细胞核的结构和功能-初升高生物学教材衔接

生物学初高教材衔接——细胞核的结构和功能初中阶段要求高中阶段要求衔接要点1.掌握细胞核的基础定位：动物细胞、植物细胞共有的核心结构，是细胞的控制中心2.掌握细胞核的核心基础功能：内含遗传物质，是遗传信息库，控制生物的生长、发育和遗传3.了解克隆羊多莉实验的结论，明确细胞核是遗传的控制中心4.了解染色体、DNA、基因的基础关系：染色体由DNA和蛋白质组成，基因是有遗传效应的DNA片段1.掌握细胞核的四大核心结构：核膜、核孔、核仁、染色质的结构与对应功能2.理解染色质与染色体的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态3.掌握细胞核的核心功能：遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心4.理解结构与功能相适应的核心生物学逻辑，建立细胞是统一整体的认知1.认知升级从初中细胞核的基础功能记忆，升级到细胞核的完整结构体系、结构与功能的对应关系的深度理解2.思维转变从单一的知识点记忆，转向建立结构与功能相适应局部与整体相统一的核心生物学思维3.能力构建能运用细胞核的相关知识解释遗传、细胞代谢相关的生命现象，为高中遗传变异、细胞分裂等核心内容奠定基础回顾初中细胞核是控制中心1.小羊多莉的身世（1）克隆过程（2）结果：小羊多莉与供核母羊几乎一模一样（3）结论：细胞中的遗传信息储存在细胞核中2.细胞核的功能细胞核控制着生物的发育和遗传，细胞核中储存遗传信息的物质——DNA衔接高中一、细胞核的功能1.实验一：黑白美西螈核移植实验（1）该实验中，黑美西螈提供细胞核，白美西螈提供细胞质、细胞膜等结构，结果后代全部发育成黑色的（2）实验一说明美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的2.实验二：蝾螈受精卵横缢实验（1）甲组实验中，A部分无细胞核，不会分裂；B部分有细胞核，会分裂（2）乙组实验中，从B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有细胞核，细胞会分裂，但会慢一些；B部分有细胞核，会分裂（3）经对照分析可以看出，细胞核控制着细胞的分裂、分化。蝾螈受精卵的横缢实验说明：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化3.实验三：变形虫切割实验（1）由实验三可知，变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开细胞核（2）通过变形虫的切割实验得出：细胞核是细胞生命活动的控制中心4.实验四：伞藻嫁接、核移植实验实验四中，不论在嫁接实验还是在核移植实验中，新长出的伞帽都跟提供细胞核的伞藻的伞帽相同。所以生物体形态结构的构建主要与细胞核有关5.细胞核与细胞质的关系存活时间原因分析单独的细胞核很快死亡缺乏细胞质提供的营养和能量单独的细胞质存活一段时间后死亡细胞质中由细胞核控制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用细胞核+细胞质正常生活细胞核与细胞质是相互依存的统一整体二、细胞核的结构1.分布（1）除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。（2）原核细胞无细胞核2.细胞核的结构（1）核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开（2）核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（3）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关（4）染色质①物质组成：主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA是遗传信息的载体②形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色③与染色体的关系：是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心细胞在生命系统中的地位（1）结构特点①细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧②各组分之间分工合作成为一个统一的整体（2）地位：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5.模型构建（1）概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种概括性的描述（2）类型：物理模型、概念模型、数学模型等（3）举例：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征1.细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验（如图）进行探究；①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半（a）停止分裂，有核的一半（b）能继续分裂；②b部分分裂到16~32个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。下列叙述中不正确的是（）A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B.实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组C.实验②中，a部分的操作与实验①中的a部分形成对照D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关2.细胞核是细胞的控制中心，是遗传物质DNA的主要分布场所。据图分析，下列观点错误的是（）A.图中1和5的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密B.图中2为核孔，可以实现核质之间的物质交换和信息交流C.图中3控制细胞生命活动，因为细胞核是细胞代谢的主要场所D.若该细胞核内的4被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行3.细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这一结论的论据的是（）A.细胞核位于细胞的正中央B.细胞核是遗传物质储存和复制的场所C.细胞核控制细胞的代谢和遗传D.真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中4.观察如图所示的模式图，下列叙述错误的是（）A.图中1为染色质，主要由DNA和蛋白质组成B.图中2为核膜，由双层膜构成C.图中3为核孔，是DNA和蛋白质进出的通道D.图中4为核仁，与某种RNA的合成有关5.关于教材中探究细胞核的功能的相关实验，下列叙述错误的是（）A.美西螈核移植实验既不能证明白色美西螈的细胞质在肤色形成中发挥一定作用，也不能证明白色美西螈的细胞质在肤色形成中不发挥作用B.美西螈核移植实验中，为使实验结论更加准确，应再增加一组将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中的实验C.伞藻嫁接实验可以充分说明细胞核控制伞藻形状D.变形虫切割实验说明细胞核是生命活动的控制中心6.下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是（）A.核仁与核糖体中RNA的合成及核糖体的形成有关B.染色质和染色体是两种不同的物质C.核孔是DNA、RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性D.核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分隔开7.如图是细胞核模型图，①~⑤表示细胞核的各种结构，⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是（）A.②③是生物膜的一部分 B.⑦的形成与结构⑤无关C.⑥可以与②直接相连 D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦8.关于细胞核的叙述，正确的是（）A.所有真核细胞都有细胞核，有些细胞的细胞核不止一个B.染色体和染色质是相同物质在相同时期的不同状态C.核膜与细胞膜都属于生物膜系统，二者都具有双层膜结构D.人口腔上皮细胞的核孔数量比唾液腺细胞的核孔数量少9.细胞核是遗传物质的主要存在部位，在细胞的代谢、生长、分化过程中起着重要的作用。下列与细胞核相关的叙述中，错误的是（）A.核膜为双层膜结构，外膜与高尔基体膜直接相连，属于生物膜系统B.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心C.mRNA通过核孔运出细胞核时，需要消耗能量D.代谢旺盛的细胞，其核孔数目较多，核仁较大10.核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，又被称为核孔复合物，其选择性输送机制由中央运输蛋白决定（如图所示）。核孔复合物发生运输障碍会导致疾病，如心房颤动。下列有关说法错误的是（）A.核孔复合物的合成需要核糖体B.心房颤动可能与核质间的物质交换和信息交流异常有关C.大分子物质均不能通过核孔复合物进出细胞核D.核孔复合物对物质的运输具有选择性11.图表示变形虫的切割和核移椬实验。该实验不能得出的结论是（）A.细胞核是遗传物质储存和复制的场所B.细胞核是细胞代谢的控制中心C.细胞核和细胞质相互依存，相互影响D.细胞结构的完整性是细胞生存的基础12.如图为细胞核及其周围部分结构示意图，下列说法错误的是（）A.图中⑤是双层膜，把核内物质与细胞质分开B.图中②为核孔，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流C.图中③主要由RNA和蛋白质组成，可被碱性染料染成深色D.若该细胞核内的④被破坏，该细胞中蛋白质的合成将不能正常进行13.有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”或者细胞的“控制中心”。下列事实不能说明这一观点的是（）A.克隆牛的性状与提供细胞核的母牛的性状几乎是一模一样的B.细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化形成染色体C.细胞核中含有DNA，而DNA上储存着遗传信息D.失去细胞核的变形虫不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应14.细胞核是真核细胞进行生命活动不可缺少的。某同学以动物受精卵和伞藻为实验材料，进行了下列实验。请回答下列问题。受精卵实验处理①去质留核②③质核重组实验结果ABC注：质核重组是指将一个受精卵的细胞核移植到另一个去核受精卵的细胞中（1）实验处理②为________。（2）预测三种处理条件下细胞的代谢情况，若用“能生活”或“不能生活”来描述实验结果，则实验结果为“不能生活”的是________（填字母）。（3）细胞核在整个细胞中的地位可阐述为________。（4）伞藻和发菜均能进行光合作用，与发菜相比，伞藻在细胞结构上最主要的特点是________。该同学将乙伞藻的细胞核与伞帽去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙伞藻，移植后伞藻的形态是________（填字母）。15.如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。（1）结构[5]是核膜，由________层磷脂分子构成，能与[1]________直接相连，反映了生物膜在结构上的联系。（2）大分子类物质通过结构[2]________进入细胞核，不同类型的细胞其数量不同，代谢旺盛的细胞中数量________（填“较多”或“较少”），核孔的功能是________。（3）结构[3]________是遗传物质的主要载体，易被碱性染料染成深色，主要组成成分是________。（4）结构[4]是________，与________有关。答案及解析1.答案：D解析：A、有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；B、实验①中，a部分无核不分裂也不能长大与b有核部分对照，因此b是对照组，B正确；C、实验②中，a部分植入核后开始分裂、分化，与实验①中a部分无核不分裂形成对照，C正确；D、整个实验并没有涉及细胞的寿命，不能证明细胞核与细胞寿命的关系，D错误。故选D。2.答案：C解析：图中1是内质网，5是核膜，二者连通使细胞质和核内物质联系更紧密，A正确；2是核孔，可实现核质之间的物质交换和信息交流，B正确；3是染色质（含DNA），控制细胞生命活动，但细胞代谢的主要场所是细胞质基质，C错误；4是核仁，与核糖体的形成有关，核仁被破坏会影响核糖体合成，进而影响蛋白质合成，D正确。故选C。3.答案：A解析：细胞核是遗传物质储存和复制的场所，真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中，细胞核控制细胞的代谢和遗传，这些都能说明细胞核是细胞的控制中心；细胞核位于细胞的正中央并不能作为细胞核是细胞控制中心的论据，细胞核的功能与位置无关。故选A。4.答案：C解析：1为染色质，含DNA和蛋白质，A正确；2为核膜，是双层膜，B正确；3为核孔，DNA不能出细胞核，C错误；4为核仁，与rRNA合成有关，D正确。故选C。5.答案：C解析：A、美西螈核移植实验能证明细胞核在肤色形成中起作用，但无法确定细胞质有没有作用，A正确；B、为使实验结论更加准确，应再增加一组相互对照，将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中，B正确；C、伞藻嫁接实验无法排除假根中其他物质的影响，需要补充核移植实验来证明，C错误；D、变形虫切割实验通过有核与无核的对比，可以说明细胞核是生命活动的控制中心，D正确。故选C。6.答案：A解析：A、核仁与核糖体中某种RNA的合成及核糖体的形成有关，A正确；B、染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态，B错误；C、DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误；D、核膜是双层膜，D错误。故选A。7.答案：B解析：图中②和③分别表示核膜的外膜和内膜，属于生物膜的一部分，A正确；⑤是核仁，与核糖体（⑦）的形成有关，B错误；由图可知，内质网（⑥）与②直接相连C正确；分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，经内质网、高尔基体加工后，分泌到细胞外，D正确。8.答案：D解析：不是所有的真核细胞都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞，A错误；染色体和染色质是相同物质在不同时期的两种存在状态，B错误；核膜具有双层膜结构，而细胞膜是单层膜，C错误；唾液腺细胞分泌唾液，细胞代谢比口腔上皮细胞旺盛，因此其核孔数量多于口腔上皮细胞，D正确。9.答案：A解析：本题主要考查细胞核的结构与功能。生物膜系统主要包括细胞膜、细胞器膜、核膜，核膜具有双层膜，外膜与内质网膜直接相连，A错误；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，B正确；mRNA是在细胞核内合成的大分子物质，通过核孔运出细胞核，需要消耗能量，C正确；核孔是细胞核和细胞质之间物质交换、信息交流的通道，代谢旺盛的细胞，其核孔数目较多，核仁较大，D正确。10.答案：C解析：A（√）由题意可知，核孔复合物是由蛋白质形成的结构，蛋白质是在核糖体上合成的，故核孔复合物的合成需要核糖体；B（√）核孔是大分子物质进出细胞核的通道，核孔的存在有助于实现细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流，核孔复合物发生运输障碍会导致心房颤动等疾病，由此可推知心房颤动可能与核质间的物质交换和信息交流异常有关；C（×）大分子物质（如蛋白质、RNA等）能通过核孔复合物进出细胞核；D（√）由题意可知，核孔复合物具有选择性输送机制，即核孔复合物对物质的运输具有选择性。11.答案：A解析：由实验可见，具有细胞核，变形成虫才能生长、分裂、摄食、对刺激有反应，即正常进行生命活动，说明细胞核是细胞代谢的控制中心，综上所述BCD正确；A错误；12.答案：C解析：A（√）图中⑤是核膜，核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开；B（√）图中②为核孔，能够实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；C（×）图中③为染色质，它的主要成分是DNA和蛋白质，是DNA的主要载体，可被碱性染料染成深色；D（√）核仁与核糖体的形成有关，若该细胞核内的④核仁被破坏，该细胞中蛋白质的合成将不能正常进行。13.答案：B解析：A（不符合题意）克隆牛的性状与提供细胞核的母牛的性状几乎是一模一样的，说明了克隆牛的性状由细胞核决定；B（符合题意）细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化形成染色体，只是细胞结构在形态上的改变，不能说明细胞核对细胞的控制作用；C（不符合题意）细胞核中含有DNA，而DNA储存着遗传