專題二細胞的結構第3講細胞核是細胞生命活動的控制中心、原核細胞必修1

分子與細胞精讀課本盤點基礎知識一、遺傳物質主要儲存在細胞核中分布大多數真核細胞只有一個核，但如______細胞有多個核，又如哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物韌皮部成熟的____細胞等無細胞核模式圖

橫紋肌篩管功能核膜是細胞核的____，由雙層膜構成，外層常與__________相連核孔是______、______等大分子出入細胞核的通道，其對物質的進出具有選擇性染色體(質)①染色體和染色質成分相同，只是凝聚程度不同，是細胞分裂不同時期形狀各異的同一種物質②細胞核所攜帶的遺傳信息就在染色體(質)中的__________中核仁是__________________________________的重要場所核基質為細胞核提供____，也是______的結合位點細胞核①是遺傳物質儲存和復制的場所②是細胞__________的控制中心邊界粗面內質網蛋白質RNADNA分子核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配支架多種酶遺傳和代謝問題與思考1．染色質、染色體分別存在于細胞周期的分裂間期和分裂期，其意義是什么？[提示]

分裂間期以染色質的狀態存在，其意義是有利于DNA解螺旋，進行復制與轉錄；分裂期染色質高度螺旋化形成染色體，其意義是有利于細胞分裂時染色體的移動和遺傳物質的平均分配。[注意點]

(1)在細胞周期中核仁與核膜表現為周期性地消失和重建。(2)核糖體的組裝并不一定需要核仁參與，比如原核細胞無核仁，但也能形成核糖體。(3)在代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞中，核孔數量多，核仁較大。(4)哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等無細胞核，既不能生長也不能分裂。二、細胞核控制細胞的遺傳和代謝1．傘藻“嫁接”與核移植實驗傘藻屬是海生的______藻類，可分為傘帽、傘柄和假根三個部分。

單細胞細胞核2．變形蟲切割實驗變形蟲是一類單細胞生物，沒有固定的外形，可以依賴細胞膜的______任意改變體形。流動性自身前后變形蟲的生命活動是由細胞核控制的三、原核細胞內無成形的細胞核(以細菌為例，描述原核細胞的結構)光合膜問題與思考2．從進化視角看，真核細胞為什么是由原核細胞進化來的？[提示]

真核細胞結構復雜，功能更加復雜、高效、有序，比原核細胞高等，更能適應復雜多變的環境。根據由低等到高等、由簡單到復雜的進化規律，真核細胞是由原核細胞進化來的。

[注意點]

(1)單細胞生物并非都是原核生物，單細胞的原生動物(如常見的草履蟲、變形蟲、瘧原蟲等)是真核生物；單細胞綠藻(如衣藻)、單細胞真菌(如酵母菌)等都是真核生物。(2)名稱中帶“菌”字的生物并非都是細菌，從名稱上看，凡是“菌”字前面帶有“桿”“球”“螺旋”及“弧”字的都是細菌，屬于原核生物，而酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉等)、食用真菌(如木耳、蘑菇、靈芝等)屬于真核生物。(3)名稱中帶“藻”字的生物并非都是低等植物，綠藻(如衣藻、水綿、小球藻、團藻等)、紅藻(如紫菜、石花菜等)、褐藻(如海帶等)等是低等植物，而黑藻是一種沉水植物，屬于高等植物。

四、嘗試制作真核細胞的結構模型1．建模：是人們根據某一目的，抓住對象的本質特征，將復雜的、微觀的現象或事物構建成______________的描述，是對研究對象簡潔的表述。2．類型：

數學模型、概念模型、________等。3．方法步驟確定模型種類→確定材料用具→確定實施過程和具體分工→完成模型制作→模型檢查、修補→表達交流。

抽象的、概括性物理模型[教考鏈接]核孔復合體(1)核孔復合體是核質交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸的蛋白質復合體。(2)雙功能：①離子和水等小分子物質可以自由進出細胞核而不消耗能量，是一個被動轉運過程；②蛋白質、RNA等大分子物質則需要通過自身的核定位信號并與核孔復合體上的受體蛋白結合才能進出細胞核，該過程需要能量的驅動才能完成，是一個主動轉運過程，而且核孔對大分子的進入具有選擇性。(3)雙向性：既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA等出核運輸。

[例]

核孔復合體主要由核膜、中央栓和核質側的“核籃”結構組成，如圖1所示。

圖1核孔復合體的結構及物質進出核孔的方式模式圖(1)細胞質中的物質可通過甲、乙、丙三種方式進入細胞核，這三種方式中屬于被動轉運的是______。(2)下列物質中，大蒜根尖分生區細胞和成熟區細胞都需要運進細胞核的是________(填選項前的字母)，理由是______________________________________________________________________________。a．DNA聚合酶 b．RNA聚合酶c．ATP合成酶 d．組蛋白(染色體成分)(3)親核蛋白主要通過丙方式進入細胞核。進核之前，親核蛋白首先需要與__________結合，然后在______________的參與下完成轉運。

甲、乙b這兩種細胞都需要RNA聚合酶來催化基因的轉錄，以滿足細胞對蛋白質等物質的需求受體中央栓蛋白(4)親核蛋白一般含有核定位序列(NLS)。為探究NLS是位于非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部還是尾部，某同學以非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白為材料進行實驗(過程和結果如圖2所示)，得出NLS序列位于親核蛋白的尾部的結論。

圖2非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗①請評價該同學的實驗結論并寫出評價的依據：

______________________________________________________________________________________________。②請完善實驗設計：

________________________________________________________________。若實驗結果為____________________，則上述結論成立。

結論不可靠，沒有放射性物質標記頭部的實驗，不能排除NLS序列位于爪蟾卵母細胞親核蛋白頭部的可能性用放射性物質標記親核蛋白的頭部，顯微注射進爪蟾卵母細胞的細胞質細胞核內無放射性內化知識突破重點難點一、細胞結構與功能相統一的具體表現細胞類型結構與功能特點實例代謝旺盛細胞線粒體多，核孔增多、核仁增大肌細胞分泌細胞內質網、高爾基體發達，細胞膜面積大，利于分泌漿細胞細胞類型結構與功能特點實例光合細胞含有光合色素和酶，能進行光合作用制造養料藍細菌、葉肉細胞厭氧細胞無線粒體，無需氧呼吸有關的酶，只進行厭氧呼吸哺乳動物成熟的紅細胞腫瘤細胞膜上粘連蛋白減少，細胞黏著性下降，容易擴散轉移各種癌細胞細胞類型結構與功能特點實例神經細胞有短而多的樹突和長的軸突，能分泌神經遞質，利于接受刺激和興奮的傳導、傳遞傳入神經元生殖細胞卵細胞體積大，利于儲存營養物質；精子體積小，尾部含線粒體，便于運動卵細胞、精子例1

(2020·天津等級考)完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。如圖為真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸的過程示意圖，相關敘述正確的是(

)A．如圖所示過程可發生在有絲分裂中期B．細胞的遺傳信息主要儲存于rDNA中C．核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所D．核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出√[解析]

有絲分裂中期無核膜和核仁，A錯誤；細胞的遺傳信息主要儲存于染色體DNA分子中，而不是主要儲存于核仁中的rDNA中，B錯誤；據圖可知，核仁是合成rRNA的場所，但核糖體蛋白的合成是在細胞質中的核糖體上，C錯誤；據圖分析可知，核糖體亞基的組裝部位是細胞核，核孔是細胞核和細胞質之間大分子物質交換的通道，核糖體亞基裝配完成后由核孔運出，D正確。例2

(2022·浙江6月選考改編)下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是(

)A．核膜為單層膜，有利于核內環境的相對穩定B．核膜上有核孔復合體，可調控核內外的物質交換C．核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關D．染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體[解析]

核膜為雙層膜，能將核內物質與細胞質分開，有利于核內環境的相對穩定，A錯誤；核膜上有核孔，核孔處有核孔復合體，具有選擇性，可調控核質之間頻繁的物質交換，B正確；核仁主要與rRNA的合成有關，C錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤?！潭⒃思毎c真核細胞的比較

原核細胞真核細胞大小較小(代謝更旺盛，繁殖速度更快)較大本質區別無核膜包被的細胞核有核膜包被的細胞核細胞壁主要成分為肽聚糖植物細胞壁主要成分是纖維素和果膠；真菌細胞壁主要成分是幾丁質(殼多糖)

原核細胞真核細胞細胞質有核糖體，無其他細胞器有核糖體和其他細胞器生物膜系統沒有生物膜系統由細胞膜、細胞器膜、核膜共同構成DNA存在形式擬核：大型環狀質粒：小型環狀細胞核中：和蛋白質形成染色體(質)細胞質中：在線粒體、葉綠體中裸露存在基因表達方式邊轉錄邊翻譯，同時同地進行細胞核基因在細胞核內轉錄，在細胞質中翻譯

原核細胞真核細胞可遺傳變異方式基因突變基因突變、染色體畸變、基因重組種類①細菌(球菌、桿菌等)②藍細菌③支原體、衣原體①真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)②植物③動物相同點都有細胞膜、細胞質、核糖體例3

(2021·浙江6月選考)藍細菌是一類古老的原核生物。下列敘述錯誤的是(

)A．沒有內質網，但有核糖體B．沒有成形的細胞核，但有核仁

C．沒有葉綠體，但能進行光合作用D．沒有線粒體，但能進行細胞呼吸[解析]

藍細菌是原核生物，只有核糖體一種細胞器，沒有內質網等其他細胞器，A正確；藍細菌沒有成形的細胞核，也沒有核膜、核仁等結構，只有擬核，B錯誤；藍細菌沒有葉綠體，但含有藻藍素和葉綠素，能進行光合作用，C正確；藍細菌沒有線粒體，但能進行細胞呼吸，場所是細胞膜(和細胞溶膠)，D正確?！汤?

(2023·浙江高三開學摸底聯考)發菜是一種能進行固氮作用的藍細菌，富含蛋白質、鈣和鐵等，可以食用，蒸煮、涼拌皆可。下列敘述正確的是(

)A．發菜細胞中不存在既含有蛋白質又含有核酸的結構B．食用發菜對貧血和抽搐有一定的預防作用C．發菜和菠菜中都有細胞壁且組成物質和結構相同D．發菜細胞的細胞膜和核膜等膜結構共同組成了生物膜系統[解析]

發菜細胞中的核糖體是由核酸和蛋白質組成的，A錯誤。人體血液中的鈣離子含量太低時，會出現抽搐等癥狀；缺鐵時，血紅蛋白合成受到影響，易發生貧血，所以食用發菜有利于預防抽搐和貧血，B正確。發菜是藍細菌，為原核生物，菠菜為植物，都有細胞壁，但組成物質和結構不同，C錯誤。發菜為原核生物，只有細胞膜，不具有生物膜系統，D錯誤?！萄由爝w移實現融會貫通考向1圍繞傘藻“嫁接”與變形蟲切割實驗，考查科學探究能力1．(2023·浙南名校一模)傘藻屬是海生的單細胞真核生物，用傘藻做如下的“嫁接”實驗。實驗結論是(

)A．傘藻的細胞核或細胞質都不能獨立存活B．傘藻的遺傳物質分布在細胞核和細胞質中C．傘藻的細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心D．傘藻“假根”的種類決定形成的“傘帽”的形狀243題號1567√D

[實驗沒有檢驗傘藻的細胞核或細胞質能不能獨立存活，A錯誤；該實驗沒有探究遺傳物質的分布，也沒有證明細胞核的功能，B、C錯誤；該實驗證明了傘藻“假根”的種類決定形成的“傘帽”的形狀，D正確。]243題號1567考向2圍繞細胞核的結構與功能，考查結構與功能觀2．(2024·金華?？?核膜將核內物質與細胞質分離開來。下列有關說法錯誤的是(

)A．核膜的解體、重建有利于細胞核遺傳物質的平均分配B．核膜的出現有利于實現遺傳信息表達調控的階段性與區域化C．核膜與細胞膜、細胞器膜的組成成分和結構相似，在結構和功能上緊密聯系D．建立核膜結構的物理模型時，需要構建2層磷脂分子層243題號1567√D

[DNA不能通過核膜，核膜的解體與重建有利于細胞分裂時遺傳物質的平均分配，A正確；真核生物的結構復雜，而且大多數基因都有內含子，轉錄后需要經過復雜的加工，所以核膜的出現，為基因的表達提供了時空隔離的屏障，因此核膜的出現有利于實現遺傳信息表達調控的階段性與區域化，B正確；細胞膜、核膜以及各種細胞器膜等結構，共同構成生物膜系統，這些生物膜的組成成分和結構很相似，在結構和功能上緊密聯系，進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合，C正確；核膜是雙層膜結構，膜結構的基本骨架是磷脂雙分子層，因此建立核膜結構的物理模型時，需要構建4層磷脂分子層，D錯誤。]243題號15673．如圖為某種生物的細胞核及相關結構示意圖，下列有關敘述正確的是(

)A．核孔不具有選擇性，它有利于DNA和mRNA從細胞核進入細胞質B．中心體和染色質均含有磷脂分子C．原核細胞沒有染色體但有絲狀的染色質D．RNA聚合酶和DNA聚合酶可進入細胞核發揮作用243題號1567√D

[核孔具有選擇性，不允許核內DNA運出，A錯誤；中心體和染色質均不含磷脂分子，B錯誤；原核細胞沒有染色體也沒有絲狀的染色質，C錯誤；RNA聚合酶催化轉錄過程，DNA聚合酶催化DNA復制，二者均可在細胞核內起作用，故RNA聚合酶和DNA聚合酶可進入細胞核發揮作用，D正確。]243題號1567考向3圍繞真核細胞與原核細胞的異同，考查科學思維素養4．(2024·浙江Z20聯盟)下列不屬于乳酸菌與酵母菌共性的是(

)A．都能進行厭氧呼吸B．遺傳物質都是DNAC．遺傳信息翻譯的場所都在核糖體D．都不能進行基因選擇性表達243題號1567√D

[乳酸菌與酵母菌都可以進行厭氧呼吸，但生成的產物不同，酵母菌厭氧呼吸的產物是酒精和二氧化碳，而乳酸菌厭氧呼吸的產物是乳酸，A不符合題意；酵母菌屬于真核生物，其遺傳物質是DNA，遺傳物質的主要載體是染色體，乳酸菌是原核生物，其遺傳物質也是DNA，B不符合題意；乳酸菌與酵母菌細胞中都有核糖體，且核糖體是翻譯的場所，C不符合題意；乳酸菌與酵母菌均為單細胞生物，細胞內的基因有些不能表達，有些能表達，都存在基因選擇性表達，D符合題意。]243題號15675．(2023·浙南名校聯盟)傘藻和藍細菌都能進行光合作用，下列敘述正確的是(

)A．兩者都具有核膜包被的細胞核B．兩者的遺傳物質分別是脫氧核糖核酸和核糖核酸C．兩者光合作用的光反應都在光合膜上進行D．兩者細胞中核糖體的組裝場所和作用相同C

[傘藻是真核細胞，有核膜包被的細胞核，以DNA為遺傳物質，含葉綠體，光反應在類囊體膜(光合膜)上進行，核糖體的組裝由核仁參與；藍細菌是原核細胞，無核膜包被的細胞核，以DNA為遺傳物質，無葉綠體，但也能進行光合作用，光反應在藍細菌細胞膜(光合膜)上進行，核糖體的組裝無核仁參與。綜上所述，A、B、D錯誤，C正確。]243題號1567√考向4圍繞細胞的結構與功能，考查結構與功能相統一6．(2024·杭州?？?核小體是染色體的基本結構，主要由DNA和組蛋白組成。下列關于核小體的敘述，正確的是(

)A．由C、H、O、N四種元素組成B．其中DNA和組蛋白通過二硫鍵連接C．其空間結構的改變與染色體形態有關D．核小體可穿過核孔進入細胞質243題號1567√C

[核小體由