细胞核是生命的基础,它是所有真核细胞的指挥中心,负责调控细胞的代谢活动和遗传信息的传递。在“33细胞核——系统的控制中心”这个主题中,我们重点探讨了细胞核的功能、形态结构以及它对生物体性状的影响。
细胞核的主要功能在于它是细胞的遗传信息库。这一概念可以通过美西螈的核移植实验得到验证,黑色个体的细胞核移植到白色个体的去核细胞中,移植后的细胞能够发育成黑色的美西螈,证明了细胞核中的遗传信息决定了生物体的性状。此外,蝾螈受精卵横缢实验进一步显示,细胞核对于细胞分裂和分化的控制至关重要,没有细胞核的细胞无法正常进行这些生命活动。
细胞核的形态结构包括核膜、染色质、核仁和核孔。核膜是由两层脂质双分子层构成的,其上有核孔,允许物质如RNA和蛋白质进出,实现核质之间的信息交流。染色质由DNA和蛋白质组成,是遗传信息的物理载体。在细胞分裂过程中,染色质会高度螺旋化形成可见的染色体。核仁与rRNA的合成和核糖体的形成密切相关,参与蛋白质的合成过程。
染色质和染色体是同一种物质在细胞周期不同阶段的两种形态,DNA作为遗传物质,存储了控制遗传和代谢的全部信息。因此,细胞核被称为细胞的遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
课堂巩固题目强调了细胞核的重要性。A选项指出细胞核是遗传物质的存储和复制场所,这是正确的。B选项指出细胞核控制细胞的代谢和遗传,同样正确。C选项提到细胞核位于细胞正中央,但这并不是决定其功能地位的原因,细胞核的位置可以因细胞类型而异,因此这个选项是错误的。D选项指出了DNA主要存在于细胞核内,是正确的。因此,不正确的选项是C。对于后续的两个选择题,细胞核内行使遗传功能的结构是染色质(C选项),而细胞核与细胞质之间大分子物质交换的通道是核孔(B选项)。
案例中的克隆羊多莉进一步证明了细胞核的遗传控制作用。多莉的遗传信息来自提供乳腺细胞核的绵羊甲,而不是孕育它的母体绵羊丙,这表明细胞核是生物个体性状的决定因素。
细胞核是细胞的控制中心,它的功能包括储存遗传信息、控制细胞代谢和遗传,并通过核膜、核仁、染色质等结构实现这些功能。细胞核的活动直接影响着细胞的生长、分裂和分化,从而影响整个生物体的发育和性状表现。