备课素材：有丝分裂中核膜的解体和重建-高一上学期生物人教版必修1

学科网（北京）股份有限公司

有丝分裂中核膜的解体和重建

高中生物学教材提到，有丝分裂过程中，核膜前期解体。末期重新形成。

那么，有丝分裂过程中核膜有规律地解体和重建过程怎么发生的？

要了解有丝分裂过程中核膜有规律地解体和重建过程，首先要了解核被膜的结构，其次是和解体重建有着密切关系的核纤层。

1.核被膜的结构

核被膜的结构比较复杂,它由外核膜、内核膜、核周腔、核孔复合物和核纤层等5个部分组成。

内核膜的内表面有一层网络状纤维蛋白质，叫核纤层，可支持核膜。

核纤层由核纤肽构成，核纤肽分子量约60~80KD，是一类中间纤维，在哺乳类和鸟类中可分为A、B两型。

核纤层的作用有以下两个方面：

（1）保持核的形态：

是核被膜的支架，用高盐溶液、非离子去污剂和核酸酶去除大部分核物质，剩余的核纤层仍能维持核的轮廓。此外，核纤层与核骨架以及穿过核被膜的中间纤维相连，使胞质骨架和核骨架形成一连续网络结构。

（2）参与染色质和核的组装：

核纤层在细胞分裂时呈现出周期性的变化，在间期核中，核纤层提供了染色质（异染色质）在核周边锚定的位点。在前期结束时，核纤层被磷酸化，核膜解体。其中B型核纤肽与核膜残余小泡结合，A型溶于胞质中。在分裂末期，核纤肽去磷酸化重新组装，介导了核膜的重建。

在分裂期细胞，核纤层解体，以单体形式存在于胞质中。推测核纤层至少在高等真核细胞间期细胞核中是普遍存在的。但低等真核细胞中，尤其是单细胞真核生物中，是否存在核纤层结构和成分，尚有待探讨。

2.核纤层的变化

在细胞分裂过程中，核纤层发生解聚和重装配。分裂前期，核膜崩解，核纤层解聚，核纤层蛋白弥散到胞质中。

分裂末期，当核膜重现时，在染色体周围重装配，形成细胞的核纤层。细胞分裂期中，核纤层蛋白的磷酸化水平发生显著改变，分裂前期高度磷酸化，而末期则发生去磷酸化，提示磷酸化可能是分裂期中核纤层结构动态变化的调控因素，而核纤层蛋白磷酸化可能是分裂前期细胞内磷酸化级联放大反应的一个重要环节，这种磷酸化级联反应可以在时间上协调许多细胞结构在分裂期的重组。

核纤层与核膜、染色质及核孔复合体在结构上有密切联系，一般认为核纤层在细胞核中起支架作用，为核膜及染色质提供了结构支架。

例1、在真核生物的细胞周期中，核膜有规律地解体和重建。观察核膜被3H标记的变形虫的一个细胞周期，发现分裂期形成许多带放射性的单层小囊泡，分裂完成后，原有的放射性标记全部平均分配到两个子细胞的核膜中。下列相关分析中正确的是（）

A．核膜在间期裂解为许多小膜泡

B．子细胞的核膜完全来自于旧的核膜碎片

C．在核膜重建过程中，某些部位会发生内外膜的融合

D．分裂过程中放射性的小囊泡随机分配到细胞两极

解析：

核膜是在分裂前期裂解的，A错误；细胞分裂完成后，虽然子细胞的体积变小，但子细胞核仍与母细胞的核大小相近，故子细胞的核膜不是只来自于旧的核膜碎片，应含有新的成分，B错误；在由单层小囊泡相互融合以重建核膜的过程中，必然进行着核孔的构建，而核孔部位的内外膜是相互融合的，C正确；由题意，分裂完成后，原有的放射性标记全部平均分配到两个子细胞的核膜中，要达到原有核膜的“平均分配”，则由核膜裂解的放射性小膜泡，肯定会由某种特定的、严格的机制进行分配，以保证“平均分配”，而不能随机地分配到细胞两极，D错误。故答案为C。

例2、下图是有丝分裂时，核被膜的解体和再生示意图，据图分析，错误的是（

）

A.在细胞分裂前期，核膜解体形成的小泡在末期又形成子细胞的核膜

B.图中的染色体中的组蛋白的形成于G2期

C.核纤层与核内膜结合,有利于维持核膜的形状和大小

D.在子细胞核膜再生的过程中有内外膜的融合现象

解析：

在细胞分裂前期，核膜解体形成的小泡在末期又形成子细胞的核膜，A正确；有丝分裂间期分为G1、S、G2三个阶段，G1期主要是染色体蛋白质的合成，图中的染色体中的组蛋白的形成于G1期，B错误；核纤层与核内