第2章 第2节 第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修第一册（苏教版）

第3课时　遗传信息主要储存在细胞核中 课标 要求 1.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。 2.描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。 3.尝试制作真核细胞的结构模型。 知识点一　细胞核的结构 1．细胞核的分布 除哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞外，所有的真核细胞都有细胞核。 2．形态和数量 (1)通常是球形，但也有椭球形、扁平形和不规则形。 (2)不同类型的细胞，细胞核的形态、大小和位置不同。 (3)一般来说，动物或植物细胞只有一个细胞核，但也有少数细胞有多个细胞核。 3．结构 (1)核膜：双层膜，将细胞质与细胞核内的物质分隔开。 (2)核孔：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)(3)核仁：球状或椭球状的颗粒结构，没有膜包被，与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关。 (4)染色质：染色质与染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种不同状态。 (5)核基质包括以蛋白质为主的网架结构体，以及和网孔中充满的液体；是细胞核的骨架，与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建密切相关。 4．细胞中DNA和RNA的分布 (1)染色：甲基绿—派洛宁染色液，与DNA结合显示绿色，与RNA结合显示红色。 (2)DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。 1．真核细胞都有细胞核。(×) 提示：哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核。 2．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。(×) 提示：染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种不同状态。 3．代谢旺盛的细胞核孔的数目较少。(×) 提示：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，代谢旺盛的细胞核孔数量较多，且在蛋白质合成旺盛的细胞中核仁也较大。 　结合细胞核的结构示意图分析 1．核膜外层有时附着有核糖体，这说明什么？ 提示　外层核膜和内质网相连，也是细胞代谢的场所。 2．大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？ 提示　不是。核孔也具有选择性，如核内合成的RNA可以通过核孔到细胞质中，但是DNA和染色质就不能通过核孔到细胞质中。 3．核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 提示　真核细胞中核糖体的形成与核仁有关，原核细胞中无核仁，核糖体的形成与核仁无关。 4．研究表明，真核生物的核孔数量和核仁大小都是可变的，推测它们的变化和细胞代谢强度之间有什么关系？ 提示　代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多；蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目多，核仁的体积大。 1．核膜上有核孔，但并不是所有大分子都能随意进出细胞核，核孔上的亲核蛋白对物质进出细胞核具有选择性。 2．大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过的膜的层数为0层。 3．核孔和核仁的数目不是固定不变的。 (1)代谢活动低、蛋白质和RNA合成少的细胞，核孔较少。 (2)蛋白质合成旺盛、生长活跃的细胞(如分泌细胞、卵母细胞核)仁较大、较多。 4．结合图形分析染色质和染色体的形态变化规律 内容 项目　　　　 不同点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 极细的丝状 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 联系 染色质染色体 1．(多选)(2025·南京检测)下列关于细胞核结构的叙述，正确的是(　　) A．DNA主要分布于细胞核中 B．不同细胞的细胞核数量和结构都是相同的 C．核孔是DNA、RNA和蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道 D．染色质的主要成分是DNA和蛋白质 解析　DNA主要分布于细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量分布，A正确；不同细胞的细胞核数量不同，有的细胞无成形的细胞核，有的细胞含有一个细胞核，有些特殊的细胞含有多个细胞核，B错误；核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道，细胞核内外的蛋白质、RNA等生物大分子可以通过核孔进出，而DNA不能通过核孔，C错误；染色质是指细胞核内能被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成，D正确。 答案　AD 2．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是(　　) A．①是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B．②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所 C．蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核 D．核孔对物质的运输具有选择性 解析　图中①是染色质，是由蛋白质和DNA组成的丝状结构，A错误；②是核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，B错误；③是核孔，蛋白质和RNA可通过核孔，但DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误。 答案　D 生物的结构与功能相适应 (1)代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多。 (2)蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目多，核仁的体积大。 (3)代谢旺盛的细胞中，核DNA数目不变，质DNA可能增多。 (4)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，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。 (5)核孔对物质的运输需要能量。　 知识点二　细胞核的功能及实验探究分析 1．细胞核功能的探究实验 (1)变形虫的切割实验。 ①填写上图各类细胞或结构的生活状态。 ②由实验可以得知，细胞核可以调控细胞的代谢过程。 (2)伞藻嫁接与核移植实验。 ①伞藻嫁接实验过程 ②伞藻核移植实验过程 ③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。说明细胞核可以调控生物的遗传性状。 [提醒] 伞藻属于海生的单细胞藻类，属于真核生物，不属于蓝细菌类。 2．细胞核的功能 细胞核是细胞的代谢和遗传的调控中心。 1．遗传信息储藏在细胞核里，才有控制细胞代谢功能。(√) 2．细胞核控制着细胞的代谢和遗传。(√) 3．人体成熟的红细胞没有细胞核，所以其寿命较短。(√) 1．伞藻核移植的实验是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。 提示　排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证了细胞核的功能。 2．将草履虫处理为细胞核和去核草履虫两部分，经过一段时间适宜培养后，细胞核死亡，而去核草履虫仍能存活一段时间，请分析原因。 提示　细胞质为细胞核提供营养和能量，离开细胞质，细胞核不能单独存在。细胞核控制细胞质的代谢，没有细胞核，细胞质内已合成的蛋白质能在一段时间内发挥作用。 3．精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，为什么？ 提示　细胞质为细胞核提供物质和能量，细胞核控制细胞质的代谢和遗传。说明细胞核与细胞质相互依存。 1．三种无细胞核的细胞 (1)原核细胞无细胞核。 (2)高等植物成熟的筛管细胞无细胞核。 (3)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。 2．细胞核与细胞质的关系 存活时间 原因分析 单独的细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量 单独的细胞质 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 1．(2025·南通检测)用一根玻璃针，将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核也无法生存。如果在去核后及时植入一个细胞核，这个变形虫则恢复正常生活(如图所示)。下列相关叙述中，错误的是(　　) A．细胞核虽然含有遗传物质，但不能单独生活 B．无核的细胞质仍能存活，说明细胞质可以独立生活 C．细胞核控制着生命活动，蛋白质承担生命活动 D．细胞只有保持完整结构才能进行正常的生命活动 解析　因为细胞质中已合成的蛋白质仍能发挥作用，所以细胞去核后仍可能生活一段时间，但细胞核在生命活动中起决定作用，没有细胞核的细胞质无法长时间存活，B错误。 答案　B 2．(2025·连云港检测)科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价不合理的是(　　) ①该实验证明了假根能控制伞帽的形状　②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心　③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验　④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析　因为实验是将伞柄嫁接到假根上，所以证明了伞藻的伞帽的形状由假根决定，①合理；该实验没有证明细胞核是代谢的调控中心，②不合理；甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽，这说明乙的伞帽形成可能与细胞核有关，该实验中缺少对照实验，不能证明细胞核的功能，要证明细胞核的功能必须再增添对照实验，③合理；该实验没有证明细胞质是遗传的控制中心，④不合理。 答案　C 知识点三　原核细胞和真核细胞的主要区别 1．分类依据 细胞核有无核膜包被。 2．常见的原核生物 (1)名称：甲为蓝细菌(旧称蓝藻)，乙为大肠杆菌。 (2)结构：①为细胞壁、②为细胞质膜、③为细胞质、④为拟核、⑤为核糖体、⑥为鞭毛。 (3)生活方式：甲生物细胞中因含有光合色素(藻蓝素和叶绿素)，能进行光合作用，是自养生物；乙生物多数种类营腐生或寄生生活，为异养生物。 3．常见的真核生物 动物、植物和真菌(如酵母菌、霉菌以及蘑菇、灵芝等大型真菌) 1．真核生物和原核生物的染色体的主要成分是DNA和蛋白质。(×) 提示：原核生物无染色体。 2．原核细胞和真核细胞的细胞质中都含有核糖体。(√) 3．蓝细菌无叶绿体，但能进行光合作用。(√) 4．细菌都是营腐生或寄生生活的异养生物。(×) 提示：细菌有的营自养生活，如硝化细菌。 5．电镜下可以观察到大肠杆菌的核膜。(×) 提示：大肠杆菌是原核生物，无核膜。 1．蓝细菌细胞无叶绿体，但能进行光合作用，请分析其原因。 提示　蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，并含有与光合作用有关的酶，故能进行光合作用。 2．原核生物都是单细胞生物，单细胞生物都是原核生物吗？试举例说明。 提示　单细胞生物不一定是原核生物，如单细胞动物(如草履虫)、单细胞植物(如绿藻)、单细胞真菌(如酵母菌)都是真核生物。 3．美国研究人员发现了一种含有集光绿色体的罕见细菌，每个集光绿色体含有大量叶绿素。试分析该细菌与蓝细菌相比，统一性表现在哪些方面。(科学思维) 提示　都有细胞质膜、细胞质、叶绿素、DNA等，都能进行光合作用。 4．从细胞结构角度，分析原核细胞与真核细胞的统一性。 提示　两者都具有细胞质膜和细胞质，细胞质中都含有核糖体。 1．原核细胞与真核细胞的差异与统一性 类别 原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小 较大 细胞核 无核膜包被(无核仁，无染色体) 有核膜包被(有核仁和染色体) 细胞质 只含有核糖体一种细胞器 含有多种细胞器，如核糖体、线粒体等，植物细胞还有叶绿体和液泡等 生物类群 细菌、蓝细菌 真菌、植物、动物 统一性表现 ①都具有相似的细胞膜、细胞质和核区；②都含有核糖体这一种细胞器；③都以DNA作为遗传物质 2.细胞结构统一性和差异性的图解 常见的蓝细菌有4种，即色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌和发菜，其他“藻”一般为植物，属于真核生物，如衣藻。　 1．(2025·扬州高一期末)如图是几种常见的单细胞生物的模式图，有关图中各种生物的叙述错误的是(　　) A．图中各细胞均具有核糖体 B．具有核膜的生物有①②③ C．①～⑤均属于自养型生物 D．各细胞结构上的差异性体现了细胞的多样性 解析　图中①～⑤依次表示衣藻、草履虫、变形虫、大肠杆菌和蓝细菌，均为单细胞生物，其中①②③为真核生物，具有核膜和染色体等结构，④⑤为原核生物，不具有核膜和染色体等结构；原核细胞和真核细胞都有核糖体这一细胞器。从代谢类型看，①和⑤均能进行光合作用，属于自养型生物，②③④均属于异养型生物。 答案　C 2．对下列生物分类错误的是(　　) ①颤蓝细菌　②酵母菌　③变形虫　④小球藻　⑤水绵　⑥HIV　⑦大肠杆菌　⑧甲型H7N9流感病毒　⑨肺炎双球菌 A．无核糖体的生物是⑥⑧ B．具有核膜的生物只有③④⑤ C．①⑦⑨有核糖体但无染色体 D．①④⑤是自养型生物 解析　原核生物和真核生物都有核糖体，病毒无核糖体，⑥⑧为病毒；真核生物有核膜，②③④⑤都是真核生物；原核生物有核糖体，但无染色体，①⑦⑨为原核生物；蓝细菌和植物为自养生物，①是蓝细菌，④⑤是植物。 答案　B 3．(2025·无锡检测)下图为生物概念图，对a、b、c所代表的生物分析正确的是(　　) A．a－真核生物、b－真菌、c－肺炎双球菌 B．a－真核生物、b－植物、c－蓝细菌 C．a－原核生物、b－细菌、c－流感病毒 D．a－原核生物、b－细菌、c－大肠杆菌 解析　由图可知，a、b、c三者依次属于包含关系。肺炎双球菌属于原核生物，A错误；蓝细菌属于原核生物，B错误；流感病毒没有细胞结构，既不属于真核生物，也不属于原核生物，C错误。 答案　D 1．细胞核的主要功能是(　　) A．进行能量转换 B．合成蛋白质 C．遗传物质贮存和复制的场所 D．贮存能源物质 解析　细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，所以C项正确。 答案　C 2．下列关于染色体和染色质的叙述中，不正确的是(　　) A．染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质 B．严格地说，只有在细胞分裂时才出现染色体 C．蓝细菌细胞中也能形成染色体 D．染色体和染色质是同一种物质在细胞不同分裂时期的两种状态 解析　蓝细菌细胞是原核细胞，细胞内的DNA是裸露的环状DNA分子，它不与蛋白质相结合，因此在蓝细菌细胞内不存在染色质或染色体。 答案　C 3．将一只黑色公绵羊的体细胞核移入白色绵羊的去核卵细胞中，并将此卵植入另一只黑色绵羊子宫内发育，生出的小绵羊即克隆羊。那么，此克隆绵羊为(　　) A．黑色公绵羊 B．黑色母绵羊 C．白色母绵羊 D．白色公绵羊 解析　生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为“克隆绵羊”的遗传物质来自细胞核，所以它的性状与供核绵羊是相同的。 答案　A 4．(2025·徐州检测)下列几种生物中，细胞内没有核膜的是(　　) ①幽门螺旋杆菌　②大肠杆菌　③颤蓝细菌　④酵母菌　⑤曲霉　⑥草履虫 A．①②⑥ B．③④⑤ C．①②③ D．④⑤⑥ 解析　原核生物细胞中没有核膜，幽门螺旋菌、大肠杆菌属于细菌，颤蓝细菌属于蓝细菌，都是原核生物；酵母菌和曲霉是真菌，草履虫是原生动物，它们都是真核生物，都有核膜。 答案　C 5．据图回答下列问题： (1)甲、乙两图中属于原核细胞的是____________，属于真核细胞的是__________，判断的主要依据为_________________________________________________________________。 (2)甲、乙两细胞的相似之处为____________________。由此看出原核细胞与真核细胞具有______________性。 (3)甲、乙两细胞的不同之处有________________。由此可知，两种细胞存在____________性。 解析　原核细胞与真核细胞的主要区别为是否有以核膜为界限的细胞核。细胞具有统一性，原核细胞和真核细胞都有细胞质膜、细胞质、核糖体和DNA。细胞具有差异性，原核细胞无核膜、核仁、染色体，有核糖体而无其他较复杂的细胞器；真核细胞有核膜、核仁、染色体和多种细胞器。 答案　(1)甲　乙　甲无以核膜为界限的细胞核，而乙有 (2)都有细胞质膜、细胞质、核糖体和DNA　统一 (3)甲无核膜、染色体，而乙有　差异 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$