内容正文:
第14讲 细胞核的结构和功能
【学习目标】
1. 通过分析实验探究过程,理解和掌握细胞核的功能,认识到细胞核是遗传和代谢的控制中心
2. 理解并掌握细胞核的结构,对各结构的功能有清晰的认识
3. 通过学习建构模型的科学方法,尝试制作真核细胞的三维结构模型,提升科学思维的素养
【基础知识】
1、 细胞核的功能
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,资料证明如下:
资料名称
实验结论
美西螈核移植实验
美西螈的皮肤颜色是由细胞核控制的(遗传)
蝾螈受精卵横缢实验
细胞核控制着细胞的分裂、分化(代谢)
变形虫切割、去核与核移植实验
细胞核控制着细胞的摄食、应激性和生长、分裂等生命活动(代谢)
伞藻嫁接和核移植实验
伞藻的形态结构特点取决于细胞核(遗传)
克隆牛的实例
细胞核控制着牛的性状遗传
二、细胞核的结构
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,大多数只有一个细胞核,但也有两个或多个细胞核的,如骨骼肌细胞就有多个细胞核。
特别提醒:(1)核膜属于生物膜,具有选择透过性,是不连续的,其上分布着核孔;(2)核孔的数量是可变的,与细胞代谢水平有关,同时,核孔对进出细胞核的物质具选择性,如允许RNA和蛋白质通过,DNA不能通过;(3)染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态;(4)细胞核功能较为全面的阐述是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、科学方法--建构模型
1. 定义: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,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的是具体的,有的则是抽象的。
2. 模型的形式:物理模型、概念模型和数学模型。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,物理模型直观形象,便于观察和理解;用概念与概念之间的关系来表达研究对象的主要特征和联系;用适当的数学形式如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达研究的生命本质和运动规律。
四、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
【考点剖析】
考点一 细胞核的功能
例1.科学家用显微技术除去变形虫的细胞核,其新陈代谢减弱,运动停止;当重新植入细胞核后,发现其代谢等活动又能恢复,这说明了细胞核是( )
A.细胞代谢的主要场所
B.遗传物质的储存和复制场所
C.细胞遗传性状的控制中心
D.细胞生命活动的控制中心
【答案】D
【解析】细胞质基质是细胞代谢的主要场所,A错误;细胞核是遗传物质的储存和复制场所,但题干中没有涉及相关信息,B错误;细胞核是细胞遗传性状的控制中心,但题干中没有涉及变形虫的各种性状特征,C错误;科学家用显微技术除去变形虫的细胞核,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,说明细胞核与新陈代谢和运动有密切关系,是细胞生命活动的控制中心,D正确。
考点二 细胞核的结构
例2.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
【答案】A
【解析】核仁主要与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,A正确;染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态,B错误;DNA不能通过核孔进出细胞核,C错误,核膜是双层膜,D错误。
考点三 建构模型
例3.真核细胞的三维结构模型属于
A.概念模型
B.物理模型
C.数学模型
D.空间模型
【答案】B
【解析】真核细胞的三维结构模型是用实物建构出来的,直观地表达了细胞的结构和特征,属于物理模型,B正确。
【过关检测】
1.既是遗传的信息库、又是细胞代谢和遗传控制中心的细胞结构是( )
A.细胞壁
B.细胞膜
C.细胞质
D.细胞核
【答案】D
【解析】细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,D正确。
2.我国科学家在世界上率先完成灵长类动物的克隆实验,成功培育出克隆猴“中中”“华华”,“中中”“华华”具有相同的遗传性状,主要原因是两只克隆猴( )
A.由同一个受精卵发育而成
B.由同一个体提供卵细胞
C.在同一个母猴子宫内发育
D.由同一个体提供细胞核
【答案】D
【解析】遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里,细胞核才具有控制细胞代谢的功能。“中中”“华华”具有相同的遗传性状,是由于同一个体提供细胞核,D正确。
3.细胞核内,行使遗传功能的结构是( )
A.核膜
B.染色质
C.核仁
D.核液
【答案】B
【解析】细胞中的遗传物质是DNA