【同步学案】人教版(2019)必修13.3 细胞核的结构与功能(含答案)

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名称 【同步学案】人教版(2019)必修13.3 细胞核的结构与功能(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-08-03 23:38:50

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文档简介

第3节 细胞核的结构与功能
【学习目标】
1.通过分析探究细胞核功能的5个实验,阐明细胞核的功能,认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心;
2.在资料分析过程中,形成结果与结论具有一致性的科学思维;理解对照实验的作用;
3.通过资料分析和探究活动,阐明细胞核的结构及其功能,进一步形成结构与功能相适应的生命观念;
4.通过“尝试制作真核细胞的结构模型”的实践,明确物理模型的概念,能辨认物理模型,理解真核细胞的结构模型制作的原理和方法,加强细胞各部分分工合作、协调统一的认识。
【课前学习】
1.阅读教材下面资料,回忆初中学过的克隆羊多莉诞生的技术路线,推测并尝试用文字+“→”的形式表示出克隆猴的技术路线。
2017年11月27日,世界上首例体细胞克隆猴在我国诞生,这是科学家首次成功地克隆出非人灵长类动物,意义非凡。这两只克隆猴名字叫“中中”和“华华”,寓“中华”之意。
自1996年第一只体细胞克隆羊“多莉”诞生以来,22年间,各国科学家竞相研究哺乳动物的体细胞克隆,并且在牛、鼠、猫、狗等多种哺乳动物上获得成功,但一直没有跨越灵长类动物这道屏障。实现克隆猴主要有三道难关需要攻克。一是卵母细胞的核遗传物质区域不易识别,去掉猴卵母细胞核遗传物质的难度很大,而要培育体细胞克隆猴,必须先把受体卵母细胞的核遗传物质“摘除”,才能让它容纳体细胞细胞核这个“外来户”。我国科学工作者借助于显微操作设备,反复练习,成功完成“去核”工作,为后续的克隆工作奠定了基础。二是卵母细胞“唤醒”时机难把握。克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵母细胞时,需先“唤醒”卵母细胞,然后才启动一系列发育“程序”。因此,“唤醒”的时机要求非常精准。但是,使用传统方式,猴的卵母细胞很容易被提前“唤醒”,往往导致克隆“程序”无法正常启动。三是体细胞克隆胚胎的发育成功率低。被转移到去核卵母细胞里的细胞核,需要与去核卵母细胞紧密结合,融为一体,并发挥其正常的功能。因此需要科学家采取多种手段处理,否则,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育。
我国科学家攻克了这些难关,将克隆技术的应用推向了新的高度。克隆猴的诞生,标志着我国克隆技术走在了世界的最前列!
体细胞克隆猴成功了,克隆人是否离我们也就不远了?虽然从原理和技术层面看,克隆人是能够做到的,但是,克隆人会带来严重的社会和伦理问题,因此,我国政府明确禁止克隆人,我国科学家也坚决反对克隆人。
2.真核细胞的细胞核包括 等结构。 上有核孔,核孔可实现核质之间频繁的 ;核仁的功能是 。
3.染色质和染色体都是由 组成,都能被 染成深色。在细胞分裂时呈 形态,在细胞分裂结束时呈 的形态,所以两者是同样的物质在细胞 时期的 存在状态。
【答案】1.①核膜、核仁、染色体②核膜③物质交换和信息交流④与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
2.①DNA和蛋白质②碱性染料③染色体④染色质⑤不同⑥两种
【课上学习】
【任务一】细胞核的功能
活动1:分析变形虫切割与核移植实验的结果,并得出结论。
科学家做过这样的实验。将变形虫切成两半,一半有核,一半无核。无核的一半虽然能消化已吞噬的食物,但不能摄取食物,对外界刺激不再发生反应。电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。有核的一半情况则大不相同,照样摄食,对刺激仍有反应;失去的伸缩泡可以再生,还能生长和分裂。
如果有用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出,这一半的行为就会像上述无核的一半一模一样。如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核,各种生命活动又会恢复。
活动2:分析细胞切割实验的结果,并得出结论。
实验方法:为了研究细胞核是否为活细胞所必需,一位生物学家做了这样的实验.他研究了100个细胞,把每个细胞都分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的相同的条件下培养,他得到下面的实验数据:
实验结果:如下图
时间/d 细胞无核部分的存活个数 细胞有核部分的存活个数
0 1 2 3 4 10 30 100 81 62 20 0 0 0 100 79 78 77 74 67 65
问题1:如果你是研究者,你怎样描述上述数据?你能得出什么结论?
问题2:有人质疑这位生物学家,要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释。请你尝试为这位生物学家作出解释。
活动3:分析伞藻嫁接与核移植实验的结果,并得出结论。
活动4:阅读教材54页资料1和资料2,思考两个实验可得到什么结论。
【任务二】细胞核的结构
活动1. 标出细胞核各结构名称并描述其功能
活动2.填表比较染色质与染色体
活动3. 细胞核、染色质、DNA、遗传信息之间的关系是什么?请填入下图。
活动4. 用简单的示意图表示细胞核的结构与功能的关系
任务三:尝试制作真核细胞三维结构模型
活动1. 阅读57页“探究.实践”,并尝试制作真核细胞的三维结构模型
【课后练习】
1.科学家将雌黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞中,待发育成早期胚胎后,移植到褐鼠的子宫,该褐鼠产下的小鼠的体色和性别是 ( )
A. 黑、雌 B. 褐、雌 C.白、雄 D.黑、雄
2.下列关于细胞核的结构与功能的叙述错误的是 ( )
A.除了哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核
B.伞藻嫁接实验证明了细胞核是代谢的控制中心
C.RNA等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜
D.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
3.下列关于细胞核的叙述,错误的是 ( )
A.具有双层膜结构 B.是遗传信息储存的主要场所
C.是细胞代谢的控制中心 D.是细胞代谢的主要场所
4.生物体中有两类特殊的细胞,人成熟的红细胞无细胞核,精子的细胞质很少,经研究发现,这两类细胞的寿命都较短,这一事实体现了 ( )
A.环境因素的影响 B.功能对寿命的影响
C.遗传因素的影响 D.核、质的相互依存关系
5.组成染色体的主要物质是 ( )
A.糖类和蛋白质 B.脂质和DNA
C.蛋白质和DNA D.DNA和RNA
6.下列关于染色体的叙述,不正确的是 ( )
A.染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质
B.严格的说,只有在细胞分裂是才出现染色体
C.线粒体和叶绿体中的DNA、蓝藻拟核DNA,都能形成染色体
D.染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态
7.大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大和较多的核仁,这是因为( )
A.核仁把核物质与细胞质分开
B.细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的
C.核仁可以经核孔进入细胞质中合成蛋白质
D.核仁与核糖体的形成有关
8.如图为细胞核结构的示意图,请结合所学知识,据图回答下列相关问题([ ]内填标号,____上填相应名称):
(1)只有在________细胞中,使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)[2]主要由________和________组成,前者通过[ ]______进入细胞核。
(3)从图中可以看出[3]为_____________,其与___________________________有关。
9.蛙成熟的未受精的卵具有活跃的DNA合成能力,而脑组织不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验,请分析回答下列问题:
(1)蛙成熟的未受精的卵中DNA合成所需的酶(仅考虑蛋白质)是在细胞质中的__________上合成的,并通过______进入细胞核中;除此之外,细胞质还为细胞核内的代谢提供所需的__________等。
(2)脑细胞无核部分仍能够生活一段时间,但最终死亡的原因是____________。
(3)单独的细胞核不能生存的原因是_________________________。
(4)本实验证明了_________________________。
【参考答案】
1.C 细胞核是遗传信息库,控制着细胞的代谢与遗传。小鼠体内的核遗传物质来源于雌黑鼠,因此小鼠的体色和性别是黑色、雌性。
2.B 除了哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核,A项正确;伞藻嫁接实验证明了细胞核是遗传的控制中心,不能说明是代谢的控制中心,B项错误;RNA等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜,C项正确;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,D项正确。
3.D 细胞核控制着细胞的代谢,但是细胞代谢的主要场所在细胞质基质。
4.D 细胞只有保证结构的完整性,才能完成正常的生命活动,细胞质和细胞核是相互依存、不可分割的。人成熟的红细胞无细胞核,精子几乎没有细胞质,两者的寿命都较短,体现了核、质的相互依存关系。
6.C 细胞核内易被碱性染料染成深色的物质称作染色质。只有真核细胞中的核DNA能形成染色体,其它DNA,如原核细胞的拟核DNA以及线粒体和叶绿体中的DNA都不能形成染色体。
7.D 核膜把核物质与细胞质分开,A错误;细胞中的蛋白质合成场所是核糖体,B错误;核仁不能通过核孔,C错误;核仁与核糖体的形成有关,在蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大和较多的核仁,D正确。
8. 【答案】(1)真核 电子(2)蛋白质 DNA(顺序不能颠倒) [4]核孔 (3)核仁 某种RNA的合成以及核糖体的形成
9. 【答案】(1)核糖体 核孔 原料、能量 (2)失去细胞核的控制,细胞质无法合成新的物质和能量 (3)无物质和能量的供应 (4)细胞质和细胞核是相互依存的统一整体
【解析】(1)要观察到题图所示的细胞核结构,只能使用电子显微镜来观察真核细胞。(2)图中[2]为染色质,主要由DNA和蛋白质组成,蛋白质为大分子物质,通过核孔进入细胞核。(3)题图中[3]为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(4)细胞质中已合成的营养物质和能量只能维持一段时间,消耗完后细胞无核部分因无法合成新的物质和能量而最终死亡;单独的细胞核因缺少所需的能量、酶、原料等的供应而很快死亡。细胞只有保持完整性,才能正常完成各项生命活动。