1、学习任务单课程基本信息课例编号学科生物学年级高一学期秋季学期课题第3章 第3节 细胞核的结构与功能 教科书书名： 生物学 必修一 分子与细胞 出版社： 人民教育出版社 出版日期： 2019年 6月学生信息姓名学校班级学号学习目标1.通过分析探究细胞核功能的5个实验，阐明细胞核的功能，认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心；2.在资料分析过程中，形成结果与结论具有一致性的科学思维；理解对照实验的作用；3.通过资料分析和探究活动，阐明细胞核的结构及其功能，进一步形成结构与功能相适应的生命观念； 4.通过“尝试制作真核细胞的结构模型”的实践，明确物理模型的概念，能辨认物理模型，理解真核细胞的结构模型制
2、作的原理和方法，加强细胞各部分分工合作、协调统一的认识。课前学习任务阅读教材第58页“生物科技进展”，亦可上网查阅“克隆猴”相关资料，回忆初中学过的克隆羊多莉诞生的技术路线，推测并尝试用文字+“”的形式表示出克隆猴的技术路线。课上学习任务【任务一】细胞核的功能活动1：分析变形虫切割与核移植实验的结果，并得出结论。科学家做过这样的实验。将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。无核的一半虽然能消化已吞噬的食物，但不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应。电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。有核的一半情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应；失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂。如果有用显微钩针将有
3、核的一半的细胞核钩出，这一半的行为就会像上述无核的一半一模一样。如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核，各种生命活动又会恢复。活动2：分析细胞切割实验的结果，并得出结论。实验方法：为了研究细胞核是否为活细胞所必需,一位生物学家做了这样的实验.他研究了100个细胞,把每个细胞都分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的相同的条件下培养,他得到下面的实验数据:实验结果：如下图时间/d细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数012341030100816220000100797877746765问题1：如果你是研究者，你怎样描述上述数据？你能得出什么结论？问题2：有人
4、质疑这位生物学家，要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释。请你尝试为这位生物学家作出解释。活动3：分析伞藻嫁接与核移植实验的结果，并得出结论。活动4：阅读教材54页资料1和资料2，思考两个实验可得到什么结论。【任务二】细胞核的结构活动1. 标出细胞核各结构名称并描述其功能活动2.填表比较染色质与染色体活动3. 细胞核、染色质、DNA、遗传信息之间的关系是什么？请填入下图。活动4. 用简单的示意图表示细胞核的结构与功能的关系【学习任务三】尝试制作真核细胞三维结构模型活动1. 阅读57页“探究.实践”，并尝试制作真核细胞的三维结构模型推荐的学习资源课外读1核仁的结构与功能在电镜下发现核
5、仁无核膜包围，其结构主要包括三部分，由内向外依次为核仁染色质、原纤维区和颗粒区。用RNA酶和蛋白酶处理核仁，颗粒区和原纤维区显著减少，说明核仁的组成成分主要是核糖核酸和蛋白质类物质。核仁的主要功能是组装核糖体亚单位，核仁的原纤维区是由核仁染色质转录形成的核糖体RNA，而颗粒区是由核糖体RNA和蛋白质进一步组装成的核糖体亚单位前体。核糖体亚单位前体进一步加工成为核糖体亚单位后，经由核孔被运到细胞质，实施蛋白质的合成功能。由于在细胞间期有DNA转录活动，所以我们可以看见核仁。一旦细胞进入分裂期，转录互动停止，也就无法进行核糖体亚单位的组装，所以分裂期看不见核仁。蛋白质合成功能强大的细胞，其核仁体积
6、相对较大。课外读2-核孔复合体20世纪50年代，科学家在用电子显微镜观察核膜时发现了核孔。随后人们逐渐认识到核孔不是简单的孔洞，而是一个相对独立的复杂结构。这种结构被称为核孔复合体。不同类型的细胞，其细胞核的核孔复合体数量、分布情况也有较大差异。一般来说，代谢越旺盛的细胞，其核孔复合体的数量就越多。一个经典的哺乳动物的细胞核的核孔复合体数量为3000-4000个。核孔复合体主要由蛋白质构成。在脊椎动物中，已鉴定出10多种与核孔复合体有关的蛋白质。已鉴定出的酵母菌核孔复合体蛋白更是多达30余种，其中有些蛋白质在酵母菌和人等多种生物的细胞中都有发现。核孔复合体可看作是一类特殊的载体蛋白，构成了细胞
7、核与细胞溶胶间物质交换的通道。一些离子和水等小分子物质由于比核孔的孔径小，通常可以自由进出细胞核而不消耗能量；蛋白质、RNA等大分子物质则需要通过特殊的转运机制才能进出，而这一过程需要能量的驱动才能完成。课后练习课后练习1.科学家将雌黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞中，待发育成早期胚胎后，移植到褐鼠的子宫，该褐鼠产下的小鼠的体色和性别是 （ ）A. 黑、雌 B. 褐、雌 C.白、雄 D.黑、雄2.下列关于细胞核的结构与功能的叙述错误的是 （ ）A.除了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B.伞藻嫁接实验证明了细胞核是代谢的控制中心C.RNA等大分子物质通过核孔进入细胞质而不
8、能直接通过核膜D.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心3.下列关于细胞核的叙述，错误的是 （ ）A.具有双层膜结构 B.是遗传信息储存的主要场所C.是细胞代谢的控制中心 D.是细胞代谢的主要场所4.生物体中有两类特殊的细胞，人成熟的红细胞无细胞核，精子的细胞质很少，经研究发现，这两类细胞的寿命都较短，这一事实体现了 （ ）A.环境因素的影响B.功能对寿命的影响C.遗传因素的影响D.核、质的相互依存关系5.组成染色体的主要物质是 （ ）A.糖类和蛋白质 B.脂质和DNA C.蛋白质和DNA D.DNA和RNA6.下列关于染色体的叙述，不正确的是 （ ）A.染色体是细胞核中容易被碱性染料
9、染成深色的物质B.严格的说，只有在细胞分裂是才出现染色体C.线粒体和叶绿体中的DNA、蓝藻拟核DNA，都能形成染色体D.染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态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，这是因为（ ）A.核仁把核物质与细胞质分开B.细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的C.核仁可以经核孔进入细胞质中合成蛋白质D.核仁与核糖体的形成有关8如图为细胞核结构的示意图，请结合所学知识，据图回答下列相关问题（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）2主要由_和_组成，前者通过_进入细胞核。（3）从图中可以
10、看出3为_，其与_有关。 9.蛙成熟的未受精的卵具有活跃的DNA合成能力，而脑组织不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验，请分析回答下列问题：（1）蛙成熟的未受精的卵中DNA合成所需的酶（仅考虑蛋白质）是在细胞质中的_上合成的，并通过_进入细胞核中；除此之外，细胞质还为细胞核内的代谢提供所需的_等。 （2）脑细胞无核部分仍能够生活一段时间，但最终死亡的原因是_。 （3）单独的细胞核不能生存的原因是_。 （4）本实验证明了_。【参考答案】1.A2.B3.D4.D5.C6.C7.D8.（1）真核电子（2）蛋白质DNA（顺序不能颠倒）4核孔（3）核仁某种RNA的合成以及核糖体的形成9. （1）核
11、糖体核孔原料、能量（2）失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质和能量（3）无物质和能量的供应（4）细胞质和细胞核是相互依存的统一整体【解析】：1.【解析】选C。细胞核是遗传信息库，控制着细胞的代谢与遗传。小鼠体内的核遗传物质来源于雌黑鼠，因此小鼠的体色和性别是黑色、雌性。2.【解析】选B。除了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，A项正确；伞藻嫁接实验证明了细胞核是遗传的控制中心，不能说明是代谢的控制中心，B项错误；RNA等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜，C项正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，D项正确。3.【解析】选D。细胞核控制着细胞的
12、代谢，但是细胞代谢的主要场所在细胞质基质。4.【解析】选D。细胞只有保证结构的完整性，才能完成正常的生命活动，细胞质和细胞核是相互依存、不可分割的。人成熟的红细胞无细胞核，精子几乎没有细胞质，两者的寿命都较短，体现了核、质的相互依存关系。6.【解析】选C。细胞核内易被碱性染料染成深色的物质称作染色质。只有真核细胞中的核DNA能形成染色体，其它DNA，如原核细胞的拟核DNA以及线粒体和叶绿体中的DNA都不能形成染色体。7.【解析】选D。核膜把核物质与细胞质分开，A错误；细胞中的蛋白质合成场所是核糖体，B错误；核仁不能通过核孔，C错误；核仁与核糖体的形成有关，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较
13、多的核仁，D正确。8.【解析】选A。模型的形式很多，主要包括：物理模型、概念模型、数学模型三种。物理模型是指以实物或图画形式，直观地表达认识对象的特征的模型。概念模型是指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型，主要有流程图模型和概念图模型两种类型。数学模型是指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及内在联系的数学表达式。很明显线粒体亚显微结构模型图是“图画形式”，属于物理模型。不存在失误模型的概念。9.【解析】(1)要观察到题图所示的细胞核结构，只能使用电子显微镜来观察真核细胞。(2)图中2为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，蛋白质为大分子物质，通过核孔进入细胞核。(3)题图中3为核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。10.【解析】细胞质中已合成的营养物质和能量只能维持一段时间，消耗完后细胞无核部分因无法合成新的物质和能量而最终死亡；单独的细胞核因缺少所需的能量、酶、原料等的供应而很快死亡。细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。
