第2章 第2节 第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中 学习目标 1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 2.结合相关实验，解释细胞核是生命系统的控制中心。 3.尝试制作真核细胞亚显微结构模型。 CONTENTS 目录 1 2 4 知识点(一)　细胞核的结构 知识点(二)　细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心 课时跟踪检测 3 课堂小结与随堂训练 NO.1 知识点(一)　细胞核的结构 教材知识梳理 1．细胞核的结构 两 物质交换 信息交流 蛋白质 DNA 染色体 核糖体中RNA的合成、加工及 核糖体的形成 DNA和蛋白质 染色体 2．细胞核的形态、大小和数量 形态 通常呈_____形，也有椭球形、扁平形和不规则形 大小 一般约占细胞总体积的_______，平均直径为5～15 μm 数量 ①一般来说，动物或植物的每个细胞只有一个细胞核，但有些细胞有多个细胞核，如脊椎动物的_________细胞。 ②极少数没有细胞核，如哺乳动物_________细胞和高等植物____________细胞 球 10% 骨骼肌 成熟的红 成熟的筛管 3．观察DNA和RNA在细胞中的分布 (1)染色液：甲基绿—派洛宁染色液 (2)原理：①甲基绿与DNA结合呈现_____。 ②派洛宁与RNA结合呈现______。 (3)结论：DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。 绿色 红色 1．辨析核膜与核孔 核心要点点拨 核膜 ①膜结构：双层膜，由内、外两层膜构成，其上分布有核孔 ②与其他膜结构的联系：外膜与内质网膜相连接 核孔 ①数量特点：代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，因此核孔数目多 ②结构与功能的联系：细胞核和细胞质之间物质交换的通道，蛋白质和RNA等大分子物质可有选择地通过核孔，离子和小分子物质则通过核膜进出细胞核 2．对比染色质与染色体 名称 染色质 染色体 不同点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 丝状 呈圆柱状或杆状 相同点 成分 主要是DNA和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在不同时期的两种不同形态，转化关系为： [典例]　如图表示某细胞部分结构示意图，下列有关其结构与功能的叙述正确的是(　 ) 经典考题探究 A．在真核细胞中都具有一个该结构 B．①易被碱性染料染成深色，其主要成分是DNA和蛋白质 C．若②被破坏，不会影响细胞质中蛋白质的合成 D．凡是比核孔孔径小的物质分子均可自由进出细胞核 √ [解析]　图示结构为细胞核，一般一个真核细胞含有一个细胞核，有的含有多个细胞核，如脊椎动物的骨骼肌细胞，有的没有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞，A错误；①是染色质，易被碱性染料染成深色，其主要成分是DNA和蛋白质，B正确；②是核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，而核糖体是合成蛋白质的场所，因此若②被破坏，会影响核糖体的形成，进而影响细胞质中蛋白质的合成，C错误；③为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，但具有一定的选择性，如DNA不能通过核孔，而小分子物质一般通过核膜进出细胞核，D错误。 [归纳拓展] 对细胞核认识上的四个常考点 (1)物质进出细胞核并非都通过核孔 核孔是蛋白质、RNA等生物大分子进出细胞核的通道；小分子物质进出细胞核一般是通过核膜以跨膜运输的方式实现的，而不通过核孔。 (2)并不是所有大分子物质都能通过核孔 核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，有明显选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 (3)核仁不是遗传物质的储存场所 核仁是细胞核中球状或椭球状的颗粒结构，参与核糖体中RNA的合成、加工和核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。 (4)核孔的数量和核仁大小不是固定的 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。 层级训练评价 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞生命活动所必需的( ) (2)核仁被破坏，该细胞蛋白质的合成一段时间后将不能正常进行( ) × √ (3)蛋白质和DNA可以通过核孔进出细胞核( ) (4)核基质包括以磷脂为主的网架及其中的液体( ) (5)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质( ) (6)细胞核控制生物的遗传性状，是细胞代谢的中心( ) × × × × (二)落实知能 2．下列关于细胞核结构的叙述，正确的是(　 ) A．染色质和染色体都是主要由RNA和蛋白质组成 B．核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关 C．核膜上的磷脂和蛋白质都表现着侧向自由移动 D．蛋白质和RNA等大分子物质都能自由通过核孔 √ 解析：染色质和染色体都是主要由DNA和蛋白质组成，A错误；核仁与rRNA的合成和核糖体的形成有关，B正确；核膜上的磷脂可侧向自由移动，蛋白质分子大多能运动，但不是侧向自由移动，C错误；细胞核内外的蛋白质、RNA等生物大分子可通过核孔进出细胞核，如细胞核需要的酶和染色体蛋白，但不能自由通过，D错误。 3．下列关于甲基绿—派洛宁染色液的叙述中，有几个是正确的(　 ) ①甲基绿—派洛宁是碱性染料 ②甲基绿—派洛宁能把DNA和RNA分别染成绿色和红色 ③甲基绿—派洛宁中的甲基绿易与聚合程度高的DNA结合 ④用甲基绿—派洛宁染色液对口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色 A．1 B．2 C．3 D．4 √ 解析：甲基绿—派洛宁是碱性染料，能对DNA和RNA染色，①正确；甲基绿和派洛宁对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿—派洛宁能把DNA和RNA分别染成绿色和红色，②正确；甲基绿—派洛宁中的甲基绿易与聚合程度高的DNA结合，使DNA呈现绿色，③正确；用甲基绿—派洛宁染色液对口腔上皮细胞染色，由于DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，所以细胞核呈绿色，细胞质呈红色，④正确。 4．(2023·江苏高考)植物细胞及其部分结构如图所示。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①、②和③才能存活 √ 解析：图中①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，只存在于细胞核中，A正确。图中②表示磷脂双分子层，核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本骨架的，所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似，B正确。图中③表示细胞壁，植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素)，细胞壁参与维持细胞的形态，植物细胞壁还含有多种蛋白质，C正确。高等植物成熟的筛管细胞无细胞核，但也能存活，D错误。 (三)迁移应用 5.如图为电子显微镜视野中观察到的某真核细胞的一部分，请分析回答下列问题。 (1)此图是____________细胞亚显微结构示意图，判断的理由是______________________。 (2)若用甲基绿—派洛宁染色液将上图细胞染色，在显微镜下看到的现象是____________________________________。 (3)若用丙酮从细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的单分子层面积________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞表面积的2倍。 (4)观察线粒体用________染色液染色，在中学实验室条件下，此细胞________(填“是”或“不是”)观察线粒体的理想实验材料。 (5)此细胞中，含有胸腺嘧啶的结构是(填序号)______________。 (6)图中细胞核结构1、6、7的名称分别是____________________。 解析：(1)据图可知，图中细胞含有叶绿体，说明该细胞属于植物细胞，同时含有中心体，则说明该细胞属于低等植物细胞。(2)由于DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，因此若用甲基绿—派洛宁染色液将题图细胞染色，在显微镜下看到的现象是细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色。(3)若用丙酮从细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的单分子层面积会大于细胞表面积的2倍，因为细胞中除了细胞质膜含有脂质外，在细胞器膜和核膜中也含有脂质。 (4)健那绿染色液会将线粒体染成蓝绿色，当用健那绿给线粒体染色时，该细胞含有叶绿体，其中的色素会起干扰作用，故此细胞不是在中学实验室条件下观察线粒体的理想实验材料。(5)胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，染色体、线粒体和叶绿体中含有DNA。(6)结构1是染色质，结构6是核仁，结构7是核膜。 答案：(1)低等植物　有中心体和叶绿体　(2)细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色　(3)大于　(4)健那绿　不是　(5)1、3、5　(6)染色质、核仁、核膜 6．核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。 (1)据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔？ 提示：不能，核孔具有选择性，如允许某些RNA和蛋白质通过，DNA不能通过。 (2)核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？ 提示：不是，核孔是某些大分子物质出入细胞核的通道，小分子物质是经过核膜出入细胞核的。 (3)代谢旺盛的细胞中，蛋白质合成量越大，核质之间的物质交换越频繁。那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系？ 提示：代谢旺盛的细胞，往往核仁较大、核孔数量多。 NO.2 知识点(二)　细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心 教材知识梳理 1．变形虫的分割实验 (1)实验过程 (2)实验结论：_________________________________。 细胞核可以调控细胞的代谢过程 2．伞藻移植实验 (1)对照组 甲伞藻剪去伞形帽→培养柄和假根→重新长出________ 乙伞藻剪去菊花形帽→培养柄和假根→重新长出______帽 伞形帽 菊花形 (2)实验组 甲伞藻的假根＋乙伞藻的柄→移植体→长出_______ 伞形帽 (3)实验结果及结论 ①结果：伞藻“帽”的形态与________________部分相关。 ②结论：伞藻“帽”的形态是由_________控制的。 有细胞核的假根 细胞核 3．细胞核的功能 细胞核不仅控制细胞的代谢过程，也控制生物体的遗传性状，是_______________的调控中心。 4．制作真核细胞亚显微结构模型 (1)模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态，是原型的某个表征和特征，也是对原型的_____和_____。 细胞代谢和遗传 抽象 概括 (2)物理模型就是根据____原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。生物学中的________ (如生物体细胞结构模型)就是一种物理模型。 相似 实物模型 1．整体分析探究细胞核功能的实验 核心要点点拨 实验名称 实验过程及结果 实验分析 实验 结论将变形虫切成两部分 该实验既有相互对照(有核与无核)，又有自身对照(先有核后去核再移植细胞核) 变形虫的生长、分裂、再生、应激性等由细胞核控制 伞藻嫁接与核移植 伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，可进一步确定细胞核的作用 伞藻“帽”的形状由细胞核控制　 续表 2．探究细胞核与细胞质的关系 条件 存活时间 原因分析 只有细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量 只有细胞质 存活一段时间后死亡 细胞质中由细胞核控制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用 细胞核＋细胞质 正常生活 细胞核与细胞质是相互依存的统一整体 经典考题探究 [典例]　如图为变形虫去核和核移植实验示意图。下列相关叙述错误的是(　 ) A．把去掉核的变形虫单独培养一段时间后死亡，说明细胞质离开细胞核不能生存 B．变形虫去除核后仍能消化已吞噬的食物，说明细胞核不影响细胞的代谢活动 C．该实验结果说明细胞保持完整性，才能进行正常生命活动 D．该实验设置了自身前后对照 √ [解析]　把去掉核的变形虫单独培养一段时间后死亡，说明离开细胞核，细胞质不能长久存活，植入细胞核后，细胞又能正常生活，说明细胞结构的完整性是其生存的基础，细胞保持完整性，才能进行正常生命活动，A、C正确；变形虫去除细胞核后仍能消化已吞噬的食物，说明细胞质与细胞代谢有关，不能说明细胞核不影响细胞的代谢活动，B错误；该实验将核取出后，又进行了细胞核的植入实验，设置了自身前后对照，D正确。 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)伞藻和变形虫都是单细胞动物，要使用显微镜才能观察( ) (2)无细胞核的单细胞生物不会死亡( ) (3)细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关( ) (4)用橡皮泥捏成的线粒体属于物理模型( ) 层级训练评价 × × √ √ (二)落实知能 2．下列有关制作真核细胞亚显微结构模型的说法，错误的是(　 ) A．制作模型前要确定模型的大小、内部各部分的大小以及它们之间的比例 B．利用纸板、泡沫塑料等制作的细胞模型属于物理模型 C．制作模型要包括原型的全部特征 D．制作真核细胞模型时细胞的主要结构按照一定比例放大 √ 解析：制作模型前要确定模型的大小、内部各部分的大小以及它们之间的比例，A正确；利用纸板、泡沫塑料等制作的细胞模型属于物理模型，B正确；制作模型不是包括原型的全部特征，而是体现原型的本质特征，C错误；细胞是微观的，制作真核细胞模型时细胞的主要结构按照一定比例放大，D正确。 3．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复，这说明(　 ) A．细胞核是细胞生命活动的控制中心 B．细胞核是遗传物质的储存场所 C．细胞核是遗传物质复制的主要场所 D．细胞核是细胞代谢的主要场所 √ 解析：由于除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止，而当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复，说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，A符合题意；细胞核是遗传物质的储存和复制场所，但题干中没有涉及，B、C不符合题意；细胞代谢的主要场所是细胞质基质，D不符合题意。 4．细胞核具有什么功能？科学家通过如图所示的实验进行探究：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，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分也开始分裂，最后a、b两部分都能发育成胚胎。下列有关叙述错误的是(　 ) A．该实验结果不能说明细胞的寿命与细胞核有关 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．实验可以说明细胞质与细胞的分裂、分化有关 √ 解析：该实验说明细胞核与细胞的分裂与分化有关，但是整个实验并没有涉及细胞的寿命，不能说明细胞核与细胞寿命有关，A正确；实验①中，a、b部分形成对照，其中a部分无细胞核，为实验组；b部分有细胞核，为对照组，B正确；实验②中，a部分挤入一个细胞核，与实验①中a部分的无核形成对照，C正确；该实验说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，但是不能说明细胞质与细胞的分裂、分化有关，D错误。 (三)科学探究 5.伞藻是固着生活在浅海海底的单细胞藻类，分为帽、柄和假根三部分，假根中有一个细胞核。科学家用伞藻进行了切割、嫁接和核移植等实验，如图是两种伞藻的模式图。请回答下列问题： (1)实验一：将伞藻的柄切成三段，将它们培养在相同的条件下使其再生，结果发现，位于柄下部的切段只能生出帽的雏形，位于柄中部的切段可生出一个小的帽，位于柄上部的切段则生出一个较大的帽。这表明柄的细胞质中存有“帽”发育所需要的某种物质，这种物质在核内形成后转入细胞质，并迅速向藻体的上方移动，在柄的上部分布________(填“最多”或“最少”)。 (2)实验二：伞藻嫁接实验。将甲伞形帽伞藻的A部分与乙菊花形帽伞藻的B部分(如图)嫁接在一起，第一次长出的帽的形状呈中间类型，切除后，第二次长出的帽的形状与甲相同。第一次长出的帽的形状呈中间类型，可能是由于嫁接后伞藻细胞内__________________________________，第二次长出的帽的形状是由____________控制的。 (3)实验三：核移植实验。已知在伞藻没有长出帽以前，早期将细胞核取出，去核的藻体不再形成帽。在乙伞藻没有长出帽以前，就将细胞核取出，将甲伞藻的细胞核移植到乙伞藻的____________内，结果长出的帽的形状和________(填“甲”或“乙”)相同。有人说，已经做了实验二，还有必要做实验三吗？谈谈你的看法和理由：____________________________________________________。 解析：(1)由题干中“位于柄上部的切段则生出一个较大的帽”可知，在柄的上部分布“帽”发育所需要的某种物质最多。(2)嫁接后伞藻细胞内既有甲的细胞核控制合成的物质，也有乙原来合成的细胞质物质(在柄中)，均与帽的形状有关，因此第一次长出的帽的形状呈中间类型；切除后，第二次长出的帽的形状与甲相同，说明第二次长出的帽的形状是由(甲的)假根控制的。 (3)在乙伞藻没有长出帽以前，就将细胞核取出，将甲伞藻的细胞核移植到乙伞藻的去核假根内；结果长出的帽的形状和甲相同；实验二只能说明假根控制帽的形状，不能说明细胞核控制帽的形状，若要说明是细胞核控制帽的形状，必须进行核移植实验，因此做了实验二还是有必要进行实验三的。 答案：(1)最多　(2)存在甲、乙合成的“帽”发育所需要的某种物质　(甲的)假根　(3)去核假根　甲　有必要，实验二只能说明帽的形状与假根有关，不能说明是假根中的细胞核控制的 NO.3 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1．细胞核主要由核膜、核孔、核仁、染色质、核基质等组成。 2．核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道。 3．核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关。 4．RNA主要分布在细胞质中，DNA主要分布在细胞核中。 5．染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种不同形态，主要成分是DNA和蛋白质。 6．细胞核不仅控制细胞的代谢过程，也控制生物体的遗传性状，是细胞代谢和遗传的调控中心。 三、素养好题训练 1.如图为细胞核及其周围部分结构示意图。下列说法不正确的是(　 ) A．图中②为核孔，便于染色质等大分子物质自由通过 B．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密 C．若该细胞核内的④被破坏，则蛋白质的合成将受影响 D．细胞内储存、传递遗传信息的物质主要位于③上 √ 解析：题图中②为核孔，核孔具有选择性，蛋白质、RNA等大分子物质不能自由通过，而染色质不能通过，A错误；图中①内质网和⑤核膜的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密，B正确；④核仁与核糖体中RNA(rRNA)的合成、加工以及核糖体的形成有关，核糖体是蛋白质的合成场所，若该细胞核内的④核仁被破坏，则蛋白质的合成将受影响，C正确；细胞内储存、传递遗传信息的物质主要位于③染色质上，D正确。 2．核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构，某团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞中核膜高度弯曲的部分，下列叙述正确的是(　 ) A．附着NPC的核膜为双层膜结构，且可以与内质网膜相联系 B．NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出 C．非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料 D．哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少，因此代谢较弱 √ 解析：核膜为双层膜结构，且外膜与内质网膜相连，A正确；NPC保证了蛋白质、RNA等大分子进出细胞核，但不能自由进出，B错误；核孔复合物(NPC)是核膜结构，不能为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料，C错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，因此不含NPC，D错误。 3．有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出a～d四个现象，并提出相应的推测理由①～④。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合(　 ) 预测现象：a.失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动　b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡　c．失去核的变形虫，虽将会反复进行数次分裂，但结果还是死亡　d．除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛 推测理由：①核能抑制细胞的过度分裂　②没有核的细胞也具备分裂的能力　③失去核就失去了细胞代谢的控制中心　④许多生物结构都有再生能力，核也能再生 A．a～④ B．b～③ C．c～② D．d～① √ 解析：失去核的变形虫，能暂时伸出伪足，细胞核不会再生，细胞会死亡，预期现象和推测理由都错误，A错误；失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡，原因是如果没有核，就失去了细胞代谢的控制中心，细胞最终死亡，预期现象和推测理由都正确，B正确；除去核以后细胞质短时间内可以持续其生命活动，但细胞不能进行分裂，没有细胞核的细胞不能进行分裂，预期现象和推测理由都错误，C、D错误。 4．用黑、白两种美西螈做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，移植后发育长大的美西螈，全部都是黑色的。下列说法错误的是(　 ) A．美西螈核移植实验说明美西螈的肤色由其细胞核控制 B．细胞核是细胞的代谢中心的原因是遗传信息主要储存在细胞核中 C．本实验缺乏一组相互印证的实验：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，观察移植后发育长大的美西螈的肤色 D．如果离体的细胞核没有及时植入去核卵细胞中，二者都容易死亡，说明细胞核和细胞质是相互依存的统一整体 √ 解析：由重组细胞发育长大的美西螈全部都是黑色的，说明美西螈的肤色由其细胞核控制，A正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，而代谢中心是细胞质基质，B错误；本实验缺乏相互印证的实验，应该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，观察移植后发育长大的美西螈的肤色，C正确；细胞核和细胞质是相互依存的统一整体，细胞结构只有保持完整性才能长期存活，D正确。 5．亲核蛋白是指在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质。研究发现，亲核蛋白都含有某些特殊短肽NLS，若将NLS连接到非亲核蛋白上，非亲核蛋白就会被转运到细胞核内。进一步研究发现，亲核蛋白入核转运还需要GTP(水解后供能的化合物)水解酶等蛋白因子的协助。下列说法错误的是(　 ) A．亲核蛋白通过核孔进入细胞核 B．NLS合成过程有水的生成 C．NLS转运蛋白进入细胞核不需要细胞代谢提供能量 D．NLS氨基酸序列改变可能导致亲核蛋白在细胞质中积累 √ 解析：亲核蛋白属于大分子物质，通过核孔进入细胞核，A正确；NLS属于短肽，由氨基酸脱水缩合形成，合成过程有水的生成，B正确；NLS转运蛋白进入细胞核需要GTP水解酶等蛋白因子的协助，说明消耗GTP供能，C错误；NLS是一种能够和亲核蛋白结合的特殊短肽，NLS中氨基酸序列改变就会导致亲核蛋白不能正常进入细胞核，而在细胞质中积累，D正确。 课时跟踪检测 NO.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——基础综合练 1．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 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：染色质呈细丝状，螺旋较松弛，由DNA和蛋白质构成，DNA携带遗传信息，能进行DNA复制和转录进而合成蛋白质，因此细胞核内的染色质能行使遗传功能，C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2．核仁是细胞核的重要结构，一般蛋白质合成旺盛的细胞中核仁发达，这是因为(　 ) A．核仁是遗传信息的主要储存场所 B．所有细胞中都有核仁结构 C．核仁与核糖体的形成有关 D．核仁是蛋白质合成的场所 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：细胞核是遗传信息的主要储存场所，A错误；原核细胞没有核仁，B错误；核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，C正确；蛋白质合成的场所是核糖体，D错误。 3．下列关于细胞核的叙述错误的是(　 ) A．核孔是某些大分子进出细胞核的通道 B．细胞核中的染色质含有少量的RNA C．细胞核是细胞代谢的中心 D．核基质可为细胞核提供支架 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 解析：核孔是大分子物质(如RNA、DNA聚合酶等)进出细胞核的通道，具有选择性，A正确；细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被碱性染料染色，称为染色质，因此细胞核中的染色质含有少量的RNA，B正确；细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质基质，C错误；核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构，为细胞核提供支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 4．(2024·泰州月考)用甲基绿—派洛宁染色剂对人口腔上皮细胞进行染色，结果发现细胞核呈绿色，细胞质呈红色。下列解释正确的是(　 ) A．DNA和RNA对甲基绿、派洛宁两种染色剂的亲和力相同 B．真核细胞中细胞核由DNA构成，细胞质由RNA构成 C．真核细胞中，DNA不分布在细胞质基质中，RNA不分布在细胞核中 D．该实验的结果反映了DNA和RNA在真核细胞中的分布状态 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：DNA对甲基绿的亲和力大，甲基绿染DNA，因此细胞核呈绿色，RNA对派洛宁的亲和力大，派洛宁染RNA，因此细胞质呈红色，A错误；真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，叶绿体和线粒体中也含有DNA，RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也含有RNA，B、C错误；根据题述实验的结果可以反映出DNA和RNA在真核细胞中的分布，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5．图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的主要成分及其各级结构。下列叙述正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．图甲中1由两层磷脂分子组成，故称为双层膜结构 B．图甲中4的大小、数目在不同细胞中基本相同 C．图乙中的②可通过图甲中的2进入该结构内部 D．图乙中②的合成发生在图甲中 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：图甲中1核膜是由两层膜构成的，故称为双层膜结构，其中的每层膜均由两层磷脂分子组成，A错误；代谢越旺盛的细胞中，核仁越大且其数目越多，因此不同细胞中核仁的大小、数目不相同，B错误；图乙中的②蛋白质为大分子物质，核孔是大分子物质进出细胞核的通道，因此可通过图甲中的2核孔进入该结构内部，C正确；图乙中②表示蛋白质，在细胞质的核糖体中合成，D错误。 6．如图为单细胞动物变形虫的摄食、消化过程示意图。下列有关叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．核糖体合成的水解酶通过溶酶体的单层磷脂分子被运入 B．溶酶体膜破裂后释放出的水解酶可能会造成细胞结构的破坏 C．图中食物泡可与溶酶体融合，体现了膜结构的流动性 D．细胞内各种结构之间的协调配合是在细胞核的控制下完成的 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：溶酶体是具有单层膜结构的细胞器，一层膜含两层磷脂分子，核糖体合成的水解酶通过溶酶体的两层磷脂分子被运入，A错误；溶酶体内含有多种水解酶，溶酶体膜破裂后释放出的水解酶可能会造成细胞结构的破坏，B正确；食物泡与溶酶体的融合均以膜的结构特点即流动性为基础，C正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞内各种结构之间的协调配合都是在细胞核的控制下完成的，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7．有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核 B．控制c性状发生的遗传信息来自细胞质 C．c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的 D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：c的细胞质膜和细胞质都来自b，但细胞核来自a，其性状与a相同，说明控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，A正确；若控制c性状发生的遗传信息来自细胞质，则c的细胞质膜的性状应该与b的相同，显然不符合题意，B错误；c性状发生是由细胞核的遗传信息决定的，C错误；本实验无法说明细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生，而且细胞质中也有少量的遗传物质，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8．[多选]下列关于细胞核的说法，正确的是(　 ) A．若细胞核内的核仁被破坏，则该细胞将不能正常合成蛋白质 B．由于DNA是大分子物质，因此DNA出细胞核时要通过核孔 C．生物体没有细胞核的细胞将丧失功能而死亡 D．用橡皮泥捏成的或用笔画出的细胞核都是物理模型 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：细胞核内的核仁与核糖体的合成有关，核糖体是合成蛋白质的细胞器，因此核仁被破坏，蛋白质的合成将不能正常进行，A正确；DNA是大分子物质，但DNA不能通过核孔，B错误；哺乳动物的成熟红细胞等由于适应特殊功能没有细胞核，C错误；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，因此用橡皮泥捏成的或用笔画出的细胞核都是物理模型，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9．(2024·淮安检测)[多选]细胞核是真核细胞最重要的细胞结构，是细胞遗传与代谢的调控中心。下列有关细胞核结构、功能的叙述，错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．哺乳动物的成熟红细胞寿命较短，可能与其不含细胞核有关 B．④的主要成分是DNA和蛋白质，因容易被碱性染料染成深色而得名 C．⑤是控制细胞遗传和代谢的最关键结构 D．⑥能够实现细胞之间频繁的物质交换和信息交流 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：细胞核是遗传和代谢的调控中心，哺乳动物的成熟红细胞寿命较短，可能与其不含细胞核有关，A正确；④是染色质，染色质的主要成分是DNA和蛋白质，因容易被碱性染料染成深色而得名，B正确；⑤是核仁，核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，而控制细胞遗传和代谢的最关键结构是染色质，C错误；⑥是核孔，核孔能够实现细胞核和细胞质之间频繁的物质交换和信息交流，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10．[多选]细胞核被形象地称为细胞的“司令部”，其主要结构包括核膜、核仁和核孔等。下列有关细胞核的说法，错误的是(　 ) A．蛋白质的合成以及核糖体的形成与核仁直接有关 B．不同类型的细胞中核孔数量相等、功能相同 C．没有细胞核的细胞会失去分裂能力 D．核膜上的核孔对进出细胞核的大分子物质具有选择性 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，但与蛋白质的合成没有直接关系，A错误；不同类型的细胞中核孔数量不相同，在代谢旺盛的细胞中，核孔数目一般较多，B错误；没有细胞核的细胞会失去分裂能力，C正确；核膜上的核孔不是简单的“孔洞”，而是由蛋白质复合物构成的，其对进出细胞核的大分子物质具有选择性，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．(11分)图1为细胞质膜的流动镶嵌模型，图2为细胞核结构模式图。回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)图1的模型属于____________(填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”)。 (2)细胞质膜具有一定的流动性，具体表现在__________________________________。细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外，这与细胞质膜具有__________________________的功能有关。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)图l中②的名称是__________，③的名称是_________________。 (4)细胞核是遗传信息库，这个功能主要与图2中①________有关。图2中②的名称为__________，③是由______层磷脂分子构成。图2中核孔的作用是__________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)图1为细胞质膜的流动镶嵌模型，属于物理模型。(2)磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，且大多数蛋白质分子能够运动，这是细胞质膜具有一定的流动性的基础；由于细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能，故细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)图1为细胞质膜的流动镶嵌模型，②表示糖蛋白，具有细胞识别、保护和润滑功能；③表示磷脂双分子层，构成膜的基本支架。(4)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，这些功能主要与图2中①染色质有关；②表示核仁；③表示核膜，是双层膜结构，由4层磷脂分子构成；核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)物理模型　(2)组成细胞质膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子具有一定的流动性　控制物质进出细胞　(3)糖蛋白　磷脂双分子层　(4)染色质 核仁　4　细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 B级——应用创新练 12．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(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B．Cofilin-1缺失可导致细胞核变形 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 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Cofilin-1的介导，A错误；Cofilin-1缺失会引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常，可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，B、C正确；Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13．[多选]细胞核中富含热胁迫敏感蛋白，在热胁迫条件下会发生错误折叠。为探究错误折叠蛋白的修复机制，研究者让融合蛋白L-G在细胞中表达，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定部分。研究发现，错误折叠蛋白在热胁迫条件下进入核仁，若破坏核仁，错误折叠的蛋白将不能修复。下列说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核 B．正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均能发出绿色荧光 C．修复好的热胁迫敏感蛋白主要在核仁内发挥作用 D．核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及中心体的形成有关 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：融合蛋白是大分子物质，在细胞质的核糖体上合成后通过核孔进入细胞核，A正确；融合蛋白L-G中，G是能发出绿色荧光的热稳定部分，因此正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均能发出绿色荧光，B正确；核仁是错误折叠蛋白修复的场所，修复好的热胁迫敏感蛋白应该回到细胞核其他部位发挥作用，而不是在核仁处，C错误；核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，D错误。 14．(13分)(2024·南通海安期末)下图为细胞核结构的示意图，请结合所学知识，据图回答下列相关问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。 (2)[2]主要由________和________组成，前者通过[　]________进入细胞核内。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)从图中可以看出[3]为________，其与_________________有关。 (4)已知某亲核蛋白可能通过核孔进入细胞核。该亲核蛋白主体结构分为头部和尾部。如图所示。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 利用下列材料设计实验，探究亲核蛋白进入细胞核是由哪个部位决定的。 材料：被放射性标记的亲核蛋白的头部、被放射性标记的亲核蛋白的尾部、头尾均被标记的完整亲核蛋白、显微注射仪器、非洲爪蟾卵母细胞若干、相应检测仪器。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 步骤： ①将非洲爪蟾卵母细胞分为A、B、C三组。 ②A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质，B组注射________________到细胞质。C组注射________________到细胞质。其中C组为对照组。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 ③一段时间后，重点检测________(填写结构名称)中是否有放射性物质变化。若只有________(填“A”或“B”)组结果与C组相同，则说明亲核蛋白进入细胞核，只和尾部结构有关。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)要观察到题图中的细胞核结构，只能使用电子显微镜来观察真核细胞。(2)图中[2]为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，蛋白质为大分子物质，通过[4]核孔进入细胞核。(3)图中[3]为核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (4)根据材料可以看出，本实验要做三组实验，其中将头尾均被标记的完整亲核蛋白注入细胞质为对照组。需要检测的关键部位是细胞核。若只有B组结果与C组相同，则说明亲核蛋白进入细胞核，只和尾部结构有关。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)真核　电子　(2)蛋白质　DNA(顺序不能颠倒)　[4]核孔　(3)核仁　某种RNA的合成以及核糖体的形成　(4)②亲核蛋白被放射性标记的尾部 头尾均被标记的完整亲核蛋白　③细胞核　B 本课结束 $$