【学霸笔记：同步精讲】08　第二章　第四节　细胞核是细胞生命活动的控制中心 课件 生物浙科版 高中必修一

(共57张PPT)
第四节　细胞核是细胞生命活动的控制中心
第二章　细胞的结构
课标内容要求 核心素养对接
1．阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。 2．尝试制作真核细胞的结构模型。 1．建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工，实现细胞水平的各项生命活动。(生命观念、科学思维、科学探究)
2．通过制作真核细胞的结构模型，体验构建物理模型的过程。(科学探究)
必备知识·自主预习储备
一、遗传物质主要储存在细胞核中
细胞核主要由____、____、______、______等部分组成。
1．核膜与核孔
(1)核膜：是细胞核的边界，由____膜构成，外层常与__________相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为____。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是______、______等大分子出入细胞核的通道。
核膜
核仁
染色质
核基质
双层
粗面内质网
核孔
蛋白质
RNA
(2)核仁：是细胞核中呈球形或椭球形的结构，其大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同。核仁是核糖体__________、____和核糖体装配的重要场所。
RNA合成
加工
2．染色质与染色体
细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被________染色，称为______。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的______。
3．核基质
核基质是细胞核内以______为主的网络结构。核基质为细胞核提供____，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的____、染色体的____等生理活动密切相关。
碱性染料
染色质
染色体
蛋白质
支架
复制
装配
二、细胞核控制细胞的遗传和代谢
1．小资料　伞藻“嫁接”实验与变形虫切割实验
(1)伞藻属是海生的单细胞藻类，细胞长2～5 cm，可分为____、____和____三个部分。细胞核位于伞柄基部的____内。
(2)该属内不同种类伞藻的伞帽形状不同。例如，地中海伞藻的伞帽呈__________，细圆齿伞藻的伞帽呈______。
伞帽
伞柄
假根
假根
倒放的伞状
花朵状
(3)若将伞帽切去，不久伞藻便会再生出一个形状与之前一样的新伞帽。将这两种伞藻细胞都切成伞帽、伞柄和假根三个部分，然后将假根交换后，再让伞柄与其接合。两种“嫁接”的结果非常有趣：若令伞柄与同种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与__________；若令伞柄与另一种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与____________。
(4)变形虫是一类______生物，没有固定的外形，可以依赖细胞膜的______任意改变体形。
原来的一样
另一种的一样
单细胞
流动性
(5)科学家将变形虫缓慢地切成两半，一半有细胞核，一半无细胞核。____的部分具有应激性，仍能生长、分裂、再生；____的部分虽然仍能消化吞噬的食物，但不能摄取食物，无应激性，不再分裂增殖，没多久就死亡了。但是，如果无核的部分被及时植入一个完整的______，将恢复生长和分裂等生理功能。
有核
无核
细胞核
2．细胞核的功能
从伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验可以看出，细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。DNA储存着________，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是________________________。
遗传信息
细胞遗传和代谢的控制中心
三、活动　尝试制作真核细胞的结构模型
1．建立模型
建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的________，将复杂的、微观的现象或事物构建成____的、______的描述，是对研究对象简洁的表述。
本质特征
抽象
概括性
2．模型类型
模型的类型有多种，包括____模型、____模型、物理模型等。物理模型是以__________形式直观地表达认识对象的特征，如表示生物膜结构的流动镶嵌模型。
3．活动目的
本活动是运用________的方法，以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构。
数学
概念
实物或图画
物理模型
4．活动提示
(1)查阅资料，了解各细胞器之间以及细胞器与细胞的比例，了解细胞器在细胞内的____。
(2)可根据实际情况自主选取制作材料，如橡皮泥、纸张、铁丝等。
(3)可独立自主设计完成，也可多名同学分工合作完成。
(4)选择废旧物品时应注意__________。
位置
卫生和安全
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．真核细胞都有一个细胞核。 (　　)
2．生物的遗传物质都是DNA。 (　　)
3．真核细胞中，DNA主要储存于细胞核中。 (　　)
4．核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。 (　　)
5．核仁是DNA合成的重要场所。 (　　)
6．染色质与染色体的组成物质相同。 (　　)
×
×
√
√
×
√
关键能力·重难探究达成
核心点一　细胞核的结构
1．走出对细胞核认识的三个误区
(1)物质进出细胞核并非都通过核孔
①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。
②小分子物质可通过核膜进出细胞核。
(2)并不是所有物质都能进出核孔
核孔是由多种蛋白质构成的复杂结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(3)误认为核孔的数量与核仁大小是固定的
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。
2．细胞核结构与功能的关系
创新应用
观察下面的细胞核结构图，讨论相关问题。
(1)结合细胞核的结构分析，小分子物质和大分子物质主要通过哪种结构进出细胞核？
提示：小分子物质主要通过核膜；大分子物质主要通过核孔。
(2)细胞生命活动的“蓝图”是什么？主要存在于哪里？
提示：DNA上贮存着遗传信息，遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”。细胞的这个“蓝图”，主要存在于细胞核中。
对点练习
1．观察如图所示的模式图。下列叙述错误的是(　　)
A．此图表示真核细胞的细胞核结构模式图
B．图中④为核孔，通过该结构可实现核质之
间的物质交换
C．图中③为核膜，它是双层生物膜，将核内
物质与细胞溶胶分开
D．图中①为染色质，该物质与染色体是不同物质
√
D　[由图可知，该图具有核膜包围的细胞核结构，属于真核细胞，A正确；④核孔的功能是实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，B正确；③核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开，C正确；①为染色质，该结构易被碱性染料染成深色，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态，D错误。]
2．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．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
√
D　[核膜具有双层膜，将核内物质与细胞质分开，A错误；细胞质的蛋白质的合成场所是核糖体，B错误；氨基酸是蛋白质的合成原料，核仁不能为蛋白质的合成提供原料，C错误；细胞核内的核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，因此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。]
3．下列关于染色质和染色体的叙述中，不正确的是(　　)
A．染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质
B．染色质主要由RNA和蛋白质组成
C．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态
D．染色质在细胞分裂时高度螺旋形成染色体，经染色在光学显微镜下清晰可见
√
B　[染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，A正确；染色质主要由DNA和蛋白质组成，B错误；在细胞分裂时，染色质高度螺旋形成染色体，经染色在光学显微镜下清晰可见，细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，因此染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态，故C、D正确。]
方法技巧　染色质与染色体的关系的归纳
染色质 染色体
同种 物质 成分相同 主要是DNA和蛋白质 特性相同 易被碱性染料染成深色 功能相同 遗传物质的主要载体 不同时期 分裂间期 分裂期
两种形态 细长的丝状 光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构
核心点二　细胞核的功能探究
1．伞藻“嫁接”实验的分析
(1)实验过程
(2)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
2．变形虫切割实验
(1)实验过程
(2)实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
综合以上两个实验得出结论：细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。
对点练习
1．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
√
C　[由题图实验可知，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的生命活动具有重要作用。]
2．科学家已知伞藻的细胞核位于假根中，他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核控制，并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个“嫁接”实验，如图表示其中的一组。对此实验的有关分析错误的是(　　)
A．伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质中没有遗传物质
B．本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C．由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关
D．若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验
√
A　[伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质的线粒体中有少量的遗传物质DNA，A错误；图示的实验是将乙的伞柄移植到甲的假根上，因此本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上，B正确；题图显示：伞藻的细胞核位于假根中，将乙的伞柄移植到甲的假根上，长出的伞帽与甲的相同，由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关，但不能排除假根中其他物质的作用，若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验，以排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状，C、D正确。]
方法技巧
本题以教材中的资料为依托，考查细胞核的功能。解答此题的先决条件是：从实验过程到实验结论的形成角度去分析教材中的资料，抓住图中呈现的信息“嫁接后的伞藻长出的伞帽形态与提供细胞核的个体一致”，据此分析各选项。
核心点三　尝试制作真核细胞的结构模型
1．模型的概念
模型是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
2．物理模型的概念与构建步骤
(1)概念：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
(2)构建的一般步骤：
①了解构建模型的基本构造；②制作模型构建的基本原件(单位)；③了解各基本原件之间的关系；④按照相互关系连接各基本原件；⑤检验与修补。
创新应用
某科学家构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。
(1)该生物模型属于什么类型？判断的依据是什么？
提示：物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，可见，该生物模型属于物理模型。
(2)制作模型时应将美观与否放在第一位，这种说法正确吗？
提示：不正确，应将科学性放在首位。
对点练习
1．模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。关于模型的叙述，错误的是(　　)
A．模型要体现事物的本质和规律性的联系
B．DNA的双螺旋结构模型是物理模型
C．实物模型的制作要首先考虑是否美观
D．数学模型可以用特定的公式、图表等表示
C　[在设计并制作模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。]
√
2．模型构建方法是现代科学方法的核心内容之一。模型包括物理模型、数学模型和概念模型等类型。下列不属于模型研究方法的是(　　)
A．利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋结构模型
B．用光学显微镜观察并拍摄某植物细胞的显微结构图
C．某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维结构图
D．某同学通过研究某种细菌繁殖不同时间段后产生的细菌细胞数目绘制成的曲线图
√
B　[利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋结构模型，属于物理模型，A不符合题意；用光学显微镜观察并拍摄某植物细胞的显微结构图，不属于模型研究方法，B符合题意；某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维结构图，运用了物理模型的研究方法，C不符合题意；某同学通过研究某种细菌繁殖不同时间段后产生的细菌细胞数目绘制成的曲线图，运用了数学模型的研究方法，D不符合题意。]
应用创新·问题情境探究
核骨架是真核细胞内由纤维蛋白构成的网架结构，包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结构体系)、以及染色体骨架。核骨架有以下主要功能：为DNA的复制提供支架和所需要的酶、为RNA的合成和加工提供场所和条件、参与染色体的构建。
核骨架的成分按理说应和细胞骨架类似，但在核骨架中只发现有角蛋白和肌蛋白质成分，在某些原生动物核骨架中还发现了微管。同时在核骨架中还有少量RNA，它对于维持核骨架三维网络结构的完整性是必需的。从进化趋势看，核骨架组分是由多样化走向单一化、特化。
通过核骨架结构与功能的分析，养成结构与功能相适应的生命观念。同时通过核骨架与细胞骨架的比较，培养科学思维能力。
(1)所有真核细胞都有核骨架吗？(生命观念)
提示：不是。哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核，因此也就不存在核骨架。
(2)核骨架组分相较于细胞骨架组分，呈现出单一化、特化趋势，如何理解其积极意义？(科学思维)
提示：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，而细胞溶胶是细胞代谢中心。核骨架组分的特化有利于细胞核更好的执行功能，是长期进化与适应的结果。
[课堂小结]
1．细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。
(1)核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
(3)细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被碱性染料染色，称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。
(4)核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。核基质为细胞核提供
支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关。
2．DNA储存着遗传信息，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
3．建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
学习效果·随堂评估自测
2
4
3
题号
1
5
1．下列关于细胞核的叙述，错误的是(　　)
A．有些真核细胞可以有多个或没有细胞核
B．细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的
C．核膜是包被细胞核的单层膜，其外层可与内质网膜相连
D．核孔数目的多少与核质间物质交换和信息交流频率有关
√
2
4
3
题号
1
5
C　[有些真核细胞可以有多个或没有细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核，人的成熟的红细胞没有细胞核，A正确；细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的，如非洲爪蛙细胞有两个核仁，人类的细胞只有一个核仁，蛋白质合成旺盛的细胞中，其核仁较大，B正确；核膜是包被细胞核的双层膜，其外层可与内质网膜相连，C错误；核孔数目的多少与核质间物质交换和信息交流频率有关，代谢旺盛的细胞，核质之间物质交换频繁，核孔数量多，D正确。]
2
4
3
题号
1
5
2．小麦的遗传信息储存于它的(　　)
A．DNA分子，存在于细胞核中
B．DNA或RNA分子，存在于细胞核与细胞质中
C．DNA和RNA分子，存在于细胞核与细胞质中
D．DNA分子，存在于细胞核与细胞质中
√
D　[真核细胞中有DNA和RNA两种核酸，其中DNA是遗传物质，遗传信息储存在DNA中，DNA存在于细胞核与细胞质中，所以D正确，A、B、C错误。]
2
4
3
题号
1
5
3．下列有关细胞核结构与功能的叙述，不正确的是(　　)
A．核膜共具有两层磷脂分子层，蛋白质分布其中
B．核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的通道
C．染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体
D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
√
A　[核膜共具有四层磷脂分子层，蛋白质分布其中，A错误；核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道，核内外大分子物质的交换离不开核孔，B正确；染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体，C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正确。]
2
4
3
题号
1
5
4．以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是(　　)
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．该实验可以证明细胞核的功能
D．该实验结果可以说
明细胞只有保持结构完
整性才能正常进行各项
生命活动
√
2
4
3
题号
1
5
D　[三组实验说明细胞核和细胞质是互相依存的关系，是统一的整体，细胞是最基本的生命系统，只有保持细胞结构完整性才能正常进行各项生命活动，D正确，ABC错误。]
2
4
3
题号
1
5
5．如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图，请据图回答下列问题。(在[　]填标号，__________________________填相应的名称)
2
4
3
题号
1
5
(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)在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是________。
(3)[3]主要由蛋白质和_____组成，蛋白质是通过[　]___________进入细胞核的。其中[4]______与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
真核
电子
染色质
DNA
2
核孔
核仁
2
4
3
题号
1
5
(4)图中可见[　]__________和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。
(5)全面阐述细胞核的功能：________________________________
_____________________________________________________。
1
内质网
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传
的控制中心
2
4
3
题号
1
5
解析：(1)只有在真核细胞中，使用电子显微镜才可以看到细胞核的具体结构。(2)在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是染色质。(3)图中[3]为染色质，其主要成分是蛋白质和DNA；蛋白质属于大分子化合物，其在核糖体上合成后通过[2]核孔进入细胞核内，[4]核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。(4)[1]内质网和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。(5)细胞核的功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
课时分层作业(7)
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细胞核是细胞生命活动的控制中心
（WORD版）
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夯实基础知识 · 熟悉命题方式
自我检测提能 · 及时矫正不足
本节课掌握了哪些考点？
本节课还有什么疑问点？
课后训练
学习反思
课时小结
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