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一、细胞核的分布、结构与功能1．分布除了高等植物成熟的和哺乳动物的等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。2．结构a．核膜：膜，把核内物质与分开。b．核仁：与的合成以及的形成有关。c．：主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA是的载体。d．核孔：实现之间频繁的物质交换和信息交流。3．功能细胞核是，是细胞的控制中心。筛管细胞成熟红细胞双层细胞质某种RNA核糖体染色质遗传信息核质遗传信息库代谢和遗传二、模型构建及细胞概述1．模型建构(1)含义：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种的描述。(2)类型：模型、模型、数学模型等。(3)举例：沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型就是模型。2.细胞在生命系统中的地位(1)结构特点：①细胞作为基本的，其结构复杂而精巧。②各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中、地进行。(2)地位：细胞既是生物体结构的，也是生物体的基本单位。简化的概括性物理概念生命系统自我控制基本单位高度有序物理代谢和遗传一、细胞核的功能1．仔细分析教材P52[资料分析]，思考与讨论下列问题：(1)资料1说明了美西螈皮肤颜色是由细胞质还是细胞核控制的？为什么？(2)分析资料2中蝾螈受精卵的横缢实验，得出怎样的结论？提示：美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的。细胞核中有DNA，DNA储存着遗传信息，能通过控制蛋白质合成来控制生物的性状。提示：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。(3)分析资料3变形虫的切割实验，你能得出怎样的结论？(4)分析资料4伞藻嫁接和核移植实验，想一想生物体形态结构的构建主要与细胞质还是细胞核有关？(5)综合分析[资料分析]中的四个实验，尝试归纳细胞核具有什么功能？提示：细胞核是细胞生命活动的控制中心。提示：生物体形态结构的构建主要与细胞核有关。提示：细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。2．判断下列说法是否正确：(1)细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心。()(2)DNA上储存着遗传信息，DNA是遗传信息的载体。()×√2．思考并回答下列问题(1)根据细胞核各部分结构和功能分析，什么样的细胞核孔较多、核仁较大？(2)核孔是一个简单的通道吗？一切大分子物质都要由核孔通过吗？(3)染色质和染色体之间有什么联系？提示：代谢旺盛的细胞核孔数量较多、核仁体积相对较大。提示：核孔不是一个简单的通道，而是包含有一个复杂而精细的结构体系。核孔是沟通核质物质交流的通道，可以有选择地转运核内外的物质。提示：是同一种物质在不同细胞时期的两种存在状态，转化关系为：三、模型构建及细胞概述判断下列说法是否正确1．拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型。()2．细胞只有保持完整性，才能正常地完成其生命活动。()×√一、细胞核功能理解1．细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质DNA储存和复制的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。2．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。二、核孔数量、核仁大小与细胞代谢的关系1．代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多。2．蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目多，核仁体积较大。三、染色质与染色体染色质染色体存在时期分裂间期分裂期不同点形态极细的丝状呈圆柱状或杆状成分主要是DNA和蛋白质特性易被碱性染料染成深色相同点功能遗传物质的主要载体关系同一种物质在不同时期的两种存在状态，转化关系为：[特别提醒]核膜和核仁均在细胞的分裂过程中周期性地消失和重建；染色体与染色质在细胞分裂过程中周期性地相互转化。四、对细胞是一个统一整体的理解1．结构上相互联系，彼此不可代替。2．细胞膜位于细胞质的外面，保证细胞内部结构、成分的相对稳定；细胞内的各种生物膜在功能上分工、协作，保证细胞生命活动高效、有序地进行。3．细胞核与细胞质缺一不可，它们在功能上协调一致，密切配合。[例1]下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答：(1)只有在________细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。(2)在细胞有丝分裂过程中，[]_____高度螺旋化，成为_____。(3)由图中可见[1]________和[]________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。(4)图中[2]的功能是____________________________。[3]主要是由________和________组成的；核糖体的合成与图中[]________有关。[解析](1)细胞核的有无是真核细胞与原核细胞的根本区别，只有在真核细胞中才能观察到细胞核。(2)细胞核主要由核膜、核仁、染色质三部分构成。核膜把细胞核和细胞质分开，并控制细胞核与细胞质间的物质交换。(3)核膜上有核孔，是RNA和蛋白质的通道。(4)染色质是由DNA和蛋白质构成的，是遗传物质的主要载体，染色质螺旋变粗形成染色体。核仁与核糖体的形成有关。[答案](1)真核(2)[3]染色质染色体(3)内质网[5]核膜(4)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流DNA蛋白质[4]核仁[例2]为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了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：时间/天12341030细胞无核部分的存活个数816220000细胞有核部分的存活个数797877746765(1)此实验可说明细胞核的什么功能？__________________________。(2)有核部分在30天内仍有一定的细胞死亡，其原因是：①__________________________；②____________________________。(3)培养一天后的结果，是否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？为什么会出现这样的结果？___________________________________________。(4)细胞核的作用既然如此重要，那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？__________________________________________________________。[解析](1)由表中信息可知，无核组培养三天后就全部死亡，而有核组则不会出现该现象，由此说明细胞核具有控制细胞代谢的作用。(2)有核组在培养30天内也存着一定细胞的死亡，可能的原因是：①细胞受到创伤而死亡；②细胞正常衰老死亡。(3)培养1天的结果不能说明问题，因为培养时间太短，统计可能出现误差，尤其是实验样本数太少。(4)人的成熟红细胞没有细胞核，这与其携带氧、运输氧的功能相适应，成熟的红细胞失去了细胞核，可以腾出更大的空间容纳血红蛋白，以提高运输氧的能力。[答案](1)控制代谢(细胞核的重要作用)(2)①实验操作使部分细胞损伤，进而导致其中一些细胞死亡②部分细胞的正常衰老、死亡(3)不能。培养一天后的结果差异，应是统计误差，由统计的样本不够大造成的(4)红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定(或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输)(答案合理即可)实验的对照原则对照原则是设计和实施实验的原则之一。通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。如上述题中，有细胞核与无细胞核就形成了对照。填充：①细胞质②载体③核糖体④物质⑤信息⑥代谢⑦遗传1．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。2．核孔是RNA和蛋白质等大分子进出的通道。3．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态，主要成分是DNA和蛋白质。4．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。5．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。6．模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。1．蝾螈受精卵横缢实验、伞藻核移植实验不能说明()A．细胞分裂与细胞核有关B．伞帽的形状与细胞核有关C．伞帽的形状与细胞膜有关D．细胞核控制着细胞的代谢和遗传解析：蝾螈受精卵横缢实验结果是有核部分能够分裂发育形成胚胎，无核部分则停止分裂发育，说明细胞核与细胞分裂有关；伞藻核移植实验结果是伞帽形状总是与提供细胞核的亲代相同，说明了伞帽的形状与细胞核有关。综合分析，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。答案：C2．如图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明()A．细胞质控制着细胞的性状B．细胞核控制着细胞的性状C．细胞质与细胞分裂、分化密切相关D．细胞核与细胞分裂、分化密切相关解析：胚胎发育过程是由一系列细胞分裂和细胞分化过程来完成的。该实验中保留细胞核的一侧组织细胞发育成了完整胚胎，而没有细胞核的一侧不发育，说明细胞核对细胞分裂、分化起重要作用。答案：D3．细胞核与细胞质之间的大分子物质交换的通道是()A．核膜B．胞间连丝C．核孔D．核仁解析：核孔是细胞核与细胞质之间进行大分子物质交换的通道。答案：C4．细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列有关叙述中，不正确的是()A．核膜是双层膜结构，能把核内物质与细胞质分开B．染色质主要由DNA和蛋白质组成C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关D．核孔实现了细胞间的信息交流解析：核孔是细胞质与细胞核物质变换的通道，实现了核质之间的物质交换，但并不是细胞间的信息交流，细胞间信息交流应是不同细胞之间的关系。答案：D5．关于染色质和染色体关系的叙述，正确的是()A．不同细胞分裂时期的不同物质B．不同细胞分裂时期的同一物质C．同一细胞分裂时期的同一物质D．同一细胞分裂时期的不同物质解析：染色质和染色体的组成相同，都是由DNA和蛋白质组成的。它们的形态不同，在间期是丝状的染色质状态，在分裂期是具有一定结构的染色体，因此，它们是同一物质在细胞不同分裂时期的两种形态。答案：B6．下面为细胞核结构模式图，据图回答：(1)图中对核内物质起屏障作用的是[]________，它是由________层膜构成的，细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[]________进入细胞核的。(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是[]________，遗传信息存在于其组分的________上。(3)结构[②]________的功能是________________________。(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异。___________________________________________。解析：细胞核由核膜(上有核孔)、染色质、核仁等组成，染色质由DNA和蛋白质组成。原核细胞没有由核膜包被的细胞核，只有拟核，DNA分子是裸露的。答案：(1)[③]核膜两[④]核孔(2)[①]染色质DNA(3)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关(4)原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁和染色质等结构，其DNA分子是裸露的