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文档简介
第四节细胞核是细胞生命活动的控制中心第二章细胞的结构
1.细胞核的结构模式图2.细胞核的结构(1)核膜:是细胞核的边界,由双层膜构成,外层常与_______________相连。双层核膜并不是连续的,内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口,称为________,周围镶嵌有许多__________,构成一种复杂的结构,控制着物质的进出。核孔是蛋白质、_________等大分子出入细胞核的通道。(2)核仁:是细胞核中呈球形或椭球形的结构,其大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同。核仁是核糖体RNA合成、加工和______________的重要场所。(3)染色质:细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成的复合
粗面内质网核孔蛋白质RNA核糖体装配结构,容易被____________染色。(4)核基质:是细胞核内以__________为主的网络结构。核基质为细胞核提供支架,也是多种酶的结合位点,与核内遗传物质的_________、染色体的装配等生理活动密切相关。小思考:染色体和染色质是什么关系?碱性染料蛋白质复制【答案】真核细胞中,细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构,容易被碱性染料染色,称为染色质。细胞分裂过程中,染色质高度螺旋,凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。所以,染色体和染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形态。1.伞藻“嫁接”实验:将两种伞藻细胞都切成伞帽、伞柄和_________三个部分,然后将假根交换后,再让伞柄与其接合。两种“嫁接”的结果非常有趣:若令伞柄与同种伞藻的假根接合,则再生出来的伞帽与原来的________;若令伞柄与另一种伞藻的假根接合,则再生出来的伞帽与__________的一样。2.变形虫切割实验:科学家将变形虫缓慢地切成两半,一半有细胞核,一半无细胞核。有核的部分具有___________,仍能生长、_________、再生;无核的部分虽然仍能消化吞噬的食假根一样另一种应激性分裂物,但不能摄取食物,无__________,不再分裂增殖,没多久就死亡了。但是,如果无核的部分被及时植入一个完整的细胞核,将恢复生长和分裂等生理功能。3.从伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验可以看出,细胞核是____________和维持正常生命活动所必需的。DNA储存着遗传信息,是细胞进行生命活动的“蓝图”。在细胞分裂时,DNA由亲代细胞精确地传递给子代细胞,控制着子代细胞的____________,决定子代细胞的生长、发育和_________。DNA主要储存在__________中,因此,细胞核是细胞遗传和代谢的____________。应激性生物遗传繁殖新陈代谢细胞核控制中心1.建立模型是_____________的常用方法,是人们根据某一目的,抓住对象的___________,将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述,是对研究对象简洁的表述。2.模型的形式很多,包括_________模型、_________模型、________模型等。在设计并制作细胞模型时,科学性、准确性是第一位的,其次才是模型的美观与否。3.本活动是运用________模型的方法,以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构。科学研究本质特征数学概念物理物理1.不同类型的细胞,其细胞核的核孔复合体数量、分布情况也有较大差异。一般来说,代谢越旺盛的细胞,其核孔复合体的数量就__________。2.核孔复合体主要由__________构成,可看作是一类特殊的载体蛋白,构成了细胞核与细胞溶胶间物质交换的通道。一些离子和水等小分子物质由于比核孔的孔径小,通常可以自由进出细胞核而__________能量;蛋白质、RNA等大分子物质则需要通过特殊的转运机制才能进出,而这一过程________能量的驱动才能完成。越多蛋白质不消耗需要1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)成熟的真核细胞都有一个成形的细胞核。()(2)核膜是由2层磷脂分子组成的,外层常与粗面内质网相连。()(3)核仁是核糖体合成、加工和装配的重要场所。()(4)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()(5)染色体和染色质是同一种物质在不同时期的两种形态。()(6)细胞核是遗传物质储存场所和细胞代谢的中心。()××××√×2.案例分析:如图为细胞核结构模式图,试回答下列问题:(1)结构[①]是__________,是由_________和__________及少量_________构成的复合体结构,容易被________染料染色,其上储存着____________。染色质DNA蛋白质RNA碱性遗传信息(2)结构[②]是_______,在不同生物种类和细胞类型中其_____________________也不同,其功能是__核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所__。(3)结构[③]是________,对核内物质起屏障作用;它是由______层膜构成的,外层常与_______________相连。(4)结构[④]是_________,是_________________等大分子出入细胞核的通道。核仁
大小、数目、形态核膜双粗面内质网核孔蛋白质、RNA【解析】题图为细胞核结构模式图,细胞核只存在于真核细胞中,核膜、核仁等结构只能在电子显微镜下才能看到。(1)结构①是染色质,由DNA和蛋白质以及少量RNA构成,能被碱性染料染色,其中的DNA携带着遗传信息。(2)结构②是球形或椭球形的核仁,其大小、数目和形态会随着生物种类、细胞类型的不同而不同。核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。(3)(4)结构③是核膜,由双层膜构成,外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的,内外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口,即核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质,构成一种复杂的结构,控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,但要注意,DNA不可以通过。(1)比较动物细胞和植物细胞的异同。(2)选择制作模型的材料时有哪些考虑?①细胞壁、叶绿体、液泡是植物细胞特有的细胞结构。②有细胞壁、无中心体的为高等植物细胞。③有细胞壁、中心体的为低等植物细胞。④无细胞壁、有中心体的为动物细胞。⑤有细胞壁的细胞是植物细胞,无细胞壁的细胞为动物细胞。⑥有叶绿体的一定是植物细胞,无叶绿体的可能是动物细胞也可能是植物细胞。⑦无中心体的一定是高等植物细胞,但有中心体的可能为动物细胞,也可能为低等植物细胞,因此中心体不能作为鉴定动、植物细胞的依据,但可作为鉴定动物细胞和高等植物细胞的依据。在制作真核细胞模型时,需要选择合适的材料来模拟细胞的结构,用线段将材料与最适合模拟的细胞结构连接起来,下列连接不恰当的是()A.装有液体的保鲜袋——液泡B.表面钻有小孔的水蜜桃核——细胞核C.大米——核糖体D.多层折叠的保鲜膜——溶酶体(2)①材料要环保,可以采用一些废旧物品进行制作,但要注意安全和卫生;②材料要与相应的细胞结构相适应,要能真实体现出原型的特征。D【解析】液泡具单层膜,其内有细胞液,与装有液体的保鲜袋相似,A正确;细胞核主要由核膜、核仁和染色质构成,核膜上具有核孔,与表面钻有小孔的水蜜桃核相似,B正确;核糖体为非膜性细胞器,与大米相似,C正确;溶酶体具有单层膜,其内含有多种水解酶,但是其膜没有多层折叠,与多层折叠的保鲜膜不相符,D错误。1.以下关于物理模型的说法不正确的是()A.物理模型可以直观形象地概括认识对象的属性B.拍摄的细胞核显微照片不是细胞核的物理模型C.是用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征D.是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征C【解析】物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,可以直观形象地概括认识对象的属性,A、D正确;物理模型是对认识对象的另一种表达,而不是认识对象本身或本身的照片,B正确;数学模型是用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征,C错误。2.下列关于制作真核细胞的三维结构模型的说法,正确的是()A.真核细胞的三维结构模型属于概念模型B.真核细胞的三维结构模型属于数学模型C.拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型D.以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型D【解析】生物科学中真核细胞的三维结构模型是一种物理模型,A、B错误;洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物,不属于物理模型,C错误;以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型,D正确。3.关于“尝试制作真核细胞的结构模型”活动的叙述中,正确的是()A.模型可以表达出细胞的生活状态B.模型表达了细胞各结构之间的功能关系C.模型可以表达各种细胞器的结构D.模型可以表达细胞各结构之间的位置关系D【解析】模型并不能表达出细胞的生活状态,A错误;模型表达了细胞各结构之间的结构关系,并不能表达功能关系,B错误;模型只能表达各种细胞器的外部结构,内部结构无法细致体现,C错误;模型可以表达细胞各结构之间的位置关系,D正确。用一根玻璃针,将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生活,无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出,无核的部分能短期生存,但不能繁殖后代,单独的细胞核也无法生存。如果在去核后及时植入一个细胞核,这个变形虫则恢复正常生活(如图所示)。下列相关叙述中,错误的是()A.细胞核虽然含有遗传物质,但不能单独生活B.无核的细胞质仍能存活,说明细胞质可以独立生活C.细胞核控制着生命活动,蛋白质承担生命活动D.细胞只有保持完整结构才能进行正常的生命活动B【解析】细胞核依靠细胞质提供物质和能量,因此没有细胞质的细胞核不能生存,A正确;由于细胞质中已合成的蛋白质仍能发挥作用,所以细胞去核后仍可以生活一段时间,但细胞核在生命活动中起决定作用,没有细胞核的细胞质无法长时间存活,B错误;细胞核控制着生命活动,蛋白质承担生命活动,C正确;变形虫去除细胞核以后,新陈代谢减弱,运动停止,存活一段时间后最终死亡,但如果去核后及时再植回一个细胞核,又能够恢复生命活动,生活正常,这说明细胞只有保持完整结构才能进行正常的生命活动,D正确。1.为了研究细胞核的功能,实验小组选取了100个细胞,每个细胞都分割成有核部分和无核部分,然后将这些细胞置于相同的条件下培养,细胞存活比例和培养天数的关系如图所示。根据实验现象可以得出的实验结论是()A.细胞无核部分不能进行任何细胞代谢B.细胞的正常存活离不开细胞核的作用C.细胞核是细胞代谢的主要场所D.细胞质与细胞的正常存活无关B【解析】细胞无核部分也能存活一定的天数,说明细胞无核部分也能进行细胞代谢,A错误;细胞无核部分存活的天数少于有核部分,说明细胞的正常存活离不开细胞核的作用,B正确;细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的主要场所是细胞溶胶,C错误;有核部分存活一定时间后,存活比例也会下降,说明细胞质和细胞的正常存活有关系,D错误。2.伞藻是单细胞藻类,由伞帽、伞柄、假根3部分组成,细胞核位于假根中。如图是伞藻的嫁接实验,该实验结果表明()A.细胞核控制细胞的代谢活动B.细胞质是遗传物质的储存场所C.细胞核是细胞进行生命活动所必需的D.新长出的“帽”形状只与“假根”种类有关D【解析】伞藻的嫁接实验只是确定细胞核与生物性状的关系,没有涉及细胞代谢,A错误;细胞核是遗传物质的主要储存场所,B错误;伞藻的嫁接实验只是确定细胞核与生物性状的关系,没有说明细胞核是细胞进行生命活动所必需的,C错误;由图可知,虽然进行了不同伞藻之间的伞柄和假根之间的嫁接,但是生长出来的帽子的表型是由假根决定的;又因为细胞核位于假根中,因此可以确定新长出的“帽”形状只与“假根”种类有关,D正确。3.为探究细胞核的功能,科学家进行了如下实验:①将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中,植入核的卵细胞发育成的美西螈是黑色的;②用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,结果有核的一半能分裂,无核的一半停止分裂;③将变形虫的核取出,无核变形虫失去摄食能力,对外界刺激不再发生反应;④将菊花形帽伞藻的假根移植到去掉假根和帽的伞形帽伞藻的柄上,新长出的帽是菊花形帽。下列有关上述实验的说法正确的是()A.实验①说明美西螈体色等所有的遗传性状都由细胞核控制B.实验②说明没有细胞核的细胞不能进行代谢活动C.实验③说明变形虫的代谢活动受细胞核控制D.实验④说明伞藻的帽形只由细胞核控制合成C【解析】将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中,结果发育成的美西螈全部是黑色的,只能说明美西螈体色由细胞核控制,A错误;用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,结果有核的一半能分裂,无核的一半停止分裂,说明没有细胞核的细胞不能进行细胞分裂,B错误;将变形虫的核取出,无核变形虫失去摄食能力,对外界刺激不再发生反应,说明变形虫的代谢活动受细胞核控制,C正确;将菊花形帽伞藻的假根移植到去掉假根和帽的伞形帽伞藻的柄上,新长出的帽是菊花形帽,说明伞藻的帽形与细胞核有关,受细胞核控制,D错误。细胞核的功能:(1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的主要场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传递给子代,保证了遗传信息的连续性。(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核通过控制蛋白质的合成,控制细胞代谢和生物性状。(1)误以为所有物质都能进出核孔复合体。核孔复合体是由多种蛋白质构成的复合结构,表现出明显的选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔复合体进入细胞质。(2)误以为所有的真核细胞都有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核。(3)误以为染色体和染色质是两种物质。染色体和染色质不是两种物质,而是同一种物质在不同时期的两种形态。(4)误以为核孔复合体的数量、核仁大小固定不变。核孔复合体的数量、核仁的大小并不是固定不变的,这与细胞代谢强度有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔复合体数量多,核仁较大。(5)误以为细胞核是细胞代谢的中心。细胞核是细胞代谢的控制中心,而不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心在细胞质中。下列关于细胞核的叙述,正确的是()A.核膜为双层膜,核外膜的外表面附着有很多核糖体B.不同的细胞内,核仁的大小和数量都是一定的C.细胞核内的液体叫作细胞液D.核孔是包括DNA在内的大分子物质可任意通过的通道A【解析】核膜为双层膜,外膜的外表面附着很多核糖体,A正确;不同的细胞内,核仁的大小和数量是不同的,代谢越旺盛核仁越大,B错误;细胞核内的液体叫核液,C错误;核孔是包括mRNA在内的一些大分子物质通过的通道,核孔也具有选择性,DNA不可以通过核孔,D错误。1.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,该复合物由一个核心脚手架组成,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组成,称为中央运输蛋白。据此分析不正确的是()A.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,影响到核内外的信息交流C.核孔复合物的存在,说明核膜也具有选择性D.中央运输蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的B【解析】核孔的功能是实现核质之间的物质交换和信息交流,A正确;人体成熟的红细胞没有细胞核,因此没有核孔,B错误;由题意知,核孔复合物是具有选择性的输送机制的结构,因此核膜也具有选择性,C正确;中央运输蛋白的化学本质是蛋白质,合成场所是核糖体,D正确。2.细胞核被喻为细胞的“大脑”。下列有关细胞核的叙述错误的是()A.核仁与核糖体的形成有关B.核孔对物质进出细胞核具有选择性C.细胞核具有双层膜结构D.细胞核是细胞代谢的主要场所D【解析】核仁与核糖体的形成有关,A正确;核孔对物质进出细胞核具有选择性,B正确;细胞核具有双层膜结构,C正确;细胞溶胶是细胞代谢的主要场所,D错误。3.关于人体细胞结构和功能的叙述,正确的是()A.性激素的形成与内质网有关B.线粒体内膜的面积比外膜小C.核仁是与核糖体形成有关的细胞器D.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所A【解析】性激素属于脂质,其合成场所是内质网,A正确;线粒体内膜向内折叠形成嵴,这有利于扩大膜面积,因此线粒体内膜的面积比外膜大,B错误;核仁与核糖体的形成有关,但核仁不是细胞器,C错误;核糖体是蛋白质的合成场所,但不能对蛋白质进行加工,D错误。1.下列细胞中具有多个细胞核的是()A.维管植物的筛管细胞B.哺乳动物成熟的红细胞C.人的横纹肌细胞D.狗的神经细胞C【解析】维管植物的筛管细胞和导管细胞中都没有细胞核,A错误;哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,也没有各种细胞器,B错误;人的横纹肌细胞中有多个细胞核,C正确;狗的神经细胞中只有一个细胞核,D错误。2.下列关于细胞核结构与功能统一性的叙述中,正确的是()A.核仁中的DNA控制着细胞代谢B.染色质上的DNA储存着大量的遗传信息C.不同细胞的核孔数量是相同的D.细胞核内染色体与染色质是不同物质B【解析】核仁与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关,而染色质中的DNA控制着细胞代谢,故A错误;染色质的主要成分是DNA和蛋白质,DNA是遗传物质,储存着大量遗传信息,故B正确;核膜上的核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,新陈代谢越旺盛的细胞核孔数量越多,故C错误;染色体与染色质是细胞分裂不同时期的同一物质,故D错误。3.下列关于模型的叙述,错误的是()A.模型要体现事物的本质和规律性的联系B.数学模型可以用特定的公式、图表等表示C.利用废旧物品制作的细胞模型是一种物理模型D.构建模型只能对认识对象做定性的描述,不能做定量的描述【解析】模型要体现事物的本质和规律性的联系,A正确;数学模型可以用特定的公式、图表等表示,B正确;利用废旧物品制作的细胞模型是一种物理模型,C正确;构建模型能对认识对象做定量的描述,如数学公式,D错误。D4.如图为某种生物的细胞核及相关结
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