内容正文:
第3节 细胞核的结构和功能
一、细胞核的结构和功能
1.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.结构
3.功能:细胞核是__遗传信息__库,是细胞__代谢__和__遗传__的控制中心。
二、细胞是一个统一的整体
1.模型构建
(1)概念:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种__简化__的__概括性__的描述。
(2)类型:物理模型、__概念__模型、__数学__模型等。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于__物理__模型。
(3)过程: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__→表达和交流。
2.细胞是一个统一的整体
(1)细胞作为基本的__生命系统__,其结构复杂而精巧。各组分之间分工合作成为一个__统一的整体__,使生命活动能够在变化的环境中__自我调控__、__高度有序__地进行。
(2)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。
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思考
将草履虫处理为细胞核和去核草履虫两部分,经过一段时间的适宜培养后,细胞核死亡,而去核草履虫仍能存活一段时间,请分析原因。
提示 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,细胞质内已合成的物质能在一段时间内发挥作用。
细胞核功能的实验探究
1.两种美西螈的核移植
(1)实验方法
(2)实验分析:该实验无对照组,对照组可设置为
通过上述两个实验对照得出的结论才具有说服力,细胞核控制美西螈皮肤颜色的遗传。
2.横缢蝾螈受精卵和切割变形虫
分析:图中①为相互对照,图中②为自身前后对照。在实验中,①的存在就可以保证实验结果和结论的可靠性,而②的存在是对实验的一个补充。
3.伞藻嫁接与核移植
(1)实验方法
(2)分析:伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用,从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状。
【例题1】 如图,科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接,将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上,长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C.欲证明细胞核的功能,需同时进行对照实验
D.长出的伞帽与甲的伞帽特征相同
答案 C
解析 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征,需要同时进行对照实验,以增强实验的说服力;因假根中除细胞核外还有其他物质或结构,故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心,A、B项错误,C项正确。由于细胞核来自乙种伞藻,故长出的伞帽与乙的伞帽特征相同,D项错误。
【变式1】 蝾螈受精卵横缢实验、伞藻核移植实验不能说明( )
A.细胞分裂与细胞核有关
B.伞帽的形状与细胞核有关
C.伞帽的形状与细胞质有关
D.细胞核控制着细胞的代谢和遗传
答案 C
细胞核的结构和功能
结构
特点
功能
核膜、
核孔
(1)核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有核糖体附着;
(2)在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建;
(3)核膜具有选择透过性
(1)化学反应的场所,核膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行;
(2)选择性地控制物质出入细胞核,其中大分子物质通过核孔出入细胞核
核仁
(1)折光性强,易与其他结构区分;
(2)在有丝分裂中周期性地消失和重现
参与某种RNA的合成及核糖体的形成
染色质
(1)易被碱性染料染成深色;
(2)主要由DNA和蛋白质组成
是真核生物遗传物质的主要载体
【例题2】 细胞核的结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A.①易被碱性染料染色
B.②与核糖体的形成有关
C.③由4层磷脂分子构成
D.细胞核是细胞遗传和代谢的中心
答案 D
解析 ①染色质易被碱性染料染色,A项正确;②核仁与某种RNA(rRNA)的合成有关,rRNA参与核糖体的形成,B项正确;③核膜是双层膜,一层生物膜由两层磷脂分子构成,故核膜由4层磷脂分子构成,C项正确;细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,D项错误。
【变式2】 下列有关细胞核的叙述,正确的是( )
A.真核细胞都有成形的细胞核,原核细胞无真正的细胞核
B.细胞核内行使遗传功能的结构是核仁
C.蓝细菌细胞的拟核除没有核膜外,其他结构与绿藻细胞的细胞核相同
D.不同细胞中核膜上的核孔数量不同,具体数量与细胞代谢旺盛程度有关
答案 D
解析 有些真核细胞没有细胞核,如高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞,A项错误;细胞核内行使遗