33 细胞核系统的控制中心精品学案Word版含答案.docx
《33 细胞核系统的控制中心精品学案Word版含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《33 细胞核系统的控制中心精品学案Word版含答案.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
33细胞核系统的控制中心精品学案Word版含答案
第3节 细胞核——系统的控制中心
学习目标
1．阐明细胞核的结构与功能（重难点）。
2.认同细胞核是生命系统的控制中心（重点）。
3.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
|基础知识|
一、细胞核的分布
1．无细胞核：
原核细胞。
2．高等植物成熟的筛管细胞无细胞核。
3．哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
二、细胞核的功能
1．实验分析（连线）
①美西螈核移植 a．细胞核控制细胞形态构建
②蝾螈受精卵横缢b．皮肤的颜色由细胞核控制
③变形虫切成两半c．细胞分裂和分化由细胞核控制
④伞藻嫁接、核移植d．细胞的生命活动由细胞核控制
答案 ①－b ②－c ③－d ④－a
2．细胞核的功能
（1）细胞核是遗传信息库。
（2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、细胞核的结构及模型建构
四、细胞在生命系统中的地位
1．结构特点
（1）结构复杂而精巧。
（2）各组分之间分工合作成为一个整体。
2．地位
（1）生物体结构的基本单位。
（2）生物体代谢和遗传的基本单位。
|自查自纠|
1．真核细胞染色体的主要成分是核糖核酸和蛋白质。
（ ）
2．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。
（ ）
3．细胞核控制着细胞的代谢和遗传，真核细胞都有细胞核。
（ ）
4．核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关，蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体多，核仁大。
（ ）
5．控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的。
（ ）
6．染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态。
（ ）
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.×
|图解图说|
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★细胞是一个统一的整体：
细胞核是整个细胞的指挥中心，各细胞器在结构上相互联系，在功能上分工合作。
________________________________________________________________________
精子几乎没有细胞质，哺乳动物红细胞没有细胞核，他们的寿命都很短，说明了什么？
提示：
细胞是一个统一的整体。
核质是相互依存的。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
探究点一 细胞核功能的有关实验
图一为用动物受精卵所做的实验，图二为伞藻嫁接实验，分析实验结果，思考以下问题：
1．分析图一的实验1和2，能得出什么结论？
分析实验3的结果又能得出什么结论？
提示 实验1和2分别说明细胞核和细胞质不能单独生存，实验③说明细胞只有保持完整性才能正常生存和繁殖。
2．综合分析图一的3个实验，可以说明细胞核与细胞质之间存在什么关系？
提示 综合分析3个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系
3．图二的实验结果是否能说明伞帽的性状一定是由细胞核所控制的？
为什么？
提示 不能说明，因为假根中除了细胞核以外，还有少量的细胞质，该实验并没有排除细胞质的作用。
4．要增强图二所示实验的说服力，还应增加一个什么实验？
提示 还应增加一个核移植的实验。
5．通过分析可以得出细胞核具有什么功能？
提示 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
【典例1】汉麦林（Hammerlin）的实验如下图所示，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断（a），再在近杯处切断（e），此中间的茎（b）置于海水中可再生一杯（c），但将此杯切掉后，不能再生第二个杯（d）；（e）处不能再生出其他部分；（a）处可以再生一完整个体（f），将其切断后的（g）处，还可再生一完整个体。
这个实验可以说明（ ）
①决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质
②决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核
③杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果
④（b）能再生一杯是因为（b）中含有与藻杯产生有关的物质
A．①②B．②③
C．②④D．③④
解析 茎（b）中含有细胞质，但不能再生第二杯（d），而且顶部（e）不能再生出其余部分，说明决定藻杯形态发生的遗传信息不可能来自于细胞质。
茎（b）中无细胞核，最终不能再生第二杯（d），而（a）处可以再生一完整的个体，可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核。
由题目所做实验不能确定杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质共同作用的结果。
茎（b）可再生一杯，说明地中海杯状藻中间茎内有与藻杯产生有关的物质。
答案 C
【跟踪训练】
1．如图为再生能力很强的原生动物喇叭虫，把它切成①②③三截，推测能再生成喇叭虫的是（ ）
A．①②③B．①
C．②D．③
解析 细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，是细胞生命活动的控制中心，因此只有含细胞核的一截（②）才能再生出喇叭虫。
答案 C
探究点二 细胞核的结构和功能
如图表示细胞核的结构模式图，据图思考下列问题：
1．细胞质中合成的蛋白质通过哪个结构进入细胞核？
是不是所有的物质都可以通过该结构？
提示 细胞质中合成的蛋白质要进入细胞核需通过⑥核孔。
核孔对物质的出入是有选择性的，并非所有的物质都可以通过核孔。
2．核仁的大小和核孔的数量并不是固定不变的。
比较唾液腺细胞和口腔上皮细胞，哪种细胞中核仁较大、核孔数量较多？
提示 唾液腺细胞中核仁较大，核孔数量较多。
3.④的名称是如何得来的？
在细胞分裂过程中，④的形状是如何变化的？
染色质和染色体的关系是什么？
提示 染色质容易被碱性染料染成深色而得名。
细胞分裂时，④为圆柱状或杆状，分裂结束时，④又成为细丝状。
染色质和染色体是同样的物质在不同时期的两种存在状态。
4．如果⑤被破坏，分泌蛋白还能否合成？
为什么？
提示 ⑤与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
如果⑤被破坏，则核糖体不能形成，没有核糖体不能合成分泌蛋白。
细胞核结构的四点提醒
（1）核膜、核仁和染色质都是真核细胞区别于原核细胞的重要特征。
（2）核膜具有选择透过性，允许离子和小分子通过；核孔也具有选择透过性，允许RNA和蛋白质通过，DNA不能通过。
（3）染色质和染色体是同种物质的两种形态，染色体只出现在细胞分裂过程中。
（4）细胞代谢越旺盛的细胞，核仁体积越大、核孔数量越多。
【典例2】下图表示某生物细胞核的结构组成，有关叙述错误的是（ ）
A．图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连
B．图示中有中心体，说明该生物为低等植物或动物
C．核孔是大分子物质进出细胞核的通道，不具有选择性，但核膜有选择透过性
D．在核仁中合成的RNA是组成核糖体的重要成分
解析 从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连，A正确；有中心体，说明该生物为低等植物或动物，B正确；核孔是大分子物质的通道，也具有选择透过性，如DNA不能从核孔中出来，C错误；核仁能够合成rRNA，它是组成核糖体的重要成分，D正确。
答案 C
【跟踪训练】
2．以下关于细胞核的叙述正确的是（ ）
A．核膜为双层膜，外膜的外表面附着有很多核糖体
B．不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的
C．细胞核内的液体叫做细胞液
D．核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道
解析 在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞液是指细胞内的液体，对于植物细胞主要是指液泡中的液体；核孔虽是某些大分子物质的运输通道，但并不是任意物质通过的通道，并且细胞核内的DNA分子一般只在核内储存或复制，并不进入细胞质。
答案 A
知识脉络
要点晨背
1.细胞核中的染色质是DNA的主要载体，所以细胞核是遗传信息库。
2.细胞核具有双层生物膜，膜上有核孔，核孔是核质之间进行物质交换和信息交流的通道。
3.核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。
4.染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种存在状态。
1．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新移入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。
这说明了细胞核是（ ）
A．细胞代谢的主要场所
B．遗传物质的贮存和复制场所
C．细胞遗传特性的控制中心
D．细胞生命活动的控制中心
解析 细胞核是遗传物质贮存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
题干中“去核后的变形虫新陈代谢减弱，而重新移入细胞核后，变形虫又能恢复生命活动”，说明细胞的生命活动与细胞核密切相关。
答案 D
2．下列人体细胞中，存活时间明显短于其他三种的是（ ）
A．心肌细胞
B．小肠绒毛上皮细胞
C．血液中成熟的红细胞
D．神经细胞
解析 血液中成熟的红细胞和其他三种细胞相比没有细胞核，所以寿命较短。
答案 C
3．对染色质和染色体的叙述错误的是（ ）
A．染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B．染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C．染色质和染色体的形态结构完全相同
D．染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中
解析 染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种存在状态。
答案 C
4．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 D
第1节 细胞膜——系统的边界
学习目标
1．体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法和过程（重点）。
2.简述细胞膜的成分和功能（重难点）。
|基础知识|
一、体验制备细胞膜的方法
1．实验原理：
将动物细胞放在清水里，细胞涨破，细胞内的物质流出即可得到。
2．实验过程及结果
选材：
猪（或牛、羊、人）的新鲜的（成熟）红细胞稀释液
↓
制作装片：
用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一小滴在载玻片上，盖上盖玻片
↓
观察：
用显微镜观察红细胞的正常形态（低倍镜→高倍镜）
↓
滴清水：
在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸吸引（引流法），注意不要把细胞吸跑
↓
观察：
持续观察细胞的变化
↓
结果：
凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜
二、细胞膜的成分及与功能的关系
1．成分
2．成分与功能的关系
（1）功能复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量多。
（2）与脂质或蛋白质结合为糖脂或糖蛋白，糖蛋白与细胞识别有关。
三、细胞膜的功能
1．将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
3．进行细胞间的信息交流
方式
实例
间接交流
激素随血液将信息传递给靶细胞
直接接触
精子和卵细胞之间的识别和结合
形成通道
高等植物细胞之间通过胞间连丝交流信息
四、植物细胞的细胞壁
1．主要成分
2．功能：
支持和保护细胞
|自查自纠|
1．选用兔、鸡的成熟的红细胞制备细胞膜，是因为该类细胞没有细胞壁、细胞核和多种细胞器。
（ ）
2．制备细胞膜时滴加的是生理盐水。
（ ）
3．细胞膜主要的化学成分有脂质、糖类、蛋白质。
（ ）
4．不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同。
（ ）
5．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
（ ）
6．植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶。
（ ）
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√
|图解图说|
纯化细胞膜的方法
细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构密度不一样，可采用离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★细胞癌变后。
细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，这是判断细胞是否癌变的指标之一。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★细胞膜控制物质的进出：
营养物质可以进入细胞，细胞产生的抗体、激素等可排出细胞，对细胞有害的物质不易进入细胞。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★植物细胞具有细胞壁，支撑和保护作用较强；动物细胞无细胞壁，支撑力较差。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
植物细胞最外层是细胞壁，为什么“系统的边界”是细胞膜？
提示：
“系统”指的是生命系统，细胞壁并不具有生命活性，是全透性的，不能控制物质进出细胞。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
探究点一 体验细胞膜制备的方法
1．实验材料的选择
请分析下列材料适合或不适合作为制备细胞膜的原因：
洋葱，鸡的红细胞，猪的成熟红细胞，大肠杆菌细胞
提示 洋葱：
不适合，因为具有细胞核和多种细胞器，且具有细胞壁。
鸡的红细胞；不适合，因为具有多种细胞核和多种细胞器。
猪的成熟红细胞：
适合，因为无细胞核和多种细胞器，且无细胞壁。
大肠杆菌细胞：
不适合，具有细胞壁。
2．实验处理方法
（1）制备红细胞稀释液时，用生理盐水而不能用蒸馏水，目的是________________________________________________________________________。
（2）如果该实验在试管中进行，当细胞破裂后，需用什么方法才能获得较纯净的细胞膜？
提示
（1）保持红细胞的正常形态
（2）采用不同转速离心的方法
制备细胞膜实验时选材的两个标准
（1）无细胞壁：
能使细胞吸水涨破，且避免了去除细胞壁的麻烦，因此选动物细胞而不选植物细胞。
（2）无细胞核和众多的细胞器：
避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离所带来的麻烦，因此选择只有细胞膜这一种生物膜的哺乳动物成熟的红细胞。
【典例1】某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜，并对其成分进行鉴定。
（1）应选取人的哪种细胞作实验材料（ ）
A．成熟红细胞B．神经细胞
C．白细胞D．口腔上皮细胞
（2）将选取的上述材料放入________中，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂。
（3）经过
（2）的实验步骤后，再用________法获得较纯净的细胞膜。
尝试解答________
解析 制备细胞膜时宜选用哺乳动物成熟的红细胞，因为其内没有细胞核和众多具膜结构的细胞器，避免了其他膜结构的干扰。
将红细胞置于蒸馏水中，使细胞吸水破裂发生溶血现象。
再通过离心的方法获得较纯净的细胞膜。
答案
（1）A
（2）蒸馏水 （3）离心
【跟踪训练】
1．制备细胞膜时，稀释红细胞的液体和使细胞涨破的方法分别是（ ）
A．清水，将其放入生理盐水中
B．9%的NaCl溶液，将其放入清水中
C．生理盐水，将其放入清水中
D．清水，将其放入9%的NaCl溶液中
解析 稀释红细胞应用生理盐水，以保持红细胞的正常形态；使红细胞涨破应用清水。
答案 C
探究点二 细胞膜的成分和功能
1．细胞膜的成分
大鼠肝细胞膜与人红细胞膜相比，功能复杂得多。
实验测得其化学成分如下表。
（表中数据均为质量分数%）
物质种类
膜的类别
蛋白质
脂质（主要是磷脂）
糖类
大鼠肝细胞膜
59
37
4
人红细胞膜
49
43
8
根据上表思考下列问题：
（1）将膜成分分离提纯后，加入双缩脲试剂，如果产生________反应，可以证明细胞膜成分中含有________，除此之外，细胞膜还含有________。
（2）为什么说不同细胞的细胞膜成分不完全相同？
（3）研究发现，大鼠肝细胞膜的功能要比人红细胞膜的要复杂，从细胞膜的成分分析，其原因是什么？
提示
（1）紫色 蛋白质 脂质（磷脂）和糖类
（2）因为不同细胞的细胞膜各种成分的含量不同
（3）大鼠肝细胞膜上的蛋白质种类和数量多于人的红细胞
探究细胞膜组成成分的实验设计思路
①用溶脂剂处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含有脂质。
②用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含有蛋白质，也可用双缩脲试剂检测蛋白质是否存在。
2．细胞膜的功能
（1）在质量分数为5%的葡萄糖溶液中滴入少量红墨水，然后用它培养癌细胞，一段时间后，观察到癌细胞内并未变红，但测得培养液中葡萄糖的浓度下降了。
该过程说明细胞膜能运输哪种物质？
它体现了细胞膜的哪种功能？
细胞膜行使该功能时有何特点？
提示 运输葡萄糖 控制物质进出细胞的功能 具有选择性
（2）下图表示三种细胞间信息交流方式。
①图
（1）所示的信息交流方式中，A细胞主要是________，产生的信息分子主要是____________，需要通过________的运输才能运至B细胞，信息分子要与B细胞膜上的________结合才能完成信息的传递。
②图
（2）中的1是________，2是________，请举一个以图
（2）中的信息交流方式的例子：
________。
③图（3）中所示的是________细胞间的信息交流方式，该通道是________。
提示 ①内分泌细胞 激素 血液 受体 ②信息分子 受体 精子和卵细胞间的识别 ③植物 胞间连丝
细胞膜的功能图解
【典例2】（2016·郑州高一检测）作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。
有关下图模型的说法错误的是（ ）
A．图示信息主要体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功能
B．甲细胞分泌a物质与细胞膜控制物质进出功能有关
C．乙细胞上识别a物质的受体b可以识别所有的信号分子
D．b物质的主要成分是蛋白质
尝试解答________
解析 图示所示的是细胞间信息交流的一种方式，A正确；甲细胞分泌物质a也是细胞膜控制物质出入细胞的一个实例，B正确；不同的信息分子具有不同的受体，所以图中的受体不能识别所有的信息分子，C错误；b的化学本质是糖蛋白，其主要成分是蛋白质，D正确。
答案 C
细胞膜对物质控制作用的普遍性和相对性
正常情况下，图中A、C可以进出细胞膜，而B、D不能进出细胞膜，这说明了细胞膜控制物质进出作用的普遍性，但在一些情况下，B也能进入细胞膜，这说明了细胞膜对物质控制的相对性。
【跟踪训练】
2．下图表示各种细胞膜的组成成分含量：
图中信息能说明的是（ ）
A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B．细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关
C．细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
解析 由图可知，构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，而糖类含量较少，A错误；髓鞘只是起保护作用，功能简单，蛋白质含量少，而人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜功能相对复杂，蛋白质含量多，B正确，C错误；图中信息不能说明蛋白质在信息交流中的作用，D错误。
答案 B
知识脉络
要点晨背
1.制备细胞膜的材料是哺乳动物的成熟红细胞，因为该类细胞中无细胞核和多种细胞器。
2.细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。
3.植物细胞膜中的脂质只有磷脂，但动物细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇。
4.细胞膜可以控制物质出入细胞，物质出入细胞是有选择性的。
5.细胞膜上有受体（糖蛋白），与细胞间交流信息有关。
1．（原创）科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作材料来研究细胞膜的组成，这是因为（ ）
A．哺乳动物成熟的红细胞容易得到
B．哺乳动物成熟的红细胞在水中容易涨破
C．哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器
D．哺乳动物成熟的红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到
解析 科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作材料研究细胞膜的原因是哺乳动物的成熟红细胞只有细胞膜，没有各种细胞器膜和核膜，所制得的细胞膜较纯净。
答案 C
2．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）
A．红细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞膜流动性增大
解析 红细胞膜属于生物膜，生物膜的主要成分是蛋白质和脂质，故红细胞膜不具有水溶性，A错误；与成熟的植物细胞不同，红细胞没有液泡，B错误；由于外界溶液的浓度小于细胞质的浓度，红细胞在4℃的蒸馏水中将因吸水过多而涨破，C正确；低温时红细胞膜的流动性降低，D错误。
答案 C
3．（2017·原创）下列有关细胞膜功能的叙述，正确的是（ ）
A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复
升级会员 