資源簡介

(共61張PPT)
第4課時
遺傳信息主要儲存在細胞核中
課標要求
闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中。
1.細胞核的結構
歸納 夯實必備知識
DNA和蛋白質
DNA
核糖體中RNA
(1)上述結構中 在細胞周期中表現為周期性地消失和重建。
(2)核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝的關系：_____________________
。
核膜、核仁
代謝旺盛、蛋白質合成
量大的細胞中，核孔數量多，核仁較大
(3)細胞核中的遺傳物質分布于 上。
(4)哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等無細胞核，既不能生長也不能分裂；人工去核的細胞，一般也不能存活太久。
染色質
(5)有些細胞不只具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中的細胞核多達數百個。
(1)源于必修1 P50甲基綠—派洛寧染色液：細胞中的DNA主要分布在
中，RNA主要分布在細胞質中，可用甲基綠—派洛寧染色液染色鑒定， 與甲基綠結合呈綠色， 與派洛寧結合呈紅色。
(2)源于必修1 P52“邊做邊學”：模型分為 (如DNA雙螺旋結構模型)、概念模型(如種群的概念)和數學模型(如“J”型曲線、“S”型曲線，公式、表格等)。在設計并制作真核細胞亞顯微結構模型時， 應該是第一位的，其次才是模型的美觀與否。
細胞核
DNA
RNA
物理模型
科學性
2.細胞核的功能及功能探究
(1)實驗探究
①變形蟲切割實驗
細胞核可以調控細胞代謝過程
②傘藻移接實驗
菊花形
源于必修1 P51積極思維思考2
菊花形
帽傘藻
(2)細胞核的功能
細胞核不僅控制細胞的代謝過程，也控制著生物體的遺傳性狀，是細胞代謝和遺傳的 。
調控中心
易錯提醒
細胞代謝的主要場所是細胞質，細胞核是細胞代謝的調控中心。
考向一　細胞核的結構和功能
1.(多選)下列有關圖中的結構和功能的敘述，
正確的是
A.并非所有大分子物質都可通過④進出細胞核，
④可參與信息交流
B.所有真核細胞分裂過程中都會有①周期性地出現和消失
C.該結構是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的中心
D.②具有一定的流動性，RNA經過④需要穿過0層膜且需消耗能量
突破 強化關鍵能力
√
√
只有連續進行有絲分裂的細胞才具有細胞周期，才會出現①染色質、②核膜和③核仁周期性地出現和消失，B錯誤；
該結構為細胞核，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的調控中心，C錯誤。
2.核孔復合體位于核孔上，主要由核孔蛋白構成，是物質進出細胞核的通道。心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病機制是核孔復合體的運輸障礙。下列有關說法錯誤的是
A.核孔數量隨細胞種類以及細胞代謝狀況不同發生改變
B.核孔復合體從功能上來說具有雙向性，表現在既介導蛋白質的入核運輸，
又介導RNA等的出核運輸
C.核孔運輸障礙發生的根本原因可能是編碼核孔復合體的基因發生突變
所致
D.核膜由兩層磷脂分子組成，房顫的成因與核膜內外的信息交流異常有關
√
核孔是大分子物質進出細胞核的通道，能夠控制物質進出，核孔的數量因細胞種類及代謝狀況不同而有差別，A正確；
核孔運輸障礙發生的根本原因可能是編碼核孔復合體的基因發生突變，導致核孔復合體不能正常形成或功能異常，C正確；
核膜是雙層膜，由四層磷脂分子組成，D錯誤。
核孔復合體
延伸應用
(1)核孔復合體是核質交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸的蛋白質復合體。
(2)雙功能：①離子和水分子等小分子
物質可以通過被動運輸通過核孔復合體；②大分子通過自身的核定位信號和核孔復合體上的受體蛋白結合而實現主動運輸過程，而且核孔對大分子的進入具有選擇性。
(3)雙向性：既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA等出核運輸。
考向二　細胞核功能的實驗探究
3.如圖為傘藻嫁接實驗與傘藻核移植實驗示意圖，該實驗結果說明
A.生物體形態結構的建成主要與細胞質有關
B.細胞的分裂和分化是由細胞核控制的
C.細胞核是細胞代謝的中心
D.細胞核是細胞遺傳的調控中心
√
通過圖示可以看出，生物體形態結構的建成主要與細胞核有關，A錯誤；
傘藻是單細胞生物，不會涉及細胞分化，B錯誤；
細胞核是細胞代謝的調控中心，C錯誤。
4.有人把變形蟲的核取出，觀察無核變形蟲短期的一系列生理變化特點后，預測出a～d四個現象，并提出相應的推測理由①～④。請選出預測現象和推理均正確的一個組合
預測現象：a.失去核的變形蟲，雖然停止伸出偽足，但幾天后核將再生，能正常活動；
b.失去核的變形蟲，細胞質功能逐漸衰退，幾天內將死亡；
c.失去核的變形蟲，雖然會反復進行數次無絲分裂，但結果還是死亡；
d.除去核以后，細胞質活動反而暫時提高，因此細胞分裂將更加旺盛。
推測理由：①核能抑制細胞的過度分裂；
②沒有核的細胞也具備分裂的能力；
③如果沒有核，就不能制造出合成眾多蛋白質所必需的核酸；
④許多生物結構都有再生能力，核也能再生。
A.a與④　　　B.b與③　　　C.c與②　　　D.d與①
√
細胞核與細胞質的關系：細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，細胞質為細胞核提供能量和營養物質等。失去核的變形蟲由于不能制造出合成眾多蛋白質所必需的核酸，細胞的生命活動不能正常進行，如不能攝取食物，對外界刺激也不再發生反應，因而生存幾天后就會死亡。
重溫高考 真題演練
1.(2022·浙江6月選考，15改編)下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是
A.核膜為單層膜，有利于核內環境的相對穩定
B.核膜上有核孔，可調控核內外的物質交換
C.核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關
D.染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體
1
2
3
4
√
1
2
3
4
核膜為雙層膜，能將核內物質與細胞質分開，有利于核內物質的相對穩定，A錯誤；
核膜上有核孔，核孔處有核孔復合體，具有選擇性，可調控核質之間頻繁的物質交換，B正確；
核仁主要與rRNA的合成有關，C錯誤；
染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤。
2.(2021·河北，2)關于細胞核的敘述，錯誤的是
A.有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現
B.蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛
C.許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核
D.細胞質中的RNA均在細胞核合成，經核孔輸出
√
RNA是以DNA為模板轉錄形成的，DNA主要存在于細胞核中，在細胞質中的線粒體和葉綠體中也有少量的DNA，這些DNA也能作為模板轉錄合成RNA，所以細胞質中的RNA主要在細胞核中合成，經核孔輸出，D錯誤。
1
2
3
4
3.(2021·北京，2)下圖是馬鈴薯細胞局部的電鏡照片，①～④均為細胞核的結構，對其描述錯誤的是
A.①是轉錄和翻譯的場所
B.②是核與質之間物質運輸的通道
C.③是核與質的界膜
D.④是與核糖體形成有關的場所
1
2
3
4
√
1
2
3
4
①是染色質，細胞核是DNA復制和轉錄的主要場所，翻譯的場所是核糖體，A錯誤；
②是核孔，核孔是核與質之間物質運輸的通道，具有選擇性，B正確；
③是核膜，是核與質的界膜，為細胞核提供了一個相對穩定的環境，C正確；
④是核仁，真核細胞中核仁與核糖體的形成有關，D正確。
4.(2019·全國Ⅲ，2)下列與真核生物細胞核有關的敘述，錯誤的是
A.細胞中的染色質存在于細胞核中
B.細胞核是遺傳信息轉錄和翻譯的場所
C.細胞核是細胞代謝和遺傳的調控中心
D.細胞核內遺傳物質的合成需要能量
√
1
2
3
4
真核細胞中，轉錄主要發生在細胞核中，而翻譯發生在細胞質中的核糖體上，B錯誤。
一、易錯辨析
1.核膜上的核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出(　　)
2.染色體和染色質只是形態不同，而成分完全相同(　　)
3.細胞核是細胞的代謝中心(　　)
4.所有的真核細胞都有細胞核，且只有一個核(　　)
5.藍細菌無細胞核，也無核糖體(　　)
6.細胞是生物體代謝和遺傳的基本單位(　　)
7.細胞核是細胞代謝和遺傳的調控中心，所以要在細胞的最中央(　　)
五分鐘　查落實
×
√
×
×
×
√
×
二、填空默寫
1.(必修1 P49)染色質主要由 組成，DNA是 的載體。
2.(必修1 P49)核仁與 的合成、加工以及 的形成有關；核孔可實現核質之間頻繁的 。
3.細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體 的基本單位。
4.(必修1 P50)染色體和染色質是___________________________________
。
5.(必修1 P51)細胞核不僅控制 ，也控制_____________
，是細胞代謝和遺傳的 。
DNA和蛋白質
遺傳信息
核糖體中RNA
核糖體
物質交換和信息交流
代謝和遺傳
細胞中同一種物質在不同時期的兩種
不同形態
細胞的代謝過程
生物體的遺傳
性狀
調控中心
課時精練
一、單項選擇題
1.右圖為細胞核結構模式圖，對其結構及功能的敘述錯誤
的是
A.①是由4層磷脂分子構成
B.②主要是由DNA和蛋白質組成，在細胞分裂時呈染色質狀態
C.③與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關
D.④是核孔，有實現核質之間信息交流和物質交換的作用
√
②為染色質，主要由DNA和蛋白質組成，在分裂間期呈染色質狀態，在分裂期呈染色體狀態，B錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.用光學顯微鏡觀察細胞，最容易注意到的一個結構就是細胞核。下列有關說法正確的有
①光學顯微鏡下除了能觀察到細胞核外，還能觀察到液泡、葉綠體、線粒體、染色質等結構
②哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞都沒有細胞核
③科學家利用傘藻做嫁接實驗和核移植實驗的主要目的是證明細胞核控制著細胞代謝
④核膜實現了核質之間頻繁的物質交換和信息交流
A.一項　　　B.兩項　　　C.三項　　　D.四項
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
光學顯微鏡下可觀察到的是染色體而非染色質，①錯誤；
真核生物體內的細胞并不一定都有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞都沒有細胞核，②正確；
科學家利用傘藻做嫁接實驗和核移植實驗的主要目的是證明細胞核控制著細胞遺傳，③錯誤；
實現了核質之間頻繁的物質交換和信息交流的結構是核孔，④錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.(2023·江蘇南京高三期末)科學家用兩種傘藻進行實驗，結果如圖所示，該實驗能夠得出的結論是
A.細胞核和細胞質在結構上沒有聯系
B.傘帽形態結構的建成取決于細胞核
C.傘帽形態結構的建成與假根有關
D.該實驗中缺少對照，不能得出結論
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
該實驗沒有把細胞核和細胞質分開單獨進行研究，故不能證明細胞核和細胞質在結構上沒有聯系，A錯誤；
該實驗不能證明傘帽形態結構的建成取決于細胞核，需要再做一個細胞核移植實驗才能證明傘帽形態結構的建成取決于細胞核，B錯誤；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
分析兩種傘藻嫁接實驗可知，傘帽形態結構與假根類型一致，故傘帽形態結構的建成與假根有關，C正確；
本實驗采用了相互對照的形式，D錯誤。
4.(2023·江蘇常州市高三模擬)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，如圖是細胞核的結構簡圖，下列關于細胞核的敘述錯誤的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A.結構①在細胞的不同時期存在不同的形態
B.結構②與核糖體及某種RNA的形成有關
C.結構③僅是大分子物質進出細胞核的通道
D.蛋白質和RNA通過核孔的運輸需要消耗能量
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
結構①在分裂間期是染色質的形態，到分裂期高度螺旋化為染色體，A正確；
結構②是核仁，核仁與核糖體及某種RNA的形成有關，B正確；
結構③是核孔，據圖所示部分小分子物質也可通過核孔進出細胞核，C錯誤；
蛋白質和RNA通過核孔的運輸由ATP水解供能，D正確。
5.核小體是染色質的結構單位，是由近乎球狀的組蛋白形成的八聚體和在其外圍繞兩圈長度為180～200 bp(堿基對)的DNA所構成。下列有關核小體的敘述，錯誤的是
A.染色質主要由DNA、組蛋白構成，還含有少量RNA
B.酵母菌細胞核中存在核小體
C.普通光學顯微鏡下可觀察到核小體
D.核小體中含有C、H、O、N、P元素
√
光學顯微鏡下觀察不到染色質，因此普通光學顯微鏡下也觀察不到核小體，C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6.細胞核在細胞增殖時發生消失與重建，重建細胞核時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終融合形成細胞核，過程如下圖所示。下列相關說法正確的是
A.核膜是由兩層磷脂分子和蛋白質組成的
B.核膜小泡中的染色體上，每個染色體含有
兩個DNA分子
C.核膜小泡形成完整細胞核的過程與生物膜
的流動性密切相關
D.重建后的細胞核中行使遺傳功能的結構是核仁
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
在重建細胞核時，細胞分裂進入末期，著絲粒分裂，每個染色體只有一個DNA分子，B錯誤；
染色體是遺傳信息的載體，行使遺傳功能的結構是染色體上的DNA，D錯誤。
7.核孔是一組蛋白質以特定的方式排布形成的結構，被稱為核孔復合體。如圖所示，該復合體由一個核心腳手架組成，其選擇性的輸送機制由大量貼在該腳手架內面的蛋白質組成，常把這樣的蛋白質稱為中央運輸蛋白。據此分析，下列說法正確的是
A.核膜是單層膜，具有一定的流動性
B.人體成熟的紅細胞有少量核孔參與
核質間的信息傳遞
C.核孔復合體的存在，說明物質進出核膜也具有選擇性
D.DNA和mRNA均可通過核孔進入細胞質
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
人體成熟的紅細胞沒有細胞核，B錯誤；
由題意知，核孔復合體是具有選擇性的輸送機制的結構，因此核膜也具有選擇透過性，C正確；
DNA不能通過核孔進入細胞質，D錯誤。
8.(2023·江蘇南通高三期中)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，這是因為細胞核
A.體積大 B.具有核膜
C.位于細胞中心 D.儲存著大量的遺傳信息
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，這是因為細胞核是遺傳信息庫，含有大量的遺傳信息，D正確。
二、多項選擇題
9.(2023·江蘇無錫高三期末)如圖所示為細胞局部的電鏡照片，a～c為細胞核的相關結構。下列有關敘述正確的是
A.利用電子顯微鏡拍攝的細胞核照片屬于物理模型
B.結構 a在有絲分裂過程中周期性地消失，有利于
染色體的分配
C.結構 b在細胞核內所占區域較大，是遺傳物質儲存的場所
D.某些大分子物質可以通過c選擇性地進出細胞核，完成信息傳遞
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
利用電子顯微鏡拍攝的細胞核照片不屬于任何模型，A錯誤；
結構a核膜在有絲分裂前期消失，在有絲分裂末期重現，核膜在有絲分裂過程中周期性地消失有利于染色體的分配，B正確；
結構b核仁在細胞核內所占區域較大，但是遺傳物質儲存的場所為染色體，C錯誤；
c核孔具有選擇透過性，蛋白質和RNA可通過其進出細胞核，D正確。
10.親核蛋白是在細胞核內發揮作用的一類蛋白質，可通過其中的一段特殊氨基酸序列(NLS)與相應的受體蛋白識別，并結合形成轉運復合物。在受體蛋白的介導下，轉運復合物與核孔結合后進入細胞核，該過程消耗細胞中的ATP。下列說法正確的是
A.真核細胞的RNA聚合酶中具有NLS氨基酸序列
B.分子大小合適的蛋白質都能通過核孔進入細胞核
C.細胞呼吸抑制劑會影響親核蛋白的入核轉運過程
D.NLS氨基酸序列功能缺陷的親核蛋白會在細胞質中積累
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
根據題意，具有特殊氨基酸序列(NLS)的蛋白質分子才能通過核孔進入細胞核，B錯誤。
11.二甲雙胍的抗腫瘤效應越來越受到人們的廣泛關注。它可通過抑制線粒體的功能而抑制細胞的生長，其作用機理如圖所示。下列有關說法錯誤的是
A.核膜的主要成分是磷脂和蛋白質，
RagC進出細胞核需經過4層磷脂
分子
B.二甲雙胍抑制線粒體的功能，進而
影響了激活型RagC和無活型RagC
的跨核孔運輸以及相互轉化
C.可用密度梯度離心法將線粒體與其他細胞器分離開來，從而研究線粒體的
功能
D.二甲雙胍的作用原理可能是抑制線粒體的相關蛋白質的活性
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由圖可知，RagC進出細胞核通過的是核孔，經過0層磷脂分子，A錯誤；
二甲雙胍抑制線粒體的功能，進而直接影響了無活型和激活型RagC的
跨核孔運輸，最終達到抑制細胞生長的效果，B錯誤；
可用差速離心法將線粒體與其他細胞器分離開來，C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
三、非選擇題
12.圖甲為酵母菌細胞部分結構示意圖；圖乙是圖甲局部放大；圖丙表示分泌蛋白的合成和分泌過程。回答下列問題：(“[　　]”中填編號，“________”填名稱)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(1)酵母菌是真核生物，判斷依據是_____________
__________________。葡萄糖在圖甲中的結構______(填編號)徹底氧化分解。圖甲中含有核酸的結構有____________(填編號)。
其細胞中有以
核膜包被的細胞核
6、8
2、4、6、8
葡萄糖在細胞質基質中進行初步的氧化分解，產生丙酮酸，丙酮酸進入圖甲中的線粒體中完成徹底氧化分解(圖甲中8為細胞質基質、6為線粒體)。圖甲酵母細胞中含有核酸的結構有線粒體、細胞核、細胞質基質和核糖體，分別為圖甲中的6、2、8、4。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(2)圖乙中能在細胞周期中周期性消失和出現的結構是________(填編號)，如果破壞了結構9，則__________
______的合成、加工及________的形成會受到影響，進而影響蛋白質的合成。
9、11
核糖體中
RNA
核糖體
在細胞周期中進行周期性消失和出現的結構是核膜和核仁(圖乙中9為核仁，11為核膜)，核仁的功能是與核糖體RNA的合成、加工和核糖體的形成有關，如果破壞了核仁，會影響蛋白質的合成。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(3)從圖丙中可以看出，核糖體上合成出的多肽需要經過[13]________和[14]__________的加工才能形成具有特定生理功能的蛋白質。整個分泌蛋白的合成、加工和運輸過程中需要消耗能量，在有氧條件下主要由圖丙中的[　 ]________供應；在無氧條件下由圖甲中的[　 ]____________供能。
內質網
高爾基體
16
線粒體
8
細胞質基質
核糖體上合成的多肽只有形成一定的空間結構才具有特定的生理功能，該空間結構的形成在圖中的[13]內質網和[14]高爾基體上完成。整個分泌蛋白的合成、加工和運輸過程中需要消耗能量，在有氧條件下主要由有氧呼吸供能，[16]線粒體是有氧呼吸的主要場所，在無氧條件下由無氧呼吸供能，[8]細胞質基質是無氧呼吸的場所。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13.核孔復合體主要由核膜、中央栓和核質側的“核籃”結構組成，如圖1所示。請回答下列問題：
(1)細胞質中的物質可通過甲、乙、丙三種方式進入細胞核，這三種方式中屬于被動運輸的是________。
甲、乙
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(2)下列物質中，大蒜根尖分生區細胞和成熟區細胞都需要運進細胞核的是___(填選項編號)，理由是__________________________
_____________________________________________________。
b
這兩種細胞都需要RNA聚合
酶來催化基因的轉錄，以滿足細胞對蛋白質等物質的需要
a.DNA聚合酶 b.RNA聚合酶
c.ATP合成酶 d.組蛋白(染色體成分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(3)親核蛋白主要通過丙方式進入細胞核。進核之前，親核蛋白首先需要與______結合，然后在___________的參與下完成運輸。
受體
中央栓蛋白
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(4)親核蛋白一般含有核定位序列(NLS)。為探究NLS位于非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部還是尾部，某同學以非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白為材料進行實驗(過程和結果如圖2)，得出NLS序列位于親核蛋白的尾部的結論。
①請評價該同學的實驗結論并寫出依據：
______________________________________________________________________________________________。
結論不可靠，沒有放射性物質標記頭部的實驗，不能排除NLS位于爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部的可能性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
②請完善實驗設計：_________________
________________________________________________。若實驗結果為________
___________，則上述結論成立。
用放射性物質標記
親核蛋白的頭部，顯微注射進爪蟾卵母細胞的細胞質
細胞核
內無放射性第4課時　遺傳信息主要儲存在細胞核中
課標要求　闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中。
1．細胞核的結構
(1)上述結構中核膜、核仁在細胞周期中表現為周期性地消失和重建。
(2)核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝的關系：代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞中，核孔數量多，核仁較大。
(3)細胞核中的遺傳物質分布于染色質上。
(4)哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等無細胞核，既不能生長也不能分裂；人工去核的細胞，一般也不能存活太久。
(5)有些細胞不只具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中的細胞核多達數百個。
(1)源于必修1 P50甲基綠—派洛寧染色液：細胞中的DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中，可用甲基綠—派洛寧染色液染色鑒定，DNA與甲基綠結合呈綠色，RNA與派洛寧結合呈紅色。
(2)源于必修1 P52“邊做邊學”：模型分為物理模型(如DNA雙螺旋結構模型)、概念模型(如種群的概念)和數學模型(如“J”型曲線、“S”型曲線，公式、表格等)。在設計并制作真核細胞亞顯微結構模型時，科學性應該是第一位的，其次才是模型的美觀與否。
2．細胞核的功能及功能探究
(1)實驗探究
①變形蟲切割實驗
②傘藻移接實驗
源于必修1 P51積極思維思考2
(2)細胞核的功能
細胞核不僅控制細胞的代謝過程，也控制著生物體的遺傳性狀，是細胞代謝和遺傳的調控中心。
易錯提醒　細胞代謝的主要場所是細胞質，細胞核是細胞代謝的調控中心。
考向一　細胞核的結構和功能
1．(多選)下列有關圖中的結構和功能的敘述，正確的是(　　)
A．并非所有大分子物質都可通過④進出細胞核，④可參與信息交流
B．所有真核細胞分裂過程中都會有①周期性地出現和消失
C．該結構是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的中心
D．②具有一定的流動性，RNA經過④需要穿過0層膜且需消耗能量
答案　AD
解析　只有連續進行有絲分裂的細胞才具有細胞周期，才會出現①染色質、②核膜和③核仁周期性地出現和消失，B錯誤；該結構為細胞核，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的調控中心，C錯誤。
2．核孔復合體位于核孔上，主要由核孔蛋白構成，是物質進出細胞核的通道。心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病機制是核孔復合體的運輸障礙。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．核孔數量隨細胞種類以及細胞代謝狀況不同發生改變
B．核孔復合體從功能上來說具有雙向性，表現在既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA等的出核運輸
C．核孔運輸障礙發生的根本原因可能是編碼核孔復合體的基因發生突變所致
D．核膜由兩層磷脂分子組成，房顫的成因與核膜內外的信息交流異常有關
答案　D
解析　核孔是大分子物質進出細胞核的通道，能夠控制物質進出，核孔的數量因細胞種類及代謝狀況不同而有差別，A正確；核孔運輸障礙發生的根本原因可能是編碼核孔復合體的基因發生突變，導致核孔復合體不能正常形成或功能異常，C正確；核膜是雙層膜，由四層磷脂分子組成，D錯誤。
延伸應用　核孔復合體
(1)核孔復合體是核質交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸的蛋白質復合體。
(2)雙功能：①離子和水分子等小分子物質可以通過被動運輸通過核孔復合體；②大分子通過自身的核定位信號和核孔復合體上的受體蛋白結合而實現主動運輸過程，而且核孔對大分子的進入具有選擇性。
(3)雙向性：既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA等出核運輸。
考向二　細胞核功能的實驗探究
3．如圖為傘藻嫁接實驗與傘藻核移植實驗示意圖，該實驗結果說明(　　)
A．生物體形態結構的建成主要與細胞質有關
B．細胞的分裂和分化是由細胞核控制的
C．細胞核是細胞代謝的中心
D．細胞核是細胞遺傳的調控中心
答案　D
解析　通過圖示可以看出，生物體形態結構的建成主要與細胞核有關，A錯誤；傘藻是單細胞生物，不會涉及細胞分化，B錯誤；細胞核是細胞代謝的調控中心，C錯誤。
4．有人把變形蟲的核取出，觀察無核變形蟲短期的一系列生理變化特點后，預測出a～d四個現象，并提出相應的推測理由①～④。請選出預測現象和推理均正確的一個組合(　　)
預測現象：a.失去核的變形蟲，雖然停止伸出偽足，但幾天后核將再生，能正常活動；
b．失去核的變形蟲，細胞質功能逐漸衰退，幾天內將死亡；
c．失去核的變形蟲，雖然會反復進行數次無絲分裂，但結果還是死亡；
d．除去核以后，細胞質活動反而暫時提高，因此細胞分裂將更加旺盛。
推測理由：①核能抑制細胞的過度分裂；
②沒有核的細胞也具備分裂的能力；
③如果沒有核，就不能制造出合成眾多蛋白質所必需的核酸；
④許多生物結構都有再生能力，核也能再生。
A．a與④ B．b與③ C．c與② D．d與①
答案　B
解析　細胞核與細胞質的關系：細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，細胞質為細胞核提供能量和營養物質等。失去核的變形蟲由于不能制造出合成眾多蛋白質所必需的核酸，細胞的生命活動不能正常進行，如不能攝取食物，對外界刺激也不再發生反應，因而生存幾天后就會死亡。
1．(2022·浙江6月選考，15改編)下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是(　　)
A．核膜為單層膜，有利于核內環境的相對穩定
B．核膜上有核孔，可調控核內外的物質交換
C．核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關
D．染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體
答案　B
解析　核膜為雙層膜，能將核內物質與細胞質分開，有利于核內物質的相對穩定，A錯誤；核膜上有核孔，核孔處有核孔復合體，具有選擇性，可調控核質之間頻繁的物質交換，B正確；核仁主要與rRNA的合成有關，C錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤。
2．(2021·河北，2)關于細胞核的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現
B．蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛
C．許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核
D．細胞質中的RNA均在細胞核合成，經核孔輸出
答案　D
解析　RNA是以DNA為模板轉錄形成的，DNA主要存在于細胞核中，在細胞質中的線粒體和葉綠體中也有少量的DNA，這些DNA也能作為模板轉錄合成RNA，所以細胞質中的RNA主要在細胞核中合成，經核孔輸出，D錯誤。
3．(2021·北京，2)下圖是馬鈴薯細胞局部的電鏡照片，①～④均為細胞核的結構，對其描述錯誤的是(　　)
A．①是轉錄和翻譯的場所
B．②是核與質之間物質運輸的通道
C．③是核與質的界膜
D．④是與核糖體形成有關的場所
答案　A
解析　①是染色質，細胞核是DNA復制和轉錄的主要場所，翻譯的場所是核糖體，A錯誤；②是核孔，核孔是核與質之間物質運輸的通道，具有選擇性，B正確；③是核膜，是核與質的界膜，為細胞核提供了一個相對穩定的環境，C正確；④是核仁，真核細胞中核仁與核糖體的形成有關，D正確。
4．(2019·全國Ⅲ，2)下列與真核生物細胞核有關的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞中的染色質存在于細胞核中
B．細胞核是遺傳信息轉錄和翻譯的場所
C．細胞核是細胞代謝和遺傳的調控中心
D．細胞核內遺傳物質的合成需要能量
答案　B
解析　真核細胞中，轉錄主要發生在細胞核中，而翻譯發生在細胞質中的核糖體上，B錯誤。
一、易錯辨析
1．核膜上的核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出(　×　)
2．染色體和染色質只是形態不同，而成分完全相同(　√　)
3．細胞核是細胞的代謝中心(　×　)
4．所有的真核細胞都有細胞核，且只有一個核(　×　)
5．藍細菌無細胞核，也無核糖體(　×　)
6．細胞是生物體代謝和遺傳的基本單位(　√　)
7．細胞核是細胞代謝和遺傳的調控中心，所以要在細胞的最中央(　×　)
二、填空默寫
1．(必修1 P49)染色質主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體。
2．(必修1 P49)核仁與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關；核孔可實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。
3．細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
4．(必修1 P50)染色體和染色質是細胞中同一種物質在不同時期的兩種不同形態。
5．(必修1 P51)細胞核不僅控制細胞的代謝過程，也控制生物體的遺傳性狀，是細胞代謝和遺傳的調控中心。
課時精練
一、單項選擇題
1．下圖為細胞核結構模式圖，對其結構及功能的敘述錯誤的是(　　)
A．①是由4層磷脂分子構成
B．②主要是由DNA和蛋白質組成，在細胞分裂時呈染色質狀態
C．③與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關
D．④是核孔，有實現核質之間信息交流和物質交換的作用
答案　B
解析　②為染色質，主要由DNA和蛋白質組成，在分裂間期呈染色質狀態，在分裂期呈染色體狀態，B錯誤。
2．用光學顯微鏡觀察細胞，最容易注意到的一個結構就是細胞核。下列有關說法正確的有(　　)
①光學顯微鏡下除了能觀察到細胞核外，還能觀察到液泡、葉綠體、線粒體、染色質等結構
②哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞都沒有細胞核
③科學家利用傘藻做嫁接實驗和核移植實驗的主要目的是證明細胞核控制著細胞代謝
④核膜實現了核質之間頻繁的物質交換和信息交流
A．一項 B．兩項 C．三項 D．四項
答案　A
解析　光學顯微鏡下可觀察到的是染色體而非染色質，①錯誤；真核生物體內的細胞并不一定都有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞都沒有細胞核，②正確；科學家利用傘藻做嫁接實驗和核移植實驗的主要目的是證明細胞核控制著細胞遺傳，③錯誤；實現了核質之間頻繁的物質交換和信息交流的結構是核孔，④錯誤。
3．(2023·江蘇南京高三期末)科學家用兩種傘藻進行實驗，結果如圖所示，該實驗能夠得出的結論是(　　)
A．細胞核和細胞質在結構上沒有聯系
B．傘帽形態結構的建成取決于細胞核
C．傘帽形態結構的建成與假根有關
D．該實驗中缺少對照，不能得出結論
答案　C
解析　該實驗沒有把細胞核和細胞質分開單獨進行研究，故不能證明細胞核和細胞質在結構上沒有聯系，A錯誤；該實驗不能證明傘帽形態結構的建成取決于細胞核，需要再做一個細胞核移植實驗才能證明傘帽形態結構的建成取決于細胞核，B錯誤；分析兩種傘藻嫁接實驗可知，傘帽形態結構與假根類型一致，故傘帽形態結構的建成與假根有關，C正確；本實驗采用了相互對照的形式，D錯誤。
4．(2023·江蘇常州市高三模擬)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，如圖是細胞核的結構簡圖，下列關于細胞核的敘述錯誤的是(　　)
A．結構①在細胞的不同時期存在不同的形態
B．結構②與核糖體及某種RNA的形成有關
C．結構③僅是大分子物質進出細胞核的通道
D．蛋白質和RNA通過核孔的運輸需要消耗能量
答案　C
解析　結構①在分裂間期是染色質的形態，到分裂期高度螺旋化為染色體，A正確；結構②是核仁，核仁與核糖體及某種RNA的形成有關，B正確；結構③是核孔，據圖所示部分小分子物質也可通過核孔進出細胞核，C錯誤；蛋白質和RNA通過核孔的運輸由ATP水解供能，D正確。
5．核小體是染色質的結構單位，是由近乎球狀的組蛋白形成的八聚體和在其外圍繞兩圈長度為180～200 bp(堿基對)的DNA所構成。下列有關核小體的敘述，錯誤的是(　　)
A．染色質主要由DNA、組蛋白構成，還含有少量RNA
B．酵母菌細胞核中存在核小體
C．普通光學顯微鏡下可觀察到核小體
D．核小體中含有C、H、O、N、P元素
答案　C
解析　光學顯微鏡下觀察不到染色質，因此普通光學顯微鏡下也觀察不到核小體，C錯誤。
6．細胞核在細胞增殖時發生消失與重建，重建細胞核時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終融合形成細胞核，過程如下圖所示。下列相關說法正確的是(　　)
A．核膜是由兩層磷脂分子和蛋白質組成的
B．核膜小泡中的染色體上，每個染色體含有兩個DNA分子
C．核膜小泡形成完整細胞核的過程與生物膜的流動性密切相關
D．重建后的細胞核中行使遺傳功能的結構是核仁
答案　C
解析　在重建細胞核時，細胞分裂進入末期，著絲粒分裂，每個染色體只有一個DNA分子，B錯誤；染色體是遺傳信息的載體，行使遺傳功能的結構是染色體上的DNA，D錯誤。
7．核孔是一組蛋白質以特定的方式排布形成的結構，被稱為核孔復合體。如圖所示，該復合體由一個核心腳手架組成，其選擇性的輸送機制由大量貼在該腳手架內面的蛋白質組成，常把這樣的蛋白質稱為中央運輸蛋白。據此分析，下列說法正確的是(　　)
A．核膜是單層膜，具有一定的流動性
B．人體成熟的紅細胞有少量核孔參與核質間的信息傳遞
C．核孔復合體的存在，說明物質進出核膜也具有選擇性
D．DNA和mRNA均可通過核孔進入細胞質
答案　C
解析　人體成熟的紅細胞沒有細胞核，B錯誤；由題意知，核孔復合體是具有選擇性的輸送機制的結構，因此核膜也具有選擇透過性，C正確；DNA不能通過核孔進入細胞質，D錯誤。
8．(2023·江蘇南通高三期中)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，這是因為細胞核(　　)
A．體積大
B．具有核膜
C．位于細胞中心
D．儲存著大量的遺傳信息
答案　D
解析　細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，這是因為細胞核是遺傳信息庫，含有大量的遺傳信息，D正確。
二、多項選擇題
9．(2023·江蘇無錫高三期末)如圖所示為細胞局部的電鏡照片，a～c為細胞核的相關結構。下列有關敘述正確的是(　　)
A．利用電子顯微鏡拍攝的細胞核照片屬于物理模型
B．結構 a在有絲分裂過程中周期性地消失，有利于染色體的分配
C．結構 b在細胞核內所占區域較大，是遺傳物質儲存的場所
D．某些大分子物質可以通過c選擇性地進出細胞核，完成信息傳遞
答案　BD
解析　利用電子顯微鏡拍攝的細胞核照片不屬于任何模型，A錯誤；結構a核膜在有絲分裂前期消失，在有絲分裂末期重現，核膜在有絲分裂過程中周期性地消失有利于染色體的分配，B正確；結構b核仁在細胞核內所占區域較大，但是遺傳物質儲存的場所為染色體，C錯誤；c核孔具有選擇透過性，蛋白質和RNA可通過其進出細胞核，D正確。
10．親核蛋白是在細胞核內發揮作用的一類蛋白質，可通過其中的一段特殊氨基酸序列(NLS)與相應的受體蛋白識別，并結合形成轉運復合物。在受體蛋白的介導下，轉運復合物與核孔結合后進入細胞核，該過程消耗細胞中的ATP。下列說法正確的是(　　)
A．真核細胞的RNA聚合酶中具有NLS氨基酸序列
B．分子大小合適的蛋白質都能通過核孔進入細胞核
C．細胞呼吸抑制劑會影響親核蛋白的入核轉運過程
D．NLS氨基酸序列功能缺陷的親核蛋白會在細胞質中積累
答案　ACD
解析　根據題意，具有特殊氨基酸序列(NLS)的蛋白質分子才能通過核孔進入細胞核，B錯誤。
11．二甲雙胍的抗腫瘤效應越來越受到人們的廣泛關注。它可通過抑制線粒體的功能而抑制細胞的生長，其作用機理如圖所示。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．核膜的主要成分是磷脂和蛋白質，RagC進出細胞核需經過4層磷脂分子
B．二甲雙胍抑制線粒體的功能，進而影響了激活型RagC和無活型RagC的跨核孔運輸以及相互轉化
C．可用密度梯度離心法將線粒體與其他細胞器分離開來，從而研究線粒體的功能
D．二甲雙胍的作用原理可能是抑制線粒體的相關蛋白質的活性
答案　ABC
解析　由圖可知，RagC進出細胞核通過的是核孔，經過0層磷脂分子，A錯誤；二甲雙胍抑制線粒體的功能，進而直接影響了無活型和激活型RagC的跨核孔運輸，最終達到抑制細胞生長的效果，B錯誤；可用差速離心法將線粒體與其他細胞器分離開來，C錯誤。
三、非選擇題
12．圖甲為酵母菌細胞部分結構示意圖；圖乙是圖甲局部放大；圖丙表示分泌蛋白的合成和分泌過程。回答下列問題：(“[　　]”中填編號，“________”填名稱)
(1)酵母菌是真核生物，判斷依據是_______________________________________________。
葡萄糖在圖甲中的結構________(填編號)徹底氧化分解。圖甲中含有核酸的結構有____________(填編號)。
(2)圖乙中能在細胞周期中周期性消失和出現的結構是________(填編號)，如果破壞了結構9，則________的合成、加工及________的形成會受到影響，進而影響蛋白質的合成。
(3)從圖丙中可以看出，核糖體上合成出的多肽需要經過[13]________和[14]_____________
的加工才能形成具有特定生理功能的蛋白質。整個分泌蛋白的合成、加工和運輸過程中需要消耗能量，在有氧條件下主要由圖丙中的[　　]________供應；在無氧條件下由圖甲中的[　　]________供能。
答案　(1)其細胞中有以核膜包被的細胞核　6、8　2、4、6、8　(2)9、11　核糖體中RNA　核糖體
(3)內質網　高爾基體　16　線粒體　8　細胞質基質
解析　(1)葡萄糖在細胞質基質中進行初步的氧化分解，產生丙酮酸，丙酮酸進入圖甲中的線粒體中完成徹底氧化分解(圖甲中8為細胞質基質、6為線粒體)。圖甲酵母細胞中含有核酸的結構有線粒體、細胞核、細胞質基質和核糖體，分別為圖甲中的6、2、8、4。(2)在細胞周期中進行周期性消失和出現的結構是核膜和核仁(圖乙中9為核仁，11為核膜)，核仁的功能是與核糖體RNA的合成、加工和核糖體的形成有關，如果破壞了核仁，會影響蛋白質的合成。(3)核糖體上合成的多肽只有形成一定的空間結構才具有特定的生理功能，該空間結構的形成在圖中的[13]內質網和[14]高爾基體上完成。整個分泌蛋白的合成、加工和運輸過程中需要消耗能量，在有氧條件下主要由有氧呼吸供能，[16]線粒體是有氧呼吸的主要場所，在無氧條件下由無氧呼吸供能，[8]細胞質基質是無氧呼吸的場所。
13．核孔復合體主要由核膜、中央栓和核質側的“核籃”結構組成，如圖1所示。請回答下列問題：
(1)細胞質中的物質可通過甲、乙、丙三種方式進入細胞核，這三種方式中屬于被動運輸的是______。
(2)下列物質中，大蒜根尖分生區細胞和成熟區細胞都需要運進細胞核的是________(填選項編號)，理由是____________________________________________________。
a．DNA聚合酶 b．RNA聚合酶
c．ATP合成酶 d．組蛋白(染色體成分)
(3)親核蛋白主要通過丙方式進入細胞核。進核之前，親核蛋白首先需要與________結合，然后在____________的參與下完成運輸。
(4)親核蛋白一般含有核定位序列(NLS)。為探究NLS位于非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部還是尾部，某同學以非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白為材料進行實驗(過程和結果如圖2)，得出NLS序列位于親核蛋白的尾部的結論。
①請評價該同學的實驗結論并寫出依據：___________________________________________。
②請完善實驗設計：_____________________________________________________________。
若實驗結果為__________________，則上述結論成立。
答案　(1)甲、乙　(2)b　這兩種細胞都需要RNA聚合酶來催化基因的轉錄，以滿足細胞對蛋白質等物質的需要　(3)受體　中央栓蛋白　(4)①結論不可靠，沒有放射性物質標記頭部的實驗，不能排除NLS位于爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部的可能性
②用放射性物質標記親核蛋白的頭部，顯微注射進爪蟾卵母細胞的細胞質　細胞核內無放射性

展開更多......

收起↑