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2019-2020年高二生物 系統(tǒng)的控制中心 細胞核導(dǎo)學(xué)案 蘇教版 1. 資料分析 資料1：科學(xué)家用黑白兩種美西螈(一種兩棲動物)做實驗，將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中。移植后長大的美西螈，全部是黑色的。 資料2：科學(xué)家用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只有很少的細胞質(zhì)相連。結(jié)果，有核的一半能分裂，無核的一半則停止分裂。當(dāng)有核的一半分裂到16～32個細胞時，如果這時一個細胞核擠到無核的一半，這一半也會開始分裂。最后兩半都能發(fā)育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發(fā)育得慢一些。 蠑螈受精卵橫縊實驗 資料3：科學(xué)家做過這樣的實驗。將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半雖然仍能消化已經(jīng)吞噬的食物，但不能攝取食物；對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)；電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應(yīng)，失去的伸縮泡可以再生，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核一半的細胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核的一半一樣。如果及時植入同種變形蟲的另一個核，各種生命活動又會恢復(fù)。 資料4：傘藻由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，細胞核在基部?？茖W(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗，如下圖。 （1） 資料1中黑白兩種美西螈實驗說明：美西螈皮膚的顏色是由細胞核控制的。 （2） 資料2中蠑螈受精卵橫縊實驗說明：沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。 （3） 資料3中變形蟲切割實驗說明：細胞核是細胞生命活動的控制中心。 （4） 資料4中傘藻嫁接實驗說明：生物體的性狀是由細胞核控制。 2. 大量事實表明：細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，是細胞的“控制中心”。 【典題演示1】下圖為兩種單細胞傘藻的幼體相互嫁接的實驗示意圖。 （1） 上述實驗的大體過程是 ： ①將甲種傘藻的部分嫁接到乙種傘藻的上； ②將乙種傘藻的部分嫁接到甲種傘藻的上。 （2） 該實驗的結(jié)果是：① 。② 。（3） 實驗結(jié)果說明： 。 【方法指導(dǎo)】細胞核與細胞質(zhì)的關(guān)系細胞核和細胞質(zhì)是相互依存、相互制約的關(guān)系。細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。反過來，細胞核的生命活動必須依賴于細胞質(zhì)對它的物質(zhì)和能量供應(yīng)。 (1) 細胞核是遺傳信息庫：在真核生物細胞中，生命的遺傳物質(zhì)DNA存在于細胞核和細胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體中，但是主要存在于細胞核中。在細胞核中的DNA分子攜帶著控制一種生物生長、發(fā)育的幾乎全部遺傳信息。 (2) 細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心：細胞核中的DNA通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成。合成細胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)，主要包括結(jié)構(gòu)蛋白、功能蛋白，如酶、激素、抗體等。通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，或通過酶等來控制代謝過程，從而使生物體表現(xiàn)出一些性狀。 (3) 細胞核必須依賴于細胞質(zhì)對它的物質(zhì)和能量供應(yīng)：細胞核進行代謝活動的物質(zhì)和能量來自細胞質(zhì)，如DNA分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄所需的原料、酶、能量等。離開細胞質(zhì)，細胞核很快死亡，沒有細胞核，細胞質(zhì)也不能生存。 【變式訓(xùn)練1】下列有關(guān)生物結(jié)構(gòu)及其功能的敘述，不正確的是() A. 生物都有DNA和染色體 B. 細胞核與細胞質(zhì)保持連續(xù)的物質(zhì)交換 C. 細胞質(zhì)中的代謝反應(yīng)最終受細胞核控制 D. 染色質(zhì)和染色體的著色特性相同 二細胞核的結(jié)構(gòu) 1. 細胞核是由核膜、染色質(zhì)、核仁、核液組成。 (1) 核膜① 結(jié)構(gòu)：核膜是雙層膜，其上有核孔，核膜上有多種酶。如下圖： ② 功能：控制細胞核與細胞質(zhì)之間信息交流和物質(zhì)交換。如核內(nèi)mRNA經(jīng)核孔進入細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)由核孔進入細胞核；某些離子和小分子物質(zhì)如核苷酸等通過跨膜運輸出入核膜。 (2) 核仁：參與RNA的合成以及形成核糖體的場所。在有絲分裂過程中，核仁有規(guī)律地消失和重建。在蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核仁較大。 (3) 染色質(zhì)與染色體的關(guān)系如下： 染色質(zhì) 染色體 同種物質(zhì) 成分相同 主要是DNA和蛋白質(zhì) 特性相同 易被堿性染料染成深色 功能相同 遺傳物質(zhì)的主要載體 不同時期 分裂間期 分裂期 兩種形態(tài) 細長的絲 光鏡下能看到呈圓柱狀或桿狀結(jié)構(gòu) 總之，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核是細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所，是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。 【典題演示2】（xx山東卷）真核細胞單位面積的核孔數(shù)目與細胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細胞中核孔數(shù)目最少的是() A. 胰島細胞 B. 造血T細胞 C. 漿細胞 D. 口腔上皮細胞 【方法指導(dǎo)】(1) 分析染色質(zhì)和染色體的關(guān)系染色質(zhì)是細胞核中能被堿性染料染成深色的物質(zhì)，其主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)?！安煌瑫r期”指細胞分裂間期、細胞分裂期或不再進行分裂的細胞所處的時期。其關(guān)系可歸納如下： 染色體或染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)DNA的主要載體，它只存在于真核細胞的細胞核中。在真核細胞的細胞質(zhì)中(線粒體、葉綠體內(nèi))遺傳物質(zhì)僅單獨以DNA分子的形式存在，沒有蛋白質(zhì)與它結(jié)合形成染色質(zhì)(體)。在原核細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)以DNA分子的形式存在，因此說，原核細胞內(nèi)沒有染色體。 (2) 細胞核結(jié)構(gòu)與功能① 凡是無核細胞，即不能生長也不能分裂，如哺乳動物成熟紅細胞及植物的篩管細胞；人工去核的細胞一般也不能存活太久。② 翻譯時轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物RNA和在細胞質(zhì)中核糖體上合成但到細胞核內(nèi)發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)，一般是大分子物質(zhì)。因而通過核孔進出細胞核，不經(jīng)核膜。 【變式訓(xùn)練2】（xx淮陰調(diào)研）下列關(guān)于細胞的敘述，不正確的是( ) A. 細胞核內(nèi)存在易被堿性染料染成深色的物質(zhì) B. 核仁是與核糖體的形成有關(guān)的細胞器 C. 核孔是mRNA、酶等大分子物質(zhì)進出細胞核的通道 D.核膜的基本骨架是磷脂雙分子層 【變式訓(xùn)練3】下列關(guān)于染色質(zhì)的敘述中，不正確的是() A. 染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成 B. 染色質(zhì)主要是指細胞核內(nèi)容易被酸性染料染成深色的物質(zhì) C. 染色質(zhì)和染色體是細胞中同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài) D. 在分裂間期細胞核中，染色質(zhì)呈細長的絲狀，當(dāng)細胞進入分裂期時，染色質(zhì)細絲逐步變?yōu)槿旧w 三細胞基本結(jié)構(gòu)的歸納提升 (1) 真核細胞的結(jié)構(gòu)與功能歸納 (2) 細胞圖像的識別與判定 ① 顯微、亞顯微結(jié)構(gòu)圖像的判斷圖像中 ② 真核細胞、原核細胞圖的判斷 a. 有核膜（或有核膜圍成的真正細胞核），則為真核細胞。 b. 無核膜（或無核膜圍成的真正細胞核），則為原核細胞。 ③ 動植物細胞圖像的判斷 【典題演示3】xx年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予澳大利亞學(xué)者巴里馬歇爾和羅賓沃倫，以表彰他們20年前發(fā)現(xiàn)了幽門螺桿菌，并證明該細菌感染胃部會導(dǎo)致胃炎、胃潰瘍和十二指腸潰瘍。這一成果打破了當(dāng)時流行不能用抗生素治療胃病的醫(yī)學(xué)教條。下圖所示為幽門螺桿菌細胞模式圖，請據(jù)圖回答下列問題： （1） 幽門螺桿菌細胞由于具有結(jié)構(gòu)③ ，因此稱為細胞。 （2） 幽門螺桿菌細胞與植物細胞相比較，共同的結(jié)構(gòu)有 （填序號）。 （3） 幽門螺桿菌細胞壁①的主要成分是 。細胞器⑤的功能是。 （4） 請用文字與大小不同的圓圈，表示出原核生物、真核生物、乳酸菌、幽門螺桿菌、酵母菌、細菌、噬菌體等生物類群或生物間的從屬關(guān)系。 總結(jié)提升 【教師總結(jié)】 細胞是一個統(tǒng)一的整體 結(jié)構(gòu)：細胞核與細胞質(zhì)通過核孔相通核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜等相互連接成細胞內(nèi)完整的生物膜系統(tǒng) 功能：細胞各部分相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地完成各項生命活動 調(diào)控：細胞核是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心 與外界的聯(lián)系：不斷地與外界進行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換，與外界環(huán)境形成一個統(tǒng)一的整體 學(xué)習(xí)感悟