内容正文:
第3节 细胞核的结构和功能
课标要求
素养要求
等级水平
1.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。
2.尝试制作真核细胞的结构模型。
1.生命观念:通过对细胞核功能的资料的分析和讨论以及汇制细胞核的结构,阐明细胞核的结构和功能。
2.科学思维:通过尝试制作真核细胞的三维结构模型,体验建构模型的方法和过程。
3.科学探究:通过学习细胞核功能的相关实验,提高对实验现象的观察和实验结果的分析的科学探究能力。
水平一
水平二
水平二
知识点一 细胞核的功能及实验探究分析
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.细胞核功能的探究实验
(1)美西螈胚胎细胞的核移植实验: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。
(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。
①填写上图各类细胞或结构的生活状态。
②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。
(4)伞藻嫁接与核移植实验。
①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程
③实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
【提醒】 伞藻属于海生的单细胞藻类,属于真核生物,不属于蓝细菌类。
3.细胞核的功能
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
1.伞藻核移植的实验,是对伞藻嫁接实验的补充,请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。
答案 排除了假根中其他物质对实验结果的影响,进一步验证了细胞核的功能。
2.将草履虫处理为细胞核和去核草履虫两部分,经过一段时间适宜培养后,细胞核死亡,而去核草履虫仍能存活一段时间,请分析原因。
答案 细胞质为细胞核提供营养和能量,离开细胞质,细胞核不能单独存在。细胞核控制细胞质的代谢,没有细胞核,细胞质内已合成的蛋白质能在一段时间内发挥作用。
3.精子几乎无细胞质,哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,它们的存活时间都很短,为什么?
答案 细胞质为细胞核提供物质和能量,细胞核控制细胞质的代谢和遗传。说明细胞核与细胞质相互依存。
【归纳总结】
1.三种无细胞核的细胞
(1)原核细胞无细胞核。
(2)高等植物成熟的筛管细胞无细胞核。
(3)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
2.教材实验分析
(1)实验1中缺乏对照实验,可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对照组,以增强结论的说服力。
(2)实验2、3、4均设置了对照实验。
(3)伞藻核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,进一步验证细胞核的功能。
(4)由实验2、3还说明细胞只有保持结构的完整性,才能完成正常的生命活动。
3.细胞核与细胞质的关系
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
1.(2020·长春高一检测)用一根玻璃针,将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生活,无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出,无核部分能短期生存,但不能繁殖后代,单独的细胞核也无法生存。如果在去核后及时植入一个细胞核,这个变形虫则恢复正常生活(如图所示)。下列相关叙述中,错误的是
A.细胞核虽然含有遗传物质,但不能单独生活
B.无核的细胞质仍能存活,说明细胞质可以独立生活
C.细胞核控制着生命活动,蛋白质承担生命活动
D.细胞只有保持完整结构才能进行正常的生命活动
解析 细胞核依靠细胞质提供物质和能量,因此没有细胞质的细胞核不能生存,A正确;因为细胞质中已合成的蛋白质仍能发挥作用,所以细胞去核后仍可能生活一段时间,但细胞核在生命活动中起决定作用,没有细胞核的细胞质无法长时间存活,B错误;细胞核控制着生命活动,蛋白质承担生命活动,C正确;变形虫去除细胞核以后,新陈代谢减弱,运动停止,存活一段时间后最终死亡。但如果去核后及时植入一个细胞核,又能够恢复生活活动,正常生活,这说明细胞只有保持完整结构才能进行正常的