第二单元第7讲.docx

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第二单元第7讲

第7讲　细胞核——系统的控制中心

[考纲要求]　细胞核的结构和功能（B）。

一、细胞核的结构和功能

1．细胞核的结构

（1）填写图中结构名称

a．核膜，b.染色质，c.核仁。

（2）写出图中结构的相应功能

①b功能：

是DNA的主要载体。

②c功能：

与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

③d功能：

实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

2．细胞核的功能

（1）是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所。

（2）是细胞代谢和遗传的控制中心。

[解惑]　

（1）核膜是具有双层膜的结构，但不是具有双层膜的细胞器。

（2）核孔是RNA和某些蛋白质等大分子运输的通道，但遗传物质DNA不能通过核孔进出细胞核。

（3）因核糖体的形成与核仁有关，故蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。

二、模型建构

[判一判]

1．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，分为物理模型、概念模型、数学模型等（　√　）[来源:

Zxxk.Com]

2．模型描述时只能是定性的，不可以是定量的（　×　）

3．DNA双螺旋结构模型属于物理模型；Nt＝N0λt属于数学模型（　√　）

4．显微镜下拍摄的照片属于模型（　×　）

提示　照片是真实的，而模型是形式，故不属于模型。

三、细胞的完整性

1．细胞各组分之间分工合作，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。

2．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。

考点一　聚焦细胞核的结构

1．比较染色质与染色体

　名称

项目　　　

染色质

染色体

同[来源:

学科网][来源:

Zxxk.Com]

种[来源:

Zxxk.Com]

物

质[来源:

Z.xx.k.Com][来源:

学#科#网][来源:

学*科*网]

成分相同[来源:

Zxxk.Com][来源:

学_科_网Z_X_X_K]

主要成分是蛋白质和DNA[来源:

学§科§网]

特性相同

易被龙胆紫溶液等碱性染料染成深色

功能相同

遗传物质的主要载体

不同时期

分裂间期

分裂期

不同形态

细长的丝状

圆柱状或杆状

相互转化

染色质

染色体

（间期、末期）　　　　（前期、中期、后期）

2.核仁、核膜在细胞周期中的变化

在细胞分裂前期消失，末期重现；原核生物无核膜、核仁。

易错警示　与细胞核结构有关的5个提醒

（1）核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然是具有选择性的，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。

（2）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。

（3）核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。

（4）并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核。

（5）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，核孔数多，核仁较大。

1.

如图是细胞核的结构模式图。

下列关于其结构及功能的叙述正

确的是（双选）（　　）

A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开

B．②是遗传物质DNA和RNA的载体

C．③与蛋白质的合成直接有关

D．④有利于mRNA等从细胞核进入细胞质

答案　AD

解析　根据图示可知：

①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质（DNA）的主要载体；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。

2．下列有关细胞核的叙述，正确的是（　　）

A．①②是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化

B．③是由2层磷脂分子组成的

C．脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核

D．⑤是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所

答案　A

解析　①②分别是染色质和染色体，均是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化。

③是核膜，是由2层磷脂双分子层组成的。

大分子物质进出细胞核都要通过核孔，但DNA例外，不能进出细胞核，而核苷酸属于小分子物质。

⑤是核仁，它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关。

审读题干信息的技巧

上面第2题为例：

（1）按照不同部位的放大层次从图中获取信息并进行准确分析推断。

（2）借助题干信息“核孔具有选择性”并结合所学知识进行分析推断。

考点二　实验探究细胞核的功能

1．实验1：

黑白美西螈核移植实验

（1）实验过程

（2）实验结论：

美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。

（3）实验分析：

本实验中有无对照？

若无，则该如何设计？

答案　无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。

2．实验2：

蝾螈受精卵横缢实验

（1）实验过程

（2）实验结论：

蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。

（3）实验分析：

本实验的对照类型有哪几种？

答案　既有相互对照，又有自身前后对照。

3．实验3：

变形虫切割实验

（1）实验过程

（2）实验结论：

变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。

（3）实验分析：

本实验的对照类型有哪几种？

答案　既有相互对照，又有自身前后对照。

4．实验4：

伞藻嫁接与核移植实验

（1）伞藻嫁接实验过程

（2）伞藻核移植实验过程

（3）实验结论：

伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。

（4）实验分析：

设计伞藻核移植实验有什么作用？

答案　伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。

易错警示　有关细胞核的6个易错点

（1）凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞（植物的筛管细胞）；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。

（2）细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。

（3）核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性消失和重建。

（4）核孔、核膜均具有选择透过性。

（5）核孔的数目、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，核孔数目多，核仁较大。

（6）并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成形的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核。

3．伞藻是单细胞绿藻，其高度可达10厘米。

生物学上常用它来研究细胞的有关功能。

如图是伞藻嫁接实验和核移植实验过程示意图，请完成以下各题。

（1）嫁接实验的结果可以说明什么？

______________________________________________________________________。

（2）在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验，还有必要再做核移植实验吗？

______________________________。

说出你的理由：

___

_______________________

______________________________________________________________________。

（3）根据所学知识，请你推测并简述伞藻细胞质在伞帽形成过程中的作用：

_____________________________________________________________________。

（4）指出选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料有什么好处（要求写两点）：

①______________；②____________。

答案　

（1）伞帽形态可能由细胞核决定（或伞帽形态与细胞核有关）　

（2）有必要　因为嫁接后的细胞中，有部分细胞质来自伞柄，部分细胞质来自假根，这样就不能肯定伞帽形态是否由细胞核决定　（3）构建伞帽的多种物质是在细胞质中通过多种代谢途径产生的　（4）①大型单细胞生物　②伞帽形态差异明显　③不同伞藻间容易嫁接

解析　

（1）由图可以观测到进行了伞柄的嫁接后，其再生的伞帽与细胞核相对应，所以伞帽的产生可能受细胞核的控制。

（2）实验的设计要符合单一变量的要求，要尽量保持实验中只有一个变量。

4.

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　在缺乏对照的情况下，仅根据图示所进行的操作和实验现象，无法得出细胞核的功能，只有在设置对照的情况下，才能得出细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心的结论。

“六看”法解答实验评价题

在解答实验评价题时，以实验原则为依据，做到“六看”：

一看实验是否遵循单一变量原则，二看有无对照及对照设置是否合理；三看方案是否可操作、实验步骤是否完整、操作顺序是否合理；四看实验材料、仪器和药剂选择与使用是否合理；五看实验结果的预期是否合理；六看实验结论是否来源于实验现象及数据。

考点三　归纳提升“细胞的基本结构”

完善真核细胞知识结构网络图

易错警示　有

关细胞结构的5个“不一定”归纳

（1）没有叶绿体或大液泡的细胞不一定是动物细胞

植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体；植物的未成熟细胞也没有大液泡；另外，有中心体的细胞可能是动物或低等植物细胞，没有中心体的是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别动物细胞和高等植物细胞的依据。

（2）具有细胞壁的生物不一定是植物

自然界中除植物细胞具有细胞壁外，几乎全部的真菌和原核生物中的蓝藻、细菌、放线菌都有细胞壁。

（3）没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用，没有线粒体的细胞不一定不能进行有氧呼吸。

对真核生物而言，光合作用是在叶绿体中完成的，没有叶绿体的生物的代谢类型只能是异养型；有氧呼吸只能在线粒体中完成，没有线粒体的细胞如蛔虫体细胞、哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸获取能量。

对原核生物来说，蓝藻没有叶绿体，但因在其细胞中有与光合作用有关的酶和色素，所以蓝藻能进行光合作用；硝化细菌和蓝藻等并没有线粒体，但因在其细胞膜和细胞质中有与有氧呼吸有关的酶，所以能进行有氧呼吸。

（4）没有细胞核的生物不一定是原核生物

病毒既不是真核生物，也不是原核生物；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，但却是真核生物细胞。

（5）真核细胞不一定都有线粒体

某些厌氧型动物如蛔虫，细胞内没有线粒体，只能进行无氧呼吸。

还有一些特化的高等动物细胞内也没有线粒体，如哺乳动物成熟的红细胞。

5．以下A、B、C三图分别表示三种不同类型的生物细胞，图D表示发生在某生物细胞中的生理活动示意图，请据图回答下列问题：

（1）A、B、C中，能够发生图D所示生理活动的细胞是______。

A、B所示细胞和C的主要区别是A、B_____________________________________________________。

（2）A、B、C所代表的生物遵循孟德尔遗传规律的是______，图C中能够发生碱基互补配对的细胞器是________。

（3）事实上，图B所示细胞处于________状态，由图B构成的组织不能作为鉴定还原糖的理想实验材料，原因是_______________________________________________

________________________________________________________________________

______________________________________________________________________。

答案　

（1）B　有以核膜为界限的细胞核　

（2）A、B　核糖体

（3）质壁分离　图B所示为绿色植物细胞，其内含有大量的叶绿素等色素，对反应产生的砖红色沉淀的观察有干扰作用

解析　A为动物细胞，B为植物细胞，A、B都为真核细胞，遵循孟德尔遗传规律，C为原核细胞。

D中的细胞器为叶绿体和线粒体，含有这两种细胞器的是B细胞。

真核细胞与原核细胞的主要区别是真核细胞有以核膜为界限的细胞核。

原核细胞内只有核糖体一种细胞器，在核糖体中进行的翻译过程可以发生碱基互补配对。

由于B中含有叶绿体，颜色较深，不能作为鉴定还原糖的理想实验材料。

序号

错因分析

正确答案

序号

错因分析

正确答案

①

不全面，忽视了真核、原核细胞的区别

真核

②

写错字或笔下误失分

核仁

③

没有分清染色质与染色体的区别

染色质

④

没有审清题干中的“运出”

RNA

⑤

忽视了内质网与核膜的联系

内质网

⑥

忽视了细胞核与细胞质的联系

细胞核离开细胞质不能生存

⑦

忽视了细胞质与细胞核的联系

细胞质离开细胞核不能生存

⑧

没有根据实验结果得出实验结论

是细胞代谢的控制中心

题组一　细胞核的结构与功能

1．判断正误

（1）叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核（2011·北京，3A）（　　）

（2）在普通光学显微镜下

紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见（2011·江苏，10D）（　　）

（3）氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜（2011·重庆卷，1A）（　　）

（4）蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状（2010·新课标全国，1B）（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×

2．（2011·江苏卷，8）核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。

下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蛋白

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

答案　C

解析　由题图可知，放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，可见亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的，A项错误。

由题干信息“核孔是具有选择性的核质交换通道”可知，物质通过核孔进入细胞核具有选择性，即亲核蛋白进入细胞核需要载体蛋白和能量，B项错误、C项正确。

葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，需要载体蛋白的协助，不消耗能量，故D项错误。

3．（2009·山东卷，1）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．效应B细胞（浆细胞）D．口腔上皮细胞

答案　D

解析　细胞的代谢越旺盛，则核孔的数目越多。

A、C中的细胞分别分泌胰岛素（或胰高血糖素）和抗体，代谢旺盛。

B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。

只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。

故而D中的口腔上皮细胞的核孔数目最少。

题组二　细胞结构和功能的综合

4．（2011·江苏卷，2）关于人体细胞结构和功能的叙述，正确的是（　　）

A．在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息

B．核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所

C．线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜

D．高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关

答案　C

解析　细胞的遗传物质是DNA，细胞核内的RNA不能自我复制（传递遗传信息），也不能在细胞核内翻译形成蛋白质（表达遗传信息），A项错误；核糖体是蛋白质合成的场所，但蛋白质加工的场所为内质网和高尔基体，B项错误；因线粒体内膜上分布着与有氧呼吸第三阶段有关的酶，故线粒体内膜蛋白质含量高于外膜，所以线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜，C项正确；中心体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关，在有丝分裂前期发出星射线形成纺锤体，D项错误。

5．（2010·江苏卷，2）下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是（　　）

A．在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上

B．唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多

C．核孔是生物大分子可以选择性进出的通道

D．吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端

答案　A

解析　转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质基质，两者所在空间不同，A项错误；B项中两种腺体均合成蛋白质类的酶，涉及蛋白质的分泌，因此高尔基体数量较多；核孔是酶、RN

A等生物大分子进出细胞核的通道；小肠绒毛上皮细胞主要从消化道中吸收营养物质，并将其转运到血浆或淋巴中，因此细胞两端对物质的主动运输较为旺盛，线粒体较多。

6．（2009·江苏卷，14）细胞作为生命活动的基本单位，其结构和功能高度统一。

下列有关叙述正确的是（　　）

①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料　②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大，有利于提高气体交换效率　③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体，有助于物质运输的能量供应

④哺乳动物成熟精子中细胞质较少，有利于精子运动

A．①②③B．②③④

C．①③④D．①②④

答案　B

解析　卵细胞体积大，含卵黄较多，可为胚胎早期发育提供养料，但其相对表面积小，不利于与外界环境进行物质交换。

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

细胞核的结构与功能

1、2、4、5

细胞结构和功能的综合

3、8、9、10、11、12、13、14

实验与探究

6、7、15

一、单项选择题

1.下列关于细胞核的叙述正确的是（　　）

A．真核细胞的核膜上有多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行

B．在电镜下观察处于分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体

C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质

D．原核细胞除拟核没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别

答案　A

解析　处于分裂间期的细胞，电镜下可看到细胞核的染色质而不

是染色体；脱氧核糖核酸（DNA）不能通过核孔进入细胞质；原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器，而无线粒体、内质网等细胞器。

2．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。

这有力支持下列哪一科学结论（　　）

A．细胞中蛋白质主要是由核仁合成的

B．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关

C．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质

D．DNA的转录和翻译通常发生在核仁中

答案　B

解析　题干中信息说明核仁与核糖体的合成有关，B项正确。

细胞中蛋白质是在核糖体上合成的，故A项错误；无核仁的细胞如原核细胞能合成蛋白质，故C项错误；DNA的转录主要发生在细胞核内，而翻译发生在细胞质中，故D项错误。

3．下列关于细胞结构的说法中，正确的是（　　）

A．没有线粒体的细胞一定是原核细胞

B．细胞分裂时均能观察到染色体周期性的变化

C．正在发生质壁分离的植物细胞中观察不到染色体

D．酵母菌的DNA是裸露的，所以没有染色体

答案　C

解析　哺乳动物成熟的红细胞无线粒体；细胞进行无丝分裂时无染色体的周期性变化；酵母菌是真核生物，有染色体。

4．下列关于细胞核的叙述，正确的是（　　）

A．除少数细胞外，成熟的真核细胞都有细胞核

B．不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一样的

C．核孔是核质之间的物质任意通过的通道

D．克隆羊多利培养成功证明了已分化的动物体细胞具有全能性

答案　A

解析　代谢旺盛的细胞中核仁较大；并非所有物质都可任意通过核孔，如DNA就不能通过核孔；高度分化的动物体细胞的全能性受到制约，但其细胞核仍具有全能性。

5．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是（　　）

A．①是由DNA和蛋白质组成的环状结构

B．②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所

C．核膜由两层磷脂分子组成，蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核

D．核孔对物质的运输具有选择性

答案　D

解析　图中结构具有核膜，应该是真

核细胞的细胞核。

①为由DNA和蛋白质结合生成的链状染色质；②为核仁，与核糖体的形成、rRNA的合成有关；核膜为双层膜，具有选择性，蛋白质等生物大分子不能自由进出核膜。

6．细胞核具有什么功能？

科学家通过下列实验（见下图）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，中间只是很少的细胞质相连，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，将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。

下列叙述中，不正确的是（　　）

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，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组

C．实验②中，a部分的操作与实验①中的a部分形成对照

D．实验说明细胞的寿命与细胞核有关

答案　D

解析　整个实验并没有涉及细胞的寿命，故D错误。

有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关。

a部分相当于去核和重新植入核，是实验组。

实验②中，a部分植入核，与实验①中的无核形成对照。

7．阅读材料：

①分别将已分裂10次和分裂30次的成纤维细胞的细胞核互换，重组成的“老核新质

”和“新核老质”细胞能分别再分裂20次和40次。

②鸟类红细胞有核，但不能复制和转录，癌细胞核很活跃，既能复制也能转录，现将鸟的红细胞核移入去核的癌细胞中，鸟的红细胞核开始复制和转录。

以上实验不能说明（　　）

A．细胞分裂次数是由细胞核中物质决定的

B．细胞质中存在影响细胞分裂的物质

C．细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的

D．只要有适当的细胞质，细胞核就能表现出全能性

答案　D

解析　由题可知，细胞分裂与细胞质和细胞核的关系密切，并没有体现出这些细胞能分化成个体，所以不能说明只要有适当的细胞质，细胞核就能表现出全能性。

8.

如图表示植物细胞新细胞壁的形成过程，据图分析下列有

关叙述中正确的是（　　）

A．该细胞处于有丝分裂的后期，图中D表示内质网

B．图中C是高尔基体，图中E的主要成分是加工后的多

肽链

C．该细胞的核基因在有丝分裂后期不能转录，但是翻译能够进行

D．该过程体现了生物膜的结构特性和功能特性

答案　C

解析　图中A、B、C、D、E分别表示细胞壁、细胞膜、高尔基体、内质网、囊泡。

新细胞壁的形成是有丝分裂末期的一个特征。

植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可以推知纤维素和果胶是先在内质网中合成，再由高尔基体参与形成的。

有丝分裂后期该细胞的核基因的载体仍是染色体形态，因此核基因不能转录，但是间期核基因转录产生的mRNA仍然可以进行翻译。

该过程通过囊泡实现物质转运，体现了生物膜具有一定的流动性，为结构特性。

9．下列有关细胞中“一定”的说法，正确的是（　　）

①光合作用一定在叶绿体中进行　②有氧呼吸一定在线粒体中进行，有H2O生成的呼吸过程一定不是无氧呼吸，产生CO2的呼吸过程一定不是无