细胞核——系统的控制中心

第3节 细胞核——系统的控制中心

[学习目标]1.阐明细胞核的结构和功能。（重点）

2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。

3.认同细胞核是生命系统的控制中心。

环节1：自主学习·基础知识

一、细胞核的分布与结构

1.分布

(1)_________细胞无细胞核。

(2)高等植物_________细胞无细胞核。

(3)哺乳动物成熟的_________无细胞核。

2.结构（如图）

(1)由图可知[_____] _________与[_____] 核膜

直接相连，使细胞质与核内杨质的联系更为紧密。

(2)[3]染色质是遗传物质的主要载体，主要由

_________和_________组成。

(3)图中[2]的功能是实现核质问频繁的_________和_________。核糖体的形成与

[____]_________有关。

思考交流

科学家将棕鼠卵丘细胞的核物质注入内部已经抽空的黑鼠卵细胞内，激活以后，移入白鼠的子宫，白鼠最后产下一只克隆鼠。这只克隆鼠的体色和性别是什么？

二、细胞核的功能与模型建构

1.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构建 b.皮肤的颜色由细胞核控制 c.细胞分裂和分化由细胞核控制 d.应激性由细胞核控制 ① 螈螈受精卵横溢 ② 变形虫切成两半 ④ 伞藻嫁接核移植

2.功能

细胞核是_________库，是细胞_________和_________的控制中心。

三、细胞的概述

1.细胞作为基本的_________，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自我调控、_________地进行。

3.细胞既是生物体_________的基本单位，也是生物体_________和_________的基本单位。

正误判断

1.核膜、线粒体膜、叶绿体膜及细胞膜均为双层膜。( )

2.真核细胞都有细胞核。( )

3.代谢旺盛的细胞的核孔数目较多。( )

4.细胞核是细胞代谢和遗传的中心。( )

5.制作模型时，首先要考虑其科学性。( )

6.细胞只有保持完整性，才能正常地完成其生命活动。( )

环节2：合作探究·重难疑点

学生分组探究一：细胞核的功能

第1步：探究——问题引入，诱思导学

桌生物科研小组用真核单细胞生物M、N做了如下实验，据图探究交流以下问题：

1.控制P性状发生的遗传信息来自M的细胞核还是N的细胞质？

2.王速要谥体现细胞核具有什么功能？

第2步：提炼——要点归纳，整合提升

1.细胞核功能的实验探究

(1)两种美西螈的核移植的实验（如图示）

结论：通过上述两个实验对照得出的结论才具有说服力，即细胞核控制美西螈皮肤颜色的遗传。

(2)横溢蝾螈受精卵和将变形虫切成两半的实骏

分析：上图中的a为相互对照，图中b为自身的前后对照。在实验中。的存在就可以保证实验结果和结论的可靠性，而b的存在是对实验的一个补充。

(3)伞藻嫁接与核移植实验（如图示）

分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状。

2.细胞核的功能

(1)遗传信息库：细胞核是遗传物质(DNA)贮存和复制的场所。

(2)细胞遗传和细胞代谢活动的控制中心：细胞核通过控制物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。

温馨提醒：

细胞核的结构和功能的联系

1.核膜和核孔都具有选择透过性，无机盐、葡萄糖通过核膜进入细胞核，大分子物质(如mRNA)通过核孔进入细胞质，而DNA则不能出来。

2.核质之间物质交换频繁的细胞，核孔数量多。

3.蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。

第3步：例证——典例印证。思维深化

例1：核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是

( )

A.亲核蛋白进入细胞核由其头部决定

B.由a可知亲核蛋白的头部和尾部均可进入细胞核

C.亲核蛋白可起到控制细胞的遗传性状的作用

D.亲核蛋白可构成染色质的组成成分

【思路点拨】解答此题的关键在于：

由a、b、c的相互对照并结合题干核孔的功能可知核孔选择的是亲核蛋白的“尾部”。

【尝试解答】

第4步：巧练——精选习题，落实强化

1.（2015.菏泽高一检测）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。当重新植入细胞核后，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 D.细胞生命活动的控制中心 C.细胞遗传特性的控制中心

2.（2015.深圳高一检测）大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。这有力支持下列哪一科学结论( )

A.细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的

B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关

C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质

D.蛋白质的合成与核仁无关

学生分组探究二：细胞核的结构及完整性

第1步：探究——问题导入，诱思导学

图示为用动物受精卵所做的三个实验，仔细观察并据图探究以下问题：

1.把去核的细胞单独培养不久后就退化消失，这说明了什么问题？

2.上述实验可否说明只有保持细胞核的完整性，细胞才有正常的生命活动？

第2步：提炼——要点归纳，整合提升

细胞核的结构特点

(1)核膜

①结构

a.双层膜，外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连。

b.核膜不是完全连续的，其上具有核孔。

②功能

a.起屏障作用，把核内物质与细胞质分开。

b.控制离子和小分子物质进出细胞核。

c.核孔是大分子物质进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多。

(2)核仁

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，核仁体积相对较大。

(3)染色质与染色体

关系：同一种物质在不同时期的两种存在状态，转化关系为：

第3步：例证——典例印证，思维深化

例2：下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的

是( )

A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构

B.②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所

C.蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核

D.核孔对物质的运输具有选择性

【思路点拨】解答本题应从以下两点突破：

(1)核仁与核糖体的形成有关，蛋白质合成场所是核糖体。

(2)明确核孔是RNA等生物大分子的通道，但并非任何大分子物质都可通过，如DNA则不能通过。

【尝试解答】

第4步：巧练——精选习题，落实强化

1.下列关于细胞核的叙述正确的是( )

A.真核细胞的核膜上有多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行

B.在电镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体

C.真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质

D.原核细胞除拟核没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别

2.（2015.合肥高一检测）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.从图中珂以看出，内质网膜和核膜直接相连

B.图示中有中心体，说明该生物为低等植物或动物

C.核孔是大分子物质进出细胞核的通道，不具有选

择性，但核膜有选择透过性

D.在核仁中合成的RNA是组成核糖体的重要成分

环节3：名师噗拨·素能培优

正确理解细胞是一个高度有序的统一整体

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。

1.从结构上看

①细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通。

②细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”。

2.从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。

3.从调控上看：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，整个细胞形成了一个高度有序的调控系统。

[先精析例题]

例：如图用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。如果特有核一半变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生存。如果在去核后三天，再植入一个细胞核，这个变形虫则生活正常。根据上述结果回答：

(1)正常细胞核与细胞质的关系是____________。

(2)单独的细胞核不能生存的原因是______________________。

(3)如果去核后三天，再植入一个细胞核，这个变形虫则生活正常，该实验与(2)进行对比说明________________________________________________________________。

【解析】细胞核能够控制细胞质的活动，如果离开细胞核，细胞质不能完成正常生命活动；细胞质可以为细胞核提供物质和能量，如果离开细胞质，细胞核不能单独生存。所以二者是相互依存、不可分割的，细胞只有保持完整性，才能进行正常的生命活动。

【答案】(1)相互依存(2)细胞核依靠细胞质提供物质和能量(3)细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动

[再演练应用]

1.下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明( )

A.细胞质控制着细胞的性状

B.细胞核控制着细胞的性状

C.细胞质与细胞分裂、分化密切相关

D.细胞核与细胞分裂、分化密切相关

2.（2015.衡阳高一检测）如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，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( )

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

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