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第3节细胞核的结构和功能[学习目标] 1.阐明细胞核的结构和功能。
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
3.阐明遗传信息主要存在于细胞核中。
一、细胞核的功能1．细胞核的分布除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2．细胞核的功能大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心”。
判断正误(1)除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有一个细胞核()(2)某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞进行生命活动所必需的()(3)细胞核是细胞代谢中心()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)骨骼肌细胞具有多个细胞核。
(2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，细胞核是细胞进行生命活动所必需的。
(3)细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
任务一：探究细胞核的功能1．资料1：美西螈核移植实验(1)实验过程：该实验中，黑色美西螈提供细胞核，白色美西螈提供细胞质、细胞膜等结构。
(2)实验结果：子代美西螈全部发育成黑色。
(3)实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的。
(4)延伸：从实验设计的原则上分析，该实验的设计并不严密，请指出不严密之处并进行完善。
提示该实验没有设置对照。
可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中进行培养作为对照，增强实验的说服力。
2．资料4：伞藻嫁接实验和核移植实验(1)实验过程①去帽→换柄→培养。
②去帽、去核→植入核→培养。
(2)实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽跟提供假根的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟提供细胞核的伞藻的伞帽相同。
(3)延伸：伞藻嫁接和核移植实验中，哪个实验更有说服力？为什么？提示伞藻核移植实验更有说服力。
伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。
高中生物新教材必修一教学案《3.3细胞核的结构和功能》一、教学目标1、阐明细胞核的结构和功能。
2、根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞的三维结构模型。
3、认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
二、教学重点和难点1.教学重点(1)细胞核的结构和功能。
(2)制作真核细胞的三维结构模型。
2.教学难点制作真核细胞的三维结构模型。
三、素养要求1、生命观念：说明细胞核结构与功能相适应的特点2、科学思维：构建真核细胞三维结构模型3、科学探究：设计合理的对照实验，验证细胞核的功能4、社会责任：认同和宣传我国政府对克隆人的态度四、教学方法问题导学，情境教学，思维探究，多媒体PPT、模型建构五、教学过程问题探讨从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植入母牛丙的子宫内。
出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。
讨论：克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？学生教师：说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
一、细胞核的功能1、细胞核的分布细胞核是光学显微镜下最容易观察到的细胞结构。
除了植物的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞外，真核生物都具有细胞核2、细胞核的功能思考讨论：资料1：两种美西螈(一种两栖动物)细胞核移植实验科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，植入核的卵细胞发育成的美西螈全部是黑色的。
讨论：美西螈的颜色是由细胞核还是细胞质控制的？细胞核资料2：蝾螈受精卵横缢实验拓展：蝾螈两栖动物，身体丰满，呈圆筒形，与爬行类的蜥蜴很像，体表没有鳞，拖着一条长而侧扁的尾巴。
蝾螈大多体色鲜艳美丽，但它们是有毒的。
国内大鲵、瑶螈属、棘螈属、疣螈属等属国家二级濒危保护动物科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少细胞质相连。
结果如下图：讨论：细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？细胞核控制着细胞的分裂、分化资料3：变形虫切割实验拓展：变形虫真核生物，又音译为“阿米巴”。
2020-2021学年高一第一学期生物人教版2019必修第一册章节总结——第3章细胞的基本结构1.将某动物的消化腺细胞用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量，如表所示，有关说法正确的是( )B.蓝藻细胞与此细胞共有的细胞器只有ZC.细胞器Y含有水解酶D.细胞器Z中进行的生理过程需要解旋酶2.下列物质中,在核糖体内合成的物质有( )①性激素② K+的载体③淀粉④消化酶⑤纤维素A.①②B.②③C.②④D.②⑤3.下列结构中,都不含膜结构的细胞器是( )A.线粒体和中心体B.核糖体和叶绿体C.高尔基体和内质网D.核糖体和中心体4.分泌蛋白的运输方向是( )A.附着在内质网上的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜B.游离的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜C.核糖体→高尔基体→内质网→细胞膜D.内质网→核糖体→高尔基体→细胞膜5.在生物体内，作为生命活动的体现者、遗传信息的携带者、生物膜的支架的主要成分的化合物，依次分别为( )A.糖类、脂类、核酸B.蛋白质、磷脂、核酸C.蛋白质、糖类、核酸D.蛋白质、核酸、磷脂6.图a~c为某真核细胞内三种结构的部分示意图，下列分析错误的是( )A.图a表示线粒体，[H]与O2结合形成H2O发生在其内膜上B.图b表示叶绿体，其具有自身的DNA和蛋白质合成体系C.图c中的孔道是大分子物质进出该结构的通道，不具有选择性D.图a、b、c所示结构中，内、外膜蛋白质含量差异最大的是a7.核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的结构，称为核孔复合体，主要由蛋白质构成，其中某些蛋白质对进出核的物质有控制作用。
下列说法不正确的是( )A.核孔复合体对物质的运输具有选择性B.RNA聚合酶、DNA都可以通过核孔进出细胞核C.核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流D.细胞核控制细胞代谢的指令主要是通过核孔到达细胞质的8.下列有关生物膜系统的叙述中，正确的是( )A. 细胞膜、小肠黏膜等都属于细胞的生物膜系统B. 所有的酶都附着在生物膜上C. 分泌蛋白合成和运输过程中，内质网膜面积减小，细胞膜的面积增大D. 生物膜的组成成分和结构都是一样的9.关于细胞核叙述错误的是( )A. 细胞核是遗传物质贮存和复制的场所B. 细胞核是细胞遗传和代谢的中心C. 某些大分子物质可以通过核孔进出细胞核D. 真核细胞的DNA主要存在于细胞核中10.下图为某种细胞处于某种状态下图示,描述不正确的是( )A.该图为高等植物细胞亚显微结构示意图B.结构④与⑤是与能量转换相关的细胞器C.⑥中含有色素,如叶绿素等D.结构②与该细胞细胞壁的形成相关11.下列有关植物成熟叶肉细胞中叶绿体与细胞核的一些相同之处的叙述，正确的是( )A.能进行遗传物质的复制、转录和翻译B.有双层膜结构，能合成生物大分子C.内有DNA和RNA，能合成和消耗ATPD.同时存在于除根细胞之外的其他植物细胞中12.下列不属于细胞间信息交流的是( )A. 一个细胞分泌的激素，与靶细胞受体结合B. 核糖体合成的蛋白质通过核孔进入细胞核C. 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接D. 哺乳动物精子与卵细胞之间的识别与结合13.关于观察叶绿体和细胞质流动的实验相关叙述，正确的是( )A.在载玻片中央滴一滴0.9%生理盐水，用于制作临时装片B.操作熟练的同学可以直接用高倍镜观察叶绿体的形态C.显微镜下看到细胞质的流动方向与其真实流动方向相同D.本实验不可用黑藻作为材料观察叶绿体的形态14.下列关于叶绿体、线粒体和细胞核的叙述，不正确的是( )A.三者都有双层膜结构B.三者都存在于所有真核细胞中C.三者都含有DNA和RNAD.三者都能进行DNA复制15.核膜上有核孔，核孔构造复杂，与核纤层(组分为核纤层蛋白，存在于内层核膜内侧)紧密结合，称为核孔复合体。
细胞核的结构和功能错误!一、选择题(每小题2分，共24分）1．下列关于细胞核的叙述中，不正确的是(D）A．是遗传物质储存和复制的场所B．细胞核通过核孔和细胞质相联系C．细胞核中有蛋白质和DNAD．所有生物的细胞核构造都相同解析：此题考查细胞核的结构和功能。
DNA上有遗传信息，它是遗传物质，因为DNA主要存在于细胞核中，故细胞核是DNA 储存和复制的场所，A正确；细胞核上有核孔，一些大分子物质，如与DNA复制有关的酶,它是一种蛋白质，在细胞质中的核糖体上合成以后，通过核孔进入细胞核起作用，B正确;细胞核中有染色质（或染色体)，染色质(或染色体）的成分是DNA和蛋白质,C正确；不同真核生物细胞的细胞核结构不完全相同，D 错误.2．下列有关细胞核的叙述，正确的是(A)A．哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核B．用伞藻做验证细胞核功能的实验时不需要移植细胞核C．蓝细菌细胞的拟核除没有核膜外,其他结构与绿藻细胞的细胞核相同D．染色质和染色体形态不同,组成成分也不同解析：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,A正确；利用伞藻做验证细胞核功能的实验中，需要做伞藻核移植实验，从而证明细胞核是遗传的控制中心,B错误；蓝细菌是原核生物，其拟核没有核膜、核仁、染色体,绿藻是真核生物，其细胞核具有核膜、核仁、染色体，C错误;染色体和染色质是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态,组成成分相同,D错误。
3．下列有关细胞核结构的叙述中，不正确的是（C）A．核膜是双层膜B．染色体是由DNA和蛋白质组成的C．染色质与染色体是不同物质在不同时期的两种存在状态D．核仁与核糖体形成有关解析：染色质与染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，C项错误。
4．经实验测得衣藻DNA在细胞中分布如下：84％在染色体上，14%在叶绿体内，1%在线粒体内,1％游离在细胞质中，这些数据说明（B）A．衣藻的遗传物质主要是DNAB．衣藻DNA的主要载体是染色体C．衣藻细胞质中无DNAD．衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成解析：DNA的载体有染色体、叶绿体和线粒体，但由于DNA 在染色体上分布得多，所以DNA的主要载体是染色体.5．如下图所示，科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将（甲）种伞藻的伞柄嫁接到(乙）种伞藻的假根上，长出了伞帽.下列有关评价合理的是（C）A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心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,需同时进行对照实验D．第一次长出的伞帽与(乙)的伞帽特征完全相同解析：由题目可获取的主要信息有:①该实验进行的是伞藻嫁接实验，②嫁接的伞藻长出了伞帽。
第3节细胞核的结构和功能学习目标核心素养1.结合细胞核的结构模式图，明确细胞核的结构及各部分的功能。
2．认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
1.生命观念：运用结构与功能相统一的观点，认识细胞核的结构与功能。
2．科学思维：通过尝试制作真核细胞的细胞结构，掌握模型建构方法。
3．科学探究：通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置。
知识点一细胞核的功能1．分布：除了高等植物□01成熟的筛管细胞和哺乳动物□02成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2．细胞核功能的实验探究(1)实验一：黑白美西螈核移植实验实验结论：美西螈皮肤颜色是由□03细胞核控制的，证明细胞核是遗传的控制中心。
(2)实验二：蝾螈受精卵横缢实验①实验现象：受精卵横缢后A部分□04无细胞核，□05停止分裂；B部分□06有细胞核，□07能分裂。
从B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有细胞核，细胞会□08开始分裂，但会□09发育得慢一些。
②实验结果：□10细胞核控制着细胞的分裂、分化。
③实验结论：证明了细胞核是生命活动的控制中心。
(3)实验三：变形虫切割实验①实验现象：A结果：□11不能摄食，对外界刺激不再发生反应，电镜下可以观察到退化的高尔基体和内质网等；,B结果：□12正常摄食、对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂；C结果：□13与A结果相同；D结果：□14生命活动恢复。
②实验结果：变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开□15细胞核。
③实验结论：□16细胞核是细胞生命活动的□17控制中心。
(4)实验四：伞藻嫁接、核移植实验实验结论：伞藻“帽”的形状由□18细胞核控制，证明了细胞核是遗传的控制中心。
3．结论细胞核控制着细胞的□19代谢和□20遗传。
易漏边角(课本P58)生物科技进展1．2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生，这两只克隆猴名字叫“中中”和“华华”，寓“中华”之意。
2．实现克隆猴主要有三个难点需要攻克。
(1)卵母细胞的□21核遗传物质区域不易识别，去掉猴□22卵母细胞核遗传物质的难度很大。
(2)□23卵母细胞“唤醒”时机难把握。
(3)体细胞克隆胚胎的□24发育成功率低。
3．虽然从原理和技术层面看，克隆人是能够做到的，但是，克隆人会带来严重的□25社会和伦理问题，因此，我国政府明确禁止克隆人，我国科学家也坚决反对克隆人。
问题思考实验三还能说明什么？为证明这一结论还需要补充什么实验？提示：细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
还需补充去掉细胞质后的细胞核，观察是否能独立生存，不能则也说明细胞保持完整才能完成正常的生命活动。
问题思考伞藻实验中为什么要设计伞藻核移植实验？提示：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对嫁接实验的有效补充。
问题思考细胞核是细胞代谢的中心吗？提示：不是。
细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质基质是细胞代谢的主要场所。
题型一细胞核功能的实验探究[例1]细胞核具有什么功能？科学家通过如图实验进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。
下列有关叙述中，错误的是()A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B．实验①中，a、b两部分细胞形成对照C．实验②中a部分的操作与实验①中a部分形成对照D．实验说明细胞质与细胞的分裂、分化关系密切解题分析在实验①中有细胞核的一部分能正常分裂、分化，而没有细胞核的部分不能分裂、分化，所以经对照后说明细胞核与细胞分裂、分化密切相关，A正确，D错误；在实验①中a、b两部分细胞形成对照，B正确；实验①中a部分没有细胞核，而实验②中的a部分又有了细胞核，所以两部分形成前后对照，C正确。
答案 D[例2]以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关下图中的分析正确的是()A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D．该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统解题分析将实验结果与实验的自变量联系起来下结论：实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验②和实验③说明的是细胞核的重要性。
答案 D技法提升用对照的观点分析实验首先确认实验的自变量和因变量。
如例1中自变量为细胞核的有无，因变量为蝾螈的发育状况。
其次由因找果，分析实验自变量与因变量间的逻辑关系，得出正确结论。
如例1中无核部分停止分裂，有核部分能继续分裂，说明细胞只有保持完整性才能完成正常的生命活动。
知识点二细胞核的结构1．结构(1)核膜①结构：□05双层膜(外膜和内膜)。
②功能：把□06核内物质与□07细胞质分开。
(2)核孔①位置：位于核膜上。
②功能：实现□08核质之间频繁的□09物质交换和□10信息交流。
(3)核仁功能：与□11某种RNA的合成以及□12核糖体的形成有关。
(4)染色质①组成：主要由□13DNA和蛋白质组成。
②功能：染色质是□14DNA的载体，DNA是□15遗传信息的载体。
③形态：极细的丝状物。
④特点：易被□16碱性染料染成深色。
高度螺旋化、缩短变粗(细胞分裂时)⑤与染色体关系：a.染色质染色解螺旋、成为细丝状(细胞分裂结束)体；b.染色质和染色体是□17同一物质在细胞□18不同时期的两种存在状态。
2．细胞是一个统一的整体(1)细胞作为基本的□19生命系统，其结构复杂而精巧。
(2)各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中□20自我调控、□21高度有序地进行。
(3)细胞既是生物体□22结构的基本单位，也是生物体□23代谢和□24遗传的基本单位。
延伸拓展(1)细胞核的外膜与内质网相连，附着有许多核糖体。
(2)是选择透过性膜。
问题思考细胞中核糖体的形成都与核仁有关吗？提示：不一定，原核细胞有核糖体无核仁。
问题思考RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核时穿过几层磷脂分子？提示：0。
题型二细胞核结构的考查[例3]观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是()A．图中3为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁较大B．图中2为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流C．图中4为核膜，它是一种双层生物膜，具有选择透过性，可将核内物质与细胞质分开D．图中1为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为DNA 分子解题分析图中3是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，代谢旺盛的细胞中核糖体多，所以核仁较大，A正确；图中2是核孔，可实现核质之间的物质交换和信息交流，B正确；图中4是核膜，为双层膜，把核内物质与细胞质分开，具有选择透过性，C正确；图中1是染色质，其主要成分是DNA 和蛋白质，而原核细胞中拟核只有环状DNA分子，无蛋白质，D错误。
答案 D题后归纳(1)不是所有物质进出都要通过核孔，核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，小分子物质可通过核膜进出细胞核。
(2)核膜和核孔都具有选择透过性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质中。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。
(4)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(5)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。
有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。
知识点三模型建构1．概念：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□01简化的概括性的描述。
3．举例：沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型就是□04物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
,4.探究·实践：尝试制作真核细胞的三维结构模型。
(1)目的要求①尝试制作真核细胞的三维结构模型。
②体验建构模型的过程。
(2)材料用具：根据模型种类选取材料用具。
(3)建立模型确定制作模型的种类、规格↓确定使用的材料用具↓确定制作模型的实施过程和具体分工↓完成模型的制作↓检查、修补存在的缺陷(4)表达和交流：对各小组模型进行评价。
延伸拓展电镜下拍出的细胞亚显微结构的照片是真实的，不是物理模型。
题型三模型建构相关知识的考查[例4]以下关于物理模型的说法，正确的是()A．通过抽象的形式来表达认识对象的特征B．把事物的共同特点抽出来加以描述C．用空间形式与数量关系来描述认识对象的特征D．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征解题分析概念模型通过抽象的形式来表达认识对象的特征，A错误；概念模型把事物的共同特点抽出来加以描述，B错误；数学模型用空间形式与数量关系来描述认识对象的特征，C错误；物理模型以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，D正确。
答案 D1．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。
这说明了细胞核是() A．细胞代谢的主要场所B．遗传物质的储存和复制场所C．细胞遗传特性的控制中心D．细胞生命活动的控制中心答案 D解析新陈代谢是生命活动的基础。
科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复，据此说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，D正确。
2．下列关于染色质的叙述中，不正确的是()A．容易被碱性染料染色B．主要成分是DNA和蛋白质C．是细胞核中极细的丝状物D．是核仁和核膜的主要构成物质答案 D解析染色质是极细的丝状物，容易被碱性染料染成深色，主要由DNA和蛋白质组成，A、B、C正确；染色质与核膜、核仁等共同构成细胞核，D错误。
3．如图为再生能力很强的原生动物喇叭虫，把它切成①②③三截，推测能再生成喇叭虫的是()A．①②③B．①C．②D．③答案 C解析细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，是细胞生命活动的控制中心，因此只有含细胞核的一截(②)才能再生出喇叭虫。
4．下列关于细胞核的叙述中，正确的是()A．细胞核是遗传信息库和遗传的控制中心，不是代谢的控制中心B．真核细胞的核膜是一种双层生物膜，可将核内物质与细胞质分开C．大肠杆菌、酵母菌、乳酸菌的核膜上有孔D．因为鸟类、蛙的成熟的红细胞无细胞核，是制备细胞膜的理想材料答案 B解析细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心，A错误；真核细胞的核膜是双层膜，可将核内物质与细胞质分开，B正确；大肠杆菌和乳酸菌是原核生物，没有核膜和核孔，C错误；鸟类和蛙的成熟红细胞有细胞核和具膜细胞器，不是制备细胞膜的理想材料，D错误。
