高考生物一轮复习 133 细胞核——系统的控制中心精品课件 新人教版　.ppt

第3节细胞核 系统的控制中心 自我校对 核膜 dna和蛋白质 遗传信息的载体 同一种物质在不同时期的两种存在状态 核糖体rna 核糖体 核孔 物质交换和信息交流 遗传信息库 代谢和遗传 自我调控 高度有序 结构 代谢和遗传 简化的概括性 定量 概念 数学 材料用具 思一思 通过核孔 不需穿过膜结构 故为0层 议一议 1 哺乳动物成熟的红细胞和植物的筛管细胞无细胞核 双小核草履虫和肝细胞都有两个细胞核 人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个 2 使红细胞内空间较大 利于储存较多的血红蛋白 以运输较多的氧气 议一议 物理模型 是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 如dna的双螺旋结构模型 概念模型 是以抽象文字或化学方程式等形式表示一个实体的内部关系 如光合作用概念及表示式 数学模型 是以数学方程 图表等形式来表达一个实体的内部功能 如2n 种群数量变化的 j型曲线 s型曲线 细胞分裂时染色体 dna变化的坐标曲线 一 细胞核的结构与功能1 核膜 1 结构 核膜是双层膜 外膜上附有许多核糖体 常与内质网相连 其上有核孔 是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道 在代谢旺盛的细胞中 核孔的数目较多 2 化学成分 主要是脂质分子和蛋白质分子 3 功能 起屏障作用 把核物质与细胞质分隔开 控制细胞核与细胞质之间信息交流和物质交换 2 核仁参与rna的合成以及形成核糖体的场所 在有丝分裂过程中 核仁有规律地消失和重建 3 染色质细胞核中能被碱性染料染成深色的物质 其主要成分是dna和蛋白质 染色质与染色体的关系如下 特别提醒 能将染色质 染色体 染成深色的染料有苏木精 龙胆紫 醋酸洋红等碱性染料 细胞核内的液体叫核液 或核基质 跟踪训练1关于细胞核结构与功能的统一性的叙述中 正确的是 a 真核细胞核膜上有核孔 dna等大分子物质可以通过核孔进入细胞质b 原核细胞的核膜也具有两层膜 利于控制物质的进出c 核仁中的dna控制着细胞代谢d 染色质上的dna贮存着大量的遗传信息 思路点拨 本题主要考查细胞核结构特点和功能 解答本题时要明确 核膜具有双层膜结构 有核孔 核内有核仁 染色质等 原核细胞无成形的细胞核 解析 逐项分析如下 答案 d 二 细胞是一个统一的整体细胞既是生物体结构的基本单位 也是生物体代谢和遗传的基本单位 细胞作为基本的生命系统 其结构复杂而精巧 各组分之间分工合作成为一个整体 使生命活动能够在变化的环境中自我调控 高度有序地进行 细胞的整体性具体体现在 1 从结构上看细胞的各个组成部分是相互联系的 如各种细胞器之间存在着直接或间接的联系 内质网广泛分布在细胞质中 连接着各种不同的细胞器 同时内质网内连核膜 外接细胞膜 将细胞膜 细胞质 细胞核连为一体 2 从功能上看细胞的不同结构虽具不同生理功能 但却是协调合作的 如蛋白质类分泌物的合成和分泌是由核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 细胞膜等结构协调完成的 3 从调控上看细胞核是代谢的调控中心 细胞核内的dna通过控制蛋白质等物质的合成调控细胞内的生命活动 4 从与外界的关系上看细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质和能量的交换与信息交流 而与外界环境直接接触的细胞要与外界环境进行物质和能量的交换与信息交流 因此 细胞与外界环境之间形成一个统一的整体 细胞的整体性是几十亿年进化的产物 特别提醒细胞核和细胞质具有相互依存和相互制约的关系 细胞质为细胞核提供物质和能量 而细胞核控制着细胞的代谢和遗传 即生物的性状主要是由细胞核控制的 跟踪训练2细胞是一个有机的统一整体 下列叙述与这一观点不相符的是 a 细胞只有保持完整性 才能正常地完成各项生命活动b 病毒没有细胞结构 病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成c 离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动d 离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动 解析 各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中 才能完成各自的生命活动 离开了细胞的各种细胞器 都不能独立地完成各自的生命活动 病毒不具有细胞结构 但病毒的一切生命活动只有在宿主细胞内才能完成 从这一意义上可以说 细胞是生物体结构和功能的基本单位 答案 c方法技巧 本题考查细胞结构与功能的统一性 解答本题时 应从细胞结构与功能相适应的观点和细胞整体性的观点去分析 题型一细胞核的结构和功能的综合分析 例1 观察如图所示的模式图 相关说法不正确的是 a 图中3为核仁 代谢旺盛的细胞中核仁较大b 图中2为核孔 通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换 还可实现信息交流c 图中4为核膜 它是一种双层生物膜 可将核内物质与细胞质分开d 图中1为染色质 该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同 均为dna分子 标准解答 用表格形式对本题逐项分析如下 答案 d 变式训练 2011 浙江临海测试 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核 发现其新陈代谢减弱 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 a 细胞核是细胞生命活动的控制中心b 细胞核是遗传物质储存和复制的场所c 细胞核是细胞遗传特性的控制中心d 细胞核是细胞代谢的主要场所 解析 去核则代谢减弱 植入新核后代谢恢复正常 即细胞核的有无决定了生命活动能否正常进行 说明细胞核与细胞的代谢有关 是细胞代谢活动的控制中心 从本题的信息中不能确定细胞核是遗传物质储存和复制的场所以及是细胞遗传特性的控制中心等 答案 a 答案 a误区点拨 细胞核是细胞的核心 但是并非细胞只要失去细胞核就马上死亡 失去细胞核的细胞仍然有生命 只是生命不可以长时间维持而已 例如哺乳动物成熟的红细胞为适于运输氧气 在进化的过程中失去了细胞核和所有的细胞器 而腾出了细胞内足够的空间给血红蛋白 题型二细胞核与细胞质间的关系 例2 汉麦林 hammerlim 做过如下实验 将单细胞的地中海杯状藻切成1 2 3三段 如图a 将这三段置于海水中培养一段时间后 结果如图b d g所示 将d段再切断 e段继续培养将不能再生第二杯 如图所示 1 能由f再生出一个完整细胞的原因是 2 能由c再生一杯的原因是 3 不能由e再生第二杯的原因是 4 这个实验说明 自主解答 1 f中含有细胞核 细胞核能控制生物的遗传和代谢 因此能再生出一个完整的细胞 2 3 c中含有mrna等物质 可指导相关蛋白质的合成 因此可再生一杯 但mrna在细胞内不断被降解 由于e无细胞核 不能再合成新的mrna 因此不能再生第二杯 4 由b d g对比可说明决定杯状藻形态发生的物质可能来自于细胞核 答案 1 细胞核 或f部位 含有决定杯状藻形态的全部遗传信息 2 含有决定杯状藻形态发生的物质 3 没有决定杯状藻形态发生的物质 4 决定杯状藻形态发生的物质 或遗传信息 来自于细胞核 互动探究 若要进一步证明杯状藻的藻杯形态的发生是由细胞核决定的 应如何补充实验 提示 将f的核去除 不能再生 而将细胞核重新植入后 又可再生 一 选择题1 2010 江苏高考 下列关于人体细胞结构和功能的叙述 错误的是 a 在mrna合成的同时就会有多个核糖体结合到mrna上b 唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多c 核孔是生物大分子可以选择性进出的通道d 吸收和转运营养物质时 小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端 解析 本题综合考查人体细胞的结构和功能 意在考查考生对结构与功能相适应的理解及知识分析与应用能力 真核细胞基因转录产生mrna之后 要对mrna进行加工形成成熟的mrna 成熟的mrna才可以与核糖体结合翻译产生蛋白质 唾液腺细胞与胰腺细胞都能合成分泌较多的分泌蛋白 因此它们所含的高尔基体数量较多 核孔是核质之间大分子运输的通道 但具有选择性 如细胞核中的dna分子不能通过核孔进入细胞质 小肠绒毛上皮细胞吸收和转运某些营养物质时需要消耗atp 线粒体是atp的主要产生场所 答案 a 2 2010 福建高考 下列有关造血干细胞中物质运输的途径 可能存在的是 a 吸收的葡萄糖 细胞膜 细胞质基质 线粒体b 合成的细胞膜蛋白 高尔基体 核糖体 细胞膜c 转录的mrna 细胞核 细胞质基质 高尔基体d 合成的dna聚合酶 核糖体 细胞质基质 细胞核 解析 本题考查造血干细胞中葡萄糖 细胞膜蛋白 mrna和dna聚合酶的运输途径 意在考查考生对葡萄糖的氧化分解途径 细胞膜蛋白的合成和运输途径 mrna和dna聚合酶的合成场所和起作用的部位等知识的掌握和理解情况 通过细胞膜进入造血干细胞内的葡萄糖 在细胞质基质中被分解成丙酮酸 在有氧气存在的情况下 丙酮酸进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二和第三阶段 因此葡萄糖是不进入线粒体的 故a错误 分泌蛋白在核糖体上合成后 经过内质网的加工后进入高尔基体中进行加工和包装 然后以胞吐的方式通过细胞膜排出细胞外 而细胞膜蛋白在核糖体上合成后 通过细胞质基质 到达细胞膜 故b错误 mrna主要在细胞核中形成 通过核膜上的核孔进入细胞质基质中 然后与核糖体结合 作为合成蛋白质的模板 故c错误 dna聚合酶的化学本质是蛋白质 在核糖体上合成后 通过细胞质基质到达核膜处 通过核孔进入细胞核 用于dna的复制 故d正确 答案 d 3 2010 北京高考 下列对生物细胞代谢活动的描述 不正确的是 a 大肠杆菌在拟核区转录信使rnab 乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸c 衣藻进行光合作用的场所是叶绿体d 酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质 解析 本题考查细胞代谢活动 意在考查考生对原核细胞与真核细胞结构和功能的理解 大肠杆菌属于原核生物 没有成形的细胞核 其转录过程发生在拟核中 乳酸杆菌产生乳酸是无氧呼吸过程 发生在细胞质基质中 衣藻是单细胞绿藻 属于真核生物 其杯状叶绿体是光合作用的场所 酵母菌属于真核生物 其高尔基体的作用是参与细胞的分泌活动 将内质网合成的多种蛋白质进行加工 如糖基化等 分类与包装 并分门别类地运送到细胞的特定部位或分泌到细胞外 蛋白质是在核糖体上合成的 答案 d 4 2010 重庆高考 下列有关细胞结构和功能的叙述 正确的是 a 在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成b 在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体c 分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工d 质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构 解析 本题主要以细胞器 质粒 分泌蛋白 有丝分裂为载体 考查细胞的结构和功能 意在考查考生的理解能力 高尔基体与植物细胞有丝分裂中细胞壁的形成有关 故a正确 动物细胞分裂期才能观察到纺锤体和中心体 故b错误 分泌蛋白是在内质网和高尔基体中进行加工的 故c错误 质粒是一种小型环状的dna分子 没有外膜 故d错误 答案 a 5 2010 四川高考 与酵母菌相比 硝化细菌具有的特点是 a 无线粒体 只能通过无氧呼吸获得能量b 无固氮酶 只能以含氮有机物作为氮源c 无细胞核 只能通过出芽生殖方式繁殖后代d 无染色体 只能在dna水平产生可遗传变异 解析 本题考查真核细胞和原核细胞的结构特点 代谢类型 生殖方式及遗传与变异 意在考查考生理解生物学知识的能力 与酵母菌 真核生物 相比 硝化细菌 原核生物 无线粒体 是需氧型生物 没有固氮酶 其氮源为无机氮源nh3 没有细胞核 通过二分裂方式繁殖后代 没有染色体 其可遗传变异只能来自dna水平的基因突变 答案 d 6 2009 山东理综 真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关 以下细胞中核孔数目最少的是 a 胰岛细胞b 造血干细胞c 效应b细胞 浆细胞 d 口腔上皮细胞 解析 核孔是mrna进入细胞质的通道 在代谢旺盛的细胞中 由于要合成较多的蛋白质 也就需要较多的mrna 核孔数目自然多 胰岛细胞 效应b细胞 浆细胞 和造血干细胞都能合成较多的蛋白质 所以核孔数目多 而口腔上皮细胞高度分化 不分裂且合成蛋白质较少 核孔数目最少 答案 d 二 简答题7 机体受病原体刺激后 免疫系统会产生相应抗体 请回答下列问题 1 在受刺激的 细胞内 转录为mrna mrna通过 进入细胞质 在细胞质内的核糖体上合成抗体蛋白 此过程中mrna携带的信息是如何通过trna准确表达的 2 此过程所需的能量由细胞内何种结构产生 3 该细胞核内何种结构被破坏 上述抗体合成将不能正常进行 原因是 解析 本题考查对细胞器的结构与功能 细胞器之间的协调配合以及遗传信息的表达等基本知识的理解和掌握 考查对抗体的化学本质和来源的了解 以及综合运用基础知识的能力 1 b细胞受抗原刺激后增殖分化为效应b 浆 细胞 其中的抗体蛋白基因转录为mrna 通过核孔进入细胞质中 与细胞质中的核糖体结合 trna识别并运载氨基酸 每个trna一端的3个碱基 反密码子 与mrna上的密码子互补配对 从而合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 2 细胞呼吸可提供该过程所需的atp 产生atp的结构为细胞质基质和线粒体 3 细胞核的组成结构包括核膜 核孔 染色质和核仁等 其中核仁与某种rna的合成和核糖体的形成有关 答案 1 效应b 浆 抗体基因核孔trna一端携带特定氨基酸 另一端的反密码子与mrna上的密码子互补配对 2 线粒体和细胞质基质 3 核仁核仁与某种rna的合成和核糖体的形成有关 或抗体基因缺少模板 8 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 细胞核是由 和 等部分构成的 2 细胞中大分子物质进出细胞核的通道是 3 核膜由 层膜组成 其 层膜与 膜相连 从而加强了 与 在生命活动过程中的联系 4 细胞核的生理功能是 的场所 是细胞 和 的控制中心 在细胞的各项生命活动中起着 作用 5 在 填 原核 或 真核 细胞中 使用 显微镜可以看到此图所表示的结构 解析 用电子显微镜观察真核细胞 可以看到细胞核由核膜 核仁 染色质 核液等部分构成 核膜上有核孔 是细胞中大分子物质进出细胞核的通道 核膜由两层膜组成 外层膜与内质网膜相连 加强了核质之间的联系 细胞核是遗传信息库 是细胞代谢和遗传的控制中心 答案 1 核液 染色质 核仁 核膜 2 核孔 3 两外 内质网细胞核细胞质 4 遗传物质储存和复制代谢遗传决定性 5 真核电子 探究课题 探究细胞核功能实验的分析理论归纳1 黑白美西螈核移植实验 1 实验过程 2 实验结论 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制 3 实验分析 该实验无对照组 可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照 2 蝾螈受精卵横缢实验 1 实验过程 2 实验结论 蝾螈的细胞分裂 分化受细胞核控制 3 实验分析 该实验既有相互对照 又有自身前后对照 3 变形虫切割实验 2 实验结论 变形虫的分裂 生长 再生 对刺激的反应等生命活动受细胞核控制 3 实验分析 该实验既有相互对照 又有自身前后对照 1 实验过程 4 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 4 实验分析 伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用 从而证明是细胞核控制伞藻 帽 的形状 专题感悟1 2011 莱芜五中