内容正文:
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
课程目标
知识目标
核心素养
1.简述细胞核的结构和功能。
2.说出动、植物细胞结构的异同。
3.学习设计并制作真核细胞的结构模型
1.通过对细胞核功能探究实验的学习,认同细胞核是细胞的控制中心。
2.通过对细胞核结构和功能的学习,进一步认识到结构与功能相适应的生物学辩证观点。
3.通过构建真核细胞模型的活动,发展批判性思维、模型与建模的科学思维方法。
4.通过对细胞核与细胞质相互依存的关系,理解细胞结构的完整性对维持细胞正常生命活动的重要性
知识点一 遗传物质主要储存在细胞核中
1.细胞核的结构模式图
2.细胞核的结构
(1)核膜:是细胞核的边界,由双层膜构成,外层常与__粗面内质网__相连。双层核膜并不是连续的,内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口,称为__核孔__,周围镶嵌有许多__蛋白质__,构成一种复杂的结构,控制着物质的进出。核孔是蛋白质、__RNA__等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁:是细胞核中呈球形或椭球形的结构,其大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同。核仁是核糖体RNA合成、加工和__核糖体装配__的重要场所。
(3)染色质:细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成的复合结构,容易被__碱性染料__染色。
(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。
小思考:染色体和染色质是什么关系?
【答案】真核细胞中,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。所以,染色体和染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形态。
知识点二 细胞核控制细胞的遗传和代谢
1.伞藻“嫁接”实验:将两种伞藻细胞都切成伞帽、伞柄和__假根__三个部分,然后将假根交换后,再让伞柄与其接合。两种“嫁接”的结果非常有趣:若令伞柄与同种伞藻的假根接合,则再生出来的伞帽与原来的__一样__;若令伞柄与另一种伞藻的假根接合,则再生出来的伞帽与__另一种__的一样。
2.变形虫切割实验:科学家将变形虫缓慢地切成两半,一半有细胞核,一半无细胞核。有核的部分具有__应激性__,仍能生长、__分裂__、再生;无核的部分虽然仍能消化吞噬的食物,但不能摄取食物,无__应激性__,不再分裂增殖,没多久就死亡了。但是,如果无核的部分被及时植入一个完整的细胞核,将恢复生长和分裂等生理功能。
3.从伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验可以看出,细胞核是__生物遗传__和维持正常生命活动所必需的。DNA储存着遗传信息,是细胞进行生命活动的“蓝图”。在细胞分裂时,DNA由亲代细胞精确地传递给子代细胞,控制着子代细胞的__新陈代谢__,决定子代细胞的生长、发育和__繁殖__。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__。
知识点三 活动“尝试制作真核细胞的结构模型”
1.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。
2.模型的形式很多,包括__数学__模型、__概念__模型、__物理__模型等。在设计并制作细胞模型时,科学性、准确性是第一位的,其次才是模型的美观与否。
3.本活动是运用__物理__模型的方法,以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构。
知识点四 核孔复合体
1.不同类型的细胞,其细胞核的核孔复合体数量、分布情况也有较大差异。一般来说,代谢越旺盛的细胞,其核孔复合体的数量就__越多__。
2.核孔复合体主要由__蛋白质__构成,可看作是一类特殊的载体蛋白,构成了细胞核与细胞溶胶间物质交换的通道。一些离子和水等小分子物质由于比核孔的孔径小,通常可以自由进出细胞核而__不消耗__能量;蛋白质、RNA等大分子物质则需要通过特殊的转运机制才能进出,而这一过程__需要__能量的驱动才能完成。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)成熟的真核细胞都有一个成形的细胞核。( × )
(2)核膜是由2层磷脂分子组成的,外层常与粗面内质网相连。( × )
(3)核仁是核糖体合成、加工和装配的重要场所。( × )
(4)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。( × )
(5)染色体和染色质是同一种物质在不同时期的两种形态。( √ )
(6)细胞核是遗传物质储存场所和细胞代谢的中心。( × )
2.案例分析:如图为细胞核结构模式图,试回答下列问题:
(1)结构[①]是__染色质__,是由__DNA__和__蛋