高中生物《细胞核系统的控制中心》导学案+课后练习.docx

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高中生物《细胞核系统的控制中心》导学案+课后练习.docx

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高中生物《细胞核系统的控制中心》导学案+课后练习

第3节　细胞核——系统的控制中心

[学习目标]　1.结合细胞核的结构模式图，明确细胞核的结构及各部分的功能。

2.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。

知识点一　细胞核的分布和功能

知识梳理

1.分布：

除了高等植物

成熟的筛管细胞和哺乳动物

成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。

2．细胞核功能的实验探究

3．功能：

细胞核是

遗传信息库，是

细胞代谢和遗传的控制中心。

　细胞核是细胞代谢的中心吗？

提示：

不是。

细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质基质是细胞代谢的主要场所。

典题分析

题型一　细胞核功能的实验探究

[例1]　细胞核具有什么功能？

科学家通过如图实验进行探究：

①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，结果无核的一半（a）停止分裂，有核的一半（b）能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。

下列有关叙述中，错误的是（　　）

A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关

B．实验①中，a、b两部分细胞形成对照

C．实验②中a部分的操作与实验①中a部分形成对照

D．实验说明细胞质与细胞的分裂、分化关系密切

解题分析　在实验①中有细胞核的一部分能正常分裂、分化，而没有细胞核的部分不能分裂、分化，所以经对照后说明细胞核与细胞分裂、分化密切相关，A正确、D错误；在实验①中a、b两部分细胞形成对照，B正确；实验①中a部分没有细胞核，而实验②中的a部分又有了细胞核，所以两部分形成前后对照，C正确。

答案　D

[例2]　以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关下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说明了细胞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

解题分析　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说明的是细胞核的重要性。

答案　D

技法提升

用对照的观点分析实验

首先确认实验的自变量和因变量。

如例1中自变量为细胞核的有无，因变量为蝾螈的发育状况。

其次由因找果，分析实验自变量与因变量间的逻辑关系，得出正确结论。

如例1中无核部分停止分裂，有核部分能继续分裂，说明细胞只有保持完整性才能完成正常的生命活动。

知识点二　细胞核的结构

知识梳理

1.结构

（1）核膜

①

双层膜，把核内物质与细胞质分开。

②外膜与内质网相连，且有核糖体附着。

③附着大量酶，利于多种化学反应的进行。

（2）核孔

①实现

核质之间频繁的物质交换和

信息交流。

②mRNA、蛋白质可以通过核孔，但DNA不能，核膜和核孔都具有选择透过性。

（3）染色质

①主要由

DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。

②易被碱性染料染成深色。

③染色质和染色体的关系：

染色质和染色体是

同种物质在不同分裂时期的两种存在状态。

（4）核仁：

与

某种RNA的合成以及

核糖体的形成有关。

2．细胞是一个统一的整体

（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、

高度有序地进行。

（3）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。

3．模型建构

（1）含义：

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。

（2）类型

（3）举例：

沃森和克里克制作的

DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征。

　研究表明，真核生物的核孔数量和核仁大小都是可变的，推测它们的变化和细胞代谢强度之间有什么关系？

提示：

代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多；蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目多，核仁的体积大。

典题分析　　　　　　　　

题型二　细胞核结构和功能的考查

[例3]　观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是（　　）

A．图中3为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁较大

B．图中2为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流

C．图中4为核膜，它是一种双层生物膜，具有选择透过性，可将核内物质与细胞质分开

D．图中1为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为DNA分子

解题分析　图中3是核仁，与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，代谢旺盛的细胞中核糖体多，所以核仁较大，A正确；图中2是核孔，可控制大分子物质进出细胞核，同时实现核质之间的信息交流，B正确；图中4是核膜，为双层膜，把核内物质与细胞质分开，C正确；图中1是染色质，其主要成分是DNA和蛋白质，而原核细胞中拟核只有环状DNA分子，无蛋白质，D错误。

答案　D

题后归纳

（1）不是所有物质进出都要通过核孔，核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，小分子物质可通过核膜进出细胞核。

（2）核膜和核孔都具有选择透过性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质中。

（3）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中，核孔数量多，核仁较大。

（4）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。

（5）有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。

有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。

题型三　细胞类型的判别

[例4]　结合如图分析下列说法，正确的是（　　）

A．若判断甲是否为需氧型生物，依据的是细胞中是否含有结构①

B．若判断乙是否为植物细胞，并不能仅依据细胞中是否含有结构②

C．用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物

D．根据细胞中是否含有结构③，可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群

解题分析　结构①为线粒体，甲是原核生物，细胞没有线粒体，因此判断甲是否为需氧型生物，不能依据细胞中是否含有结构①，A错误；结构②为叶绿体，是植物细胞特有的结构，但并不是所有的植物细胞都含有叶绿体，如根部细胞，B正确；电子显微镜可以观察到细胞器和细胞核，能区分真核细胞和原核细胞，C错误；丙是病毒，没有细胞结构，既不属于原核生物，也不属于真核生物，D错误。

答案　B

技法提升

不同类型细胞图像的识别

（1）显微结构与亚显微结构模式图的判断

（2）真、原核细胞及动、植物细胞的判断

课堂小结

　　　　一、知识结构

二、重要术语

1．细胞核　2.核膜　3.染色质　4.核仁　5.核孔

三、重要概念

1．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

2．细胞核由核膜、染色质、核仁和核孔构成。

当堂检测——查漏补缺　巩固提升

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；重新植入细胞核后，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．遗传物质的储存和复制场所

C．细胞遗传特性的控制中心

D．细胞生命活动的控制中心

答案　D

解析　新陈代谢是生命活动的基础。

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；重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复，据此说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，D正确。

2．下列关于染色质的叙述中，不正确的是（　　）

A．容易被碱性染料染色

B．主要成分是DNA和蛋白质

C．是细胞核中极细的丝状物

D．是核仁和核膜的主要构成物质

答案　D

解析　染色质是极细的丝状物，容易被碱性染料染成深色，主要由DNA和蛋白质组成，A、B、C正确；染色质与核膜、核仁等共同构成细胞核，D错误。

3．人的红细胞和精子的寿命都比较短，从细胞结构考虑，这一事实说明了（　　）

A．环境因素的影响

B．功能决定寿命的长短

C．细胞核和细胞质相互依存

D．核遗传决定细胞寿命

答案　C

4.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

答案　C

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。

5．模型的形式很多，我们制作真核细胞的三维结构模型属于建构（　　）

A．数学模型B．物理模型

C．概念模型D．实物模型

答案　B

6．如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。

请据图回答：

（在[　　]中填标号，________上填相应名称）

（1）只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。

（2）[3]________主要由蛋白质以及________组成，是真核生物________的主要载体。

（3）图片中可见[1]________和[　　]________连通，[　　]________是大分子物质进出细胞核的通道，从而加强了________和________在生命系统中的联系。

答案　

（1）真核　电子　

（2）染色质　DNA　遗传物质

（3）内质网　5　核膜　2　核孔　细胞质　细胞核

解析　

（1）图中所示为细胞核的亚显微结构示意图，只有在真核细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。

（2）图中[3]为染色质，其主要成分是蛋白质和DNA，它是真核生物遗传物质的主要载体。

（3）内质网外连细胞膜内连核膜，体现了生物膜之间的关系。

[2]核孔是大分子物质进出细胞核的通道，从而加强了细胞质和细胞核在生命系统中的联系。

[基础对点]

知识点一　细胞核的分布和功能

1.下列细胞结构中，有成形细胞核的是（　　）

A．月季的成熟筛管B．苹果的成熟叶细胞

C．猪血中成熟的红细胞D．蓝藻

答案　B

解析　A、C两项细胞中无细胞核，D项属于原核生物，细胞中无以核膜为界限的细胞核。

2．有人利用单细胞真核生物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d性状发生的遗传信息来自细胞质

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

答案　A

解析　据图示可以看出c、d细胞的性状表现取决于细胞核，而不是取决于细胞质，即细胞核是遗传特性的控制中心。

3.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　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特征，需要同时进行对照实验以增强实验的说服力。

细胞质中的物质和环境等都会影响伞帽的性状。

4．下列关于细胞核的叙述中，正确的是（　　）

A．细胞核是遗传信息库和遗传的控制中心，不是代谢的控制中心

B．真核细胞的核膜是一种双层生物膜，可将核内物质与细胞质分开

C．大肠杆菌、酵母菌、乳酸菌的核膜上有孔

D．因为鸟类、蛙的成熟的红细胞无细胞核，是制备细胞膜的理想材料

答案　B

解析　细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心，A错误；真核细胞的核膜是双层膜，可将核内物质与细胞质分开，B正确；大肠杆菌和乳酸菌是原核生物，没有核膜和核孔，C错误；鸟类和蛙的成熟红细胞有细胞核和具膜细胞器，不是制备细胞膜的理想材料，D错误。

知识点二　细胞核的结构

5.细胞核由核膜、染色质、核仁、核孔组成，下列有关叙述中，不正确的是（　　）

A．核膜是双层膜，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

答案　D

解析　核膜是由两层膜构成的，是细胞核和细胞质之间的分界线，A正确；DNA和蛋白质是染色质的主要成分，B正确；核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，C正确；核孔实现了细胞核与细胞质之间的信息交流，而不是细胞间的信息交流，D错误。

6．如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法，错误的是（　　）

A．蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数量也较多

B．⑤与核糖体的形成有关

C．③是双层膜，外膜有核糖体

D．②与③的膜成分接近

答案　A

解析　蛋白质合成旺盛的细胞，⑥核孔数量较多，但④染色质数量不变。

7．真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。

以下细胞中核孔数目最少的是（　　）

A．胰岛细胞B．造血干细胞（能增殖分化）

C．浆细胞（能分泌抗体）D．口腔上皮细胞

答案　D

解析　胰岛细胞具有分泌激素的功能，造血干细胞能够增殖、分化为血细胞，浆细胞能够分泌抗体，这三种细胞代谢旺盛，核孔数目较多；口腔上皮细胞是高度分化的体细胞，不能分裂增殖，也不具有分泌功能，代谢不旺盛，因此其核孔数目最少。

8．下列关于染色体和染色质的叙述中，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龙胆紫溶液染成深色

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

答案　D

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，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。

9．细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是（　　）

A．细胞只有保持完整性，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各项生命活动

D．和细胞质分离的细胞核不可以独立的完成各项生命活动

答案　C

解析　各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，失去了细胞的完整性，都不能独立地完成各自的生命活动，A正确；病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内，依赖于完整的细胞才能完成其生命活动，B正确；离开细胞的细胞器，在适宜的条件下只能完成部分生命活动，不能完成所有的生命活动，C错误；和细胞质分离的细胞核无法独立生存，也不可以独立完成各项生命活动，D正确。

10．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，如图为在北京自然博物馆所展出的细胞模型，它属于（　　）

A．物理模型B．概念模型

C．数学模型D．实物模型

答案　A

解析　模型有多种形式，如物理模型、概念模型、数学模型等，以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型是物理模型。

[能力提升]

11．下列关于细胞核的结构与功能的叙述，不正确的是（　　）

A．染色质主要由RNA和蛋白质组成

B．除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核

C．蛋白质等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜，体现了核膜具有选择透过性

D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心

答案　A

解析　染色质主要由DNA和蛋白质组成。

12．下图中甲、乙、丙表示真核细胞中的三个双层膜结构，①和②表示丙的两个组成部分。