细胞核—系统的控制中心 知识目标: 阐明细胞核的结构和功能 2,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心 能力目标 1、尝试设计实验 2、学会进行实验数据分析 情感目标: 在合作与交流中分享解决问题后的愉悦 学习重点: 细胞核的结构和功能 学习难点 理解细胞核是细胞生命系统的控制中心 【自学探究】 细胞核的功能 1.细胞核功能的实验探究 实验 实验过程 实验结果 实验结论 两种美西螈细将黑色美西螈胚 胞核移植 胎细胞的细胞核 移植到白色美西 螈去核细胞中 用头发横缢蝾螈 横缢螈受精卵|受精卵,一半有核 半无核 将变形虫切成将变形虫切成两 两半 半,一半有核 半无核 将两种伞藻的帽 伞藻嫁接与核|柄、假根分开后, 移植 相互嫁接与核移 2细胞核的功能 二细胞核的结构 1.核膜 结构 层膜结构 作用: 2染色质 (1)组成 (2)染色质与染色体的相互转化 染色质( 染色体( 染色质 核仁 作用 特点
细胞核——系统的控制中心 知识目标： 1， 阐明细胞核的结构和功能 2， 认同细胞核是细胞生命系统的控制中心 能力目标： 1、尝试设计实验 2、学会进行实验数据分析 情感目标： 在合作与交流中分享解决问题后的愉悦 学习重点： 细胞核的结构和功能 学习难点： 理解细胞核是细胞生命系统的控制中心 【自学探究】 一.细胞核 的功能 1.细胞核功能的实验探究 实验 实验过程 实验结果[来 源:Zxxk.Com] 实验结论 两种美西螈细 胞核移植[来源: 学+科+网 Z+X+X+K] 将黑色美西螈胚 胎细胞的细胞核 移植到白色美西 螈去核细胞中 横缢螈受精卵 用头发横缢蝾螈 受精卵,一半有核, 一半无核 将变形虫切成 两半 将变形虫切成两 半, 一半有核,一 半无核 [来源:学科网] 伞藻嫁接与核 移植 将两种伞藻的帽、 柄、假根分开后， 相互嫁接与核移 植 2.细胞核的功能：[来源:学。科。网] 二.细胞核的结构 1.核膜 结构:_________层膜结构.[来源:学科网 ZXXK] 作用:_____________________________________ __[来源:Zxxk.Com] 2.染色质[来源:Z。xx。k.Com] (1)组成:___________ _ ___ _____________ (2)染色质与染色体的相互转化[来源:Zxxk.Com] 染色质(________________)染色体(________________)染色质 3.核仁 作用:___________________ ____________________________________ 特点:___________________________ _____
4核孔 作用 是大分子物质如 和 进出细胞的通道 【合作解疑】 染色质与染色体的比较 称 染色质 染色体 成分相同 同种物质 特性相同 功能相同 不同时期 分裂间期、末期 分裂、前、中后期 两种形态 细长的丝状 光镜下能看到的结构 细胞的整体性 细胞既是 的基本单位,也是 的单位 知识巧学升华 、细胞核的功能 细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。没有细胞核,细胞将不 能存活。生命活动是由蛋白质体现的,生物体内绝大多数的酶其成分也是蛋白质, 蛋白质的合成由RNA控制,而RNA是在细胞核内以DNA为模板合成的。所以 没有细胞核,细胞将不能合成蛋白质,也不能生长、分裂。 伞藻嫁接实验证明 1细胞无核部分随着培养天数的增加,死亡个数迅速增加,第4天就没有存活的 了,这是因为没有细胞核,细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个 数和时间都要比无核部分多和长,说明细胞核对于细胞的生命活动是不可缺少 的 2细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面,一是实验过程中人为因素对 细胞造成了伤害,导致部分细胞死亡;二是细胞的正常凋亡。 二、细胞核的结构 细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质、核孔,遗传物质DNA在染色质上
4.核孔 作用:___________ _________________________________ _____________________ _ 是大分子物质如____________和_____________进出细胞的通道. 【合作解疑】 染色质与染色体的比较[来源:Zxxk.Com] 名称 项目 染色质 染色体[来源:学科网 ZXXK] 同 种 物 质 成分相同 特性相同 功能相同 不同时期 分裂间期、末期 分裂、前、中后期 两种形态 细长的丝状 光镜下能看到的结构 三.细胞的整体性 细胞既是_____________________________ ___的基本单位,也是________________ ___________________________的单位. 知识·巧学·升华 一、细胞核的功能 细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。没有细胞核，细胞将不 能存活。生命活动是由蛋白质体现的，生物体内绝大多数的酶其成分也是蛋白质， 蛋白质的合成由 RNA 控制，而 RNA 是在细胞核内以 DNA 为模板合成的。所以 没有细胞核，细胞将不能合成蛋白质，也不能生长、分裂。 伞藻嫁接实验证明： 1.细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第 4 天就没有存活的 了，这是因为没有细胞核，细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个 数和时间都要比无核部分多和长，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可缺少 的。 2.细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面，一是实验过程中人为因素对 细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。 二、细胞核的结构 细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质、核孔，遗传物质 DNA 在染色质上
1.核膜:组成细胞核的核膜是双层膜,核膜将细胞质与核内物质分开,形成两大 结构与功能区域:DNA、RNA的合成在核内进行:蛋白质的合成则在细胞质中 完成,这样就避免了彼此干扰,使细胞的生命活动秩序井然:同时核膜还能保护 细胞核内的DNA分子免受机械损伤。 2.染色质:染色质是指细胞间期核内能被碱性染料染成深色的物质,因此叫做染 色质。染色质是真核细胞的间期核中DNA、蛋白质以及少量RNA所组成的一串 念珠状的复合体。它们代表了细胞间期核内遗传物质的特定形态。染色体和染色 质都是由DNA和蛋白质组成,是同一种物质在分裂间期和分裂期的两种形态, DNA是遗传信息的载体,遗传信息则是细胞生命活动的“蓝图”,根据这个“蓝图”, 进行物质合成、能量转换和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。 3核仁:核仁是DNA集中的区段,其功能是与某种RNA(RNA与蛋白质合成 有关)的合成以及核糖体的形成有关 4核孔:核孔是大分子物质进出细胞核的理想通道,例如:组成染色体的蛋白质 及DNA、RNA所需的聚合酶,在细胞质中合成后,由核孔进入细胞核,在核中 装配好的核糖体亚单位、核内合成的各种RNA,可穿过核孔进入细胞质。而离 子和比较小的分子,可以通过核膜,如氨基酸和葡萄糖等。 知识拓展在间期核内的染色质经常伸展成非光学显微镜所能看到的网状的细 纤丝,每条染色质细丝的宽度约为10~15mm,包含着一个DNA分子和蛋白质。 当细胞进入分裂期时,每条染色质细丝就高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微 镜下能看到的一条圆柱状或杆状的染色体,这是细胞分裂期遗传物质存在的特定 形态。有丝分裂结束进入间期,染色体解螺旋后,又回复到细丝状的染色质状态。 根据染色体组成成分的分析,可知它在细胞分裂间期仍然存在而不是消失,只不 过这时它的结构呈稀疏和分散状态。有的部分非常稀疏,因而在光镜下看不到 现在已知染色体与遗传有密切的关系,因为其中所含的DNA是遗传物质 DNA上贮存着遗传信息,遗传信息是细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝 图”,进行物质合成、能量转换和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。 三、尝试制作真核细胞的三维结构模型 1.模型建构实验方案的设计 真核细胞(以动物细胞为例)的结构包括细胞质及其内含的各种细胞器,主要有 线粒体、中心体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体等,以及细胞核。 在建立模型时,可选用琼脂(或明胶)做细胞质,用各色彩泥(有些地区可选用 胶泥、面团儿)捏制各种细胞器,并固定于琼脂中,即可成为一个动物真核细胞 的模型。 2课前的准备工作
1.核膜：组成细胞核的核膜是双层膜，核膜将细胞质与核内物质分开，形成两大 结构与功能区域：DNA、RNA 的合成在核内进行；蛋白质的合成则在细胞质中 完成，这样就避免了彼此干扰，使细胞的生命活动秩序井然；同时核膜还能保护 细胞核内的 DNA 分子免受机械损伤。 2.染色质：染色质是指细胞间期核内能被碱性染料染成深色的物质，因此叫做染 色质。染色质是真核细胞的间期核中 DNA、蛋白质以及少量 RNA 所组成的一串 念珠状的复合体。它们代表了细胞间期核内遗传物质的特定形态。染色体和染色 质都是由 DNA 和蛋白质组成，是同一种物质在分裂间期和分裂期的两种形态， DNA 是遗传信息的载体，遗传信息则是细胞生命活动的“蓝图”，根据这个“蓝图”， 进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。 3.核仁：核仁是 DNA 集中的区段，其功能是与某种 RNA（RNA 与蛋白质合成 有关）的合成以及核糖体的形成有关。 4.核孔：核孔是大分子物质进出细胞核的理想通道，例如：组成染色体的蛋白质 及 DNA、RNA 所需的聚合酶，在细胞质中合成后，由核孔进入细胞核，在核中 装配好的核糖体亚单位、核内合成的各种 RNA，可穿过核孔进入细胞质。而离 子和比较小的分子，可以通过核膜，如氨基酸和葡萄糖等。 知识拓展 在间期核内的染色质经常伸展成非光学显微镜所能看到的网状的细 纤丝，每条染色质细丝的宽度约为 10～15 nm，包含着一个 DNA 分子和蛋白质。 当细胞进入分裂期时，每条染色质细丝就高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微 镜下能看到的一条圆柱状或杆状的染色体，这是细胞分裂期遗传物质存在的特定 形态。有丝分裂结束进入间期，染色体解螺旋后，又回复到细丝状的染色质状态。 根据染色体组成成分的分析，可知它在细胞分裂间期仍然存在而不是消失，只不 过这时它的结构呈稀疏和分散状态。有的部分非常稀疏，因而在光镜下看不到。 现在已知染色体与遗传有密切的关系，因为其中所含的 DNA 是遗传物质。 DNA 上贮存着遗传信息，遗传信息是细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝 图”，进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。 三、尝试制作真核细胞的三维结构模型 1.模型建构实验方案的设计。 真核细胞（以动物细胞为例）的结构包括细胞质及其内含的各种细胞器，主要有 线粒体、中心体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体等，以及细胞核。 在建立模型时，可选用琼脂（或明胶）做细胞质，用各色彩泥（有些地区可选用 胶泥、面团儿）捏制各种细胞器，并固定于琼脂中，即可成为一个动物真核细胞 的模型。 2.课前的准备工作
细胞质材料制备:将20g琼脂与800mL清水混合并加热至琼脂溶化,置于冰箱 中冷凝(约40mi)(也可置于室温下冷凝,时间需延长)。如果没有琼脂(或 明胶),可考虑用淀粉代替,但是透明度稍差,如果是这样,可以制成剖面的形 式 3细胞器大小参考数据,保证制作中各种细胞器的(1)大小成比例。 (2)核糖体:最小 (3)溶酶体:直径为02~0.8m (4)线粒体:直径为0.5~1μm,长度为2~3um (5)中心粒:直径为02~04um 细胞核:直径为5~10pm 本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。个整体细胞既是生物体结构的基 深化升华细胞的各部分之间分工合作成为 核膜、核仁、核基质 功能←细胞核—结构 染色质—染色体 dna 问题·思路·探究 问题1细胞核有什么功能? 思路点拨细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心 问题2细胞核的形态结构是怎样的? 思路点拨:生物体的结构都是与其功能相适应的。组成细胞核的核膜是双层膜, 把核内物质与细胞质分开;染色体和染色质都是由DNA和蛋白质组成,是同 种物质在分裂间期和分裂期的两种形态,DNA是遗传信息的载体;核仁是DNA 集中的区段,其功能是与某种RNA(RNA与蛋白质合成有关)的合成以及核糖 体的形成有关 问题3为什么说细胞核是细胞的遗传信息库? 思路点拨:细胞核中有DNA,DNA上贮存着遗传信息。遗传信息就像细胞生命 活动的“蓝图,细胞依据这个“蓝图”,进行物质合成、能量转换和信息交流,完 成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图储藏在细胞核里,细胞核才具 有控制细胞代谢的功能
细胞质材料制备：将 20 g 琼脂与 800 mL 清水混合并加热至琼脂溶化，置于冰箱 中冷凝（约 40 min）（也可置于室温下冷凝，时间需延长）。如果没有琼脂（或 明胶），可考虑用淀粉代替，但是透明度稍差，如果是这样，可以制成剖面的形 式。 3.细胞器大小参考数据，保证制作中各种细胞器的（1）大小成比例。 （2）核糖体：最小 （3）溶酶体：直径为 0.2～0.8 μm （4）线粒体：直径为 0.5～1 μm，长度为 2～3 μm （5）中心粒：直径为 0.2～0.4 μm 细胞核：直径为 5～10 μm 深化升华 细胞的各部分之间分工合作成为一个整体。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。 问题·思路·探究 问题 1 细胞核有什么功能？ 思路点拨:细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 问题 2 细胞核的形态结构是怎样的？ 思路点拨:生物体的结构都是与其功能相适应的。组成细胞核的核膜是双层膜， 把核内物质与细胞质分开；染色体和染色质都是由 DNA 和蛋白质组成，是同一 种物质在分裂间期和分裂期的两种形态，DNA 是遗传信息的载体；核仁是 DNA 集中的区段，其功能是与某种 RNA（RNA 与蛋白质合成有关）的合成以及核糖 体的形成有关。 问题 3 为什么说细胞核是细胞的遗传信息库？ 思路点拨:细胞核中有 DNA，DNA 上贮存着遗传信息。遗传信息就像细胞生命 活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转换和信息交流，完 成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具 有控制细胞代谢的功能
典题热题·新题 例1对下列生物或结构进行化学成分分析,最相似的是( A.细菌和酵母菌B.艾滋病病毒和核糖体C.蓝藻和衣藻D.核糖体和中心体 思路解析ε细菌和蓝藻属于原核生物,酵母菌和衣藻属于单细胞真核生物,虽然 它们都具有细胞结构,但原核细胞和真核细胞在化学成分上还有许多差异,如细 胞壁的成分,原核生物的细胞壁以肽聚糖为主,而真核生物的细胞壁以纤维素为 主,艾滋病病毒和核糖体都是由RNA和蛋白质构成,中心体由微管、微丝蛋白 构成。通过以上分析可见,最相似的是艾滋病病毒和核糖体。答案:B 例2代谢旺盛的细胞中下列不会上升的是() A.线粒体数量B核DNA数量C.自由水比例D核糖体数量 思路解析:当细胞代谢活动增强时,细胞耗能增加,线粒体数量会有所増加:蛋 白质合成速度加快,核糖体数量增加;同时自由水与结合水的比例增加。但核 DNA的数量不会改变 谷案:B 深化升华本题综合考査细胞代谢的特点,理解“生物体的结构与功能相统一” 是正确解答本题的关键。 例3下列物质中,必须通过核孔进入核内的是 A.氨基酸 BRNA CRNA聚合酶D葡萄糖 思路解析:先根据题干中的“核内”,排除B选项,另外要审清题干中的“通过核 孔”,能通过核孔的只有大分子物质:像蛋白质,RNA等。RNA聚合酶是在合 成RNA时需要的一种酶,它是在细胞质中的核糖体上合成的,通过核孔进入细 胞核的。而一些小分子物质,如葡萄糖、氨基酸等,则是可以直接穿过核膜进出 细胞核的。答案:C 误区警示本题容易错选B。要注意:RNA是在细胞核内合成的,运到核外细 胞质中的。 例4DNA在动物中存在于() ①染色体②核糖体③叶绿体④高尔基体⑤线粒体 A.①②④B①⑤C①②⑤D.①③⑤ 思路解析:染色体由DNA和蛋白质组成,叶绿体、线粒体中也存在少量DNA 答案:B
典题·热题·新题 例 1 对下列生物或结构进行化学成分分析，最相似的是（ ） A.细菌和酵母菌 B.艾滋病病毒和核糖体 C.蓝藻和衣藻 D.核糖体和中心体 思路解析：细菌和蓝藻属于原核生物，酵母菌和衣藻属于单细胞真核生物，虽然 它们都具有细胞结构，但原核细胞和真核细胞在化学成分上还有许多差异，如细 胞壁的成分，原核生物的细胞壁以肽聚糖为主，而真核生物的细胞壁以纤维素为 主，艾滋病病毒和核糖体都是由 RNA 和蛋白质构成，中心体由微管、微丝蛋白 构成。通过以上分析可见，最相似的是艾滋病病毒和核糖体。 答案：B 例 2 代谢旺盛的细胞中下列不会上升的是（ ） A.线粒体数量 B.核 DNA 数量 C.自由水比例 D.核糖体数量 思路解析：当细胞代谢活动增强时，细胞耗能增加，线粒体数量会有所增加；蛋 白质合成速度加快，核糖体数量增加；同时自由水与结合水的比例增加。但核 DNA 的数量不会改变。 答案：B 深化升华 本题综合考查细胞代谢的特点，理解“生物体的结构与功能相统一” 是正确解答本题的关键。 例 3 下列物质中，必须通过核孔进入核内的是（ ） A.氨基酸 B.RNA C.RNA 聚合酶 D.葡萄糖 思路解析：先根据题干中的“核内”，排除 B 选项，另外要审清题干中的“通过核 孔”，能通过核孔的只有大分子物质：像蛋白质，RNA 等。RNA 聚合酶是在合 成 RNA 时需要的一种酶，它是在细胞质中的核糖体上合成的，通过核孔进入细 胞核的。而一些小分子物质，如葡萄糖、氨基酸等，则是可以直接穿过核膜进出 细胞核的。 答案：C 误区警示 本题容易错选 B。要注意：RNA 是在细胞核内合成的，运到核外细 胞质中的。 例 4 DNA 在动物中存在于( ) ①染色体 ②核糖体 ③叶绿体 ④高尔基体 ⑤线粒体 A.①②④ B.①⑤ C.①②⑤ D.①③⑤ 思路解析：染色体由 DNA 和蛋白质组成，叶绿体、线粒体中也存在少量 DNA。 答案：B
练习巩固 ).细胞核内行使遗传功能的结构是() A.核膜 B.核孔 C.染色质D.核仁 2).下列关于细胞核的说法,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 3).染色质和染色体的正确关系是() A.同种物质在同一时期的两种形态B.不同物质在同一时期的两种形态 C.不同物质在不同时期的两种形态D.同种物质在不同时期的两种形态 4).下列关于细胞核的叙述,错误的是() A.细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用B.染色质主要存在于细胞核中 C.是DNA贮存和复制的主要场所 D.是细胞结构中最重要的部分 5).从母羊甲的体细胞中取出细胞核。注入到母羊乙去核的卵细胞中,融合后的细胞经卵 裂形成早期胚胎,再植入另一只母羊丙的子宫内,出生的小羊的大多数性状() A.难以预测B.像甲 C.像乙 D.像丙 6),下列哪一种构造,有如细胞的生命中枢,若除去后细胞会逐渐停止代谢而死亡() A.细胞膜 B.细胞质C.细胞核 D.细胞壁
练习巩固 1）．细胞核内行使遗传功能的结构是 ( ) A．核膜 B．核孔 C．染色质 D．核仁 2）．下列关于细胞核的说法，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 3）．染色质和染色体的正确关系是 ( ) A．同种物质在同一时期的两种形态 B．不同物质在同一时期的两种形态 C．不同物质在不同时期的两种形态 D．同种物质在不同时期的两种形态 4）．下列关于细胞核的叙述，错误的是 ( ) A．细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用 B．染色质主要存在于细胞核中 C．是 DNA 贮存和复制的主要场所 D．是细胞结构中最重要的部分 5）．从母羊甲的体细胞中取出细胞核。注入到母羊乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经卵 裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内，出生的小羊的大多数性状 ( ) A．难以预测 B．像甲 C．像乙 D．像丙 6）．下列哪一种构造，有如细胞的生命中枢，若除去后细胞会逐渐停止代谢而死亡 （ ） A．细胞膜 B．细胞质 C．细胞核 D．细胞壁