内容正文:
探究《细胞核功能》
的经典实验分析及实例应用
一、与细胞核功能有关的经典实验分析
1、黑白两种美西螈(一种两栖动物)胚胎细胞的核移植实验
②实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。
③实验分析:该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养,作为对照。
①实验过程
①实验过程
②实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。
③实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。
2、蝾螈受精卵横缢实验
3、变形虫的分割实验
①实验过程
②实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
③实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。
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。
④实验分析:伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。
例析1、细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题。下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典生物学实验。
请依据所提供的材料,回答下列问题:
材料一:伞藻是单细胞生物。甲、乙两
种伞藻的帽形不同(如图),现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起,发现第一次长出的帽状体呈中间类型,若切除这一帽状体,第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同(注:伞帽的形态由蛋白质的种类直接决定)。
(1)你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是:
B部分含有少量的原乙伞藻细胞核转录的信使RNA,它能指导合成少量原乙伞藻的蛋白质。A部分则能指导合成甲伞藻的蛋白质,因而嫁接后长成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质,故呈中间类型。
细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制,最终决定生物性状的主要是细胞核。
(2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同,这能说明核、质之间的关系是:
二、实例应用
材料二、当伞藻的帽状体长到一定大小时,就不再继续长大,而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说,细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关,当细胞核的体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时,即h∶z太小时,细胞就会发生分裂;反之,就不会发生分裂。并且还做了如下实验:在伞帽已经长出、核将要分裂时,将伞帽切去,核的分裂就受到抑制,直到新的再生出来,核才恢复分裂。
(1)该实验的实验变量是:
(2)请你利用伞藻,另外设计一个实验,作为上述实验的补充,来进一步证明上述假说。
在伞帽尚未长成、核不分裂时,将幼小伞切去,嫁接上一个长成的伞帽,这个原不该分裂的核就开始分裂了
核质比
点评:材料一说明细胞核与细胞质是相互依存,统一整体的关系。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,它可以控制细胞质中的所有细胞器的活动;细胞质为细胞提供新陈代谢的场所,核质两者相互依存,缺一不可。材料二从正反两个方面设计实验验证,即以增大核质比和降低核质比作为实验的自变量。
例析2、细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如图)进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。下列叙述中不正确的是( )
A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验①中,b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组
C.实验②中,a部分的操作与实验①中的a部分形成对照
D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
D
点评:实验①中正常处理组b(有核部分)为对照组,实验②中a部分的操作与实验①中的a部分(对照组)形成对照;上述对照实验并不能得出细胞核与细胞寿命有关。
例析3.伞藻是单细胞藻类,由帽、柄、足3部分组成,细胞核位于足中。为研究细胞核的功能,有人做了如图伞藻的嫁接实验。下列有关叙述正确的是( )
A.嫁接后长出的再生帽的形状由柄决定
B.嫁接后长出的再生帽的形状不是由足决定的
C.该实验缺乏对照组不能得出科学的结论
D.该实验结果说明细胞核能控制生物的性状
D
点评:该实验结果可以说明帽的形状与足的种类有关,细胞核位于足中,所以可以得出伞帽的形状受细胞核控制。
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