細胞核的結(jié)構(gòu)與功能【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】 高考生物一輪復(fù)習 課件

第二單元細胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運輸?shù)?講細胞核的結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)容要求——明考向近年考情——知規(guī)律闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中。2021·河北卷(2)、2020·全國卷Ⅰ(29)、2020·全國卷Ⅱ(3)、2019·全國卷Ⅱ(1)、2019·全國卷Ⅲ(2)一細胞核的分布通常一個核、極少無核、有的多核1、數(shù)目：2、形狀：通常呈球形或卵形哺乳動物成熟紅細胞(無核)骨骼肌細胞（多核）篩管細胞(無核)洋蔥表皮細胞（一個核）病毒、原核生物無細胞核雙小核草履蟲有兩個細胞核核膜把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開具有選擇透過性，小分子、離子選擇性進出的通道化學反應(yīng)的場所，核膜上有酶附著，利于多種生物化學反應(yīng)的進行功能：結(jié)構(gòu)：雙層膜：內(nèi)膜和外膜組成成分、結(jié)構(gòu)與細胞膜相似核膜是不連續(xù)的，其上有核孔外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，且有核糖體附著在有絲分裂中核膜周期性地消失和重建二

細胞核的結(jié)構(gòu)核孔核孔結(jié)構(gòu)模型外膜內(nèi)膜特點：存在于核膜上的一種孔道結(jié)構(gòu)核孔隨著細胞類型的不同和細胞生長階段的不同，核孔的數(shù)目和大小都有差異通常，蛋白質(zhì)合成旺盛、生長活躍的細胞的核孔數(shù)目較多。功能：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流功能特性：具有選擇性；能選擇性地轉(zhuǎn)運核內(nèi)物質(zhì)，是某些大分子物質(zhì)【如RNA和蛋白質(zhì)（解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶）】進出的通道。二

細胞核的結(jié)構(gòu)(1)核孔復(fù)合體是核質(zhì)交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)復(fù)合體。(2)離子和水分子等小分子物質(zhì)可以通過被動運輸通過核孔復(fù)合體；

大分子通過自身的核定位信號和核孔復(fù)合體上的受體蛋白結(jié)合而實現(xiàn)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(dǎo)蛋白質(zhì)的入核運輸，又介導(dǎo)RNA等出核運輸。核孔復(fù)合體二

細胞核的結(jié)構(gòu)特點：①折光性強,顏色深，易與其他結(jié)構(gòu)區(qū)分。②真核細胞中的核糖體的形成與核仁的形成有關(guān)，核仁會影響基因表達中的過程。③蛋白質(zhì)合成旺盛、生長活躍的細胞的核仁較大。④在有絲分裂過程中，核仁周期性地消失和重建功能：參與rRNA的合成與核糖體的形成翻譯細胞衰老：細胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深核仁二

細胞核的結(jié)構(gòu)核仁與細胞代謝的關(guān)系核仁rRNA蛋白質(zhì)核糖體蛋白質(zhì)細胞代謝主要承擔者合成構(gòu)成合成二

細胞核的結(jié)構(gòu)判斷細胞代謝是否旺盛的依據(jù)：（2）蛋白質(zhì)合成旺盛，核仁較大。（3）細胞膜上蛋白質(zhì)含量和種類較多。（4）核質(zhì)之間物質(zhì)交換頻繁，核孔數(shù)量多。（1）自由水含量相對較高。代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞中，核孔數(shù)量多，核仁較大核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝的關(guān)系：細胞核內(nèi)易被堿性染料（如甲紫染液、醋酸洋紅液）染成深色的物質(zhì)。主要成分：由DNA和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合形成。功能：DNA是遺傳信息的主要載體。染色質(zhì)和染色體的關(guān)系高度螺旋化、縮短變粗解螺旋、變細變長染色體（細胞分裂期）染色質(zhì)（細胞分裂間期）（不是唯一載體）二

細胞核的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)

在細胞的

兩種

。同種物質(zhì)不同時期存在狀態(tài)染色質(zhì)和染色體的關(guān)系二

細胞核的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)分裂間期前期中期分裂后期分裂末期①染色體狀態(tài)下，由于

，一般不能進行DNA的

等活動，因為此時DNA

，所以這些活動通常在

進行。②解旋：

解螺旋：高度螺旋化復(fù)制、轉(zhuǎn)錄無法解旋分裂間期DNA雙鏈間的氫鍵斷裂，雙鏈變單鏈；染色體變成染色質(zhì)。光鏡可見染色質(zhì)、染色體和DNA的關(guān)系二

細胞核的結(jié)構(gòu)③染色體的形態(tài)類型：1條染色體1條染色體染色體復(fù)制DNA

著絲點分裂染色單體分開著絲點高度螺旋2條染色單體1個DNA2個DNA2條染色體2個DNA二

細胞核的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)、染色體和DNA的關(guān)系真核細胞中，遺傳信息儲存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在細胞核中，故稱細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞細胞核染色質(zhì)DNA線粒體葉綠體(含少量DNA)(含少量DNA)哺乳動物在受精過程中：①染色體：一半來自父方，一半來自母方②核DNA：一半來自父方，一半來自母方質(zhì)DNA：母方（線粒體）>父方二

細胞核的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)、染色體和DNA的關(guān)系1.黑白美西螈核移植實驗實驗結(jié)論：無，將白色美西螈胚胎細胞核移植到黑色美西螈去核卵細胞進行培養(yǎng),觀察重組細胞發(fā)育成的美西螈的皮膚顏色。思考：本實驗中有無對照？若無，則該如何設(shè)計？美西螈皮膚顏色遺傳受細胞核控制。三細胞核的功能細胞核控制著細胞的分裂、分化。思考：該實驗有對照嗎？相互對照、自身前后對照實驗結(jié)論：2.蠑螈受精卵橫縊實驗三細胞核的功能3.變形蟲切割實驗核質(zhì)之間是相互依存的：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。三細胞核的功能能消化、不能攝食、對刺激無反應(yīng)、高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)退化現(xiàn)象：無核部分：有核部分：移核后：能生長、分裂、伸縮泡可以再生、對刺激有反應(yīng)生命活動恢復(fù)細胞核在變形蟲的生命活動中必不可少。生命活動：攝食、應(yīng)激性、再生、生長、分裂等3.變形蟲切割實驗實驗結(jié)論：思考：該實驗有對照嗎？相互對照、自身前后對照三細胞核的功能4.傘藻嫁接與核移植實驗三細胞核的功能傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點取決于假根實驗結(jié)論a：實驗結(jié)論b：傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點取決于細胞核相互對照、自身前后對照思考：該實驗有對照嗎？實驗名稱實驗結(jié)論涉及功能美西螈核移植實驗蠑螈受精卵橫縊實驗變形蟲切割及核移植實驗傘藻嫁接與核移植實驗遺傳生物體性狀的遺傳主要是由細胞核控制細胞核與細胞的分裂分化有關(guān)代謝細胞核控制著細胞的生命活動代謝生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān)遺傳細胞核的功能是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心；三細胞核的功能相適應(yīng)核膜：把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開結(jié)構(gòu)功能細胞核核仁：與rRNA合成及核糖體形成有關(guān)核孔：核與質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流染色質(zhì)：和蛋白質(zhì)組成，高度螺旋化后形成染色體。DNA遺傳信息庫細胞代謝和遺傳的控制中心遺傳信息證實美西螈核移植實驗蠑螈受精卵橫縊實驗傘藻嫁接與核移植實驗變形蟲切割實驗儲存生命系統(tǒng)一個統(tǒng)基本單位代謝和遺傳一的整體四細胞在生命系統(tǒng)中的地位理解細胞的“整體性”：四細胞在生命系統(tǒng)中的地位人們?yōu)榱四撤N

而對認識對象所做的一種簡化的

。物理模型：以

形式直觀地表達認識對象的特征。概念模型：用

突出表達對象的主要特征和聯(lián)系。數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的

。

特定目的概括性描述實物或圖片文字或符號數(shù)學形式（如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、體溫調(diào)節(jié)圖解等）（如：方程式、關(guān)系式、曲線、表格等）五模型的構(gòu)建（如：細胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、流動鑲嵌模型等）【典例1】(2021·諸暨中學調(diào)研)漢麥林的實驗如右圖，將單細胞的地中海杯狀藻先在近核處切斷，再在近杯處切斷(a)，中間的莖(b)置于海水中可再生一杯(c)，但將此杯切掉后，不能再生第二杯(d)。對這個實驗的解釋合理的是①決定杯狀藻藻杯的形態(tài)發(fā)生的遺傳信息來自細胞核②決定杯狀藻藻杯的形態(tài)發(fā)生的遺傳信息來自細胞質(zhì)③杯狀藻藻杯的形態(tài)發(fā)生是由細胞核和細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)共同作用的結(jié)果④(b)能再生一杯是因為(b)中含有由細胞核轉(zhuǎn)錄而來的遺傳信息A.①③B.②③C.①④D.②④C【典例2】右圖為某同學利用同位素標記法研究變形蟲細胞核功能的實驗，據(jù)此推斷錯誤的是（）A.RNA首先在細胞核中合成，然后釋放到細胞質(zhì)中B.細胞核可能通過控制RNA的合成間接控制細胞的代謝C.若核質(zhì)分離較長時間后進行移植，則B組實驗細胞質(zhì)中無15N的RNAD.A組培養(yǎng)液換用15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸進行實驗，可得到相同的實驗結(jié)果D【典例3】實驗①：分別將已分裂10次和30次的成纖維細胞的細胞核互換，重組成的“老核新質(zhì)”和“新核老質(zhì)”細胞能分別再分裂20次和40次。實驗②：鳥類紅細胞有細胞核，但不能進行DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，癌細胞的細胞核很活躍，既能進行DNA的復(fù)制，也能進行DNA的轉(zhuǎn)錄，將鳥的紅細胞的細胞核移入去核的癌細胞中，鳥的紅細胞的細胞核開始進行DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。以上實驗不能說明（）A.細胞分裂次數(shù)是由細胞核中的物質(zhì)決定的B.細胞質(zhì)中存在影響細胞分裂的物質(zhì)C.細胞分裂是由細胞核和細胞質(zhì)共同控制的D.只要有合適的細胞質(zhì)，細胞核就能表現(xiàn)出全能性D【典例4】(2022年廣東卷)7.擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結(jié)構(gòu)，功能是協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移。與野生型相比，推測該蛋