第一单元 第5课时 细胞核和原核细胞（教师用书word）-【步步高】2024年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙桂第二版）

第5课时　细胞核和原核细胞 课标要求　1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。2.各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。3.描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核。 考点一　细胞核 1．细胞核数量 (1)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物韧皮部成熟的筛管细胞等无细胞核。 (2)少数细胞有多个细胞核，如横纹肌细胞。 2．细胞核的结构与功能 (1)代谢越旺盛的细胞核孔数量越多，具有选择透过性，DNA不能通过核孔进入细胞溶胶，RNA可以通过核孔进入细胞溶胶；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。此外，生物大分子进出核孔时仍消耗能量。 (2)核仁的大小、数目、形态随生物种类、细胞类型而不同。如口腔上皮细胞与胰岛β细胞相比，核孔的数目少，核仁体积小。 (3)染色体在光学显微镜下很容易观察到，而染色质则不能。 (4)核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。核基质为细胞核提供支架，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。 (5)细胞核不是细胞代谢的中心，细胞代谢的中心是细胞溶胶。 (6)染色体状态时不能进行转录，因其处于凝聚状态。 (必修1 P48)核孔是大分子物质进出细胞核的通道，试分析蛋白质合成旺盛的唾液腺细胞与表皮细胞相比，核孔和核仁分别具有什么特点。 提示　唾液腺细胞中核孔的数目较多，核仁的体积较表皮细胞的大。 3．伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验 (1)伞藻“嫁接”实验 ①操作过程：将地中海伞藻和细圆齿伞藻都切成伞帽、伞柄和假根三个部分，然后将假根交换后，再让伞柄与其结合。 ②实验现象：若令伞柄与同种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与原来的一样；若令伞柄与另一种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与另一种的一样。 ③实验结论：新长出的伞帽的形状与假根有关。 (必修1 P49)有人质疑伞藻“嫁接”实验的结论，因为未排除假根中其他物质的影响。试设计补充实验，进一步验证细胞核的功能。 提示 (2)变形虫切割实验 ①操作过程及实验现象 a．将变形虫切成两半，一半有细胞核，一半无细胞核。 b．有核的部分具有应激性，仍能生长、分裂、再生；无核的部分死亡。 c．如果无核的部分被及时植入一个完整的细胞核，将恢复生长和分裂等生理功能。 ②实验结论：变形虫的正常生命活动离不开细胞核。 4．尝试制作真核细胞的结构模型 (1)模型类型：包括物理模型、概念模型、数学模型等。 (2)物理模型：是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 1．(2023·浙江嘉兴高三月考)核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道。大分子物质凭借自身的核定位信号和核输出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“主动转运”过程。下列有关说法正确的是(　　) A．核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合体的存在，说明核膜具有选择性 B．核孔复合体具有固定的功能直径，不可调节 C．若中央运输蛋白的空间结构发生改变，可能会影响mRNA运出细胞核 D．DNA在细胞核内合成后通过核孔进入细胞质需要消耗能量 答案　C 解析　核膜是双层膜，由四层磷脂分子构成，A错误；核孔可允许RNA、蛋白质等大分子出入细胞核，核孔的直径可以调节，B错误；DNA不能通过核孔进入细胞质，D错误。 2．伞藻属是海生的单细胞藻类，可分为“伞帽”“伞柄”“假根”3部分，如图是伞藻“嫁接”实验示意图。下列叙述正确的是(　　) A．两种伞藻的“伞帽”不同是细胞分化的结果 B．伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的 C．由实验可知，新长出的“伞帽”的形状与“假根”的种类有关 D．由实验可知，行使遗传功能的是细胞核内的染色体 答案　C 解析　两种伞藻的“伞帽”的不同是因为基因不同，A错误；伞藻中的核是细胞代谢和遗传的控制中心，但不是多种代谢活动的场所，B错误；由实验可知，行使遗传功能的物质存在于“假根”中，但不能得出是染色体，D错误。 考点二　原核细胞 1．地球上最早出现的是原核细胞 (1)最早出现的能进行光合作用的生物是蓝细菌。 (2)蓝细菌在生命进化史中的作用：①光合作用释放的氧气促进了臭氧层的形成，阻挡了大量对生物有害的紫外线；②光合作用促使大气圈中CO2含量下降，逐渐降低了地球表面的平均温度，为陆生生物的出现创造了条件。 2．原核细胞与真核细胞七个方面的比较 3．蓝细菌 3．如图为某种蓝细菌的细胞结构图，下列叙述或推测错误的是(　　) A．①可能含有多糖，有保护作用 B．②不易被纤维素酶水解，能维持细胞形状 C．③中蛋白质的含量一般较真核细胞的细胞膜低 D．④源于③的内折，有增大面积及能量转换的作用 答案　C 解析　②是细胞壁，其成分主要是肽聚糖，不易被纤维素酶水解，能维持细胞形状，B正确；蓝细菌的细胞膜上有与光合作用和呼吸作用有关的酶，膜蛋白含量高于真核细胞，C错误。 4．下列有关①～④四个框图中所包括的生物的叙述，正确的是(　　) A．框图①中的生物都没有由核膜包被的细胞核，且都能发生基因突变 B．框图②中的生物都不含叶绿素，且都有细胞膜 C．框图③中的生物都具有细胞壁，且遗传物质都是DNA D．框图④中的生物只有一种能进行需氧呼吸 答案　C 解析　框图①中酵母菌属于真核生物，其有由核膜包被的细胞核，A错误；框图②中蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，烟草花叶病毒不具有细胞结构，故不具有细胞膜，B错误；框图③中酵母菌(真菌)、蓝细菌(原核生物)、衣藻和水绵都具有细胞壁，凡是具有细胞结构的生物，其遗传物质均为DNA，C正确；框图④中酵母菌和蓝细菌都能进行需氧呼吸，D错误。 5．下列关于病毒、原核生物和真核生物的叙述中，正确的是(　　) A．T2噬菌体的繁殖只在宿主细胞中进行，因为其只有核糖体一种细胞器 B．乳酸菌、酵母菌都含有核糖体和DNA C．乳酸菌、青霉菌、大肠杆菌都属于原核生物 D．真核生物的遗传物质为DNA，原核生物的遗传物质为RNA 答案　B 解析　T2噬菌体是病毒，没有细胞结构，不含核糖体，A错误；乳酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，两者的细胞中都含有核糖体和DNA，B正确；青霉菌是真菌，属于真核生物，C错误；真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，D错误。 易错警示　原核细胞和真核细胞的5个“不一定” (1)细胞壁的主要成分不一定都是纤维素和果胶。如植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，而细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是壳多糖(几丁质)。 (2)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体。蓝细菌是原核生物，细胞中无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。 (3)不属于真核生物的不一定就是原核生物。病毒没有细胞结构，既非原核生物也非真核生物。 (4)带“菌”的不一定都是原核生物。凡“菌”字前面有“杆”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是细菌，属于原核生物；而酵母菌、霉菌及食用菌等属于真核生物。 (5)没有线粒体不一定进行厌氧呼吸。蓝细菌进行需氧呼吸，病毒不进行细胞呼吸，其所需能量主要由宿主细胞ATP提供。 1．(2022·浙江6月选考，15)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是(　　) A．核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 B．核膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换 C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关 D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体 答案　B 解析　核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A错误；核膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择性，可调控核质之间频繁的物质交换，B正确；核仁主要与核糖体RNA的合成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D错误。 2．(2021·浙江6月选考，2)蓝细菌是一类古老的原核生物。下列叙述错误的是(　　) A．没有内质网，但有核糖体 B．没有成形的细胞核，但有核仁 C．没有叶绿体，但能进行光合作用 D．没有线粒体，但能进行细胞呼吸 答案　B 解析　蓝细菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有内质网等，A正确；蓝细菌没有成形的细胞核，也没有核膜、核仁等结构，只有拟核，B错误；蓝细菌没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，C正确；蓝细菌没有线粒体，但能进行细胞呼吸，场所是细胞膜和细胞溶胶，D正确。 3.(2017·浙江11月选考，9)细胞核的模式图如下，①～④表示其中的结构。下列叙述正确的是(　　) A．①由DNA、蛋白质和少量RNA构成 B．②是形成mRNA和核糖体的场所 C．③是由四层单位膜构成的核膜 D．④是蛋白质和DNA分子出入细胞核的通道 答案　A 解析　①(染色质)由DNA、蛋白质和少量RNA构成，A正确；②(核仁)与核糖体的形成有关，是形成rRNA的场所，B错误；③(核膜)由双层膜构成，也就是两层单位膜，C错误；④(核孔)是蛋白质和RNA等大分子出入细胞核的通道，D错误。 4．(2018·浙江11月选考，4)下列关于原核细胞的叙述，正确的是(　　) A．有膜包被的细胞器 B．不能进行光合作用 C．拟核区有DNA分子 D．细胞壁的主要成分是纤维素 答案　C 5．(2021·湖南，1)关于下列微生物的叙述，正确的是(　　) A．蓝细菌细胞内含有叶绿体，能进行光合作用 B．酵母菌有细胞壁和核糖体，属于单细胞原核生物 C．破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行厌氧呼吸 D．支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体 答案　C 解析　酵母菌属于真核生物中的真菌，有细胞壁和核糖体，B错误；破伤风杆菌属于原核生物，原核细胞中没有线粒体。破伤风杆菌是厌氧微生物，只能进行厌氧呼吸，C正确；支原体属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，仅含有核糖体这一种细胞器，拟核内DNA裸露，无染色质，D错误。 课时精练 一、选择题 1．下列有关细胞核的叙述中，正确的是(　　) A．染色质是细胞核中容易被酸性染料染成深色的物质 B．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 C．核膜是连续的双层膜结构，其上的核孔是大分子物质出入的通道 D．真核细胞有一个或多个核，其内的核仁是tRNA合成的场所 答案　B 解析　染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，A错误；核膜是不连续的双层膜结构，其上的核孔是大分子物质出入的通道，C错误；真核细胞有一个或多个核，其内的核仁是rRNA合成、加工和核糖体装配的重要场所，D错误。 2．关于如图所示的结构，下列说法错误的是(　　) A．②的外层与光面内质网膜相连 B．③中含有主要由DNA和蛋白质构成的染色质 C．②具有选择透过性，①也具有 D．胰岛素的形成离不开⑤和⑥ 答案　A 解析　由题图可知，②为核膜，其外层与粗面内质网膜相连，A错误；②是核膜，具有选择透过性，①是核孔，也具有选择透过性，C正确；胰岛素是蛋白质类激素，其合成首先在⑥核糖体上形成多肽链，然后进入⑤内质网中进行加工，而后以囊泡的形式与高尔基体融合，再进一步加工，D正确。 3．下列有关细胞核的叙述中，错误的是(　　) A．变形虫去核后代谢会逐渐停止，是因为细胞核是新陈代谢的主要场所 B．真核细胞的细胞核中存在易被碱性染料染色的结构 C．伞藻“嫁接”实验不能充分证明是细胞核控制伞藻伞帽的形状 D．对真核细胞来说，失去了细胞核就失去了分裂能力 答案　A 解析　变形虫去核后代谢会逐渐停止，是因为细胞核是新陈代谢的控制中心，A错误；伞藻“嫁接”实验能证明是“假根”控制伞藻伞帽的形状，要证明细胞核的作用还要进行核移植实验，C正确；细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，对真核细胞来说，没有细胞核就不能进行分裂，D正确。 4．下列关于蓝细菌和伞藻的说法，不正确的是(　　) A．蓝细菌和伞藻细胞中均含有光合色素，均能进行光合作用 B．蓝细菌和伞藻依靠单个细胞就能完成其各种生命活动 C．蓝细菌和伞藻细胞中均有拟核，拟核区域有一环状DNA分子 D．蓝细菌和伞藻的细胞膜结构相似，均以磷脂双分子层为膜的基本骨架 答案　C 解析　细胞是生命结构的基础，蓝细菌和伞藻作为单细胞生物，依靠单个细胞就能完成其各种生命活动，B正确；伞藻是真核生物，有核膜包被的细胞核，C错误；蓝细菌和伞藻的细胞膜均符合流动镶嵌模型，其化学组成和结构相似，均以磷脂双分子层为膜的基本骨架，D正确。 5．心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合体(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析不合理的是(　　) A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关 B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多 C．核孔运输障碍发生的根本原因可能是蛋白质结构异常 D．RNA运出细胞核发挥作用需依赖核孔复合体 答案　C 解析　核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合体运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多；核孔复合体可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合体中蛋白质结构异常，根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合体进入细胞质中发挥作用。 6．下列关于原核细胞(细菌)的叙述正确的是(　　) A．原核细胞的核糖体直接与DNA接触，以其为模板翻译出多肽 B．菌毛是细菌的运动器官 C．原核细胞没有线粒体，但有的可以进行需氧呼吸，其场所是细胞溶胶和细胞膜 D．细菌的细胞壁起着保护细胞并维持细胞形状的作用，可以用纤维素酶降解，以抑制细菌的繁殖 答案　C 解析　原核细胞的核糖体直接与DNA转录出来的mRNA接触，以其为模板翻译出多肽，A错误；细菌是单细胞生物，无器官结构，B错误；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，不能用纤维素酶降解，D错误。 7．如图是某细菌的模式图，序号1～6代表相应的结构或物质，已知序号4为细胞膜。下列相关叙述错误的是(　　) A．该细胞中除4外，无其他任何生物膜结构 B．结构3的成分与植物细胞的细胞壁不同 C．S型肺炎链球菌具有类似于图中2的结构 D．5处的DNA也存在与组蛋白、非组蛋白结合的现象 答案　D 解析　细菌只有4细胞膜这一种生物膜结构，A正确；结构3细胞壁的成分主要是肽聚糖，与植物细胞的细胞壁成分不同，B正确；S型肺炎链球菌具有类似于图中2的结构荚膜，C正确；原核细胞中没有染色体(质)，5处的DNA不存在与组蛋白、非组蛋白结合的现象，D错误。 8．(2023·浙江温州高三质检)以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析正确的是(　　) A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性 D．该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统 答案　D 解析　将实验结果与实验的自变量联系起来可得出以下结论：实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验②和实验③说明的是细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。细胞结构完整才能进行各项生命活动，因此，细胞是最基本的生命系统。 9．如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图，下列有关叙述正确的是(　　) A．核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性 B．图示中有中心体，说明该生物为动物 C．染色质与染色体为同一种物质的原因是都只含有蛋白质和DNA D．一个细胞中只有一个细胞核 答案　A 解析　中心体存在于低等植物细胞和动物细胞中，图示中有中心体说明该生物为低等植物或动物，B错误；染色质由DNA、蛋白质和少量RNA组成，染色质和染色体是同一种物质在细胞分裂不同时期的两种存在形式，C错误；一个细胞可含有0个、1个或多个细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，D错误。 10．美国科学家马古利斯于1970年出版的《真核细胞的起源》一书中正式提出“内共生学说”。她认为，好氧细菌和蓝细菌被变形虫状的原始真核生物以胞吞的形式吞噬后，经过长期共生分别演变成了线粒体和叶绿体，从此便出现了光能自养需氧型的真核生物。根据上述理论分析，下列说法不合理的是(　　) A．叶绿体与线粒体中可能都有染色质 B．叶绿体和线粒体中可能都有核糖体 C．变形虫状的原始真核生物可能是一种厌氧型生物 D．线粒体和叶绿体的外膜可能来自原始真核生物的细胞膜 答案　A 解析　根据“内共生学说”的内容可知，叶绿体基本符合蓝细菌的特征，线粒体基本符合好氧细菌的特征，所以叶绿体和线粒体都应该含裸露的DNA，而且都有核糖体，A错误，B正确；原始真核细胞有了线粒体后才出现了需氧型真核生物，所以可推测之前应该是厌氧型生物，C正确；叶绿体和线粒体都是通过胞吞进入细胞，所以其外膜相当于胞吞所形成的囊泡，即细胞膜，D正确。 11．(2023·浙江杭州高三月考)组成生物体的细胞虽然多种多样，但具有统一性。下列对原核细胞和真核细胞统一性的叙述，不正确的是(　　) A．遗传信息的传递都符合中心法则 B．遗传物质都是核酸 C．细胞中都具有复杂的生物膜系统 D．都存在着细胞代谢 答案　C 12．支原体是目前已知最小的高度多形性原核细胞型微生物，模式如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．核糖体和细胞膜构成生物膜系统 B．DNA始终不与蛋白质结合形成复合物 C．最外层由单层磷脂分子构成 D．对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感 答案　D 解析　核糖体是不具膜的细胞器，不会与细胞膜构成生物膜系统，A错误；原核细胞会进行基因的表达(转录和翻译)，转录时RNA聚合酶结合在DNA上，形成DNA与蛋白质的复合物，B错误；支原体的最外层为以磷脂双分子层为基本骨架的细胞膜，C错误；支原体没有细胞壁，所以对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感，D正确。 二、非选择题 13．图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中“③”的成分及其各级结构。据图回答下列问题： (1)图甲所示为__________________结构。图甲中①所示的结构由________层磷脂分子构成。 (2)图甲中②所示结构是________。单位面积的该结构数目与细胞类型和代谢水平有关，你认为人的胰岛β细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目________(填“多”“少”或“相同”)。 (3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是________(用图甲中数字表示)。 (4)图乙中①控制②的合成，①是________分子，鉴定②的试剂为________________。 (5)图乙中④转化成③发生在细胞有丝分裂的________期。④结构中，DNA分子转录水平低的原因是_____________________________________________________________________。 (6)图乙中①在动物细胞中除了分布于④上，还分布在________中。 答案　(1)细胞核的亚显微　4　(2)核孔　多　(3)①③④　(4)DNA　双缩脲试剂　(5)末　染色体高度螺旋化，DNA不易解旋　(6)线粒体 解析　(1)图甲表示真核细胞细胞核的亚显微结构，①表示核膜，为双层膜结构，由4层磷脂分子组成。(2)图甲中②表示核孔，代谢旺盛的细胞核孔数目多，胰岛β细胞分泌胰岛素，其代谢较旺盛，口腔上皮细胞代谢较弱。(3)在有丝分裂前期，①核膜消失，②核仁解体，③染色质高度螺旋凝聚成染色体；在末期，又重新形成新的核膜和核仁，染色体解螺旋变成染色质。(4)染色体主要由蛋白质和DNA组成，DNA控制蛋白质的合成，图乙中①是具有双螺旋结构的DNA，②为蛋白质，常用双缩脲试剂鉴定。(6)在动物细胞中，DNA主要分布在细胞核中，线粒体中也含有少量DNA。 14．如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答下列问题： (1)只有在________(填“真核”或“原核”)细胞中才能观察到图中结构。 (2)代谢旺盛的细胞，核膜上_____________________________数目多，它们的作用是________________________________________________________________________。 (3)从图中可知，亲核蛋白进入细胞核由其____部决定的。 (4)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子，现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质。 ①实验课题：___________________________________________________________________。 ②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。 ③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 ④实验材料：细胞核核膜样液、鸡蛋清稀释液、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。 ⑤实验步骤： 第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。 第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，向乙试管中滴加2 mL鸡蛋清稀释液。 第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。 ⑥实验结果及结论：若甲试管中________________________________，则说明核膜中含有蛋白质。 答案　(1)真核　(2)核孔　蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道　(3)尾　(4)①验证细胞核核膜中含有蛋白质　⑥产生紫色反应，乙试管出现紫色 解析　分析题图可知，放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核，但放射性头部不能进入细胞核，因此亲核蛋白进入细胞核由尾部决定。 学科网（北京）股份有限公司 $$