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细胞核的结构和功能
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考点一
细胞核的功能及其实验探究
1.细胞的显微结构和亚显微结构包括？
2.核酸的功能？细胞核的分布？（P54第一段）
3.P54细胞核功能探究四个资料的实验结论分别是什么？
4.细胞核的功能？ （P56黑体字）
核酸的功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
细胞核的分布：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。
细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
课前提问：
(1)黑白美西螈核移植实验
实验过程
实验结论： 。证明细胞核是遗传的控制中心。
细胞核功能的实验探究
美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
拓展思考：
①P55讨论题1：美西螈皮肤颜色与表皮细胞黑色素合成的关系？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？
②实验是否严谨？并说明理由。
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论： 。证明细胞核是代谢的控制中心。
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
细胞核功能的实验探究
拓展思考：
实验是如何设置对照实验的？
（快）
（慢）
(3)变形虫切割实验
①实验过程
②实验结论：________________________________________________________
___________。证明细胞核是代谢的控制中心。
变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动
受细胞核控制
细胞核功能的实验探究
拓展思考：
去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因
判断：只有细胞核没有细胞质的细胞能够存活。
×
归纳提升
细胞核和细胞质是相互依存、相互制约的，细胞只有保持完整性才能够正常地完成各项生命活动。举例分析如下：
(1)只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡：原因是细胞核生命活动所需的物质和能量均由细胞质提供，细胞质还为细胞提供代谢场所，例如精子。
(2)只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，短期生存是因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用，但一段时间后因缺少细胞核，不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动，细胞死亡，例如哺乳动物成熟红细胞。
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程
☆伞藻的结构
细胞核功能的实验探究
②伞藻核移植实验过程

③实验结论： 。证明细胞核是遗传的控制中心。
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
拓展思考：
若只做伞藻嫁接实验，能否得出细胞核是遗传的控制中心？说明理由。
帽(菊花形)
帽(伞形)
柄
假根
柄
假根
细胞核
伞藻具有再生能力
资料2：细胞核与细胞的分裂分化有关
资料3：细胞核控制着细胞的生命活动
代谢
资料1：生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的
资料4：生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
遗传
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是 ，是细胞____
_______的控制中心。
遗传信息库
代谢
和遗传
细胞质
思考：细胞代谢的主要场所是 。
细胞核的功能：
讨论题5：结合克隆羊的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？
克隆羊所有细胞的细胞核，是否都来源于母羊B体细胞的细胞核？
知识链接
说明了克隆羊的性状是由细胞核决定的。
1.光学显微镜下最容易注意到的一个结构是细胞核。
2.细胞核是真核细胞和原核细胞最主要的区别，但并非所有真核细胞都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞。
3.一般一个真核细胞含一个细胞核，双小核草履虫含两个，动物肌肉细胞（肌纤维）含多个，原因是保证正常的核质比（细胞核与细胞质的体积之比）。
4.精子和哺乳动物成熟的红细胞寿命短，体现了核质依存关系（说明了细胞只有保持结构的完整性，才能完成各项生命活动）。
注意
考点二
细胞核的结构
细胞核的结构？P56图——
1.核膜、核仁、核孔的功能？ 细胞核内行使遗传功能的结构？
2.哪些结构在细胞周期中表现为周期性的消失和重建？
3.代谢旺盛的细胞有哪些特点？
4.核膜和核孔都具有选择透过性。选择透过性的体现
5.染色质与染色体的相互转化？（P56第二段）
模型的概念、形式、举例（P57小字）
核仁大、核孔数目多、线粒体多、自由水比例上升、核糖体多。如：分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等。
核膜—控制物质进出，主要是小分子、离子
核孔—大分子物质进出的通道（如mRNA、蛋白质）
DNA不可以随意进出，大分子进出核孔需要能量
前期：核膜、核仁消失 末期：核膜、核仁重新出现
代谢需要各种原料、酶以及频繁的物质交换、信息交流、大量能量
课前提问：
细胞核的结构
思考：核糖体的形成一定与核仁有关吗？
核膜
核孔
核仁
染色质
核膜
核仁
核孔
染色质
染色质和染色体
是 在细胞不同时期的两种存在状态，
前者呈细长丝状，后者呈圆柱状或杆状。
同一物质
①特征相同：易被碱性染料染成深色
②成分相同：由DNA和蛋白质构成
③功能相同：遗传物质的主要载体
碱性染料：龙胆紫、醋酸洋红、改良的苯酚品红。
这些染色剂是以甲紫或醋酸洋红溶解于醋酸溶液中制得，配制后的甲紫溶液pH值约小于7(呈酸性)。
酸性(碱性)染色剂的界定并非由染料溶液的pH值决定的，而是根据染料物质中助色基团电离后所带的电荷来决定。一般来说，助色基团带正电荷的染色剂为碱性染色剂，反之则为酸性染色剂。
DNA
染色质
蛋白质
染色体
——
分裂前期：螺旋变粗
分裂末期：解螺旋，变细变长
(3)(必修1 P58“拓展应用1”)染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义：染色体呈高度 状态，有利于在细胞分裂过程中 ，而染色质为 状，有利于 等生命活动。
螺旋
移动并分配到子细胞中去
细丝
DNA完成复制、转录
核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质)；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
拓展 提升科学思维
(1)举例说出入核运输的蛋白质。
提示　解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、染色体组蛋白等。
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有什么特点？核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在什么结构？
提示　体现了核孔具有选择透过性。推测核孔复合体上存在特异性受体蛋白。
(3)物质通过核孔进出细胞核时穿过几层膜？
提示　0层。
关于细胞核结构的注意点
归纳总结
(1)核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连；核膜上附着大量酶，利于多种化学反应的进行。
(2)核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。核膜和核孔都具有选择透过性。
思维发散
1、亲核蛋白是指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核发挥功能的
一类蛋白质。亲核蛋白一般都含有一段特殊的具有“定向”、“定位”
作用的核定位序列（NLS），该序列可保证整个蛋白质能够通过核孔复
合体转运至细胞核内。如图表示亲核蛋白通过核孔复合体的核输入过程，
结合图示回答以下问题：
核孔复合体具有选择透过性吗，请举例说明。
亲核蛋白的核输入过程是一个信号识别与载体介导的过程吗？
若将NLS连接到非亲核蛋白上，则非亲核蛋白也会被转运至细胞核内吗？
组成染色体的蛋白质、DNA聚合酶等是否可以通过核孔复合体进入细胞核？
答：（1）具有
亲核蛋白能够通过核孔进入细胞核，而不具有NLS的蛋白质不能进入。
（2）是
（3）会
（4）可以
2、代谢旺盛的细胞往往核孔数量增多，核仁体积变大，试从结构与功能相适应的角度分析原因。
答：核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核仁与核糖体的形成有关，核糖体是蛋白质合成的场所。代谢越旺盛的细胞,蛋白质的合成和核质之间的物质交换越频繁，往往核孔数量多,核仁较大。
旁栏思考（P56）：
同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态，结构和功能会如此多样？
因为同一生物体内的所有细胞都来自于受精卵的分裂；
细胞的形态，结构和功能是细胞分化的结果。
模型是人们为了某种特定的目的而对认知对象所作的一种简化和概括性
的描述。形式包括 、 、和 等。
物理模型
概念模型
数学模型
物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
DNA双螺旋模型
细胞模型
线粒体模型
科学方法：构建模型
思考：拍摄的人口腔上皮细胞的显微照片属不属于物理模型？
(1)源于必修1 P57“科学方法”：模型分为 (如DNA双螺旋结构模型)、 (如种群数量特征的关系图示)和_____
_____(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)。
(2)源于必修1 P57“探究·实践”：在设计并制作细胞结构模型时，_______应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。
物理模型
概念模型
数学
模型
科学性
1.判断关于细胞核功能的叙述
(1)蝾螈受精卵横缢后，有核一半能分裂，无核一半不能分裂，证明细胞分裂只与细胞核有关(　　)
(2)变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞核是细胞代谢的主要场所
(　　)
(3)研究细胞核的功能时通常采用去核、核移植等方法(　　)
(4)哺乳动物中成熟的红细胞寿命短，可能与其不含细胞核有关(　　)
(5)细胞核位于细胞的正中央，使其成为细胞遗传和代谢的控制中心(　　)
×
五分钟　查落实
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√
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2.判断关于细胞核结构的叙述
(1)rRNA一定由核仁合成(　　)
(2)核膜周期性地消失与重建有利于遗传物质的平均分配(　　)
(3)人体胰岛B细胞核膜上核孔的数量比口腔上皮细胞少(　　)
√
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