第3节　细胞核的结构和功能课件PPT

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第3节　细胞核的结构和功能1.运用结构与功能观,分析细胞核的结构与功能相适应的特点。2.通过分析有关细胞核功能的实验,归纳总结细胞核的功能。3.通过构建真核细胞三维结构模型,形成对细胞结构的感性认识。(4)伞藻嫁接与核移植实验:①伞藻嫁接实验:2.细胞核的功能细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。微思考1伞藻嫁接实验之后为什么要进行伞藻核移植实验? 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,进一步验证细胞核的功能。微判断1请判断下列表述是否正确。1.细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所。( )2.哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,所以不能继续生长。( )3.伞藻嫁接与核移植实验证明细胞核是生命活动的控制中心。( )×√×微训练1将一只黑色公绵羊的体细胞的细胞核植入白色绵羊的去核卵细胞中,并将此卵细胞植入另一只黑色绵羊的子宫内,使其发育,生出的小绵羊即克隆羊。那么,此克隆绵羊为(　　)A.黑色公绵羊 B.黑色母绵羊C.白色母绵羊 D.白色公绵羊答案:A解析:细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,克隆绵羊的细胞核来自黑色公绵羊,所以此克隆绵羊为黑色公绵羊。二、细胞核的结构 微思考2根据细胞核的结构和功能分析,哪种类型的细胞,其核孔较多、核仁较大?提示:代谢旺盛的细胞的核孔数量较多、核仁相对较大。微判断2细胞核的结构决定其功能,请判断下列表述是否正确。1.细胞核内行使遗传功能的结构是核仁。( )2.RNA通过核孔进入细胞质需要穿过2层膜。( )3.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。( )4.核孔对大分子物质进出细胞核不具有选择性。( )××√×微训练21.细胞核与细胞质之间进行大分子物质交换的通道是(　　)A.核膜　　 B.胞间连丝C.核孔　 D.核仁答案:C解析:核孔是细胞核与细胞质之间进行大分子物质交换的通道。2.细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的,下列有关叙述错误的是(　　)A.核膜是双层膜结构,能把核内物质与细胞质分开B.染色质主要由 DNA 和蛋白质组成C.核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关D.核孔实现了细胞间的信息交流答案:D解析:核孔是细胞质与细胞核进行物质交换的通道,实现了核质之间的物质交换和信息交流。三、细胞概述和建构模型1.细胞概述(1)细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个统一的整体,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。(2)细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。2.建构模型(1)含义: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简化的概括性的描述。(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著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。微判断3请判断下列表述是否正确。1.DNA双螺旋结构模型属于物理模型。( )2.细胞只有保持其结构的完整性,才能正常地完成各项生命活动。( )3.拍摄的洋葱鳞片叶表皮的显微照片属于物理模型。( )√√×2.蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验图中①为相互对照,图中②为自身的前后对照。在实验中①的存在就可以保证实验结果和结论的可靠性,而②的存在是对实验的补充。特别提醒 关于细胞核功能探究实验的四点提醒(1)蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验、伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验均设置了对照。(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,以进一步验证细胞核的功能。(3)蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还能够说明细胞只有保持完整性,才能完成正常的生命活动。(4)细胞核并不是细胞代谢的中心,而是细胞代谢的控制中心,因为细胞代谢的主要场所是细胞质。3.细胞核与细胞质的关系 将母牛乙的细胞核,注入母牛甲去核的卵细胞中,最终获得的“克隆牛”几乎与母牛乙的性状一模一样。由此可说明,生物的性状遗传与细胞核有什么关系?提示:生物的性状遗传是由细胞核控制的,细胞核是遗传的控制中心。典例剖析细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如下图)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,进而发育成胚胎。下列叙述错误的是(　　)A.实验结果说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B.实验①中,b部分属于对照组,a部分属于实验组C.实验②中,a部分的操作与实验①中的形成对照D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关D解析:有核或植入核的部分能分裂、分化,无核的部分则停止分裂,说明细胞核与细胞的分裂、分化有关,A项正确。实验①中,b部分的细胞有细胞核,与正常细胞相同,为对照组,a部分的细胞无细胞核,异于正常细胞,为实验组,B项正确。实验②中,a部分植入核,与实验①中的无核部分形成自身前后对照,C项正确。整个实验并没有涉及细胞的寿命,D项错误。规律总结 细胞核对细胞质依存关系的“三个来源”(1)原料来源:核物质代谢所需的原料都依赖于细胞质(如核苷酸、葡萄糖、各种小分子和离子)。(2)能量来源:核内大分子合成所需的能量也要靠细胞质为其提供。(3)蛋白质来源:细胞核中的蛋白质也是在细胞质中的核糖体上合成的(如组蛋白、各种酶等)。学以致用以动物受精卵为实验材料进行下图所示的实验,下列有关分析正确的是(　　)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D解析:实验①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,A项错误。实验②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项错误。该实验说明细胞核和细胞质都不能单独成活,细胞只有保持自身结构的完整性才能正常进行各项生命活动,故细胞是最基本的生命系统,C项错误,D项正确。二 细胞核的结构和功能重难归纳1.细胞核的结构(1)核膜:①化学组成:主要为磷脂分子和蛋白质分子。②结构:核膜是双层膜结构,外膜上附着许多核糖体,常与内质网膜相连,核膜不是完全连续的,其上有核孔。③功能:a.起屏障作用,把核内物质与细胞质分开。b.控制细胞核与细胞质之间的信息交流与物质交换。小分子、离子等物质主要通过核膜进出,大分子物质主要通过核孔进出。c.化学反应的场所之一,核膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行。(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:a.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。b.蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁较大。(3)染色质与染色体的比较: 2.细胞核的功能(1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性。(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核控制着细胞的物质合成、能量转化和信息交流,使生物体能够进行正常的细胞代谢。3.细胞核结构与功能的关系 特别提醒 有关细胞核认识的三个“误区”(1)误认为“细胞核是具有双层膜的细胞器”:细胞核不是细胞器,是具有双层膜的细胞结构。(2)误认为“核孔是大、小分子都能随意进出的通道”:核孔具有选择性。RNA和某些蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔,但并不是所有的大分子都能通过核孔,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质;而小分子物质出入细胞核一般是通过核膜实现的,极少数通过核孔。(3)误认为“核孔数量及核仁大小是固定不变的”: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,核孔数量较多,核仁较大。核孔是一个简单的通道吗?一切大分子物质都能通过核孔吗?提示:核孔不是一个简单的通道,而是一个复杂而精细的结构体系。核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流,可以有选择地转运核内外的物质。典例剖析下图表示某生物细胞核的结构组成。下列有关叙述错误的是(　　)A.从图中可以看出,内质网膜和核膜直接相连B.图中有中心体,说明该生物为某低等植物或动物C.核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,核膜也具有选择透过性D.核仁是与核糖体形成有关的细胞器D解析:核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,但不属于细胞器。学以致用1.下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(　　)A.核仁与中心体的形成有关B.不同细胞的核孔数量是相同的C.染色质上的DNA储存着大量的遗传信息D.原核细胞的核膜也是两层膜,利于控制物质的进出答案:C解析:核仁与核糖体的形成有关,A项错误。不同细胞的核孔数量不同,代谢旺盛的细胞中核孔数量较多,B项错误。DNA是遗传信息的载体,遗传信息主要储存在DNA上,DNA主要分布在染色质上,C项正确。原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,D项错误。2.下图为细胞核及其周围部分的结构示意图。请据图回答下列问题。(1)只有在　　　　细胞中,使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。 (2)在细胞分裂过程中,[　]　　　　　高度螺旋化,成为　　　　　。 (3)由图中可见①　　　　　和[　]　　　　的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密。 (4)图中②的功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。③主要是由　　　　和　　　　　组成的;核糖体的合成与图中[　]　　　　有关。 答案:(1)真核(2)③　染色质　染色体(3)内质网　⑤　核膜(4)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流　DNA　蛋白质　④　核仁1.细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,这与其结构是分不开的。下列有关细胞核的结构和功能的叙述,错误的是(　　)A.核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开B.染色质:主要由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态C.核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关D.核孔:是大分子物质如RNA、DNA和蛋白质等进出细胞核的通道答案:D解析:核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流,是大分子物质如蛋白质和RNA等进出细胞核的通道,但DNA不会通过核孔进出细胞核,D项错误。2.下列关于染色质和染色体关系的叙述,正确的是(　　)A.原核细胞有染色质和染色体B.酵母菌没有染色体或染色质C.是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态D.是两种不同的物质答案:C解析:染色质主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂时,染色质高度螺旋化,缩短变粗成为染色体。细胞分裂结束时,染色体解螺旋重新变为细丝状的染色质,因此染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,C项正确。3.科学家用显微技术除去变形虫的细胞核后,发现其细胞代谢减弱,运动停止;当重新植入细胞核后,细胞代谢加强,运动恢复。这说明细胞核是(　　)A.细胞代谢的主要场所B.细胞遗传的控制中心C.遗传物质储存和复制的场所D.细胞生命活动的控制中心答案:D解析:细胞代谢的主要场所是细胞质。细胞核是细胞遗传的控制中心,是遗传物质储存和复制的场所,但与题干所述现象无关。除去变形虫的细胞核,其新陈代谢减弱,运动停止;当重新植入细胞核后,发现其生命活动又恢复,说明细胞核是细胞生命活动的控制中心。4.模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的。下列有关模型的叙述,错误的是(　　)A.罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型B.设计并制作物理模型时,科学性、准确性比美观与否更重要C.画概念图是建构概念模型的一种方法,可以梳理所学知识,建立良好的知识结构D.DNA双螺旋结构模型是物理模型A解析:物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型,罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片是实物,不属于模型,A项错误。5.细胞是一个有机的统一整体,下列叙述与这一观点不相符的是(　　)A.细胞只有保持完整性,才能正常地完成各项生命活动B.病毒没有细胞结构,病毒的生命活动只有在活的宿主细胞中才能完成C.离开细胞的细胞器,如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动D.去掉细胞核的变形虫最终会死亡答案:C解析:各种细胞结构通过分工合作完成各项生命活动,细胞失去完整性,将不能完成各项生命活动,A项正确。病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内,依赖于完整的细胞才能完成其生命活动,B项正确。离开细胞的细胞器,在适宜的条件下只能完成部分生命活动,不能完成所有的生命活动,C项错误。去掉细胞核的变形虫会死亡,说明细胞是一个有机的统一整体,D项正确。6.以动物受精卵为实验材料进行以下实验,请分析并回答相关问题。(1)预测三种情况下细胞的代谢情况,若用“能生活”或“不能生活”来概括,则属于“能生活”的是　　　　(填表中的字母)。 (2)设置哪两个组进行对比实验,能说明细胞质对细胞核的重要性?　　　　　(填表中的序号)。 (3)细胞核在整个细胞中的地位可阐述为细胞核是　　　　　　　　　,是细胞　　　　　　　　　　的控制中心。 答案:(1)C　(2)①与③　(3)遗传信息库　代谢和遗传