内容正文:
高考总复习
生物学
第一单元 细胞的分子组成与结构
第五讲 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。
4.活动:尝试制作真核细胞的结构模型。
考点一 细胞核
1.细胞核数量
(1)哺乳动物成熟的___细胞、高等植物韧皮部成熟的______细胞等无细胞核。
(2)少数细胞有多个细胞核,如_________细胞。
红
筛管
横纹肌
2.细胞核的结构与功能
(1)细胞核的结构
(2)细胞核的功能
提醒: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细胞核不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心是细胞溶胶。
3.伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验
(1)伞藻嫁接实验
①伞藻嫁接实验过程
②实验结论:伞藻“帽”的形状是由_________控制的。
细胞核
(2)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、摄食、对刺激的反应等生命活动受_________控制。
细胞核
4.尝试制作真核细胞的结构模型
(1)模型
(2)制作真核细胞结构模型的一般流程
1.易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)染色质由DNA、蛋白质和少量RNA构成。( )
(2)核仁是形成mRNA和核糖体的场所。( )
(3)核膜是由4层磷脂双分子层构成的。( )
(4)核孔是蛋白质和DNA分子出入细胞核的通道。( )
√
×
×
×
2.深度思考——挖掘新命题点
(1)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。
_________________________________________________________
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。
(2)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_________,推测的依据是____________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
细胞核
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
(3)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。
______________________________________________
[例1] (2025·杭州嘉兴模拟)细胞核的内外核膜常常在某些部位相互融合,形成的环状开口称为核孔。核孔复合体镶嵌在核孔上,主要由蛋白质构成,其中部分蛋白质具有识别功能,核孔复合体的结构在演化上是高度保守的。下列说法正确的是( )
A.单细胞生物和多细胞生物都具有结构相似的核孔复合体
B.根据核孔复合体的成分可推断核孔转运物质具有选择性
C.细胞质中的RNA都是在细胞核中合成,然后经核孔转运而来
D.正在分裂的细胞代谢旺盛,其核膜上的核孔复合体的数目较多
B
解析:核孔复合体镶嵌在核孔上,只有真核细胞才具有核孔复合体,单细胞生物中的原核生物无核孔复合体,A错误;核孔复合体中的部分蛋白质具有识别功能,能控制物质进出,具有选择性,B正确;真核细胞中的RNA主要在细胞核中合成,少数在细胞质中合成,原核细胞中的RNA在细胞质中合成,C错误;处于有丝分裂或减数分裂的细胞,核膜在分裂前期消失,末期重建,核膜消失期间核孔复合体不位于核膜上,D错误。
[例2] (2024·浙江绍兴模拟)伞藻属是海生的单细胞藻类,可分为“帽”“柄”“足”3部分,下图是伞藻的实验示意图,下列叙述正确的是( )
C
A.两种伞藻的“帽”不同是细胞分化的结果
B.伞藻中的核是细胞代谢活动的主要场所和进行生命活动所必需的
C.由实验可知,新长出的“帽”的形状只与“足”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
解析:两种伞藻的“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,但不是代谢活动的主要场所,B错误;由实验可知,新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关,C正确;由实验可知,行使遗传功能的物质存在于“足”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_________。
(2)蓝细菌在生命进化史中的作用:①光合作用释放的______促进了_________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____________下降,逐渐降低了地球表面的____________,为陆生生物的出现创造了条件。
蓝细菌
氧气
臭氧层
CO2含量
平均温度
2.原核细胞与真核细胞七个方面的比较
3.蓝细菌
提醒:原核细胞和真核细胞的4个“不一定”
①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。
②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。
③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。
④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。
4.原核细胞与真核细胞的多样性与统一性
(1)细胞多样性的“两个”原因
(2)细胞统一性的“五个”表现
1.易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)没有细胞核的细胞一定都是原核细胞。( )
(2)大肠杆菌和酵母菌通过线粒体进行需氧呼吸。( )
(3)黑藻和蓝细菌的变异来源都只有基因突变。( )
(4)原核生物中既有自养生物又有异养生物。( )
(5)原核细胞与真核细胞中都有主要由DNA和蛋白质结合形成的染色质。( )
×
×
×
√
×
2.深度思考——挖掘新命题点
(1)马古利斯的“内共生学说”认为,真核细胞中线粒体、叶绿体等结构起源于早期的原核生物,某些细菌被原始的真核生物吞噬后,经过长期共生成为线粒体;而蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体。请列举出支持“内共生学说”的证据(写出2点即可)。
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(2)MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”,对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响,某兴趣小组的实验设计及结果如下表:
请分析得出实验结论。
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[例1] (2024·浙江杭州二模)支原体肺炎是一种在冬季高发的呼吸道疾病,引发该病的支原体是一种单细胞原核生物。下列有关支原体细胞结构的叙述,正确的是( )
A.生物膜系统仅由细胞膜构成
B.在核糖体和内质网上合成膜蛋白
C.细胞含DNA但不含染色体
D.在细胞溶胶和线粒体中合成ATP
C
解析:细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,支原体为原核生物,只有细胞膜,没有核膜和细胞器膜,故不具有生物膜系统,A错误;支原体为原核生物,只有核糖体一种细胞器,无内质网,无线粒体,含DNA但不含染色体,B、D错误,C正确。
[例2] (2024·浙江湖州模拟)猴痘是由猴痘病毒(一种DNA病毒)引起的人畜共患传染病,通过飞沫、接触等途径传染。下列有关猴痘病毒的说法,不正确的是( )
A.可通过高温处理或酒精消毒来杀死猴痘病毒
B.猴痘病毒在体外可存活数月,说明病毒可以独立完成生命活动
C.戴口罩、勤洗手、多通风可有效阻止病毒的传播
D.与大肠杆菌相比,猴痘病毒不具有细胞结构
B
解析:猴痘病毒由DNA和蛋白质组成,高温和酒精都能使蛋白质因空间结构改变而变性失活,从而杀死猴痘病毒,A正确;猴痘病毒在体外环境可存活数月,只是处于未侵染状态,但其增殖过程离不开活细胞,病毒不能独立完成生命活动,B错误;猴痘病毒通过飞沫和接触等途径传播,戴口罩、勤洗手、多通风可有效阻止猴痘病毒的传播,C正确;大肠杆菌是原核生物,有细胞膜、细胞质等结构,猴痘病毒不具有细胞结构,D正确。
病毒的相关知识整合
1.(2024·北京卷)关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
D
真题演练•考向感悟
解析:大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;大肠杆菌只有核糖体一种细胞器,能量代谢主要发生在细胞溶胶和细胞膜上,B错误;大肠杆菌无光合色素,不能进行光合作用,C错误;原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。
真题演练•考向感悟
2.(2022·浙江6月卷)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
B
真题演练•考向感悟
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。
真题演练•考向感悟
3.(2021·浙江6月卷)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
B
真题演练•考向感悟
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,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。
真题演练•考向感悟
4.(经典高考题)细胞核的模式图如图所示,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
A
真题演练•考向感悟
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。
真题演练•考向感悟
5.(经典高考题)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
C
真题演练•考向感悟
解析:原核细胞没有具膜结构的细胞器,A错误;有些原核细胞能进行光合作用,如蓝细菌,B错误;植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素,原核细胞的细胞壁与植物细胞的不同,如细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,D错误。
真题演练•考向感悟
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①线粒体和叶绿体中含有和原核细胞一样的双链环状的DNA分子;
②线粒体和叶绿体中含有核糖体,能合成一部分自身所需的蛋白质;
③叶绿体和线粒体都具有双层膜结构等。
组别
培养基中的添加物
MRSA菌
1
100 μg/mL蛋白质H
生长正常
2
20 μg/mL青霉素
生长正常
3
20 μg/mL青霉素+100 μg/mL蛋白质H
死亡
青霉素和蛋白质H单独使用时均不能杀死MRSA菌,但组合起来使用具有杀死MRSA菌的作用(答案合理即可)。
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