第3章 第3节 细胞核的结构和功能-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修1五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第3节　 细胞核的结构和功能 课标内容要求 核心素养对接 1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中 2．尝试制作真核细胞的结构模型 3．认同细胞核是细胞生命系统的控制中心 生命观念：细胞核的结构与其功能相适应 科学思维：通过制作真核细胞的三维结构模型掌握模型制作方法 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [基础梳理] 一、细胞核的功能 1．探究细胞核功能的实验 (1)黑白美西螈核移植实验 实验一 ①该实验中，　黑美西螈　提供细胞核，　白美西螈　提供细胞质、细胞膜等结构，结果后代全部发育成黑色的。 ②实验说明美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的。 (2)蝾螈受精卵的横缢实验 实验二 ①甲组实验中，A部分　无细胞核　，停止分裂；B部分　有细胞核　，能分裂。 ②乙组实验中，B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有细胞核，细胞开始分裂；B部分　有　细胞核，　能　分裂；最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得　慢一些　。 ③经对照可以看出，　细胞核　控制着细胞的分裂、分化。 (3)变形虫的切割实验 实验三 由实验可以得知，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　，　细胞核　是细胞生命活动的控制中心。 (4)伞藻的嫁接和核移植实验 ①实验过程 实验四 伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验中新长出的伞帽形状始终和提供　细胞核　的伞藻一致。 ②结论：生物体形态结构的建成主要与　细胞核　有关。 2．细胞核的功能：细胞核是　遗传信息库　，是细胞　代谢和遗传　的控制中心。 二、细胞核的结构 1．细胞核的结构 2．染色质及与染色体的关系 (1)物质组成：主要由DNA和　蛋白质　组成，其中DNA是遗传信息的载体。 (2)形态及特点：极细的丝状物，易被　碱性染料　染成深色。 (3)与染色体的关系：是　同一物质　在细胞　不同时期　的两种存在状态。 三、细胞在生命系统中的地位 1．结构特点 (1)细胞作为基本的　生命系统　，其结构复杂而精巧。 (2)各组分之间分工合作成为　一个整体　。 2．地位 (1)细胞既是生物体结构的　基本单位　。 (2)也是生物体　代谢和遗传　的基本单位。 四、建构模型 1．概念：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。 2．类型 3．举例：沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型就是　物理　模型。 [基础诊断] (1)细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所( × ) (2)若将蝾螈的受精卵分为有核和无核的两半，两半都可以发育成正常的胚胎( × ) (3)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心( √ ) (4)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，所以细胞没有生理功能( × ) (5)核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道( √ ) (6)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质( × ) 细胞核的功能 1．探究实验分析 (1)教材第54页资料1中缺乏对照实验，可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对照组，以增强结论的说服力。 (2)教材第54至55页资料2、3都既有相互对照，又有自身前后对照。资料4相互对照。 (3)由教材第54至55页资料2、3还说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。 2．相关实验归纳总结 (1)由资料1和资料4可得推论：细胞核是遗传的控制中心。 (2)由资料2和资料3可得推论：细胞核是代谢的控制中心。 ◆[互动探究] 1．将草履虫的细胞核取出，经过一段时间适宜培养后，细胞核死亡，而去核草履虫仍可存活一段时间，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，细胞核不能存活，细胞核控制细胞的代谢，没有细胞核，细胞质中已经合成的蛋白质能在一段时间内发挥作用。 2．伞藻核移植的实验，是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中哪些干扰因素？ 提示：排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证了细胞核的功能。 ◆[对点训练] 1．伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如下图)。下列相关叙述，错误的是(　　) A．图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 B．图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽 C．图1中①、②的帽形随嫁接的伞柄而改变 D．上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 解析：C　[细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止；图2中的③与图1中的①的细胞核相同，两者都是菊花形帽；图1中①、②嫁接的伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变；题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。] 2．如图所示科学家进行变形虫的切割实验，该实验最能说明(　　) A．细胞核控制细胞的分裂 B．细胞质控制细胞的遗传 C．细胞核控制细胞的生命活动 D．细胞质控制细胞的分化 解析：C　[由题图实验可知，将变形虫切割后，含有细胞核的部分能正常生长、摄食，不含有细胞核、只有细胞质的部分不能摄食也不能生长，这说明细胞核对于控制细胞生命活动具有重要作用。] 细胞核与细胞质的关系 (1)在生物性状方面： ①细胞核是细胞遗传体系的控制中心。 ②细胞质中也有遗传物质DNA，控制部分生物性状。 (2)在细胞代谢方面： ①细胞核是细胞代谢的控制中心。 ②细胞核所需要的能量、物质都是由细胞质提供的。 ③细胞的生长发育是细胞核与细胞质共同作用的结果。 细胞核的结构与模型构建 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．染色质和染色体 染色质 染色体 不 同 点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 极细的丝状 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 同一种物质在不同时期的两种存在状态，转化关系为： ◆[互动探究] 1．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。 2．在所有的细胞中，核糖体的形成都一定与核仁有关吗？ 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。 3．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。 ◆[对点训练] 1．真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是(　　) A．胰岛细胞 B．造血干细胞 C．浆细胞(能分泌抗体) D．口腔上皮细胞 解析：D　[胰岛细胞具有分泌激素的功能，造血干细胞能够增殖、分化为血细胞，浆细胞能够分泌抗体，这三种细胞代谢旺盛，核孔数目较多；口腔上皮细胞是高度分化的体细胞，不能分裂增殖，也不具有分泌功能，代谢不旺盛，因此其核孔数目最少。] 2．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主要载体 C．染色质和染色体都可以被碱性染液染成深色 D．染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中 解析：D　[染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种存在状态，所以都分布在细胞核中，细胞质中无染色体或染色质。] 有关细胞核的四个认识误区 (1)误认为“细胞核是具有双层膜结构的细胞器”：细胞核不是细胞器，是具有双层膜的细胞结构。 (2)误认为“核孔是大、小分子都能随意进出的通道”：核孔具有选择性。RNA和某些蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔，但并不是所有的大分子都能通过核孔，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，极少通过核孔。 (3)误认为核仁是遗传物质的储存场所，核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。 (4)误认为每个细胞有一个细胞核，有些细胞不只具有一个细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．人体内成熟的红细胞没有细胞核，精子的细胞质极少，两者的寿命都相对较短。这一事实可以说明(　　) A．细胞核决定细胞的寿命 B．细胞质决定细胞的寿命 C．细胞核与细胞质相互依存 D．环境因素影响细胞寿命 解析：C　[人体内成熟的红细胞没有细胞核，精子的细胞质极少，两者的寿命都相对较短，说明细胞核与细胞质相互依存，细胞核控制细胞质的细胞代谢，细胞质为细胞核提供物质和能量。] 2．如图为细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述正确的是(　　) A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开 B．②是遗传物质DNA和RNA的载体 C．③与蛋白质的合成直接有关 D．④有利于DNA和RNA从细胞核进入细胞质 解析：A　[根据图示可知：①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；②是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的载体；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于RNA等某些大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流，而DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质。] 3．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；当重新移入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了细胞核是(　　) A．细胞代谢的主要场所 B．遗传物质的贮存和复制场所 C．细胞遗传特性的控制中心 D．细胞生命活动的控制中心 解析：D　[细胞核是遗传物质贮存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。细胞代谢的主要场所是细胞质基质。题干中“去核后的变形虫新陈代谢减弱，而重新移入细胞核后，变形虫又能恢复生命活动”，说明细胞的生命活动与细胞核密切相关。] 4．下列关于制作真核细胞的三维结构模型的说法，正确的是(　　) A．真核细胞的三维结构模型属于概念模型 B．真核细胞的三维结构模型属于数学模型 C．拍摄洋葱表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型 D．以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型 解析：D　[生物科学中真核细胞的三维结构模型就是一种物理模型，AB错误；洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物，不属于物理模型，C错误；以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型，D正确。] 5．蛙成熟的未受精卵处于活跃的DNA合成状态，而脑组织细胞则不能分裂。科学家进行了核移植实验，回答下列问题： (1)请预测结果：①　________　，②　______________　。 (2)细胞核对细胞质的代谢有　________　作用，细胞质为细胞核代谢提供　____________　。 (3)蛙未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质基质中的　________　上合成的，并通过　________　进入细胞核中。 (4)实验表明单独的细胞核和去核的细胞质都不能存活，说明________________________________________________________________________。 答案：(1)继续分裂　一段时间后死亡　(2)控制　物质和能量 (3)核糖体　核孔　(4)细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动 学科网（北京）股份有限公司 $$