第3节细胞核的结构和功能
一、细胞核的分布与功能
1．分布
(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，真核细胞都有细胞核。
(2)原核细胞无细胞核。
2．将下列探究实验名称与结论连线
①美西螈核移植a．细胞核控制细胞形态结构
②蝾螈受精卵横溢b．皮肤的颜色由细胞核控制
③变形虫切成两半c．细胞分裂和分化由细胞核控制
④伞藻嫁接与核移植d．应激性由细胞核控制
提示：①－b②－c③－d④－a
3．细胞核的功能
(1)细胞核是遗传信息库。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
二、细胞核的结构与模型构建
1．结构
2．染色质的组成及特点 (1)组成⎩⎨⎧
DNA
蛋白质
(2)特点：容易被碱性染料染成深色。 3．模型构建
(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种概括性的描述。
(2)类型：物理模型、概念模型、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的DNA 双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了所有DNA 分子结构的共同特征。
三、细胞在生命系统中的地位 1．结构特点 (1)结构复杂而精巧。
(2)各组分之间分工合作成为一个整体。 2．地位
(1)生物体结构的基本单位。 (2)生物体代谢和遗传的基本单位。
1．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。
( )
2．细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞的控制中心。 ( ) 3．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA 自由进出。 ( ) 4．代谢旺盛的细胞，核孔数目较多。
( ) 5．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。
( )
提示：1．× 极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，真核细胞都有细胞核，
细胞核是细胞生命活动必需的。
2．√
3．×核孔具有选择性，DNA不能进出，蛋白质的进入是有选择的。
4．√
5．×染色质和染色体是同一种物质的两种状态。
1．伞藻核移植的实验，是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。
提示：排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证了细胞核的功能。
2．将草履虫的细胞核取出，经过一段时间适宜培养后，细胞核死亡，而去核草履虫仍能存活一段时间，请分析原因。
提示：细胞质为细胞核提供营养和能量，离开细胞质，细胞核不能单独存在。细胞核控制细胞的代谢，没有细胞核，细胞质内已合成的蛋白质能在一段时间内发挥作用。
3．精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，为什么？
提示：因为细胞是一个统一的整体。细胞核和细胞质是相互依存的。
4．生物的性状都是由细胞核控制的吗？
提示：生物的性状并不是都由细胞核控制，细胞质中也有遗传物质，也控制生物的部分性状。
[归纳总结]
1．实验过程
(1)实验②③④均遵循了对照原则。
(2)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。
(3)由实验②③还说明细胞只有保持结构的完整性，
才能完成正常的生命活动。
3
．细胞核与细胞质的关系
1．如图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，据此推断，下列叙述不正确的是( )
A．RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中
B．细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢
C．若核质分离较长时间后进行移植，则B组实验细胞质中可能无15N的RNA D．A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果
D[尿嘧啶是合成RNA的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被15N标记的RNA，然后在重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA，说明RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中；细胞核可以通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢；若核质分离较长时间，可能由于细胞核缺乏物质和能量供应而死亡，这样B组重组细胞质中无15N标记的RNA；胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若DNA进行复制，可在细胞核中发现被15N标记的DNA，但DNA不进入细胞质，所以在细胞质中没有被15N标记的DNA，若DNA不复制，则在细胞核与细胞质中都无15N标记的DNA。]
2．有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是()
A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B．控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C．c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
A[由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的b细胞，培养一段时间后形成的c细胞表现出a细胞的性状。将b细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，表现出b细胞的性状，显然细胞核决定性状，即控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不
能代表生物体的一切性状。]
1．核孔是不是一个真实的孔？大分子物质(蛋白质和RNA)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？举例说明。
提示：核孔不是一个真实的孔，而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性，例如，细胞核内的DNA就不能通过核孔进入细胞质，也并不是所有的蛋白质都能通过核孔。
2．代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成和核质之间物质交换越频繁。请总结核孔数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系？
提示：代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数量多。
3．染色质与染色体有什么关系？
提示：染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
[归纳总结]
1．核膜的结构和功能
2．核仁
(1)结构：光学显微镜下为折光性较强的致密小体。
(2)功能：①核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
②蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。
3．染色质与染色体
