2022-2023学年人教版（2019）必修一第3章第3节 细胞核的结构和功能学案.pdf
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1、第 3节 细 胞 核 的 结 构 和 功 能 学 习 目 标 1.通 过 分 析 细 胞 核 功 能 的 探 究 实 验，培 养 科 学 探 究 能 力，阐 明 细 胞 核 的 基 本 功 能。2.能 利 用 结 构 与 功 能 观 分 析 细 胞 核 的 结 构 与 功 能。3.构 建 真 核 细 胞 的 三 维 结 构 模 型,初 步 掌 握 模 型 构 建 的 方 法,培 养 模 型 与 建 模 的 科 学 思 维。-问 题 探 究 知 识 生 成-新 知 探 究 一 细 胞 核 的 功 能 问 题 探 究 资 料:结 合 教 材 P54 55“问 题 探 讨”和“思 考 讨 论”，分
2、析 细 胞 核 功 能 的 探 究 实 验 的 过 程、结 论，回 答 下 列 问 题。问 题：美 西 嫄 核 移 植 实 验 中，美 西 螺 的 皮 肤 颜 色 由 细 胞 核 决 定 还 是 细 胞 质 决 定?从 实 验 设 计 的 原 则 上 分 析,该 实 验 的 设 计 并 不 严 密,请 指 出 不 严 密 之 处,并 完 善 实 验 设 计。提 示:美 西 嫄 的 皮 肤 颜 色 由 细 胞 核 决 定。该 实 验 无 对 照 组,对 照 组 可 设 置 为 将 白 色 美 西 嫄 胚 胎 细 胞 的 细 胞 核 取 出，移 植 到 黑 色 美 西 嫄 的 去 核 卵 细 胞
3、中，移 植 后 发 育 长 大 的 美 西 螺 全 为 白 色。问 题：蝶 嫄 受 精 卵 横 缢 实 验 中，蝶 蛛 胚 胎 细 胞 的 分 裂 和 分 化 与 细 胞 核 有 什 么 关 系？该 实 验 设 计 了 几 组 对 照 实 验？提 示:蝶 螺 胚 胎 细 胞 的 分 裂 和 分 化 是 由 细 胞 核 决 定 的。相 互 对 照：有 细 胞 核 的 一 半 能 分 裂,无 细 胞 核 的 一 半 停 止 分 裂;自 身 前 后 对 照：无 细 胞 核 的 一 半 重 新 拥 有 核 后，恢 复 分 裂、分 化 能 力。问 题(3):变 形 虫 切 割 实 验 可 得 到 什 么
4、 结 论?将 变 形 虫 切 割 并 观 察 现 象 后,科 学 家 又 进 行 了 什 么 操 作,使 实 验 设 计 更 严 密？提 示:变 形 虫 的 生 命 活 动(摄 食、应 激 性、生 长 和 分 裂 等)由 细 胞 核 控 制。将 有 核 的 一 半 变 形 虫 的 细 胞 核 钩 出 后,及 时 植 入 另 一 个 同 种 变 形 虫 的 细 胞 核,并 观 察 现 象,能 进 一 步 说 明 细 胞 核 对 变 形 虫 生 命 活 动 的 控 制 作 用(即 自 身 对 照 实 验)。问 题：伞 藻 嫁 接 和 核 移 植 实 验 中，伞 藻 的“帽”的 形 状 与 具 有
5、细 胞 核 的 假 根 部 分 一 致 还 是 与 具 有 细 胞 质 的 伞 柄 一 致？由 此 可 得 到 什 么 结 论?伞 藻 嫁 接 和 核 移 植 实 验 中 哪 个 实 验 更 有 说 服 力？提 示:伞 藻 的“帽”的 形 状 与 具 有 细 胞 核 的 假 根 部 分 一 致。结 论:伞 藻“帽”的 形 状 是 由 细 胞 核 控 制 的。伞 藻 核 移 植 实 验 更 有 说 服 力。伞 藻 核 移 植 实 验 可 排 除 假 根 中 其 他 物 质 的 影 响，是 对 伞 藻 嫁 接 实 验 的 补 充,进 一 步 验 证 细 胞 核 的 功 能。问 题(5):根 据 以
6、 上 实 验 和 资 料,总 结 细 胞 核 的 功 能。提 示:细 胞 的 新 陈 代 谢 和 多 种 可 遗 传 的 性 状 是 由 细 胞 核 控 制 的，即 细 胞 核 控 制 着 细 胞 的 代 谢 和 遗 传。归 纳 总 结(1)细 胞 核 的 分 布除 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 结 构。细 胞 核 的 功 能 细 胞 核 是 遗 传 信 息 库。细 胞 核 是 细 胞 代 谢 和 遗 传 的 控 制 中 心。D拓 展 关 于 细 胞 核 功 能 的 两 点
7、“并 不 是”细 胞 核 并 不 是 细 胞 代 谢 的 中 心,而 是 细 胞 代 谢 的 控 制 中 心,细 胞 代 谢 的 主 要 场 所 是 细 胞 质 基 质。(2)生 物 的 性 状 并 不 是 都 由 细 胞 核 控 制，细 胞 质 中 也 有 遗 传 物 质，控 制 生 物 的 部 分 性 存 即 时 应 用 1.科 学 家 利 用 真 核 单 细 胞 生 物 a、b 做 了 如 下 实 验,这 个 实 验 最 能 说 明 的 问 题 是(A)击-X、培 养 一 a J 邈 蛔 收 充 篇 0-/C丁 处 理 DA.控 制 c 性 状 发 生 的 遗 传 信 息 来 自 细 胞
8、 核 B.控 制 c 性 状 发 生 的 遗 传 信 息 来 自 细 胞 质 C.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 解 析：由 题 图 可 知,c 的 细 胞 质 来 自 b,但 细 胞 核 来 自 a,其 性 状 与 a 相 同，说 明 控 制 c 性 状 发 生 的 遗 传 信 息 来 自 细 胞 核;若 控 制 c 性 状 发 生 的 遗 传 信 息 来 自 细 胞 质，则 c 的 性 状 应 该 与 b 的 性 状 相 同；本 实 验 无 法
9、 说明 细 胞 核 内 的 遗 传 信 息 控 制 生 物 一 切 性 状 的 发 生，而 且 细 胞 质 中 也 有 少 量 的 遗 传 物 质。2.细 胞 核 具 有 什 么 功 能?科 学 家 通 过 下 列 实 验(如 图)进 行 探 究:用 头 发 将 蝶 嵋 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;b部 分 分 裂 到 16 3 2 个 细 胞 时,将 一 个 细 胞 核 挤 入 不 能 分 裂 的 a部 分,结 果 a 部
10、 分 开 始 分 裂、分 化,发 育 成 正 常 的 胚 胎。下 列 有 关 叙 述 中，错 误 的 是(B)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 中,a 部 分 细 胞 属 于 对 照 组 C.实 验 中,a 部 分 的 操 作 与 实 验 中 a 部 分 形 成 对 照 D.实 验 还 能 说 明 细 胞 只 有 保 持 完 整 性 才 能 完 成 正 常 的 生 命 活 动 解 析:在 实 验 中 有 细 胞 核 的 部 分 能 正 常 发 育,而 没 有 细 胞 核 的 部 分 不 能 分 裂、分 化,也 就 是 不 能 正
11、 常 发 育，所 以 经 对 照 后 可 以 说 明 细 胞 核 与 细 胞 分 裂、分 化 密 切 相 关，同 时 也 能 说 明 细 胞 只 有 保 持 完 整 性 才 能 完 成 正 常 的 生 命 活 动;在 实 验 中 b部 分 为 正 常 状 态,所 以 b部 分 为 对 照 组;实 验 中 a 部 分 没 有 细 胞 核,而 实 验 中 的 a 部 分 有 了 细 胞 核，所 以 两 部 分 形 成 前 后 对 照。新 知 探 究 二 细 胞 核 的 结 构 问 题 探 究资 料:1831年,科 学 家 布 朗 用 显 微 镜 观 察 兰 花 时,发 现 花 朵 外 层 表 皮
12、细 胞 中 有 一 些 不 透 光 的 近 似 球 形 的 区 域。后 来 他 观 察 了 多 种 植 物,发 现 在 各 种 植 物 细 胞 中 普 遍 存 在 一 个“核”，这 种 结 构 通 常 位 于 细 胞 的 中 央，他 将 之 命 名 为 细 胞 核,并 由 此 推 断 这 个“核”是 细 胞 中 不 可 或 缺 的 成 分。后 来,生 物 学 家 证 实 细 胞 核 普 遍 存 在 于 细 胞 中。电 子 显 微 镜 发 明 后，科 学 家 观 察 了 细 胞 核 的 结 构,据 此 绘 出 了 下 面 的 模 式 图。染 色 质-y-核 仁-，,*内 膜-1 3 外 膜 一
13、丁.“核 孔-细 胞 核 的 结 构 问 题(1):每 个 真 核 细 胞 都 具 有 一 个 细 胞 核 吗？提 示:真 核 细 胞 并 不 是 都 具 有 一 个 细 胞 核，如 草 履 虫 有 两 个 细 胞 核,人 体 骨 骼 肌 细 胞 中 的 细 胞 核 可 达 数 百 个,而 哺 乳 动 物 成 熟 的 红 细 胞、高 等 植 物 成 熟 的 筛 管 细 胞 等 极 少 数 细 胞 没 有 细 胞 核。问 题：核 孔 是 物 质 进 出 核 的 通 道,是 否 各 种 物 质 都 能 自 由 出 入？提 示:不 能,核 孔 也 具 有 选 择 透 过 性。RN A和 某 些 蛋
14、白 质 等 大 分 子 物 质 出 入 细 胞 核 的 通 道 是 核 孔，但 并 不 是 所 有 的 大 分 子 都 能 通 过 核 孔,如 细 胞 核 中 的 DNA就 不 能 通 过 核 孔 进 入 细 胞 质。问 题(3):代 谢 越 旺 盛 的 细 胞，往 往 核 孔 数 量 多、核 仁 较 大。试 从 结 构 与 功 能 统 一 的 角 度 分 析 原 因。提 示:代 谢 旺 盛 的 细 胞 中，蛋 白 质 合 成 旺 盛,故 需 要 较 多 的 核 糖 体，而 核 糖 体 的 形 成 与 核 仁 有 关;此 外 代 谢 旺 盛 的 细 胞 中 核、质 间 物 质 交 换 频 繁,
15、故 核 仁 较 大,核 孔 数 量 多。问 题(4):染 色 质 和 染 色 体 有 什 么 关 系？提 示：同 一 物 质 在 细 胞 不 同 时 期 的 两 种 存 在 状 态。归 纳 总 结 细 胞 核 的 结 构 模 式 图 核 膜:四 层 膜，把 核 内 物 质 与/一 细 胞 质 分 开(组 成：主 要 是 DNA和 蛋 白 质 功 能：其 中 的 DNA是 遗 传 信 息 q 勰、染 色 质 飞 邑 与 染 色 体 的 关 系：同 一 物 质 在 细 胞 不 同 时 期 的 两 种 存 在 状 态 I 核 仁：与 某 种 RNA的 合 成 以 及 核 糖 体 的 形 成 有 关
16、鲤：实 现 核 质 之 间 频 繁 的 物 质 交 换 和 信 息 交 流 DNA的 主 要 载 体 是 染 色 质,除 此 之 外,线 粒 体 和 叶 绿 体 中 也 含 有 少 量 的 DNAo RNA和 蛋 白 质 等 大 分 子 物 质 通 过 核 孔 出 入 细 胞 核,需 要 穿 过 8 层 膜 结 构。(2)细 胞 的 概 述 细 胞 既 是 生 物 体 结 构 的 基 本 单 位,也 是 生 物 体 代 遨 和 遗 传 的 基 本 单 位。D拓 展 即 时 应 用 项 目 染 色 质 染 色 体 不 同 点 存 在 时 期 分 裂 间 期 分 裂 期 形 态 极 细 的 丝 状
17、 物 光 镜 下 能 看 到 呈 圆 柱 状 或 杆 状 相 同 点 成 分 主 要 是 DNA和 蛋 白 质 特 性 易 被 碱 性 染 料 染 成 深 色 功 能 遗 传 信 息 的 主 要 载 体 关 系、,_-度 螺 化、缩 短 变 粗（分 裂 时）一 染 色 质,解 螺 旋、成 为 细 丝 状（分 裂 结 束）染 色 体 3.观 察 如 图 所 示 的 模 式 图。下 列 叙 述 错 误 的 是（D）A.此 图 表 示 真 核 细 胞 的 细 胞 核 结 构 模 式 图 B.图 中 为 核 孔,通 过 该 结 构 可 实 现 核 质 之 间 的 物 质 交 换 C.图 中 为 核 膜
18、,它 是 双 层 生 物 膜，将 核 内 物 质 与 细 胞 质 分 开 D.图 中 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 析：图 中 为 染 色 质，主 要 由 DNA和 蛋 白 质 组 成,原 核 细 胞 拟 核 中 只 含 有 环 状 DNA,没 有 染 色 质。4.（不 定 项）核 孔 是 一 组 蛋 白 质 以 特 定 的 方 式 排 布 形 成 的 结 构,被 称 为 核 孔 复 合 物,它 是 细 胞 质 与 细 胞 核 内 物 质 输 送 活 动 的 看 护 者。如 图 所示,核 孔 复 合 物 由 一
19、 个 核 心 脚 手 架 组 成,其 具 有 选 择 性 的 输 送 机 制 由 大 量 贴 在 该 脚 手 架 内 面 的 蛋 白 质 组 成,称 为 中 央 运 输 蛋 白。下 列 相 关 分 析 正 确 的 是（CD）核 外 膜 细 胞 质 核 内 膜 A.核 膜 由 两 层 磷 脂 分 子 组 成,核 孔 复 合 物 与 核 膜 内 外 的 信 息 交 流 有 关 B.人 体 成 熟 的 红 细 胞 中 核 孔 数 目 较 少,影 响 到 物 质 的 运 输 C.核 孔 复 合 物 的 存 在,说 明 核 膜 对 运 输 的 物 质 也 具 有 选 择 性 D.中 央 运 输 蛋 白
20、是 在 细 胞 质 中 的 核 糖 体 上 合 成 的 解 析:核 膜 是 双 层 膜，由 四 层 磷 脂 分 子 组 成,核 孔 复 合 物 与 核 膜 内 外 的 信 息 交 流 有 关;人 体 成 熟 的 红 细 胞 没 有 细 胞 核，无 核 孔;核 孔 运 输 物 质 与 核 孔 复 合 物 有 关,说 明 核 膜 对 运 输 的 物 质 具 有 选 择 性；中 央 运 输 蛋 白 是 在 细 胞 质 中 的 核 糖 体 上 合 成 的。新 知 探 究 三 尝 试 制 作 真 核 细 胞 的 三 维 结 构 模 型 问 题 探 究 活 动:模 型 是 人 们 为 了 某 种 特 定
21、的 目 的 而 对 认 识 对 象 所 作 的 一 种 简 化 的 概 括 性 的 描 述,真 核 细 胞 的 三 维 结 构 模 型 是 物 理 模 型。问 题:尝 试 制 作 真 核 细 胞 的 三 维 结 构 模 型，应 注 意 什 么？提 示:先 确 定 所 要 制 作 的 真 核 细 胞 三 维 结 构 模 型 的 种 类（如 计 算 机 模 型、实 物 模 型）和 规 格，再 确 定 使 用 的 材 料 用 具。模 型 制 作 时 应 先 考 虑 科 学 性,再 考 虑 美 观。归 纳 总 结模 型 与 建 模 一 一 模 型 的 形 式 概 念 模 型:以 命 题 的 形 式 显
22、 示 概 念 间 的 意 义 联 系，并 用 具 体 事 例 加 以 说 明，来 展 示 概 念 间 层 级 结 构 的 示 意 图。其 主 要 目 的 和 作 用 是 厘 清 生 物 学 概 念 之 间 的 独 立 关 系、从 属 关 系 等，使 分 散 的 生 物 学 概 念 系 统 化，一 般 采 用 集 合、知 识 树 的 形 式 呈 现。例 如：(2)物 理 模 型:以 实 物 或 图 画 形 式 直 观 地 表 达 认 识 对 象 的 特 征。生 物 学 中 的 物 理 模 型 一 般 分 为 结 构 模 型 和 过 程 模 型 两 类,通 常 是 用 特 殊 的 符 号、色 彩
23、和 图 形 来 反 映 生 命 现 象 的 发 生、发 展 以 及 生 物 的 结 构、生 理 和 相 互 联 系。例 如:DNA双 螺 旋 结 构 模 型、真 核 细 胞 的 三 维 结 构 模 型 等。(3)数 学 模 型:用 数 学 形 式 表 达 的 模 型。如:数 学 公 式、曲 线 图、柱 形 图、表 格 等。即 时 应 用 5.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。下 列 关 于 模 型 的 叙 述，错 误 的 是(C)A.模 型 要 体 现 事 物 的 本 质 和 规 律 性 的 联
24、系 B.DNA双 螺 旋 结 构 模 型 是 物 理 模 型 C.物 理 模 型 的 制 作 要 首 先 考 虑 是 否 美 观 D.数 学 模 型 可 以 用 特 定 的 公 式、图 表 等 表 示解 析:物 理 模 型 应 把 表 达 对 象 的 特 征 作 为 首 先 考 虑 的 问 题，所 以 科 学 性 应 是 考 虑 的 首 要 问 题。6.下 列 过 程 不 属 于 建 构 模 型 的 是（C）A.利 用 维 恩 图 表 示 细 胞 器 之 间 的 联 系 B.利 用 实 物 搭 建 DNA双 螺 旋 结 构 C.拍 摄 显 微 镜 下 的 细 胞 分 裂 图 像 D.测 定 种
25、 子 萌 发 过 程 中 的 含 水 量 并 绘 制 曲 线 解 析: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。常 见 的 模 型 形 式 有 概 念 模 型，如 A 项 中 的 维 恩 图;物 理 模 型,如 B项 中 的 DNA双 螺 旋 结 构 模 型；数 学 模 型 则 是 用 数 学 形 式 表 示 某 些 量 之 间 的 关 系,如 D 项。拍 摄 的 照 片 属 于 实 物 影 像,不 是 模 型。联 系 实 际,素 养 落 实 科 学 实 验 和 探 究 情 境 20世 纪 60年 代,某
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