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3.3细胞核的结构和功能学案
【学习目标】
1.阐明细胞核的结构和功能
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型
3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心
【学习重难点】
学习重点：（1）细胞核的结构和功能。
（2）制作真核细胞的三维结构模型。
学习难点：制作真核细胞的三维结构模型。
【预习新知】
细胞核的功能
(1)资料1：美西螈核移植实验
科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，移植后长大的美西螈，全部是黑色的。该实验说明美西螈的颜色是由细胞核控制的。该实验的不足之处是缺乏对照实验。
(2)资料2：蝾螈受精卵横缢实验
①甲组实验中，A部分无(填“有”或“无”)细胞核，停止(填“停止”或“不停止”)分裂；B部分有(填“有”或“无”)细胞核，能(填“能”或“不能”)分裂。
②乙组实验中，将B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有(填“有”或“无”)细胞核，细胞开始(填“开始”或“不开始”)分裂；B部分有(填“有”或“无”)细胞核，能(填“能”或“不能”)分裂；最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些。
③经对照可以看出，细胞核控制着细胞的分裂、分化。
(3)资料3：变形虫实验
①填写上图各类细胞或结构的生活状态。
②由上述实验可以得知，变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开细胞核，细胞核是细胞生命活动的控制中心。
(4)资料4：伞藻嫁接和核移植实验
不论是伞藻嫁接实验还是核移植实验，新长出的伞帽都跟提供细胞核伞藻的伞帽相同，这说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
综上所述，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。
细胞核的结构
1．结构
2．染色质的组成及特点
(1)组成
(2)特点：容易被碱性染料染成深色。
(3)与染色体的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
3．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。
4．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各组分之间分工合作成为一个整体。
(2)地位
①生物体结构的基本单位。
②生物体代谢和遗传的基本单位。
5．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简化的概括性的描述。
(2)类型：物理模型、概念模型、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
【易错提示】
（1）细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类（√）
（2）在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富（×）
（3）生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定（√）
（4）细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构（×）
提示　高等植物细胞之间通过胞间连丝进行细胞间的信息交流，不需要受体。
（5）细胞膜的流动性与温度没有关系（×）
（6）胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性（√）
【巩固训练】
1.下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A.核糖核苷酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录
C.核膜上有多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行
D.细胞核内的核仁被破坏，会影响胰岛素的合成
2.如图为细胞核的亚显微结构示意图，下列相关叙述正确的有( )

a.细胞内核糖体的形成均与③有关
b.衣原体细胞中无④核膜，只有②
c.细胞核携带的遗传信息的主要载体是②
d.①的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.如下图,科学家在对单细胞伞藻的幼体嫁接,将甲的伞柄嫁接到乙的假根上,长出了乙的伞帽,下列有关评价合理的是( )
A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C.该实验证明了细胞质是遗传的控制中心
D.该证明细胞核的功能,需同时进行对照实验
4.如图为细胞核的结构模式图，有关说法错误的是( )
A.①为内质网，是单层膜结构 B.②为核膜，是双层膜结构
C.③为核仁，与中心体的形成有关 D.一般不同细胞核⑤的数量不同
5.关于细胞核的叙述，错误的是(　)
A.有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B.蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C.对细胞核内的DNA复制有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D.真核细胞的染色质存在于细胞核的核仁中
6.伞藻是一种单细胞生物，由帽、柄和假根三部分构成，细胞核位于基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行下图所示实验，下列关于这两个实验的叙述正确的是( )
A.实验一证明伞藻的形态结构由细胞核决定
B.实验二是对实验一的补充，可排除假根中其他物质的作用
C.这两个实验证明了细胞核是遗传和代谢的控制中心
D.这两个实验证明了细胞核和细胞质相互依存、不可分割
7.心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析不合理的是( )
A.代谢旺盛的细胞中，核孔数目一般较多
B.细胞核中的核酸不能通过核孔复合体进入细胞质
C.房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关
D.核孔运输障碍发生的原因可能是蛋白质结构异常
8.下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是( )
A.核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
B.染色质和染色体是两种不同的物质
C.核孔是DNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道
D.核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分隔开
9.如图，用动物受精卵做下列三个实验。以下实验不能说明的是( )
A.核单独培养不久就退化消失，说明细胞核不能单独生存
B.去核细胞不久也消失，说明细胞质不能单独生存
C.细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动
D.细胞核是系统的控制中心，细胞质是系统的代谢中心
10.细胞核是细胞生命活动的控制中心，细胞核的模式图如下图所示，关于其结构与功能的相关叙述正确的是( )
A.核膜由2层磷脂分子构成 B.细胞核是细胞代谢的主要场所
C.a是蛋白质和DNA出入核的通道 D.c主要由DNA和蛋白质组成
参考答案
1.答案：A
解析：A、核孔是RNA、蛋白质等大分子物质进出的通道，但核孔对物质的进出具有选择性，DNA不能出细胞核，A错误;B、遗传物质DNA主要存在于细胞核，细胞核中可进行遗传物质的复制和转录，B正确;C、核膜上可以附着多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行，C正确;D、核仁与细胞的核糖体的形成有关，而核糖体是形成蛋白质的场所，胰岛素属于分泌蛋白，细胞核内的核仁被破坏，会影响胰岛素的合成，D正确。
2.答案：B
解析：a.③是核仁，原核细胞中不含核仁，但有核糖体，故原核细胞中核糖体的形成与核仁无关，a错误；
b.衣原体是原核生物，没有核膜包被的细胞核，也没有②染色质，b错误；
c.图中②是染色质，细胞核携带的遗传信息的主要载体是②，c正确；
d.①是核孔，核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道，d正确。
故选B。
3.答案：D
解析：分析题干信息可知，甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽，这说明乙的伞帽形成可能与假根有关，但该实验中缺少对照实验，不能证明细胞核的功能，要证明细胞核的功能必须再增添对照实验。
故选：D。
4.答案：C
解析：C、③为核仁,与细胞中某种RNA的合成和核糖体的形成有关,C错误。
5.答案：D
解析：A、在有丝分裂前期，核膜、核仁逐渐消失，在有丝分裂末期，核膜、核仁重新出现，故在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A正确；
B、蛋白质合成的场所是核糖体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代谢活动旺盛，B正确；
C、蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，故对细胞核内的DNA复制有调控作用的蛋白质需在细胞质合成，经核孔进入细胞核，C正确；
D、真核细胞的染色质存在于细胞核中，而不是核仁中，D错误。故选D
6.答案：B
解析：A、实验一伞柄嫁接实验中，伞藻帽的形状与假根有关，由于假根中除了有细胞核外，还有其他结构，因此若要证明伞藻的形态结构取决于细胞核，还应设置伞藻核移植实验，A错误；
B、实验一伞柄嫁接实验中，伞藻帽的形状与假根有关，由于假根中除了有细胞核外，还有其他结构，因此若要证明伞藻的形态结构取决于细胞核，还应设置伞藻核移植实验，故实验是对实验一的补充，可排除假根中其他物质的作用，B正确；
CD、两个实验没有单独研究细胞核和细胞质各自的功能，不能证明细胞核是代谢的控制中心，也不能证明细胞核和细胞质相互依存、不可分割，CD错误。
故选B。
7.答案：B
解析：A、核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流。结构和功能相适应，代谢盛的细胞中，核孔数目较多，A不符合题意。B、细胞核中合成的一些RNA(如mRNA、tRNA)可通过核孔复合体进入细胞质，B符合题意。C、心房颤动(房颤)其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍，核孔和核质之间频繁的物质交换和信息交流有关，是核孔复合物的运输障碍可导致核膜内外的信息交流昦常有关，C不符合题意。D、核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致，直接原因可能是核孔复合物蛋白结构异常所致，D不符合题意。故选B。
8.答案：A
解析：A、核仁与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，A正确； B、染色质和染色体是同一种物质的两种不同的存在状态，B错误； C、核孔是RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，C错误； D、核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分隔开，D错误。
故选：A。
9.答案：D
解析：A、提取受精卵的核单独培养不久就退化，说明细胞核离开细胞质不能生存，A正确;B、把去掉核的细胞单独培养不久消失，说明细胞质离开细胞核不能生存，B正确;C、该实验说明，细胞核和细胞质之间是相互依存的关系，即细胞核和细胞质相互分离之后则不能生存，只有保持细胞的完整性，细胞才能正常地进行生命活动，C正确;D、细胞核和细胞质在细胞的代谢过程中发挥的作用是不同的;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞质是代谢的主要场所，D错误。
10.答案：D
解析：A、核膜具有双层膜结构，由4层磷脂分子构成，A错误;B、细胞核是储存遗传信息的主要场所，细胞代谢的主要场所在细胞质基质，B错误;C、a为核孔，是蛋白质和RNA分子出入细胞核的通道，DNA不能出细胞核，C错误;D、c为染色质，染色质的成分主要是DNA和蛋白质，D正确。

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