第3章 第3节 细胞核的结构和功能（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修第一册同步学案（人教版2019）

第3节　细胞核的结构和功能 课标要求 素养要求 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。 3.阐明遗传信息主要存在于细胞核中。 1.生命观念：认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 2.科学探究：体验实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的过程。 一、细胞核的功能 1．细胞核功能的探究实验 (1)美西螈胚胎细胞的核移植实验 提示　该实验没有设置对照。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中进行培养作为对照，增强实验的说服力。 实验结论：美西螈的皮肤颜色是由细胞核控制的。 (2)蝾螈受精卵横缢实验 实验结论：蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制。 (3)变形虫的切割实验 实验结论：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)伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验 ②伞藻核移植实验 ③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 2．细胞核的功能 (1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。 (2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核控制着细胞的物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。 【正误判断】 　(1)细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所(　　) (2)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，所以不能再生长(　　) (3)伞藻嫁接与核移植实验证明细胞核是生命活动的控制中心(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)× 【深化探究】 1．伞藻实验中为什么要设计伞藻核移植实验？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对嫁接实验的有效补充，进一步验证细胞核的功能。 2．精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，为什么？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：细胞质为细胞核提供物质和能量，细胞核控制细胞质的代谢和遗传。说明细胞核与细胞质相互依存。 【归纳总结】 1．三种无细胞核的细胞 (1)原核细胞无细胞核。 (2)高等植物成熟的筛管细胞无细胞核。 (3)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。 2．教材实验分析 (1)实验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)实验2、3、4均设置了对照实验。 (3)伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。 (4)由实验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。 二、细胞核的结构和建构模型 1．细胞核的结构 【拓展】　核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的强弱有关。代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量较多，核仁较大。 2．染色体与染色质的关系 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系为：染色质染色体。 3．细胞是一个整体 (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。 4．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：物理模型、概念模型、数学模型等。如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型。 【正误判断】 　(1)细胞核内行使遗传功能的结构是核仁(　　) (2)RNA通过核孔进入细胞质穿过2层膜(　　) (3)染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态(　　) (4)核孔对大分子物质进出细胞核不具有选择性(　　) (5)DNA双螺旋结构模型属于物理模型(　　) (6)细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动(　　) (7)拍摄洋葱鳞片叶表皮的显微照片属于物理模型(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ (6)√　(7)× 【深化探究】 　如图表示细胞核结构模式图，请回答： (1)图中对核内物质起屏障作用的是[　　]________，它是由________层膜构成的，细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[　　]________进入细胞核的。 (2)细胞核行使遗传功能的重要结构是[　　]__________，遗传信息存在于其组分________上。 (3)结构[②]______的功能是__________。 (4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异：________________________________________________________________________。 答案：(1)③　核膜　双　④　核孔 (2)①　染色质　DNA　(3)核仁　与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 (4)原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁、染色质等结构，且其DNA是裸露的 【学习小结】 　 1．下列对染色质和染色体的叙述，错误的是(　　) A．染色质和染色体都易被碱性染料染成深色 B．染色质和染色体的化学成分不同 C．染色质和染色体的形态结构不同 D．染色质和染色体存在的时期不同 答案：B 2．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；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复，这说明了细胞核是(　　) A．细胞代谢的主要场所 B．遗传物质的储存和复制场所 C．细胞遗传性状的控制中心 D．细胞生命活动的控制中心 D　细胞质基质是细胞代谢的主要场所，A错误；细胞核是遗传物质的储存和复制场所，但题干中没有涉及相关信息，B错误；细胞核是细胞遗传性状的控制中心，但题干中没有涉及变形虫的各种性状特征，C错误。 3．下列关于细胞核的说法中不正确的是(　　) A．细胞核是遗传物质贮存和复制的场所 B．细胞核控制细胞的代谢和遗传 C．细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心 D．DNA主要存在于细胞核内 答案：C 4．如图为细胞核结构模式图，对其结构及功能的叙述正确的是(　　) A．①是单层膜，其上有④，允许各种分子进出 B．②是染色质，其主要由DNA和蛋白质组成 C．③是核孔，它是细胞核行使遗传功能的结构 D．细胞核是细胞代谢的主要场所 B　①为核膜，是双层膜，其上有④核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，A错误；④是核孔，是某些大分子物质进出细胞核的通道，而细胞核行使遗传功能的结构是染色质，C错误；细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心，D错误。 5．科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价合理的是(　　) ①该实验证明了假根能控制伞帽的形状　②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 ③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验 ④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 A．①②　　　　　　　 B．①③ C．②④ D．③④ B　因为实验是将伞柄嫁接到假根上，所以证明了伞藻的伞帽的形状由假根决定，①合理；该实验没有证明细胞核是代谢的调控中心，②不合理；甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽，这说明乙的伞帽形成可能与细胞核有关，该实验中缺少对照实验，不能证明细胞核的功能，要证明细胞核的功能必须再增添对照实验，③合理；该实验没有证明细胞质是遗传的控制中心，④不合理。 6．图甲是科学家用菊花形帽和伞形帽两种伞藻做核移植实验的示意图，图乙是伞藻细胞结构的部分亚显微结构的示意图。请据图回答下列问题： (1)伞藻为________(填“原核”或“真核”)生物，理由是_____________________。 (2)图乙为________结构模式图，位于图甲伞藻A的________(填数字)部位。 (3)伞藻的遗传物质主要存在于图乙中的__________(填数字)上。 (4)实验结果分析：若伞藻C长出菊花形帽，说明_______________________________。 解析：(1)真核生物与原核生物的本质区别是有以核膜为界限的细胞核。(2)图乙中④是核仁，⑤是核孔，⑥是染色质，由此可判断图乙为细胞核的结构示意图。伞藻是一种海生的单细胞藻类，细胞核位于伞柄基部的假根中。图甲中①是伞帽，②是伞柄，③是假根。(3)伞藻的遗传物质主要分布在细胞核的染色体上。(4)将菊花形帽伞藻的细胞核移植到去核去帽的伞形帽伞藻中，伞柄上长出菊花形帽，由此可说明细胞核控制细胞的遗传。 答案：(1)真核　有以核膜为界限的细胞核　(2)细胞核　③　(3)⑥　(4)细胞核控制细胞的遗传 学科网（北京）股份有限公司 $$