8细胞核系统的控制中心教师版0710.docx

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8细胞核系统的控制中心教师版0710

细胞核——系统的控制中心

一、细胞核的结构和功能

1．细胞核的结构

a．核膜，b.染色质，c.核仁，d核孔。

细胞核中结构的相应功能

a.功能：

双层膜，把细胞核与细胞质分开

b功能：

是DNA的主要载体。

c功能：

与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

d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。

注意：

（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。

核孔的数目与细胞代谢有关，核孔越多的细胞其代谢越旺盛。

（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。

（4）mRNA、蛋白质进出核膜穿过0层膜、0层磷脂分子层。

（5）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。

递进题组

[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（　√　）

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（　×　）

5.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（　　）D

A．胰岛细胞B．造血干细胞C．浆细胞D．口腔上皮细胞

6.

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（　　）A

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DNA和mRNA从细胞核进入细胞质

7.下列有关细胞核的叙述正确的是（　　）D

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2层磷脂分子组成，蛋白质、RNA大分子可以穿过核膜进出细胞核

D．细胞核是遗传物质贮存与复制的场所

8.如图是某真核细胞的亚显微结构图，下列说法正确的是（　　）

A．具有双层膜结构的是⑤⑦

B．原核细胞中也存在②③

C．⑥与该细胞的细胞壁形成有关

D．⑥⑧在结构和功能上没有联系

二、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。

从不同的角度理解细胞的整体性

（1）从结构上理解：

①细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通；②核膜与内质网膜、细胞膜等相互连接构成细胞完整的生物膜系统。

（2）从功能上理解：

细胞各部分结构和功能虽不同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。

（3）从调控上理解：

细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。

因此，细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，使细胞形成一个整体调控系统。

网络构建

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。

递进题组

1.如图是用动物受精卵所做的三个实验，下列说法不正确的是（　　）C

A．提取受精卵的核单独培养不久就退化，说明细胞核离开细胞质不能生存

B．把去掉核的细胞单独培养不久消失，说明细胞质离开细胞核不能生存

C．该实验说明只要保持细胞核的完整性，细胞就能正常地进行生命活动

D．细胞核是细胞代谢的控制中心

2．科学家在单细胞伞藻幼体嫁接的实验中，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。

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．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心

3.关于细胞核结构与功能的统一性的叙述中，正确的是（　　）D

A．真核细胞核膜上有核孔，DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质

B．原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控制物质的进出

C．核仁中的DNA控制着细胞代谢

D．染色质上的DNA贮存着大量的遗传信息

4.有人做过这样的实验：

把变形虫的核从其体内取出，观察无核变形虫的一系列变化特点，推测出a～d四个现象，并提出相应的推测理由①②③④，推测现象及推测理由如下：

a：

失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但在几天后核就再生，能正常活动

b：

失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡

c：

失去核的变形虫，虽然反复进行分裂，但结果还是死亡

d：

除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂变得更加旺盛

①许多生物器官都有再生能力，核也能再生　②细胞核是控制细胞代谢和遗传的中心　③在没有核的细胞质里，也残存着分裂的能力　④核能抑制细胞的过度分裂

请选出推测现象和理由均正确的一个组合（　　）B

A．a—①B．b—②

C．c—③D．d—④

5.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

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

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（　　）

（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

3．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

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

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、RNA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。

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氧呼吸产生乳酸的过程　③没有细胞结构的生物一定是原核生物　④以RNA为遗传物质的生物一定是原核生物　⑤所有生物的蛋白质一定是在核糖体上合成的　⑥有中心体的生物一定不是高等植物

A．①③⑤⑥B．②④⑥C．④⑤D．⑤⑥

答案　D

解析　光合作用和有氧呼吸可以发生在蓝藻等原核生物的细胞中，而不一定在叶绿体和线粒体中进行；原核生物具有细胞结构；以RNA为遗传物质的生物是非细胞生物；无论何种生物，蛋白质都是在核糖体上合成的；有中心体的生物为动物或低等植物。

10.如图是某真核细胞的亚显微结构模式图，正确的说法是（　　）

A．具有双层膜的结构是⑤⑦

B．原核细胞中也存在②③

C．⑥与该细胞的细胞壁形成有关

D．⑥⑧在结构和功能上没有联系

答案　A

解析　由图可知，该细胞为动物细胞，无细胞壁，图中①～⑧分别为细胞质、中心体、核糖体、细胞膜、线粒体、高尔基体、细胞核、内质网。

原核细胞中只有核糖体而无中心体；内质网与高尔基体在结构和功能上有紧密联系。

11.

右图为某高等植物叶肉细胞的结构模式图，下列相关叙述不正确

的是（　　）

A．图中能产生ATP的结构有1、2、5

B．结构1中产生的CO2扩散出来进入结构2中被利用，需穿过

生物膜的层数为4层

C．结构3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心

D．结构2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素

答案　D

解析　由图可知，1为线粒体，2为叶绿体，3为细胞核，4为液泡，5为细胞质基质。

叶绿体为双层膜结构，可进行光合作用产生ATP，线粒体和细胞质基质中进行呼吸作用可产生ATP，故A正确；叶绿体和线粒体都具有双层膜，故B正确；叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，而液泡中的色素主要是花青素，故D错误。

12．图中a、b、c表示三种生物细胞的结构模式图。

下列叙述正确的是（　　）

A．以上三种细胞内遗传物质的载体是染色体

B．a细胞有细胞壁，而b、c细胞没有该结构

C．三种细胞中共同具有的细胞器只有核糖体

D．a、b细胞内具有膜结构的细胞器构成了生物膜系统

答案　C

解析　图示三种细胞分别为植物细胞、动物细胞和细菌。

a中遗传物质的载体为叶绿体、线粒体和染色体，b中遗传物质的载体是线粒体和染色体，c无染色体。

a、c细胞均有细胞壁。

a、b内的细胞器膜和细胞膜、核膜构成了生物膜系统。

无论真核细胞、原核细胞都有核糖体。

13．如图代表自然界中处于不同分类地位的6种体现生命现象的单位。

图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ绘出了用于区分其他种生物的标志结构，请据图回答下列问题：

（1）图中标号①～⑩的结构，不染色的情况下可在光学显微镜下观察到的是________________。

（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅵ比较，共同具有的膜结构是________，共同具有的无膜的细胞器是____________。

（3）Ⅲ所示细胞属于哪一类生物？

________。

（4）已有研究显示，引起图中Ⅰ所示细胞代表的生物产生肿瘤的病毒致癌因子是图中6类生命形态中的[　　]____________。

（5）Ⅰ与Ⅱ相比较，结构上的差异是_______________________________________，代谢类型上的差异是________________________。

（6）②是______________________的主要场所，⑥是________________的场所，②、⑥内都有广阔的生物膜支撑其代谢所需