内容正文:
2023级高二生物学案单(A版) 班级 姓名
必修一 第3章 第1节 细胞膜的结构和功能
【学习目标】
课标要求:阐明遗传信息主要储存在细胞核中;尝试建立真核细胞的模型。
考点目标:1.阐明细胞核的功能和结构。 2.认同细胞核是系统的控制中心
【知识框架】
【考点复习】
考点一、细胞核的结构和功能
[自我检测]
1.细胞核的功能探究
(1)黑白美西螈核移植实验 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
(2)蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈的细胞分裂分化受细胞核控制 相互 自身
(3)变形虫切割实验 相互 自身
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程: 对照。 相互
②伞藻核移植实验过程: 对照(进行核移植)。 自身
③实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
2. 细胞核的功能:
(1) 是遗传信息库。(2)是细胞代谢和遗传的控制中心。
3.细胞核的结构
核膜( a ): 双 层膜,把核内物质与细胞质分开。
核孔( d ):实现核质之间频繁的 物质交换 和信息交流 。
核仁( c ):与某种RNA(rRNA)的合成以及 核糖体 的形成有关。
染色质( b ):主要成分有 DNA 和 蛋白质 ;容易被 碱性
染料染成深色;DNA上贮存着 遗传信息 ;
染色质与染色体的关系:同一物质在细胞的 不同时期 的两种存在状态。
组成
染色体
染色质
高度螺旋化,缩短变粗
解螺旋
DNA + 蛋白质
(圆柱状或杆状)
(丝状)
(细胞分裂间期)
(细胞分裂期)
4.模型的构建
概括性 物理 概念
5.细胞是基本的生命系统
(1)特点:细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
(2)地位:细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
[重难点突破]
1.易错知识总结
(1) 核膜和核仁 在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核膜和核孔都具有 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。
(3)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,核孔数目 多 ,核仁较 大 。
(4)凡是无核细胞,既不能生长也不能分裂,如 哺乳动物成熟红细胞 和植物的 筛管 细胞;
人工去核的细胞,一般不能存活太久。
(5)细胞核是细胞代谢的 控制中心 ,但不是细胞代谢的中心,因为细胞代谢的主要场所是 细胞质基质 。
(6)并不是所有的细胞都有一个细胞核。如双小核草履虫细胞中有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
【典例1】如图表示研究细胞核功能的科研工作者进行的一系列实验。下列相关叙述错误的是( )
A. 去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因之一是已合成的蛋白质仍能发挥作用
B. 离体的细胞核不能生存的原因是没有营养物质和能量供应等
C. 该实验结论是细胞核既是遗传信息库,又是细胞的代谢中心
D. 据实验结果推测,人体成熟的红细胞没有细胞核,不能再分裂
【典例2】1.如图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验,据此推断错误的是( )
A.RNA首先在细胞核中合成,然后释放到细胞质中
B.细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢
C.若核质分离较长时间后进行移植,则B组实验细胞质中无15N的RNA
D.A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验,可得到相同的实验结果
【典例3】图1为真核细胞核内核糖体的合成、装配及运输过程示意图,图2表示亲核蛋白进入细胞核的过程示意图,分析并回答问题:
图1 图2
(1)图1中,组成核仁的物质彻底水解主要得到的小分子有
(2)真核细胞核内的核仁被破坏,核糖体蛋白合成将不能正常进行,其原因是:
(3)图2中,亲核蛋白通过核孔复合体进入细胞核,聚合酶、聚合酶、解旋酶、合成酶中属于亲核蛋白的有 ,这说明核孔具有 ,核孔复合体能够识别相应的物质信号,推测核孔复合体上存在 。
(4)温度会影响亲核蛋白进入细胞的速率,可能的原因是
(5) 根据核孔、核仁与蛋白质合成的关系分析,与表皮细胞相比,唾液腺细胞内核孔与核仁的特点是 【答案】(1) 脱氧核糖、核糖、5种含氮碱基、磷酸、氨基酸
(2) 核仁参与核糖体大、小亚基的合成,核仁被破坏,核糖体不能形成,而核糖体是蛋白质的合成场所,从而核糖体蛋白不能合成
(3) 聚合酶、聚合酶、解旋酶;选择性;受体
(4) 亲核蛋白进入细胞消耗能量,温度影响呼吸酶的速率,影响能量的释放,从而影响亲核蛋白进入细胞的速率
(5) 唾液腺细胞中核孔数目较多,核仁体积较大
【训练巩固】
1.(2022·海南·高考真题)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
2.(2022·浙江·高考真题)下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是( )
A.核被膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜上有核孔复合体,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
3.(2023·湖南·高考真题)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
4.(2021·河北·高考真题)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
5.(2019·全国·高考真题)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是( )
A.细胞中的染色质存在于细胞核中
B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D.细胞核内遗传物质的合成需要能量
6.(2018·全国·高考真题)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
【优生选作】
1.研究发现,线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达,进而调控细胞的功能。下图为T细胞中发生上述情况的示意图,请据图回答下列问题:
(1)丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A,再彻底分解成_______和[H]。经一系列复杂反应与______结合,产生水和大量的能量,同时产生自由基。
(2)线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核,使染色质中与 结合的蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录。
(3)线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到 中,激活NFAT等调控转录的蛋白质分子,激活的NFAT可穿过____进入细胞核,促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的
分子与核糖体结合,经_______过程合成白细胞介素。
(4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达,其意义是 。
CO2 O2 DNA细胞质基质 核孔mRNA翻译 提高机体的免疫能力
【作业布置】 1.整理课堂笔记,夯实基础,注重记忆;
2.完成课本习题和学案;
3.完成练习册习题并纠错。
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