1、第二单元 细胞的基本结构和物质运输第第4 4课时课时细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能美西螈美西螈肤色的遗传肤色的遗传是由细胞核控制的是由细胞核控制的伞藻帽的形状与假伞藻帽的形状与假根有关根有关 先分别切去两种先分别切去两种伞藻伞藻的帽，再取出的帽，再取出假根中假根中的细胞核交换植入到的细胞核交换植入到对方的假根的细胞质对方的假根的细胞质中，观察新生伞帽的中，观察新生伞帽的形态形态伞藻帽的形状与细胞核伞藻帽的形状与细胞核有关有关 细胞核是细胞遗传的控制中心细胞核是细胞遗传的控制中心发育成黑发育成黑美西螈美西螈 将白色美西螈将白色美西螈胚胎细胞核植入黑色胚胎细胞核植入黑色美西螈去核卵细胞美西螈
2、去核卵细胞发育成白美西螈发育成白美西螈知识点01 细胞核的功能 有核一半有核一半无核一半无核一半挤入核挤入核蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制将变形虫切成两半，对比观察无核的一半和有核一半的生命活动状况实验组实验组对照组对照组自身前后对照自身前后对照细胞核是细胞代谢的细胞核是细胞代谢的控制中心。控制中心。细胞的细胞的完整性完整性是生命活动的基础是生命活动的基础。【典例1】科学家在单细胞伞藻的幼体嫁接的实验中，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。下列有关分析合理的是（）A.细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心B.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
3、对照实验D.该实验充分证明了细胞核控制着伞藻帽的性状【解析】细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心；则“生物性状主要由细胞核决定”，新组合的“伞藻”将来长出何种形状的帽，是由细胞核决定。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是因为细胞核中有遗传物质，而不是其位置，A不正确；该实验无法证明细胞核是代谢的调控中心，B不正确；甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽，这说明乙的伞帽形成可能与假根有关，该实验中缺少对照实验，不能证明细胞核的功能，要证明细胞核的功能必须再增添对照实验，C正确；该实验不能充分证明细胞核控制伞藻帽的性状，D不正确。C知识点01 细胞核的功能 题后总结 1.
4、细胞核是细胞的 控制 中心，一般说真核细胞失去细胞核后，很快就会死亡，但红细胞失去核后还能生活120天；植物筛管细胞，失去核后，能活好几年。2.细胞核是 遗传物质储存和复制 的场所。从细胞核的结构可以看出，细胞核中最重要的结构是 染色质，染色质的组成成分是 蛋白质分子和DNA分子，而DNA分子又是主要遗传物质。当遗传物质向后代传递时，必须在核中进行复制。所以，细胞核是 遗传物储存和复制 的场所。3.细胞核是 细胞遗传性 和 细胞代谢活动 的控制中心。遗传物质能经复制后传给子代，同时遗传物质还必须将其控制的生物性状特征表现出来，这些遗传物质绝大部分都存在于 细胞核 中。所以，细胞核又是细胞遗传性
5、和细胞代谢活动的控制中心。例如，英国的克隆绵羊多莉就是将一只母羊卵细胞的细胞核除去，然后，在这个去核的卵细胞中，移植进另一个母羊乳腺细胞的 细胞核，最后由这个卵细胞发育而成的。“多莉”的遗传性状与 提供细胞核 的母羊一样。这一实例充分说明了 细胞核 在控制细胞的遗传性和细胞代谢活动方面的重要作用。知识点01 细胞核的功能 课堂检测1 .下图用某单细胞生物所做的一系列实验的实验步骤及实验结果示意图。不能得出的结论是()A.细胞核不能脱离细胞质独立生存B.细胞质离开细胞核不能独立生存C.细胞保存完整是正常完成生命活动的必要条件D.细胞核和细胞质都是细胞生命活动的控制中心【解析】图中所示实验包括三个
6、：单独培养离开细胞的细胞核细胞核生命特征消失；单独培养去核的细胞细胞生命特征不久消失；给去核的细胞核移植新的细胞核细胞全部生命特征恢复。实验、分别说明细胞核和细胞质不能独立维持生命特征，实验说明细胞保持完整性才能恢复和保持全部生命特征。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，但不能说明细胞核和细胞质的具体功能。知识点01 细胞核的功能 D知识点01 细胞核的功能 变式1、一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻伞帽形状是()【解析】伞藻的伞帽形状受细胞核中遗传物质控制，甲伞藻的细胞核移入乙中后，长出的伞帽的性状是甲伞藻的伞帽形状。
7、变式2.下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是()A.是由DNA和蛋白质组成的环状结构B.是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所C.蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核D.核孔对物质的运输具有选择性【解析】图中是染色质，是由蛋白质和DNA组成的丝状结构，选项A错误；是核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，选项B错误；是核孔，蛋白质和RNA可通过核孔，但DNA不能通过核孔进出细胞核，选项C错误；核孔也具有选择透过性，选项D正确。BD知识点02 细胞核的结构 1.图中是 核膜，具有 双 层膜，把 核内物质与细胞质 分开；是 核仁，与某种 RNA 的合成以及 核糖体 的形成有关；
8、是 染色质，主要由 DNA和蛋白质 组成，DNA 是 遗传信息 的载体；是 核孔，实现 核质 之间频繁的 物质交换和信息交流。2.染色质容易被 碱性 染料染成深色。细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度 螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的 圆柱状或杆状 的染色体。细胞分裂结束时，染色体 解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，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。3.DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息 从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。细胞依据遗传信息进行 物质合成、能量转化 和 信息交流，完
9、成 生长、发育、衰老和凋亡。细胞核是 遗传信息库，是细胞 代谢和遗传 控制中心。知识点02 细胞核的结构 下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是A.核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关B.染色质和染色体是两种不同的物质C.核孔是DNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道D.核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分隔开【解析】核仁主要与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，A正确；染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态，B错误；DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误，核膜是双层膜，D错误。【典例2】A知识点02 细胞核的结构 变式3.下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答：（
10、1）只有在_细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。（2）在细胞有丝分裂过程中，_高度螺旋化成为_。（3）由图中可见1_和_的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。（4）图中2的功能是_。3主要是由_和_组成的；核糖体的合成与图中_有关。染色体【解析】图中1是内质网；2是核孔，3是染色质，4是核仁，5是核膜，它们共同构成以核膜为界限的细胞核。真核3 染色质内质网 5核膜实现核质之间频繁的物质交换和信息交流DNA 蛋白质4核仁知识点02 细胞核的结构 1.大多数生物体细胞中都只有 一个 细胞核。哺乳动物 成熟的红细胞，被子植物 成熟筛管细胞 没有细胞核；植物个体发育过程中多数胚乳细胞
11、有多个细胞核，草履虫等原生动物一个细胞也不止一个细胞核，人的 骨骼肌 细胞中的细胞核可达数百个。2.大多细胞的细胞核呈 球形或卵圆 形，但也随物种和细胞类型不同而有很大变化。尽管细胞核的形状有多种多样，但是它的基本结构却大致相同，主要由 核膜、核仁、染色质 组成。3.核膜面向细胞质的一面附有 核糖体，与 内质网 相连；面向细胞核基质的一侧表面上无核糖体，膜上有特异蛋白，为核纤层提供结合位点。4.核孔是在核膜内外膜的融合处形成环状开口，又称核孔复合体，一般有几千个，核孔构造复杂，含100种以上蛋白质，并与核纤层紧密结合成为核孔复合体。是 选择 性双向通道。功能是选择性的让蛋白质、RNA 等大分子
12、出入，对 离子 的出入有一定的调节控制作用。题后总结5.细胞是一个整体(1)细胞作为基本的 生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我 调控、高度有序 地进行。(2)细胞既是生物体 结构 的基本单位，也是生物体 代谢和遗传 的基本单位。知识点03 染色质和染色体的关系 1.染色质是真核细胞中主要由 DNA和蛋白质 形成的容易被 碱性染料 染成深色的物质。2.DNA、染色质、染色体的关系可表示为：DNA+分裂前期高度螺旋化、缩短变粗组成分裂末期解螺旋、变细长蛋白质染色质染色体3.染色质和染色体的比较 染色质染色体同种物质成分相同主要是 DN
13、A和蛋白质特性相同易被 碱性染料 染成深色功能相同遗传物质的 主要载体所处时期分裂间期分裂期两种状态细长的丝状圆柱状或杆状知识点03 染色质和染色体的关系 下列关于染色质和染色体的叙述中，正确的是（）A.染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态B.染色质是细胞核内容易被碱性染料染成深色的一种物质C.染色质或染色体的主要成分都是RNA和蛋白质D.染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同【解析】染色质和染色体是同一物质在同一细胞不同分裂时期的两种形态，A正确；染色质容易被碱性染料染成深色，但染色质是一种主要由DNA和蛋白质组成的细胞结构，而不是一种物质，B不正确；染色体和染色质都主要是由DN
14、A和蛋白质组成的，C不正确；染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，化学成分完全相同，但由于螺旋化程度不同，其结构不完全相同，D不正确。【典例3】A知识点03 染色质和染色体的关系 变式4对染色质和染色体的叙述中，错误的是()A所有细胞的染色质都存在于细胞核中B染色质和染色体的形态结构和化学成分完全相同C染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质D染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中【解析】染色质是真核细胞细胞核中特有的结构，所有细胞的染色体都存在于细胞核中，A正确、D正确；染色质和染色体同一物质在细胞不同时期的两种形态，染色质和染色体的形态不同，B不正确；染色质和染色体的主要成分都
15、是DNA和蛋白质，C正确。B知识点04 制作真核细胞的结构模型 1.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 简化的概括性 的描述，这种描述可以是 定性 的，也可以是 定量 的；有的是 具体 的，有的则是 抽象 的。2.模型的形式包括 物理 模型、概念 模型和 数学 模型。物理模型以 实物或图画 形式直观地表达认识对象的特征，物理模型 直观形象，便于观察和理解；概念模型用 概念与概念之间 的关系来表达研究对象的主要特征和联系；数学模型用 适当的数学形式 如数学 方程式、关系式、曲线图 和 表格 等来表达研究的生命本质和运动规律。有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心”。下
16、列有关说法正确的是（）A.细胞核是由单层膜围成的结构B.染色体与染色质的组成成分不同C.用橡皮泥等制作的细胞核属于物理模型D.各种生物的成熟的红细胞内都没有细胞核【解析】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。人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。包括物理模型、概念模型、数学模型等。细胞核是由双层膜围成的结构，A不正确；B、染色体与染色质的组成成分相同，都是主要由DNA和蛋白质组成，B不正确；用橡皮泥等制作的细胞核属于物理模型，C正确；哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核，并不是各种生物的成熟的红细胞内都没有细胞核，如鸟类
17、红细胞内有细胞核，D不正确。（1）细胞核结构和功能的核心内容可以概括为：两个场所（遗传物质的复制场所、储存场所）、两个中心（细胞代谢和遗传的控制中心）、四个结构（核膜、核孔、核仁、染色质）。（2）细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，细胞代谢的主要场所是 细胞质基质。【典例4】C题后总结题后总结知识点04 制作真核细胞的结构模型 .蛙成熟的未受精卵具有活跃的DNA合成能力，而脑组织却没有此能力。科学家进行了如下图所示的核移植实验，请分析回答下列问题：（1）蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质中的_上合成的，并通过_进入细胞核中；除此之外，细胞质还为细胞核代谢提供所需的_
18、等。（2）脑细胞无核部分一段时间后最终死亡的原因是_。（3）单独的细胞核不能生存的原因是_。（4）本实验证明了_。失去细胞核的控制，细胞质无法形成新的物质和能量无物质和能量的供应细胞质和细胞核是相互依存的统一整体【解析】（1）DNA合成所需酶的化学本质是蛋白质，需在核糖体上合成；酶为大分子物质，从核孔进入细胞核，核内代谢活动需细胞质提供原料及能量。（2）脑细胞无核部分因为失去了细胞核的控制，细胞质无法形成新的物质和能量，所以生活一段时间后死亡。（3）单独的细胞核不能生存的原因是缺少了细胞质，无物质和能量的供应。（4）本实验证明了细胞核与细胞质是相互依存的统一整体，细胞只有保持完整性，才能完成其
19、复杂的生命活动。课堂检测1核糖体 核孔原料、能量课堂检测2 （2018江苏卷节选）下图为真核细胞中3种结构的示意图，请回答下列问题：（1）甲的名称为_，处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有_（在甲、乙、丙中选择）。（2）蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，这表明结构c与_（填序号）的形成直接有关。内质网高尔基体中心体核糖体（3）许多重要的化学反应在生物膜上进行，乙、丙分别通过_（用图中字母填空）扩大了膜面积，从而为这些反应需要的_提供更多的附着场所。细胞核乙e、h酶【解析】（1）根据以上分析已知，图中甲表示细胞核，乙表示线粒体，丙表示叶绿体；处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞没有叶绿体和成形的细胞核，但是有线粒体。（2）根据以上分析已知，图中c表示核仁，蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，而蛋白质的合成场所是核糖体，因此说明核仁与核糖体的形成有关，故选。（3）叶绿体和线粒体都具有增大膜面积的方式，如叶绿体通过h类囊体薄膜的堆叠增大了光合作用的面积；线粒体通过e内膜向内折叠增大，从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
