【天成教育】2022年高中生物必修一教師用書-3.3細胞核-系統(tǒng)的控制中心

一、細胞核的分布、結(jié)構(gòu)與功能1．分布除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物的成熟紅細胞等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。2．結(jié)構(gòu)a．核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。b．核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。c．染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中DNA是遺傳信息的載體。d．核孔：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息溝通。3．功能細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的把握中心。二、模型構(gòu)建及細胞概述1．模型建構(gòu)(1)含義：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對生疏對象所作的一種簡化的概括性的描述。(2)類型：物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。(3)舉例：沃森和克里克制作的有名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型就是物理模型。2．細胞在生命系統(tǒng)中的地位(1)結(jié)構(gòu)特點：①細胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單而精致。②各組分之間分工合作成為一個整體，使生命活動能夠在變化的環(huán)境中自我把握、高度有序地進行。(2)地位：細胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。一、細胞核的功能1．認真分析教材P52[資料分析]，思考與爭辯下列問題：(1)資料1說明白美西螈皮膚顏色是由細胞質(zhì)還是細胞核把握的？為什么？提示：美西螈皮膚顏色是由細胞核把握的。細胞核中有DNA，DNA儲存著遺傳信息，能通過把握蛋白質(zhì)合成來把握生物的性狀。(2)分析資料2中蠑螈受精卵的橫縊試驗，得出怎樣的結(jié)論？提示：沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。(3)分析資料3變形蟲的切割試驗，你能得出怎樣的結(jié)論？提示：細胞核是細胞生命活動的把握中心。(4)分析資料4傘藻嫁接和核移植試驗，想一想生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建主要與細胞質(zhì)還是細胞核有關(guān)？提示：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建主要與細胞核有關(guān)。(5)綜合分析[資料分析]中的四個試驗，嘗試歸納細胞核具有什么功能？提示：細胞核具有把握細胞代謝和遺傳的功能。2．推斷下列說法是否正確：(1)細胞核位于細胞的正中心，所以它是細胞的把握中心。(×)(2)DNA上儲存著遺傳信息，DNA是遺傳信息的載體。(√)二、細胞核的結(jié)構(gòu)1．將下列功能與其結(jié)構(gòu)連接起來2．思考并回答下列問題(1)依據(jù)細胞核各部分結(jié)構(gòu)和功能分析，什么樣的細胞核孔較多、核仁較大？提示：代謝旺盛的細胞核孔數(shù)量較多、核仁體積相對較大。(2)核孔是一個簡潔的通道嗎？一切大分子物質(zhì)都要由核孔通過嗎？提示：核孔不是一個簡潔的通道，而是包含有一個簡單而精細的結(jié)構(gòu)體系。核孔是溝通核質(zhì)物質(zhì)溝通的通道，可以有選擇地轉(zhuǎn)運核內(nèi)外的物質(zhì)。(3)染色質(zhì)和染色體之間有什么聯(lián)系？提示：是同一種物質(zhì)在不同細胞時期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：染色質(zhì)eq\o(,\s\up7(高度螺旋化、縮短變粗（分裂時）),\s\do5(解螺旋、成為細絲狀（分裂結(jié)束）))染色體三、模型構(gòu)建及細胞概述推斷下列說法是否正確1．拍攝洋蔥鱗片葉表皮細胞的顯微照片就是構(gòu)建了細胞的物理模型。(×)2．細胞只有保持完整性，才能正常地完成其生命活動。(√)一、細胞核功能理解1．細胞核是遺傳信息庫。細胞核是遺傳物質(zhì)DNA儲存和復(fù)制的主要場所，DNA攜帶遺傳信息，并通過復(fù)制由親代傳給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。2．細胞核是細胞代謝和遺傳的把握中心，細胞核通過把握酶和蛋白質(zhì)的合成，進而把握細胞代謝和生物性狀。二、核孔數(shù)量、核仁大小與細胞代謝的關(guān)系1．代謝旺盛的細胞中物質(zhì)交換和信息溝通量大，所以核孔數(shù)目多。2．蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核糖體數(shù)目多，核仁體積較大。三、染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)染色體不同點存在時期分裂間期分裂期形態(tài)極細的絲狀呈圓柱狀或桿狀相同點成分主要是DNA和蛋白質(zhì)特性易被堿性染料染成深色功能遺傳物質(zhì)的主要載體關(guān)系同一種物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：[特殊提示]核膜和核仁均在細胞的分裂過程中周期性地消逝和重建；染色體與染色質(zhì)在細胞分裂過程中周期性地相互轉(zhuǎn)化。四、對細胞是一個統(tǒng)一整體的理解1．結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，彼此不行代替。2．細胞膜位于細胞質(zhì)的外面，保證細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分的相對穩(wěn)定；細胞內(nèi)的各種生物膜在功能上分工、協(xié)作，保證細胞生命活動高效、有序地進行。3．細胞核與細胞質(zhì)缺一不行，它們在功能上協(xié)調(diào)全都，親密協(xié)作。[例1]下面為典型細胞核及其四周部分結(jié)構(gòu)示意圖。請據(jù)圖回答：(1)只有在________細胞中，使用電子顯微鏡才可以看到此圖所表示的結(jié)構(gòu)。(2)在細胞有絲分裂過程中，[]________高度螺旋化，成為________。(3)由圖中可見[1]________和[]________的連通，使細胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密。(4)圖中[2]的功能是____________________________________________________。[3]主要是由________和________組成的；核糖體的合成與圖中[]________有關(guān)。[解析](1)細胞核的有無是真核細胞與原核細胞的根本區(qū)分，只有在真核細胞中才能觀看到細胞核。(2)細胞核主要由核膜、核仁、染色質(zhì)三部分構(gòu)成。核膜把細胞核和細胞質(zhì)分開，并把握細胞核與細胞質(zhì)間的物質(zhì)交換。(3)核膜上有核孔，是RNA和蛋白質(zhì)的通道。(4)染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，是遺傳物質(zhì)的主要載體，染色質(zhì)螺旋變粗形成染色體。核仁與核糖體的形成有關(guān)。[答案](1)真核(2)[3]染色質(zhì)染色體(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[5]核膜(4)實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息溝通DNA蛋白質(zhì)[4]核仁[例2]為了爭辯細胞核的作用，一位生物學(xué)家爭辯了100個細胞，他把每個細胞都分成含有細胞核和不含細胞核兩個部分，然后把這些細胞放在同樣的條件下培育，結(jié)果如下：時間/天12341030細胞無核部分的存活個數(shù)816220000細胞有核部分的存活個數(shù)797877746765(1)此試驗可說明細胞核的什么功能？________________________________。(2)有核部分在30天內(nèi)仍有肯定的細胞死亡，其緣由是：①______________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)培育一天后的結(jié)果，是否能說明在第一天中無核部分的生活力比有核部分的生活力強？為什么會消滅這樣的結(jié)果？__________________________________________。(4)細胞核的作用既然如此重要，那么你能針對人的成熟紅細胞沒有細胞核供應(yīng)一種合理的解釋嗎？_______________________________________。[解析](1)由表中信息可知，無核組培育三天后就全部死亡，而有核組則不會消滅該現(xiàn)象，由此說明細胞核具有把握細胞代謝的作用。(2)有核組在培育30天內(nèi)也存著肯定細胞的死亡，可能的緣由是：①細胞受到創(chuàng)傷而死亡；②細胞正常年輕死亡。(3)培育1天的結(jié)果不能說明問題，由于培育時間太短，統(tǒng)計可能消滅誤差，尤其是試驗樣本數(shù)太少。(4)人的成熟紅細胞沒有細胞核，這與其攜帶氧、運輸氧的功能相適應(yīng)，成熟的紅細胞失去了細胞核，可以騰出更大的空間容納血紅蛋白，以提高運輸氧的力量。[答案](1)把握代謝(細胞核的重要作用)(2)①試驗操作使部分細胞損傷，進而導(dǎo)致其中一些細胞死亡②部分細胞的正常年輕、死亡(3)不能。培育一天后的結(jié)果差異，應(yīng)是統(tǒng)計誤差，由統(tǒng)計的樣本不夠大造成的(4)紅細胞在形成時，其代謝程序已由有核的造血干細胞確定(或為紅細胞含有的血紅蛋白供應(yīng)了必要的空間，以加強血紅蛋白對氧氣的運輸)(答案合理即可)試驗的對比原則對比原則是設(shè)計和實施試驗的原則之一。通過設(shè)置對比試驗，既可排解無關(guān)變量的影響，又可增加試驗結(jié)果的可信度和說服力。如上述題中，有細胞核與無細胞核就形成了對比。[課堂歸納][網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]填充：①細胞質(zhì)②載體③核糖體