第04讲 细胞的基本结构（第2课时）

第04讲 细胞的基本结构② 考点二 细胞核的结构和功能 【核心要点1】细胞核的功能探究 【核心要点2】细胞核的功能 【核心要点3】细胞核的结构 【核心要点4】染色质和染色体 细胞核的结构和功能【P27】 02 1.细胞核的功能探究：①黑白美西螈核移植实验 实验过程 及结果 实验结论 实验分析 黑色 美西螈 胚胎细胞 白色 美西螈 胚胎细胞 美西螈皮肤颜色（性状）的遗传受 的控制。 该实验 ，可将 美西螈胚胎细胞核移植到 美西螈去核卵细胞进行培养作为 ，增强实验说服力。 没有设置对照组 白色 细胞核 黑色 对照 细胞核的结构和功能【P27】 02 1.细胞核的功能探究：②蝾螈受精卵横溢实验 实验过程 及结果 实验结论 实验分析 横缢 一半有核 一半无核 → → → 挤入 细胞核 → → 蝾螈 受精卵 蝾螈的 受细胞核控制； 既有 对照(有核与无核对照)， 又有 对照(无核一半重新挤入细胞核)。 相互 自身 细胞分裂、分化 细胞核的结构和功能【P27】 02 1.细胞核的功能探究：③变形虫切割实验 实验过程 及结果 实验结论 实验分析 变形虫 切割 一半有核→ 一半无核→ 生长、分裂、摄食、 对刺激有反应 不生长、不分裂、不能摄食、 对刺激无反应 ↓去核 核移植 变形虫的生长、分裂、摄食、应激性等生命活动受 控制； 既有 对照(无核与有核对照)， 又有 对照(进行核移植)。 相互 自身 细胞核 利用系列实验，补强实验的分析逻辑 细胞核的结构和功能【P27】 02 1.细胞核的功能探究：④伞藻嫁接与核移植实验 实验过程 及结果 实验结论 实验分析 帽 柄 假根 伞藻嫁接实验 伞藻核移植实验 伞藻“帽”的形状是由 控制的。 伞藻嫁接实验 证明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 原因： 。 细胞核 不能 ①单细胞生物，细胞核在根部； ②有相对性状伞形帽和菊花形帽； ③头部除去后，可以再长出。 伞藻嫁接实验的自变量不是细胞核，而是假根的类型 伞藻：2-5厘米。 伞藻核移植实验 证明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 原因： . 。 细胞核的结构和功能【P27】 02 1.细胞核的功能探究：④伞藻嫁接与核移植实验 实验过程 及结果 实验分析 帽 柄 假根 伞藻嫁接实验 伞藻核移植实验 ①单细胞生物，细胞核在根部； ②有相对性状伞形帽和菊花形帽； ③头部除去后，可以再长出。 能 伞藻核移植实验的自变量是细胞核， 形成自身对照,可排除假根中其他物质的作用 利用系列实验，补强实验的分析逻辑 细胞核的结构和功能【P27】 02 汉麦林的实验如上图，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断，再在近杯处切断(a)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后， 不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释合理的是： . 。 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核， (b)能再生一杯(c)是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息 【扩展】地中海杯藻实验 细胞核是通过蛋白质控制性状的，先转录获得RNA，再翻译获得蛋白质来控制生物的性状。 细胞核的结构和功能【P27】 02 后代的遗传性状与提供细胞核的亲代基本一致 细胞核控制着细胞各项生命活动 细胞核是 ， 是细胞 . 的“控制中心”。 实验 实验 实验 实验 遗传信息库 1.细胞核的功能探究·小结： 代谢和遗传 黑白美西螈核移植 伞藻嫁接和核移植 蝾螈受精卵横缢 变形虫切割 实验的核心，并不在于实验的细节，而是对照实验的分析思路。 细胞核的结构和功能【P27】 02 【名师解读】 ① 是细胞代谢的控制中心, 是细胞代谢的中心。　 ②有的真核细胞 细胞核， 如：骨骼肌细胞、双小核草履虫等。 有的真核细胞 细胞核， 如：哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞。 　　 有多个 没有 细胞核 细胞质 骨骼肌细胞 草履虫 哺乳动物成熟红细胞 高等植物成熟的筛管细胞 细胞核的结构和功能【P27】 02 2.细胞核的结构： :双层膜，把核内物质和细胞质分开. 核膜 :与某种RNA的合成及核糖体的形成有关. :主要由DNA和蛋白质组成， DNA是遗传信息的载体. :实现核质之间频繁的物质交换 和信息交流. 核仁 染色质 核孔 注：核膜外膜与内质网膜直接相连； 扩展：因容易被碱性染料染成深色而得名 注：核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分； 碱性染料：甲紫溶液、醋酸洋红液、改良苯酚品红溶液 合成染色质的蛋白质是组蛋白 细胞核的结构和功能【P27】 02 染色质 染色体 高度螺旋化 缩短变粗 解开螺旋 恢复为细丝状 3.染色质和染色体： 染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态。 ①分裂间期（ ）：DNA复制，需要解开双螺旋结构。 ②分裂期（ ）：遗传物质需要均匀分配到两个子细胞中。 同一物质 不同时期 染色质 染色体 【素养提升】核孔复合体 02 [资料]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。 思考 根据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔？ 不能，核孔也具有选择透过性。 如：允许某些RNA和蛋白质通过，而DNA不能通过。 【素养提升】核孔复合体 02 思考 核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？ 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。 [资料]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。 【素养提升】核孔复合体 02 思考 代谢越旺盛的细胞中，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？ 代谢旺盛的细胞，往往核仁较大，核孔数量较多。 [资料]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。 【回归课本】建构模型（必修一.P57.科学方法） 1.模型的概念： 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种 的 的 描述,这种描述可以是定性的，也可以是定量的。 简化 概括性 02 对真核细胞结构特征的文字描述； 对光合作用过程中物质和能量的变化的解释； ： 指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。 ： 以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。 ： 用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 真核细胞三维结构模型 【回归课本】建构模型（必修一.P57.科学方法） 2.模型的形式： 数学模型 概念模型 物理模型 注1：照片不是模型。 注2：设计并制作模型时，科学性是第一位， 其次才是模型的美观与否。 02 考向1 结合细胞核的结构和功能，考查生命观【P28】 02 1.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 D 染色质 细胞膜 细胞壁 ①表示染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的，只存在于细胞核中，√； ②细胞膜，与核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的，√； ③表示细胞壁，其主要成分为纤维素和果胶，也含有多种蛋白质，√； 如：高等植物的成熟筛管细胞没有细胞核（即不具有①），但也能存活，×； 细胞壁上的蛋白质 考向1 结合细胞核的结构和功能，考查生命观【P28】 02 2.如图所示为某生物细胞核的结构组成，下列有关叙述正确的是(　　) A.核仁是细胞代谢和遗传的控制中心，与某种RNA的合成有关 B.图示中有中心体，说明该生物一定是动物细胞 C.核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道， 具有选择性，核膜也具有选择透过性 D.内质网膜除了与核膜直接相连，还可以与高尔基体膜间接相连 D 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁与某种RNA的合成有关，×； 中心体存在于动物和低等植物细胞中，×； DNA不能通过核孔进出细胞核，×； 内质网膜与细胞膜和核膜直接相连，与高尔基体膜通过囊泡间接相连，√； 考向2 结合细胞核功能的实验，考查科学探究【P28】 02 3.(2025·广东部分学校联考)科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，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。这说明细胞核是(　　) A.细胞代谢的主要场所 B.细胞代谢的控制中心 C.细胞遗传特性的控制中心 D.遗传物质的储存和复制场所 B 【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(即细胞代谢)的控制中心，B√； 关键·真题必刷【P29】 1.(2024·贵州卷，8)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是(　　) A.实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异 B.脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出 C.肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞 D.靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性 C 肝、淋巴结等被染成蓝色，可能是台盼蓝进入了组织液，未进入细胞，×； 关键·真题必刷【P29】 2.(2023·山东卷，1)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　　) A.原核细胞无核仁，不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成 C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录 B 原核细胞有核糖体(rRNA和蛋白质组成)，因此原核细胞能合成rRNA，×； 核糖体是合成蛋白质的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，√； mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基构成一个密码子，×； 有丝分裂中，以染色体形式存在，核DNA无法解旋，无法转录，×； 关键·真题必刷【P29】 3.(2022·河北卷，1)关于细胞膜的叙述，错误的是(　　) A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输 C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中 D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 C 膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，×； 关键·真题必刷【P29】 4.(2024·重庆卷，4)心脏受损的病人，成纤维细胞异常表达FAP蛋白，使心脏纤维化。科研人员设计编码FAP－CAR蛋白(识别FAP)的mRNA，用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达，再由囊泡运输到T细胞膜上，作用于受损的成纤维细胞，以减轻症状。以下说法错误的是(　　) A.mRNA放置于脂质体双层分子之间 B.T细胞的核基因影响FAP－CAR的合成 C.T细胞的高尔基体参与FAP－CAR的修饰和转运 D.脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体，可靶向运输 A mRNA是亲水的大分子物质，所以mRNA放置于脂质体内部，×； 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，能影响，√； FAP－CAR由囊泡运输到T细胞膜上，其合成过程类似于分泌蛋白，√； 根据抗原和抗体特异性结合的特点，可靶向运输，√； 关键·真题必刷【P29】 5.(2021·河北卷，2)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 D 有丝分裂过程中，前期核仁解体、核膜消失，末期核膜和核仁重新出现，√； 核仁与核糖体的形成有关，√； 细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质中的核糖体上合成的，√； 有的RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，×； 关键·真题必刷【P29】 嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋，如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题：　　 (1)据图分析，细胞膜中的蛋白质具有 等生理功能。 (2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后，G蛋白使腺苷酸环化酶活化， 在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中，腺苷酸环化酶的作用是： 。 信息传递、催化化学反应和运输物质 显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能 关键·真题必刷【P29】 嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋，如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题：　　 (3)据图推测，cAMP生成后，嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是： 。 (4)研究表明，不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。 据图分析，造成这种差异最可能的原因是： 。 cAMP导致Na+通道打开，Na+内流使膜电位表现为内正外负的动作电位 不同个体气味分子受体的种类和数量存在差异 $$