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(共34张PPT)
第2讲　细胞的基本结构
考点五
细胞核的结构和功能
细胞核的分布：
绝大多数真核生物的细胞中
细胞核的数量：
多数细胞只含一个细胞核；
少数细胞无细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞；
有些细胞可能有多个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。
哺乳动物成熟的红细胞
植物的筛管细胞
骨骼肌细胞
病毒、原核生物无细胞核
细胞核的结构与功能
2
一、细胞核功能实验探究
取核
胚胎细胞
黑美西螈
白美西螈
核移植
卵细胞
去核
资料1：美西螈核移植实验
结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。
细胞核
该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中进行培养作为对照组，增强实验的说服力。
一、细胞核功能实验探究
资料2：蝾螈受精卵横缢实验
无核
分裂
不分裂
开始
分裂
发育（快）
发育（慢）
操作：用头发将蝾螈的受精卵横缢，
并保证一边有核一边无核
操作：将有核一边的一个
细胞核挤到无核的一边
有核
结论：蝾螈的细胞 受细胞核控制。
分裂、分化
一、细胞核功能实验探究
资料3：变形虫切割与核移植实验
切
有核部分
无核部分
能消化，不摄食，无应激性
死亡
死亡
取出核
一段
时间后
正常生活
细胞核
植入
细胞核
思考：
结论：变形虫的 等生命活动受细胞核控制。
分裂、生长、再生、对刺激的反应
一、细胞核功能实验探究
资料4：伞藻嫁接与核移植实验
菊花形
伞形
伞帽
伞柄
假根
（细胞质）
（细胞质）
（细胞核）
伞藻——单细胞藻类
伞柄嫁接实验
结论：
伞帽的形状与 无关，
与 有关。
伞柄
假根
一、细胞核功能实验探究
核移植实验
伞帽的形状主要与 有关。
细胞核
伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，可排除假根中其他物质的作用。
【科学方法】对照实验
一般进行某种实验以阐明一定因素对一个对象的影响时，除了实验所要求研究的因素外，其他因素都保持一致，并将结果进行比较，这种实验称为对照实验。如本节研究细胞核的功能时选用有核、无核进行对照实验。
一、细胞核功能实验探究
01
02
04
子代美西螈的肤色是由细胞核控制的
美西螈核移植实验
细胞的分裂、分化由细胞核控制
蝾螈受精卵横缢实验
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
伞藻嫁接与核移植实验
变形虫的分裂、生长、再生、应激性都是由细胞核控制的
变形虫去核及核移植实验
遗传
遗传
代谢
代谢
03
细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。
细胞核的结构与功能
2
二、细胞核的结构
通常一个核、极少无核、有的多核
1.数目：
2.形状：
通常呈球形或卵形
哺乳动物成熟
红细胞(无核)
骨骼肌细胞
（多核）
筛管细胞
(无核)
洋葱表皮细胞
（一个核）
二、细胞核的结构
核孔
细胞核
核仁
染色质
核膜
染色质
内质网
双层膜，主要由蛋白质和脂质组成
核膜
③外膜与内质网相连，且附着有核糖体；
①把核内物质与细胞质分开,具有选择透过性,控制分子较小的物质进出细胞核（如葡萄糖、氨基酸、各种离子）；
②不连续，具有核孔；
④核膜、核仁在细胞分裂中核膜周期性消失和重建。
二、细胞核的结构
核孔
细胞核
核仁
染色质
核膜
染色质
内质网
核孔
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
核孔具有选择透过性:控制大分子物质进出细胞核（消耗能量）（如蛋白质、RNA、部分小分子、水等物质）
DNA、染色质不能通过核孔
代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
二、细胞核的结构——核孔
核孔是由多种蛋白质构成的复杂结构，对进出物质具有选择性。
(1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
(2)选择性
(3)双向性
既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等出核运输。穿过 层膜。
0
二、细胞核的结构
核孔
细胞核
核仁
染色质
核膜
染色质
内质网
与rRNA的合成及核糖体的形成有关，蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数目较多 ，核仁体积越大。
核仁
判断：
核糖体的形成一定与核仁有关（ ）
×
原核生物
折光性强，易辨认。
二、细胞核的结构
核孔
细胞核
核仁
染色质
核膜
染色质
内质网
染色质
细胞核中能被碱性染料（如龙胆紫、醋酸洋红）染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成。
二、细胞核的结构——染色质
染色质
染色体
高度螺旋、缩短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
(细胞分裂间期)
(细胞分裂期)
（细丝状）
(圆柱状或杆状)
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
染色体：有利于细胞分裂使遗传物质均等分配到子细胞。
染色质：有利于遗传信息的复制和表达。
注意辨别
① 遗传信息的主要载体——
遗传物质的主要载体——
②（真核生物）DNA分布在：
染色体只分布在：
DNA
主要在细胞核，其次线粒体、叶绿体
染色体/染色质
细胞核
判断细胞代谢是否旺盛的依据
(2)蛋白质合成旺盛，核仁较大。
(3)细胞膜上蛋白质含量和种类较多。
(4)核质之间物质交换频繁，核孔数量多。
(1)自由水含量相对较高。
细胞核的结构与功能
2
三、细胞是一个统一的整体
建构模型
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化和概括性描述。
1.物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。
实物或图画
如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、
流动镶嵌模型等
照片不是物理模型
建构模型
2.概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。
文字或符号
如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等
3.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。
数学形式
如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等
例．如图是用动物受精卵所做的三个实验，下列说法不正确的是(　　)
A．提取受精卵的核单独培养不久就退化，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则不能生存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
【C】本题以实验的方式证明细胞核是细胞代谢的控制中心，解题的关键是准确识图。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均正确。细胞核是细胞代谢的控制中心，故D正确，对细胞而言，仅保持细胞核的完整性，不能确保其各项生命活动的正常进行，如衰老的细胞就不能繁殖，故C错误。
例．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是
A．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态B．②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所C．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质D．蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量
【答案】B【解析】①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同形态，间期和末期以染色质形式存在，前期、中期和后期以染色体形式存在，A项正确；②是核仁，与某种RNA和核糖体的形成有关，但不是合成mRNA和蛋白质的场所，B项错误；③是核膜，在细胞周期中发生周期性变化，前期消失，末期重现，其主要成分是磷脂和蛋白质，C项正确；蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞具有选择性，同时需要消耗能量，D项正确。
例．下列有关细胞核的叙述，正确的是A．细胞核中的mRNA、tRNA和rRNA都是复制形成的
B．同一个体的体细胞的细胞核中遗传信息一般相同
C．染色体蛋白和核糖体蛋白都能两次穿过核孔D．衰老的细胞，核体积增大，染色质收缩成染色体
【答案】B【解析】细胞核中的mRNA、tRNA和rRNA都是遗传信息转录形成的，A错误；同一个体的体细胞都是由同一受精卵经分裂、分化而来，所以其细胞核中遗传信息一般相同，B正确；染色体蛋白是在细胞质中合成进入细胞核内组装形成染色质，只有一次穿过核孔，C错误；衰老的细胞，核体积增大，染色质固缩，但没有螺旋变粗成染色体，D错误。
例、下列有关染色体和染色质的说法，正确的是A．线粒体和叶绿体中均含有少量的染色质
B．染色体在解旋酶的作用下变为细丝状的染色质
C．在盐酸的作用下染色质中DNA可与蛋白质分开D．染色体可被龙胆紫溶液染成深色而染色质不能
【答案】C【解析】线粒体和叶绿体中DNA并未与蛋白质结合形成染色质，A错误。解旋酶作用于DNA中的氢键，染色体在分裂前期，解螺旋变为细丝状的染色质，B错误。在盐酸的作用下染色质中DNA可与蛋白质分开，C正确。染色体、染色质均可被龙胆紫溶液染成深色，D错误。
例．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是
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，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流C．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D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
【答案】D【解析】图中①表示内质网，⑤表示核膜，①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密，A项正确；图中②为核孔，通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B项正确；④表示核仁，与核糖体的形成有关，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，C项正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，D项错误。
例．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，下列相关叙述正确的是A．真核细胞通常只有一个细胞核，但也有多核细胞和无核细胞
B．光学显微镜下观察可见细胞核内有核仁和染色体
C．染色体作为遗传物质的主要载体，主要分布在细胞核，少量分布于细胞质D．无丝分裂过程中核膜、核仁会发生周期性的消失与重现
【答案】A【解析】真核细胞通常只有一个细胞核，但也有多核细胞（如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核）和无核细胞（如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核），A正确；电子显微镜下观察可见细胞核内有核仁和染色质，B错误；染色体作为遗传物质的主要载体，是细胞核的结构之一，C错误；有丝分裂过程中核膜、核仁会发生周期性的消失与重现，D错误。
例.（2019全国卷III·2）下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是(　)A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
【答案】B【解析】真核细胞中只有细胞核中有染色质，A正确；真核细胞中，转录主要发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，B错误；细胞核中的染色质上含有遗传物质DNA，因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；细胞核中的遗传物质是DNA，其通过DNA复制合成子代DNA，该过程需要消耗能量，D正确。故选B。
例.下列有关细胞膜的叙述，正确的是(　　)A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
【答案】C【解析】细胞膜两侧的离子浓度差主要是通过主动运输实现的，而自由扩散的结果是使膜两侧的浓度差减小。蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜、线粒体膜和核膜的功能各不相同的原因是它们所含有的蛋白质种类和数量不同。分泌蛋白分泌到细胞外涉及内质网和高尔基体参与的囊泡转运过程以及囊泡与细胞膜的融合过程等，这些过程都与膜脂的流动性有关。膜中的磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，不含胆固醇。
例．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白质组成，称为中央运输蛋白。有关分析正确的是(　　)
A．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输
B．核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性
C．mRNA在细胞核内合成后通过核膜运出细胞核是不需要消耗能量的
D．核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
B解析：人体成熟的红细胞中没有细胞核，A错误；核孔复合物具有选择性的输送机制，其存在说明核膜也具有选择性，B正确；mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核，是需要消耗能量的，C错误；核膜是双层膜，每层膜由两层磷脂分子组成，D错误。
例 .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为核模，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
【答案】D【解析】图中1是染色质，其主要成分是DNA和蛋白质，而原核细胞中拟核只有环状DNA分子，无蛋白质。图中2是核孔，3是核仁，4是核膜。
例．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
答案　A解析　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是核膜，是由2层磷脂双分子层组成的。大分子物质进出细胞核都要通过核孔复合体，但DNA例外，不能进出细胞核，而核苷酸属于小分子物质。 ⑤是核仁，它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关。
例．图a、b、c分别是三种生物细胞的结构模式图。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．以上三种细胞内遗传物质的载体是染色体B．a细胞有细胞壁，而b、c细胞没有该结构C．三种细胞中共同具有的细胞器只有核糖体D．a、b细胞内具膜结构的细胞器组成了生物膜系统
答案　C解析　图示细胞中a是高等植物细胞，b是动物细胞，c是细菌。A项中c不存在染色体。B项中c具有细胞壁。D项中高等动、植物细胞生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜组成的。只有C项是正确的，三种细胞均有核糖体。
例、真核细胞单位面积的核孔复合体数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔复合体数目最少的是
A．胰岛细胞 B．造血干细胞
C．效应B细胞 D．口腔上皮细胞
答案：D解析：细胞的代谢越旺盛，则核孔复合体的数目越多。A、C中的细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和抗体，代谢旺盛。B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。故而D中的口腔上皮细胞的核孔复合体数目最少。
例.下列关于细胞核的叙述，正确的是
A．真核细胞的核被膜上有多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行B．在电镜下观察处于分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核被膜、核仁和染色体C．真核细胞的核膜上有核孔复合体，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔复合体进入细胞质D．原核细胞除拟核没有核被膜外，其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别答案　
A解析　处于分裂间期的细胞，电镜下可看到细胞核的染色质而不是染色体；脱氧核糖核酸(DNA)不能通过核孔复合体进入细胞质；原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器，而无线粒体、内质网等细胞器。

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