第二节 细胞核是遗传信息库

 第二节 细胞核是遗传信息库 教材内容详解 学习目标 1.知识与技能 描述细胞核在生物遗传中的重要功能——遗传信息库，说出染色体、DNA与遗传信息之间的关系。 2.过程与 运用分析的方法，阐明遗传信息储存在细胞核中。 3.情感、态度与价值观 认同遗传信息的载体是生物体内特定的物质。 快乐点击 细胞核是遗传信息库，如何证明遗传信息在细胞核中呢？通过克隆羊多莉来证明，但对各种细胞及细胞核等的取放，由于刚开始学习生物学还比较难理解，所以这是本节的重点，也是难点。细胞核中储存遗传信息的物质是DNA，能被碱性染料染色的是染色体，至于DNA和染色体的结构，比较抽象，放在这儿来讲难度较大，所以也是难点，同时作为细胞核中的重要物质和储存遗传信息的物质，又是本节的重点。通过这两节的学习能够出细胞是物质、能量和信息的统一体。 1.遗传信息 我们的生命始于一个小小的受精卵，一个受精卵能够发育成我们现在的身体，是因为受精卵内具有指导身体发育的全部信息，这些信息是由父母传下来的，叫做遗传信息。例如，人的单眼皮与双眼皮、血型等。 2.小羊多莉的身世 克隆羊多莉是1996年在英国出生的，生它的母羊并不是它真正的母亲，它不是由受精卵发育而成的。与它的身世有关的母羊不是一只，而是三只。过程是这样的：科学家先将A羊卵细胞的细胞核抽出，再将B羊乳腺细胞的细胞核取出，注入来自A羊的无核卵细胞中，这样就得到具有B羊细胞核的卵细胞。这个卵细胞经过分裂形成小小的胚胎。再将这个胚胎移入C羊的子宫内，让它继续发育，一段时间以后，一只活泼可爱的小羊出生了，这就是多莉。如图2.2-3所示。 图2.2-3 小多莉虽然是由C羊生出来的，但长相却一点也不像C羊，而是几乎跟B羊一模一样。这说明遗传信息在细胞核中。 3.DNA的结构 信息需要物质做载体。遗传信息的载体就是一种叫做DNA的有机物。DNA主要存在于细胞核中，所以我们说细胞核中有储存遗传信息的物质——DNA。 DNA的结构像一个螺旋形的梯子，DNA分子很长，它可以分成许多个片段，每一个片段具有特定的遗传信息，比如，有的片段决定你是什么血型，有的片段决定你的眼睛是单眼皮还是双眼皮，这些片段就叫基因。基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位，是有遗传效应的DNA片段。基因在染色体上呈线性排列。 4.染色体的组成 如果将正在分裂的细胞用碱性染料染色，再放在显微镜下观察，你会发现细胞核中有许多染成深色的物质，这些容易被碱性染料染色的物质，就叫做染色体。 染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的。 每一种生物的细胞内，染色体的数量是一定的。例如，人的体细胞内含有23对染色体，水稻的体细胞内含有12对染色体。染色体数量的恒定对生物正常的生活和传种接代都是非常重要的。有的人因为细胞中多了一条染色体，就患上很严重的遗传病。 5.细胞是物质、能量和信息的统一体 细胞的生活需要物质和能量。细胞膜能控制物质的进出。叶绿体能将光能转变成化学能，并将化学能贮存在有机物中。线粒体能够将有机物中的化学能释放出来，为细胞的生活提供动力。细胞中的物质和能量变化非常复杂，需要统一的指挥和控制，细胞中的控制中心是细胞核。细胞核中有染色体，染色体中有 DNA，DNA上有遗传信息。这些信息其实就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令，也是生物体建造自己生命大厦的蓝图。   热点考点聚焦 命题方向 本节的热点考点内容：①克隆羊多莉说明的问题；②理解染色体、DNA与遗传信息，并描述它们的关系；③能描述细胞是物质、能量和信息的统一体。 针对生物学热点问题——克隆技术，考查对热点问题的关注与了解，并运用生物学的有关知识去解释，并分析深层次的原因，从中考查学生能力。 【例1】 随着克隆羊多莉的问世，有的科学家提出研究克隆人，你认为会成功吗？在克隆人的问题上，请发表你的见解。 分析：随着克隆羊多莉的问世，引起国际社会的广泛关注，引起科学界和各国政府的反响。有的科学家提出要克隆人，但绝大部分科学家反对克隆人，各国政府也提出严禁克隆人，一旦克隆人成功，将打破人类社会的宁静。但从生物学的角度来分析，克隆人是完全可以成功的。 答案：（参考提示）从生物学的角度来分析，人也是由细胞构成的，细胞核中含有遗传信息，克隆技术成熟后，克隆人是可以成功的。我认为克隆人是不可以的：一是现在技术还没达到足够高的程度；二是克隆人一旦成功，将严重威胁着人类社会的稳定，打破原有的人际关系；三是影响人类社会的进步，因为人类是在不断的传宗接代中，进一步优胜劣汰，提高自己，所以人类社会才不断发展，科学技术才不断发展。当然克隆技术可以克隆人类的某些器官，例如肾脏、心脏、肝脏等，用在器官移植上，为人类社会造福。 金钥匙：通过本题，可以培养运用课本知识解决实际问题的能力，并培养发散思维能力，充分发表自己的见解，同时又巩固了遗传信息在细胞核中这一问题。 【例2】 在动、植物细胞中，遗传物质的载体是（ ） A.DNA B.染色体 C.细胞核 D.基因 分析：在动、植物细胞中，细胞核是遗传物质的信息库，在这个信息库中有大量的染色体，染色体由DNA分子和蛋白质组成，而DNA是主要的遗传物质，所以染色体是遗传物质的载体。 答案：B 金钥匙：此题考查了对细胞核、染色体、DNA、基因的区别能力。   典型例题剖析 【例1】 我们在日常生活中说：“血缘关系”，这里的“血”，实际上是把它当做哪一项使用？（ ） A.血液 B.血浆 C.血细胞 D.遗传物质 剖析：在生活中谈到的“血缘关系”，实际是指上下代之间的联系，而生物学中上代与下代之间的联系是由遗传物质决定的。 答案：D 金钥匙：此题是一道生物理论与生活实际相联系的题。 【例2】 遗传信息存在于生物体的（ ） A.受精卵内 B.体细胞内 C.所有的细胞内 D.卵细胞内 剖析：遗传信息的载体是DNA，DNA主要存在于细胞核中，组成生物体的每一个细胞内都有DNA。 答案：C 金钥匙：此题考查学生的发散思维能力。勿思维定势，一味地考虑遗传信息存在于细胞核中。   易错例题详解 【例】 决定你耳朵是否有耳垂的是（ ） A.细胞核 B.染色体 C.DNA D.基因 错解：A或C 纠正；有的同学误选A，认为遗传信息都在细胞核中，有无耳垂也是一种遗传信息。有的同学误选C，认为DNA是遗传信息的载体，就在DNA上。细胞核中含有多种遗传信息。染色体是细胞核中容易被碱性染料染色的物质，它是由DNA和蛋白质组成的。DNA是遗传信息的载体，DNA上有若干个片段，分别控制着某些性状，这就是基因。直接控制性状的是基因。 正解：D 说明：此题考查了对“基因直接控制性状”的理解。   创新例题点拨 【例1】 在克隆羊多莉的培育过程中，若①是供卵细胞母羊，②是供核母羊，③是代孕母羊，培育出的小羊多莉像（ ） A.① B.② C.①和② D. ③ 点拨：①羊提供的是卵细胞，去掉细胞核，②羊提供的是细胞核 ，③羊提供生长环境，遗传信息在细胞核中。 答案：B 金钥匙：通过本题，更进一步明确遗传信息是在细胞核中，对细胞核的认识更为深刻，学会解决此类问题的方法，学会分析题意。 【例2】图2.2-4是两个单细胞伞藻幼体互相嫁接的实验示意间，图中实验结果说明了什么？ 图2.2-4 点拨：从图中可以看出，种甲的帽为伞形，种乙的帽为菊花形。将种甲的带核部分与种乙的伞柄（不带核）嫁接，长出的帽形与种甲的相同，为伞形；将种乙的带核部分与种甲的伞柄（不带核）嫁接，长出的帽形与种乙的相同，为菊花形。说明帽的形状是由细胞核内遗传物质控制的。 答案：该实验证明了帽的形状是由细胞核内遗传物质控制的。 金钥匙：通过此题加深学生对“细胞核是遗传物质的中心”的理解。   学用方法指导 本节涉及到当今世界的热点问题——克隆，通过克隆羊多莉，明确遗传信息在细胞核中。有哪些遗传信息呢？可结合提出问题，然后由问题引深到实质，来学习DNA和基因，进一步去学习染色体，明确染色体、DNA和基因三者之间的关系，从而去解决问题。   学习效果评估 一、选择题 1.人类的遗传物质主要存在于（ ） A.细胞质中 B.细胞核中 C.细胞膜中 D.细胞的各个部分 2.人的体细胞内含染色体（ ） A.23 对 B.46对 C.23条 D.30条 3.‘“种瓜得瓜，种豆得豆”，这句俗语说明自然界中普遍存在（ ） A.生殖现象 B.遗传现象 C.变异现象 D.进化现象 4.细胞核的功能是（ ） A.分解有机物 B.制造有机物 C.控制物质进出 D.遗传信息库 5.下列关于基因的描述，不正确的是（ ） A.位于DNA上 B.主要存在于细胞核中 C.含有特定的遗传信息 D.所有生物的基因都是一样的 6.下列哪一项是生物逐代延续的根本原因：（ ） A.遗传物质的逐代传递 B.细胞分裂 C.生殖 D.生长和发育 二、连线题 ①细胞膜 A.遗传信息库 ②叶绿体 B.动力车间 ③线粒体 C.控制物质进出 ④细胞核 D.将光能转变成化学能 三、填空题 8.人的生命是从一个小小的 发育开始，它里面的信息是由 传下来的，叫做 。它的载体是一种叫 的有机物，染色体是由 和 组成的。正常的生物染色体数量是 的，多或少都会患上严重的 。 四、简答题 9.用自己的语言描述染色体、DNA与遗传信息的关系。       五、举例说明题 10.人类社会已进入信息时代。信息传播对个人生活和社会发展都非常重要。如果把社会、细胞和生物体都分别看做是由物质、能量和信息组成的系统，试举例说明社会中哪些信息与遗传信息在功能上有类似之处？   参考答案   1.B 2.A 3.B 4.D 5.D 6.C 7.①——C ②一一D ③一一B ④——A 8.受精卵 父母 遗传信息 DNA DNA 蛋白质 恒定 遗传病 9.染色体是由DNA和蛋白质组成的，DNA是储存遗传信息的载体，有遗传效应的DNA片段叫基因，储存有大量的遗传信息。 10.由于遗传信息是指上一代传给子代的控制该物种遗传性状的全部信息，因此人类社会中能从前辈传给后人的信息均与遗传信息类似，如科学文化知识、语言、文字等。 习题精选 1．细胞核中储存遗传信息的物质是 。它是长链状的又可以分成许多个片段，这些片段叫 。 2．细胞核中容易被碱性染料染色的染色体是由 和 两种物质组成的。 3．“种瓜得瓜，种豆得豆”这种现象主要决定与细胞的 。（细胞壁/细胞质/细胞核） 4．判断：染色体又叫DNA。 5．选择：克隆羊多莉的诞生与三只羊有关，它与哪只羊长的最像( ) A 提供卵细胞的母羊 B 提供乳腺细胞核的母羊 C 代孕母羊 6．每一种生物的细胞内,染色体的数量是一定的.人的体细胞中含有 对染色体。 参考答案 1．DNA ，基因 2.DNA，蛋白质 3.细胞核 4. × 5.B 6. 23 典型例题一 染色体存在于 （ ） A.细胞壁 B. 细胞膜 C. 细胞核 D. 液泡 【答案】 C 。 【分析】染色体是细胞核中容易被碱性染料染色的结构，它是由DNA和蛋白质这两种物质所组成。 典型例题二 “种瓜得瓜，种豆得豆”这种现象主要决定于细胞的 （ ） A． 细胞壁 B. 细胞膜 C. 细胞核 D. 液泡 【答案】C。 【分析】细胞核是遗传信息库，存在于细胞核内的DNA分子上携带有决定生物特征的遗传信息，而具有特定遗传信息的DNA片段就是基因。此题考察了遗传信息存在的位置。 学生活动 1．剪纸拼人脸活动：此活动就是让学生在一张空白的脸上贴上头发、眉毛、眼睛、鼻子和嘴，拼出一张完整的人脸。五种器官各有三种不同的样式供选择，而且每种器官旁边有一段决定该器官的碱基序列，代表决定该器官的基因。当把某个器官贴在脸上时，按顺序把决定该器官的基因贴在脸的一侧，连成一串，即成为决定这整张脸基因。通过此活动，可让学生理解基因是如何决定生物的性状以及遗传信息的多样性。 2．排练小品“多莉找妈妈”：可分别让几名学生扮演多莉羊，三只母羊和科学家，排练一个小品“多莉找妈妈”，让三只母羊说明自己是多莉母亲的理由，并由科学家介绍多莉的诞生过程。通过小品的方式介绍克隆羊的诞生过程，可以激发学生们的学习兴趣，比老师直接讲授更能吸引学生。 探究活动 模拟探究遗传信息的多样性取四种不同颜色的曲别针各三个，分别代表DNA分子的四种化学成分——A、T、G、C。从这12个曲别针中任意拿出6个，按拿出的顺序排成一串，并且在本上记下排列顺序。例如，拿出来的依次是T、C、A、A、A、G，就在记录本上写“－T－C－A－A－A－G－”。把串成的这一小段模拟DNA跟周围同学的放在一起，比较它们是不是一样。全班同学做成的模拟DNA片段，有相同的吗？如果有，多不多？ PAGE 1