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11.docVIP

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第3节细胞核的结构和功能

一、细胞核的功能

1.分布:

除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。

2.细胞核的功能试验:

(1)黑、白美西螈核移植试验:美西螈皮肤颜色是由细胞核限制的。

(2)蝾螈受精卵的横缢试验:

试验结论:蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核限制。

(3)变形虫切割培育试验:

试验结论:变形虫的分裂、生长、应激性等生命活动受细胞核限制。

(4)伞藻嫁接与核移植试验:

①试验过程:

图1嫁接后,伞藻①和伞藻②帽的形态分别为菊花形和伞形。

图2核移植后,伞藻③帽的形态为菊花形。

②试验结论:伞藻帽的形态是由细胞核限制的。

3.细胞核功能总结:

细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的限制中心。

细胞核是代谢限制中心,而不是代谢中心。

二、细胞核的结构

1.核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。

2.染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。

3.核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4.核孔:实现核质之间常见的物质交换和信息沟通。

核膜也属于生物膜,基本支架是磷脂双分子层。

某同学学习细胞核后,总结出以下结论:

①凡是无核的真核细胞,都不能完成任何生命活动。

②细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所。

③细胞核功能的实现与细胞核中的染色质亲密相关。

④染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。

⑤利用坐标图或数学公式描述生物学现象的模型属于数学模型。

你的推断:正确的结论有③⑤

将草履虫的细胞核取出,在相宜条件下培育一段时间后,细胞核死亡,而去核草履虫仍能存活一段时间,试分析缘由。

提示:细胞质为细胞核供应养分和能量,离开细胞质,细胞核不能单独存活。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只能在一段时间内发挥作用。

教材P55伞藻核移植试验拓展:

问题:伞藻核移植试验是对伞藻嫁接试验的补充,请分析该试验解除了伞藻嫁接试验中什么因素对试验结果的干扰?

提示:解除了假根中其他物质对试验结果的影响,进一步验证了细胞核的功能。

学习任务一:探究细胞核功能的试验

下图是探究细胞核功能的试验总结,请据图探究:

(科学探究——试验设计与试验原则)

1.黑、白美西螈核移植试验(教材第54页资料1)中缺乏比照试验,可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对比试验,以增加结论的劝服力(如图)。

2.变形虫切割培育试验和蝾螈受精卵的横缢试验既有相互比照,又有自身前后比照(如图)。

探讨:

伞藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽做了嫁接试验,通过该试验能否说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核?为什么?

提示:不能说明,因为假根中既有细胞核又有细胞质,不能说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核。

3.细胞核与细胞质的关系:

存活时间

缘由分析

单独的

细胞核

很快死亡

缺乏细胞质供应的养分和能量

单独的

细胞质

存活一段时

间后死亡

细胞质中由细胞核限制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用

细胞核+

细胞质

正常生活

细胞核与细胞质是相互依存的统一整体

【易错陷阱】

(1)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。

(2)原核生物的拟核是遗传物质储存的主要场所,是细胞代谢和遗传的限制中心。

(3)蝾螈受精卵横缢试验和变形虫切割试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。

伞藻是海生的单细胞真核藻类,可分为“帽”、“柄”、“足”三部分。伞藻的帽有不同的形态,如图是伞藻嫁接试验示意图,下列叙述正确的是 ()

A.两种伞藻的“帽”形态不同的根本缘由是所含的酶不同

B.伞藻的核是细胞代谢的主要场所,是细胞生命活动所必需的结构

C.由试验可知,新长出的“帽”的形态与“足”中的细胞核有关

D.由试验可知,DNA和蛋白质共同限制伞藻的性状

【思维流程】

【解析】选C。两种伞藻的“帽”不同是因为其所含的基因不同,A错误;伞藻中的核是细胞遗传和代谢的限制中心,但不是代谢活动的场所,B错误;由试验可知,新长出的“帽”的形态与“足”的种类有关而与“柄”无关,C正确;蛋白质不能确定性状,D错误。

【素养迁移】

(1)伞藻嫁接试验第一长出的“帽”往往有双亲共同的特征,缘由是什么?

提示:除了细胞核确定性状外,“柄”中的细胞质含有RNA也可以影响一些性状。

(2)题干中两组试验的关系是什么?

提示:比照试验。

【题后反思】

核酸和蛋白质与生物性状的关系

(1)核酸储存遗传信息,限制生物性状;

(2)蛋白质是生命活动的主要担当者,干脆影响生物性状。

【典题加练】

1.下图表示的是在