《第10讲 细胞核的结构和功能-【暑假自学课】2023年新高一生物暑假精品课(人教版2019必修1)(解析版).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第10讲 细胞核的结构和功能-【暑假自学课】2023年新高一生物暑假精品课(人教版2019必修1)(解析版).docx(28页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第10讲 细胞核的结构和功能 【学习目标】1.通过教材资料分析,理解细胞核是遗传和代谢的控制中心。2.通过分析细胞核的结构模式图,理解细胞核的结构及各部分的独特的功能。3.通过学习建构模型的科学方法,尝试制作真核细胞的三维结构模型,提升科学思维的素养。【问题思考】说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。2.除原核细胞外,每个细胞都只有一个细胞核吗?通常一个真核细胞只有一个细胞核。 但人的肝细胞、肌细胞等多核细胞一个细胞有多个细胞核。植物的筛管、哺乳动物成熟的红细胞、血小板等细胞中没有细胞核。3.细胞核的功能科学家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。移植后发育长大的美
2、西螈,全部是黑色的。这说明什么美西螈皮肤的颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞内合成了黑色素,使皮肤呈黑色,不能合成黑色素的,皮肤呈白色。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。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1632个细胞时,如果这时一个细胞核挤到无核的一半,这一半会开始分裂。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。说明细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。科学家将变形虫切成两半,一半有细胞
3、核,一半无细胞核。无核的一半虽然能消化已吞噬的食物,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。有核的一半照样摄食,对刺激仍有反应,失去的伸缩炮可以再生,还能生长和分裂。如果用显微钩针将有核的一半细胞核钩出,这一半行为就像上述无核的一半一样。如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核,各种生命活动又会恢复。上述实验说明什么?有核部分具有生长、分裂等生理功能,而无核的部分没有这些生理功能,但如果无核的部分及时植入一个完整的细胞核,将恢复这些生理功能。这一事实证明细胞生命活动的控制中心是细胞核。【提前预习】一、细胞核的功能资料操作现象说明的问题美西螈核移植实验蝾螈受
4、精卵横缢实验变形虫实验伞藻实验实验结论资料操作现象说明的问题美西螈核移植实验移植后发育的美西螈全部表现为黑色。美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。蝾螈受精卵横缢实验无核的一半也能发育成正常胚胎,但发育较慢。蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制。变形虫实验甲、乙、丙不能摄取食物,对外界刺激不发生反应,死亡;丁各种活动恢复。变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的非遗等生命活动受细胞核控制。伞藻实验甲的再生帽类型是伞形帽,乙的再生帽类型是菊花形帽,丙的再生帽类型是菊花形帽。伞藻的“伞帽”形状受细胞核控制。实验结论细胞核控制着细胞的代谢和遗传。二、细胞核的结构二、细胞核的结构1.图中是核膜,具有双层膜,把核内物
5、质与细胞质分开;是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;是核孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。2.染色质容易被碱性染料染成深色。细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的细胞核里。因此,染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。3.DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。细胞依据遗传信息进行物质合成、
6、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。三、建构模型1.模型的概念:为了某种特定目的而对认识对象所作的一种_的描述。提示:对模型的描述可以是定性的、也可以是定量的;可以是具体实物、其他形象化手段或抽象的形式等。2.模型的形式很多,主要有:(1)物理模型:以实物或图画形式直观表达认识对象特征的模型。包括 。(2)概念模型:用 表达认识对象的主要特征和联系。概念模型的建构主要是体现各个概念之间的 。(3)数学模型:是用来描述 的数学形式。如数学方程式 和表格等。1.简化的概括性2.(1)天然模型和人工模型 (2)文字和符号 关系 (3)一个
7、系统或它的性质 关系式、曲线图四、生物科技进展实现克隆猴主要需要攻克的三道难关是 的核遗传物质不易识别,去掉猴 细胞核遗传物质难度很大。 “唤醒”时机难以把握。 克隆胚胎发育成功率低。卵母细胞 卵母细胞 卵母细胞 体细胞克隆【预习检测】一、单选题1(2021秋高一课时练习)下列关于细胞结构的说法,正确的是()A植物细胞的细胞壁可以通过纤维素酶而完全分解掉B同时具有中心体和叶绿体的细胞一般是低等植物细胞C蓝细菌在生物进化过程中起着重要的作用,是因为它具有叶绿体,能进行光合作用D细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体、细胞核和中心体1.【答案】B【解析】植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶
8、,通过纤维素酶仅能分解掉一部分,A错误;同时具有中心体和叶绿体的细胞一般是低等植物细胞,B正确;蓝细菌在生物进化过程中起着重要的作用,具有附着光合色素的光合膜,但是无叶绿体,C错误;中心体是一种无膜结构的细胞器,D错误。2(2022秋高一课时练习)如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是()A图中和的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密B图中为核孔,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若该细胞核内的被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行D细胞核是遗传信息库,是细胞生命活动和细胞代谢的中心2.【答案】D【解析】图中和分别是内质网和核膜,二者的
9、直接相连使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A正确;图中为核孔,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,B正确;是核仁,它与核糖体的形成及rRNA的形成有关,而核糖体是合成蛋白质的场所,故破坏该结构会影响细胞中蛋白质的合成,C正确;图中的是染色质,由DNA和蛋白质组成,而DNA是遗传物质,因而,细胞核是遗传信息库,是控制着细胞的代谢和遗传,细胞代谢的场所是细胞质基质,D错误。3(2022高一课时练习)下列有关细胞核和细胞质的说法,错误的是()A细胞核能控制细胞质中发生的化学反应B无细胞核的细胞一般存活时间不会太长C细胞质中产生的蛋白质不能进入细胞核D细胞核与细胞质会进行
10、频繁的信息交流3.【答案】C【解析】细胞核是控制细胞代谢的中心,故细胞核能控制细胞质中发生的化学反应,A正确;一般细胞具有完整的细胞结构,生存的时间较长,而无细胞核的细胞一般存活时间不会太长,如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,其寿命只有120天左右,B正确;细胞质中产生的蛋白质会进入细胞核,如构成染色体等,C错误;细胞核与细胞质间可通过核孔相通,完成核质间频繁的物质交换与信息交流,D正确。二、多选题4(2021秋高一课时练习)我国科学家将酿酒酵母菌的16条染色体人工合成为1条染色体,含这1条染色体的酵母菌能够存活,并且表现出原酵母菌应有的生命特性。这项研究成果是合成生物学领域一项里程碑式的突破
11、。下列有关叙述正确的是()A这项研究表明我国科学家人工合成了生命B含这1条染色体的酵母菌仍属于真核生物C新型酵母菌和原酵母菌的基本结构相同D新合成的这1条染色体主要由DNA和蛋白质构成4.【答案】BCD【解析】该研究的结果是合成了1条染色体,不能称之为生命,A错误;真核细胞与原核细胞相比是前者含有染色体而后者不含有,故含这1条染色体的酵母菌仍属于真核生物,B正确;新型酵母菌与原酵母菌的基本结构相同,都有细胞膜、细胞质、细胞核等细胞结构,C正确;染色体的主要组成成分为DNA和蛋白质,D正确。5(2023高一课时练习)下列关于细胞核的结构和功能的叙述,正确的是()A科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞
12、核取出,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B不是所有的真核细胞都有细胞核C细胞核内同时存在染色体和染色质D细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心5.【答案】ABD【解析】将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出,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,说明美西螈的体色由细胞核决定,A正确;不是所有的真核细胞都有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞,B正确;染色质和染色体是同一物质在不同分裂时期的两种存在状态,可见,染色体和染色质在细胞核内不能同时存在,C错误;细胞核中含有染色体,染色体由DNA和蛋白质组成,而DNA是遗传物种,因此细胞核是遗传信息库
13、,是遗传物质储存和复制的主要场所,是细胞代谢和遗传的控制中心,D正确。6(2021高一课时练习)下列有关原核细胞和真核细胞的叙述,正确的是()A蓝细菌胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物B肺炎链球菌和真菌都是真核生物,其DNA都位于细胞核中C在生命起源和进化过程中,原核细胞比真核细胞出现得早D原核生物既有自养生物,又有异养生物,真核生物也是如此6.【答案】ACD【解析】蓝细菌即蓝藻,能进行光合作用,原因是其细胞内含有藻蓝素和叶绿素,A正确;肺炎链球菌是原核生物,无细胞核,其DNA位于拟核区域。真菌是真核生物,其DNA位于细胞核中,B错误;原核生物结构简单,多数为单细胞,在生物进化
14、中,原核比真核起源得早,C正确;原核生物中有自养生物,比如蓝藻,也有异养生物,比如乳酸菌。真核生物也是如此,绿色植物一般是自养生物,动物为异养生物,D正确。三、非选择题7(2021高一课时练习)回答下列问题(1)下图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答:只有在_细胞中,使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。图中序号1表示的结构为_。图中序号4的功能是_。(2)如图是高等生物细胞亚显微结构的部分模式图,请据图回答下列问题(每小题必须填标号,填文字不给分):具有双层膜结构的细胞器是_。图中的A半图表示动物细胞,判断依据是A细胞具有_。与分泌蛋白合成、加工、分泌有关的具有膜结构的细胞
15、器是_。7.【答案】(1)真核 内质网 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关(2) 【解析】(1)此图表示典型的细胞核结构图,典型的细胞核结构只存在于真核细胞中,使用电子显微镜才可以看到。内质网膜与核外膜相连,故图中序号1表示的结构为内质网。图中序号4是核仁,与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关。(2)图中具有双层膜结构的细胞器是线粒体和为叶绿体。图中的A半图含有中心体,无细胞壁,属于动物细胞。分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形
16、成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。故与分泌蛋白合成、加工、分泌有关的具有膜结构的细胞器是线粒体、高尔基体、内质网。8(2021高一课时练习)下图是两种生活状态下的细胞亚显微结构示意图,请据图回答:(1)分离图1细胞中的各种细胞器进行研究,一般采用的实验方法是_。(2)图2细胞中,含有色素的细胞器有_(填序号)。(3)图2中和两种细胞器比较的叙述,正确的是_。A所含酶种类均不同B都与能量代谢有关C增大内部膜面积的方式相同D存在所有真核细胞中(4)图1细胞膜上的受体能够接受到信号分子的刺激,并引起该细胞生理活动发生相应改变。这一过程体现了细胞膜的_功能,此类受体的化学本质是
17、_。(5)图1分泌蛋白的合成场所_(填序号),结构的功能是_ ,结构为该过程_ 。8.【答案】(1)差速离心法 (2) (3)B (4)信息交流 糖蛋白(5) 对肽链进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质 供能【解析】(1)各种细胞器的质量大小并不相同,因此可以用差速离心法分离各种细胞器。(2)叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,液泡中也含有色素,因此含有色素的细胞器为。(3)是线粒体,是叶绿体。A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,叶绿体是光合作用的场所,因此两者所含酶的种类有些不同,但也有相同的酶,如ATP合成酶,A错误;B、线粒体中发生有机物中能量释放,形成ATP中活跃的化学能和热能,叶绿体能将光能
18、转换为有机物中的化学能,都与能量代谢有关,B正确;C、线粒体通过内膜折叠形成嵴增大膜面积,叶绿体通过类囊体薄膜堆积形成基粒增大膜面积,两者增大膜面积方式并不相同,C错误;D、线粒体几乎所有的真核细胞都有,叶绿体并不是所有的细胞都有,D错误。故选B。(4)细胞膜上的受体能够接受到信号分子的刺激,并引起该细胞生理活动发生相应改变。这一过程体现了细胞膜的信息交流功能,受体的化学本质是糖蛋白。(5)分泌蛋白的合成场所是核糖体,即。结构是内质网,它的功能是对肽链进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。结构是有氧呼吸的主要场所,为生命活动功能。9(2021秋高一课时练习)为了研究细胞核的作用,一位科学家研究
19、了100个细胞,他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分,然后把这些细胞放在同样的条件下培养,结果如下表。请回答下列问题。时间/d12341030细胞无核部分的存活数量/个816220000细胞有核部分的存活数量/个797877746765(1)此实验可说明细胞核的什么功能?_。(2)有核部分在30 d内仍有一定的细胞死亡,其原因可能是_;_。(3)培养1 d后的结果,是否能说明在第1天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强?_。(4)既然细胞核的作用如此重要,那么你能针对“人的成熟红细胞没有细胞核”提出一种合理的解释吗?_9.【答案】(1)细胞核是细胞代谢的控制中心 (2)实验操作使
20、部分细胞损伤,进而导致其中一些细胞死亡 部分细胞正常衰老、死亡 (3)不能(4)红细胞在形成时,其代谢程序已由有核的造血干细胞确定(或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间,以加强血红蛋白对氧气的运输)。(答案合理即可)【解析】(1)根据题意和图表分析可知:100个细胞,放在同样的条件下培养,细胞无核部分的存活个数到第4天为0,而细胞有核部分的存活个数到第6天仍有65个,说明细胞核是细胞代谢的控制中心。(2)由于部分细胞的正常衰老、凋亡或实验操作使部分细胞损伤,进而导致其中一些细胞死亡,所以有核部分在30天内仍有一定的细胞死亡率。(3)由于统计的样本不够大,造成统计误差,所以培养一天后,细胞无
21、核部分的存活个数比细胞有核部分的存活个数多,并不能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强。(4)由于人的成熟红细胞能运输氧,所以为红细胞含有大量的血红蛋白提供必要的空间,以加强血红蛋白对氧和二氧化碳的运输,或红细胞在形成时,其代谢程序已由有核的造血干细胞确定等等。10(2021高一课时练习)细胞中的元素和化合物是细胞结构和功能的物质基础。下面图甲表示由不同化学元素组成的化合物(其中 A、B、C 为生物大分子,a、b、c 是组成它们的单体);图乙是动物细胞亚显微结构模式图。据图回答问题。(1)图甲中的 a 通过_的方式合成 A,该过程发生的场所是图乙中的_(填图中序号,_填结构名称)
22、。(2)生物膜系统在细胞生命活动中的作用极为重要,图乙中参与构成生物膜系统的结构有_(填图中序号)。(3)仅由图甲中 A 和 C 两种物质组成的生物体最可能是_。(4)图乙细胞能将分泌物从细胞内分泌到细胞外,也能从细胞外吸收营养物质,这体现了图乙中的具有的功能是_。10.【答案】(1)脱水缩合 核糖体 (2) (3)病毒 (4)控制物质进出【解析】(1)a是氨基酸,A是蛋白质,氨基酸通过脱水缩合的方式形成蛋白质,蛋白质的合成在核糖体上;(2)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,图乙中参与构成生物膜系统的结构有示细胞膜,是高尔基体,是细胞核,是线粒体,是内质网;(3)A是蛋白质,C是核酸,仅
23、由蛋白质和核酸构成生物体最可能是病毒;(4)是细胞膜,通过细胞膜可以分泌物质,也可以吸收营养物质,体现了细胞膜控制物质进出的功能。11(2021高一课时练习)下图1、2分别是动物细胞和植物细胞模式图。请回答问题。(1)比较图1和图2中的细胞,它们共有的细胞器是_、_、_ 、_。菠菜叶肉细胞特有的细胞器是_、_,不具有的细胞器是_。(2)图1和图2所示细胞内,无膜结构的细胞器是_、_,双层膜结构的细胞器是_、_。(3)图1和图2所示细胞内,_有两种类型,分别是_和_。图1中_分布在动物细胞与_细胞中,与细胞的_有关。(4)若图1为人体的心肌细胞,则该细胞的生理活动需要较多的_,因而细胞中含有较多
24、的_,与该细胞的功能相适应。若图2为菠菜叶肉细胞,则该细胞进行光合作用的场所是_。(5)若图1所示细胞为胰岛细胞,则该细胞中胰岛素的合成、加工和分泌是_、 _和_完成的。(6)细胞质中,支持细胞器的结构是_,它是由_纤维组成的网架结构,对维持细胞的形态,锚定并支撑细胞器等密切相关。(7)细胞中许多细胞器都有膜,这些膜结构共同构成了细胞的生物膜系统。细胞的生物膜系统中包括的细胞结构有_(填图中序号)。11.【答案】(1)线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 液泡 叶绿体 中心体 (2)核糖体 中心体 叶绿体 线粒体(3)内质网 粗面内质网 光面内质网 中心体 低等植物 有丝分裂(4)能量 线粒体 叶
25、绿体 (5)核糖体 内质网 高尔基体(6)细胞骨架 蛋白质 (7)【解析】(1)细胞的边界是细胞膜,图1中没有叶绿体和液泡,且含有中心体,为动物细胞,图2中含有液泡和叶绿体,为植物细胞,图1和图2中的细胞,共有的细胞器有线粒体、高尔基体、核糖体、内质网。菠菜叶肉细胞特有的细胞器是叶绿体和液泡,不具有的细胞器是中心体。(2)图1和图2所示细胞内,无膜结构的细胞器是核糖体和中心体,双层膜结构的细胞器是线粒体和叶绿体。(3)为内质网,有两种类型,分别是滑面内质网和粗面内质网(即上面有核糖体附着)。图1中中心体存在于动物细胞与某些低等的植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关,高等植物细胞没有中心体。(4)若
26、图1为人体的心肌细胞,欣慰心肌细胞代谢旺盛,则该细胞的生理活动需要较多的能量,因而细胞中含有较多的线粒体,通过呼吸作用为细胞提供能量,这体现了细胞结构与功能相适应的观点。若图2为菠菜叶肉细胞,则该细胞进行光合作用的场所是叶绿体。(5)若图1所示细胞为胰岛细胞,该细胞合成分泌的胰岛素的化学本质属于蛋白质,属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成、加工和分泌是核糖体、内质网、高尔基体共同完成的。(6)细胞质中,支持细胞器的结构是细胞骨架,其属于蛋白质纤维,是蛋白质纤维组成的网架结构,对维持细胞的形态,锚定并支撑细胞器等密切相关。与细胞的分裂、分化、物质运输、能量转化都有关系。(7)细胞器膜、细胞膜、细胞核膜共
27、同构成了细胞的生物膜系统。细胞的生物膜系统中包括的细胞结构有。 【基础知识】一、细胞核的功能资料操作现象说明的问题美西螈核移植实验移植后发育的美西螈全部表现为黑色。美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。蝾螈受精卵横缢实验无核的一半也能发育成正常胚胎,但发育较慢。蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制。变形虫实验甲、乙、丙不能摄取食物,对外界刺激不发生反应,死亡;丁各种活动恢复。变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的非遗等生命活动受细胞核控制。伞藻实验甲的再生帽类型是伞形帽,乙的再生帽类型是菊花形帽,丙的再生帽类型是菊花形帽。伞藻的“伞帽”形状受细胞核控制。实验结论细胞核控制着细胞的代谢和遗传。特别提醒: 细
28、胞代谢的主要场所是细胞质。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。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。二、细胞核的结构1.图中是核膜,具有双层膜,把核内物质与细胞质分开;是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;是核孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。2.染色质容易被碱性染料染成深色。细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的细胞核里。因此,染
29、色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。3.DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。特别提醒:核膜属于生物膜,具有选择透过性,是不连续的,其上分布着核孔。核孔的数量是可变的,与细胞代谢水平有关,同时,核孔对进出细胞核的物质具选择性,如允许RNA和蛋白质通过,DNA不能通过。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。核孔负责核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔允许
30、小分子物质自由通过,核孔对大分子物质的进出具有选择性。代谢旺盛的细胞中,核质之间物质交换和信息交流尤其频繁,核孔数量较多。核膜和核孔都具有选择透过性。在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。三、细胞骨架真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。四、制作真核细胞模型1.制作真核细胞模型的方法步骤确定模型种类确定材料用具确定实施过程和具体分工完成模型制作模型检查、修补表达交流。2.模型建构的方法:(1)概念: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
31、述。这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。(2)类型:物理模型、概念模型、数学模型等。物理模型:以实物或图画形式直观表达认识对象的特征.如:DNA双螺旋结构模型,细胞膜的流动镶嵌模型.概念模型:指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型.如:对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等;数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式.如:酶活性受温度(PH值)影响示意图,不同细胞的细胞周期持续时间等。3.制作模型:在设计并制作细胞模型时,科学性是第一位的,其次才是模型
32、的美观与否。在结构上,细胞核与细胞质通过核孔相通;细胞各部分既分工,又合作、协调一致地完成各项生命活动。细胞核控制细胞的生命活动和遗传信息的储存和复制,但细胞核所需的原料和能量都来自细胞质,二者相互依存,不可分割。 【考点剖析】考点一、细胞核的结构例1(2021北京高考真题)下图是马铃薯细胞局部的电镜照片,14均为细胞核的结构,对其描述错误的是()A1是转录和翻译的场所B2是核与质之间物质运输的通道C3是核与质的界膜D4是与核糖体形成有关的场所【答案】A【解析】1是染色质,细胞核是DNA复制和转录的主要场所,翻译的场所是核糖体,A错误;2是核孔,核孔是核与质之间物质运输的通道,具有选择透过性,
33、B正确;3是核膜,是核与质的界膜,为细胞核提供了一个相对稳定的环境,C正确;4是核仁,真核细胞中核仁与核糖体的形成有关,D正确。考点二、细胞核的功能研究例214(2021贵州高二学业考试)蝾螈受精卵横缢实验结果是有核部分能够分裂,最终发育形成胚胎,无核部分则停止分裂和发育,说明细胞核与细胞分裂和发育有关;伞藻核移植实验结果是伞帽形状总是与提供细胞核的亲代相同,说明了伞帽的形状与细胞核有关。上述实验说明细胞核的功能是()A进行能量转换B合成蛋白质C控制细胞的代谢和遗传D合成脂肪【答案】C【解析】细胞核没有“进行能量转换”这项功能,A错误;细胞核没有“合成蛋白质”这项功能,核糖体具有合成蛋白质的功
34、能,B错误;由题意可知,细胞核与细胞分裂和发育有关,伞帽的形状与细胞核有关,说明细胞核的功能是控制细胞的代谢和遗传,C正确;细胞核没有“合成脂肪”这项功能,D错误。【归纳总结】细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性。(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流,使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成,从而决定生物的性状。考点三、细胞结构综合例3(2019江苏高考真题,多选)下图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是A结构的数量倍增发生
35、于分裂前期的细胞中B具有单层生物膜的结构与细胞分泌活动有关CRNA和RNA聚合酶穿过结构的方向相同D、处的核糖体均由RNA和蛋白质组成【答案】BD【解析】结构为中心体,在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增,A错误;结构为高尔基体,与细胞分泌物的形成有关,B正确;结构是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构的方向不同,C错误;、分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D正确。故选BD。考点四、染色质和染色体的关系例4.下列关于染色质和
36、染色体的叙述中,正确的是( ) A. 染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态B. 染色质是细胞核内容易被碱性染料着成深色的物质C. 染色质或染色体的主要成分都是RNA和蛋白质D. 染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同【答案】A【解析】染色质和染色体是同一物质在同一细胞不同分裂时期的两种形态,A正确;染色质容易被碱性染料染成深色,但染色质是一种主要由DNA和蛋白质组成的细胞结构,而不是一种物质,B不正确;染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的,C不正确;染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的,化学成分完全相同,但由于螺旋化程度不同,其结构不完全相同,D不正确。归纳总结:1
37、.染色质是真核细胞中主要由DNA和蛋白质形成的容易被碱性染料染成深色的物质。2.DNA、染色质、染色体的关系可表示为: 3.染色质和染色体的比较染色质染色体同种物质成分相同主要是DNA和蛋白质特性相同易被碱性染料染成深色功能相同遗传物质的主要载体所处时期分裂间期分裂期两种状态细长的丝状柱状或杆状 【过关检测】一、单选题1(2022浙江高考真题)下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是()A核被膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定B核被膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换C核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关D染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体1.【答案】B【解析】核
38、被膜为双层膜,能将核内物质与细胞质分开,有利于核内物质的相对稳定,A错误;核被膜上有核孔,核孔处有核孔复合体,具有选择性,可调控核质之间频繁的物质交换,B正确;核仁主要与rRNA的合成有关,C错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体,D错误。2(2021河北高考真题)关于细胞核的叙述,错误的是()A有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现B蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛C许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成,经核孔进入细胞核D细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出2.【答案】D【解析】在有丝分裂前期,核膜、核仁消失,在有丝分裂后期,核膜、核仁重新出现,
39、故在有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现,A正确;蛋白质合成的场所是核糖体,蛋白质合成活跃的细胞,需要大量的核糖体,而核糖体的形成与核仁有关,所以核仁代谢活动旺盛,B正确;蛋白质合成的场所是核糖体,核糖体分布在细胞质中,基因主要存在于细胞核中,故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后,经核孔进入细胞核,C正确;RNA是以DNA为模板转录形成的,DNA主要存在于细胞核,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,这些DNA也能作为模板转录合成RNA,所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成,经核孔输出,D错误。3(2011江苏高考真题)核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过
40、核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述正确的是()A亲核蛋白进入细胞核由头部决定B亲核蛋白进入细胞核不需要载体C亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同3.【答案】C【解析】从图中可知,放射头部没有进入细胞核,放射性尾部全部进入细胞核,可见亲核蛋白进入细胞核由尾部决定,A错误;亲核蛋白是大分子,头部没有进入而尾部进入一定是尾部有特异性识别,核孔是具有选择性的物质交换通道,故需要载体体现它的选择性,B错误;亲核蛋白进入细胞核,不是自由扩散,通过核孔进入细胞核需要消耗能量,C正确;葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,而亲核蛋
41、白进入了细胞核是主动运输,D错误。4(2019全国高考真题)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是A细胞中的染色质存在于细胞核中B细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D细胞核内遗传物质的合成需要能量4.【答案】B【解析】真核细胞中只有细胞核中有染色质,A正确;真核细胞中,转录主要发生在细胞核中,而翻译发生在细胞质中的核糖体上,B错误;细胞核中的染色质上含有遗传物质DNA,因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确;细胞核中的遗传物质是DNA,其通过DNA复制合成子代DNA,该过程需要消耗能量,D正确。5(2019浙江高考真题)细胞核中与核糖体形成有关的主要结构
42、是A核仁B核基质C核被膜D核孔复合体5.【答案】A【解析】核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,与核糖体的形成有关,A选项正确;核基质是核中除染色质与核仁以外的成分,包括核液与核骨架两部分。核液含水、离子和酶等无形成分。核骨架是由多种蛋白质形成的三维纤维网架,对核的结构具有支持作用,与核糖体的形成无关,B选项错误;核被膜是指包被细胞核的双层膜,其外层与粗面内质网膜相连,核被膜上有核孔复合体,是控制蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,核糖体的形成无关,C、D选项错误。6(2009山东高考真题)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C癌细胞)D口腔上皮细胞6.【答案】D【解析】根据题意,细胞核孔数目多表示新陈代谢旺盛,胰岛细胞分为胰岛细胞和胰岛细胞,分别分泌胰高血糖素和胰岛素,代谢水平较高,所以核孔数量较多,A错误;造血干细胞可分化为血细胞、吞噬细胞和淋巴细胞,代谢水平较高,细胞中核孔数量较多,B错误;癌细胞分裂能力高,故代谢水平较高,细胞中核孔数量较多,C错误;口腔上皮细胞为高度分化的细胞,通常不具备细胞周期,分泌活动也不剧烈,代谢水平不高,所以口腔上皮细胞核孔数目最少,D正确。7(2014全国高考真题)下列有关细胞核的叙述,错误的是()A蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B细胞核中可进行遗传物质