内容正文:
3.3 细胞核的结构与功能
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练(把握考点)
模块五 小试牛刀过关测
1.结构与功能观:细胞核的结构与功能相适应。(生命观念)
2.通过对细胞核功能的实验分析,掌握对照试验的设置。(科学探究)
3.模型与建模:通过制作真核细胞的三维结构模型,掌握模型的制作方法。(科学思维)
细胞核的结构与功能
一、细胞核的功能
1.细胞核功能的实验探究
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验图示:
②实验分析:上图中①处的操作是 ,②处的颜色是 。该实验说明,美西螈皮细胞内黑色素的合成是由 控制的。
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验图示:
②实验分析:上图中①、②处所填空的内容依次是 ,该实验既有 对照(无核与有核对照),又有 对照(对无核者重新挤入核)。该实验说明
______________________________________________________________。(P55“讨论2”改编)
(3)变形虫切割实验
①实验图示:
②实验分析:上图中①、②处所进行的操作依次是 ,该实验既有 对照(无核与有核对照),又有 对照(核移植)。分析该实验可得出的结论是
____________________________________________。(P55“讨论3”改编)
(4)伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验图示:伞藻是一种单细胞生物,由“伞帽”、伞柄和假根三部分构成,细胞核在基部假根。科学家用菊花形帽(甲)和伞形帽(乙)两种伞藻做嫁接(图一)和核移植(图二)实验:
②实验分析:图一实验为伞藻嫁接实验,关键的操作是②过程,即:
_____________,图二实验为伞藻核移植实验,①过程的操作是 ,②过程的操作为 。该实验说明伞藻的形态结构特点取决于 。上述实验中,已经做了图一实验,再做较长二实验的理由是可排除 ,是对图一实验的补充。(P55“讨论4”改编)
2.细胞核功能:大量的事实表明,细胞核控制着 。
二、细胞的结构和功能
1.细胞核结构模式图
(1)上图中①②③④⑤⑥处填空的内容分别为,① ,② ,③ ,④ ,⑤ ,⑥ 。
(2)染色质是容易被 染料染成深色的极细的丝状物,在细胞分裂时,细胞核 ,染色质 ,缩短变粗,成为 下清晰可见的圆柱状或杆状的 。细胞分裂结束时,染色体 ,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的 里。因此,染色质和染色体关系可描述为: 。
2.结构核功能
(1)细胞核控制着细胞的遗传,这是因为DNA上贮存着 ,在细胞分裂时,DNA携带的 从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在 上的一致性。
(2)细胞核控制着细胞的代谢,这是因为DNA上贮存着 ,细胞依据 ,进行 ,完成 。
(3)因此,对细胞核功能的较为全面的阐述应该是: 。
三、模型建构:模型的形式包括 等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是 。DNA双螺旋结构模型,就是 ,它形象而概括地反映了 的共同特征。真核细胞的三维结构模型属于 模型,在设计并制作该模型时, 是第一位的,其次才是模型的美观与否。
教材习题01
细胞核的结构与功能有密切的联系,据此判断下列相关表述是否正确。
(1)控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令,主要通过核孔从细胞核送到细胞质。( )
(2)细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。( )
笔记·感悟
教材习题02
细胞核内行使遗传功能的结构是( )
A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁
教材习题03
下列关于细胞核的叙述,错误的是( )
A.DNA主要存在于细胞核内
B.细胞核控制细胞的代谢和遗传
C.细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D.细胞核位于细胞的正中央,所以它是细胞的控制中心
1.下列关于课本中细胞核相关实验的叙述,正确的是( )
A.变形虫切割实验说明细胞核可控制变形虫的细胞分裂
B.蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂和胚胎发育离不开细胞核的控制
C.黑白美西螈核移植实验重组细胞中的遗传物质仅来自于细胞质
D.伞藻的嫁接和核移植实验说明伞藻的生长只受细胞核控制
2.如图是细胞核模型图,①~④表示细胞核的各种结构。下列说法正确的是( )
A.①是染色质,主要由蛋白质和 RNA 构成
B.②是核仁,与中心体的形成有关
C.③是核膜,共含有4层磷脂分子,属于生物膜系统的一部分
D.④是核孔,可以让蛋白质和 RNA 自由进出
3.关于染色质和染色体叙述正确的是( )
A.原核细胞和真核细胞分别含有的是染色质和染色体
B.染色质和染色体都是由核糖核酸和蛋白质组成的
C.染色质是细胞核中容易被酸性染料染成深色的物质
D.染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态
4.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。模型的形式有多种,下列各项中错误的是( )
A.罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
B.设计并制作真核细胞的三维结构模型时,科学性、准确性比美观与否更重要
C.画概念图是构建概念模型的一种方法,可以梳理所学知识,建立良好的知识结构
D.模型可以对生物问题进行定性描述,也可以进行定量描述
5.细胞是最基本的生命系统,它在结构和功能上均体现出高度的统一性,下列能解释细胞是一个统一的整体选项是( )
A.高尔基体是一种膜面积很大的细胞器,它向外可直接连接细胞膜,向内可连接核膜
B.核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通,有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输
C.生物膜系统广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,蓝细菌借助生物膜系统完成化学反应
D.所有植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,动物细胞通过细胞生活的液体环境实现信息交流和物质交换
6.如图是细胞核及其周围部分结构示意图,图中数字表示相关结构。下列相关叙述,错误的是( )
A.细菌的核糖体在4中合成后运送到细胞质
B.代谢旺盛的细胞中2的数目较多,4的体积较大
C.1和5的外膜连通,使细胞质和细胞核的联系更为紧密
D.3贮存了大量的遗传信息,所以细胞核是细胞遗传的控制中心
1.实验证据表明细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核具有这种功能的主要原因是( )
A.核膜能把核内物质与细胞质分开
B.染色质的DNA上储存着遗传信息
C.核仁与细胞质中核糖体的形成有关
D.核质之间能够进行频繁的物质交换
2.下列有关染色体和染色质的关系,说法正确的是( )
A.大肠杆菌中有染色质但没有染色体
B.染色体和染色质只存在于真核细胞
C.染色体只含有DNA,染色质只含有蛋白质
D.染色体存在于细胞核,染色质存在于细胞质
3.生物体中有特殊的两类细胞:有质无核,如人成熟的红细胞;有核无质,如精子。这两类细胞经研究发现其寿命都很短,这一事实体现了( )
A.环境因素的影响 B.功能对寿命的影响
C.遗传因素的影响 D.核、质的相互依存关系
4.下图表示某同学制作的真核细胞的三维结构模型的一部分,下列说法不正确的是( )
A.该细胞模型为高等植物细胞
B.制作3、4、5、7等结构时可选用各种色彩泥
C.模型中具有双层膜结构的细胞器有叶绿体、线粒体
D.若该模型要表示唾液腺细胞,则不应具有7、9结构
5.如图所示为某细胞代谢和遗传的控制中心及其周围物质或结构的示意图。已知内质网腔与核膜腔相通,据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该细胞可能是人的肝细胞,也可能是洋葱的根尖细胞
B.若图示内质网腔内的某物质进入核仁,有可能只穿过一层生物膜
C.染色质与染色体的物质组成不同,所处分裂时期也不同
D.RNA与染色质上的DNA等分子可自由通过核孔
6.房颤是临床上最常见且危害严重的持续性心律失常疾病。研究表明,其致病机制是核孔复合体(一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构)的运输障碍,核孔复合体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决定,称为中央运输蛋白,如图所示。据此分析下列叙述错误的是( )
A.细胞核控制细胞代谢的指令主要是通过核孔到达细胞质的
B.心肌细胞活动强度大,新陈代谢旺盛,其核孔数目相对较多
C.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,会影响到核内外的信息交流
D.核膜为双层膜结构,房颤可能与核膜内外的物质运输和信息交流异常有关
7.研究发现,肌动蛋白进入细胞核需要C蛋白介导,C蛋白缺失可导致肌动蛋白结构、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.C蛋白可能参与了核孔的构成
B.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
C.C蛋白缺失会影响核质之间的物质交换
D.C蛋白缺失可能会影响细胞核控制细胞代谢的能力
8.核纤层普遍存在于高等真核细胞中,由特殊的纤维丝状蛋白组成。它位于内层核膜与染色质之间,核纤层蛋白向外与内层核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关叙述错误的是( )
A.该模式图以图画形式表现出部分特征,属于物理模型
B.通过结构①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
C.图中结构②易被碱性染料染成深色且与核糖体的形成有关
D.若将核纤层破坏,则细胞核的形态和功能均会发生改变
9.伞藻是一种单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核位于假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中再生出的伞帽①为菊花形、②③为伞形
B.图1实验可以说明伞帽形态与假根有关
C.图2实验排除了细胞质对伞帽形态结构的影响
D.图1和图2说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核
10.科学家将每个变形虫切成两半,一半含有细胞核,一半没有细胞核,将所有细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,实验结果如图所示据图分析下列说法错误的是( )
A.第2天到第3天,无核细胞的死亡数迅速增加,原因主要是实验操作对细胞造成损伤
B.无核细胞仍能存活一段时间,原因是细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用
C.培养过程中有核细胞存活细胞个数也会减少
D.若将有核细胞的细胞核取出,剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至细胞死亡
11.大分子物质可与相应受体结合,并通过核孔中的中央栓蛋白入核或出核,实现定向转运,过程如图。相关叙述错误的是( )
A.核输入受体通过核孔返回细胞质避免物质浪费
B.核孔控制物质进出具有一定的选择性
C.核输出受体空间结构的改变可能影响mRNA出核
D.核孔实现了细胞与细胞间的信息交流
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3.3 细胞核的结构与功能
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练(把握考点)
模块五 小试牛刀过关测
1.结构与功能观:细胞核的结构与功能相适应。(生命观念)
2.通过对细胞核功能的实验分析,掌握对照试验的设置。(科学探究)
3.模型与建模:通过制作真核细胞的三维结构模型,掌握模型的制作方法。(科学思维)
细胞核的结构与功能
一、细胞核的功能
1.细胞核功能的实验探究
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验图示:
②实验分析:上图中①处的操作是核移植,②处的颜色是黑色。该实验说明,美西螈皮细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验图示:
②实验分析:上图中①、②处所填空的内容依次是不分裂、分裂,该实验既有相互对照(无核与有核对照),又有自身前后对照(对无核者重新挤入核)。该实验说明细胞分裂和分化是由细胞核控制的(没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。)。(P55“讨论2”改编)
(3)变形虫切割实验
①实验图示:
②实验分析:上图中①、②处所进行的操作依次是去核、核移植,该实验既有相互对照(无核与有核对照),又有自身前后对照(核移植)。分析该实验可得出的结论是细胞核是细胞生命活动的控制中心。(P55“讨论3”改编)
(4)伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验图示:伞藻是一种单细胞生物,由“伞帽”、伞柄和假根三部分构成,细胞核在基部假根。科学家用菊花形帽(甲)和伞形帽(乙)两种伞藻做嫁接(图一)和核移植(图二)实验:
②实验分析:图一实验为伞藻嫁接实验,关键的操作是②过程,即:将甲的伞柄嫁接到乙的假根,将乙的伞柄嫁接到甲的假根,图二实验为伞藻核移植实验,①过程的操作是去除乙的细胞核及“伞帽”,②过程的操作为将甲的细胞核植入去核的乙的假根。该实验说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核。上述实验中,已经做了图一实验,再做较长二实验的理由是可排除假根中其他物质的影响,是对图一实验的补充。(P55“讨论4”改编)
2.细胞核功能:大量的事实表明,细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
二、细胞的结构和功能
1.细胞核结构模式图
(1)上图中①②③④⑤⑥处填空的内容分别为,①双层,②核内物质与细胞质,③DNA和蛋白质,④DNA,⑤某种RNA的合成以及核糖体的形成,⑥物质交换和信息交流。
(2)染色质是容易被碱性染料染成深色的极细的丝状物,在细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的细胞核里。因此,染色质和染色体关系可描述为:同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2.结构核功能
(1)细胞核控制着细胞的遗传,这是因为DNA上贮存着遗传信息,在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
(2)细胞核控制着细胞的代谢,这是因为DNA上贮存着遗传信息,细胞依据遗传信息,进行物质合成、能量转换和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。
(3)因此,对细胞核功能的较为全面的阐述应该是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、模型建构:模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。DNA双螺旋结构模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。真核细胞的三维结构模型属于物理模型,在设计并制作该模型时,科学性、准确性是第一位的,其次才是模型的美观与否。
教材习题01
细胞核的结构与功能有密切的联系,据此判断下列相关表述是否正确。
(1)控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令,主要通过核孔从细胞核送到细胞质。( )
(2)细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。( )
笔记·感悟
(1)答案:√ 核孔是大分子物质进出细胞核的通道。
(2)答案:√
教材习题02
细胞核内行使遗传功能的结构是( )
A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁
答案:C 解析:细胞核内与行使遗传功能有关的结构是染色质,因为染色质中有含量相对稳定的DNA,而DNA是遗传物质的载体
教材习题03
下列关于细胞核的叙述,错误的是( )
A.DNA主要存在于细胞核内
B.细胞核控制细胞的代谢和遗传
C.细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D.细胞核位于细胞的正中央,所以它是细胞的控制中心
答案:D 解析:细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,其功能与细胞核在细胞中的位置无关。
1.下列关于课本中细胞核相关实验的叙述,正确的是( )
A.变形虫切割实验说明细胞核可控制变形虫的细胞分裂
B.蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂和胚胎发育离不开细胞核的控制
C.黑白美西螈核移植实验重组细胞中的遗传物质仅来自于细胞质
D.伞藻的嫁接和核移植实验说明伞藻的生长只受细胞核控制
【答案】B
【解析】细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流,使生物体能够进行正常的细胞代谢。
【详解】A、变形虫切割实验说明变形虫的生命活动受细胞核控制,A错误;
B、蝾螈受精卵横缢实验说明细胞核可控制细胞分裂,B正确;
C、重组细胞中的遗传物质主要分布于细胞核中,但细胞质中也含有遗传物质,C错误;
D、伞藻的嫁接和核移植实验说明伞藻的帽形受细胞核控制,D错误。
2.如图是细胞核模型图,①~④表示细胞核的各种结构。下列说法正确的是( )
A.①是染色质,主要由蛋白质和 RNA 构成
B.②是核仁,与中心体的形成有关
C.③是核膜,共含有4层磷脂分子,属于生物膜系统的一部分
D.④是核孔,可以让蛋白质和 RNA 自由进出
【答案】C
【分析】题图分析:图示为细胞核的结构模式图,其中①为染色质(DNA和蛋白质),②为核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关),③为核膜(将细胞核内物质与细胞质分开),④为核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、①是染色质,主要由蛋白质和DNA构成,与染色体是同一种物质在不同时期的两种存在状态,A错误;
B、②是核仁,其与某种RNA的合成和核糖体的形成有关,B错误;
C、③核膜,具双层膜结构,因此共含有4层磷脂分子,属于生物膜系统的一部分,C正确;
D、④核孔是蛋白质和RNA大分子物质进出细胞核的通道,核孔也具有选择性,不可以让蛋白质和 RNA 自由进出,D错误。
3.关于染色质和染色体叙述正确的是( )
A.原核细胞和真核细胞分别含有的是染色质和染色体
B.染色质和染色体都是由核糖核酸和蛋白质组成的
C.染色质是细胞核中容易被酸性染料染成深色的物质
D.染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态
【答案】D
【分析】染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同一物质的不同时期的不同形态,细胞分裂的前期、中期和后期呈染色体状态,分裂间期和末期又转化为染色质状态,染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在。
【详解】A、原核细胞无染色质或染色体,A错误;
B、染色质和染色体都主要是由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成的,B错误;
C、染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,C错误;
D、染色质是极细的丝状物,存在于细胞分裂间期,在细胞分裂期,染色质高度螺旋化,呈圆柱状或杆状,这时叫染色体,染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态,D正确。
4.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。模型的形式有多种,下列各项中错误的是( )
A.罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
B.设计并制作真核细胞的三维结构模型时,科学性、准确性比美观与否更重要
C.画概念图是构建概念模型的一种方法,可以梳理所学知识,建立良好的知识结构
D.模型可以对生物问题进行定性描述,也可以进行定量描述
【答案】A
【分析】模型法:人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。
①物理模型:以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。如:DNA双螺旋结构模型,细胞膜的流动镶嵌模型。
②概念模型:指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如:对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等。
③数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如:酶活性受温度(pH)影响示意图,不同细胞的细胞周期持续时间等。
【详解】A、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型,罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片是实物,不属于模型,A错误;
B、设计并制作真核细胞的三维结构模型时,属于物理模型,科学性、准确性比美观与否更重要,B正确;
C、概念模型指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型,画概念图是构建概念模型的一种方法,可以梳理所学知识,建立良好的知识结构,C正确;
D、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,可以对生物问题进行定性描述,也可以进行定量描述,D正确。
5.细胞是最基本的生命系统,它在结构和功能上均体现出高度的统一性,下列能解释细胞是一个统一的整体选项是( )
A.高尔基体是一种膜面积很大的细胞器,它向外可直接连接细胞膜,向内可连接核膜
B.核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通,有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输
C.生物膜系统广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,蓝细菌借助生物膜系统完成化学反应
D.所有植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,动物细胞通过细胞生活的液体环境实现信息交流和物质交换
【答案】B
【分析】细胞是最基本的生命系统,细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的生命活动需要多种细胞器的相互协调配合,共同完成。
【详解】A、内质网是膜面积很大的细胞器,它向外可连接细胞膜,向内可连接核膜,仅仅体现结构上的连续性,没有体现功能上的统一性,A错误;
B、核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通,有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输,这说明细胞在结构和功能上均体现出高度的统一性,B正确;
C、生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜等,蓝细菌是原核生物,没有生物膜系统,C错误;
D、植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,这不能体现细胞是一个统一的整体,D错误。
6.如图是细胞核及其周围部分结构示意图,图中数字表示相关结构。下列相关叙述,错误的是( )
A.细菌的核糖体在4中合成后运送到细胞质
B.代谢旺盛的细胞中2的数目较多,4的体积较大
C.1和5的外膜连通,使细胞质和细胞核的联系更为紧密
D.3贮存了大量的遗传信息,所以细胞核是细胞遗传的控制中心
【答案】A
【分析】1、据图分析,1表示内质网,2表示核孔,3表示染色质,4表示核仁,5表示核膜。
2、细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质组成)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、细菌无4细胞核,故细菌的核糖体是在细胞质合成的,A错误;
B、图中2为核孔,代谢旺盛的细胞中核孔的数目较多;图中4为核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,蛋白质在核糖体合成,在代谢旺盛细胞中蛋白质合成旺盛,需要的核糖体较多,故核仁也较大,B正确;
C、图中1为内质网,内质网和5核膜的外膜连通,可使细胞质和细胞核的联系更为紧密,C正确;
D、细胞核是细胞遗传的控制中心,3为染色体,主要由DNA和蛋白质组成,其中的DNA是遗传物质,贮存有大量的遗传信息,D正确。
1.实验证据表明细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核具有这种功能的主要原因是( )
A.核膜能把核内物质与细胞质分开
B.染色质的DNA上储存着遗传信息
C.核仁与细胞质中核糖体的形成有关
D.核质之间能够进行频繁的物质交换
【答案】B
【分析】细胞核的结构:
1、核膜:(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关.在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建;
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核膜是双层膜结构,把核内物质与细胞质分开,有选择性,其不能解释细胞核是细胞代谢和遗传控制中心的原因,A错误;
B、染色质主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA上储存着遗传信息,因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,B正确;
C、核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,其不能解释细胞核是细胞代谢和遗传控制中心的原因,C错误;
D、核孔是核质之间能够进行频繁的物质交换的通道,但不是细胞核控制细胞的代谢和遗传的控制中心的原因,D错误。
2.下列有关染色体和染色质的关系,说法正确的是( )
A.大肠杆菌中有染色质但没有染色体
B.染色体和染色质只存在于真核细胞
C.染色体只含有DNA,染色质只含有蛋白质
D.染色体存在于细胞核,染色质存在于细胞质
【答案】B
【分析】染色质、染色体的化学组成是DNA和蛋白质。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,在细胞分裂间期呈染色质状态,在分裂期呈染色体状态。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,原核细胞中DNA没有与蛋白质结合形成染色质和染色体,A错误;
B、染色质或染色体只存在于真核细胞细胞核中,原核细胞中没有成形的细胞核,也没有染色质,B正确;
C、染色质、染色体的化学组成是DNA和蛋白质,C错误;
D、染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,都存在于细胞核中,D错误。
3.生物体中有特殊的两类细胞:有质无核,如人成熟的红细胞;有核无质,如精子。这两类细胞经研究发现其寿命都很短,这一事实体现了( )
A.环境因素的影响 B.功能对寿命的影响
C.遗传因素的影响 D.核、质的相互依存关系
【答案】D
【分析】细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞中为细胞核提供ATP和酶、核苷酸、等细胞核需要的各种营养物质,因此细胞核和细胞质是相互依存的关系。
【详解】生物体不同的细胞具有不同的功能,结构与功能是相适应的,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及其他细胞器,是为了腾出空间运输更多的物质,精子没有细胞质是便于运动,但两者与其他细胞相比较,寿命很短,就是由于细胞核与细胞质是一个有机整体,体现了核、质的相互依存的关系,D正确。
4.下图表示某同学制作的真核细胞的三维结构模型的一部分,下列说法不正确的是( )
A.该细胞模型为高等植物细胞
B.制作3、4、5、7等结构时可选用各种色彩泥
C.模型中具有双层膜结构的细胞器有叶绿体、线粒体
D.若该模型要表示唾液腺细胞,则不应具有7、9结构
【答案】D
【分析】分析题图:1为高尔基体,2为细胞膜,3为线粒体,4为细胞核,5为内质网,6为液泡,7为叶绿体,9为细胞壁。
【详解】A、该细胞模型中有叶绿体和细胞壁,无中心体,故应该为高等植物细胞,A正确;
B、在制作真核细胞三维结构模型时,可选用各种色彩泥捏制各种细胞器,即制作3、4、5、7等结构时可选用各种色彩泥,B正确;
C、根据前面的分析可知,该细胞模型为高等植物细胞,模型中具有双层膜结构的细胞器有叶绿体、线粒体,C正确;
D、唾液腺细胞为动物细胞,故该模型不应具有9细胞壁、6液泡和7叶绿体,D错误。
5.如图所示为某细胞代谢和遗传的控制中心及其周围物质或结构的示意图。已知内质网腔与核膜腔相通,据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该细胞可能是人的肝细胞,也可能是洋葱的根尖细胞
B.若图示内质网腔内的某物质进入核仁,有可能只穿过一层生物膜
C.染色质与染色体的物质组成不同,所处分裂时期也不同
D.RNA与染色质上的DNA等分子可自由通过核孔
【答案】B
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。细胞核的功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、题图含有中心体,中心体分布于动物细胞和低等植物细胞,而洋葱根尖细胞属于高等植物,故该细胞可能是人的肝细胞,不可能是洋葱的根尖细胞,A错误;
B、内质网具有单层膜,细胞核核膜具有双层膜,核孔无膜结构;若图示内质网腔内的某物质进入核仁,有可能只穿过一层生物膜,B正确;
C、染色质与染色体的物质组成相同(主要含有DNA和蛋白质),但所处分裂时期不同,C错误;
D、生物大分子如蛋白质和RNA等通过核孔具有选择性,大片段DNA分子不能通过核孔,D错误。
6.房颤是临床上最常见且危害严重的持续性心律失常疾病。研究表明,其致病机制是核孔复合体(一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构)的运输障碍,核孔复合体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决定,称为中央运输蛋白,如图所示。据此分析下列叙述错误的是( )
A.细胞核控制细胞代谢的指令主要是通过核孔到达细胞质的
B.心肌细胞活动强度大,新陈代谢旺盛,其核孔数目相对较多
C.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,会影响到核内外的信息交流
D.核膜为双层膜结构,房颤可能与核膜内外的物质运输和信息交流异常有关
【答案】C
【分析】1、核膜:(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道,细胞核控制细胞代谢的指令主要是通过核孔到达细胞质的,A正确;
B、核孔是核质之间进行物质交换和信息交流的通道,在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多,心肌细胞活动强度大,新陈代谢旺盛,故核孔数目较多,B正确;
C、人体成熟的红细胞中没有细胞核,则没有核孔,C错误;
D、核膜由双层膜组成,其上的核孔与核质之间的物质交换和信息交流有关,由题干可知,房颤是核孔复合物的运输障碍导致的,故房颤的成因与核膜内外的物质运输和信息交流异常有关,D正确。
7.研究发现,肌动蛋白进入细胞核需要C蛋白介导,C蛋白缺失可导致肌动蛋白结构、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.C蛋白可能参与了核孔的构成
B.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
C.C蛋白缺失会影响核质之间的物质交换
D.C蛋白缺失可能会影响细胞核控制细胞代谢的能力
【答案】B
【分析】细胞核包括核膜(双层膜,具有选择透过性)、核仁(与rRNA和核糖体的合成有关)、核孔(具有选择透过性)和染色质(主要由DNA和蛋白质构成),细胞核是遗传信息库,是遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、肌动蛋白进入细胞核需要C蛋白介导,而蛋白质通过核孔进入细胞核,C蛋白可能参与了核孔的构成,A正确;
B、核孔是物质运输的通道之一,具有选择透过性,肌动蛋白不可通过核孔自由进出细胞核,B错误;
C、C蛋白缺失可导致肌动蛋白结构、功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,C蛋白缺失会影响核质之间的物质交换,C正确;
D、细胞核是遗传信息库,是遗传和代谢的控制中心,结合题干,C蛋白缺失可能会影响细胞核控制细胞代谢的能力,D正确。
8.核纤层普遍存在于高等真核细胞中,由特殊的纤维丝状蛋白组成。它位于内层核膜与染色质之间,核纤层蛋白向外与内层核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关叙述错误的是( )
A.该模式图以图画形式表现出部分特征,属于物理模型
B.通过结构①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
C.图中结构②易被碱性染料染成深色且与核糖体的形成有关
D.若将核纤层破坏,则细胞核的形态和功能均会发生改变
【答案】C
【分析】细胞核的结构:核膜:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;核孔:核膜其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;核仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关;染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是 DNA 和蛋白质。
【详解】A、以实物或画图形式直观的表达认识对象生物特征属于物理模型,本题核纤层的结构模式图属于物理模型,A正确;
B、结构①为核孔,能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B正确;
C、结构②是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,染色体易被碱性染料染成深色,C错误;
D、核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换,核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能均会发生改变,D正确。
9.伞藻是一种单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核位于假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中再生出的伞帽①为菊花形、②③为伞形
B.图1实验可以说明伞帽形态与假根有关
C.图2实验排除了细胞质对伞帽形态结构的影响
D.图1和图2说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核
【答案】A
【分析】1、细胞核是细胞中的遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
2、分析图1:菊花形的伞柄嫁接到伞形的假根上,应长出伞形帽,伞形的伞柄嫁接到菊花形的假根上,应长出菊花形的伞帽。
3、分析图2:图乙为核移植实验,将菊花形伞藻的细胞核移到去掉帽的伞形帽伞藻的假根上,③处应该会长出菊花形帽。
【详解】A、伞帽由细胞核中遗传物质决定的,图1中①、②的帽形不会因嫁接而改变,因此图1再生出的伞帽①为菊花形,②为伞形,图2伞藻核移植实验中,伞帽由细胞核中遗传物质决定的,图2伞帽③为菊花形,A错误;
B、图1所示为伞藻的嫁接实验,实验结果说明伞帽形态由假根决定,B正确;
C、图2伞藻核移植实验中,排除了细胞质对伞帽形态结构的影响,C正确;
D、分析图可知,图1中伞藻的帽形由假根决定,因此图1再生出的伞帽①为菊花形,②为伞形,图2进行的核移植实验,③帽形为菊花形,上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,D正确。
10.科学家将每个变形虫切成两半,一半含有细胞核,一半没有细胞核,将所有细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,实验结果如图所示据图分析下列说法错误的是( )
A.第2天到第3天,无核细胞的死亡数迅速增加,原因主要是实验操作对细胞造成损伤
B.无核细胞仍能存活一段时间,原因是细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用
C.培养过程中有核细胞存活细胞个数也会减少
D.若将有核细胞的细胞核取出,剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至细胞死亡
【答案】A
【分析】分析曲线图可知:图中无核细胞的存活个数随着培养天数的增加而快速减少直至全部死亡,有核细胞的存活个数随着培养天数的增加而略有减少。
【详解】A、第2天到第3天,无核细胞的死亡数迅速增加,原因主要是没有细胞核,细胞的生命活动无法正常进行,A错误;
B、无核细胞仍能存活一段时间,原因是虽然无细胞核控制新蛋白质合成,但细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用,B正确;
C、由于有核细胞会发生细胞凋亡,故培养过程中有核细胞存活细胞个数也会减少,C正确;
D、细胞核是细胞代谢的控制中心,若将有核细胞的细胞核取出,剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至死亡,D正确。
11.大分子物质可与相应受体结合,并通过核孔中的中央栓蛋白入核或出核,实现定向转运,过程如图。相关叙述错误的是( )
A.核输入受体通过核孔返回细胞质避免物质浪费
B.核孔控制物质进出具有一定的选择性
C.核输出受体空间结构的改变可能影响mRNA出核
D.核孔实现了细胞与细胞间的信息交流
【答案】D
【分析】由图可知,大分子物质可与核输入受体(或核输出受体)结合,通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核(或出核),从而实现定向转运。
【详解】A、由图可知,核输入受体完成物质入核后,其又通过核孔返回细胞质,继续完成物质的入核转运,即避免了物质和能量的浪费,A正确;
B、由图可知,大分子物质可与核输入受体(或核输出受体)结合,通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核(或出核),故核孔控制物质的进出具有一定的选择性,B正确;
C、在细胞核中转录形成的mRNA与相应的核输出受体识别、结合后才能出核,若其核输出受体空间结构的改变可能影响mRNA出核,C正确;
D、核孔实现了细胞核与细胞质间的物质交换和信息交流,D错误。
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