第二單元 第8講　細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能

第8講細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能[課標(biāo)要求]1.闡明遺傳信息主要儲存在細(xì)胞核中。2.活動:嘗試制作真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模型?？键c一細(xì)胞核的功能1.細(xì)胞核功能的實驗探究(1)黑白美西螈核移植實驗。(2)蠑螈受精卵橫縊實驗。(3)變形蟲切割實驗。(4)傘藻嫁接與核移植實驗。2.細(xì)胞核的功能提醒細(xì)胞核并非細(xì)胞代謝的中心,細(xì)胞核是細(xì)胞代謝的控制中心,是DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所。細(xì)胞代謝的中心是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。1.判斷正誤(1)(必修1P54問題探討)克隆牛的性狀與提供細(xì)胞核的母牛完全一樣。()(2)(必修1P54正文)真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。()(3)(必修1P55正文)細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的活動中心。()2.規(guī)范表達(dá)(1)(必修1P55思考·討論資料4)“嫁接”與“核移植”實驗對比,傘藻核移植實驗更具有說服力,原因是

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(2)(教材延伸)親核蛋白是指在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后,進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)?？茖W(xué)家將放射性同位素標(biāo)記的A蛋白注射到某細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,一段時間后,放射自顯影檢測,放射性同位素出現(xiàn)在細(xì)胞核中(如圖所示)。研究發(fā)現(xiàn),親核蛋白一般都含有核定位序列(NLS),NLS保證了整個蛋白質(zhì)能夠通過核孔轉(zhuǎn)運到細(xì)胞核內(nèi)。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,設(shè)計實驗確定A蛋白的NLS是位于其頭部還是尾部。實驗思路:

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預(yù)期的實驗結(jié)果和結(jié)論:

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能力1圍繞細(xì)胞核功能的實驗,考查實驗結(jié)果的分析能力1.(2024·廣東汕頭質(zhì)檢)科研人員將變形蟲(甲)置于放射性同位素標(biāo)記的磷脂介質(zhì)中培養(yǎng)一段時間后,將其被標(biāo)記的細(xì)胞核取出并移植到未被標(biāo)記的去核變形蟲(乙)中,置于普通培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),觀察到變形蟲(乙)進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞的核膜均含放射性標(biāo)記。由此可以說明()[A]細(xì)胞核的核膜是由兩層磷脂分子組成的[B]分裂時細(xì)胞核中部內(nèi)陷,縊裂為兩個新核[C]親代變形蟲的核膜可參與子代核膜的建立[D]細(xì)胞核是變形蟲代謝和遺傳的控制中心2.(2024·安徽淮北模擬)傘藻是一種大型的單細(xì)胞生物,其結(jié)構(gòu)可分為傘帽、傘柄和假根三部分,其細(xì)胞核位于傘柄基部的假根中。某同學(xué)觀察到不同種類的傘藻帽形結(jié)構(gòu)不同,為研究傘藻帽形是否由其細(xì)胞核決定,該同學(xué)設(shè)計了如下實驗流程。下列相關(guān)敘述錯誤的是()[A]選擇傘藻的原因之一是傘藻是大型單細(xì)胞生物,易操作[B]該同學(xué)作出的假設(shè)可以是“傘藻的帽形由細(xì)胞核決定”[C]該實驗設(shè)計能得出“傘藻的帽形由細(xì)胞核決定”的結(jié)論[D]該實驗設(shè)置了對照實驗考點二細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及模型構(gòu)建1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)(1)上述結(jié)構(gòu)中核膜、核仁在細(xì)胞周期中表現(xiàn)為周期性地。

(2)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝的關(guān)系:。

提醒①并不是所有物質(zhì)都能進(jìn)出核孔,如細(xì)胞核中的DNA不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。②核仁不是遺傳物質(zhì)的儲存場所。核仁參與rRNA的合成及核糖體的形成,細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)分布于染色體(染色質(zhì))上。③核孔的數(shù)量和核仁大小不是固定的。核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝活動的強(qiáng)弱有關(guān),如代謝旺盛的細(xì)胞,其核孔數(shù)量多,核仁較大。④在細(xì)胞周期中表現(xiàn)為周期性消失與重建的是核膜、核仁,而不是染色體。2.細(xì)胞在生命系統(tǒng)中的地位3.建構(gòu)模型(1)概念:模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述。(2)類型。①模型:指以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式對事物的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行描述、闡明。如體現(xiàn)知識的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。

②模型:以實物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征。如沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

③模型:就是用來定性或定量表述生命活動規(guī)律的計算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由實驗數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等。

1.判斷正誤(1)(必修1P56正文)核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)、DNA、RNA有選擇進(jìn)出。()(2)(必修1P56正文)細(xì)胞核內(nèi)執(zhí)行遺傳功能的結(jié)構(gòu)是核仁。()(3)(必修1P56正文)大腸桿菌中核糖體的形成與核仁有關(guān)。()2.規(guī)范表達(dá)(1)(必修1P56圖310拓展)破壞核仁會影響蛋白質(zhì)合成,原因是

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(2)(必修1P57探究·實踐拓展)若用計算機(jī)制作細(xì)胞的三維動畫模型,這種模型屬于模型。

(3)(必修1P56旁欄思考)同一生物體內(nèi)所有細(xì)胞的“藍(lán)圖”都是一樣的嗎?如果是一樣的,為什么體內(nèi)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能如此多樣?能力2結(jié)合細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能,考查理解能力3.(2024·福建廈門模擬)如圖為某細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)RNA經(jīng)過核孔運出細(xì)胞核時,需要核孔蛋白協(xié)助且消耗能量。下列有關(guān)敘述錯誤的是()[A]2是一種雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,在動植物細(xì)胞中普遍存在[B]2與核膜直接相連,其上附著有與分泌蛋白合成有關(guān)的核糖體[C]RNA通過核孔的運輸特點與主動運輸有相似之處[D]基因A表達(dá)過程中需要的RNA聚合酶通過核孔從細(xì)胞質(zhì)運入細(xì)胞核4.(2024·河南南陽模擬)核小體是染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位,由DNA和組蛋白形成,每個核小體由146bp(bp反映核苷酸的個數(shù)多少)的DNA纏繞組蛋白八聚體1.75圈形成。核小體之間通過50bp左右的連接DNA相連。下列敘述錯誤的是()[A]核小體實現(xiàn)了DNA長度的壓縮進(jìn)而有利于DNA的儲存[B]染色質(zhì)螺旋化為染色體時,核小體之間會進(jìn)一步壓縮[C]破壞組蛋白會導(dǎo)致染色質(zhì)由緊縮狀態(tài)變?yōu)樗沙跔顟B(tài)[D]鑒定組蛋白時,雙縮脲試劑A液和B液應(yīng)等量混合考向一結(jié)合生命觀念,考查細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能1.(2021·河北卷,2)下列關(guān)于細(xì)胞核的敘述,錯誤的是()[A]有絲分裂過程中,核膜和核仁周期性地消失和重現(xiàn)[B]蛋白質(zhì)合成活躍的細(xì)胞,核仁代謝活動旺盛[C]許多對基因表達(dá)有調(diào)控作用的蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)合成,經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核[D]細(xì)胞質(zhì)中的RNA均在細(xì)胞核合成,經(jīng)核孔輸出2.(2023·江蘇卷,2)植物細(xì)胞及其部分結(jié)構(gòu)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()[A]主要由DNA和蛋白質(zhì)組成的①只存在于細(xì)胞核中[B]核膜及各種細(xì)胞器膜的基本結(jié)構(gòu)都與②相似[C]③的主要成分是多糖,也含有多種蛋白質(zhì)[D]植物細(xì)胞必須具備①②和③才能存活3.(2022·浙江6月選考,15)下列關(guān)于細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是()[A]核被膜為單層膜,有利于核內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定[B]核被膜上有核孔復(fù)合體,可調(diào)控核內(nèi)外的物質(zhì)交換[C]核仁是核內(nèi)的圓形結(jié)構(gòu),主要與mRNA的合成有關(guān)[D]染色質(zhì)由RNA和蛋白質(zhì)組成,是遺傳物質(zhì)的主要載體考向二結(jié)合科學(xué)思維,考查細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能4.(2022·海南卷,4)肌動蛋白是細(xì)胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin1是一種能與肌動蛋白相結(jié)合的蛋白質(zhì),介導(dǎo)肌動蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。Cofilin1缺失可導(dǎo)致肌動蛋白結(jié)構(gòu)和功能異常,引起細(xì)胞核變形,核膜破裂,染色質(zhì)功能異常。下列有關(guān)敘述錯誤的是()[A]肌動蛋白可通過核孔自由進(jìn)出細(xì)胞核[B]編碼Cofilin1的基因不表達(dá)可導(dǎo)致細(xì)胞核變形[C]Cofilin1缺失可導(dǎo)致細(xì)胞核失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的能力[D]Cofilin1缺失會影響細(xì)胞核控制細(xì)胞代謝的能力第8講細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能考點一細(xì)胞核的功能必備知識·梳理1.(1)細(xì)胞核(2)細(xì)胞核(3)細(xì)胞核自身前后(4)菊花細(xì)胞核細(xì)胞核2.遺傳信息庫細(xì)胞代謝和遺傳深挖教材1.(1)×克隆牛的性狀幾乎與提供細(xì)胞核的母牛一樣,因為克隆牛性狀除受核DNA控制之外,還受細(xì)胞質(zhì)DNA及環(huán)境因素的影響,故克隆牛的性狀有些與提供細(xì)胞核的母牛不一樣。(2)×絕大多數(shù)真核細(xì)胞都有細(xì)胞核,但像哺乳動物成熟的紅細(xì)胞、高等植物成熟的篩管細(xì)胞等沒有細(xì)胞核。(3)×細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。2.(1)傘藻核移植實驗可以排除假根中其他物質(zhì)的作用,從而證明細(xì)胞核控制傘藻“帽”的形狀(2)將放射性同位素標(biāo)記的A蛋白的頭部注射到細(xì)胞質(zhì)中,標(biāo)記為甲組;將放射性同位素標(biāo)記的A蛋白的尾部注射到細(xì)胞質(zhì)中,標(biāo)記為乙組;一段時間后檢測甲、乙兩組細(xì)胞中放射性出現(xiàn)的部位若甲組放射性出現(xiàn)在細(xì)胞核中,則A蛋白的NLS位于其頭部;若乙組放射性出現(xiàn)在細(xì)胞核中,則A蛋白的NLS位于其尾部關(guān)鍵能力·提升能力11.C細(xì)胞核的核膜是雙層膜,每層膜由兩層磷脂分子組成,故細(xì)胞核的核膜是由四層磷脂分子組成的,此外該實驗也無法證明核膜由幾層磷脂分子組成;動物細(xì)胞與植物細(xì)胞有絲分裂的不同點之一是動物細(xì)胞分裂的末期不形成細(xì)胞板,而是細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,最后把細(xì)胞縊裂成兩部分,每部分都含有一個細(xì)胞核,但是該實驗過程并不能得出該結(jié)論;親代變形蟲經(jīng)培養(yǎng)后核膜被放射性同位素標(biāo)記,核移植后的細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞的核膜均含放射性標(biāo)記,說明親代變形蟲的核膜可參與子代核膜的建立;細(xì)胞核是變形蟲代謝和遺傳的控制中心,但是根據(jù)該實驗并不能得出此結(jié)論。2.C選擇傘藻的原因是傘藻是大型單細(xì)胞生物,易操作,且性狀容易區(qū)分;為研究傘藻帽形是否由其細(xì)胞核決定,該同學(xué)作出的假設(shè)可以是“傘藻的帽形由細(xì)胞核決定”;實驗設(shè)計只能得出傘藻帽形與假根有關(guān),并不能得出由細(xì)胞核決定,要得到題中結(jié)論,還需增加細(xì)胞核移植實驗;本實驗兩組均為實驗組,相互對照。考點二細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及模型構(gòu)建必備知識·梳理1.DNA和蛋白質(zhì)DNA某種RNA物質(zhì)交換和信息交流(1)消失和重建(2)代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞中,核孔數(shù)量多,核仁較大2.一個統(tǒng)一的整體代謝和遺傳3.(2)①概念②物理③數(shù)學(xué)深挖教材1.(1)×核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA有選擇進(jìn)出,DNA不能進(jìn)出。(2)×細(xì)胞核內(nèi)執(zhí)行遺傳功能的結(jié)構(gòu)是染色體,因為染色體上有遺傳物質(zhì)DNA。(3)×大腸桿菌是原核生物,細(xì)胞中無核仁。2.(1)核仁與某種RNA(rRNA)的合成以及核糖體的形成有關(guān),核仁被破壞,不能形成核糖體,致使蛋白質(zhì)的合成不能正常進(jìn)行(2)物理(3)同一生物體內(nèi)所有細(xì)胞都來自受精卵,細(xì)胞內(nèi)的“藍(lán)圖”一般都是一樣的。體內(nèi)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能多樣,是細(xì)胞分化的結(jié)果。關(guān)鍵能力·提升能力23.A2是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),是一種單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,在動植物細(xì)胞中普遍存在;2是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),與核膜直接相連,其上附著有與分泌蛋白合成有關(guān)的核糖體;RNA通過核孔運出細(xì)胞核時,需要核孔蛋白協(xié)助且消耗能量,可見其運輸特點與主動運輸相似;RNA聚合酶是蛋白質(zhì),由細(xì)胞質(zhì)中核糖體合成,基因A表達(dá)過程中需要的RNA聚合酶需要通過核孔從細(xì)胞質(zhì)運入細(xì)胞核。4.D由題意可知,核小體是染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位,每個核小體由一段DNA纏繞組蛋白八聚體形成,故核小體實現(xiàn)了DNA長度的壓縮進(jìn)而有利于DNA的儲存;在細(xì)胞分裂期,染色質(zhì)變成染色體,結(jié)合題干信息可知,核小體之間會進(jìn)一步壓縮,使染色質(zhì)螺旋化成為染色體;若破壞組蛋白,則核小體不能正常形成,會導(dǎo)致染色質(zhì)由緊縮狀態(tài)變?yōu)樗沙跔顟B(tài);用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時,要先加雙縮脲試劑A液1mL,搖勻后再加雙縮脲試劑B液4滴。研練真題·感悟高考考向一1.D有絲分裂過程中,前期核仁解體、核膜消失,末期核膜和核仁重新出現(xiàn);核仁與核糖體的形成有關(guān),蛋白質(zhì)合成活躍的細(xì)胞中核糖體數(shù)量多,核仁代謝活動旺盛;細(xì)胞中的蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的,對基因表達(dá)有調(diào)控作用的蛋白質(zhì)需經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核;細(xì)胞質(zhì)中的RNA大多數(shù)是在細(xì)胞核中合成的,還有部分RNA是在線粒體或葉綠體中合成的。2.D分析題圖,可知①是染色質(zhì),是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,只存在于細(xì)胞核中;分析題圖,可知②是細(xì)胞膜,由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架,蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌其中,核膜及各種細(xì)胞器膜的基本結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜相似;分析題圖,可知③是細(xì)胞壁,主要成分是多糖(如纖維素、果膠),此外細(xì)胞壁含多種蛋白質(zhì);部分植