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第四节
第二章　细胞的结构
浙科版高中生物 必修1
细胞核是细胞生命活动的控制中心
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.阐明遗传物质主要储存在细胞核中。
遗传物质主要储存在细胞核中
一
细胞核的功能与真核细胞结构模型的制作
二
目录
双小核草履虫（2个细胞核）
骨骼肌细胞（多个细胞核）
拟核
原核细胞：
绝大部分有1个细胞核
部分无细胞核
真核细胞：
部分有多个细胞核
没有细胞核
高等植物成熟的筛管细胞
哺乳动物成熟的红细胞
细胞核的数目
1
核膜
细胞核的结构
2
结构：
功能：
是细胞核的边界，把核内物质与细胞溶胶分开。
双层膜，外层常与粗面内质网相连
核膜
细胞核的结构
2
结构：
功能：
是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
球形或椭球形，其大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同。
核仁
核膜
细胞核的结构
2
组成：
功能：
特点：
染色质是DNA的主要载体，DNA是有细胞结构的生物的遗传物质。
由DNA与蛋白质及少量RNA组成。
核仁
染色质
易被碱性染料染色。
分裂间期
分裂期
（丝状）
（圆柱状）
解螺旋
高度螺旋化，缩短变粗
——同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
染色质和染色体
核膜
细胞核的结构
2
核仁
染色质
核孔
是内、外层核膜常在某些部位相互融合形成的环形开口，核孔周围镶嵌的蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出，是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
核孔结构模型
外膜
内膜
分析细胞核的结构
任务一
1.核孔复合体
阅读教材P51～52课外读，回答下列问题：
(1)核孔复合体的作用是什么？
构成了细胞核与细胞溶胶间物质交换的通道。
分析细胞核的结构
任务一
1.核孔复合体
阅读教材P51～52课外读，回答下列问题：
(2)举例说明物质通过核孔复合体时是否都需要消耗能量？
一些离子和水等小分子物质可以自由进出细胞核而不消耗能量；
蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核需要消耗能量。
分析细胞核的结构
任务一
1.核孔复合体
阅读教材P51～52课外读，回答下列问题：
(3)各种大分子物质是否都能自由进出核孔？
不能，核孔具有选择性，如允许某些RNA和蛋白质通过，DNA不能通过，大分子物质经过核孔复合体中蛋白质的介导才能进出细胞核。
分析细胞核的结构
任务一
1.核孔复合体
阅读教材P51～52课外读，回答下列问题：
(4)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？
代谢越旺盛的细胞，往往核仁较大，核孔数量越多。
核膜
细胞核的结构
2
核仁
染色质
核孔
细胞核内以蛋白质为主的网络结构，为细胞核提供支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关。
核基质
核基质
跟踪训练
1.研究表明心房颤动(房颤)的致病机制是核孔引发的运输障碍。下列分析正确的是
A.核膜由两层磷脂分子组成，膜内储存着细胞的全部遗传信息
B.核孔是大分子物质如DNA、蛋白质进出细胞核的通道
C.核孔运输障碍的原因可能是蛋白质的空间结构发生了变化
D.蛋白质合成旺盛的细胞常有较小的核仁和较多的核孔
√
跟踪训练
核膜是双层膜，由四层磷脂分子组成，膜内储存着细胞的主要遗传信息，细胞质中还含有少量遗传信息，A错误；
核孔是大分子物质进出细胞核的通道，但DNA不能进出细胞核，B错误；
蛋白质合成旺盛的细胞常有较大的核仁和较多的核孔，D错误。
跟踪训练
2.(2023·湖州高一期中)如图为细胞核结构模式图，下列有关细胞核各结构功能的叙述，正确的是
A.核孔可以让蛋白质和RNA自由进出细胞
B.核仁与核糖体的形成无关
C.核基质为细胞核提供支架，也是核内多种
酶的结合位点
D.染色质和染色体不是同一种物质
√
跟踪训练
核孔具有选择性，不能让物质自由通过，A错误；
核仁与核糖体的形成有关，B错误；
核基质为细胞核提供支架，也是核内多种酶的结合位点，是细胞核的重要组分，C正确；
染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种存在状态，D错误。
母牛甲：取卵细胞去核
早期胚胎
植入母牛丙子宫
小牛？
克隆牛
母牛乙：从体细胞中取出核
克隆的小牛长相和谁相似？能说明什么？
与母牛乙相似，说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
遗传物质主要储存在细胞核中
一
细胞核的功能与真核细胞结构模型的制作
二
目录
1．细胞核控制细胞的遗传和代谢
1
——伞藻“嫁接”实验
实验结果：
a再生的伞帽与_________伞藻相同；
b再生的伞帽与_________伞藻相同。
a
b
地中海
细圆齿
实验结论：
伞帽的形状与伞藻的_______有关。
假根
分析伞藻“嫁接”实验
任务二
有人质疑伞藻“嫁接”实验的结论，因为未排除假根中其他物质的影响。
试设计补充实验，进一步验证细胞核控制细胞的遗传。
1．细胞核控制细胞的遗传和代谢
1
——变形虫切割实验
不能摄取食物，无应激性，不再分裂增殖
具有应激性，仍能生长、分裂、再生
恢复生长、分裂功能
变形虫的正常生命活动离不开细胞核。
结论：
1．细胞核控制细胞的遗传和代谢
1
——变形虫切割实验
1．细胞核控制细胞的遗传和代谢
1
细胞核的功能：细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。
探究细胞核的作用
任务三
资料：为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了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养，结果如表。
时间/天 1 2 3 4 5 6
细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0 0 0
细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65
1.有核部分有约20～35%的死亡率，可能的原因是什么？
有核部分的细胞个别死亡可能是由于人为伤害或细胞正常凋亡。
探究细胞核的作用
任务三
资料：为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了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养，结果如表。
时间/天 1 2 3 4 5 6
细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0 0 0
细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65
2.该实验是否还应设置空白对照组？
该实验中含有细胞核的一组与无核的一组形成对比实验，不需要设置空白对照组。
探究细胞核的作用
任务三
资料：为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了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养，结果如表。
时间/天 1 2 3 4 5 6
细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0 0 0
细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65
3.从该实验的结果可以得出怎样的实验结论？
细胞核是细胞进行生命活动所必需的。
尝试制作真核细胞的结构模型
2
概念：模型是人们人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的
现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
类型：
以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。
文字描述或概念图等
公式、曲线图或表格形式
物理模型
概念模型
数学模型
(注：照片不是物理模型)
尝试制作真核细胞的结构模型
2
真核细胞三维结构模型的构建过程：
了解各细胞器之间以及细胞器与细胞的比例和位置→
确定使用的材料用具→
确定制作模型的实施过程和具体分工→
完成模型的制作→
检查、修补存在的缺陷→
各小组对模型进行自评和他评。
活动：尝试制作真核细胞的三维结构模型
活动：尝试制作真核细胞的三维结构模型
跟踪训练
√
3.伞藻属于单细胞藻类，细胞核位于假根内，伞藻细胞部分受损时，再生能力很强。研究小组将一种伞藻的a伞柄移植到另一种伞藻的b假根上，一段时间后，观察再生伞帽的形态，下列分析正确的是
A.若再生帽和b帽的形态一致可得出初步结论：
伞帽的形态不受细胞质的影响
B.若再生帽和a帽的形态一致可得出初步结论：
伞帽的形态受细胞核的影响
C.若再生帽兼有a帽和b帽的形态可得出初步结论：伞帽的形态受细胞核与细胞
质的影响
D.若再生帽兼有a帽和b帽的形态可得出初步结论：伞帽的形态受细胞核的影响
跟踪训练
由于b的假根中含有细胞核和部分细胞质，因此若再生帽和b帽的形态一致，不能得出伞帽的形态不受细胞质的影响，A错误；
重组的伞藻含有a的细胞质、b的少量细
胞质和细胞核，若再生帽和a帽的形态一致，可得出初步结论：伞帽的形态受细胞质的影响，B错误；
重组的伞藻含有a的细胞质、b的少量细胞质和细胞核，若再生帽兼有a帽和b帽的形态可得出初步结论：伞帽的形态受细胞核与细胞质的影响，C正确；
跟踪训练
由于重组的伞藻含有a的细胞质、b的少量细胞质和细胞核，不含a的细胞核，因此若再生帽兼有a帽和b帽的形态不能说明伞帽的形态受细胞核的影响，D错误。
跟踪训练
√
4.(2023·浙江严州中学高一期中)如图为变形虫的切割实验，下列有关叙述正确的是
A.实验一不能说明细胞核能控制细胞的生长和繁殖
B.实验二中只采用了空白对照的原则
C.该实验可以说明细胞核具有控制细胞代谢的功能
D.该实验可以说明DNA具有控制细胞遗传的功能
跟踪训练
实验一将变形虫切割为无核部分和有核部分，结果无核部分一段时间后死亡，有核部分能生长并且可以分裂，说明细胞核能控制细胞的生长和繁殖，A错误；
实验二中采用了相互对照和自身对照的原则，无核部分重新植入新核，属于自身前后对照，B错误；
跟踪训练
该实验中有细胞核的细胞才能正常生长发育，因此该实验证明了细胞核具有控制细胞代谢的功能，C正确；
该实验没有对细胞核中DNA的作用进行验证，不能说明DNA具有控制细胞遗传的功能，D错误。
夯基础查落实
1.细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。
(1)核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
(3)细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被碱性染料染色，称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。
(4)核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。核基质为细胞核提供支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关。
要语必背
2.DNA储存着遗传信息，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
3.建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
1.核孔的作用：______________________________________________。
2.真核细胞的细胞核内的核仁被破坏后，抗体合成将不能正常进行，原因是___________________________________________________________
__________________________。
3.细胞核的功能：__________________________________。
长句表达
核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道
核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成将不能正常进行
细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心

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