2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞的基本结构第3节细胞核的结构和功能学案新人教版必修1

PAGE13-第3节细胞核的结构和功能学问点一细胞核的分布和结构[新知导学]1．分布(1)原核细胞无细胞核。(2)高等植物成熟的筛管细胞无细胞核。(3)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。2．结构3．染色体的组成及特点(2)特点：简洁被碱性染料染成深色。1．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。2．染色质与染色体是什么关系？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。

[重难探究]1．核膜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．染色质与染色体细胞核的结构和功能的联系(1)核膜和核孔都具有选择性，无机盐、葡萄糖通过核膜进入细胞核，大分子物质通过核孔进入细胞质。(2)核质之间物质交换常见的，核孔数量多。(3)蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。[典题演练]1．下列关于细胞核的叙述正确的是(A)A．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺当进行B．在光学显微镜下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．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别解析：B项中处于分裂间期的真核细胞的细胞核中看不到染色体，应为染色质。C项中应是核糖核酸(RNA)可以通过核孔进入细胞质，而不是脱氧核糖核酸(DNA)。D项中原核细胞除了无核膜外，也无核仁、染色质。2．下图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述正确的是(A)A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开B．②是遗传物质DNA和RNA的载体C．③与蛋白质的合成干脆有关D．④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质解析：依据图示可知：①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开。②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体。③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息沟通，但DNA不能从细胞核进入细胞质。(1)题1B项中光学显微镜与电子显微镜看到的结构有何区分？提示：光学显微镜只能看到细胞和部分细胞器，如线粒体和叶绿体；电子显微镜可以看到细胞器的精细结构。(2)题2中若是人体细胞的一个细胞核，则人体内全部细胞的细胞核含的遗传物质相同吗？试说明缘由。提示：相同。因为人体细胞是由同一个受精卵有丝分裂发育而来的。学问点二细胞核的功能与模型建构[新知导学]1．细胞核的功能(1)将下列探究试验名称与结论连线eq\a\vs4\al(①美西螈核移植,②蝾螈受精卵横缢,③变形虫切成两半,④伞藻嫁接、核移植)eq\a\vs4\al(a.细胞核限制细胞形态构建,b.皮肤的颜色由细胞核限制,c.细胞分裂和分化由细胞核限制,d.应激性由细胞核限制)答案：①—b②—c③—d④—a(2)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限制中心。2．模型建构(1)含义：为了某种特定目的而对相识对象所作的一种简化的概括性的描述。(3)过程：确定模型的种类→确定材料用具→确定实施过程和详细分工→完成模型制作→模型检查修补→表达沟通。3．将草履虫处理为细胞核和去核草履虫两部分，经过一段时间相宜培育后，细胞核死亡，而去核草履虫仍能存活一段时间，请分析缘由。提示：细胞质为细胞核供应养分和能量，离开细胞质，细胞核不能单独存在。细胞核限制细胞的代谢，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。4．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：细胞核限制细胞质的代谢和遗传，细胞是一个统一整体。[重难探究]细胞核功能的试验探究关于细胞核的数量和功能的两个“不是”(1)不是全部的真核细胞都有一个细胞核，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)细胞核是细胞代谢的限制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。[典题演练]3．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(C)A．该试验证明白细胞核是遗传的限制中心B．该试验证明白细胞核是代谢的调控中心C．欲证明细胞核的功能，需同时进行比照试验D．第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同解析：细胞核是细胞代谢和遗传的限制中心，但要通过试验证明细胞核确定伞帽的特征，须要同时进行比照试验，以增加试验的劝服力；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该试验不能证明细胞核是遗传的限制中心或代谢的调控中心，故A、B项错；因性状的表达除受细胞核中遗传物质限制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质限制合成的物质和外界环境因素的影响，故D项错。4．如图，用动物受精卵做下列三个试验。以下试验不能说明的是(D)A．提取受精卵的核单独培育，不久就退化消逝，说明缺少细胞质的细胞核不能生存B．去掉核的细胞单独培育，不久也消逝，说明缺少细胞核的细胞也不能存活太久C．给去核的细胞重新移入细胞核，细胞能正常生活，说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动D．试验说明，细胞核是系统的限制中心，细胞质是细胞的代谢中心解析：试验一说明缺少细胞质的细胞核不能单独生存，A项正确；试验二说明缺少细胞核的细胞质不能单独生存，B项正确；试验三为给去核的细胞移入新的细胞核，结果细胞能正常生存，由此说明只有保持细胞的完整性才能生存，C项正确；综合分析三个试验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系，不能说明细胞核是系统的限制中心，细胞质是细胞的代谢中心，D项错误。(1)图中试验能否证明细胞核是细胞代谢的限制中心？为什么？提示：不能，该试验只能说明细胞核和细胞质的关系，不能说明细胞核是细胞代谢的限制中心。(2)若图中上方的细胞取自甲个体，下方的细胞取自乙个体，则利用试验三中的受精卵发育而成的动物个体性状与哪个个体相像？提示：乙个体。课题调研：试验过程和结果分析[典范例题]如图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的试验示意图。(1)试验的操作过程是：①将甲种伞藻的部分______________嫁接到乙种伞藻____________上；②将种乙伞藻的部分__________________嫁接到种甲伞藻的________________上。(2)试验结果：①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。(3)试验结果说明__________________________________________________________________________________________________________________________________________。[素养升华]试验分析题要求依据现有的条件设计试验程序，对试验结果进行合理的分析和说明，以考查运用恰当的方法验证简洁的生物学事实，并对结果进行分析的实力等。解答这类问题的一般思路：明确试验目的→理解试验原理→了解试验材料和用具→依据分组→限制变量→视察、记录试验结果的依次，书写试验步骤、分析试验结果、得出试验结论。一、选择题1．关于细胞核功能的叙述，下列哪一项是最本质的(B)A．细胞核与生命的持续性亲密相关B．细胞核是遗传物质储存和复制的场所C．细胞进行有丝分裂时，细胞核先分裂D．细胞核与生物的遗传和变异有关解析：细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的限制中心。2．下列有关细胞核结构的叙述，正确的是(D)A．代谢旺盛的细胞核DNA数量上升B．细胞核的核膜对物质的通过具有选择性，核孔没有C．不同细胞中核仁的大小和数量是一样的D．细胞核行使遗传功能的重要结构是染色体解析：本题主要考查细胞核的结构及各部分的功能，解答本题应明确以下三点：①与细胞代谢有关的物质或结构。②核膜、核孔的功能特点。③细胞核的主要功能及行使者。代谢旺盛的细胞蛋白质含量高，因此mRNA、核糖体较多，核孔数目增多，核仁体积增大。核膜、核孔对物质的进出都有选择性。细胞核的主要功能是遗传与代谢的限制中心，其行使者是DNA，而DNA是染色体的主要成分之一。3．下列说法正确的是(B)A．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B．真核细胞的核膜上有大量的多种的酶，有利于多种化学反应的顺当进行C．在电镜下视察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体，其中染色体集中在核仁部位D．原核细胞没有真核细胞所具有的染色体，也就没有遗传物质解析：主要考查细胞核的结构，特殊是染色体、染色质的概念。分裂间期的真核细胞不能视察到染色体，核仁与核糖体的形成有关；核膜具有双层膜结构，其上有核孔，核孔是大分子物质和小颗粒物质的通道，如核糖体的大小亚基、RNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质；真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺当进行；任何生命体都具有遗传物质，凡是细胞形态的生命体其遗传物质都是DNA。原核细胞的染色体为袒露的DNA分子，没有蛋白质。4．下列关于细胞核的叙述中，不正确的是(D)A．是遗传物质储存和复制的场所B．细胞核通过核孔和细胞质相联系C．细胞核中有蛋白质和DNAD．全部生物的细胞核构造都相同解析：此题考查细胞核的结构和功能。DNA上有遗传信息，它是遗传物质，因为DNA主要存在于细胞核中，故细胞核是DNA储存和复制的场所，A正确。细胞核上有核孔，一些大分子物质，如与DNA复制有关的酶，它是一种蛋白质，在细胞质中的核糖体上合成以后，通过核孔进入细胞核起作用，B正确。细胞核中有染色质(或染色体)，染色质(或染色体)的成分是DNA和蛋白质，C正确。真核生物与原核生物的细胞核结构不同，D错误。5．细胞核是细胞结构中最重要的部分之一，下列有关细胞核的叙述错误的是(D)A．细胞核是细胞这一生命系统的限制中心B．人的红细胞在早期是有细胞核的C．真核生物细胞的遗传物质主要存在于细胞核内D．细胞核虽限制细胞的一切性状，但也受细胞质的调整解析：生物的性状主要受细胞核限制，少数受细胞质限制。细胞核与细胞质相互依存，但细胞核一般不受细胞质的调整。6．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(C)A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各种生命活动B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主活细胞中才能完成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种生命活动D．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各种生命活动解析：各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，离开了细胞的完整性，都不能独立地完成各自的生命活动。病毒无细胞结构，必需寄生在活细胞内，依靠于完整的细胞才能完成其生命活动。二、非选择题7．如图为典型的细胞核及其四周部分结构示意图。请据图回答：(在[]内填标号，________上填相应名称)(1)只有在真核细胞中，运用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。(2)细胞核行使遗传功能的结构是[3]染色质，其在细胞分裂时可螺旋化形成染色体。(3)图中[5]为核膜，其上有核孔，可允许某些大分子物质通过。(4)由图中可见[1]内质网和[5]核膜的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。解析：(1)该图为细胞核亚显微结构，因此需在电子显微镜下才能看到。(2)细胞核行使遗传功能的结构是[3]染色质，在细胞分裂过程中可螺旋化形成染色体。染色质与染色体是同一物质的两种不同形态。(3)图中外膜、内膜合称核膜，其上有核孔，是某些大分子的运输通道。(4)由图示可以看出：内质网与核膜外层膜相连，有利于物质运输。8．为了探讨细胞核的作用，一位生物学家探讨了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部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培育，结果如下：时间/天细胞无核部分的存活个数细胞有核部分的存活个数181792627832077407450676065(1)此试验可用以说明细胞核的什么功能？限制代谢。(2)经探讨证明，有核部分在30天内仍有21%～35%的细胞死亡，其缘由是①试验操作使部分细胞损伤，进而