人教版高中生物必修1分子与细胞第3章第3节细胞核的结构和功能课件

第3节细胞核的结构和功能第3章细胞的基本结构1．细胞核的分布除了高等植物成熟的筛管细胞和____________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。知识点1细胞核的功能哺乳动物成熟的红细胞2．探究细胞核功能的相关实验(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______，白色美西螈提供______________等结构。②实验结果：子代美西螈全部发育成__色。③实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由______控制的。细胞核细胞质、细胞膜黑

细胞核(2)蝾螈受精卵横缢实验①实验过程

②实验结果：a．有核的一半______，无核的一半________；b．将一个细胞核挤入无核的一半后，无核一半________。③实验结论：细胞的分裂、分化是由______控制的。能分裂停止分裂开始分裂细胞核(3)变形虫切割实验①实验过程②实验结果：a．有核一半______、对刺激______、伸缩泡可以再生、还能生长和分裂，无核一半________、对刺激______、高尔基体和内质网退化；b．去核后生命活动丧失，加核后生命活动____。③实验结论：变形虫的摄食、生长、分裂、再生、应激性是由______控制的。能摄食有反应不能摄食无反应恢复细胞核(4)伞藻嫁接实验与核移植实验①实验过程

a．去“帽”→换柄→培养。b．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“帽”跟提供____的伞藻的“帽”相同；在伞藻核移植实验中，新长出的“帽”跟提供______的伞藻的“帽”相同。③实验结论：生物体形态结构的建成与______有关。假根细胞核细胞核伞藻核移植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，进一步验证细胞核的作用。3．细胞核的功能细胞核是遗传信息库，是______________的控制中心。细胞代谢和遗传基于对真核细胞的细胞核功能及其探究实验的分析，判断下列表述是否正确。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。

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)提示：极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，真核细胞一般都有细胞核，细胞核是细胞生命活动所必需的。×2．细胞核是遗传物质储存和细胞代谢的主要场所，是细胞的控制中心。

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)提示：细胞质基质是细胞代谢的主要场所。3．伞藻嫁接与核移植实验证明了细胞核是生命活动的控制中心。

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)提示：伞藻的相关实验证明了伞藻帽的形状由细胞核控制。××4．伞藻嫁接与核移植实验证明伞藻帽的形状都由细胞核控制，伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。

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)提示：伞藻的嫁接与核移植实验并未证明其他性状也都是由细胞核控制的。×材料1蛙成熟的未受精的卵细胞具有活跃的DNA合成能力，而脑细胞几乎不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验。材料2

汉麦林的实验如下图所示，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断(a)，再在近杯处切断(e)，此中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后，不能再生第二个杯(d)；e处不能再生出其他部分；a处可以再生一完整个体(f)，将其切断后的g处，还可再生一完整个体。1．脑细胞无核部分仍能存活一段时间，但最终死亡的原因是什么？提示：失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质等。2．由材料1的相关实验得出的结论是什么？提示：细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地进行生命活动。3．由材料2的实验可以得出的结论是什么？(至少写两点)提示：决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自细胞核；b能再生一杯是因为b中含有与藻杯再生有关的物质。[深化归纳]1．细胞核功能探究实验对照状况分析(1)蝾螈受精卵横缢实验——既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(对无核一半重新挤入核)。(2)变形虫切割实验——既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(进行核移植)。(3)伞藻嫁接与核移植实验——有相互对照(伞形帽伞藻柄＋菊花形帽伞藻假根与伞形帽伞藻假根＋菊花形帽伞藻柄)，而且为排除假根中其他物质的干扰作用，设置了伞藻核移植实验。2．关于细胞核的易错点(1)有些真核细胞有2个细胞核，如双小核草履虫；有的有多个核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。(2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞；人工去核的细胞一般不能存活太久。(3)细胞核并不是细胞代谢中心，而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。[对点练习]1．将甲种(伞形帽)伞藻的A部分与乙种(菊花形帽)伞藻的B部分嫁接在一起，第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体为与甲种伞藻相同的伞形帽。下列分析错误的是(

)A．甲、乙两种伞藻的细胞中均含有多种具膜细胞器B．中间类型可能同时含甲、乙两种伞藻的蛋白质C．若再次切除帽状体，长出的帽状体仍为伞形帽D．该实验证明了帽状体的形态建成只受细胞核控制√D

[图中伞藻具有细胞核，为真核生物，细胞中含有线粒体、内质网、高尔基体等多种具膜细胞器，A正确；将甲种(伞形帽)伞藻的A部分与乙种(菊花形帽)伞藻的B部分嫁接在一起，第一次长出的帽状体可能同时含甲、乙两种伞藻的蛋白质，呈中间类型，B正确；由于细胞核是甲种(伞形帽)伞藻提供的，所以若切除帽状体，再次长出的帽状体仍为伞形帽，C正确；该实验证明了帽状体的形态建成受细胞核所在的基部控制，但是不能证明只受细胞核控制，D错误。]2．细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(见下图)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)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎，只是发育得比b慢一些。下列叙述不正确的是(

)A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B．实验说明细胞的寿命与细胞核有关C．实验②中，a部分的操作与实验①中形成对照D．实验①中，b部分属于对照组，a部分属于实验组B

[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正确；该实验不涉及细胞的寿命，不能证明细胞核与细胞的寿命有关，B错误；实验②中，a部分植入核，与实验①中形成对照，C正确；实验①中，a部分无核不分裂，与b有核部分形成对照，因此b部分属于对照组，a部分属于实验组，D正确。]√1．细胞核的结构知识点2细胞核的结构双层细胞质RNA核糖体DNA和蛋白质DNA核质信息2．建构模型(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____________的描述。(2)类型：________、________、数学模型等。(3)举例：沃森和克里克制作的________________模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。简化的概括性物理模型概念模型DNA双螺旋结构3．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________成为一个统一的整体。(2)形成的原因①几十亿年____的产物。②是__________长期相互作用的结果。(3)地位①生物体____的基本单位。②________________的基本单位。分工合作进化生物与环境结构生物体代谢和遗传蛋白质的合成需要RNA的指导，而RNA是在细胞核中合成后进入细胞质的，那么蛋白质合成旺盛的细胞，核孔的数量会如何变化？提示：核孔数量增多。基于对细胞核结构的认识，判断下列表述是否正确。1．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。

(

)提示：核孔具有选择性，DNA不能进出，蛋白质的进入是有选择的。2．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。

(

)提示：染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。××3．细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。

(

)提示：原核细胞中有核糖体，无核仁。4．DNA双螺旋结构模型属于物理模型。

(

)5．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。

(

)×√√材料1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。2022年1月11日，中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组联合北京大学张传茂课题组等，在爪蟾核孔复合体外环结构研究方面取得了最新成果。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。材料2如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。1．大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？提示：不是。核孔也具有选择性，如核内合成的RNA可以通过核孔到细胞质中，但是DNA和染色质就不能通过核孔到细胞质中。2．代谢越旺盛的细胞中，蛋白质合成量越大，核质之间的物质交换越频繁。那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系？提示：代谢越旺盛的细胞，核仁较大，核孔数量较多。3．分析材料2的实验过程可得出什么结论？提示：放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中。[深化归纳]1．染色质与染色体的比较

染色质染色体不同点存在时期分裂间期分裂期形态细丝状圆柱状或杆状相同点成分主要是DNA和蛋白质特性易被碱性染料染成深色功能遗传信息的主要载体

染色质染色体关系同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系：染色质

染色体2．细胞核与DNA的关系[对点练习]3．细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构，它是英国科学家布朗于1831年发现并命名的。大多呈球形或椭圆形。通常一个，也有两个或多个的。下列有关细胞核的叙述正确的是(

)A．在电镜下观察原核细胞，可以看到细胞核的主要结构由a、b、d和e组成B．胰岛B细胞(能分泌胰岛素)比口腔上皮细胞的核仁大、核孔数目多C．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的中心D．c主要成分是蛋白质和核酸，与真核细胞分裂有关√B

[原核细胞无细胞核，其拟核无a染色质、b核仁、d核膜和e核孔，A错误；胰岛B细胞与口腔上皮细胞相比，前者能合成与分泌胰岛素(分泌蛋白)，而口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱，因此胰岛B细胞中的核仁大、核孔数目多，B正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，代谢中心是细胞质基质，C错误；c为中心体，其主要成分是蛋白质，与细胞分裂有关，D错误。]4．施一公团队解析核孔复合物(NPC)高分辨率结构的研究论文，震撼了结构分子生物学领域。文中提到，真核生物最重要的遗传物质DNA主要位于核内，而一些最重要的功能蛋白和结构蛋白的合成却主要位于核外，因此真核生物细胞质和细胞核之间有一个双向通道，组成这个通道的生物大分子就是NPC。下列相关分析正确的是(

)A．NPC的数量与细胞代谢强度有关B．蛋白质和DNA等大分子可以通过NPC进出细胞核C．附着有NPC的核膜与内质网膜、高尔基体膜直接相连D．大分子通过NPC进出细胞核不需要消耗能量√A

[分析题意可知，NPC是真核生物细胞质和细胞核之间的一个双向通道，可以实现细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流，故NPC的数量与细胞代谢强度有关，A正确；NPC具有选择透过性，DNA不能通过NPC进出细胞核，B错误；附着有NPC的核膜与内质网膜直接相连，但不能与高尔基体膜直接相连，C错误；大分子通过NPC进出细胞核需要消耗能量，D错误。]易错警示关注细胞核的三个易错点(1)核膜是具有双层膜的结构，但细胞核不属于具有双层膜的细胞器。(2)核膜和核孔均具有选择透过性。RNA、蛋白质等大分子物质可以通过核孔，细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质。(3)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质(染色体)上。1．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出的通道。2．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，主要成分是DNA和蛋白质。3．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。4．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。5．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。6．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，包括物理模型、概念模型、数学模型等。1．为研究细胞核的功能，研究人员进行了大量的实验，下图是探究细胞核功能的两个经典实验。下列有关叙述错误的是(

)课堂检测素养测评243题号15A．实验一不能说明细胞核与细胞质相互依存的关系B．实验一说明美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的C．实验二中有核和无核部分均为实验组，自变量是有无细胞核D．实验二结果可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关243题号15√C

[实验一没有探究细胞核与细胞质的关系，实验一将黑色美西螈的细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中，美西螈全为黑色，说明美西螈的肤色是由细胞核控制的，A正确；白色美西螈的去核卵细胞与黑色美西螈的细胞核融合后的重组细胞最后发育成黑色美西螈，说明黑色素的合成是由细胞核控制的，B正确；实验二中有核部分是对照组，无核部分是实验组，自变量是有无细胞核，C错误；实验二说明无细胞核的细胞不分裂不分化，可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，D正确。]243题号152．细胞核是遗传信息库。下列有关细胞核的叙述，正确的是(

)A．核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开B．不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的C．细胞核内的核仁被破坏，不会影响蛋白质的合成D．在光学显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质√243题号15A

[核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开，A正确；核仁的大小、形状和数目随着生物种类、细胞类型和细胞代谢状态不同而变化，B错误；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核糖体是蛋白质的合成场所，核仁被破坏，会影响蛋白质的合成，C错误；核膜、核仁属于亚显微结构，光学显微镜下观察不到，D错误。]243题号153．如图所示为细胞核结构模式图，下列有关叙述错误的是(

)A．①容易被碱性染料染成深色B．②与某种RNA的合成有关C．胰岛细胞比口腔上皮细胞中③的数目少D．④参与构成了细胞的生物膜系统√243题号15C

[①表示染色质，容易被碱性染料染成深色，A正确；②表示核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，B正确；胰岛细胞(分泌胰岛素，是分泌蛋白)比口腔上皮细胞中③核孔的数目多，C错误；④表示核膜，而细胞膜、细胞器膜和核膜等构成了细胞的生物膜系统，D正确。]243题号154．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，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。模型的形式很多，如用3D打印技术制作的真核细胞三维结构模型属于(

)A．数学模型 B．概念模型C．物理模型 D．以上都不是243题号15√C

[模型包括物理模型、概念模型、数学模型等，物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，用3D打印技术制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型，C正确，A、B、D错误。]243题号155．为了增强对细胞核结构整体性的理解，某同学以DNA为核心做的细胞核概念模型如图所示。回答下列问题：243题号15(1)核膜共