第2单元 第3课时 细胞核（Word教参）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

第3课时　细胞核 目标导航 1．基于对细胞核结构与功能的认识，认同结构与功能相统一的观念。(生命观念) 2．基于对细胞核功能探究实验的分析，理解实验设计的对照原则等基本原则。(科学探究) 考点一　细胞核的功能及其实验探究 [对应学生用书P39] 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，证明细胞核是遗传的控制中心。 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，证明细胞核是代谢的控制中心。 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，证明细胞核是代谢的控制中心。 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，证明细胞核是遗传的控制中心。 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)克隆牛的性状与提供细胞核的母牛完全一样。(　　×　　) (2)真核细胞都有细胞核。(　　×　　) (3)细胞核是细胞代谢和遗传的中心。(　　×　　) 2．思维延伸——长句表达专练 (1)(必修1 P54“思考·讨论”资料1)黑白美西螈核移植实验是否严谨？并说明理由。 提示：不严谨。缺少对照实验，应加一组：将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中并培养，观察美西螈肤色。 (2)(必修1 P54～55“思考·讨论”资料2)蝾螈受精卵横缢实验是如何设置对照实验的？ 提示：既设置了相互对照(有核与无核对照)，又设置了自身前后对照(对无核部分重新挤入核)。 (3)(必修1 P55“思考·讨论”资料4)伞藻嫁接实验与核移植实验对比，核移植实验更具有说服力，为什么？ 提示：伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用，从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状。 1．科学家用变形虫进行下列实验：步骤一，将完整的变形虫切成两半，一半有核，一半无核并进行单独培养；步骤二，将有核部分的细胞核取出，无核部分和取出的细胞核单独培养；步骤三，将有同种活力的细胞核植入无核部分进行培养。下列对上述实验一段时间内出现变化的分析，错误的是(　　) 选项 现象 分析 A 步骤一中无核部分不能继续生长最终死亡，有核部分继续生长和分裂 细胞核可控制细胞的生长和分裂 B 步骤二中无核部分能短时间存活 细胞质中尚存在代谢活动所需要的物质 C 步骤二中单独培养的细胞核短时间存活 细胞核中不进行代谢活动 D 步骤三中无核部分植入细胞核后，能分裂产生与亲代相似的子代变形虫 细胞核可控制细胞的遗传 C　解析：无核部分不能继续生长最终死亡，有核部分继续生长和分裂，说明细胞核与细胞的生长、分裂有关，A正确；由于细胞质中已合成的蛋白质等物质仍能发挥作用，所以细胞去核后仍可以生活一段时间，B正确；单独培养的细胞核短时间存活，说明缺少细胞质的细胞核不能单独生存，不能说明细胞核中不进行代谢活动，C错误；无核的部分植入一个完整的细胞核，能分裂产生与亲代相似的子代变形虫，说明细胞核可控制细胞的遗传，D正确。 细胞核和细胞质相互依存、相互制约 (1)只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡，原因是细胞核生命活动所需的物质和能量均由细胞质提供，细胞质还为细胞提供代谢场所，例如精子。 (2)只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存，原因是细胞质中已形成的mRNA和蛋白质等仍能发挥一定的作用，但细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，一段时间后因缺少细胞核，不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动，细胞死亡，例如哺乳动物成熟红细胞。 2．(2024·河北衡水一模)伞藻是一种大型的单细胞绿藻，其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分，其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同，为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学设计了如下实验流程，下列相关叙述错误的是(　　) A．选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物，易操作 B．该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定” C．该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论 D．该实验设置了对照实验 C　解析：选择伞藻的原因是伞藻是大型单细胞生物，易操作，且性状容易区分，A正确；为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”，B正确；实验设计只能得出伞藻帽形与假根有关，并不能得出一定与细胞核有关，要得到选项中结论，还需增加细胞核移植实验，C错误；该实验两组均为实验组，互为对照，D正确。 考点二　细胞核的结构 [对应学生用书P41] 1．细胞核的结构与功能 (1)细胞核的结构 ①上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 ②核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。 ③核膜和核孔对物质的进出都具有选择性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 ④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(质)上。 (2)细胞核的功能 提醒：细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。 2．细胞在生命系统中的地位 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)核膜可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(　　×　　) (2)染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞分裂时，染色质成为染色体，细胞分裂结束时，染色体重新成为染色质。(　　√　　) (3)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。(　　√　　) (4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个细胞核。(　　×　　) 2．思维延伸——长句表达专练 (1)真核细胞的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是什么？ 提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体的合成将不能正常进行。 (2)(必修1 P58“拓展应用1”)染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？ 提示：染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质呈细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。 (3)(必修1 P57“科学方法”改编)电子显微镜下拍摄的细胞结构照片是否属于物理模型？并说明理由。 提示：不属于。模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，而照片是认识对象的真实反映。 1．(2024·山东泰安高三期末)下图为细胞局部的电镜照片，a～c为细胞核的相关结构。下列有关叙述正确的是(　　) A．利用电子显微镜拍摄的细胞核照片属于物理模型 B．结构a在有丝分裂过程中周期性地消失，有利于染色体的分配 C．结构b在细胞核内所占区域较大，是遗传物质储存的场所 D．大分子物质通过结构c自由进出细胞核，完成信息传递 B　解析：利用电子显微镜拍摄的细胞核照片不属于任何模型，A错误；结构a核膜在有丝分裂前期消失，在有丝分裂末期重现，核膜在有丝分裂过程中周期性地消失有利于染色体的分配，B正确；结构b核仁在细胞核内所占区域较大，但是遗传物质储存的场所为染色质，C错误；c核孔具有选择透过性，蛋白质和RNA可通过其进出细胞核，但DNA不能出细胞核，D错误。 2．（不定项）(2024·江苏宿迁期中)核孔是一组蛋白质以特定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”。如下图所示，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的蛋白组成，被称为中央运输蛋白。据此分析正确的是(　　) A．DNA和RNA能出细胞核是因为其直径小于核孔直径 B．核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性 C．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输 D．核膜由四层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关 BD　解析：DNA作为遗传物质，不能通过核孔进入细胞质，A错误；核孔复合物是细胞质与细胞核内物质输送活动的“看护者”，它的存在说明核膜也具有选择性，B正确；人体成熟的红细胞中无细胞核，也不会有核孔，C错误；核膜由两层膜构成，即由四层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关，D正确。 关于细胞核结构的注意点 (1)核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过，但DNA不能通过。 (2)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，核孔数量多，核仁较大。原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。 [对应学生用书P42] 1．(2021·河北卷，T2)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 D　解析：在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂末期，核膜、核仁重新出现，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。 2．(2022·广东卷，T7)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于(　　) A．细胞核 B．细胞质 C．高尔基体 D．细胞膜 A　解析：分析题意，野生型的拟南芥HPR1蛋白位于核孔协助mRNA转移，mRNA是转录的产物和翻译的模板，故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋白功能缺失的突变型细胞，不能协助mRNA转移，mRNA会聚集在细胞核中，A正确。 3．(2022·海南卷，T4)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin­1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin­1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(　　) A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B．编码Cofilin­1的基因不表达可导致细胞核变形 C．Cofilin­1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D．Cofilin­1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 A　解析：核孔具有选择透过性，肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要 Cofilin­1的介导，A错误；编码Cofilin­1的基因不表达，Cofilin­1缺失，可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常，B正确；Cofilin­1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，从而引起细胞核变形，核膜破裂，细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，C正确；Cofilin­1缺失会导致染色质功能异常，染色质上含有控制细胞代谢的基因，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。 4．(2023·江苏卷，T2)植物细胞及其部分结构如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B．核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C．③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D．植物细胞必须具备①②和③才能存活 D　解析：分析题图可知，①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，只存在于细胞核中，A正确；②是细胞膜，核膜和细胞器膜的基本结构都与细胞膜相似，都符合流动镶嵌模型，B正确；③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，此外细胞壁含有多种蛋白质，C正确；部分植物细胞并没有细胞核，即并不具有①染色质，也可以成活，例如高等植物成熟的筛管细胞，D错误。 5．亲核蛋白是指在细胞质内合成后，进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。科学家将放射性同位素标记的A蛋白注射到某细胞的细胞质中，一段时间后，放射自显影检测，放射性同位素出现在细胞核中(如下图所示)。研究发现，亲核蛋白一般都含有核定位序列(NLS)，NLS保证了整个蛋白质能够通过核孔转运到细胞核内。 请利用放射性同位素标记的方法，设计实验确定A蛋白的NLS是位于其头部还是尾部。 [设问1] 围绕实验目的与方法，考查实验思路的确定 (1)实验思路：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [设问2] 围绕实验目的与假设，考查实验结果的预期及结论 (2)预期的实验结果和结论：_________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾部注射到细胞质中，标记为乙组；一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位 (2)若甲组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其头部；若乙组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其尾部 解析：要确定A蛋白的NLS是位于头部还是尾部，就需要单独地看头部与尾部的作用，即实验的自变量为放射性同位素标记的部位，因变量是放射性出现的位置，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，具体实验思路及预期的结果和结论见答案。 学科网（北京）股份有限公司 $$