和遺傳解析：選C蠑螈受精卵橫縊實驗結果是有核部分能夠分裂發(fā)育形成胚胎，無核部分則停止分裂發(fā)育，說明細胞核與細胞分裂有關；傘藻核移植實驗結果是傘帽形狀總是與提供細胞核的親代相同，說明了傘帽的形狀與細胞核有關。綜合分析，細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。2如圖所示為科學家進行的蠑螈受精卵橫縊實驗。你認為該圖最能說明()A細胞質(zhì)控制著細胞的性狀B細胞核控制著細胞的性狀C細胞質(zhì)與細胞分裂、分化密切相關D細胞核與細胞分裂、分化密切相關解析：選D胚胎發(fā)育過程是由一系列細胞分裂和細胞分化過程來完成的。該實驗中保留細胞核的一側組織細胞發(fā)育成了完整胚胎，而沒有細胞核的一側不發(fā)育，說明細胞核對細胞分裂、分化起重要作用。3細胞核與細胞質(zhì)之間的大分子物質(zhì)交換的通道是()A核膜B胞間連絲C核孔 D核仁解析：選C核孔是細胞核與細胞質(zhì)之間進行大分子物質(zhì)交換的通道。4細胞核是由核膜、染色質(zhì)、核仁、核孔組成的，下列有關敘述中，不正確的是()A核膜是雙層膜結構，能把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開B染色質(zhì)主要由 DNA 和蛋白質(zhì)組成C核仁與某種 RNA 的合成以及核糖體的形成有關D核孔實現(xiàn)了細胞間的信息交流解析：選D核孔是細胞質(zhì)與細胞核物質(zhì)變換的通道，實現(xiàn)了核質(zhì)之間的物質(zhì)交換，但并不是細胞間的信息交流，細胞間信息交流應是不同細胞之間的關系。5關于染色質(zhì)和染色體關系的敘述，正確的是()A不同細胞分裂時期的不同物質(zhì)B不同細胞分裂時期的同一物質(zhì)C同一細胞分裂時期的同一物質(zhì)D同一細胞分裂時期的不同物質(zhì)解析：選B染色質(zhì)和染色體的組成相同，都是由DNA和蛋白質(zhì)組成的。它們的形態(tài)不同，在間期是絲狀的染色質(zhì)狀態(tài)，在分裂期是具有一定結構的染色體，因此，它們是同一物質(zhì)在細胞不同分裂時期的兩種形態(tài)。6下面為細胞核結構模式圖，據(jù)圖回答：(1)圖中對核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用的是_，它是由_層膜構成的，細胞質(zhì)合成的組蛋白等蛋白質(zhì)是通過其上的_進入細胞核的。(2)細胞核行使遺傳功能的重要結構是_，遺傳信息存在于其組分的_上。(3)結構_的功能是_。(4)簡要指出原核細胞的擬核與圖中細胞核在結構上存在的差異。_。解析：細胞核由核膜(上有核孔)、染色質(zhì)、核仁等組成，染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成。原核細胞沒有由核膜包被的細胞核，只有擬核，DNA分子是裸露的。答案：(1)核膜兩核孔(2)染色質(zhì)DNA(3)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(4)原核細胞的擬核無核膜、核孔、核仁和染色質(zhì)等結構，其DNA分子是裸露的(時間：25分鐘；滿分：50分)一、選擇題(每小題3分，共24分)1將一只黑色公綿羊的體細胞核移入到白色綿羊的去核卵細胞中，并將此卵植入另一只黑色綿羊子宮內(nèi)發(fā)育，生出的小綿羊即克隆羊。那么，此克隆綿羊為()A黑色公綿羊 B黑色母綿羊C白色母綿羊 D白色公綿羊解析：選A生物體性狀的遺傳主要是由細胞核控制的，因為“克隆綿羊”的遺傳物質(zhì)來自細胞核，所以它的性狀與供核綿羊是相同的。2下列有關細胞核的敘述中，正確的是()A是細胞新陳代謝的主要場所B是蛋白質(zhì)合成的場所C是遺傳物質(zhì)貯存和復制的場所D是具有單層膜的結構解析：選C細胞核是細胞中最重要的部分，是細胞的“大腦”，外層包裹著核膜。核膜具有雙層膜結構并具有核孔。蛋白質(zhì)合成的場所是核糖體。細胞中新陳代謝的主要場所是細胞質(zhì)。3下列有關細胞核結構的敘述，正確的是()A代謝旺盛的細胞核DNA數(shù)量上升B細胞核的核膜對物質(zhì)的通過具有選擇性，核孔沒有C不同細胞中核仁的功能不同D細胞核行使遺傳功能的重要結構是染色體解析：選D核仁均與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。核膜、核孔對物質(zhì)的進出都有選擇性。細胞核的主要功能是遺傳代謝的控制中心，其行使者是DNA，而DNA是染色體的主要成分之一。4RNA在細胞核中合成，并從細胞核中出來與核糖體結合的過程中，通過的生物膜有()A0層 B1層 C2層 D3層解析：選ARNA在細胞核內(nèi)合成后，通過核孔進入細胞質(zhì)核糖體上，沒有穿過生物膜結構，即通過的生物膜為0層。5. 如圖是細胞核的結構模式圖，關于各結構及功能的敘述錯誤的是()A屬于生物膜系統(tǒng)，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開B是遺傳物質(zhì)的主要載體C參與蛋白質(zhì)的合成及核糖體的形成D有利于RNA從細胞核進入細胞質(zhì)，實現(xiàn)核質(zhì)之間的信息交流解析：選C圖中是核膜，是染色質(zhì)(體)，是核仁，是核孔。核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。6人的紅細胞和精子的壽命都比較短，從細胞結構考慮， 這一事實說明了()A環(huán)境因素的影響B(tài)功能決定壽命的長短C細胞核和細胞質(zhì)相互依存D核遺傳決定細胞壽命解析：選C細胞盡管分化為細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核等部分，且各部分功能不同，但它們在功能上的關系是分工協(xié)作、共同完成細胞生理功能的。人的紅細胞無細胞核，精子中細胞質(zhì)很少，因此壽命都比較短。7如圖甲、乙、丙分別表示細胞或細胞中部分結構的模式圖，據(jù)圖判斷下列有關描述錯誤的是()A圖中甲、乙、丙分別表示線粒體、細胞核、細菌B三種結構中都有由DNA和蛋白質(zhì)構成的染色體C從結構上看，甲和乙的相同點是都具有雙層膜結構D甲、乙、丙中都含有DNA解析：選B根據(jù)細胞結構的特點可以判斷甲表示線粒體，乙表示細胞核，丙表示細菌。線粒體和細胞核均具有雙層膜結構。甲是線粒體，其中含有少量的DNA；乙是遺傳物質(zhì)DNA的主要貯存場所，含有大量的DNA；丙為原核細胞，其內(nèi)含有裸露的環(huán)狀DNA分子。三種結構中只有細胞核中存在染色體(主要由DNA和蛋白質(zhì)構成)，甲和丙中含有裸露的DNA分子，無染色體。8(山東高考)真核細胞單位面積的核孔數(shù)目與細胞類型和代謝水平有關。以下細胞中核孔數(shù)目最少的是()A胰島細胞 B造血干細胞C效應B細胞(漿細胞) D口腔上皮細胞解析：選D核孔是某些大分子的運輸通道，包括蛋白質(zhì)和RNA等，核孔的數(shù)目與代謝水平呈正相關，四個選項中合成蛋白質(zhì)能力最弱的是口腔上皮細胞。二、非選擇題(共26分)9(12分)蛙成熟的未受精卵具有活躍的DNA合成能力，而腦組織則不能分裂。科學家進行了如圖所示的核移植實驗，請分析回答下列問題。(1)蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在細胞質(zhì)中的_上合成的，并通過_進入細胞核中；除此之外，細胞質(zhì)還為細胞核代謝提供所需的_等。(2)腦細胞無核部分仍能夠生活一段時間，但最終死亡的原因是 _。(3)單獨的細胞核不能生存的原因是_。(4)本實驗證明了_。解析：(1)DNA合成酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)合成的場所是細胞質(zhì)中的核糖體，合成后通過核孔進入細胞核內(nèi)參與催化DNA的合成，此外細胞質(zhì)還為細胞核提供脫氧核苷酸和能量等。(2)腦細胞無核部分仍能生活一段時間，原因是原有的蛋白質(zhì)還起作用，但最終會死亡，因為失去了細胞核的控制，細胞質(zhì)無法形成新的物質(zhì)和能量。(3)單獨的細胞核不能生存的原因是缺少了細胞質(zhì)提供物質(zhì)和能量。(4)本實驗證明了細胞核與細胞質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體，細胞只有保持完整性，才能完成其復雜的生命活動。答案：(1)核糖體核孔原料、能量(2)失去細胞核的控制，細胞質(zhì)無法形成新的物質(zhì)和能量(3)無物質(zhì)和能量的供應(4)細胞質(zhì)和細胞核是相互依存的統(tǒng)一整體10(14分)設計一個簡單的實驗方案，驗證組成染色體的成分有DNA和蛋白質(zhì)。