内容正文:
第3节 细胞核——系统的控制中心
[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.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
一、细胞核功能的探究实验
1.美西螈胚胎细胞的核移植实验
该实验说明美西螈的皮肤颜色是由细胞核控制的。
2.蝾螈受精卵的横缢实验
(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.变形虫的切割实验
由实验可以得知,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.伞藻的嫁接和核移植实验
(1)实验过程
①伞藻嫁接实验
a.伞形帽伞藻假根+菊花形帽伞藻柄→伞藻帽呈伞形;
b.菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻柄→伞藻帽呈菊花形。
②伞藻核移植实验
(2)结论:生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
5.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。
例1 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核,发现其新陈代谢减弱,运动停止;当重新植入细胞核后,发现其生命活动又能恢复。这说明了( )
A.细胞核是细胞进行生命活动所必需的
B.细胞核是遗传物质贮存和复制的场所
C.细胞核是细胞遗传特性的控制中心
D.人工去核的细胞一般不能存活很长时间
答案 A
解析 新陈代谢是细胞生命活动的基本特征,蛋白质是细胞生命活动的主要承担者,而蛋白质的合成是通过细胞核中DNA的控制来实现的,因此细胞核是细胞进行生命活动所必需的。
例2 以动物受精卵为实验材料进行以下实验,有关下图中的分析正确的是( )
A.实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B.实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C.实验①说明了细胞核对细胞质的重要性,实验②说明了细胞质对细胞核的重要性
D.该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统
答案 D
解析 将实验结果与实验的自变量联系起来下结论:实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性;实验②和实验③说明的是细胞核的重要性。
二、细胞核的分布和结构
1.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。
2.细胞核的结构
易错提醒 有关细胞核的四个误区
(1)误认为“细胞核是具有双层膜结构的细胞器”:细胞核不是细胞器,是具有双层膜的细胞结构。
(2)误认为“核孔是大、小分子都能随意进出的通道”:核孔具有选择性。RNA和某些蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔,但并不是所有的大分子都能通过核孔,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质;而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的,极少通过核孔。
(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所,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)误认为每个细胞有一个细胞核,有些细胞不只具有一个细胞核,如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞。
例3 下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A.核膜是双层膜,外膜常与内质网相连
B.不同细胞内,核仁的大小是一定的
C.只有等到细胞停止分裂后,才能观察到染色体
D.各种物质都可通过核孔自由出入细胞核
答案 A
解析 核仁的大小与细胞代谢旺盛程度有关;只有在细胞分裂时,才会出现染色体;核孔具有一定的选择性,并非任意物质均可通过,如DNA就不能通过核孔进入细胞质。
归纳提升 染色质和染色体
比较项目
染色质
染色体
不同点
存在时期[来源:学,科,网][来源:学,科,网][来源:学*科*网]
分裂间期
分裂期[来源:学科网][来源:学科网ZXXK]
形态
极细的丝状
呈圆柱状或杆状
相同点
成分
主要是DNA和蛋白质
特性
易被碱性染料染成深色
功能
遗传物质的主要载体
关系
同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态
例4 大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大和较多的核仁。根据这一事实可以推测( )
A.细胞中的蛋白质主要由核仁合成
B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质
D.DNA主要存在于核仁中
答案 B
解析 根据题干提供的信息,蛋白质合成与核仁有