第7讲 细胞核——系统的控制中心
[考纲要求] 细胞核的结构和功能(Ⅱ)。
一、细胞核的结构和功能 1．细胞核的结构 (1)填写图中结构名称
a．核膜，b.染色质，c.核仁。 (2)写出图中结构的相应功能 ①b功能：是DNA的主要载体。
②c功能：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 ③d功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 2．细胞核的功能
(1)是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所。 (2)是细胞代谢和遗传的控制中心。
[解惑] (1)核膜是具有双层膜的结构，但不是具有双层膜的细胞器。 (2)核孔是RNA和某些蛋白质等大分子运输的通道，但遗传物质DNA不能通过核孔进出细胞核。 (3)因核糖体的形成与核仁有关，故蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。 二、模型建构 [判一判]
1．模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，分为物理模型、概念模型、数学模型等 ( √ )
2．模型描述时只能是定性的，不可以是定量的 ( × ) 3．DNA双螺旋结构模型属于物理模型；Nt＝N0λt属于数学模型 ( √ ) 4．显微镜下拍摄的照片属于模型 ( × ) 提示 照片是真实的，而模型是形式，故不属于模型。 三、细胞的完整性
1．细胞各组分之间分工合作，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。 2．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。
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考点一 聚焦细胞核的结构
1．比较染色质与染色体 名称 项目 同 种 物 质 成分相同 特性相同 功能相同 染色质 主要成分是蛋白质和DNA 易被龙胆紫溶液等碱性染料染成深色 遗传物质的主要载体 分裂间期 细长的丝状 分裂期 圆柱状或杆状 染色体 不同时期 不同形态 相互转化 高度螺旋化、缩短、变粗染色质解螺旋、成为细丝状染色体 (间期、末期) (前期、中期、后期) 2.核仁、核膜在细胞周期中的变化
在细胞分裂前期消失，末期重现；原核生物无核膜、核仁。 易错警示 与细胞核结构有关的5个提醒
(1)核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然是具有选择性的，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。
(2)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。 (3)核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。
(4)并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核。
(5)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.如图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述正 确的是 ( ) A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开 B．②是遗传物质DNA和RNA的载体 C．③与蛋白质的合成直接有关
D．④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质 答案 A
解析 根据图示可知：①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。
2．下列有关细胞核的叙述，正确的是 ( )
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A．①②是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化 B．③是由2层磷脂分子组成的
C．脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核 D．⑤是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所 答案 A
解析 ①②分别是染色质和染色体，均是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化。③是核膜，是由2层磷脂双分子层组成的。大分子物质进出细胞核都要通过核孔，但DNA例外，不能进出细胞核，而核苷酸属于小分子物质。 ⑤是核仁，它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关。
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审读题干信息的技巧
上面第2题为例：(1)按照不同部位的放大层次从图中获取信息并进行准确分析推断。 (2)借助题干信息“核孔具有选择性”并结合所学知识进行分析推断。 考点二 实验探究细胞核的功能
1．实验1：黑白美西螈核移植实验 (1)实验过程
(2)实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。
(3)实验分析：本实验中有无对照？若无，则该如何设计？
答案 无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。
2．实验2：蝾螈受精卵横缢实验 (1)实验过程
(2)实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 (3)实验分析：本实验的对照类型有哪几种？ 答案 既有相互对照，又有自身前后对照。 3．实验3：变形虫切割实验 (1)实验过程
(2)实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。 (3)实验分析：本实验的对照类型有哪几种？ 答案 既有相互对照，又有自身前后对照。 4．实验4：伞藻嫁接与核移植实验 (1)伞藻嫁接实验过程
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(2)伞藻核移植实验过程
(3)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 (4)实验分析：设计伞藻核移植实验有什么作用？
答案 伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。
易错警示 有关细胞核的6个易错点 (1)凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞(植物的筛管细胞)；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。
(2)细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
(3)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性消失和重建。 (4)核孔、核膜均具有选择透过性。
(5)核孔的数目、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，核孔数目多，核仁较大。
(6)并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成形的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核。
3．伞藻是单细胞绿藻，其高度可达10厘米。生物学上常用它来研究细胞的有关功能。如图是伞藻嫁接实验和核移植实验过程示意图，请完成以下各题。
(1)嫁接实验的结果可以说明什么？
______________________________________________________________________。
(2)在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验，还有必要再做核移植实验吗？ ______________________________。说出你的理由：__________________________ ______________________________________________________________________。
(3)根据所学知识，请你推测并简述伞藻细胞质在伞帽形成过程中的作用：
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_____________________________________________________________________。
(4)指出选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料有什么好处(要求写两点)：①______________；②____________。
答案 (1)伞帽形态可能由细胞核决定(或伞帽形态与细胞核有关) (2)有必要 因为嫁接后的细胞中，有部分细胞质来自伞柄，部分细胞质来自假根，这样就不能肯定伞帽形态是否由细胞核决定 (3)构建伞帽的多种物质是在细胞质中通过多种代谢途径产生的 (4)①大型单细胞生物 ②伞帽形态差异明显 ③不同伞藻间容易嫁接
解析 (1)由图可以观测到进行了伞柄的嫁接后，其再生的伞帽与细胞核相对应，所以伞帽的产生可能受细胞核的控制。(2)实验的设计要符合单一变量的要求，要尽量保持实验中只有一个变量。
4.如图所示，科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接时，将甲的伞柄嫁接到 乙的假根上，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 答案 C
解析 在缺乏对照的情况下，仅根据图示所进行的操作和实验现象，无法得出细胞核的功能，只有在设置对照的情况下，才能得出细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心的结论。
“六看”法解答实验评价题
在解答实验评价题时，以实验原则为依据，做到“六看”：一看实验是否遵循单一变量原则，二看有无对照及对照设置是否合理；三看方案是否可操作、实验步骤是否完整、操作顺序是否合理；四看实验材料、仪器和药剂选择与使用是否合理；五看实验结果的预期是否合理；六看实验结论是否来源于实验现象及数据。 考点三 归纳提升“细胞的基本结构”
完善真核细胞知识结构网络图
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