内容正文:
细胞核的结构和功能
学习目标
1.阐明细胞核的结构与功能;
2.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
学习过程
新知讲解
任务一:细胞核的功能
思考 1 :美西螈表皮细胞内黑色素的合成过程是由细胞核还是细胞质控制的?
思考 2 :本实验可说明细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?
思考 3 :分析本实验能得到什么结论?
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思考 4 :伞藻的嫁接实验能否得出“伞帽的形状由细胞核决定”这一结论?为什么?
思考 5 :伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质?
课堂小结
任务二:细胞核的结构
思考 1 :染色质与染色体之间的关系是怎样的?
任务三:细胞是一个统一的整体
思考 1 :细胞核与细胞质之间是怎样的关系?
课堂小结
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学习过程答案 略
课后习题
一、单选题(本题共 5 小题)
1.任何生物的正常体细胞能够分裂的次数都是有限的,衰老、凋亡是细胞正常的生命现象。为研究决定细胞
衰老的是细胞核还是细胞质(假设细胞衰老不是由二者共同决定的),你认为正确的实验方案是( )
A .去掉细胞核,观察单独的核、质存活情况
B .核移植,并进行动物克隆,观察克隆动物的生活年限
C .将完整的年轻和年老的细胞融合,观察融合后的细胞的衰老状况
D .分离出年轻的和年老的细胞核,分别移植于去核的年老的和年轻的细胞质中
【答案】D
【解析】A、将细胞的细胞核和细胞质分离,观察单独的核、质存活情况,该实验结果的差异可能是由于缺 少细胞质或细胞核引起,A 错误;
B、将体细胞移植到去核的卵细胞中培育成克隆动物,观察其生活年限,只能说明核移植对寿命的影响, 不能说明决定衰老的是细胞核还是细胞质,B 错误;
C、完整的年轻和年老的细胞融合,观察融合后的细胞的衰老状况,无法说明衰老是由于细胞核引起还是 细胞质引起,C 错误;
D、分离出年轻的和年老的细胞核,分别移植于去核年老的和年轻的细胞,得到两种细胞,第一种细胞中 是年轻的细胞核和年老的细胞质,第二种细胞是年轻的细胞质和年老的细胞核,观察分裂能力,分裂能力 弱的细胞中年老的部分,即为决定细胞衰老的部分,D 正确。
2.真核细胞的核孔数目不定,一般有几千个,体积较大的细胞,如两栖类动物的卵母细胞,其核孔数量可达 百万个,下列说法错误的是( )
A .核、质之间的物质交换不都是通过核孔进行
B .核膜的外膜会与内质网膜相连
C .核孔数目的多少与细胞代谢旺盛程度一般呈正相关
D .核膜由两层磷脂分子层组成
【答案】D
【解析】A、核膜是选择透过性膜,氨基酸、葡萄糖、离子等小分子物质可通过核膜,核孔实现大分子物质 在细胞的核质之间物质交换,如信使RNA 通过核孔进入细胞质,因此核、质之间的物质交换可以通过核 膜和核孔进行,不都是通过核孔进行,A 正确;
B、核膜具有双层膜结构,外膜会与内质网膜相连,B 正确;
C、细胞核膜上有核孔,核孔使细胞的核质之间能进行物质交换,核孔数目的多少与细胞代谢旺盛程度一 般呈正比,C 正确;
D、核膜具有双层膜,一层膜是由双层磷脂分子组成的,因此核膜由四层磷脂分子层组成,D 错误。
3.伞藻是一种单细胞生物,由帽、柄和假根三部分构成,细胞核位于基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种 伞藻进行下图所示实验,下列关于这两个实验的叙述正确的是( )
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A .实验一证明伞藻的形态结构由细胞核决定
B .实验二是对实验一的补充,可排除假根中其他物质的作用
C .这两个实验证明了细胞核是遗传和代谢的控制中心
D .这两个实验证明了细胞核和细胞质相互依存、不可分割 【答案】B
【解析】实验-伞柄嫁接实验中,伞藻帽的形状与假根有关,由于假根中除了有细胞核外,还有其他结构, 因此若要证明伞藻的形态结构取决于细胞核,还应设置伞藻核移植实验,A 错误;实验二是对实验一的补 充,可排除假根中其他物质的作用,B 正确;两个实验没有单独研究细胞核和细胞质各自的功能,不能证 明细胞核是代谢的控制中心,也不能证明细胞核和细胞质相互依存、不可分割,CD 错误。
4.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,其结构与功能密切相关,下图是细胞部分结构模式图,相关叙述中 正确的是( )
A .结构 1 是核膜外膜,有利于增加细胞内的膜面积
B .结构 2 是DNA 和蛋白质进出细胞核的通道
C .结构 3 主要由DNA 和蛋白质组成,容易被碱性染料染成深色
D .结构 5 由两层磷脂分子组成,与结构 2 均具有选择性 【答案】C
【解析】结构 1 是内质网,有利于增加细胞内的膜面积,A 错误;结构 2 是核孔,DNA 不能通过核孔进出 细胞核,B 错误;结构 3 是染色质,易被碱性染料染成深色,主要由DNA 和蛋白质组成,C 正确;结构 5 为核膜,是双层膜结构,由四层磷脂分子组成,与结构 2 核孔均具有选择性,D 错误。
5.大分子物质与核输入受体结合后,通过核孔中的中央栓蛋白进入细胞核内,过程如图。相关叙述错误的是 ( )
A .核孔实现了细胞与细胞间的信息交流
B .核孔控制物质进出具有一定的选择性
C .核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成
D .核输入受体可通过核孔返回细胞质中 【答案】A
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【解析】核孔实现了细胞核与细胞质间的物质交换和信息交流,A 错误;由图可知,大分子物质可与核输 入受体结合,通过核孔中的中央栓蛋白入核,故核孔控制物质的进出具有一定的选择性,B 正确;核膜属 于生物膜,一层膜由一个磷脂双分子层组成,核膜是双层膜,故由四层磷脂分子组成,C 正确;由图可知, 核输入受体完成物质入核后,其又通过核孔返回细胞质,可避免物质和能量的浪费,D 正确。
二、填空题(本题共 1 小题)
6.为了研究细胞核的作用,一位科学家研究了 100 个细胞,他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两 个部分,然后把这些细胞放在同样的条件下培养,结果如下表。请回答下列问题。
时间/ d
1
2
3
4
10
30
细胞无核部分的存活数量/个
81
62
20
0
0
0
细胞有核部分的存活数量/个
79
78
77
74
67
65
(1)此实验可说明细胞核的什么功能? 1 。
(2)有核部分在30d 内仍有一定的细胞死亡,其原因可能是 2 ; 3 。
(3)培养 1d 后的结果,是否能说明在第 1 天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强? 4 。 【答案】1、细胞核是细胞代谢的控制中心 2、实验操作使部分细胞损伤,进而导致其中一些细胞死亡
3、部分细胞正常衰老、死亡 4、不能
【解析】(1)根据题意和图表分析可知:100 个细胞,放在同样的条件下培养,细胞无核部分的存活个数到 第 4 天为 0,而细胞有核部分的存活个数到第 30 天仍有 65 个,说明细胞核是细胞代谢的控制中心。
(2)由于部分细胞的正常衰老、凋亡或实验操作使部分细胞损伤,进而导致其中一些细胞死亡,所以有 核部分在 30 天内仍有一定的细胞死亡率。
(3)由于统计的样本不够大,造成统计误差,所以培养一天后,细胞无核部分的存活个数比细胞有核部 分的存活个数多,并不能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强。
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