苏教版必修一 细胞核 学案.docx

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苏教版必修一细胞核学案

第9课时　细胞核

[目标导读]　1.通过教材P45积极思维，理解细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

2.阅读教材P46～47内容，结合P46图3－23、图3－24，P47图3－25，掌握细胞核的结构。

[重难点击]　细胞核的结构和功能。

一　细胞核的分布和功能

细胞核对于细胞有着重要的作用，为研究它的功能，科学家做了一系列的实验，结合课本P45积极思维、P46～47内容，分析回答下面问题：

1．实验

（1）上述实验中新长出的伞帽都与谁相同？

答案　新长出的伞帽都与提供细胞核伞藻的伞帽相同。

（2）上述实验中，伞藻长出的帽的形态与什么结构有关？

答案　主要与细胞核有关。

2．

（1）在研究DNA和RNA在细胞中分布时，常用特定的染色液处理细胞，这种染色液是什么物质？

答案　吡罗红甲基绿染色液。

（2）处理后的结果是什么？

答案　细胞核呈绿色，细胞质呈红色。

（3）从而可以说明什么问题？

答案　说明细胞中的DNA主要存在于细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。

3．由以上分析可以看出，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，也是储存遗传物质DNA的主要场所。

4．细胞核的形态、大小和数目

（1）细胞核的形态通常是球形、也有椭球形、扁平形和不规则的形态。

（2）细胞核的直径平均为5～15μm，典型的细胞核的体积约为细胞体积的5%～10%。

（3）一般一个细胞只有一个细胞核，但也有细胞含有多个细胞核，如脊椎动物的骨骼肌细胞，哺乳动物成熟的红细胞，被子植物的筛管细胞没有细胞核。

知识拓展

探究细胞核功能的其他经典实验

（1）实验一：

美西螈核移值实验

科学家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，移植后长大的美西螈，全部是黑色的。

该实验说明美西螈的颜色是由细胞核控制的。

（2）实验二：

蝾螈受精卵横缢实验

①甲组实验中，A部分无细胞核，停止分裂；B部分有细胞核，能分裂。

②乙组实验中，将B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有细胞核，细胞开始分裂；B部分有细胞核，能分裂；最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些。

③经对照可以看出，细胞核控制着细胞的分裂、分化。

（3）实验三：

变形虫实验

①观察上图各类细胞或结构的生活状态。

②由实验可以得知，变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开细胞核，细胞核是细胞生命活动的控制中心。

活学活用

1．如图是用动物受精卵做的三个实验，以下实验不能说明的是（　　）

A．提取受精卵的核单独培养，不久就退化消失，说明缺少细胞质的细胞核不能生存

B．去掉核的细胞单独培养，不久也消失，说明缺少细胞核的细胞也不能存活太久

C．给去核的细胞重新移入细胞核，细胞不仅能正常生活而且能进行有丝分裂，说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动

D．实验说明，细胞核是储存遗传物质DNA的主要场所

问题导析　

（1）与完整细胞相比，单独培养的核不久消失是因为缺乏细胞质提供的环境条件。

（2）单独培养去掉核的细胞，细胞不久消失，是因为细胞中没有细胞核，细胞质失去了细胞核的作用，不能生存。

（3）重新移入细胞核后，细胞的结构又恢复了完整性，这样的细胞能正常生活。

结合

（1）、

（2），可以说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。

答案　D

解析　图中所做的三个实验是：

①单独培养离开细胞的细胞核→细胞核消失；②单独培养去核的细胞→细胞消失；③给去核的细胞以新的细胞核→细胞能生存并且繁殖后代。

实验①、②分别说明细胞核和细胞质不能单独生存，实验③说明细胞保持完整性才能正常生存和繁殖。

综合分析三个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系，但不能说明细胞核是储存遗传物质DNA的主要场所，因此D错。

二　细胞核的结构

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，请观察图示，并结合教材P46内容，思考回答下列问题：

1．核膜有几层？

核的外膜有什么特点？

答案　两层。

核的外膜能和内质网相连，有时附着有核糖体。

2．核孔的功能是什么？

大分子物质（如蛋白质和RNA）也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？

答案　核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

不是。

核孔也具有选择性，如核内合成的RNA可以通过核孔进入到细胞质中，但是DNA和染色质就不能通过核孔进入到细胞质中。

3．核仁的功能是与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4．观察上图，结合教材P46倒数第二段内容，比较染色质和染色体的异同

比较项目

染色质

染色体

不同点

存在时期

分裂间期

分裂期

形态

极细的丝状

呈圆柱状或杆状

相同点

成分

主要是DNA和蛋白质

特性

易被碱性染料染成深色

功能

遗传物质的主要载体

关系

同一种物质在不同时期的两种表现形态，转化关系为：

染色质

染色体

小贴士　核孔和核仁的数目不是固定不变的

（1）核孔的密度和总数因细胞类型不同而异，代谢活动低、蛋白质和RNA合成少的细胞，核孔很少。

（2）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而变化，蛋白质合成旺盛、生长活跃的细胞，如分泌细胞、卵母细胞核仁大。

归纳总结

活学活用

2．判断下列关于细胞核说法的正误。

（1）高倍镜下可观察到结核杆菌的遗传物质分布于细胞核内（　　）

（2）蓝藻细胞具有细胞核，且DNA分子呈环状（　　）

（3）在普通光学显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见（　　）

（4）氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜（　　）

（5）核孔是生物大分子可以选择性进出的通道（　　）

（6）细胞核有两层核膜，具有核孔，核孔是DNA进入细胞质的通道（　　）

（7）细胞核含有染色质，染色质就是生物的遗传物质（　　）

（8）细胞核具有核仁，核仁是细胞代谢和遗传的控制中心（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）√　（6）×　（7）×　（8）×

解析　

（1）结核杆菌是原核生物，没有细胞核。

（2）蓝藻细胞没有由核膜包被的细胞核。

（3）紫色洋葱鳞片叶外

表皮细胞中清晰可见的是紫色大液泡，不易观察到细胞核。

（6）核DNA不进入细胞质，细胞质中的DNA也不能进入细胞核。

（7）染色质（染色体）是主要由DNA和蛋白质组成的结构，不是一种物质。

（8）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁是细胞核的一部分，主要功能是与合成核糖体中的RNA有关。

当堂检测

1．关于细胞核结构与功能统一性的叙述中，正确的是（　　）

A．核仁中的DNA控制着细胞代谢

B．染色质上的DNA储存着大量的遗传信息

C．不同细胞的核孔数量是相同的

D．原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控制物质的进出

答案　B

2．下列关于细胞核的说法，不正确的是（　　）

A．细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心

B．细胞核是遗传物质储存和复制的场所

C．细胞核控制细胞的代谢和遗传

D．DNA主要存在于细胞核内

答案　A

3．组成染色质的主要物质成分是（　　）

A．DNA和蛋白质

B．DNA和RNA

C．RNA和蛋白质

D．磷脂和DNA

答案　A

解析　染色质是由DNA和蛋白质构成的。

4．如图所示是植物细胞的亚显微结构，请据图回答下列问题：

（1）细胞核是[　]，它由[　]______________、[7]______________和[8]____________等部分组成。

（2）[　]____________容易被碱性染料染色，它的主要化学成分是____________和____________，在细胞分裂间期呈______________形态，在细胞分裂期呈__________形态。

（3）[15]的功能是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）15　6　核仁　染色质　核膜　

（2）7　染色质　DNA　蛋白质　染色质　染色体　（3）控制着细胞的代谢和遗传，是储存遗传物质DNA的主要场所

40分钟课时作业

基础过关

知识点一　细胞核的功能

1．如图所示，科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接时，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。

下列有关评价合理的是（　　）

A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心

B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心

C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验

D．第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同

答案　C

解析　在缺乏对照的情况下，仅根据图示所进行的操作和实验现象，无法得出细胞核的功能，只有在设置对照的情况下，才能得出细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心的结论。

2．将一黑色公绵羊的体细胞核移入到白色母绵羊的去核卵细胞中，并将此卵细胞植入一黑色绵羊的子宫内发育，生出的小绵羊即是克隆羊。

那么，此克隆绵羊为（　　）

A．黑色公绵羊B．黑色母绵羊

C．白色母绵羊D．白色公绵羊

答案　A

解析　生物体性状的遗传主要由细胞核控制，因为“克隆绵羊”的遗传物质来自细胞核，所以它的性状与供核绵羊的性状是相同的。

3．下图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成①②③三截（图中a：

纤毛；b：

大核；c：

根部）。

能再生成喇叭虫的是（　　）

A．①B．②C．③D．①②③

答案　B

解析　细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。

知识点二　细胞核的结构

4．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．染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中

答案　C

解析　染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种表现形态。

5．下列关于细胞核的叙述，正确的是（　　）

A．真核细胞的核膜上有多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行

B．在电镜下观察处于分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体

C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质

D．原核细胞除拟核没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别

答案　A

解析　处于分裂间期的细胞，电镜下可看到细胞核的染色质而不是染色体；脱氧核糖核酸（DNA）不能通过核孔进入细胞质；原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器，而无线粒体、内质网等细胞器。

6．细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列有关叙述中，不正确的是（　　）

A．核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开

B．染色质主要由DNA和蛋白质组成

C．核仁与核糖体中RNA的形成有关

D．核孔实现了细胞间的信息交流

答案　D

解析　核孔是细胞质与细胞核物质交换的通道，实现了核质之间的物质交换和信息交流，但并不是细胞间的信息交流，细胞间信息交流应是不同细胞之间的关系。

能力提升

7．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁，根据这一事实可以推测（　　）

A．细胞中的蛋白质主要由核仁合成

B．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关

C．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质

D．核仁中有DNA，并控制蛋白质的合成

答案　B

解析　核糖体中的RNA来自核仁，根据题意可知，核仁应与组成核糖体的必需物质的合成有关。

8．细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是（　　）

A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动

B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成

C．离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动

D．离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动

答案　C

解析　各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，离开了细胞的各种细胞器，都不能独立地完成各自的生命活动；病毒不具有细胞结构，但病毒的一切生命活动只有在宿主细胞内才能完成，从这一意义上可以说，细胞是生物体结构和功能的基本单位。

9．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．根尖分生区细胞

C．甲状腺细胞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。

A、C中的细胞分别分泌胰岛素（或胰高血糖素）和甲状腺激素，代谢旺盛。

B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。

只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。

故而D项的口腔上皮细胞的核孔数目最少。

10．有人利用单细胞真核生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是（　　）

A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核

B．控制d性状发生的遗传信息来自细胞质

C．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

答案　A

解析　据图示可以看出c、d细胞的性状表现取决于细胞核，而不是取决于细胞质，即细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

11．观察模式图，据图回答下列问题：

（1）此图表示细胞中________的结构。

（2）一般认为大分子物质出入该结构的通道是[　]__________。

（3）在细胞分裂期将成为染色体的是[　]__________。

（4）[　]__________是附着于核膜外侧能将氨基酸合成蛋白质的场所。

（5）将用放射性同位素标记的某种物质注入金丝雀体内后，经检测，新生细胞的细胞核具有放射性。

注入的物质可能是（　　）

A．脱氧核苷酸B．脱氧核糖核酸

C．氨基酸D．核糖核酸

答案　

（1）细胞核　

（2）2　核孔　（3）1　染色质　（4）6　核糖体　（5）A

解析　大分子物质进出的通道是核孔，附着于核膜外侧并能将氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体。

12．如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。

请据图回答下列问题（在[　]内填标号，________上填相应名称）：

（1）只有在__________细胞中，使用__________显微镜才可以看到此图所表示的结构。

（2）在有丝分裂过程中，[4]________消失，[5]________解体。

（3）[3]__________主要由在细胞质中形成的蛋白质以及__________一起组成，前者是通过[　]__________进入细胞核内的。

（4）图中可见[1]__________和[　]__________的连通，使细胞质和细胞核的联系更为紧密。

答案　

（1）真核　电子　

（2）核仁　核膜　（3）染色质　DNA　2　核孔　（4）内质网　5　核膜

解析　图中所示为细胞核的亚显微结构模式图，需在电子显微镜下才能观察到。

4是核仁，有丝分裂过程中，分裂前期核仁消失，核膜解体；3是染色质，由蛋白质、DNA组成，蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核；1是内质网，与核膜的外层相连。

个性拓展

13．细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题。

下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典生物学实验。

请依据所提供的材料，回答下列问题：

材料一　伞藻是单细胞生物。

甲、乙两种伞藻的帽形不同（如图），现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。

（1）你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这说明核、质之间的关系是：

_______

________________________________________________________________________。

材料二　当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。

于是有人提出了如下假说，细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关，当细胞核的体积（h）与细胞质的体积（z）比值太小时，即h∶z太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。

并且还做了如下实验：

在伞已经长出、核将要分裂时，将伞切去，核的分裂就受到抑制，直到新的再生出来，核才恢复分裂。

（3）请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，来进一步证明上述假说。

________________________________________________________________________。

答案　

（1）B部分含有少量的原乙细胞核指导合成的少量原乙伞藻的蛋白质，A部分将能指导合成甲伞藻的蛋白质，嫁接形成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质，故呈中间类型

（2）细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核

（3）在伞帽尚未长成，核不分裂时，将幼小伞帽切去，嫁接上一个长成的伞帽，这个原本不分裂的核就开始分裂了

解析　

（1）第一次长出的帽呈中间类型，说明同时含有甲、乙两种伞藻的蛋白质。

（2）最终长出的帽的形状是由细胞核控制的，细胞质中已存在的RNA和蛋白质消耗完后，就只表现核控制的性状。