《第五节 原核细胞》课件4
考纲要求
四年考情
细胞核的结构和功能 Ⅱ
浙江高考无单独考查
一、细胞核的结构与功能
1.据图写出细胞核的结构组成
①_______ ②_____ ③_______ ④___________
⑧_______
核被膜
核仁
染色质
核孔复合体
核基质
2.写出②④代表的结构的功能
(1)②与_____________有关。
(2)④是蛋白质、RNA等大分子物质出入_______的通道。
3.图中③的化学组成为:____________
存在形态:_______________
功能:_____________
4.写出细胞核的功能
(1)遗传物质___________的场所;
(2)细胞的_________。
核糖体的形成
细胞核
DNA和蛋白质
染色质或染色体
携带遗传信息
贮存和复制
控制中心
二、动植物细胞结构的比较
细胞
项目
动物
细胞
植物细胞
不
同
点
细胞壁
___
___
叶绿体
___
_________(如叶肉细胞)有
中心体
___
低等植物细胞有
液泡
___
_______________有大液泡,幼嫩的植物细胞无大液泡,有小液泡
相同点
都有_______________________。细胞质中共
有的细胞器是___________________________
_______等
无
有
无
部分细胞
有
无
成熟的植物细胞
细胞膜、细胞质、细胞核
线粒体、内质网、高尔基体、
核糖体
三、原核细胞
1.写出图中结构的名称及功能
2.结构特点
没有_______和由膜包被的各种_______。
标号
名 称
功 能
①
_______
合成原核细胞需要的_____
②
_______
保护细胞并_____________
③
_____
原核细胞进行呼吸的场所
④
_____
____存在的场所
核糖体
多肽
细胞壁
维持细胞形状
质膜
拟核
DNA
细胞核
细胞器
1.叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核。
( )
【分析】叶绿体合成的ATP用于碳反应,不能进入细胞核。
2.(2011重庆T1A)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核被
膜。( )
【分析】氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均为小分子物质,可以
通过主动转运方式通过核被膜。
×
√
3.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以
RNA为遗传物质。( )
【分析】具有细胞结构的生物(包括真核生物和原核生物)的遗
传物质都是DNA,只有部分病毒的遗传物质是RNA。
4.成熟的真核细胞都有一个成形的细胞核。 ( )
【分析】大多数真核细胞只有一个细胞核,只有少数细胞有多
个细胞核。极少数成熟真核细胞没有细胞核,如植物的筛管细
胞和哺乳动物血液中成熟的红细胞。
×
×
5.单细胞生物都是原核生物。( )
【分析】原核生物都是单细胞的,如细菌、蓝细菌、支原体、
衣原体、放线菌等;但草履虫、变形虫、酵母菌是单细胞生物,
但都是真核生物。
6.细菌的基本结构包括细胞壁、质膜、细胞质、拟核、荚膜和
鞭毛等。( )
【分析】并不是所有细菌都具有荚膜和鞭毛,故其基本结构包
括细胞壁、质膜、细胞质和拟核。
×
×
考点 一 细胞核的结构与功能
名称
特 点
功 能
核被膜和核孔复合体
①核被膜是双层膜,核外膜与内质网相连,且有核糖体附着
②在有丝分裂中核被膜周期性消失和重建
③核被膜是不连续的,其上有核孔复合体
④核被膜具有选择透性
①化学反应的场所,核被膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行
②控制物质进出,小分子、离子通过核被膜进出。大分子物质通过核孔复合体进出
名称
特 点
功 能
核仁
①折光性强,易与其他结构区分
②在有丝分裂中周期性消失和重建
参与核糖体的形成
染色质
①成分:由DNA和蛋白质组成
②性质:易被碱性染料染成深色
③形态:
染色质 染色体
是遗传物质的主要载体
分裂前期:
螺旋变粗
分裂末期:解螺
旋,变细变长
【高考警示】
(1)并非所有物质都是通过核孔复合体进出细胞核的。核孔复合体也具有选择透性,小分子、离子通过核被膜进出细胞核。mRNA、rRNA、蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔复合体,DNA不能进出细胞核。
(2)凡是无核细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物血液中成熟的红细胞、植物的筛管细胞、人工去核细胞。
【考查角度1】根据细胞结构模式图来考查细胞核的结构
【典例1】下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A.①②是由DNA和蛋白质组成的链状结构,在细胞周期中发生周期性变化
B.③是由2层磷脂分子组成的
C.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔复合体才能进出细胞核
D.⑤是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
【解析】选A。①②分别是染色质和染色体,均是由DNA和蛋白质组成的链状结构,在细胞周期中发生周期性变化。③是核被膜,是由2层脂双层,4层磷脂分子组成的。大分子物质进出细胞核都要通过核孔复合体,但DNA不能进出细胞核,而核苷酸属于小分子物质。⑤是核仁,它与核糖体的形成有关。
【变式训练】如图是细胞核的结构模式图,下列关于各结构及功能的叙述正确的是( )
A.①是核被膜,把核内物质与细胞质分开
B.②是所有生物遗传物质的载体
C.③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D.④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质,实现核质之间的物质交换
【解析】选A。①是核被膜;②是染色质,由DNA和蛋白质组成,是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体;③是核仁,与核糖体的形成有关;④是核孔复合体,有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质,实现核质之间的物质交换和信息交流,但DNA不能进入细胞质。
【考查角度2】利用经典实验考查细胞核的功能
【典例2】如图所示,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.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C.欲证明细胞核的功能,需同时进行对照实验
D.第一次长出的伞帽与(乙)的伞帽特征完全相同
【解析】选C。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,但要通过实验证明细胞核的功能,还需要增加伞柄(乙)和假根(甲)的嫁接实验,以作为对照,故A、B错;性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外,还可能受伞柄(甲)的细胞质中遗传物质及原有的mRNA和外界环境因素的影响,故D错。
【互动探究】
(1)欲利用伞藻嫁接实验证明细胞核的功能,该如何设置对照实验?
提示:将(甲)的伞柄嫁接到(乙)的假根上,同时将(乙)的伞柄嫁接到(甲)的假根上,分别观察两组长出的伞帽形状。
(2)要使题干中嫁接后长出的伞帽特征与(乙)的伞帽特征完全相同,该如何处理?
提示:将第一次长出的伞帽切去,长出的新的伞帽是乙的伞帽。
【变式训练】汉麦林的实验如图所示,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),但将此杯切断后,不能再生第二杯(d)。这个实验可以说明( )
A.决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核
B.决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质
C.杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果
D.条件不足,不能得出实验结论
【解析】选A。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,由于有原来形成的mRNA的作用,b处可再生一杯,但d处mRNA发挥作用后已被降解,不能再生第二杯,因此说明决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核。
考点 二 原核细胞与真核细胞的比较?
1.原核细胞与真核细胞的区别
细胞类型
项 目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
本质区别
无以核被膜为界限的细胞核
有以核被膜为界限的细胞核
细胞壁
细菌有,主要成分是肽聚糖
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;真菌有,主要成分是壳多糖;动物没有
细胞类型
项 目
原核细胞
真核细胞
细胞质
有核糖体,无其
他细胞器
细胞器种类丰富
细胞核
拟核,无核被膜、
核仁和染色体
有真正的细胞核,有核被
膜、核仁和染色体
DNA存在位置
拟核、质粒
细胞核、叶绿体、线粒体
增殖方式
二分裂
有丝分裂、无丝分裂、
减数分裂
变异类型
基因突变
基因突变、基因重组、
染色体畸变
主要生物
类群
细菌、蓝细菌、
放线菌、支原体
真菌、动物、植物
2.原核细胞与真核细胞的四个基本共性
(1)具有细胞膜。
(2)具有DNA和RNA,无论是原核生物还是真核生物都具有DNA
和RNA。
(3)具有核糖体,核糖体能确保蛋白质的合成准确无误。
(4)具有一分为二的分裂方式,使生命得以延续。
【高考警示】
(1)带“菌”字的不一定都是原核生物,如酵母菌、霉菌都是
真核生物。凡菌字前面有“杆”字(乳酸杆菌)、“球”字(链球菌)、“螺旋”字及“弧”字(霍乱弧菌)的都是细菌,为原核生物。
(2)带“藻”字的也不一定都是原核生物,如绿藻、褐藻、红藻都是真核生物。
【典例3】美国研究人员发现了一种罕见细菌,这种细菌内有许多集光绿色体,每个集光绿色体含有大量的叶绿素。正是这些叶绿素使得细菌能够在菌苔上同其他生物争夺阳光,维持生存。这种细菌是人们迄今发现的第一种含有集光绿色体的好氧微生物。下列有关该菌的叙述,正确的是( )
A.该细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B.该细菌是好氧细菌,其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C.该细菌合成蛋白质的场所是核糖体
D.该细菌是光能自养型生物,其光合作用的场所是叶绿体
【解析】选C。细菌属于原核生物,其细胞中无细胞核,A项错误。原核细胞中无线粒体,所以不可能由线粒体提供能量,B项错误。无论是原核细胞还是真核细胞,都含有核糖体,核糖体是蛋白质合成的场所,C项正确。据题意可知,该细菌可以利用色素吸收利用光能合成有机物,所以属于光能自养型生物,但其细胞结构中无叶绿体,D项错误。
【互动探究】
(1)能否用纤维素酶破坏这种罕见细菌的细胞壁?
提示:不能。细菌的细胞壁成分不是纤维素。
(2)该细菌的遗传是否遵循孟德尔遗传规律?
提示:不遵循。细菌属于原核生物,没有染色体结构,只能进行无性生殖,因此该细菌的遗传不遵循孟德尔遗传规律。
【变式训练】下列有关绿藻和蓝细菌的叙述正确的是( )
A.蓝细菌是好氧藻类,其生命活动所需能量主要由线粒体提供
B.蓝细菌属于生态系统中的生产者,光合作用的场所是叶绿体
C.两者均含有叶绿素,但后者没有叶绿体
D.两者均能进行光合作用,但前者没有线粒体
【解析】选C。绿藻为真核生物,含有叶绿体和线粒体;蓝细菌为原核生物,没有叶绿体和线粒体等复杂细胞器,但两者都能进行光合作用和需氧呼吸。
1.下列生物或结构的化学成分,最相似的是 ( )
A.细菌和酵母菌 B.烟草花叶病毒和核糖体
C.蓝细菌和衣藻 D.肺炎双球菌和噬菌体
【解析】选B。细菌、蓝细菌属于原核生物,酵母菌、衣藻属于单细胞真核生物,原核细胞和真核细胞在化学成分上有许多差异,如细胞壁成分。烟草花叶病毒和核糖体都由RNA和蛋白质构成。肺炎双球菌属于原核生物,噬菌体是病毒,没有细胞结构,在组成上差异较大。
2.某同学在高倍显微镜下连续观察菠菜叶肉细胞、番茄果肉细胞、洋葱鳞片叶外表皮细胞和根尖分生区细胞,对比大肠杆菌的细胞结构,他得出以下四点不同,你认为其中对于细胞分类最重要的是( )
A.大肠杆菌无叶绿体
B.大肠杆菌细胞结构简单
C.大肠杆菌没有核被膜包被的细胞核
D.大肠杆菌细胞体积小
【解析】选C。该同学观察的四种植物细胞都是真核细胞,对比大肠杆菌的细胞结构,两类细胞最重要的区别是大肠杆菌为原核细胞,没有核被膜包被的细胞核。
3.下列关于细胞核的叙述,不正确的是( )
A.细胞核内存在易被碱性染料染成深色的物质
B.核仁是与核糖体形成有关的细胞器
C.核孔复合体是mRNA、酶等大分子物质进出细胞核的通道
D.核被膜的基本骨架是脂双层
【解析】选B。核仁与核糖体的形成有关,但核仁不是细胞器。核孔复合体是大分子物质进出细胞核的通道。生物膜的基本骨架是脂双层。
4.如图是用动物受精卵所做的实验。下列说法不正确的
是( )
A.提取受精卵的核单独培养不久消失,说明细胞核离开细胞质不能生存
B.把去掉核的细胞单独培养不久消失,说明细胞质离开细胞核不能生存
C.该实验说明只要保持细胞核的完整性,细胞就能正常地进行生命活动
D.细胞核是细胞代谢的控制中心
【解析】选C。由图可知:将细胞核从细胞中取出,得到的细胞核和去掉细胞核的细胞都会消失,如果在去核细胞内重新植入细胞核,细胞能够繁殖,这说明细胞核离开细胞质不能生存,细胞质离开细胞核后也不能生存,故A、B两项均正确。细胞核是细胞代谢的控制中心,故D项正确。对细胞而言,保持细胞的完整性,才能确保其各种生命活动的正常进行。
5.如图为细胞核的结构模式图。下列相关叙述错误的是( )
A.2为核被膜,属于双层膜结构
B.3为核仁,是遗传物质(DNA)的贮存场所
C.4为染色质,在细胞分裂时会螺旋变粗成为染色体
D.1为核孔复合体,是大分子物质出入细胞核的通道
【解析】选B。图中2为核被膜,包括内、外两层膜。3为核仁,与核糖体的形成有关,但其中没有DNA成分,所以B错。染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。1为核被膜上的核孔复合体,是大分子物质出入细胞核的通道。
6.下列关于原核生物的叙述,不正确的是( )
A.硝化细菌无线粒体,但能进行需氧呼吸
B.蓝细菌无叶绿体,但可以进行光合作用
C.根瘤菌无中心体,但可以进行有丝分裂
D.乳酸菌没有核被膜、核仁,但能进行转录和翻译
【解析】选C。硝化细菌进行需氧呼吸的场所在细胞膜的内侧;蓝细菌含有光合色素,能进行光合作用;乳酸菌含有DNA和核糖体,能进行转录和翻译;根瘤菌是原核生物,不能进行有丝分裂。
7.如图为真核细胞的部分结构示意图,请据图分析回答下列
问题:
(1)核被膜由 层磷脂分子组成,其核外膜与 膜相连,从而加强了细胞核与细胞质的联系。
(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是[ ] 。
(3)与核糖体组装有关的结构是[ ] 。
(4)图中②的主要成分是 ,可分别用 来鉴定。
(5)若该细胞为皮肤生发层细胞,则该细胞处于有丝分裂的____
期。
【解析】图中①是核糖体,②是染色质,③是高尔基体,④是核仁,⑤是核被膜,⑥是核孔复合体,⑦是中心体,⑧是内质网。核被膜是双层膜,每层膜由2层磷脂分子组成,核外膜与内质网膜相连。核孔复合体是大分子物质进出细胞核的通道。核仁与核糖体的形成有关。染色质的主要成分是DNA和蛋白质。在细胞周期中,只有间期才有完整的核被膜、核仁存在。
答案:(1)4 内质网 (2)[⑥]核孔复合体
(3)[④]核仁
(4)蛋白质和DNA 双缩脲试剂、甲基绿 (5)间
8.下列关于人体细胞代谢场所的叙述,正确的是( )
A.乳酸产生的场所是线粒体
B.雌激素合成的场所是核糖体
C.血红蛋白合成的场所是高尔基体
D.胰岛素基因转录的场所主要是细胞核
【解析】选D。A项,乳酸为厌氧呼吸产物,在细胞溶胶中产生;B项,雌激素的本质是脂质,而不是蛋白质,不在核糖体上合成;C项,血红蛋白为蛋白质,在核糖体上合成;D项,转录主要发生在细胞核。
9.下列关于原核生物和真核生物的叙述,
正确的是( )
A.原核生物细胞无线粒体,不能进行需氧呼吸
B.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝
分裂
C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D.真核生物细胞具有细胞膜系统(生物膜系统),有利于细胞代谢有序进行
【解析】选D。A项,有些原核生物细胞虽无线粒体,但有需氧呼吸酶,可以进行需氧呼吸,如好氧细菌。B项,真核生物细胞主要进行有丝分裂,个别真核生物细胞也可以进行无丝分裂,如蛙的红细胞,原核生物细胞分裂方式为二分裂。C项,真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA,部分病毒以RNA为遗传物质。D项,真核生物细胞具有细胞膜系统(生物膜系统),将细胞划分为不同区域,有利于细胞代谢有序进行。
【易错提醒】
(1)无线粒体≠不能进行需氧呼吸:原核生物无线粒体,但大多数能进行需氧呼吸。
(2)二分裂(原核细胞)≠无丝分裂(真核细胞):原核细胞是二分裂方式,少数真核细胞进行无丝分裂,如蛙的红细胞。
10.下列有关细胞的叙述,正确的是( )
A.病毒是一类具有细胞结构的生物
B.蓝细菌具有细胞核且DNA分子呈环状
C.人体所有细胞的细胞周期持续时间相同
D.内质网膜和高尔基体膜都具有流动性
【解析】选D。病毒不具有细胞结构,必须寄生在活细胞内才能生活,所以A项错误。蓝细菌为原核生物,不具有核被膜包被的细胞核,不具有染色体,DNA分子裸露,为环状的DNA分子,所以B项错误。只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,不同细胞的细胞周期不同,细胞周期还受环境因素的影响,所以C项错误。生物膜的结构特点是相同的,内质网膜、高尔基体膜和细胞膜一样也具有流动性,所以D项正确。