第2单元 第3课时 细胞核的结构和功能（word教师用书）-【高考领航】2025年高考生物大一轮复习

第3课时　细胞核的结构和功能 　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　细胞核的功能及功能探究 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。 　(必修1 P54思考·讨论，拓展)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核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养，观察美西螈肤色。 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。 　(必修1 P54～55思考·讨论，拓展)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(对无核者重新挤入核)。 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。 　(必修1 P55思考·讨论，拓展)①伞藻与衣藻、黑藻、颤蓝细菌在生物分类上的不同是伞藻、衣藻均属于绿藻类的真核生物，黑藻是高等植物，颤蓝细菌属于蓝细菌类的原核生物。 ②“嫁接”与“核移植”实验对比，伞藻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.(2024·广东东莞模拟)细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)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，中间只有很少的细胞质相连，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 解析：D　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正确；实验①中，a部分无核不分裂也不能长大与b有核部分对照，因此b是对照组，B正确；实验②中，a部分植入核后开始分裂、分化，与实验①中a部分无核不分裂形成对照，C正确；整个实验并没有涉及细胞的寿命，不能证明细胞核与细胞寿命的关系，D错误。 2.(2024·河北衡水模拟)伞藻是一种大型的单细胞绿藻，其结构可分为“帽”、柄和假根三部分，其细胞核位于伞藻基部的假根中。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(　　) 伞藻嫁接实验 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 解析：C　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，要得到题中结论，还需增加细胞核移植实验，C错误；本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 1.细胞核的结构与功能 (1)结构模型 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质(体)上。 (2)细胞核的功能 　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。 　(1)(必修1 P56正文，拓展)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，抗体蛋白的合成将不能正常进行。 (2)(必修1 P58拓展应用)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，而染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。 2.细胞在生命系统中的地位 高考情境探究 1.(2022·广东卷，改编)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分布于细胞核，推测的依据是野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的，mRNA是转录的产物，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。 2.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。 (1)实验思路：将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到一组细胞的细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾部注射到另一组细胞的细胞质中，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)预期的实验结果和结论：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。 1.(2024·河南校联考)如图为核膜的电镜照片，下列相关叙述正确的是(　　) A.组成核膜的基本支架是磷脂双分子层，其脂肪酸“尾”是亲水的 B.RNA聚合酶等大分子通过核膜时依赖于核膜的流动性 C.核孔处无膜结构，物质出入核孔没有特异性 D.核膜为双层膜，在细胞质侧的核膜上附着有核糖体 解析：D　组成核膜的基本支架是磷脂双分子层，其脂肪酸“尾”是疏水的，A错误；RNA聚合酶等大分子通过核孔出入，依赖核孔的选择透过性，B、C错误；核膜为双层膜结构，在细胞质侧的核膜上附着有核糖体，与内质网相连，D正确。 2.(2024·河北衡水模拟)下列关于细胞核结构、功能的叙述，错误的是(　　) A.核仁与某种RNA的合成有关，无核仁的细胞也可能是真核细胞 B.核膜具有流动性和选择透过性，并且可以与内质网膜相联系 C.控制细胞器进行物质合成、能量转化的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质 D.哺乳动物成熟红细胞中的核孔数量少，因此该细胞核质间信息交流较弱 解析：D　核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核，因此无核仁的细胞也可能是真核细胞，A正确；核膜是双层膜，功能是把核内物质与细胞质分开，具有流动性和选择透过性，是小分子物质进出细胞核的结构，内质网膜是细胞内膜面积最大的生物膜，内连核膜，外连细胞膜，B正确；核孔功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，D错误。 1.(2022·海南卷)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1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。Cofilin-1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Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形 C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 解析：A　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Cofilin-1的介导，A错误；编码Cofilin-1的基因不表达，Cofilin-1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；Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核，从而引起细胞核变形，可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，C正确；Cofilin-1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。 2.(2021·河北卷)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 解析：D　在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂后期，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。 3.(2023·湖南卷)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是(　　) A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动 B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关 C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所 D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道 解析：C　细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统，是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$