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第四節
第二章　細胞的結構
浙科版高中生物 必修1
細胞核是細胞生命活動的控制中心
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.闡明遺傳物質主要儲存在細胞核中。
遺傳物質主要儲存在細胞核中
一
細胞核的功能與真核細胞結構模型的制作
二
目錄
雙小核草履蟲（2個細胞核）
骨骼肌細胞（多個細胞核）
擬核
原核細胞：
絕大部分有1個細胞核
部分無細胞核
真核細胞：
部分有多個細胞核
沒有細胞核
高等植物成熟的篩管細胞
哺乳動物成熟的紅細胞
細胞核的數目
1
核膜
細胞核的結構
2
結構：
功能：
是細胞核的邊界，把核內物質與細胞溶膠分開。
雙層膜，外層常與粗面內質網相連
核膜
細胞核的結構
2
結構：
功能：
是核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場所。
球形或橢球形，其大小、數目、形態隨生物種類、細胞類型不同而不同。
核仁
核膜
細胞核的結構
2
組成：
功能：
特點：
染色質是DNA的主要載體，DNA是有細胞結構的生物的遺傳物質。
由DNA與蛋白質及少量RNA組成。
核仁
染色質
易被堿性染料染色。
分裂間期
分裂期
（絲狀）
（圓柱狀）
解螺旋
高度螺旋化，縮短變粗
——同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態
染色質和染色體
核膜
細胞核的結構
2
核仁
染色質
核孔
是內、外層核膜常在某些部位相互融合形成的環形開口，核孔周圍鑲嵌的蛋白質，構成一種復雜的結構，控制著物質的進出，是蛋白質、RNA等大分子出入細胞核的通道。
核孔結構模型
外膜
內膜
分析細胞核的結構
任務一
1.核孔復合體
閱讀教材P51～52課外讀，回答下列問題：
(1)核孔復合體的作用是什么？
構成了細胞核與細胞溶膠間物質交換的通道。
分析細胞核的結構
任務一
1.核孔復合體
閱讀教材P51～52課外讀，回答下列問題：
(2)舉例說明物質通過核孔復合體時是否都需要消耗能量？
一些離子和水等小分子物質可以自由進出細胞核而不消耗能量；
蛋白質、RNA等大分子物質進出細胞核需要消耗能量。
分析細胞核的結構
任務一
1.核孔復合體
閱讀教材P51～52課外讀，回答下列問題：
(3)各種大分子物質是否都能自由進出核孔？
不能，核孔具有選擇性，如允許某些RNA和蛋白質通過，DNA不能通過，大分子物質經過核孔復合體中蛋白質的介導才能進出細胞核。
分析細胞核的結構
任務一
1.核孔復合體
閱讀教材P51～52課外讀，回答下列問題：
(4)代謝越旺盛的細胞中，蛋白質合成量越大，核質之間的物質交換越頻繁。那么核仁大小、核孔數量與細胞代謝程度有什么關系？
代謝越旺盛的細胞，往往核仁較大，核孔數量越多。
核膜
細胞核的結構
2
核仁
染色質
核孔
細胞核內以蛋白質為主的網絡結構，為細胞核提供支架，也是多種酶的結合位點，與核內遺傳物質的復制、染色體的裝配等生理活動密切相關。
核基質
核基質
跟蹤訓練
1.研究表明心房顫動(房顫)的致病機制是核孔引發的運輸障礙。下列分析正確的是
A.核膜由兩層磷脂分子組成，膜內儲存著細胞的全部遺傳信息
B.核孔是大分子物質如DNA、蛋白質進出細胞核的通道
C.核孔運輸障礙的原因可能是蛋白質的空間結構發生了變化
D.蛋白質合成旺盛的細胞常有較小的核仁和較多的核孔
√
跟蹤訓練
核膜是雙層膜，由四層磷脂分子組成，膜內儲存著細胞的主要遺傳信息，細胞質中還含有少量遺傳信息，A錯誤；
核孔是大分子物質進出細胞核的通道，但DNA不能進出細胞核，B錯誤；
蛋白質合成旺盛的細胞常有較大的核仁和較多的核孔，D錯誤。
跟蹤訓練
2.(2023·湖州高一期中)如圖為細胞核結構模式圖，下列有關細胞核各結構功能的敘述，正確的是
A.核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出細胞
B.核仁與核糖體的形成無關
C.核基質為細胞核提供支架，也是核內多種
酶的結合位點
D.染色質和染色體不是同一種物質
√
跟蹤訓練
核孔具有選擇性，不能讓物質自由通過，A錯誤；
核仁與核糖體的形成有關，B錯誤；
核基質為細胞核提供支架，也是核內多種酶的結合位點，是細胞核的重要組分，C正確；
染色質和染色體是同種物質在不同時期的兩種存在狀態，D錯誤。
母牛甲：取卵細胞去核
早期胚胎
植入母牛丙子宮
小牛？
克隆牛
母牛乙：從體細胞中取出核
克隆的小牛長相和誰相似？能說明什么？
與母牛乙相似，說明了克隆牛的性狀是由細胞核決定的。
遺傳物質主要儲存在細胞核中
一
細胞核的功能與真核細胞結構模型的制作
二
目錄
1．細胞核控制細胞的遺傳和代謝
1
——傘藻“嫁接”實驗
實驗結果：
a再生的傘帽與_________傘藻相同；
b再生的傘帽與_________傘藻相同。
a
b
地中海
細圓齒
實驗結論：
傘帽的形狀與傘藻的_______有關。
假根
分析傘藻“嫁接”實驗
任務二
有人質疑傘藻“嫁接”實驗的結論，因為未排除假根中其他物質的影響。
試設計補充實驗，進一步驗證細胞核控制細胞的遺傳。
1．細胞核控制細胞的遺傳和代謝
1
——變形蟲切割實驗
不能攝取食物，無應激性，不再分裂增殖
具有應激性，仍能生長、分裂、再生
恢復生長、分裂功能
變形蟲的正常生命活動離不開細胞核。
結論：
1．細胞核控制細胞的遺傳和代謝
1
——變形蟲切割實驗
1．細胞核控制細胞的遺傳和代謝
1
細胞核的功能：細胞核是生物遺傳和維持正常生命活動所必需的。
探究細胞核的作用
任務三
資料：為了研究細胞核的作用，一位生物學家研究了100個細胞，他把每個細胞都分成含有細胞核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，結果如表。
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.有核部分有約20～35%的死亡率，可能的原因是什么？
有核部分的細胞個別死亡可能是由于人為傷害或細胞正常凋亡。
探究細胞核的作用
任務三
資料：為了研究細胞核的作用，一位生物學家研究了100個細胞，他把每個細胞都分成含有細胞核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，結果如表。
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
2.該實驗是否還應設置空白對照組？
該實驗中含有細胞核的一組與無核的一組形成對比實驗，不需要設置空白對照組。
探究細胞核的作用
任務三
資料：為了研究細胞核的作用，一位生物學家研究了100個細胞，他把每個細胞都分成含有細胞核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，結果如表。
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
3.從該實驗的結果可以得出怎樣的實驗結論？
細胞核是細胞進行生命活動所必需的。
嘗試制作真核細胞的結構模型
2
概念：模型是人們人們根據某一目的，抓住對象的本質特征，將復雜的、微觀的
現象或事物構建成抽象的、概括性的描述，是對研究對象簡潔的表述。
類型：
以實物或圖片形式直觀表達認識對象的特征。
文字描述或概念圖等
公式、曲線圖或表格形式
物理模型
概念模型
數學模型
(注：照片不是物理模型)
嘗試制作真核細胞的結構模型
2
真核細胞三維結構模型的構建過程：
了解各細胞器之間以及細胞器與細胞的比例和位置→
確定使用的材料用具→
確定制作模型的實施過程和具體分工→
完成模型的制作→
檢查、修補存在的缺陷→
各小組對模型進行自評和他評。
活動：嘗試制作真核細胞的三維結構模型
活動：嘗試制作真核細胞的三維結構模型
跟蹤訓練
√
3.傘藻屬于單細胞藻類，細胞核位于假根內，傘藻細胞部分受損時，再生能力很強。研究小組將一種傘藻的a傘柄移植到另一種傘藻的b假根上，一段時間后，觀察再生傘帽的形態，下列分析正確的是
A.若再生帽和b帽的形態一致可得出初步結論：
傘帽的形態不受細胞質的影響
B.若再生帽和a帽的形態一致可得出初步結論：
傘帽的形態受細胞核的影響
C.若再生帽兼有a帽和b帽的形態可得出初步結論：傘帽的形態受細胞核與細胞
質的影響
D.若再生帽兼有a帽和b帽的形態可得出初步結論：傘帽的形態受細胞核的影響
跟蹤訓練
由于b的假根中含有細胞核和部分細胞質，因此若再生帽和b帽的形態一致，不能得出傘帽的形態不受細胞質的影響，A錯誤；
重組的傘藻含有a的細胞質、b的少量細
胞質和細胞核，若再生帽和a帽的形態一致，可得出初步結論：傘帽的形態受細胞質的影響，B錯誤；
重組的傘藻含有a的細胞質、b的少量細胞質和細胞核，若再生帽兼有a帽和b帽的形態可得出初步結論：傘帽的形態受細胞核與細胞質的影響，C正確；
跟蹤訓練
由于重組的傘藻含有a的細胞質、b的少量細胞質和細胞核，不含a的細胞核，因此若再生帽兼有a帽和b帽的形態不能說明傘帽的形態受細胞核的影響，D錯誤。
跟蹤訓練
√
4.(2023·浙江嚴州中學高一期中)如圖為變形蟲的切割實驗，下列有關敘述正確的是
A.實驗一不能說明細胞核能控制細胞的生長和繁殖
B.實驗二中只采用了空白對照的原則
C.該實驗可以說明細胞核具有控制細胞代謝的功能
D.該實驗可以說明DNA具有控制細胞遺傳的功能
跟蹤訓練
實驗一將變形蟲切割為無核部分和有核部分，結果無核部分一段時間后死亡，有核部分能生長并且可以分裂，說明細胞核能控制細胞的生長和繁殖，A錯誤；
實驗二中采用了相互對照和自身對照的原則，無核部分重新植入新核，屬于自身前后對照，B錯誤；
跟蹤訓練
該實驗中有細胞核的細胞才能正常生長發育，因此該實驗證明了細胞核具有控制細胞代謝的功能，C正確；
該實驗沒有對細胞核中DNA的作用進行驗證，不能說明DNA具有控制細胞遺傳的功能，D錯誤。
夯基礎查落實
1.細胞核主要由核膜、核仁、染色質、核基質等部分組成。
(1)核膜是細胞核的邊界，由雙層膜構成，核孔是蛋白質、RNA等大分子出入細胞核的通道。
(2)核仁是核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場所。
(3)細胞核中的DNA與蛋白質及少量RNA構成復合結構，容易被堿性染料染色，稱為染色質。細胞分裂過程中，染色質高度螺旋，凝聚成在光學顯微鏡下很容易觀察到的染色體。
(4)核基質是細胞核內以蛋白質為主的網絡結構。核基質為細胞核提供支架，也是多種酶的結合位點，與核內遺傳物質的復制、染色體的裝配等生理活動密切相關。
要語必背
2.DNA儲存著遺傳信息，是細胞進行生命活動的“藍圖”。DNA主要儲存在細胞核中，因此，細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心。
3.建立模型是科學研究的常用方法，是人們根據某一目的，抓住對象的本質特征，將復雜的、微觀的現象或事物構建成抽象的、概括性的描述，是對研究對象簡潔的表述。
1.核孔的作用：______________________________________________。
2.真核細胞的細胞核內的核仁被破壞后，抗體合成將不能正常進行，原因是___________________________________________________________
__________________________。
3.細胞核的功能：__________________________________。
長句表達
核孔是蛋白質、RNA等大分子出入細胞核的通道
核仁與核糖體的形成有關，核仁被破壞，不能形成核糖體，抗體蛋白的合成將不能正常進行
細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心

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