高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞核的结构和功能图文ppt课件

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细胞核的功能探究实验细胞核的分布、结构、功能细胞是一个统一的整体构建模型
鉴从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植到母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。
克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样的，这说明了什么？
说明克隆牛的性状是由细胞核决定的。
有核生物和无核生物（指细胞核）
一、无细胞核生物（1）病毒（2）原核生物——无细胞核，有拟核（3）特殊的真核生物细胞——哺乳动物成熟的红细胞；高等植物成熟的筛管细胞等。二、有细胞核生物（有核膜为界限的成形细胞核）绝大多数的 真核生物
有多个细胞核，如草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞有上百个细胞核
资料1美西螈细胞核移植实验和资料4伞藻的嫁接及核移植实验证明了细胞核控制着生物的遗传与性状。【注意】美西螈细胞核移植实验缺乏对照实验，若增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的实验组，将增加实验的说服力。资料2横缢蝾螈受精卵实验和资料3变形虫切割实验证明了细胞核控制着生物的代谢。资料4伞藻的核移植实验可以排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证了细胞核的功能。蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞质对细胞核有影响的主要原因：首先，细胞核处在细胞质中，核物质代谢所需的原料都依赖于细胞质，核内大分子合成所需的能量也要依靠细胞质中氧化磷酸化形成的ATP；其次，细胞核中的蛋白质也是在细胞质中合成的，如组蛋白、非组蛋白、各种酶等。无核的细胞质不能长时间生存，这是由细胞核的功能决定的，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，故其寿命较短。总之，细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的，说明细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。
变形虫实验说明了细胞核与细胞质的关系
1. 以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析正确的是（ ）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. 实验①说明了细晌核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D. 该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统
1. 以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析正确的是（ D ）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. 实验①说明了细晌核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D. 该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统【解析】选D。将实验结果与实验的自变量联系起来下结论：实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验②和实验③说明的是细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。因此，细胞结构完整才能进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统。
2. 下图表示科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是（ ）A. 该实验证明了细胞核是遗传的控制中心 B. 该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C. 欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验D. 第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
2. 下图表示科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是（ C ）A. 该实验证明了细胞核是遗传的控制中心 B. 该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C. 欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验D. 第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同【解析】选C。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的功能，需要同时进行对照实验，以增加实验的说服力，故 C 合理；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心，故A、B不合理；因性状的表达除受细胞核中遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质和外界环境因素的影响，故D不合理。
3. 有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是（ ）A. 控制c性状发生的遗传信息来自细胞核B. 控制c性状发生的遗传信息来自细胞质C. c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的D. 细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
3. 有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是（ A ）A. 控制c性状发生的遗传信息来自细胞核B. 控制c性状发生的遗传信息来自细胞质C. c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的D. 细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生【解析】选A。细胞c的细胞膜和细胞质都来自细胞b，但细胞核来自细胞a，其性状与细胞a相同，说明控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，A正确，B、C错误；本实验无法说明细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生，而且细胞质中也有少量的遗传物质，D错误。
4. 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了（ ）A. 细胞核是细胞进行生命活动所必需的B. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所 C. 细胞核是细胞遗传特性的控制中心D. 人工去核的细胞一般不能存活很长时间
4. 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了（ A ）A. 细胞核是细胞进行生命活动所必需的B. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所 C. 细胞核是细胞遗传特性的控制中心D. 人工去核的细胞一般不能存活很长时间【解析】选A。根据题干信息可得出细胞核是细胞进行生命活动所必需的结构。
结构：核膜是不连续的双层膜，外膜的有些部位与内质网膜相连，其外表面有核糖体附着，内膜面面向核基质，其表面光滑，没有核糖体附着。功能：将核内物质与细胞质分开，控制离子和小分子进入细胞核。
结构：核膜上的孔状结构。功能：实现核质之间频繁的物质交换 和信息交流。可以选择性转运物质，允许蛋白质及RNA通过
结构：折光性强，易于其他结构区分。功能：与某种RNA的合成以 及核糖体的形成有关
结构：由DNA和蛋白质组成易被碱性染料染成深色。与染色体是同一 种物质在不同时期的两种形态。功能：是真核生物遗传物质的主要载体。
细胞核中易被碱性染料染色的物质。是两种不同时期的不同状态的同种物质。
1. 细胞核控制细胞的代谢，细胞核越活跃，细胞代谢越旺盛。细胞核越大，控制代谢的核物质才会越多;核孔越多，核物质与细胞质的物质交换才会越快。（细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。）2. 生命活动旺盛的细胞，核物质多，核孔多；代谢能力弱的细胞，核物质少，核孔少；蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大；蛋白质合成功能较弱的细胞，核仁较小。3. 在真核细胞中，蛋白质合成旺盛的细胞需要较多的核糖体，而核仁与核糖体的形成有关。故细胞核中会出现大核仁和多核仁以满足生命活动的需要。原核生物没有成形的细胞核，没有核仁，但细胞中仍有核糖体。
1. 物质进出细胞核并非都通过核孔（1）核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道。所以该过程物质穿过膜的层数为 0 。（2）小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输的方式实现的，而不通过核孔。所以该过程物质穿过膜的层数为 2 。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合结构，表现出明显的选择性，对进出核孔的物质具有严格的调控作用，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。3. 核仁不是遗传物质的储存场所核仁参与某种RNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布与染色体 ( 染色质 )上。4. 误认为核孔的数量和核仁大小是固定的核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。
1. 下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是（ ）A. 细胞中的染色质存在于细胞核中 B. 细胞核是遗传信息转录和翻译的场所 C. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D. 细胞核内遗传物质的合成需要能量
1. 下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是（ B ）A. 细胞中的染色质存在于细胞核中 B. 细胞核是遗传信息转录和翻译的场所 C. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D. 细胞核内遗传物质的合成需要能量【解析】选B。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，真核细胞中染色质存在于细胞核中，A、C正确；真核细胞的翻译过程发生在细胞质中，B错误；细胞核内遗传物质DNA的生物合成需要消耗能量，D 正确。
2. 下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是（ ）A. ①是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B. ②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所C. 蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核 D. 核孔对物质的运输具有选择性
2. 下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是（ A ）A. ①是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B. ②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所C. 蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核 D. 核孔对物质的运输具有选择性【解析】选D。图中①是染色质，是由蛋白质和DNA组成的丝状结构，选项A错误；②是核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，选项B错误；③是核孔，蛋白质和RNA可选择性通过核孔，但DNA不能通过核孔进出细胞核，选项C错误；核孔也具有选择透过性，选项 D 正确。
3. 下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是（ ） A. 染色质和染色体的成分相同 B. 染色质和染色体都是遗传物质的主要载体 C. 染色质和染色体都可以被碱性物质染成深色D. 染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中
3. 下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是（ D ） A. 染色质和染色体的成分相同 B. 染色质和染色体都是遗传物质的主要载体 C. 染色质和染色体都可以被碱性物质染成深色D. 染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中【解析】选D。染色质和染色体都分布在细胞核中，细胞质中无染色体或染色质。
4. 下列关于细胞核的叙述，正确的是（ ）A. 真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质B. 在光学显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔C. 真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行 D. 原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
4. 下列关于细胞核的叙述，正确的是（ C ）A. 真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质B. 在光学显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔C. 真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行 D. 原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别【解析】选C。真核细胞的核膜上有核孔，但脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质，A错误；在电子显微镜下可以观察到核膜、核仁和核孔，B错误；真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行，C正确；原核细胞的拟核除没有核膜外，也没有染色体等，D错误。
1. 从结构上看：细胞的各个组成部分是相互联系的，如细胞核和细胞质通过核孔相连通；核膜、内质网膜、细胞膜等相互连接形成生物膜系统；内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以通过囊泡相互转化。2 . 从功能上看：细胞的不同结构虽具有不同的生理功能，但却是协调配合的，如分泌蛋白的合成和分泌是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜等结构协同完成的。3. 从调控上看：细胞核是代谢的控制中心。细胞核内的DNA 通过控制蛋白质等物质的合成，调控细胞内的生命活动。4. 从与外界的关系上看：细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质和能量的交换以及信息交流；而与外界环境直接接触的细胞还要与外界环境进行物质和能量交换以信息交流。5. 从细胞核与细胞质的关系上看：细胞核不能脱离细胞质而独立存在，这是因为细胞核的生命活动必须依赖细胞质的物质和能量供应。无核的细胞质也不能长期生存。
（一）结构特点1. 细胞作为基本的生命系统，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 自我调控、高效有序地进行。（二）地位细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
1. 细胞是一个有机的统一整体。下列有关叙述错误的是（ ）A. 细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动B. 病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成C. 离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成所有生命活动D. 离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立地完成所有生命活动
1. 细胞是一个有机的统一整体。下列有关叙述错误的是（ C ）A. 细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动B. 病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成C. 离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成所有生命活动D. 离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立地完成所有生命活动【解析】选C。离开细胞的细胞器，在适宜条件下只能完成部分生命活动，但不能独立地完成所有的生命活动。
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，根据这一事实可以推测（ ）A. 细胞中的蛋白质主要由核仁合成B. 核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 C. 无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D. 核仁中有DNA，并控制蛋白质的合成
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，根据这一事实可以推测（ B ）A. 细胞中的蛋白质主要由核仁合成B. 核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 C. 无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D. 核仁中有DNA，并控制蛋白质的合成【解析】选B。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，根据题意可知，核仁应与组成核糖体的必需物质的合成有关。
模型的概念：人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述
模型的类型：（1）物理模型：以实物或者图画形式直观地表达认识对象的特征。把握本质特征，按照一定的比例放大和缩小。例如沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型等。（2）概念模型：是指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型。如：对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等。（3）数学模型：是指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及内在联系的数学表达式。如：酶活性受温度(PH值)影响示意图，不同细胞的细胞周期持续时间等
1. 以下关于物理模型的说法，正确的是（ ）A. 通过抽象的形式来表达认识对象的特征 B. 把事物的共同特点抽出来加以概括C. 用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征D. 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
1. 以下关于物理模型的说法，正确的是（ D ）A. 通过抽象的形式来表达认识对象的特征 B. 把事物的共同特点抽出来加以概括C. 用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征D. 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征【解析】选D。
原核、真核细胞及动物、植物细胞判断
植物细胞的判断依据：有细胞壁、叶绿体、中心体的为低等植物细胞；有细胞壁、叶绿体，但无中心体的为高等植物细胞。动物细胞的判断依据：无细胞壁、大液泡、叶绿体，有中心体(哺乳动物成熟红细胞除外)。原核细胞的判断依据：无以核膜为界限的细胞核，只含有核糖体一种细胞器。
是否具有以核膜为界限的细胞核