第四節(jié)細胞核是細胞生命活動的控制中心第二章細胞的結(jié)構(gòu)

1．細胞核的結(jié)構(gòu)模式圖2．細胞核的結(jié)構(gòu)(1)核膜：是細胞核的邊界，由雙層膜構(gòu)成，外層常與_______________相連。雙層核膜并不是連續(xù)的，內(nèi)、外層核膜常在某些部位相互融合形成環(huán)形開口，稱為________，周圍鑲嵌有許多__________，構(gòu)成一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，控制著物質(zhì)的進出。核孔是蛋白質(zhì)、_________等大分子出入細胞核的通道。(2)核仁：是細胞核中呈球形或橢球形的結(jié)構(gòu)，其大小、數(shù)目、形態(tài)隨生物種類、細胞類型不同而不同。核仁是核糖體RNA合成、加工和______________的重要場所。(3)染色質(zhì)：細胞核中的DNA與蛋白質(zhì)及少量RNA構(gòu)成的復(fù)合

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核孔蛋白質(zhì)RNA核糖體裝配結(jié)構(gòu)，容易被____________染色。(4)核基質(zhì)：是細胞核內(nèi)以__________為主的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。核基質(zhì)為細胞核提供支架，也是多種酶的結(jié)合位點，與核內(nèi)遺傳物質(zhì)的_________、染色體的裝配等生理活動密切相關(guān)。小思考：染色體和染色質(zhì)是什么關(guān)系？堿性染料蛋白質(zhì)復(fù)制【答案】真核細胞中，細胞核中的DNA與蛋白質(zhì)及少量RNA構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu)，容易被堿性染料染色，稱為染色質(zhì)。細胞分裂過程中，染色質(zhì)高度螺旋，凝聚成在光學(xué)顯微鏡下很容易觀察到的染色體。所以，染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種存在形態(tài)。1．傘藻“嫁接”實驗：將兩種傘藻細胞都切成傘帽、傘柄和_________三個部分，然后將假根交換后，再讓傘柄與其接合。兩種“嫁接”的結(jié)果非常有趣：若令傘柄與同種傘藻的假根接合，則再生出來的傘帽與原來的________；若令傘柄與另一種傘藻的假根接合，則再生出來的傘帽與__________的一樣。2．變形蟲切割實驗：科學(xué)家將變形蟲緩慢地切成兩半，一半有細胞核，一半無細胞核。有核的部分具有___________，仍能生長、_________、再生；無核的部分雖然仍能消化吞噬的食假根一樣另一種應(yīng)激性分裂物，但不能攝取食物，無__________，不再分裂增殖，沒多久就死亡了。但是，如果無核的部分被及時植入一個完整的細胞核，將恢復(fù)生長和分裂等生理功能。3．從傘藻“嫁接”實驗和變形蟲切割實驗可以看出，細胞核是____________和維持正常生命活動所必需的。DNA儲存著遺傳信息，是細胞進行生命活動的“藍圖”。在細胞分裂時，DNA由親代細胞精確地傳遞給子代細胞，控制著子代細胞的____________，決定子代細胞的生長、發(fā)育和_________。DNA主要儲存在__________中，因此，細胞核是細胞遺傳和代謝的____________。應(yīng)激性生物遺傳繁殖新陳代謝細胞核控制中心1．建立模型是_____________的常用方法，是人們根據(jù)某一目的，抓住對象的___________，將復(fù)雜的、微觀的現(xiàn)象或事物構(gòu)建成抽象的、概括性的描述，是對研究對象簡潔的表述。2．模型的形式很多，包括_________模型、_________模型、________模型等。在設(shè)計并制作細胞模型時，科學(xué)性、準確性是第一位的，其次才是模型的美觀與否。3．本活動是運用________模型的方法，以實物的形式直觀地表現(xiàn)真核細胞的三維結(jié)構(gòu)。科學(xué)研究本質(zhì)特征數(shù)學(xué)概念物理物理1．不同類型的細胞，其細胞核的核孔復(fù)合體數(shù)量、分布情況也有較大差異。一般來說，代謝越旺盛的細胞，其核孔復(fù)合體的數(shù)量就__________。2．核孔復(fù)合體主要由__________構(gòu)成，可看作是一類特殊的載體蛋白，構(gòu)成了細胞核與細胞溶膠間物質(zhì)交換的通道。一些離子和水等小分子物質(zhì)由于比核孔的孔徑小，通常可以自由進出細胞核而__________能量；蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)則需要通過特殊的轉(zhuǎn)運機制才能進出，而這一過程________能量的驅(qū)動才能完成。越多蛋白質(zhì)不消耗需要1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)成熟的真核細胞都有一個成形的細胞核。()(2)核膜是由2層磷脂分子組成的，外層常與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。()(3)核仁是核糖體合成、加工和裝配的重要場所。()(4)核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進出。()(5)染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。()(6)細胞核是遺傳物質(zhì)儲存場所和細胞代謝的中心。()××××√×2．案例分析：如圖為細胞核結(jié)構(gòu)模式圖，試回答下列問題：(1)結(jié)構(gòu)[①]是__________，是由_________和__________及少量_________構(gòu)成的復(fù)合體結(jié)構(gòu)，容易被________染料染色，其上儲存著____________。染色質(zhì)DNA蛋白質(zhì)RNA堿性遺傳信息(2)結(jié)構(gòu)[②]是_______，在不同生物種類和細胞類型中其_____________________也不同，其功能是__核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場所__。(3)結(jié)構(gòu)[③]是________，對核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用；它是由______層膜構(gòu)成的，外層常與_______________相連。(4)結(jié)構(gòu)[④]是_________，是_________________等大分子出入細胞核的通道。核仁

大小、數(shù)目、形態(tài)核膜雙粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核孔蛋白質(zhì)、RNA【解析】題圖為細胞核結(jié)構(gòu)模式圖，細胞核只存在于真核細胞中，核膜、核仁等結(jié)構(gòu)只能在電子顯微鏡下才能看到。(1)結(jié)構(gòu)①是染色質(zhì)，由DNA和蛋白質(zhì)以及少量RNA構(gòu)成，能被堿性染料染色，其中的DNA攜帶著遺傳信息。(2)結(jié)構(gòu)②是球形或橢球形的核仁，其大小、數(shù)目和形態(tài)會隨著生物種類、細胞類型的不同而不同。核仁是核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場所。(3)(4)結(jié)構(gòu)③是核膜，由雙層膜構(gòu)成，外層常與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。雙層核膜并不是連續(xù)的，內(nèi)外層核膜常在某些部位相互融合形成環(huán)形開口，即核孔。核孔周圍鑲嵌有許多蛋白質(zhì)，構(gòu)成一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，控制著物質(zhì)的進出。核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子出入細胞核的通道，但要注意，DNA不可以通過。(1)比較動物細胞和植物細胞的異同。(2)選擇制作模型的材料時有哪些考慮？①細胞壁、葉綠體、液泡是植物細胞特有的細胞結(jié)構(gòu)。②有細胞壁、無中心體的為高等植物細胞。③有細胞壁、中心體的為低等植物細胞。④無細胞壁、有中心體的為動物細胞。⑤有細胞壁的細胞是植物細胞，無細胞壁的細胞為動物細胞。⑥有葉綠體的一定是植物細胞，無葉綠體的可能是動物細胞也可能是植物細胞。⑦無中心體的一定是高等植物細胞，但有中心體的可能為動物細胞，也可能為低等植物細胞，因此中心體不能作為鑒定動、植物細胞的依據(jù)，但可作為鑒定動物細胞和高等植物細胞的依據(jù)。在制作真核細胞模型時，需要選擇合適的材料來模擬細胞的結(jié)構(gòu)，用線段將材料與最適合模擬的細胞結(jié)構(gòu)連接起來，下列連接不恰當(dāng)?shù)氖?)A．裝有液體的保鮮袋——液泡B．表面鉆有小孔的水蜜桃核——細胞核C．大米——核糖體D．多層折疊的保鮮膜——溶酶體(2)①材料要環(huán)保，可以采用一些廢舊物品進行制作，但要注意安全和衛(wèi)生；②材料要與相應(yīng)的細胞結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，要能真實體現(xiàn)出原型的特征。D【解析】液泡具單層膜，其內(nèi)有細胞液，與裝有液體的保鮮袋相似，A正確；細胞核主要由核膜、核仁和染色質(zhì)構(gòu)成，核膜上具有核孔，與表面鉆有小孔的水蜜桃核相似，B正確；核糖體為非膜性細胞器，與大米相似，C正確；溶酶體具有單層膜，其內(nèi)含有多種水解酶，但是其膜沒有多層折疊，與多層折疊的保鮮膜不相符，D錯誤。1．以下關(guān)于物理模型的說法不正確的是()A．物理模型可以直觀形象地概括認識對象的屬性B．拍攝的細胞核顯微照片不是細胞核的物理模型C．是用空間形式和數(shù)量關(guān)系來描述認識對象的特征D．是以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征C【解析】物理模型是以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，可以直觀形象地概括認識對象的屬性，A、D正確；物理模型是對認識對象的另一種表達，而不是認識對象本身或本身的照片，B正確；數(shù)學(xué)模型是用空間形式和數(shù)量關(guān)系來描述認識對象的特征，C錯誤。2．下列關(guān)于制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型的說法，正確的是()A．真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于概念模型B．真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于數(shù)學(xué)模型C．拍攝洋蔥鱗片葉表皮細胞的顯微照片就是建構(gòu)了細胞的物理模型D．以實物或圖畫形式建構(gòu)真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型D【解析】生物科學(xué)中真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型是一種物理模型，A、B錯誤；洋蔥鱗片葉表皮細胞的顯微照片屬于實物，不屬于物理模型，C錯誤；以實物或圖畫形式建構(gòu)真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型，D正確。3．關(guān)于“嘗試制作真核細胞的結(jié)構(gòu)模型”活動的敘述中，正確的是()A．模型可以表達出細胞的生活狀態(tài)B．模型表達了細胞各結(jié)構(gòu)之間的功能關(guān)系C．模型可以表達各種細胞器的結(jié)構(gòu)D．模型可以表達細胞各結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系D【解析】模型并不能表達出細胞的生活狀態(tài)，A錯誤；模型表達了細胞各結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，并不能表達功能關(guān)系，B錯誤；模型只能表達各種細胞器的外部結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法細致體現(xiàn)，C錯誤；模型可以表達細胞各結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系，D正確。用一根玻璃針，將一個變形蟲切成兩半，有核的一半能繼續(xù)生活，無核的一半死亡。如果將一個變形蟲的核取出，無核的部分能短期生存，但不能繁殖后代，單獨的細胞核也無法生存。如果在去核后及時植入一個細胞核，這個變形蟲則恢復(fù)正常生活(如圖所示)。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是()A.細胞核雖然含有遺傳物質(zhì)，但不能單獨生活B．無核的細胞質(zhì)仍能存活，說明細胞質(zhì)可以獨立生活C．細胞核控制著生命活動，蛋白質(zhì)承擔(dān)生命活動D．細胞只有保持完整結(jié)構(gòu)才能進行正常的生命活動B【解析】細胞核依靠細胞質(zhì)提供物質(zhì)和能量，因此沒有細胞質(zhì)的細胞核不能生存，A正確；由于細胞質(zhì)中已合成的蛋白質(zhì)仍能發(fā)揮作用，所以細胞去核后仍可以生活一段時間，但細胞核在生命活動中起決定作用，沒有細胞核的細胞質(zhì)無法長時間存活，B錯誤；細胞核控制著生命活動，蛋白質(zhì)承擔(dān)生命活動，C正確；變形蟲去除細胞核以后，新陳代謝減弱，運動停止，存活一段時間后最終死亡，但如果去核后及時再植回一個細胞核，又能夠恢復(fù)生命活動，生活正常，這說明細胞只有保持完整結(jié)構(gòu)才能進行正常的生命活動，D正確。1．為了研究細胞核的功能，實驗小組選取了100個細胞，每個細胞都分割成有核部分和無核部分，然后將這些細胞置于相同的條件下培養(yǎng)，細胞存活比例和培養(yǎng)天數(shù)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)實驗現(xiàn)象可以得出的實驗結(jié)論是()A.細胞無核部分不能進行任何細胞代謝B．細胞的正常存活離不開細胞核的作用C．細胞核是細胞代謝的主要場所D．細胞質(zhì)與細胞的正常存活無關(guān)B【解析】細胞無核部分也能存活一定的天數(shù)，說明細胞無核部分也能進行細胞代謝，A錯誤；細胞無核部分存活的天數(shù)少于有核部分，說明細胞的正常存活離不開細胞核的作用，B正確；細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的主要場所是細胞溶膠，C錯誤；有核部分存活一定時間后，存活比例也會下降，說明細胞質(zhì)和細胞的正常存活有關(guān)系，D錯誤。2．傘藻是單細胞藻類，由傘帽、傘柄、假根3部分組成，細胞核位于假根中。如圖是傘藻的嫁接實驗，該實驗結(jié)果表明()A.細胞核控制細胞的代謝活動B．細胞質(zhì)是遺傳物質(zhì)的儲存場所C．細胞核是細胞進行生命活動所必需的D．新長出的“帽”形狀只與“假根”種類有關(guān)D【解析】傘藻的嫁接實驗只是確定細胞核與生物性狀的關(guān)系，沒有涉及細胞代謝，A錯誤；細胞核是遺傳物質(zhì)的主要儲存場所，B錯誤；傘藻的嫁接實驗只是確定細胞核與生物性狀的關(guān)系，沒有說明細胞核是細胞進行生命活動所必需的，C錯誤；由圖可知，雖然進行了不同傘藻之間的傘柄和假根之間的嫁接，但是生長出來的帽子的表型是由假根決定的；又因為細胞核位于假根中，因此可以確定新長出的“帽”形狀只與“假根”種類有關(guān)，D正確。3．為探究細胞核的功能，科學(xué)家進行了如下實驗：①將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核移植到白色美西螈去核卵細胞中，植入核的卵細胞發(fā)育成的美西螈是黑色的；②用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，結(jié)果有核的一半能分裂，無核的一半停止分裂；③將變形蟲的核取出，無核變形蟲失去攝食能力，對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)；④將菊花形帽傘藻的假根移植到去掉假根和帽的傘形帽傘藻的柄上，新長出的帽是菊花形帽。下列有關(guān)上述實驗的說法正確的是()A．實驗①說明美西螈體色等所有的遺傳性狀都由細胞核控制B．實驗②說明沒有細胞核的細胞不能進行代謝活動C．實驗③說明變形蟲的代謝活動受細胞核控制D．實驗④說明傘藻的帽形只由細胞核控制合成C【解析】將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核移植到白色美西螈去核卵細胞中，結(jié)果發(fā)育成的美西螈全部是黑色的，只能說明美西螈體色由細胞核控制，A錯誤；用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，結(jié)果有核的一半能分裂，無核的一半停止分裂，說明沒有細胞核的細胞不能進行細胞分裂，B錯誤；將變形蟲的核取出，無核變形蟲失去攝食能力，對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)，說明變形蟲的代謝活動受細胞核控制，C正確；將菊花形帽傘藻的假根移植到去掉假根和帽的傘形帽傘藻的柄上，新長出的帽是菊花形帽，說明傘藻的帽形與細胞核有關(guān)，受細胞核控制，D錯誤。細胞核的功能：(1)細胞核是遺傳信息庫。細胞核是遺傳物質(zhì)(DNA)儲存和復(fù)制的主要場所，DNA攜帶遺傳信息，并通過復(fù)制由親代傳遞給子代，保證了遺傳信息的連續(xù)性。(2)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核通過控制蛋白質(zhì)的合成，控制細胞代謝和生物性狀。(1)誤以為所有物質(zhì)都能進出核孔復(fù)合體。核孔復(fù)合體是由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出明顯的選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔復(fù)合體進入細胞質(zhì)。(2)誤以為所有的真核細胞都有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核。(3)誤以為染色體和染色質(zhì)是兩種物質(zhì)。染色體和染色質(zhì)不是兩種物質(zhì)，而是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。(4)誤以為核孔復(fù)合體的數(shù)量、核仁大小固定不變。核孔復(fù)合體的數(shù)量、核仁的大小并不是固定不變的，這與細胞代謝強度有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔復(fù)合體數(shù)量多，核仁較大。(5)誤以為細胞核是細胞代謝的中心。細胞核是細胞代謝的控制中心，而不是細胞代謝的中心，細胞代謝的中心在細胞質(zhì)中。下列關(guān)于細胞核的敘述，正確的是()A．核膜為雙層膜，核外膜的外表面附著有很多核糖體B．不同的細胞內(nèi)，核仁的大小和數(shù)量都是一定的C．細胞核內(nèi)的液體叫作細胞液D．核孔是包括DNA在內(nèi)的大分子物質(zhì)可任意通過的通道A【解析】核膜為雙層膜，外膜的外表面附著很多核糖體，A正確；不同的細胞內(nèi)，核仁的大小和數(shù)量是不同的，代謝越旺盛核仁越大，B錯誤；細胞核內(nèi)的液體叫核液，C錯誤；核孔是包括mRNA在內(nèi)的一些大分子物質(zhì)通過的通道，核孔也具有選擇性，DNA不可以通過核孔，D錯誤。1．核孔是一組蛋白質(zhì)以特定的方式排布形成的結(jié)構(gòu)，被稱為核孔復(fù)合物，它是細胞質(zhì)與細胞核內(nèi)物質(zhì)輸送活動的看護者。如圖所示，該復(fù)合物由一個核心腳手架組成，其具有選擇性的輸送機制由大量貼在該腳手架內(nèi)面的蛋白組成，稱為中央運輸?shù)鞍住?jù)此分析不正確的是()A.核孔復(fù)合物與核膜內(nèi)外的信息交流有關(guān)B．人體成熟的紅細胞中核孔數(shù)目較少，影響到核內(nèi)外的信息交流C．核孔復(fù)合物的存在，說明核膜也具有選擇性D．中央運輸?shù)鞍资窃诩毎|(zhì)中的核糖體上合成的B【解析】核孔的功能是實現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流，A正確；人體成熟的紅細胞沒有細胞核，因此沒有核孔，B錯誤；由題意知，核孔復(fù)合物是具有選擇性的輸送機制的結(jié)構(gòu)，因此核膜也具有選擇性，C正確；中央運輸?shù)鞍椎幕瘜W(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，合成場所是核糖體，D正確。2．細胞核被喻為細胞的“大腦”。下列有關(guān)細胞核的敘述錯誤的是()A．核仁與核糖體的形成有關(guān)B．核孔對物質(zhì)進出細胞核具有選擇性C．細胞核具有雙層膜結(jié)構(gòu)D．細胞核是細胞代謝的主要場所D【解析】核仁與核糖體的形成有關(guān)，A正確；核孔對物質(zhì)進出細胞核具有選擇性，B正確；細胞核具有雙層膜結(jié)構(gòu)，C正確；細胞溶膠是細胞代謝的主要場所，D錯誤。3．關(guān)于人體細胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是()A．性激素的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)B．線粒體內(nèi)膜的面積比外膜小C．核仁是與核糖體形成有關(guān)的細胞器D．核糖體是蛋白質(zhì)合成和加工的主要場所A【解析】性激素屬于脂質(zhì)，其合成場所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，A正確；線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，這有利于擴大膜面積，因此線粒體內(nèi)膜的面積比外膜大，B錯誤；核仁與核糖體的形成有關(guān)，但核仁不是細胞器，C錯誤；核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所，但不能對蛋白質(zhì)進行加工，D錯誤。1．下列細胞中具有多個細胞核的是()A．維管植物的篩管細胞B．哺乳動物成熟的紅細胞C．人的橫紋肌細胞D．狗的神經(jīng)細胞C【解析】維管植物的篩管細胞和導(dǎo)管細胞中都沒有細胞核，A錯誤；哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，也沒有各種細胞器，B錯誤；人的橫紋肌細胞中有多個細胞核，C正確；狗的神經(jīng)細胞中只有一個細胞核，D錯誤。2．下列關(guān)于細胞核結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一性的敘述中，正確的是()A．核仁中的DNA控制著細胞代謝B．染色質(zhì)上的DNA儲存著大量的遺傳信息C．不同細胞的核孔數(shù)量是相同的D．細胞核內(nèi)染色體與染色質(zhì)是不同物質(zhì)B【解析】核仁與核糖體RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)，而染色質(zhì)中的DNA控制著細胞代謝，故A錯誤；染色質(zhì)的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，DNA是遺傳物質(zhì)，儲存著大量遺傳信息，故B正確；核膜上的核孔實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流，新陳代謝越旺盛的細胞核孔數(shù)量越多，故C錯誤；染色體與染色質(zhì)是細胞分裂不同時期的同一物質(zhì)，故D錯誤。3．下列關(guān)于模型的敘述，錯誤的是()A．模型要體現(xiàn)事物的本質(zhì)和規(guī)律性的聯(lián)系B．?dāng)?shù)學(xué)模型可以用特定的公式、圖表等表示C．利用廢舊物品制作的細胞模型是一種物理模型D．構(gòu)建模型只能對認識對象做定性的描述，不能做定量的描述【解析】模型要體現(xiàn)事物的本質(zhì)和規(guī)律性的聯(lián)系，A正確；數(shù)學(xué)模型可以用特定的公式、圖表等表示，B正確；利用廢舊物品制作的細胞模型是一種物理模型，C正確；構(gòu)建模型能對認識對象做定量的描述，如數(shù)學(xué)公式，D錯誤。D4．如圖為某種生物的細胞核及相關(guān)結(jié)