資源簡介

3.3細胞核的結構和功能學案
【學習目標】
1.闡明細胞核的結構和功能
2.嘗試制作真核細胞的三維結構模型
3.認同細胞核是細胞生命系統的控制中心
【學習重難點】
學習重點：（1）細胞核的結構和功能。
（2）制作真核細胞的三維結構模型。
學習難點：制作真核細胞的三維結構模型。
【預習新知】
細胞核的功能
(1)資料1：美西螈核移植實驗
科學家將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中，移植后長大的美西螈，全部是黑色的。該實驗說明美西螈的顏色是由細胞核控制的。該實驗的不足之處是缺乏對照實驗。
(2)資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗
①甲組實驗中，A部分無(填“有”或“無”)細胞核，停止(填“停止”或“不停止”)分裂；B部分有(填“有”或“無”)細胞核，能(填“能”或“不能”)分裂。
②乙組實驗中，將B部分向A部分擠入一個細胞核后，A部分有(填“有”或“無”)細胞核，細胞開始(填“開始”或“不開始”)分裂；B部分有(填“有”或“無”)細胞核，能(填“能”或“不能”)分裂；最后兩半都能發育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發育得慢一些。
③經對照可以看出，細胞核控制著細胞的分裂、分化。
(3)資料3：變形蟲實驗
①填寫上圖各類細胞或結構的生活狀態。
②由上述實驗可以得知，變形蟲的攝食、應激性及生長和分裂等各項生命活動都離不開細胞核，細胞核是細胞生命活動的控制中心。
(4)資料4：傘藻嫁接和核移植實驗
不論是傘藻嫁接實驗還是核移植實驗，新長出的傘帽都跟提供細胞核傘藻的傘帽相同，這說明生物體形態結構的建成主要與細胞核有關。
綜上所述，細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，是細胞的“控制中心”。
細胞核的結構
1．結構
2．染色質的組成及特點
(1)組成
(2)特點：容易被堿性染料染成深色。
(3)與染色體的關系：同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
3．細胞核的功能
細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
4．細胞在生命系統中的地位
(1)結構特點
①結構復雜而精巧。
②各組分之間分工合作成為一個整體。
(2)地位
①生物體結構的基本單位。
②生物體代謝和遺傳的基本單位。
5．建構模型
(1)概念：模型是人們為了某種特定的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、數學模型等。
(3)舉例：沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結構模型屬于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子結構的共同特征。
【易錯提示】
（1）細胞膜的成分中含有脂質、蛋白質和糖類（√）
（2）在組成細胞膜的脂質中，膽固醇最豐富（×）
（3）生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定（√）
（4）細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構（×）
提示　高等植物細胞之間通過胞間連絲進行細胞間的信息交流，不需要受體。
（5）細胞膜的流動性與溫度沒有關系（×）
（6）胰島B細胞分泌胰島素依賴于細胞膜的流動性（√）
【鞏固訓練】
1.下列有關細胞核的敘述，錯誤的是( )
A.核糖核苷酸等大分子物質可以通過核孔進入細胞質
B.細胞核中可進行遺傳物質的復制和轉錄
C.核膜上有多種酶，有利于多種化學反應的順利進行
D.細胞核內的核仁被破壞，會影響胰島素的合成
2.如圖為細胞核的亞顯微結構示意圖，下列相關敘述正確的有( )

a.細胞內核糖體的形成均與③有關
b.衣原體細胞中無④核膜，只有②
c.細胞核攜帶的遺傳信息的主要載體是②
d.①的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
3.如下圖,科學家在對單細胞傘藻的幼體嫁接,將甲的傘柄嫁接到乙的假根上,長出了乙的傘帽,下列有關評價合理的是( )
A.該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心
B.該實驗證明了細胞核是代謝的調控中心
C.該實驗證明了細胞質是遺傳的控制中心
D.該證明細胞核的功能,需同時進行對照實驗
4.如圖為細胞核的結構模式圖，有關說法錯誤的是( )
A.①為內質網，是單層膜結構 B.②為核膜，是雙層膜結構
C.③為核仁，與中心體的形成有關 D.一般不同細胞核⑤的數量不同
5.關于細胞核的敘述，錯誤的是(　)
A.有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現
B.蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛
C.對細胞核內的DNA復制有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核
D.真核細胞的染色質存在于細胞核的核仁中
6.傘藻是一種單細胞生物，由帽、柄和假根三部分構成，細胞核位于基部?？茖W家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻進行下圖所示實驗，下列關于這兩個實驗的敘述正確的是( )
A.實驗一證明傘藻的形態結構由細胞核決定
B.實驗二是對實驗一的補充，可排除假根中其他物質的作用
C.這兩個實驗證明了細胞核是遺傳和代謝的控制中心
D.這兩個實驗證明了細胞核和細胞質相互依存、不可分割
7.心房顫動(房顫)是臨床上最常見的心律失常疾病。最新研究表明，其致病機制是核孔復合物(可以看成一種特殊的跨膜運輸蛋白復合體)的運輸障礙。下列相關分析不合理的是( )
A.代謝旺盛的細胞中，核孔數目一般較多
B.細胞核中的核酸不能通過核孔復合體進入細胞質
C.房顫的成因可能與核膜內外的信息交流異常有關
D.核孔運輸障礙發生的原因可能是蛋白質結構異常
8.下列關于細胞核結構和功能的敘述，正確的是( )
A.核仁與某種RNA的合成及核糖體的形成有關
B.染色質和染色體是兩種不同的物質
C.核孔是DNA和蛋白質等大分子物質進出細胞核的通道
D.核膜是單層膜，把核內物質與細胞質分隔開
9.如圖，用動物受精卵做下列三個實驗。以下實驗不能說明的是( )
A.核單獨培養不久就退化消失，說明細胞核不能單獨生存
B.去核細胞不久也消失，說明細胞質不能單獨生存
C.細胞只有保持完整性才能進行正常的生命活動
D.細胞核是系統的控制中心，細胞質是系統的代謝中心
10.細胞核是細胞生命活動的控制中心，細胞核的模式圖如下圖所示，關于其結構與功能的相關敘述正確的是( )
A.核膜由2層磷脂分子構成 B.細胞核是細胞代謝的主要場所
C.a是蛋白質和DNA出入核的通道 D.c主要由DNA和蛋白質組成
參考答案
1.答案：A
解析：A、核孔是RNA、蛋白質等大分子物質進出的通道，但核孔對物質的進出具有選擇性，DNA不能出細胞核，A錯誤;B、遺傳物質DNA主要存在于細胞核，細胞核中可進行遺傳物質的復制和轉錄，B正確;C、核膜上可以附著多種酶，有利于多種化學反應的順利進行，C正確;D、核仁與細胞的核糖體的形成有關，而核糖體是形成蛋白質的場所，胰島素屬于分泌蛋白，細胞核內的核仁被破壞，會影響胰島素的合成，D正確。
2.答案：B
解析：a.③是核仁，原核細胞中不含核仁，但有核糖體，故原核細胞中核糖體的形成與核仁無關，a錯誤；
b.衣原體是原核生物，沒有核膜包被的細胞核，也沒有②染色質，b錯誤；
c.圖中②是染色質，細胞核攜帶的遺傳信息的主要載體是②，c正確；
d.①是核孔，核孔是細胞核和細胞質之間進行物質交換和信息交流的通道，d正確。
故選B。
3.答案：D
解析：分析題干信息可知，甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長出了乙的傘帽，這說明乙的傘帽形成可能與假根有關，但該實驗中缺少對照實驗，不能證明細胞核的功能，要證明細胞核的功能必須再增添對照實驗。
故選：D。
4.答案：C
解析：C、③為核仁,與細胞中某種RNA的合成和核糖體的形成有關,C錯誤。
5.答案：D
解析：A、在有絲分裂前期，核膜、核仁逐漸消失，在有絲分裂末期，核膜、核仁重新出現，故在有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現，A正確；
B、蛋白質合成的場所是核糖體，蛋白質合成活躍的細胞，需要大量的核糖體，而核糖體的形成與核仁有關，所以核仁代謝活動旺盛，B正確；
C、蛋白質合成的場所是核糖體，核糖體分布在細胞質中，故對細胞核內的DNA復制有調控作用的蛋白質需在細胞質合成，經核孔進入細胞核，C正確；
D、真核細胞的染色質存在于細胞核中，而不是核仁中，D錯誤。故選D
6.答案：B
解析：A、實驗一傘柄嫁接實驗中，傘藻帽的形狀與假根有關，由于假根中除了有細胞核外，還有其他結構，因此若要證明傘藻的形態結構取決于細胞核，還應設置傘藻核移植實驗，A錯誤；
B、實驗一傘柄嫁接實驗中，傘藻帽的形狀與假根有關，由于假根中除了有細胞核外，還有其他結構，因此若要證明傘藻的形態結構取決于細胞核，還應設置傘藻核移植實驗，故實驗是對實驗一的補充，可排除假根中其他物質的作用，B正確；
CD、兩個實驗沒有單獨研究細胞核和細胞質各自的功能，不能證明細胞核是代謝的控制中心，也不能證明細胞核和細胞質相互依存、不可分割，CD錯誤。
故選B。
7.答案：B
解析：A、核孔實現了核質之間頻繁的物質交換和信息交流。結構和功能相適應，代謝盛的細胞中，核孔數目較多，A不符合題意。B、細胞核中合成的一些RNA(如mRNA、tRNA)可通過核孔復合體進入細胞質，B符合題意。C、心房顫動(房顫)其致病機制是核孔復合物(可以看成一種特殊的跨膜運輸蛋白復合體)的運輸障礙，核孔和核質之間頻繁的物質交換和信息交流有關，是核孔復合物的運輸障礙可導致核膜內外的信息交流昦常有關，C不符合題意。D、核孔運輸障礙發生的根本原因可能是編碼核孔復合物的基因發生突變所致，直接原因可能是核孔復合物蛋白結構異常所致，D不符合題意。故選B。
8.答案：A
解析：A、核仁與某種RNA（rRNA）的合成以及核糖體的形成有關，A正確； B、染色質和染色體是同一種物質的兩種不同的存在狀態，B錯誤； C、核孔是RNA和蛋白質等大分子物質進出細胞核的通道，C錯誤； D、核膜是雙層膜，把核內物質與細胞質分隔開，D錯誤。
故選：A。
9.答案：D
解析：A、提取受精卵的核單獨培養不久就退化，說明細胞核離開細胞質不能生存，A正確;B、把去掉核的細胞單獨培養不久消失，說明細胞質離開細胞核不能生存，B正確;C、該實驗說明，細胞核和細胞質之間是相互依存的關系，即細胞核和細胞質相互分離之后則不能生存，只有保持細胞的完整性，細胞才能正常地進行生命活動，C正確;D、細胞核和細胞質在細胞的代謝過程中發揮的作用是不同的;細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，細胞質是代謝的主要場所，D錯誤。
10.答案：D
解析：A、核膜具有雙層膜結構，由4層磷脂分子構成，A錯誤;B、細胞核是儲存遺傳信息的主要場所，細胞代謝的主要場所在細胞質基質，B錯誤;C、a為核孔，是蛋白質和RNA分子出入細胞核的通道，DNA不能出細胞核，C錯誤;D、c為染色質，染色質的成分主要是DNA和蛋白質，D正確。

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