高二生物第3节 细胞核——系统的控制中心人教实验版知识精讲

高二生物第3节细胞核——系统的控制中心人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第3节细胞核——系统的控制中心
二. 教学目的：
1. 真核细胞的细胞核结构及主要功能（应用）
2. 原核细胞的基本结构（理解）
三. 教学重点：
1. 真核细胞的核膜和染色质
2. 原核细胞中核区的结构特点
四. 教学难点：
1. 理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。

2. 关于真核细胞的细胞核中的染色质，在有丝分裂过程中的形态变化。

五. 教学过程：
（一）细胞核的形态分布：
真核细胞除了细胞质之外，大多数的细胞都有细胞核。

资料1：科学家用黑白两种美西螈（一种两栖动物）做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。

移植后长大的美西螈，全部是黑色的。

资料2：科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞
质相连。

结果，有核的一半能分裂，无核的一半则停止分裂。

当有核的一半分裂到16~32个细胞时，如果这时一个细胞核挤到无核的一半，这一半也会开始分裂。

最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些。

资料3：科学家做过这样的实验。

将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。

无核的一半虽然仍能消化已经吞噬的食物，但不能摄取食物；对外界刺激不再发生反应；电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。

有核的一半情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂。

如果用显微钩针将有核一半的细胞核钩出，这一半的行为就会像上述无核的一半一样。

如果及时植入同种变形虫的另一个核，各种生命活动又会恢复。

资料4：伞藻由“帽”，柄和假根三部分构成，细胞核在基部。

科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验，如下图。

讨论：
1. 资料1说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是由细胞质控制的？结合初中学过的有关多利羊产生过程的知识，你认为生物体性状的遗传主要是由细胞核还是由细胞质控制的？为什么？
2. 从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
3. 分析资料3你可以得出什么结论？
4. 资料4说明生物体形态结构的建成，主要与细胞核还是细胞质有关？
5. 你认为细胞核具有什么功能？
用一根玻璃针，将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。

如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生
存。

如果去核后三天，再植回一个细胞核，这个变形虫则生活正常：
（1）正常细胞中核与质的关系是？
（2）无核部分最终死亡的原因是？
（3）单独的细胞核不能生存的原因是？
（4）如果去核后三天，再植入一个细胞核，这个变形虫则生活正常，该实验说明？
（5）人成熟的红细胞还能生长分裂吗？为什么？
细胞核的形态分布：
分布：几乎所有的真核生物
有细胞核所有的真核细胞几乎都
无细胞核高等植物韧皮部成熟细胞
哺乳动物的成熟的红细胞（注意：其它血细胞有细胞核，未成熟的红细胞也有细胞核）形态：随物种和细胞种类不同而有很大差异，往往与细胞的形状直接相关
球形、卵型最常见，存于各类细胞
哑铃型禾本科植物保卫细胞的核
分叶核嗜中性白细胞的细胞核
分支形蚕的丝腺细胞
数目：通常为一个，少数为多个，与细胞的功能有关
常为一个绝大多数细胞
两个以上草履虫有两个，骨骼肌细胞有数百个
大小：7μm左右，通常占细胞体积的10%
（二）细胞核的结构
电子显微镜有丝分裂间期的真核细胞
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧核质
染色质核仁
核孔内膜外膜核膜核
核膜：由两层膜构成，是不连续的结构，膜上分布有核孔。

将细胞质与核内物质分开。

核孔：分布于核膜上，是大分子物质的运输通道
物质进入细胞核的特点：
离子、比较小的分子 从核膜通透 如：氨基酸、葡萄糖
大分子物质 通过核孔运输 如：信使RNA
核仁：
① 间期细胞内最显著的结构，匀质的球形小体
② 折光性很强，与细胞的其它结构容易区分
③ 在细胞分裂的过程中，周期性的消失核重建
染色质：德国生物学家 瓦尔德尔 提出
特征：存在于细胞核内，以被碱性染料染成深色
组成：蛋白质和DNA
形态：分裂间期
细长的丝状，交织成网状——染色质
分裂期
圆柱状或杆状——染色体
染色质
−−−−−→−高度螺旋、缩短变精染色体 联系：两者都是遗传物质存在的特定形态
两者是同一种物质在不同时期的两种形态
（三）胞核的主要功能
细胞核是细胞结构中最重要的部分
1. 胞核是遗传物质储存和复制的场所
2. 是细胞遗传特性和细胞代谢的控制中心
实验结果：细胞核在细胞生命活动中起决定作用
1. 天然细胞
无核细胞 既不生长也不能分裂
成熟的红细胞 有细胞核 能正常分裂、分化执行功能
各种组织细胞
2. 人工核分离实验
人工去核代谢减弱，运动停止去核变形虫
重新植核恢复生命活性植核变形虫
细胞的各部分不是彼此孤立的，而是紧密联系、协调一致的一个有机统一整体细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命功能，细胞是一个高度有序的统一整体。

（1）从结构上看：①细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通；②细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”。

（2）从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们是相互联系，分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。

（3）从调控上看：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。

因此，细胞的整个生命活动主要是DNA调控和决定的，使细胞形成一个高度有序的整体调控系统。

（4）从与外界环境关系上看：细胞的整体性还表现在每一细胞都要与相邻细胞进行物质交换，而与外界环境相接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换。

因此细胞与外界环境之间形成一个统一整体。

【模拟试题】（答题时间：10分钟）
1. 蛋白质分子能够通过的结构有（）
A. 线粒体膜和叶绿体膜
B. 细胞膜和液泡膜
C. 高尔基体膜
D. 细胞壁和核孔
2. 细胞核中容易被碱性染料染成深色的结构是（）
A. 核仁
B. 核膜
C. 染色质
D. 核仁和染色质
3. 下列关于染色质和染色体的叙述中，正确的是（）
A. 同种物质在同一时期的两种形态
B. 不同物质在同一时期的两种形态
C. 不同物质在细胞不同时期的两种形态
D. 同种物质在不同时期的两种形态
4. 下列结构中，既有双膜又含有DNA，同时是遗传的控制中心的是（）
A. 线粒体
B. 细胞核
C. 叶绿体
D. 核糖体
5. DNA是控制遗传性状的遗传物质，在水稻的细胞中它分布在（）
A. 细胞核、内质网
B. 细胞核、核糖体
C. 细胞核、细胞质基质
D. 细胞核、线粒体、叶绿体
6. 绿色植物细胞的细胞核中，不包括下列哪种结构（）
A. 染色质
B. 核膜
C. 叶绿体
D. 核仁
试题答案
1. D
2. C
3. D
4. B
5. D
6. C。