2019-2020学年新教材素养突破人教版生物必修第一册讲义练习：第三章 细胞的基本结构 3-3

2019-2020学年新教材素养突破人教版生物必修第一册讲义练习：第三章 细胞的基本结构 3-3

第 3 节 细胞核的结构和功能 课前自主预习案 一、细胞核的分布与功能 1．分布：除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．功能 资料分析 细胞核具有什么功能？P54～55 资料 1：两种美西螈(一种两栖动物)细胞核移植实验 科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，植 入核的卵细胞发育成的美西螈全部是黑色的。 实验结论：美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。 资料 2：变形虫切割实验 实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由细胞核控制的。 资料 3：伞藻嫁接实验与核移植实验 实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 3．(1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质 DNA 贮存和复制的主要场所，DNA 携带 遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。 (2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制 细胞代谢和生物体性状。 二、细胞核的结构 1．结构 (1)核膜 ①结构 a．双层膜，外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连。 b．核膜不是完全连续的，其上具有核孔。 ②功能 a．起屏障作用，把核内物质与细胞质分开。其上有大量的多种酶，有利于多种化学反应 的顺利进行。 b．核膜控制离子和小分子物质进出细胞核，对物质进出具有选择透过性。 c．核孔是蛋白质、RNA 等大分子物质进出细胞核的通道，但核内的 DNA 和染色体不能 通过核孔进入细胞质，因此仍具有选择透过性。代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多。 (2)核仁 ①核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。(原核细胞中无核仁，其核糖体形成与 核仁无关) ②蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大。 ③在细胞分裂周期中，核仁表现出周期性的消失和重建。 2．构建模型 (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 DNA 分子结构的共同特征。 1.判断下列关于细胞核说法的正误 (1)在普通光学显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见( ) (2)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜( ) (3)核孔是生物大分子可以选择性进出的通道( ) (4)蓝藻细胞具有细胞核，且 DNA 分子呈环状( ) (5)病毒是一类具有细胞结构的生物( ) (6)高倍镜下可观察到结核杆菌的遗传物质分布于细胞核内( ) (7)细胞核有两层核膜，具有核孔，核孔是 DNA 进入细胞质的通道( ) (8)细胞核含有染色质，染色质就是生物的遗传物质( ) (9)细胞核具有核仁，核仁是细胞代谢和遗传的控制中心( ) 解析： (1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色大液泡，不易观察到细胞核。 (2)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子可以通过核膜。 (4)蓝藻细胞没有以核膜为界限的细胞核。 (5)病毒没有细胞结构。 (6)结核杆菌的遗传物质高倍镜下看不到，且结核杆菌无细胞核。 (7)核孔是 RNA 进出的通道，DNA 是不能出细胞核的。 (8)染色质主要由 DNA 和蛋白质组成，是遗传物质的载体。 (9)核仁与核糖体的形成有关，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× 2．综合判断下列叙述的正误 (1)真核细胞都有细胞核( ) (2)若将蝾螈的受精卵分为有核和无核的两半，两半都可以发育成正常的胚胎( ) (3)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心( ) (4)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质( ) 答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× 课堂互动探究案 【课程标准】 阐明遗传信息主要贮存在细胞核中 【素养达成】 1．通过实验分析，理解细胞核是细胞生命活动的控制中心。(科学探究) 2．通过分析课本图 3－10，掌握细胞核的结构。(科学思维) 3．自备材料，学会制作真核细胞的三维结构模型。(科学探究) 细胞内部像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，如此多的“车间” 要正常运行，必须要有厂长的正确领导和控制，可以说厂长是整个工厂的核心，那么在细胞 这个工厂中，谁是核心呢？谁来控制细胞的生命活动？ 探究点一 细胞核功能的探究实验 【师问导学】 1．伞藻核移植的实验，是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中 什么因素对实验结果的干扰。 答案：排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证了细胞核的功能。 2．将草履虫处理为细胞核和去核草履虫两部分，经过一段时间适宜培养后，细胞核死亡， 而去核草履虫仍能存活一段时间，请分析原因。 答案：细胞质为细胞核提供营养和能量，离开细胞质，细胞核不能单独存在。细胞核控 制细胞的代谢，没有细胞核，细胞质内已合成的蛋白质能在一段时间内发挥作用。 3．人们利用单细胞真核生物 a、b 做了如下实验，请分析： (1)据图推断控制 c 性状的遗传信息来自哪一部分？ (2)推测 d 的形态应该和哪种细胞类似？ (3)该实验说明了什么？ (4)原核生物细胞代谢和遗传的控制中心是哪里？ 答案： (1)a 的细胞核。 (2)和 b 类似。 (3)细胞核控制着细胞的遗传和代谢。 (4)原核生物的拟核是遗传物质储存的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。 【智涂笔记】 1．真核细胞不是都有一个细胞核，植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞就没有 细胞核，而有些真核细胞有 2 个细胞核，如双小核草履虫，有的有多个核，如人的骨骼肌细 胞中的细胞核可达数百个。 2．没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞，人工去 核的细胞一般不能存活太久。 【师说核心】 1．两种美西螈的核移植 (1)实验方法： (2)实验分析：该实验无对照组，对照组可设置为： 通过上述两个实验对照得出的结论才具有说服力，细胞核控制美西螈皮肤颜色的遗传。 2．横缢蝾螈受精卵和将变形虫切成两半 分析：图中①为相互对照，图中②为自身的前后对照。在实验中①的存在就可以保证实 验结果和结论的可靠性，而②的存在是对实验的一个补充。 3．伞藻嫁接与核移植 (1)实验方法： 伞藻相互嫁接核移植伞“帽”的形状 与假根部分相关 (2)分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明细胞核控制伞藻“帽” 的形状。 【检测反馈】 1．(合格必考)如图，科学家对两种单细胞伞藻的幼体进行嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的 假根上，结果长出了乙的伞帽。下列有关叙述合理的是( ) A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心 B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验 D．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 解析：据题意，该题没有设置对照实验，不能对实验结果作出合理的推断。 答案：C 2．(合格必考)如图是用动物受精卵所做的三个实验，下列分析不正确的是( ) A．提取受精卵的核单独培养不久就退化消失，说明细胞核离开细胞质则不能生存 B．把去掉核的细胞单独培养不久后就退化消失，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 解析：该实验说明细胞核是细胞代谢活动的控制中心，细胞只有保持完整性，才能进行 正常的生命活动。 答案：C 3．(等级选考)关于细胞核的功能，最能反映其本质的一项是( ) A．细胞核与生物的遗传变异有关 B．与生命连续性有关 C．细胞进行有丝分裂时核先分裂 D．是 DNA 储存和复制的主要场所 解析：与生物的遗传变异有关是细胞核功能的一部分，不能概括细胞核的功能，A 错误； 与生命的连续性有关，也不能概括细胞核的功能，B 错误；进行细胞分裂时，细胞核先分裂也 不能概括细胞核的功能，C 错误；细胞核是 DNA 储存和复制的场所，能代表细胞核的功能， D 正确。 答案：D 探究点二 细胞核的结构 【师问导学】 结合细胞核的结构示意图分析： 1．核膜外层有时附着有核糖体，这说明什么？ 答案：外层核膜和内质网相连，也是细胞代谢的场所。 2．大分子物质(RNA 和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？ 答案：不是。核孔也具有选择性，如核内合成的 RNA 可以通过核孔到细胞质中，但是 DNA 和染色质就不能通过核孔到细胞质中。 3．在所有的细胞中，核糖体的形成都一定与核仁有关吗？ 答案：真核细胞中核糖体的形成与核仁有关，原核细胞中无核仁，核糖体的形成与核仁 无关。 4．研究表明，真核生物的核孔数量和核仁大小都是可变的，推测它们的变化和细胞代谢 强度之间有什么关系？ 答案：代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大，所以核孔数目多；蛋白质合成旺盛 的细胞中，核糖体数目多，核仁的体积大。 【智涂笔记】 [名师点拨] 对细胞核认识上的四个易误点 (1)物质进出细胞核并非都通过核孔。 ①核孔是蛋白质、RNA 等大分子进出细胞核的通道。 ②小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输实现的，而不通过核孔。 (2)并不是所有物质都能通过核孔。 核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的 DNA 不能通 过核孔进入细胞质。 (3)核仁不是遗传物质的储存场所。 核仁参与某种 RNA 的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质) 上。 (4)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的。 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔 数多，核仁较大。 【师说核心】 1．核膜 2．核仁 (1)核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。 (2)蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。 3．染色质与染色体 染色质 染色体 不同点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 细长的丝 光镜下能看到呈圆柱状或杆状 相同点 成分 主要是 DNA 和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在不同时期的两种存在状态： 染色质 间期 高度螺旋化、缩短变粗 解开螺旋、成为细丝状 染色体 分裂期 【检测反馈】 1．(合格必考)以下关于细胞核的叙述，正确的是( ) A．核内存在易被碱性染料染成深色的物质 B．在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同 C．细胞核内的液体叫做细胞液 D．核孔是包括 DNA 在内的高分子物质任意通过的通道 解析：细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在不同的细胞内，核仁的大小和数量 是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖 体的形成有关；细胞核内的液体称为核液或核基质，而细胞液指植物液泡中的液体；核孔虽 是某些大分子的运输通道，但并不是任意通过的通道，并且细胞核内的 DNA 不通过核孔进入 细胞质，只在核中储存和复制。 答案：A 2．(合格必考)下列关于染色体和染色质的叙述中，不正确的是( ) A．染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质 B．严格地说，只有在细胞分裂时才出现染色体 C．蓝藻细胞中也能形成染色体 D．染色体和染色质是同一种物质在细胞不同分裂时期的两种状态 解析：蓝藻细胞是原核细胞，细胞内的 DNA 是裸露的环状 DNA 分子，它不与蛋白质相 结合，因此在蓝藻细胞内不存在染色质或染色体。 答案：C 3．(合格必考)真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核 孔数目最少的是( ) A．胰岛细胞 B．造血干细胞 C．浆细胞(能分泌抗体) D．口腔上皮细胞 解析：胰岛细胞具有分泌激素的功能，造血干细胞能够增殖、分化为血细胞，浆细胞能 够分泌抗体，这三种细胞代谢旺盛，核孔数目较多；口腔上皮细胞是高度分化的体细胞，不 能分裂增殖，代谢不旺盛，因此其核孔数目最少。 答案：D 4．(等级选考)下列细胞中核仁较小的是( ) A．胰腺细胞 B．肿瘤细胞 C．神经细胞 D．胚胎细胞 解析：细胞中核仁的主要作用是与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关，所以核仁较 小就表示细胞需要合成的蛋白质较少。胰腺细胞需要合成和分泌大量的蛋白质，肿瘤细胞和 胚胎细胞连续分裂，也需要有大量蛋白质，而神经细胞不分裂，也不分泌蛋白质，所以合成 的蛋白质较少，故核仁也相对较小。 答案：C 【网络建构】 【主干落实】 1．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。 2．核孔是 RNA 和蛋白质等大分子进出的通道。 3．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态，主要成分是 DNA 和 蛋白质。 4．核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。 5．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 6．模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。 课后分层检测案 11 细胞核的结构和功能 授课提示：对应学生用书 149 页 【合格考全员做】(学业水平一、二) 1．下列细胞结构中，有成形细胞核的是( ) A．月季的成熟筛管 B．苹果的成熟叶细胞 C．猪血中成熟的红细胞 D．蓝藻 解析：A、C 项细胞中无细胞核，D 项属于原核生物，细胞中无以核膜为界限的细胞核。 答案：B 2．人的成熟红细胞和精子的寿命都很短，从细胞结构考虑，这一事实说明了( ) A．环境因素的影响 B．遗传因素对细胞寿命的影响 C．细胞质和细胞核的相互依存关系 D．功能对寿命的决定 解析：人的成熟红细胞没有细胞核，而精子几乎没有细胞质，二者寿命较短体现了细胞 质和细胞核的相互依存关系。 答案：C 3．细胞核与细胞质之间的大分子物质交换的通道是( ) A．核膜 B．胞间连丝 C．核孔 D．核仁 解析：核孔是细胞核与细胞质之间进行大分子物质交换的通道。 答案：C 4．关于染色质和染色体关系的叙述，正确的是( ) A．不同细胞分裂时期的不同物质 B．不同细胞分裂时期的同一物质 C．同一细胞分裂时期的同一物质 D．同一细胞分裂时期的不同物质 解析：染色质和染色体的组成相同，都是由 DNA 和蛋白质组成的。它们的形态不同，在 间期是丝状的染色质状态，在分裂期是具有一定结构的染色体，因此，它们是同一物质在细 胞不同分裂时期的两种形态。 答案：B 5．下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明( ) A．细胞质控制着细胞的性状 B．细胞核控制着细胞的性状 C．细胞质与细胞分裂、分化密切相关 D．细胞核与细胞分裂、分化密切相关 解析：蝾螈受精卵横缢为两部分：无核部分与有核部分可形成相互对照；后来无核部分 挤进细胞核后与之前形成自身前后对照，均说明细胞核控制着细胞的分裂和分化。 答案：D 6．细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是( ) A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动 B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成 C．离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动 D．离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动 解析：各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，离开了细 胞的各种细胞器，都不能独立地完成各自的生命活动；病毒不具有细胞结构，但病毒的一切 生命活动只有在宿主细胞内才能完成，从这一意义上可以说，细胞是生物体结构和功能的基 本单位。 答案：C 7．下列不是遗传信息的储存场所的是( ) A．细胞核 B．线粒体 C．液泡 D．叶绿体 解析：细胞核、线粒体和叶绿体中都有 DNA，液泡中没有 DNA。 答案：C 8．如图为细胞核结构模式图，据图回答问题： (1)图中对核内物质起屏障作用的是[ ]________，它是由________层膜构成的，在细胞质 中合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[ ]________进入细胞核的。 (2)细胞核中行使遗传功能的重要结构是[ ]________，遗传信息主要贮存在其组分的 ________上。 (3)结构[②]________的功能是______________________________________________。 (4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上的差异： ________________________________________________________________________。 解析：细胞核由核膜(上有核孔)、染色质、核仁等组成，染色质由 DNA 和蛋白质组成。 原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核，DNA 是裸露的。 答案： (1)[③]核膜 两 [④]核孔 (2)[①]染色质 DNA (3)核仁 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 (4)原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁、染色质等结构，其 DNA 是裸露的 【等级考选学做】(学业水平三、四) 9．科学家在 1958 年对蝾螈卵细胞的染色体分析时发现，用 DNA 酶能破坏染色体的长度， 即破坏染色体的完整性，使它断成碎片。若改用蛋白酶，则不能破坏染色体的长度。以上事 实可以说明( ) A．染色体的基本结构由蛋白质组成 B．染色体的基本结构由 DNA 组成 C．染色体由 DNA 和蛋白质组成 D．染色体中的 DNA 和蛋白质镶嵌排列 解析：染色体主要由 DNA 和蛋白质组成，从以上实验可知，用 DNA 酶可分解 DNA，会 破坏染色体的整体性，故可推测出其基本结构应由 DNA 组成。 答案：B 10.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⑦ 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；⑤是核仁，与核 糖体(⑦)的形成有关；由图可知，内质网(⑥)与②直接相连；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。 答案：B 11．研究人员对分别取自 4 种不同生物的部分细胞进行分析，获得的结果如下表所示 (“＋”表示有，“－”表示无) 核仁 叶绿素 叶绿体 线粒体 中心体 核糖体 甲 － ＋ － － － ＋ 乙 ＋ － － ＋ ＋ ＋ 丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ 丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 甲、乙、丙、丁 4 种细胞最可能取自下列哪种生物( ) A．变形虫、大肠杆菌、水稻、衣藻 B．大肠杆菌、变形虫、水稻、衣藻 C．大肠杆菌、蓝藻、变形虫、水稻 D．蓝藻、变形虫、水稻、衣藻 解析：甲细胞内无核仁，除核糖体外无其他细胞器，但细胞内含有叶绿素，所以甲与蓝 藻对应；乙细胞内有核仁、无叶绿体、有中心体，最可能是动物细胞，故乙与变形虫对应； 丙有核仁、叶绿体、线粒体，无中心体，是高等植物细胞，故丙与水稻对应；丁细胞内有核 仁、叶绿体、线粒体和中心体，是低等植物细胞，故丁与衣藻对应。所以 D 项正确。 答案：D 12.核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合体，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组成，称为中央运输蛋白。据此分析不正确的 是( ) A．核孔复合体与核膜内外的信息交流有关 B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到核内外的信息交流 C．核孔复合体的存在，说明核膜也具有选择性 D．中央运输蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的 解析：人体成熟的红细胞没有细胞核，无核孔。 答案：B 13．[2019·丰台高一期末]能使人生病的细菌、病毒等无处不在，当这些细菌、病毒侵入 机体后，人体内的白细胞会发挥重要的防卫功能。如图表示白细胞吞噬并消灭细菌的过程， 请回答下列问题： (1)白细胞与植物叶肉细胞相比，没有叶绿体、________、________等结构。 (2)白细胞能吞噬细菌，这与细胞膜具有________的结构特点有关。白细胞能分解细菌， 则与小泡内的水解酶有关，水解酶先在[②] ________上合成，再经内质网运输到[④]________ 加工， 最后由小泡运到吞噬泡内，将细菌分解。 (3)控制水解酶合成的遗传物质存在于[①] ________中，体现了该结构作为________中心 的重要功能。 解析：(1)白细胞属于动物细胞，与植物叶肉细胞相比，没有叶绿体、液泡、细胞壁等结 构。(2)白细胞以胞吞的方式吞噬细菌，这与细胞膜具有一定的流动性有关。存在于白细胞中 的小泡内的水解酶，其化学本质是蛋白质，在[②]核糖体上合成后，经内质网运输到[④]高尔 基体加工，最后由小泡运到吞噬泡内，将细菌分解。(3)控制水解酶合成的遗传物质 DNA 存在 于[①]细胞核中，体现了细胞核作为代谢的控制中心的重要功能。 答案：(1)液泡 细胞壁 (2)一定的流动性 核糖体 高尔基体 (3)细胞核 代谢的控制 【素养养成练】 14．下图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答问题： (1)上述实验所用的方法为______________。 (2)只有在________细胞中才能观察到图中结构。 (3)代谢旺盛的细胞，核膜上________数目多，它们的作用是______________________。 (4)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细 胞核核膜中含有蛋白质成分。 ①实验课题：_______________________________________________________。 ②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。 ③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。 ④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。 ⑤实验步骤： 第一步：取洁净的试管 2 支，编号为甲、乙。 第二步：向甲试管中滴加 2 mL 细胞核核膜样液， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。 ⑥观察实验现象得出相应结论。 解析：(1)根据放射性的位置来判断物质的移动，所以实验所用方法为同位素标记法。(2) 真核生物含有细胞核，而原核生物不含有细胞核。(3)核孔是物质进出和信息交流的通道，代 谢越旺盛，物质进出等越频繁，所需核孔越多。(4)根据实验目的来确定实验课题，实验是依 据蛋白质与双缩脲试剂的颜色反应来判断蛋白质的存在与否；用加蒸馏水的试管作为颜色对 照。 答案： (1)同位素标记法 (2)真核 (3)核孔 实现核质之间的物质交换和信息交流 (4)①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分 ⑤向乙试管中滴加 2 mL 蒸馏水 单元排查强化 【主干知识理脉络】 【易错易混早防范】 易错点 1 误认为细胞的亚显微结构为“高倍显微镜”下所观察到的结构 点拨 细胞的亚显微结构应为“电子显微镜”(而不是光学显微镜)下观察到的结构，高倍 光学显微镜下仅能看到叶绿体、液泡、线粒体(需染色)等大致轮廓，细胞器的双层或单层膜及 内质网、核糖体等其他细胞器，均为电子显微镜下观察到的“亚显微结构”。 易错点 2 混淆“生物膜系统”与“生物膜” 点拨 生物膜系统只适用于真核生物，它包括三类膜——细胞膜、细胞器膜、核膜，原 核细胞只有其中的一类——细胞膜，尚不足以构成生物膜系统。 易错点 3 误认为所有动物红细胞均无细胞核及核糖体等各种细胞器 点拨 只有哺乳动物成熟红细胞才无细胞核及核糖体等各种细胞器，其他动物(如蛙、鸡) 的红细胞均具细胞核及各种细胞器。 【基础排查过三关】 第一关：测基础 判正误 1．选用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜，是因为成熟的红细胞没有细胞壁、细胞核和 具膜细胞器(√) 2．叶绿体内膜与外膜属于生物膜系统，类囊体膜不属于生物膜系统(×) 3．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多(√) 4．细胞膜能控制物质进出细胞，但其控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质 也可能进入细胞(√) 5．线粒体是细胞的“动力车间”，细胞的有氧呼吸就是在线粒体内完成的(×) 6．不同细胞中线粒体数量可能不同，同一细胞的不同部位分布的线粒体数量也可能不同 (√) 7．合成固醇类激素的分泌细胞内质网一般不发达(×) 8．有中心体的一定是动物细胞(×) 9．所有植物细胞都有细胞壁，但不一定含有大液泡和叶绿体(√) 10．溶酶体内的酶由核糖体合成，通过高尔基体运入(√) 11．细胞核控制着细胞的代谢和遗传，真核细胞都有细胞核(×) 12．核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关，蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体多，核 仁大(√) 13．DNA 聚合酶、RNA 聚合酶通过核孔能进入细胞核，mRNA 通过核孔能出细胞核(√) 第二关：夯基石 凝素养 1．你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂 结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光 学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的 2．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物 细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除 法”的原理吗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染 色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细 胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被 染色 3．线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：线粒体内膜功能较外膜复杂，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多 4．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质，同为基质，其成分和功能相同吗？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：不相同，细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所 需的物质；线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶，是进行有氧呼吸第二阶段的场所； 叶绿体基质是植物进行光合作用暗反应的场所，含有与暗反应有关的酶 5．矿工中常见的职业病——硅肺，产生的病因是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：矿工肺部吸入硅尘后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘 的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡， 造成肺功能受损 6．用丙酮从人的胰岛 B 细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层 的面积远大于胰岛 B 细胞表面积的 2 倍。请分析原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：胰岛 B 细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分 子 7．在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长， 请分析原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性 8．飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比 缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟 类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞中、运动员的肌细胞中线粒体 多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多 9．溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种 现象。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解 10．从母牛甲的体细胞中取出细胞核，注入到母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经 卵裂形成早期胚胎，将胚胎植入母牛丙的子宫内。出生小牛的各种性状，大多像甲，像乙， 像丙，还是无法预测？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：出生小牛的绝大部分性状像母牛甲。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物 质，所以它的性状与母牛甲最相似 11．科学研究证实，在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部 分细胞质变成精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留 下来，并集中在尾的基部。对这一现象你将作怎样的解释？ ________________________________________________________________________。 答案：(1)精卵结合时需要精子提供父方的遗传物质。(2)精子要靠尾部摆动游到卵细胞所 在位置，才能与卵细胞结合。这一过程需要大量的能量，这些能量主要来自线粒体内进行的 有氧呼吸 第三关：练规范 提能力 1．细胞膜功能及功能特性的鉴定 (1)实验：将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生 物的精子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别功能。 (2)实验：利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子，对比观察处理后的两种种子 的胚细胞的颜色变化。该实验可用于验证细胞膜具有选择透过性。 2．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。图示模型主要表明细胞膜 的功能是进行细胞间信息交流。