内容正文:
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
课程内容标准
核心素养对接
1.阐明细胞核的结构和功能。
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
1.结构与功能观:细胞核的结构与其功能相适应。(生命观念)
2.模型与建模:通过制作真核细胞的三维结构模型,掌握模型制作的方法。(科学思维)
3.通过对细胞核功能的实验分析,掌握对照实验的设置。(科学探究)
1.细胞核结构示意图
2.各部分结构和功能
(1)核膜由双层膜构成,外层常与粗面内质网相连。
(2)核孔:内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口,即核孔。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(3)核仁:是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
(4)染色质: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。
(5)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。
1.细胞核作用验证实验
(1)伞藻“嫁接”实验
图示
说明
结论
细圆齿伞藻的假根+地中海伞藻的柄→细圆齿伞藻的帽
新生伞帽的形状只与假根的种类有关
地中海伞藻的假根+细圆齿伞藻的柄→地中海伞藻的帽
(2)变形虫切割实验
由实验可知,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。
2.细胞核的功能:细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
1.模型: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.模型的种类:模型的类型有多种,包括数学模型、概念模型、物理模型等。物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如表示生物膜结构的流动镶嵌模型。
1.判正误
(1)细胞都有细胞核(×)
(2)细胞核主要由核膜、核仁、染色质和核基质等部分组成(√)
(3)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心(√)
(4)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质(×)
(5)核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道(√)
(6)DNA双螺旋结构模型属于物理模型(√)
2.微思考
自1996年第一只克隆羊“多莉”诞生以来,20多年间,各国科学家利用体细胞先后克隆了牛、鼠、猫、狗等动物,但一直没有克服与人类最相近的非人灵长类动物克隆的难题。世界上首个体细胞克隆猴“中中”和 “华华”于2018年在我国培育成功。这意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的动物模型,既能满足脑疾病和脑高级认知功能研究的迫切需要,又可广泛应用于新药测试。
请思考:体细胞克隆技术(体细胞核移植)体现了细胞核的什么功能?
提示 细胞代谢和遗传的控制中心。
任务驱动一 细胞核的结构
结合细胞核的结构示意图分析:
1.核膜外层有时附着有核糖体,这说明什么?
提示 外层核膜和粗面内质网相连,也是细胞代谢的场所。
2.大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核,是否说明核孔不具有选择性?
提示 不是。核孔也具有选择性,如核内合成的RNA可以通过核孔到细胞质中,但是DNA和染色质就不能通过核孔到细胞质中。
3.在所有的细胞中,核糖体的形成一定都与核仁有关吗?
提示 真核细胞中核糖体的形成与核仁有关,原核细胞中无核仁,核糖体的形成与核仁无关。
4.研究表明,真核生物的核孔数量和核仁大小都是可变的,推测它们的变化和细胞代谢强度之间有什么关系?
提示 代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大,所以核孔数目多;蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体数目多,核仁的体积大。
1.核膜
2.核仁
(1)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
(2)蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁较大。
3.染色质与染色体
染色质
染色体
不同点
存在
时期
细胞未分裂时
细胞分裂时
形态
细长的丝
光镜下能看到呈圆柱状或杆状
相同点
成分
主要是DNA和蛋白质
特性
易被碱性染料染成深色
功能
遗传物质的主要载体
关系
下图表示某生物细胞核的结构组成,有关叙述错误的是( )
A.从图中可以看出,内质网膜和核膜直接相连
B.图示中有中心体,说明该生物为低等植物或动物
C.核孔是大分子物质进出细胞核的通道,不具有选择性,但核膜有选择透过性
D.在核仁中合成的RNA是组成核糖体的重要成分
C [从图中可以看出,内质网膜和核膜直接相连;图示中有中心体,说明该生物为低等植物或动物;核孔是大分子物质进出细胞核的通道,也具有选择透过性,如DNA不能从核孔中出来;核仁能够合成某种RNA,它是组成核糖体的重要成分。]
下列关于染色体和染色质的叙述,错误的是( )
A.染色质和染色体的成分相同
B.染色质和染色体都是遗传物质的