2023年学年生物新教材浙科版必修第一册教案：第4节细胞核是细胞生命活动的控制中心

第四节细胞核是细胞生命活动的掌握中心课标内容要求说明遗传信息主要贮存在细胞核中。尝试制作真核细胞的构造模型。

核心素养对接过分工，实现细胞水平的各项生命活动。(生命观念、科学思维、科学探究)通过制作真核细胞的构造模型，体验构建物理模型的过程。(科学探究)一、遗传物质主要储存在细胞核中细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等局部组成。核膜与核孔核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔。核孔四周镶嵌有很多蛋白质，构成一种简单的构造，掌握着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。核仁是细胞核中呈球形或椭球形的构造，其大小、数目、形态随生物种RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。染色质与染色体称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，分散成在光学显微镜下很简洁观看到的染色体。细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，分散成在光学显微镜下很简洁观看到的染色体。核基质核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络构造。核基质为细胞核供给支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动亲热相关。二、细胞核掌握细胞的遗传和代谢伞藻“嫁接”试验与变形虫切割试验2～5cm，可分为伞帽、伞柄和假根三个局部。细胞核位于伞柄基部的假根内。该属内不同种类伞藻的伞帽外形不同。例如，地中海伞藻的伞帽呈倒放的伞状，细圆齿伞藻的伞帽呈花朵状。假设将伞帽切去，不久伞藻便会再生出一个外形与之前一样的伞帽。将这两种伞藻细胞都切成伞帽、伞柄和假根三个局部，然后将假根交换后，再让伞柄与其接合。两种“嫁接”的结果格外好玩：假设令伞柄与同种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与原来的一样；假设令伞柄与另一种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与另一种的一样。变形虫是一类单细胞生物，没有固定的外形，可以依靠细胞膜的流淌性任意转变体形。科学家将变形虫缓慢地切成两半，一半有细胞核，一半无细胞核。有核的局部具有应激性，仍能生长、分裂、再生；无核的局部虽然仍能消化吞噬的食物，但不能摄取食物，无应激性，不再分裂增殖，没多久就死亡了。但是，假设无核的局部被准时植入一个完整的细胞核，将恢复生长和分裂等生理功能。细胞核的功能从伞藻“嫁接”试验和变形虫切割试验可以看出，细胞核是生物遗传和维持DNADNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的掌握中心。三、尝试制作真核细胞的构造模型建立模型建立模型是科学争论的常用方法，是人们依据某一目的，抓住对象的本质特征，将简单的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对争论对象简洁的表述。模型类型模型的类型有多种，包括数学模型、概念模型、物理模型等。物理模型是以实物或图画形式直观地表达生疏对象的特征，如表示生物膜构造的流淌镶嵌模型。活动目的本活动是运用物理模型的方法，以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构。活动提示查阅资料，了解各细胞器之间以及细胞器与细胞的比例，了解细胞器在细胞内的位置。可依据实际状况自主选取制作材料，如橡皮泥、纸张、铁丝等。(3)可独立自主设计完成，也可多名同学分工合作完成。(4)选择废旧物品时应留意卫生和安全。推断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．真核细胞都有一个细胞核。( )生物的遗传物质都是DNA。 ( )真核细胞中，DNA主要储存于细胞核中。 ( )核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。 ( )核仁是DNA合成的重要场所。 ( )染色质与染色体的组成物质一样。 ( )提示：1.×大多数细胞只有一个细胞核，少数细胞有多个细胞核。2．×DNA。3．√4.√5．×RNA合成的重要场所。6．√细胞核的构造走出对细胞核生疏的三个误区(1)物质进出细胞核并非都通过核孔细胞核的构造①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道②小分子物质可通过核膜进出细胞核并不是全部物质都能进出核孔核孔是由多种蛋白质构成的简单构造，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。误认为核孔的数量与核仁大小是固定的核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。细胞核构造与功能的关系合作探究：观看下面的细胞核构造图，争论相关问题：结合细胞核的构造分析，小分子物质和大分子物质主要通过哪种构造进出细胞核？提示：小分子物质主要通过核膜；大分子物质主要通过核孔。细胞生命活动的“蓝图”是什么？主要存在于哪里？提示：DNA上贮存着遗传信息，遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”。细胞的这个“蓝图”，主要存在于细胞核中。细胞核能作为遗传信息库的缘由是什么？提示：DNA上贮存着遗传信息，它主要位于细胞核中，少数位于线粒体和叶绿体。观看如下图的模式图。以下表达错误的选项是( )此图表示真核细胞的细胞核构造模式图图中④为核孔，通过该构造可实现核质之间的物质交换C．图中③为核被膜，它是双层生物膜，将核内物质与细胞溶胶分开D．图中①为染色质，该物质与染色体是不同物质D[A正确；④核孔的功能是实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息沟通，B正确；③核C正确；①为染色质，该构造易被碱性染料染成深色，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态，D错误。]大量事实说明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁，这是由于( )A．核仁把核物质与细胞质分开B．细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的C．核仁可以经核孔进入细胞质中合成蛋白质D．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关D[A项错误；细胞质的蛋白B项错误；氨基酸是蛋白质的合成原料，核仁不能为蛋白质的合成供给原料，CRNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，因此在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁，D项正确。]以下关于染色质和染色体的表达中，不正确的选项是( )A．染色质是指细胞核内简洁被碱性染料染成深色的物质B．染色质主要由RNA和蛋白质组成C．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态D见B [染色质是指细胞核内简洁被碱性染料染成深色的物质，A正确；染色质主要由DNA和蛋白质组成，B经染色在光学显微镜下清楚可见，细胞分裂完毕时，染色体解螺旋，重成为细丝状的染色质，因此染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态，C、D正确。]染色质与染色体的关系的归纳染色质与染色体的关系的归纳染色质染色质染色体同成分一样DNA和蛋白质种特性一样易被碱性染料染成深色物功能一样遗传物质的主要载体质不同时期分裂间期分裂期光镜下能看到呈圆柱状或杆状两种形态 瘦长的丝构造细胞核的功能探究1．伞藻“嫁接”试验的分析(1)试验过程细胞核的功能探究(2)试验结论：伞藻“帽”的外形是由细胞核掌握的。2．变形虫切割试验(1)试验过程合作探究：100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个局部，然后把这些细胞放在同样的条件下培育，结果如下表。答复以下有关问题：时间/天123456细胞无核局部的存活个数816220000细胞有核局部的存活个数797877746765第1天无核局部比有核存活率高，是否说明去掉细胞核有利于细胞生存？提示：第1天无核局部比有核存活率高，不能说明去掉细胞核有利于细胞生存，有可能是统计误差，或样本数量不够大造成的。有核局部有20～30%的死亡率，可能的缘由是什么？提示：有核局部的细胞个别死亡最可能是由于人为损害或细胞正常凋亡。该试验是否还应设置空白比照组？提示：该试验中含有细胞核那一组与无核的一组形成比照试验，不需要设置空白比照组。从该试验的结果可以得出怎样的试验结论？提示：细胞核是细胞进展生命活动所必需的。如以下图为科学家进展的蝾螈受精卵横缢试验。你认为该图最能说明( )细胞质掌握着细胞的代谢B．细胞核与细胞的分裂、分化有关C．细胞质是细胞遗传的掌握中心D．细胞核是细胞遗传的掌握中心B [由图中信息可知，受精卵分裂过程中，只有含细胞核的细胞才能正常分B正确。]科学家伞藻的细胞核位于假根中，他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核掌握，并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进展了一个“嫁接”试验，如图表示其中的一组。对此试验的有关分析错误的选项是( )伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质中没有遗传物质B．本试验中的另一组应当将甲的伞柄移植到乙的假根上C．由本试验可以推想伞帽的形态可能主要与细胞核有关D．假设要进一步验证细胞核的功能，还应进展核移植试验A [伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质的线粒体中有少量的遗传物质DNA，A错误；图示的试验是将乙的伞柄移植到甲的假根上，因此本试验中的另一组应当将甲的伞柄移植到乙的假根上，B正确；题图显示：伞藻的细胞核位于假根中，将乙的伞柄移植到甲的假根上，长出的伞帽与甲的一样，由本试验可以推想伞帽的形态可能主要与细胞核有关，但不能排解假根中其他物质的作用，假设要进一步验证细胞核的功能，还应进展核移植试验，以排解假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核掌握伞藻“帽”的外形，C、D正确。]尝试制作真核细胞的构造模型此题以教材中的资料为依托，考察细胞核的功能。解答此题的先决条件是：从试验过程到试验结论的形成角度去分析教材中的资料，抓住图中呈现的信息“嫁接后的伞藻长出的伞帽形态与供给细胞核的个体全都”，据此分析各选项。尝试制作真核细胞的构造模型模型的概念模型是人们为了某种特定目的而对生疏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；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。物理模型的概念与构建步骤概念依据相像原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的模型，其状态变化和原事物根本一样，可以模拟客观事物的某些功能和性质。构建的一般步骤：①了解构建模型的根本构造；②制作模型构建的根本原件(单位)；③了解各基本原件之间的关系；④依据相互关系连接各根本原件；⑤检验与修补。合作探究：某科学家构建了一个能自己移动和转变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。该生物模型属于什么类型？推断的依据是什么？提示：物理模型是以实物或图画形式直观地表达生疏对象的特征，可见，该生物模型属于物理模型。该模型中类似于能产生囊泡的两种细胞器是什么？提示：细胞中能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体。科学家想利用该构造运输抗癌药物到达患者的体内，且仅与癌细胞亲热接触并释放药物。请从细胞膜的功能角度分析，应当在该构造的膜外壳中参加能与癌细胞特异性结合的什么物质？提示：糖蛋白。模型是人们为了某种特定目的而对生疏对象所作的一种简化的概括性的描述。关于模型的表达，错误的选项是( )A．模型要表达事物的本质和规律性的联系B．DNA的双螺旋构造模型是物理模型C．实物模型的制作要首先考虑是否美观D．数学模型可以用特定的公式、图表等表示C [在设计并制作模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。]模型构建方法是现代科学方法的核心内容之一。模型包括物理模型、数学模型和概念模型等类型。以下不属于模型争论方法的是( )A．利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋构造模型B．用光学显微镜观看并拍摄某植物细胞的显微构造图C．某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维构造图曲线图[利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋构造模型，属于物理模型，A项错误；用光学显微镜观看并拍摄某植物细胞的显微构造图，不属于模型争论方法，B项正确；某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维构造图，运用了物理模型的争论方法，C项错误；某同学通过争论某种细菌生殖不同时间段后D][课堂小结]学问网络构建学问网络构建核心语句背诵细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等局部组成。核膜是细胞核的边界，由双层膜构细胞核的通道。核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。DNA与蛋白质及少量RNA色，称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，分散成在光学显微镜下很简洁观看到的染色体。核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络构造。核基质为细胞核供给支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动亲热相关。DNADNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的掌握中心。建立模型是科学争论的常用方法，是人们依据某一目的，抓住对象的本质特征，将简单的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对争论对象简洁的表述。以下关于细胞核的表达，错误的选项是( A．有些真核细胞可以有多个或没有细胞核B．细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的C．核膜是包被细胞核的单层膜，其外层可与内质网膜相连D．核孔数目的多少与核质间物质交换和信息沟通频率有关[有些真核细胞可以有多个或没有细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细A正确；细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的，如非洲爪蛙细胞有两个核仁，人类的细胞只有一个核仁，蛋白质合B正确；核膜是包被细胞核的双层膜，其外层可与内质网膜相连，C错误；核孔数目的多少与核质间物质交换和信息沟通频率有D正确。]小麦的遗传信息储存于它的( A．DNA分子，存在于细胞核中B．DNA或RNA分子，存在于细胞核与细胞质中C．DNA和RNA分子，存在于细施核与细胞质中D．DNA分子，存在于细胞核与细胞质中[真核细胞中有DNA和RNA两种核酸，其中DNA是遗传物质，遗传信DNA中，DNAD正确，ABC]以下有关细胞核构造与功能的表达，不正确的选项是( A．核膜共具有两层磷脂分子层，蛋白质分布其中B．核孔是细胞核和细胞质之间进展物质交换的通道C．染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的掌握中心A [A错误；核孔是细胞核与细胞质之间进展物质交换和信息沟通的通道，核内外大分子物质的交换离不开核孔，BC正确；细胞D正确。]以动物受精卵为试验材料进展以下试验，有关分析正确的选项是( )A．试验①和试验③说明白细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．试验②和试验③说明白细胞质对维持细胞正常生命活