第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
基础巩固
1.细胞核中行使遗传功能的重要结构是( )
A.核孔
B.核仁
C.染色质
D.核基质
2.(2019浙江4月选考,5)细胞核中与核糖体形成有关的主要结构是( )
A.核仁
B.核基质
C.核被膜
D.核孔复合体
3.下图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中a.纤毛;b.大核;c.根部),根据细胞的结构和功能,推测若将之切成①②③三截,能再生成喇叭虫的是
( )
A.①
B.②
C.③
D.①②或③
4.下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A.染色质和染色体是两种成分完全不同的物质
B.核膜的外层常与光面内质网相连
C.核孔是蛋白质、DNA等物质出入细胞核的通道
D.细胞核行使遗传功能的重要结构是染色质
5.下图,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,长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B.该实验证明了细胞溶胶是遗传的控制中心
C.如果除去该伞藻的细胞核,它仍能正常生存
D.长出的伞帽与甲的伞帽特征相同
6.细胞核的结构如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.①易被碱性染料染色
B.②与核糖体的形成有关
C.③由4层磷脂分子构成
D.细胞核是细胞遗传和代谢的中心
7.下图表示科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该实验最能说明( )
A.细胞质控制细胞的代谢
B.细胞质控制细胞的遗传
C.细胞质是遗传信息库
D.细胞核是细胞分裂、分化的控制中心
8.下图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,有关叙述正确的是( )
A.图示中有中心体,说明该生物为动物
B.核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性
C.染色质与染色体不是同一种物质
D.一个细胞中只有一个细胞核
9.下列关于染色质的叙述,错误的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成
B.原核细胞内没有染色质,也没有DNA
C.染色质和染色体是细胞中同一物质在不同时期的两种不同形态
D.没有染色体的生物也可能进行正常的新陈代谢
10.下图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图,请据图回答下列问题(在[ ]中填标号,在 上填相应的名称)。?
(1)细胞核是 ,是细胞 的控制中心,其中[3] 由蛋白质和 以及少量RNA共同组成,其中蛋白质进入细胞核的通道是[ ] 。?
(2)核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所是[ ] 。?
(3)由图可知:[1] 与[5]的连通,使细胞质和细胞核的联系更为紧密。?
(4)制备细胞膜常用哺乳动物成熟红细胞作材料的原因是 。?
(5)动物细胞吸水膨胀时,厚度变小,说明细胞膜具有 特点。模拟生物膜的 (功能特性)对海水进行淡化处理。?
能力提升
11.下图表示的是在适宜而且是相同环境中做的两个实验:一个是用玻璃针将一变形虫作一分为二的切割实验;第二个是将另一变形虫作核、质分离实验。根据这两个实验现象可以得出怎样的正确结论?( )
A.DNA是变形虫的遗传物质
B.完整的细胞是变形虫的生命单位
C.细胞核是变形虫的细胞生命活动的控制中心
D.细胞核是变形虫的遗传物质贮存和复制的场所
12.下图表示真核细胞的细胞核结构及部分细胞器,下列说法正确的是( )
A.②具有选择透过性,而①具有全透性
B.③中含有主要由RNA和蛋白质构成的染色质
C.④是产生DNA、RNA和核糖体的场所
D.胰岛素的形成离不开⑤和⑥
13.核孔并不是一个简单的孔洞,而是一个复杂的结构,称为核孔复合体,主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。下列有关说法正确的是( )
A.不同类型的细胞中核孔数量都相同
B.离子和小分子物质都不能通过核孔
C.大分子物质进出核孔不需要载体蛋白协助
D.蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核
14.下图是细胞部分结构的模式图,下列叙述错误的是
( )
A.1指的是内质网,其与细胞核相连加强了细胞质与细胞核之间的联系
B.2指的是核孔,是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道
C.4与核糖体的形成有关,细胞核携带的遗传信息主要存在于3
D.乳酸菌无图示结构
15.伞藻由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核在基部。现有两种类型的伞藻,一种是伞形帽伞藻,另一种是菊花形帽伞藻。为了探究细胞核在细胞中的作用,某人用伞藻做了如下的实验。
a.将两种伞藻的伞帽和伞柄分别剪掉,留下假根。
b.将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上。
c.将嫁接后的伞藻放在适宜的条件下培养一段时间,结果发现,在伞形帽伞藻的柄上长出了菊花形伞帽。
根据上述实验,回答下面的问题。
(1)该实验是一个不完整的实验,应该设计一个对比实验,该对比实验为 。?
(2)为了更清楚地说明细胞核的作用,除上述实验外,还可以通过移植细胞核来完成,实验如下所示。
A组:将菊花形帽伞藻假根中的细胞核移出,并移入去掉伞帽和细胞核的伞形帽伞藻的假根中。
B组:?
。?
(3)预测实验现象
A组:?
。?
B组:?
。?
(4)以上实验得出的结论是 。?
参考答案
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
基础巩固
1.C 解析
细胞核中的遗传物质是DNA,DNA和蛋白质以及少量RNA结合形成染色质,故细胞核中行使遗传功能的重要结构是染色质。
2.A 解析
核仁与核糖体的形成有关。
3.B 解析
喇叭虫的性状是由细胞核内的DNA控制合成的,分析题干和题图可知,①②③中,②含有细胞核,因此②能再生成喇叭虫。
4.D 解析
染色体是由染色质高度螺旋凝聚成的,是同一物质在不同时期的两种存在形态,A项错误;核膜外层常与粗面内质网相连,B项错误;核孔是蛋白质、RNA等大分子物质出入细胞核的通道,具有选择性,DNA不能通过,C项错误;染色质的主要成分是DNA和蛋白质,DNA大多分布在细胞核的染色质中,DNA是细胞类生物的遗传物质,因此细胞核行使遗传功能的重要结构是染色质,D项正确。
5.A 解析
乙的假根具有细胞核,甲的伞柄嫁接到乙的假根上,长出乙的伞帽,证明了细胞核是遗传的控制中心,A项正确;DNA主要存在于细胞核中,细胞核是遗传的控制中心,B项错误;细胞核是细胞代谢的控制中心,除去细胞核,伞藻不能正常生存,C项错误;嫁接后长出的伞帽与乙相同,D项错误。
6.D 解析
①是染色质,易被碱性染料染色,A项正确;②是核仁,与核糖体的形成有关,B项正确;③是核膜,为双层膜结构,由4层磷脂分子构成,C项正确;细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,D项错误。
7.D 解析
由实验结果分析可知,细胞核控制细胞分裂和分化,故控制细胞代谢,A项错误,D项正确;该实验无法得出是细胞质还是细胞核控制细胞的遗传,B、C两项错误。
8.B 解析
中心体主要存在于低等植物细胞和动物细胞中,图示中有中心体说明该生物为低等植物或动物,A项错误;核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出的通道,但核孔对物质的进出具有选择性,B项正确;染色质与染色体是同一种物质在不同分裂时期的两种状态,C项错误;1个细胞含有0个、1个或多个细胞核,如哺乳动物的红细胞无细胞核,D项错误。
9.B 解析
染色质主要由DNA和蛋白质组成,A项正确;原核细胞内没有染色质,但含有DNA分子,B项错误;染色质和染色体是细胞中同一物质分别在细胞不同时期的两种不同形态,C项正确;没有染色体的生物也可能进行正常的新陈代谢,如原核生物,D项正确。
10.解析
(1)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,其中[3]染色质由蛋白质和DNA以及少量RNA共同组成,其中蛋白质进入细胞核的通道是[2]核孔。
(2)核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所是[4]核仁。
(3)由图可知:[1]内质网与[5]核膜的连通,使细胞质和细胞核的联系更为紧密。
(4)由于哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器,所以制备细胞膜常用哺乳动物成熟红细胞作材料。
(5)动物细胞吸水膨胀时,厚度变小,说明细胞膜具一定的流动性特点。模拟生物膜的选择透过性对海水进行淡化处理。
答案
(1)遗传信息库 代谢和遗传 染色质 DNA
2 核孔
(2)4 核仁
(3)内质网
(4)没有细胞核和众多的细胞器
(5)一定的流动性 选择透过性
能力提升
11.B 解析
根据这两个实验无法证明变形虫的遗传物质是什么,A项错误;根据第二个实验可知完整的细胞是变形虫的生命单位,B项正确;根据第一个实验可知,细胞核与变形虫的生长和分裂有关,但不能说明细胞核是细胞生命活动的控制中心,C项错误;根据这两个实验无法证明细胞核是变形虫的遗传物质贮存和复制的场所,D项错误。
12.D 解析
②是核膜,具有选择透过性,①核孔对物质的运输仍有选择性,如RNA可以通过,而DNA不能通过,A项错误;③是染色质,主要是由DNA和蛋白质及少量的RNA构成的,B项错误;④是核仁,核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所,与DNA的形成无关,C项错误;胰岛素属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成发生在⑥核糖体内,再分别由⑤内质网和高尔基体进行加工,D项正确。
13.B 解析
不同类型的细胞中核孔数量不一定相同,一般新陈代谢旺盛的细胞中核孔数目较多,A项错误;核孔是大分子物质进出细胞核的通道,离子和小分子物质都不能通过核孔,B项正确;由图可知,大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助,C项错误;核孔具有选择性,如脱氧核糖核酸(DNA)不能进出细胞核,D项错误。
14.B 解析
由题图可知,1指的是内质网,其与细胞核相连加强了细胞质与细胞核之间的联系,A项正确;2是核孔,有利于蛋白质、RNA等大分子物质从细胞核进入细胞质,其具有选择性,DNA不能通过核孔进出细胞核,B项错误;4是核仁,与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关,细胞核携带的遗传信息主要存在于3染色质,C项正确;乳酸菌是原核细胞,无以核膜包被的细胞核,D项正确。
15.解析
(1)该实验中缺乏对照实验,根据对照原则和单一变量原则,对照组的设置为将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上。(2)A组的处理为将菊花形帽伞藻假根中的细胞核移出,并移入去掉伞帽和细胞核的伞形帽伞藻的假根中,作为相互对照,B组的处理为将伞形帽伞藻的假根中的细胞核移出,并移入去掉伞帽和细胞核的菊花形伞藻的假根中。(3)预测实验现象:A组由于伞藻的伞帽形状是由细胞核控制的,故会在伞形帽伞藻的伞柄上长出了菊花形伞帽,B组在菊花形帽伞藻的伞柄上长出了伞形帽,均表达的是其移植的细胞核控制的形状。(4)通过以上实验结果可得出相应的结论为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
答案
(1)将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上
(2)B组:将伞形帽伞藻的假根中的细胞核移出,并移入去掉伞帽和细胞核的菊花形伞藻的假根中
(3)A组:在伞形帽伞藻的柄上长出了菊花形伞帽 B组:在菊花形帽伞藻的柄上长出了伞形帽
(4)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心(共27张PPT)
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
一
二
一、遗传物质主要储存在细胞核中
1.细胞核的数量
(1)大多数细胞只有 个核。?
(2)少数细胞有 个核,如横纹肌细胞。?
(3)一些真核细胞在成熟过程中,细胞核退化消失,如哺乳动物成熟的 、高等植物韧皮部成熟的 等。?
一
多
红细胞
筛管细胞
一
二
2.细胞核的结构
双
细胞质
粗面内质网
RNA
核糖体
DNA和蛋白质
DNA
碱性
RNA和蛋白质
一
二
3.细胞核的功能
(1)细胞核是 的场所。?
(2)细胞核是细胞 的控制中心。?
遗传物质贮存和复制
遗传和代谢
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)不同细胞中细胞核的数量不同,有的细胞中可能不止一个细胞核。( )
(2)细胞核外膜与光面内质网相连。( )
(3)核孔是脱氧核糖核酸与蛋白质等大分子出入的通道。( )
(4)染色体和染色质成分相同,凝聚程度不同,是细胞分裂不同时期形状各异的同一种物质。( )
(5)核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。( )
×
√
×
√
√
一
二
2.真核细胞一般都具有细胞核,下列有关细胞核的叙述错误的是( )
A.具有核膜
B.具有核仁
C.是储存营养物质的场所
D.是遗传信息库
C
解析:真核细胞具有以核膜为界限的细胞核,A项正确;真核细胞的细胞核具有核仁,与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,B项正确;细胞核是遗传物质贮存的场所,是遗传信息库,不是储存营养物质的场所,C项错误,D项正确。
一
二
二、细胞核控制细胞的遗传和代谢
1.伞藻嫁接实验过程
(1)操作过程
①切去地中海伞藻和细圆齿伞藻的 。?
②将地中海伞藻的 与细圆齿伞藻的 接合,将细圆齿伞藻的 与地中海伞藻的 接合。?
(2)实验现象
若令一种伞藻的伞柄与同种伞藻的假根接合,长出来的伞帽与
一样。?
若令一种伞藻的伞柄与另一种伞藻的假根接合,长出来的伞帽与
一样。?
(3)实验结论
新长出的伞帽的形状与 有关。?
伞帽
伞柄
假根
伞柄
假根
原来
另一种
假根
一
二
2.变形虫切割实验
(1)操作过程
①实验组:变形虫 细胞核部分。?
②对照组:变形虫 细胞核部分。?
(2)实验现象
①实验组: , 应激性, 分裂增殖,没多久就死亡了。?
②对照组:具有应激性,能生长、分裂、再生。
(3)实验结论:细胞核是生物 和 所必需的。?
无
有
不能摄取食物
无
不再
遗传
维持正常生命活动
一
二
预习反馈
1.判断正误。
(1)伞藻“伞柄”的种类决定形成的“伞帽”的形状。
(
)
(2)伞藻嫁接实验直接证明细胞核与伞帽的形状有关。( )
(3)变形虫切割实验证明细胞核是细胞代谢的中心。( )
×
×
×
一
二
2.一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞帽去掉,并将甲伞藻的细胞核移入乙中,则存活下来的乙伞藻其外形是( )
B
解析:由题意可知,重组伞藻的细胞核来自甲伞藻,细胞质来自乙伞藻,由于细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,因此移植后产生的伞藻其外形是与甲伞藻相同。
探究点一
探究点二
遗传物质主要存在于细胞核中
问题情境
1.细胞核在细胞中起什么作用?发挥自己的想象力,把细胞核比喻成什么才既形象又贴切?
2.一般地说,没有细胞核,细胞还能存活吗?
提示:细胞核在细胞的生命活动中起控制作用,如细胞核内贮存的遗传物质携带着遗传信息,可以控制蛋白质的合成,而蛋白质是生命活动的体现者,所以细胞核可以比喻为部队的司令部等。
提示:不能。
3.没有细胞核,细胞还能生长和分裂吗?
提示:不能。细胞分裂需要遗传物质的复制和相关蛋白质的合成,如果没有细胞核,这些生命活动都不能进行。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020温州高一期末)下图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,有关叙述正确的是( )
A.每个细胞中只有一个细胞核
B.核仁是形成核糖体的场所
C.染色质与染色体为同一种物质的原因是都只含有蛋白质和DNA
D.核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性
D
探究点一
探究点二
解析:人的骨骼肌细胞中有多个细胞核,A项错误;核仁与核糖体的形成有关,B项错误;在细胞分裂时,染色质高度螺旋化并缩短变粗成为染色体,在细胞分裂结束时,染色体解螺旋重新成为细丝状的染色质,所以染色质与染色体为同一种物质,C项错误;核孔是某些大分子物质(如蛋白质和RNA)进出细胞核的通道,具有选择性,D项正确。
探究点一
探究点二
易错提醒
关于细胞核结构的易错点
(1)核膜和核孔都具有选择透过性,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。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数多,核仁较大。
(3)核仁不是遗传物质的贮存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(4)真核生物的核仁与核糖体的形成有关,但原核生物的核糖体形成不需要核仁。
探究点一
探究点二
活学活练
1.(2020浙东北联盟高一期中)下面关于核膜的叙述,错误的是( )
A.由两层膜、四层磷脂分子组成
B.把核内物质与细胞溶胶分开
C.核孔是核质进行物质交换的唯一通道
D.外层膜与粗面内质网膜相连
C
解析:核膜由两层膜、四层磷脂分子组成,A项正确;核膜把核内物质与细胞溶胶分开,B项正确;核膜和核孔都是细胞核与细胞质进行物质交换的通道,C项错误;外层膜与粗面内质网膜相连,D项正确。
探究点一
探究点二
2.(2020余姚中学高一期中)下图为细胞核的模式图,①~④表示其中的结构。下列叙述错误的是( )
A.①由DNA、蛋白质和少量RNA构成
B.②是形成核糖体RNA的场所
C.③是由四层磷脂分子层构成的核膜
D.④是蛋白质和DNA分子出入细胞核的通道
D
解析:①染色质由DNA、蛋白质和少量RNA构成,A项正确;②核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所,B项正确;③是由两层膜构成的核被膜,而膜的基本骨架是磷脂双分子层,则其是由四层磷脂分子层构成的核膜,C项正确;④为核孔,其具有选择性,DNA不能由核孔出入细胞核,D项错误。
探究点一
探究点二
细胞核控制细胞的遗传和代谢
问题情境
为了研究细胞核是否为活细胞所必需,一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞,把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分,然后把这些细胞放在同样的条件下培养,结果如下。
探究点一
探究点二
思考并回答以下问题。
1.如果你是这位生物学家,你怎样解释上述数据?你能得出什么结论?
?
?
?
2.此实验可说明细胞核的什么功能?
?
?
提示:细胞无核部分随着培养天数的增加,死亡个数迅速增加,第4天就没有存活的了,这是因为没有细胞核,细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长,说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。
提示:细胞核有控制细胞代谢的作用。
探究点一
探究点二
3.有核部分在30天内仍有一定的细胞死亡,其原因是什么?
?
??
4.培养一天后的结果,是否能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强?为什么会出现这样的结果?
?
?
?5.细胞核的作用既然如此重要,那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗?
?
?
提示:①实验操作使部分细胞损伤,进而导致其中一些细胞死亡;②部分细胞的正常衰老、死亡。
提示:不能。培养一天后的结果差异,应是统计误差,由统计的样本不够大造成的。
提示:红细胞在形成时,其代谢程序已由有核的造血干细胞确定;或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间,以加强血红蛋白对氧气的运输。
探究点一
探究点二
典例剖析
伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如下图)。下列相关叙述错误的是( )
探究点一
探究点二
A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止
B.图2中的③与图1中①的帽形相同,都是菊花形帽
C.图1中①②的帽形因嫁接而改变
D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
答案:C
解析:图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止,A项正确;图2中的③与图1中①的帽形相同,都是菊花形帽,B项正确;图1中①②的帽形不会因嫁接而改变,C项错误;上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,D项正确。
探究点一
探究点二
归纳提升
与细胞核功能有关的实验探究
探究点一
探究点二
探究点一
探究点二
活学活练
1.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。这说明了细胞核是( )
A.细胞代谢的主要场所
B.遗传物质的储存和复制场所
C.细胞遗传特性的控制中心
D.细胞生命活动的控制中心
D
解析:细胞代谢的主要场所是细胞溶胶,A项错误。细胞核是遗传物质的储存和复制场所与题干信息无关,B项错误。细胞核是细胞遗传特性的控制中心与题干信息无关,C项错误。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,说明细胞核与新陈代谢和运动有密切关系,是细胞生命活动的控制中心,D项正确。
探究点一
探究点二
2.(2020温州十五校联合体高一期中)科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接实验,结果如下图所示。该实验能够得出的结论是( )
A.细胞溶胶是遗传物质的贮存场所
B.伞帽形态结构的建成与细胞核(足)有关
C.细胞核中行使遗传功能的是染色质
D.细胞核是细胞代谢的调控中心
B
探究点一
探究点二
解析:细胞核是遗传物质的贮存和复制的场所,A项错误;互换伞柄之后,伞帽形态并未发生改变,故伞帽形态结构的建成与细胞核(足)有关,B项正确;细胞核中行使遗传功能的是DNA,C项错误;细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,D项错误。
