資源簡介

課時分層訓練(十一)　細胞核的結構和功能
知識點1　細胞核的功能
1．科學家用顯微技術除去變形蟲的細胞核，其新陳代謝減弱，運動停止。當重新植入細胞核后，發現其生命活動又能恢復。這說明了細胞核是(　　)
A．細胞代謝的主要場所
B．遺傳物質的儲存和復制場所
C．細胞遺傳特性的控制中心
D．細胞生命活動的控制中心
D　[根據題干信息可知去核后變形蟲代謝減弱，運動停止，植入核后又恢復，說明細胞核是細胞生命活動的控制中心。]
2．右圖所示，科學家對單細胞傘藻的幼體嫁接時，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．欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗
D．第一次長出的傘帽與乙的傘帽特征完全相同
C　[在缺乏對照的情況下，僅根據題圖所進行的操作和實驗現象，無法得出細胞核的功能，只有在設置對照的情況下，才能得出細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心的結論。]
知識點2　細胞核的結構
3．下圖是細胞核的結構模式圖，下列關于各結構及功能的敘述錯誤的是(　　)
A．①屬于生物膜系統，把核內物質與細胞質分開
B．②是遺傳物質的主要載體
C．③與蛋白質的合成及核糖體的形成有關
D．④有利于某種RNA從細胞核進入細胞質，實現核質之間的信息交流
C　[③為核仁，與核糖體中RNA的合成有關。]
4．細胞核的結構與功能相適應。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．控制細胞器進行物質合成的指令，主要通過核孔送到細胞質
B．細胞核功能的實現與細胞核中的染色質密切相關
C．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝的中心
D．染色質主要由DNA和蛋白質組成
C　[核孔是大分子物質進出細胞核的通道，可實現核質之間的信息交流，控制細胞器進行物質合成、能量轉化等指令，主要通過核孔從細胞核送到細胞質，A正確；細胞核中有染色質，染色質是遺傳物質DNA的主要載體，DNA上有遺傳信息，這些信息其實就是指導和控制細胞中物質和能量變化的一系列指令，因此細胞核功能的實現與細胞核中的染色質密切相關，B正確；細胞代謝的中心是細胞質基質，不是細胞核，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝的控制中心，C錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質DNA的主要載體，D正確。]
5．模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。模型的形式有多種，下列說法錯誤的是(　　)
A．羅伯特森拍攝的細胞膜的電鏡照片，能直觀地表達認識對象的特征，屬于物理模型
B．設計并制作真核細胞的三維結構模型時，科學性、準確性比美觀與否更重要
C．畫概念圖是構建概念模型的一種方法，可以梳理所學知識，建立良好的知識結構
D．模型可以對生物問題進行定性描述，也可以進行定量描述
A　[羅伯特森拍攝的細胞膜的電鏡照片是實物，不屬于模型。]
6．下圖是細胞核及其周圍部分結構示意圖。據圖回答下列問題：
(1)結構①是核膜，由______________構成，能與②______直接相連，反映了生物膜在結構上的聯系。
(2)結構③是遺傳物質的主要載體，③是________，其主要組成成分是______________。結構⑤與________的合成和核糖體的形成有關。
(3)結構④是核孔，不同類型的細胞核孔的數量不同，代謝旺盛的細胞，核孔的數量__________(填“較多”或“較少”)，核孔的功能是____________________________________________________________。
(4)細胞核是真核細胞最重要的結構，請概述細胞核的功能：____________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析：(1)結構①是核膜，由外層膜和內層膜(或雙層膜)構成，能與②內質網直接相連，反映了生物膜在結構上的聯系。(2)結構③是遺傳物質的主要載體，③是染色質(染色體)，其主要組成成分是DNA和蛋白質。結構⑤與某種RNA的合成和核糖體的形成有關。 (3)結構④是核孔，核孔的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流，代謝旺盛的細胞，核孔的數量較多。 (4)細胞核是真核細胞最重要的結構，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
答案：(1)外層膜和內層膜(或雙層膜)　內質網　(2)染色質(染色體)　DNA和蛋白質　某種RNA　(3)較多　實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流　(4)細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心
7．核孔是由一組蛋白質以特定的方式排布形成的結構，被稱為核孔復合物，它是細胞質與細胞核內物質輸送活動的看護者。如下圖所示，該復合物由一個核心腳手架組成，其具有選擇性的輸送機制由大量貼在該腳手架內面的蛋白組成，稱為中央運輸蛋白。據此分析正確的是(　　)
A．人體成熟的紅細胞中核孔數目較少，影響到物質的運輸
B．核膜由兩層磷脂分子組成，核孔復合物與核膜內外的信息交流有關
C．核孔復合物的存在，說明核孔也具有選擇性
D．蛋白質在細胞核內合成后通過核孔運出細胞核
C　[人體成熟的紅細胞中沒有細胞核，A錯誤；核膜具有雙層膜，每層膜的基本支架都是磷脂雙分子層，則核膜含4層磷脂分子，B錯誤；蛋白質是在細胞質中的核糖體上合成的，D錯誤。]
8．在研究細胞核功能的實驗中，一位科學家進行了一項實驗。他將100個細胞用于實驗，把每個細胞都分成含有細胞核(含部分細胞質)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，結果如下：
時間/天 1 2 3 4 5 6
細胞無核部分的 存活個數 81 62 20 0 0 0
細胞有核部分的 存活個數 79 78 77 74 67 65
(1)此實驗說明細胞核的功能是_________________________________。
(2)有核部分在6天內仍有21%～35%的細胞死亡率，你認為可能的原因是________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)細胞核的作用既然如此重要，請你為人的成熟紅細胞沒有細胞核提供合理的解釋：_________________________________________________
____________________________________________________________。
(4)以動物受精卵為實驗材料進行以下實驗，請分析并回答相關問題：
實驗處理 實驗結果
受精卵 ①去質留核 A
②去核留質 B
③質核重組 C
預測三種情況下細胞的代謝情況，若用“能存活”或“不能存活”來概括，則“能存活”的是__________(填“A”“B”或“C”)。 設置__________(填表中序號)兩個組進行對比實驗，能說明細胞質對細胞核的重要性。
解析：(1)分析表格中的信息可知，在2～6天內，細胞無核部分的存活個數少于細胞有核部分的存活個數，說明細胞核具有控制細胞代謝的功能，細胞核是細胞代謝的控制中心。(2)由于實驗過程中實驗操作使部分細胞損傷會導致一些細胞死亡，部分細胞會發生正常衰老、凋亡，因此有核部分在6天內仍有21%～35%的細胞死亡率。(3)紅細胞在成熟過程中，細胞核退化消失，為紅細胞中大量的血紅蛋白提供必要的空間，可容納更多血紅蛋白，以加強血紅蛋白對氧氣的運輸。(4)受精卵的發育需要細胞質為其提供營養物質，而細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，沒有細胞核或細胞質，受精卵均不能存活。探究細胞質對細胞核的重要性，自變量應為有無細胞質，則需用①③進行對比。
答案：(1)細胞代謝的控制中心　 (2)①實驗操作使部分細胞損傷，進而導致其中一些細胞死亡；②部分細胞正常衰老、凋亡　(3)為紅細胞中大量的血紅蛋白提供必要的空間，以加強血紅蛋白對氧氣的運輸　(4)C　①與③
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共34張PPT)
第3節
細胞核的結構和功能
通過分析資料，概述細胞核的功能。
說出細胞核各部分的結構特點。
了解建構模型的概念，以及學會制作真核細胞的三維結構模型。
問題探討
母牛乙
克隆牛
克隆牛的性狀與母牛乙幾乎一模一樣，這說明了什么？
討論
這說明了克隆牛的性狀主要是由細胞核控制的。
一、細胞核的分布
【閱讀書本P54第一段內容，思考下列問題】
①所有細胞都有細胞核嗎？
②所有真核細胞都有細胞核嗎？
③有細胞核的細胞中都只有一個細胞核嗎？
一、細胞核的分布
用光學顯微鏡觀察細胞，最容易觀察到的細胞結構就是 。
細胞核
洋蔥表皮細胞
口腔上皮細胞
神經細胞
原核細胞：
均無以核膜為界限的細胞核，只有擬核
一、細胞核的分布
真核細胞：
大部分都有1個以核膜為界限的細胞核
高等植物成熟的
篩管細胞
篩管細胞
伴胞
細胞核
篩板
哺乳動物成熟的
紅細胞
(無核)
(無核)
骨骼肌細胞
(多核)
草履蟲細胞
(2個核)
一、細胞核的分布
二、細胞核的功能
【閱讀書本P54-55思考·討論中的資料，思考下列問題】
①美西螈的皮膚顏色與表皮細胞內黑色素的合成有什么關系 這一合成過程是由細胞核還是細胞質控制的
②從資料2可以看出細胞核與細胞的分裂、分化有什么關系
③分析資料3你可以得出什么結論
④資料4說明傘藻的形態結構特點取決于細胞核還是細胞質
二、細胞核的功能
白美西螈
黑美西螈
資料1:美西螈核移植實驗
胚胎細胞
去核
去核卵細胞
核移植
重組細胞
黑美西螈
實驗結論：
美西螈皮膚顏色遺傳受 控制。
細胞核
二、細胞核的功能
缺乏對照組
胚胎細胞
卵細胞
重組細胞
取核
核移植技術
去核
該實驗設計的嚴謹嗎 實驗結果可信嗎？
思考
二、細胞核的功能
資料2:蠑螈受精卵橫縊實驗
受精卵
受精卵
橫縊
無核一半
有核一半
不分裂
分裂
無核一半
擠入細胞核
分裂
擠入細胞核
正常胚胎
發育
發育
正常胚胎
正常胚胎
發育
實驗結論：
蠑螈細胞的分裂、分化受 控制。
細胞核
二、細胞核的功能
1.實驗要研究什么？請擬一個實驗課題。
2.本實驗設置了2次對照，分別是如何對照的？
探究細胞核對蠑螈細胞分裂分化的影響
第1次：有核的一半和無核的一半對照；
第2次：無核的一半（處理前）和 無核的一半擠進一個核（處理后）對照。
思考
二、細胞核的功能
3.兩次對照的自變量相同嗎？結論相同嗎？
兩次對照自變量相同，都是核的有無，結論也相同，但并不是做了一個重復的工作。而是從2個角度相繼說明了同一件事情。因此，第二次對照的意圖是進一步說明先前的實驗結論是可靠的，使實驗更嚴謹，更具有說服力。這是許多前后自身對照的意義所在！
4. 實驗結果說明了什么結論？
細胞核控制蠑螈細胞的分裂和分化。
思考
二、細胞核的功能
變形蟲
能消化，但不能攝食，刺激無反應,細胞器退化
正常
取出核
一段時間后
生命活動喪失
植入細胞核
正常生活
實驗結論：
變形蟲的生命活動（分裂、生長、再生、應激性等）受細胞核控制
資料3：變形蟲去核及核移植實驗
二、細胞核的功能
資料4：傘藻嫁接與核移植實驗
1.傘藻形態結構
傘藻是一種單細胞綠藻，由“帽”、柄和假根三部分組成，細胞核在基部(假根)中。不同的傘藻有不同的帽形，有的像菊花，有的如傘狀，傘藻有很強的再生能力，如果把頂帽去掉，很快會長出新的頂帽，若人為切斷傘藻的柄，還可以接回去繼續生長。
二、細胞核的功能
2.傘藻的嫁接實驗
結論：
實驗過程與結果如下圖所示：
傘藻的形態(傘帽)與傘藻的假根有關。
提出問題：傘藻傘帽的形態與細胞核有關，還是與細胞質有關？
二、細胞核的功能
3.傘藻的核移植實驗
結論：傘藻的形態(傘帽)受細胞核控制。
排除了假根中其他物質的干擾
二、細胞核的功能
小結
實驗名稱 結論
一：美西螈
核移植實驗 生物體性狀的遺傳是由細胞核控制的
二：蠑螈受精卵
橫縊實驗 細胞核控制著細胞的分裂、分化
三：變形蟲去核
及核移植實驗 細胞核是細胞生命活動的控制中心
四：傘藻嫁接
與核移植實驗 生物體的形態結構主要取決于細胞核
結論：細胞核控制著細胞的遺傳和代謝。
遺傳
代謝
1．將甲種(傘形帽)傘藻的A部分與乙種(菊花形帽)傘藻的B部分嫁接在一起，第一次長出的帽狀體呈中間類型，若切除這一帽狀體，第二次長出的帽狀體為與甲種傘藻相同的傘形帽。下列分析錯誤的是(　　)
A．甲、乙兩種傘藻的細胞中均含有多種具膜細胞器
B．中間類型可能同時含甲、乙兩種傘藻的蛋白質
C．若再次切除帽狀體，長出的帽狀體仍為傘形帽
D．該實驗證明了帽狀體的形態建成只受細胞核控制
【對點練習】
D
二、細胞核的功能
【對點練習】
2．為研究細胞核的功能，研究人員進行了大量的實驗，下圖是探究細胞核功能的兩個經典實驗。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．實驗一不能說明細胞核與細胞質相互依存的關系
B．實驗一說明美西螈皮膚細胞中黑色素的合成是由細胞核控制的
C．實驗二中有核和無核部分均為實驗組，自變量是有無細胞核
D．實驗二結果可說明細胞核與細胞的分裂、分化有關
C
二、細胞核的功能
三、細胞核的結構
【閱讀書本P56，思考下列問題】
①將細胞核內物質與細胞質分開的是什么結構？有何特點？
②細胞核控制細胞的遺傳和代謝，不可避免要和細胞質發生頻繁的物質交換和信息交流，什么結構與這一功能相適應？
③是否任意大分子物質都可以隨意進出細胞核？說明細胞核物質交換的結構有何特點？
④核仁的大小與蛋白質的合成有什么關系？
⑤細胞核控制細胞的遺傳和代謝，主要與哪個結構有關？
三、細胞核的結構
細胞核電鏡圖
細胞核結構模式圖
核膜
核仁
染色質
核孔
閱讀教材第56頁圖3-10，并識別下圖中各個結構。
三、細胞核的結構
核膜
（1）結構：
雙層膜，膜不完全連續，外膜附著
許多核糖體，常與內質網相連
（2）成分：
主要由脂質和蛋白質組成
（3）功能：
①屏障作用，把核內物質與細胞質分開
②小分子進出細胞核的通道，具有選擇透過性
1.核膜
外膜
內膜
三、細胞核的結構
核孔結構模型
外膜
內膜
2. 核孔
核孔
實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流
大分子物質進出細胞核的通道
（如蛋白質、RNA等，DNA不可以）
具有選擇性
細胞代謝越旺盛，核孔體積越大，數量越多
三、細胞核的結構
3. 核仁
（1）形態：球形或橢球形
（2）功能：
合成rRNA(核糖體RNA)以及核糖體的形成有關。
代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞，核仁較大
核仁
三、細胞核的結構
4. 染色質和染色體
染色質
閱讀教材56頁第二段及圖3-10，思考以下兩個問題：
1.何為染色質？它的成分是什么？染色質與染色體是什么關系？
2.細胞、細胞核、染色質、DNA之間的關系是什么？請填入下圖。
細胞
線粒體
葉綠體
三、細胞核的結構
分裂期：高度螺旋化，縮短變粗
間期：解開螺旋，變細變長
染色體
染色質
(棒狀)
(絲狀)
染色體與染色質的區別
（染色質與染色體是同一種物質在不同時期的兩種形態）
三、細胞核的結構
2.細胞、細胞核、染色質、DNA之間的關系是什么？請填入下圖。
真核細胞中，遺傳信息儲存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在細胞核中，故稱細胞核是遺傳信息庫。
細胞
細胞核
染色質
DNA
線粒體
葉綠體
：含少量DNA
：含少量DNA
三、細胞核的結構
【閱讀教材教材P56第3、4、5段，思考：細胞核的結構如何決定其控制遺傳和代謝的功能？】
1.功能：
遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
2.結構與功能的關系：
（1）代謝旺盛的細胞，核質之間物質交換和信息交流頻繁，核孔數目多。
（2）蛋白質合成旺盛的細胞，核仁體積較大。
三、細胞核的結構
細胞既是生物體結構和功能的基本單位，
也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
_________控制著細胞內外的物質交換和信息交流
_________細胞代謝的主要場所
_________是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心
細胞核
細胞膜
細胞質
細胞是一個統一的整體
注意區別：細胞代謝的控制中心------
細胞代謝的中心-----------
細胞核
細胞質基質
三、細胞核的結構
【閱讀教材57頁“科學方法”，判斷下列模型分別屬于什么類型。】
物理模型：
概念模型：
數學模型：
B E
A
C D
建構模型
三、細胞核的結構
嘗試制作真核細胞的三維結構模型（物理模型）
在設計并制作細胞模型時，科學性第一位，其次才是模型的美觀與否。
3．細胞核是真核細胞內最大、最重要的細胞結構，它是英國科學家布朗于1831年發現并命名的。大多呈球形或橢圓形。通常一個，也有兩個或多個的。下列有關細胞核的敘述正確的是(　　)
A．在電鏡下觀察原核細胞，可以看到細胞核的主要結構由a、b、d和e組成
B．胰島B細胞(能分泌胰島素)比口腔上皮細胞的核仁大、核孔數目多
C．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的中心
D．c主要成分是蛋白質和核酸，與真核細胞分裂有關
【對點練習】
B
三、細胞核的結構
4．施一公團隊解析核孔復合物(NPC)高分辨率結構的研究論文，震撼了結構分子生物學領域。文中提到，真核生物最重要的遺傳物質DNA主要位于核內，而一些最重要的功能蛋白和結構蛋白的合成卻主要位于核外，因此真核生物細胞質和細胞核之間有一個雙向通道，組成這個通道的生物大分子就是NPC。下列相關分析正確的是(　　)
A．NPC的數量與細胞代謝強度有關
B．蛋白質和DNA等大分子可以通過NPC進出細胞核
C．附著有NPC的核膜與內質網膜、高爾基體膜直接相連
D．大分子通過NPC進出細胞核不需要消耗能量
【對點練習】
A
三、細胞核的結構

展開更多......

收起↑