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第二节　细胞——生命活动的基本单位
第3课时　遗传信息主要储存在细胞核中
从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。
讨论
克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么
阐明遗传信息主要储存在细胞核中
1.说明细胞核的结构与功能相适应的特点。（生命观念）
2.构建真核细胞三维结构模型。（科学思维）
3.设计合理的对照实验，验证细胞核的功能。（科学探究）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
核仁
染色质
核孔
核膜
（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）
（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）
（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）
（分为核内膜和核外膜）
一、细胞核的结构
1.结构
(1)核膜
①组成：____________。
②作用：把______和______内的物质隔开，保证细胞的生命活动
________地进行。
(2)核孔
①作用：细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道。
②举例：细胞核内外的______、______等生物大分子是通过核孔进出的。
内、外两层膜
细胞质
细胞核
更加有序
蛋白质
RNA
(3)核仁
①形态：细胞核中____或______的颗粒结构，没有__包被。
②作用：与______中RNA的____、____以及______的形成有关，
所以，在蛋白质合成旺盛的细胞中常有__________。
③变化：在细胞____过程中，核仁会周期性地____和____。
(4)染色质
①组成：主要由______和______组成。
②形态：细长的____。
③染色体：____或____状。
球状
椭球状
膜
核糖体
合成
加工
核糖体
较大的核仁
分裂
消失
重建
DNA
蛋白质
丝状
杆状
圆柱
它是由什么组成的？形态是怎样的？特性如何？
认识染色质
主要是DNA和蛋白质
细丝状
易被碱性染料染成深色
观察染色质并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
DNA、染色质和染色体的关系
关系：染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种不同形态。
染色质
(细胞分裂间期)
染色体
(细胞分裂期)
高度螺旋、缩短变粗
解螺旋、恢复细长丝状
(5)核基质
①组成：包括以__________为主的____________，以及网孔中充满的____。
②作用：是细胞核的____，与__________、________及染色体的____与____存在密切关系。
蛋白质成分
网架结构体系
液体
骨架
DNA复制
基因表达
组装
构建
【拓展延伸】
1.核膜的外膜与内质网连接，其上面附着核糖体。
2.核仁与核糖体的形成有关，在蛋白质合成旺盛的细胞中，需要的核糖体数目多，核仁的体积大。
3.核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建。
4.有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。
2．分布、形态和大小
(1)分布
①除____________________和______________________外，真核生物的细胞都有细胞核。
②一般来说，一个细胞只有__个细胞核，有的有__个细胞核。
哺乳动物成熟的红细胞
高等植物成熟的筛管细胞
一
多
(2)形态：通常呈____，也有椭球形、扁平形和不规则的形态。
(3)大小：约占细胞总体积的______。平均直径为5～15 μm。
(4)变化：在细胞的生长发育过程中，______的形态和核中的__________也会发生有规律的变化。
球形
10%
细胞核
DNA含量
DNA RNA
染色剂 ______ ______
颜色反应 ____ ____
(主要)分布 ______ ______
3．观察DNA和RNA在细胞中的分布
甲基绿
派洛宁
绿色
红色
细胞核
细胞质
细胞核结构的四点认识
(1)并不是所有物质都能通过核孔，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(2)大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过膜的层数为0层。
(3)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(4)染色体和染色质只是形态不同，成分完全相同。
【易错提醒】
对细胞核的易错点进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。
【例1】如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是(　　)
A．图中1和5的连通，使细胞质和核内物质
的联系更为紧密
B．图中2为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间
的物质交换，还可以实现信息交流
C．若该细胞核内的4被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行
D．细胞核是细胞代谢中心
D
细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心，并非细胞代谢中心，代谢中心主要是细胞质基质。
二、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
资料1：黑白美西螈的核移植实验
实验结果：
发育成的美西螈是黑色的。
得出结论：
美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。
该受精卵发育成的美西螈是什么颜色的？
本实验缺乏对照实验，如何进行设计使实验更有说服力？
黑色美西螈胚胎
白色美西螈卵细胞
发育
去核
资料2：蝾螈受精卵的横缢实验
实验结果：
有核的一半能分裂、分化，无核的一半则不能。即没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
得出结论：
蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
从资料中可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
变形虫的切割实验得出什么结论？
资料3：变形虫实验
资料４：伞藻的嫁接实验
伞藻核移植实验
取核
去核
核移植
伞藻“帽”的形状由哪部分决定？
细胞核
结论：生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
在实验研究过程中，已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验，还有必要再做核移植实验吗？理由是什么？
提示：没必要。伞藻移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证了细胞核的功能。
对伞藻的伞柄与假根的嫁接实验进行观察分析并提出问题，体现了科学探究的核心素养。
实验名称 结论
1. 美西螈核移植实验
2. 蝾螈受精卵横缢实验
3. 变形虫切割及核移植实验
4. 伞藻嫁接与核移植实验
生物的性状的遗传由细胞核控制
细胞核控制着细胞的分裂、分化
细胞核是细胞生命活动的控制中心
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
细胞核控制着细胞的代谢和遗传
细胞核的功能：细胞核不仅控制细胞的代谢过程，也控制生物体的遗传性状，是细胞代谢和遗传的调控中心。
【例2】如图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中
a.纤毛；b.大核；c.根部)，将它切成①②③三截，
能再生成喇叭虫的是(　　)
A．① B．②
C．③ D．①、②或③
B
细胞核是信息遗传库，是细胞代谢和遗传的控制中心，也控制着细胞的分裂和分化，根据喇叭虫的结构，细胞核位于②中，即能再生成喇叭虫。
成熟的红细胞
精子细胞
为什么上述两种细胞生存时间很短呢？
针对特定的生物学现象，进行观察并提问，体现了科学探究的核心素养。
说明：细胞只有保持完整性,才能进行正常的生命活动
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
存活时间 原因分析
单独的细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量
单独的细胞质 存活一段时间后死亡 细胞质中由细胞核控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
细胞核与细胞质的关系
【归纳提升】
【例3】下列有关生物体中细胞结构及功能的叙述，不正确的是(　 　)
A．生物体都有DNA和染色体
B．细胞核和细胞质保持连续的物质交换
C．细胞质中的代谢反应最终受细胞核控制
D．染色质和染色体着色特性相同
A
所有细胞生物和部分病毒体内都含有DNA，而染色体只存在于真核生物体内。
三、制作真核细胞亚显微结构模型
1．模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态，是原型的某个表征和特征，也是对原型的____和____。
2．物理模型就是根据____原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。我们制作的________模型就是物理模型。
抽象
概括
相似
细胞结构
3.目的要求:
（1）尝试制作真核细胞的三维结构模型。
（2）体验建构模型的过程。
4.方法步骤：确定模型种类→确定材料用具→确定实施过程和具体分工→完成模型制作→模型检查、修补。
【例4】模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述．下列关于模型的叙述错误的是（　　）
A、实物模型的制作要首先考虑科学性、准确性
B、拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型
C、DNA的双螺旋结构模型是物理模型
D、数学模型可以用特定的公式、曲线等表示
B
实物模型的制作要首先考虑科学性、准确性；拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片是实物图片，不属于物理模型；DNA的双螺旋结构模型是物理模型；数学模型可以用特定的公式、曲线等表示。
[分裂间期]
[分裂期]
DNA
核膜
核仁
染色体
内膜
螺旋缩短
外膜
蛋白质
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
构结
解螺旋
细胞核
功能
模型制作
核孔
染色质
核基质
1．一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是 (　　)
B
2. 细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心，下列不能为此提供论据的是（　　）
A．细胞核是遗传物质储存与复制的场所
B．蝾螈受精卵横缢实验
C．黑白两种美西螈的核移植实验
D．高等植物成熟的筛管细胞能运输有机物
D
细胞核是遗传物质储存与复制的场所，是细胞遗传与代谢的控制中心，A错误；蝾螈受精卵横缢后，含有细胞核的部分细胞能分化，不含有细胞核的部分细胞不能分化，说明细胞核与细胞的分裂、分化密切相关，细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心，B错误；黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中形成重组细胞，重组细胞发育形成的美西螈都是黑色的，这说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的，细胞核是细胞遗传的控制中心，C错误；高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核，不能说明细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心，D正确。
3. 对染色体与染色质的叙述，不正确的是(　 　)
A．染色质是细胞核内能被碱性染料染成深色的物质
B．染色体是与染色质的形态结构、化学成分完全相同的同一种物质
C．染色体与染色质的主要成分都是DNA和蛋白质
D．染色体或染色质存在于真核细胞的细胞核中
B
染色质和染色体是同样的物质在不同时期的两种存在状态，染色质呈丝状，染色体呈棒状。
4.核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构,被称为核孔复合物,它是细胞质与细胞核内物质输送活动的“看护者”。如图所示,该复合物由一个核心脚手架组成,其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白质组成,称为中央运输蛋白。据此分析不正确的是(　　)
A.核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
B.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,影响到核内外的信息交流
C.核孔复合物的存在,说明核膜也具有选择性
D.中央运输蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的
人体成熟的红细胞没有细胞核,无核孔。
B
5.蛙成熟的未受精的卵具有活跃的DNA合成能力，而脑组织不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验，请分析回答下列问题。
细胞质中已合成的营养物质和能量只能维持一段时间，消耗完后细胞无核部分因无法合成新的物质和能量而最终死去；单独的细胞核因缺少新陈代谢所需的能量、酶、原料的供应而很快死亡。细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。
(1)蛙成熟的未受精的卵中DNA合成所需的酶(仅考虑
蛋白质)是在细胞质中的_________上合成的，并通过
_______进入细胞核中；除此之外，细胞质还为细胞
核内的代谢提供所需的__________等。
(2)脑细胞无核部分仍能够生活一段时间，但最终死
亡的原因是___________________________________________________。
(3)单独的细胞核不能生存的原因是________________________。
(4)本实验证明了______________________________________。
核糖体
核孔
原料、能量
失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质和能量
无物质和能量的供应
细胞质和细胞核是相互依存的统一整体
真正的智慧有一个重要标准,就是面对人心, 你拥有什么样的判断力。

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