第3節細胞核的結構和功能

課堂互動探究案

課程標準

闡明遺傳信息主要貯存在細胞核中。

素養達成

水

平

T

水

平

：

鬻

水9E

功

平

?點

生命嶼科學思維科學探究社會責任

設疑激趣

細胞內部像一個繁忙的工廠，在細胞質中有許多忙碌不停的“車間

如此多的“車間”要正常運行，必須要有廠長的正確領導和控制，可以說

廠長是整個工廠的核心。

那么在細胞這個工廠中，誰是核心呢？誰來控制細胞的生命活動?

夯基提能?分層突破一一互動?探究?智涂

探究點一細胞核功能的探究實驗

八帥何昱學

1.傘藻核移植的實驗，是對傘藻嫁接實驗的補充，請分析該實驗排除

了傘藻嫁接實驗中什么因素對實驗結果的干擾？

2.將草履蟲處理為細胞核和去核草履蟲兩部分，經過一段時間適宜

培養后，細胞核死亡，而去核草履蟲仍能存活一段時間，請分析原因。

3.人們利用單細胞真核生物a、b做了如下實驗，請分析:

培養一

d

段時間

b

(注：“X”與“?”分別代表a、b細胞的細胞核。)

⑴據圖推斷控制c性狀的遺傳信息來自哪一部分?

⑵推測d的形態應該和哪種細胞類似?

⑶該實驗說明了什么？

(4)原核生物細胞代謝和遺傳的控制中心是哪里?

鄉智海筆記|

［名師提醒］

1.真核細胞不是都有一個細胞核，如植物成熟的篩管細胞和哺乳動

物成熟的紅細胞就沒有細胞核；有些真核細胞有2個細胞核，如雙小核草

履蟲；有的有多個核，如人的骨骼肌細胞中的細胞核可達數百個。

2.沒有細胞核的真核細胞，既不能生長也不能分裂，如哺乳動物成

熟的紅細胞，人工去核的細胞一般不能存活太久。

T帥說核虺

1.兩種美西螺的核移植

(1)實驗方法:

黑色美西螺胚胎移入白色美西媒發.美西螺全

細胞的細胞核一|去核卵細胞|一是黑色

(2)實驗分析：該實驗無對照組，對照組可設置為：

白色美西螺胚胎移入|黑色美西一|￡美西嫄全

細胞的細胞核一|去核卵細胞|一是白色

通過上述兩個實驗對照得出的結論才具有說服力，細胞核控制美西嫄

皮膚顏色的遺傳。

2.橫縊蝶蜘受精卵和將變形蟲切成兩當

有核的能分裂、

一半-分化

受精卵縊

無核的不能分裂、加核能分裂、

一半一分化—^分化

無

核

部一不能攝食、不生長、及

分裂、攝食、

變形蟲碎不分裂、對刺激無反應

(2)|核

對刺激有

.能生長、分裂、報

分反應

rr部

食對刺激有反應

.一②一…

分析：圖中①為相互對照，圖中②與①為自身的前后對照。在實驗中，

①的存在就可以保證實驗結果和結論的可靠性，而②的存在是對實驗的一

個補充。

3.傘藻嫁接與核移植

（1）實驗方法：

傘藻相互嫁接和核移植

（2）分析：傘藻核移植實驗可排除假根中其他物質的作用，從而證明

細胞核控制傘藻“帽”的形狀。

4.課本相關實驗歸納總結

錯誤!錯誤!錯誤！

錯誤!錯誤!錯誤！

5.細胞核與細胞質的關系

存活時間原因分析

單獨的細胞核很快死亡缺乏細胞質提供的營養和能量

細胞質中由細胞核控制合成的

存活一段時

單獨的細胞質物質在一段時間內仍可發揮作

間后死亡

ffl

細胞核與細胞質是相互依存的

細胞核+細胞質正常生活

統一整體

Y隨堂檢測?-

------傘柄（甲）

―細胞核

—假根（乙）

i.（合格考）如圖，科學家對兩種單細胞傘藻的幼體進行嫁接，將甲

的傘柄嫁接到乙的假根上，結果長出了乙的傘帽。下列有關敘述合理的是

（）

A.該實驗證明了細胞核是遺傳的控制由心

B.該實驗證明了細胞核是代謝的調控口心

C.欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗

D.該實驗證明了細胞質是遺傳的控制口心

2.（合格考）如圖所示科學家進行變形蟲的切割實驗，該實驗最能說

明（）

/I一/④

榜一鏟L於普.

A.細胞核控制細胞的分裂

B.細胞質控制細胞的遺傳

C.細胞核控制細胞的生命活動

D.細胞質控制細胞的分化

3.（等級考）下圖為某同學利用同位素標記法研究變形蟲細胞核功能

的實驗，據此推斷不正確的是（）

培養在無標記

培養在含rN

的尿朝碇核首

的尿嗨唯核

酸培養液中

甘酸培養液中

細胞核和細胞

首先在細胞質中均未發現

核中發現含

含"N的RNA

”N的RNA

細胞質中沒有細胞質中有

含“N的RNA含”N的RNA

A.RNA首先在細胞核中合成，然后釋放到細胞質中

B.細胞核可能通過控制RNA的合成間接控制細胞的代謝

C.若核質分離較長時間后進行移植，則B組實驗細胞質中可能無力

的RNA

D.A組培養液換用力標記的胸腺喀咤脫氧核甘酸進行實驗，可得到

相同的實驗結果

探究點二細胞核的結構

八帥回"

結合細胞核的結構示意圖分析:

1.核膜外層有時附著有核糖體，這說明什么？

2.大分子物質（RNA和蛋白質）也能通過核孔進出細胞核，是否說明

核孔不具有選擇性？

3.在所有的細胞中，核糖體的形成都一定與核仁有關嗎？

4.研究表明，真核生物的核孔數量和核仁大小都是可變的，推測它

們的變化和細胞代謝強度之間有什么關系？

鄉智派筆記］

［易錯提醒］對細胞核認識上的三個易誤點：

⑴物質進出細胞核并非都通過核孔。

①核孔是蛋白質、RNA等大分子物質進出細胞核的通道。

②小分子物質進出細胞核是通過核膜以跨膜運輸的方式實現的，也可

通過核孔進行運輸。

(2)并不是所有物質都能通過核孔。

核孔是由多種蛋白質構成的復合結構，表現出明顯的選擇性，如細胞

核中的DNA不能通過核孔進入細胞質。

(3)核仁不是遺傳物質的儲存場所。

核仁參與某種RNA的合成及核糖體的形成，細胞核中的遺傳物質分布

于染色體(染色質)上。

陛帥說核咽

1.核膜的結構與功能的關系

入：①雙層膜，外膜上附著許多核糖體，常與內質網相連:

結：

②核膜不是完仝連續的，其上具有核孔

構,

，③核膜是生物膜，主要由磷脂和蛋白質組成：

正定,

I&嬴麗疝亮麻碗面ij向M扇濟...!

功：②控制離子和力班子物質進出細胞核

能二③核孔是大分子物質進出細胞核的通道。代謝旺盛，

:的細胞中，核孔數量較多:

2.核仁的功能及特點

⑴核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。

⑵蛋白質合成旺盛的細胞中，核仁較大。

3.染色質與染色體

染色質染色體

不存在

分裂間期分裂期

同時期

點光學顯微鏡下能看到呈圓柱

形態細長的絲

狀或桿狀

相成分主要是DNA和蛋白質

同特性易被堿性染料染成深色

點功能遺傳物質的主要載體

同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態：

關系高度螺旋化、縮短變粗

染色質'解開螺旋、成為細絲狀染色體

（間期）（分裂期）

Q隨堂檢測。

L（合格考）對染色質和染色體的敘述小，錯誤的是（）

A.所有細胞的染色質都存在于細胞核中

B.染色質和染色體的形態結構和化學成分完全相同

C.染色質和染色體的主要成分都是DNA和蛋白質

D.染色質或染色體只存在于真核細胞的細胞核中

2.（合格考）真核細胞單位面積的核孔數目與細胞類型和代謝水平有

關。以下細胞中核孔數目最少的是（）

A.胰島細胞

B.造血干細胞

C.漿細胞（能分泌抗體）

D.口腔上皮細胞

3.（等級考）下列有關細胞核的結構和功能的敘述，不正確的是（）

A.核膜一一雙層膜，把核內物質與細胞質分開

B.染色質一一主要由DNA和蛋白質組成

C.核仁一一與RNA合成及核糖體形成有關

D.核孔一一DNA、RNA和蛋白質進出的通道

4.（等級考）觀察如圖所示的模式圖，相關說法不正確的是（）

A.圖中3為核仁，代謝旺盛的細胞中核仁較大

B.圖中2為核孔，通過該結構不僅可以實現核質之間頻繁的物質交

換，還可以實現信息交流

C.圖中4為核膜，它是一種雙層生物膜，具有選擇透過性，可將核

內物質與細胞質分開

D.圖中1為染色質，該結構與原核細胞中擬核的化學本質相同，均

為DNA分子

強化落實?學業達標一一歸納?提升?素養

2.核五是RNA和蛋白質等大分子物質進出的通道。

主

3.染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀

干

態，主要成分是DNA和蛋白質。

落

4.核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。

實

5.細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。

6.模型包括物理模型、概念模型和數學模型等。

高效課堂?實踐運用一一鞏固?達標?反饋

1.科學家用顯微技術除去變形蟲的細胞核，其新陳代謝減弱，運動

停止；重新植入細胞核后，發現其生命活動又能恢復。這說明了細胞核是

()

A.細胞代謝的主要場所

B.遺傳物質的儲存和復制場所

C.細胞遺傳特性的控制中心

D.細胞生命活動的控制中心

2.下列關于染色質的敘述中，不正確的是（）

A.容易被堿性染料染色

B.主要成分是DNA和蛋白質

C.是細胞核中極細的絲狀物

D.是核仁和核膜的主要構成物質

3.

如圖為再生能力很強的原生動物喇叭蟲，把它切成①②③三截，推測

能再生成喇叭蟲的是（）

A.①②③B.①

C.②D.③

4.細胞核控制著細胞代謝和遺傳的主要原因是（）

A.細胞核一般位于細胞的中央

B.細胞核中的DNA儲存著遺傳信息

C.核膜把核內物質與細胞質分開

D.核孔實現核質之間的物質交換

5.下圖為典型細胞核及其周圍部分結構示意圖。請據圖回答：

(1)只有在細胞中，使用電子顯微鏡才可以看到此圖所

表示的結構。

⑵在細胞有絲分裂過程中，[]高度螺旋化，成為

(3)由圖中可見⑴和[]的連通，使細胞質和核

內物質的聯系更為緊密。

(4)圖中⑵的功能是

[3]主要是由和組成的；核糖體的合成與圖中

[]有關。

疑難解答?名師指津一一釋疑?解惑?教材

盟問題探討

提示：說明了克隆牛的性狀主要是由細胞核決定的。

?思考?討論

1.提示：美西蜘皮膚的顏色是皮膚表皮細胞內的色素決定的。表皮

細胞內能合成黑色素，使皮膚呈黑色，不能合成黑色素的，皮膚呈白色。

細胞內黑色素的合成是由細胞核控制的。

2.提示：沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。

3.提示：細胞核是細胞生命活動的控制中心。

4.提示：傘藻的形態結構特點取決于細胞核。

6.提示：細胞核具有控制細胞代謝與遺傳的功能。

E旁欄問題

提示：同一生物體內的所有細胞都來自于受精卵的分裂，細胞內的

“藍圖”都是一樣的。體內細胞的形態、結構和功能多樣，是細胞分化的

結果。

?練習與應用

?、概念檢測

1.(1)V(2)"2.C3.D

二、拓展應用

1.提示：染色體呈高度螺旋狀態，這種狀態有利于在細胞分裂過程

中遺傳物質的移動并平均分配到子細胞中去，而染色質處于細絲狀，有利

于DNA完成復制、轉錄等生命活動。

2.提示：有性生殖的子代繼承了雙親的遺傳信息，在子代中雙親的

遺傳物質得到了重新組合，從而大大增加了適應多變環境的能力，也為進

化提供了原材料。克隆是無性繁殖的產物，克隆動物與親代的遺傳物質是

一樣的，沒有什么變化，因而降低了適應環境的能力，如果克隆對某種疾

病具有易感性，就可能帶來災難性的后果；在社會學意義上，克隆人是沒

有傳統意義上的父親和母親,這可能會沖擊原有的家庭和社會觀念,等等。

第3節細胞核的結構和功能

夯基提能?分層突破

探究點一

【師問導學】

1.排除了假根中其他物質對實驗結果的影響，進一步驗證了細胞核

的功能。

2.細胞質為細胞核提供營養和能量，離開細胞質，細胞核不能單獨

存在；細胞核控制細胞的代謝，沒有細胞核，細胞質內已合成的蛋白質能

在一段時間內發揮作用。

3.(Da的細胞核。⑵和b類似。

(3)細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。

(4)原核生物的擬核是遺傳物質儲存的主要場所，是細胞代謝和遺傳

的控制中心。

【隨堂檢測】

1.解析：據題意，該題沒有設置對照實驗，不能對實驗結果作出合

理的推斷。

答案：c

2.解析：由題圖實驗可知，將變形蟲切割后，含有細胞核的部分能

正常生長、攝食，不含有細胞核，只有細胞質的部分不能攝食也不能生長，

這說明細胞核對于控制細胞生命活動具有重要作用。

答案：C

3.解析：尿喀暖是合成RNA的原料，由圖可知，在細胞核中首先發

現被，5N標記的RNA,然后在重組細胞的細胞質中發現被,5N標記的RNA,

說明RNA首先在細胞核中合成，然后釋放到細胞質中；細胞核可以通過控

制RNA的合成來控制蛋白質的合成，進而控制細胞的代謝；若核質分離較

長時間，可能由于細胞核缺乏物質和能量供應導致死亡，這樣B組重組細

胞質中無15N標記的RNA；胸腺唏呢脫氧核甘酸是合成DNA的原料，A組培

養液換用,標記的胸腺嗑咤脫氧核甘酸進行實驗，若進行DNA合成，則

可在細胞核中發現被"N標記的DNA；但DNA不進入細胞質，所以在細胞

質中沒有被項標記的DNA,若DNA不合成，則在細胞核與細胞質中都無

,5N標記的DNAo

答案：D

探究點二

【師問導學】

1.核膜外層也是細胞代謝的場所。

2.不是。核孔也具有選擇性，如核內合成的RNA可以通過核孔到細

胞質中，但是DNA和染色質就不能通過核孔到細胞質中。

3.真核細胞中核糖體的形成與核仁有關，原核細胞中無核仁，核糖

體的形成與核仁無關。

4.代謝旺盛的細胞中物質交換和信息交流量大，所以核孔數目多；

蛋白質合成旺盛的細胞中，核糖體數目多，核仁的體積大。

【隨堂檢測】

1.解析：染色質是真核細胞細胞核中特有的結構，所有細胞的染色

體都存在于細胞核中，A、D正確；染色質和染色體是同一物質在細胞不

同時期的兩種存在狀態，染色質和染色體的形態不同，B錯誤；染色質和

染色體的主要成分都是DNA和蛋白質，C正確。

答案：B

2.解析：胰島細胞具有分泌激素的功能，造血干細胞能夠增殖、分

化為血細胞，漿細胞能夠分泌抗體，這三種細胞代謝旺盛，核孔數目較多；

口腔上皮細胞是高度分化的體細胞，不能分裂增殖，代謝不旺盛，因此其

核孔數目最少。

答案：D

3.解析：核膜是雙層膜，把核內物質與細胞質分開，A正確；染色

質主要由DNA和蛋白質組成,B正確;核仁與R