
【主干知識梳理】一、細(xì)胞核的分布與功能1.分布除了高等植物成熟的______細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的_______等極少數(shù)細(xì)胞外,真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。2.功能細(xì)胞核是___________,是細(xì)胞___________的控制中心。
二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)圖解
2.染色質(zhì)及其與染色體的關(guān)系(1)物質(zhì)組成:主要由DNA和_______組成,其中DNA是遺傳信息的載體。(2)形態(tài)及特點(diǎn):極細(xì)的絲狀物,易被_________染成深色。(3)與染色體的關(guān)系:是___________在細(xì)胞_________的兩種存在狀態(tài)。三、細(xì)胞在生命系統(tǒng)中的地位1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)細(xì)胞作為基本的_________,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧。(2)各組分之間分工合作成為________________。
2.地位細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的_________,也是生物體___________的基本單位。四、建構(gòu)模型1.概念模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)識對象所作的一種_____________的描述。
3.舉例沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型就是_____模型。
【教材微點(diǎn)發(fā)掘】1.連線細(xì)胞核的功能探究實(shí)驗(yàn)。(教材第54頁“思考·討論”)
2.世界上首例體細(xì)胞克隆猴“中中”和 “華華”在我國培育成功(教材第58頁“生物科技進(jìn)展”)。請思考:體細(xì)胞克隆技術(shù)(體細(xì)胞核移植)體現(xiàn)了細(xì)胞核的什么功能?提示:細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。
教材問題提示(一)思考·討論1.美西螈皮膚的顏色是由皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)的黑色素決定的。表皮細(xì)胞內(nèi)合成了黑色素,使皮膚呈黑色,不能合成黑色素的,皮膚呈白色。細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成是由細(xì)胞核控制的。2.沒有細(xì)胞核,細(xì)胞就不能分裂、分化。3.細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。4.傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)取決于細(xì)胞核。
5.提示:克隆牛是由重組的卵細(xì)胞發(fā)育成的,重組細(xì)胞包含了母牛乙的細(xì)胞核和母牛甲的細(xì)胞質(zhì),由這一重組細(xì)胞發(fā)育成的克隆牛性狀幾乎與母牛乙一模一樣,這說明性狀是由細(xì)胞核決定的。克隆牛所有的細(xì)胞都來自重組細(xì)胞的細(xì)胞分裂,其細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)與母牛乙的遺傳物質(zhì)相同。6.細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝與遺傳的功能。(二)旁欄思考提示:同一生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都來自受精卵的分裂,細(xì)胞內(nèi)的“藍(lán)圖”都是一樣的。體內(nèi)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能多樣,是細(xì)胞分化的結(jié)果。
新知探究(一) 細(xì)胞核功能的探究實(shí)驗(yàn)【探究·深化】[情境質(zhì)疑]1.美西螈胚胎細(xì)胞的核移植實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)說明美西螈的皮膚顏色是由________控制的。
2.蠑螈受精卵的橫縊實(shí)驗(yàn)。(1)甲組實(shí)驗(yàn)中,A部分____(填“有”或“無”)細(xì)胞核,_____ (填“停止”或“不停止”)分裂;B部分____ (填“有”或“無”)細(xì)胞核,____ (填“能”或“不能”)分裂。
(2)乙組實(shí)驗(yàn)中,將B部分向A部分?jǐn)D入一個(gè)細(xì)胞核后,A部分______ (填“有”或“無”)細(xì)胞核,細(xì)胞______ (填“開始”或“不開始”)分裂;B部分____ (填“有”或“無”)細(xì)胞核,____ (填“能”或“不能”)分裂;最后兩半都能發(fā)育成正常的胚胎,只是原來無核的一半發(fā)育得________。(3)經(jīng)對照可以看出,_______控制著細(xì)胞的分裂、分化。
3.變形蟲的切割實(shí)驗(yàn)。由實(shí)驗(yàn)可以得知,變形蟲的攝食、應(yīng)激性及生長和分裂等各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開_______,_______是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。
4.傘藻的嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)過程:①傘藻嫁接實(shí)驗(yàn):a.傘形帽傘藻假根+菊花形帽傘藻柄→傘藻帽呈_____形;b.菊花形帽傘藻假根+傘形帽傘藻柄→傘藻帽呈_____形。
②傘藻核移植實(shí)驗(yàn):(2)結(jié)論:生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與________有關(guān)。
[重難點(diǎn)撥]1.探究實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)1中缺乏對照實(shí)驗(yàn),可增加“將白色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核移植到黑色美西螈的去核卵細(xì)胞中”的對照組,以增強(qiáng)結(jié)論的說服力。(2)實(shí)驗(yàn)2、3、4均遵循了對照原則。(3)傘藻核移植實(shí)驗(yàn)可排除假根中其他物質(zhì)的影響,是對傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充,進(jìn)一步驗(yàn)證了細(xì)胞核的功能。(4)實(shí)驗(yàn)2、3還說明細(xì)胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性,才能完成正常的生命活動(dòng)。
【典題·例析】[典例1] 傘藻是一種能進(jìn)行光合作用的單細(xì)胞綠藻,由傘帽、傘柄和假根三部分構(gòu)成,細(xì)胞核在假根內(nèi)。科學(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)(如下圖)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.圖2中移去細(xì)胞核的甲傘藻的生命活動(dòng)將逐漸減緩直至停止B.圖2中③與圖1中①的帽形相同,都是菊花形帽C.圖1中①、②的帽形隨嫁接的傘柄而改變D.上述實(shí)驗(yàn)說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)[答案] C[解析] 細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝活動(dòng)的控制中心,故移去細(xì)胞核的甲傘藻的生命活動(dòng)將逐漸減緩直至停止;圖2中的③與圖1中的①的細(xì)胞核相同,二者都是菊花形帽;圖1中①、②嫁接的傘柄,屬于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)部分,故不會(huì)引起帽形的改變;題中嫁接實(shí)驗(yàn)及核移植實(shí)驗(yàn)可說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。
[典例2] 以動(dòng)物受精卵為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),有關(guān)下圖中的分析正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③說明了細(xì)胞核對維持細(xì)胞正常生命活動(dòng)的重要性B.實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③說明了細(xì)胞質(zhì)對維持細(xì)胞正常生命活動(dòng)的重要性C.實(shí)驗(yàn)①說明了細(xì)胞核對細(xì)胞質(zhì)的重要性,實(shí)驗(yàn)②說明了細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞核的重要性D.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)[答案] D[解析] 將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的自變量聯(lián)系起來下結(jié)論:實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③說明的是細(xì)胞質(zhì)對維持細(xì)胞正常生命活動(dòng)的重要性;實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③說明的是細(xì)胞核的重要性。
【應(yīng)用·體驗(yàn)】1.下圖是科學(xué)家進(jìn)行變形蟲切割實(shí)驗(yàn)的示意圖,該實(shí)驗(yàn)最能說明( )A.細(xì)胞核控制細(xì)胞的分裂B.細(xì)胞質(zhì)控制細(xì)胞的遺傳C.細(xì)胞核控制細(xì)胞的生命活動(dòng)D.細(xì)胞質(zhì)控制細(xì)胞的分化
答案:C 解析:由題圖實(shí)驗(yàn)可知,將變形蟲切割后,含有細(xì)胞核的部分能正常生長、攝食,不含有細(xì)胞核、只有細(xì)胞質(zhì)的部分不能攝食也不能生長,這說明細(xì)胞核對于控制細(xì)胞生命活動(dòng)具有重要作用。
2.細(xì)胞核具有什么功能?科學(xué)家通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究:①用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半,中間只有很少的細(xì)胞質(zhì)相連,結(jié)果無核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能繼續(xù)分裂;②b部分分裂到16~32個(gè)細(xì)胞時(shí),將一個(gè)細(xì)胞核擠入不能分裂的a部分,結(jié)果a部分也開始分裂,最后a、b兩部分都能發(fā)育成胚胎。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有關(guān)B.實(shí)驗(yàn)①中,a部分細(xì)胞屬于對照組C.實(shí)驗(yàn)②中,a部分的操作與實(shí)驗(yàn)①中的a部分形成對照D.實(shí)驗(yàn)還能說明細(xì)胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性才能完成正常的生命活動(dòng)
答案:B 解析:實(shí)驗(yàn)①中有細(xì)胞核的部分(b)能分裂,而沒有細(xì)胞核的部分(a)不能分裂,實(shí)驗(yàn)②中a、b兩部分最終都發(fā)育成胚胎,所以經(jīng)對照后說明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化密切相關(guān),同時(shí)也能說明細(xì)胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性才能完成正常的生命活動(dòng);實(shí)驗(yàn)①中b部分為正常狀態(tài),所以b部分為對照組;實(shí)驗(yàn)①中a部分沒有細(xì)胞核,而實(shí)驗(yàn)②中的a部分又有了細(xì)胞核,兩部分形成對照。
新知探究(二) 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)【拓展·深化】1.核膜的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
2.核仁的功能及特點(diǎn)(1)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。(2)蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中,核仁較大。
3.染色質(zhì)和染色體的異同點(diǎn)
【典題·例析】[典例1] 下圖表示某生物細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)組成,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.從圖中可以看出,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜直接相連B.圖示中有中心體,說明該生物為低等植物或動(dòng)物C.核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,不具有選擇性,但核膜有選擇透過性D.在核仁中合成的RNA是組成核糖體的重要成分[答案] C[解析] 從題圖中可以看出,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜直接相連;圖示中有中心體,說明該生物為低等植物或動(dòng)物;核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,也具有選擇性,如DNA不能從核孔中出來;核仁能夠合成rRNA,它是組成核糖體的重要成分。
[典例2] 下面為典型細(xì)胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖回答:(1)只有在________細(xì)胞中,使用電子顯微鏡才可以看到此圖所表示的結(jié)構(gòu)。
(2)在細(xì)胞有絲分裂過程中,[ ]______高度螺旋化,成為________。(3)由圖中可見[1]______和[ ]______的連通,使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密。(4)圖中[2]的功能是__________________________________。[3]主要是由__________和__________組成的;核糖體的合成與圖中[ ]________有關(guān)。
[解析] (1)細(xì)胞核的有無是真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的根本區(qū)別,只有在真核細(xì)胞中才能觀察到細(xì)胞核。(2)在細(xì)胞有絲分裂過程中,染色質(zhì)高度螺旋化,成為染色體。(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細(xì)胞膜,內(nèi)連核膜,是物質(zhì)運(yùn)輸通道,使細(xì)胞質(zhì)與核內(nèi)物質(zhì)聯(lián)系更密切。(4)染色質(zhì)主要是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的,是遺傳物質(zhì)的主要載體,染色質(zhì)螺旋變粗形成染色體。核仁與核糖體的形成有關(guān)。[答案] (1)真核 (2)3 染色質(zhì) 染色體 (3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 5 核膜 (4)實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流 DNA 蛋白質(zhì) 4 核仁
易錯(cuò)提醒有關(guān)細(xì)胞核的四個(gè)認(rèn)識誤區(qū)(1)誤認(rèn)為“細(xì)胞核是具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器”:細(xì)胞核不是細(xì)胞器,是具有雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。(2)誤認(rèn)為“核孔是大、小分子都能隨意進(jìn)出的通道”:核孔具有選擇性,RNA和某些蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道是核孔,但并不是所有的大分子都能通過核孔,如細(xì)胞核中的DNA就不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì);而小分子物質(zhì)出入細(xì)胞核一般是通過跨膜運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的,極少通過核孔。
(3)誤認(rèn)為核仁是遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存場所:核仁不是遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存場所,細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)分布在染色體(染色質(zhì))上。(4)誤認(rèn)為每個(gè)細(xì)胞有一個(gè)細(xì)胞核:有些細(xì)胞不只具有一個(gè)細(xì)胞核,如人的骨骼肌細(xì)胞中有多個(gè)細(xì)胞核。有些真核細(xì)胞不具有細(xì)胞核,如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。
【應(yīng)用·體驗(yàn)】1.下列選項(xiàng)中關(guān)于細(xì)胞核各結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是( )A.核膜屬于生物膜系統(tǒng)B.染色體是遺傳物質(zhì)DNA和RNA的載體C.核仁與蛋白質(zhì)的合成以及核糖體的形成有關(guān)D.核孔有利于DNA和RNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)
答案:A 解析:生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜、核膜以及各種細(xì)胞器膜,其在組成成分和結(jié)構(gòu)上很相似,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,所以核膜屬于生物膜系統(tǒng),A正確;染色體是遺傳物質(zhì)DNA的載體,不是RNA的載體,B錯(cuò)誤;核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),但蛋白質(zhì)合成的場所是核糖體,C錯(cuò)誤;核孔有利于RNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),但DNA不能自由進(jìn)出細(xì)胞核,D錯(cuò)誤。
2.觀察如圖所示的模式圖,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )A.圖中③為核仁,與某種RNA的形成有關(guān)B.圖中②為核孔,是DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)出的通道C.圖中④為核膜,是一種雙層膜D.圖中①為染色質(zhì),有時(shí)形成染色體
答案:B 解析:分析題圖可知,①是染色質(zhì),②是核孔,③是核仁,④是核膜。核仁與核糖體及某種RNA的形成有關(guān);核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,如蛋白質(zhì)和RNA等,但DNA不能通過核孔進(jìn)出細(xì)胞;核膜是一種雙層膜結(jié)構(gòu);染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。
科學(xué)思維——建構(gòu)模型一、模型的概念模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達(dá)。也就是說,模型是出于某一目的,對原型進(jìn)行概括性的、簡化性的描述,它沒有包括原型的所有特征,但是能反映出原型的本質(zhì)特征。
二、幾種常見的模型類型1.物理模型指以實(shí)物或者圖畫的形式,直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征的模型。它最顯著的特點(diǎn)是先將難以直接觀測的結(jié)構(gòu)或過程簡化,把握其本質(zhì)特征,按照一定的比例放大或縮小,將這些特征通過物理模型形象化、直觀化表達(dá),如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型等。
2.?dāng)?shù)學(xué)模型指用字母、數(shù)字及符號建立起來的等式或不等式以及圖像、圖表等描述事物特征及內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,它可以描述生命現(xiàn)象,用邏輯推理、運(yùn)算、求解等來研究生命現(xiàn)象,解決生物學(xué)問題。數(shù)學(xué)模型可以將生物中的實(shí)際問題用數(shù)學(xué)的方式表現(xiàn)出來,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識結(jié)合生物規(guī)律揭示事物的本質(zhì)特征。
3.概念模型指用文字、圖線和符號等將有聯(lián)系的名詞或過程連接起來,將生命現(xiàn)象和活動(dòng)規(guī)律闡明清楚的一種較為抽象的模型,主要有流程圖模型和概念圖模型兩種類型。流程圖模型主要表示的是生物過程的先后順序。概念圖則是表示概念與概念之間的關(guān)系,將不同知識聯(lián)系起來,形成知識網(wǎng)絡(luò),如教材第60頁動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的概念模型。
【素養(yǎng)評價(jià)】1.模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述。下列關(guān)于模型的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.模型要體現(xiàn)事物的本質(zhì)和規(guī)律性的聯(lián)系B.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是物理模型C.實(shí)物模型的制作要首先考慮是否美觀D.?dāng)?shù)學(xué)模型可以用特定的公式、圖表等表示答案:C 解析:在設(shè)計(jì)并制作模型時(shí),科學(xué)性、準(zhǔn)確性是第一位的,其次才是模型的美觀與否。
2.以下關(guān)于物理模型的說法,正確的是( )A.通過抽象的形式來表達(dá)認(rèn)識對象的特征B.把事物的共同特點(diǎn)抽出來加以描述C.用空間形式與數(shù)量關(guān)系來描述認(rèn)識對象的特征D.以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征答案:D 解析:概念模型通過抽象的形式來表達(dá)認(rèn)識對象的特征;概念模型把事物的共同特點(diǎn)抽出來加以描述;數(shù)學(xué)模型用空間形式與數(shù)量關(guān)系來描述認(rèn)識對象的特征;以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征,這種模型就是物理模型。
這是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第3章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第3節(jié) 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)ppt課件,共26頁。PPT課件主要包含了問題探討,細(xì)胞核的功能,傘藻嫁接實(shí)驗(yàn),傘藻核移植實(shí)驗(yàn),染色質(zhì),細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),分別是什么模型,物理模型,課堂總結(jié),細(xì)胞核等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第3節(jié) 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)ppt課件,共4頁。
這是一份2020-2021學(xué)年第3章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第3節(jié) 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能多媒體教學(xué)課件ppt,共16頁。PPT課件主要包含了白美西螈,黑美西螈,傘藻嫁接實(shí)驗(yàn),菊花形帽傘藻的柄,傘形帽傘藻的柄,傘藻核移植實(shí)驗(yàn),菊花形帽傘藻的細(xì)胞核,傘形帽傘藻的細(xì)胞核,細(xì)胞核的功能,資料分析等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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