备战高考生物 考点一遍过 专题09 细胞核的结构与功能
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细胞核的结构和功能的知识点总结一、细胞核的结构。
1. 核膜。
- 双层膜结构,将细胞核内物质与细胞质分开。
- 核膜上有核孔,核孔是大分子物质(如mRNA、蛋白质等)进出细胞核的通道,具有选择性。
例如,核内转录形成的mRNA可以通过核孔进入细胞质,细胞质中的某些蛋白质(如组成染色体的组蛋白等)可以通过核孔进入细胞核。
2. 染色质。
- 主要由DNA和蛋白质组成,是极细的丝状物。
- 在细胞分裂时,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的染色体。
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。
- 染色质中的DNA是遗传信息的载体,蕴含着细胞的遗传信息,这些遗传信息决定了细胞的结构和功能,也决定了生物个体的性状。
3. 核仁。
- 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
在细胞有丝分裂过程中,核仁会周期性地消失和重建。
例如,在细胞分裂前期,核仁逐渐解体;在末期,核仁又重新出现。
4. 核液(核基质)- 是细胞核内的液体部分,含有多种酶等物质,为细胞核内的代谢活动提供了液体环境。
二、细胞核的功能。
1. 是遗传信息库。
- 细胞核中的染色质(体)含有DNA,DNA分子携带了大量的遗传信息。
这些遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
例如,在细胞分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中,使得子细胞获得了与亲代细胞相同的遗传物质。
2. 是细胞代谢和遗传的控制中心。
- 通过控制酶和蛋白质的合成来控制细胞的代谢过程。
例如,细胞核中的基因通过转录形成mRNA,mRNA进入细胞质后指导蛋白质的合成,而酶大多是蛋白质,这些酶可以催化细胞内的各种化学反应,从而控制细胞的代谢。
在细胞的生长、发育、衰老和凋亡等生命活动过程中,细胞核都起着关键的控制作用。
细胞核的功能与结构细胞核是细胞中一个重要的器官,它承担着许多关键的功能。
在细胞生物学中,细胞核的结构与功能一直是研究的重点之一。
本文将详细介绍细胞核的功能与结构。
一、细胞核的功能1.贮存遗传物质:细胞核是细胞的遗传中心,内含着细胞的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸),其中包含了细胞的遗传信息。
DNA以染色体的形式存在于细胞核内,通过遗传物质的存储和复制,确保了遗传信息的传递和细胞的稳定性。
2.调控基因表达:细胞核通过基因的调控,决定了细胞的功能和特征。
细胞核内含有RNA(核糖核酸)和相关蛋白质,这些分子能够与DNA进行相互作用,参与基因的表达调控过程。
细胞核通过转录和RNA后处理等过程,将DNA上的遗传信息转化为具有功能的RNA分子,并参与蛋白质的合成。
3.细胞分裂与增殖:细胞核在细胞分裂过程中起到重要的作用。
在有丝分裂中,DNA通过复制和准确的分配,确保每个子细胞都能获得相同的遗传信息。
有丝分裂的过程中,细胞核会逐渐分裂成两个子细胞核。
而在无丝分裂中,细胞核则会直接分裂成两个子细胞核。
4.细胞代谢调节:细胞核通过核内转录和核间转运等过程,参与细胞的代谢调控。
细胞核内的转录作用可以产生多种功能的RNA分子,如mRNA(信使RNA)、rRNA(核糖体RNA)和tRNA(转运RNA),它们分别参与蛋白质的合成、核糖体的组装和转运RNA的递送等生物学过程。
二、细胞核的结构细胞核是由核膜、染色质、核仁和核质等组成的。
1.核膜:细胞核由两层膜组成的核膜所包裹。
核膜分为内核膜和外核膜,两者之间存在空隙,称为核腔。
核膜通过核孔连接着细胞质和细胞核,实现物质的交换和信息的传递。
2.染色质:细胞核内的染色质是由DNA、蛋白质等组成的复合物。
染色质呈现为一定粘稠度和颜色的物质,在细胞核内呈现为梳状的结构,在细胞分裂时更易于观察。
染色质中的DNA分子包含了细胞的全部遗传信息。
3.核仁:核仁位于细胞核的内部,由rRNA和蛋白质组成,是核糖体的组装地。
高考生物复习细胞的结构和功能知识点与其他系统一样,细胞异样有边界,有分工协作的假定干组分,有信息中心对细胞的代谢和遗传停止调控。
以下是细胞的结构和功用知识点,希望对考生温习有协助。
名词:1、显微结构:在普通光学显微镜中可以观察到的细胞结构。
2、亚显微结构:在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。
3、原核细胞:细胞较小,没有成形的细胞核。
组成核的物质集中在核区,没有染色体,DNA不与蛋白质结合,无核膜、无核仁;细胞器只要核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
4、真核细胞:细胞较大,有真正的细胞核,有一定数目的染色体,有核膜、有核仁,普通有多种细胞器。
5、原核生物:由原核细胞构成的生物。
如:蓝藻、绿藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
6、真核生物:由真核细胞构成的生物。
如:酵母菌、霉菌、食用菌、衣藻、变形虫、草里履虫、疟原虫等。
7、细胞膜的选择透过性:这种膜可以让水分子自在经过,细胞要选择吸收的离子和小分子(如:氨基酸、葡萄糖)也可以经过,而其它的离子、小分子和大分子(如:信使RNA、蛋白质、核酸、蔗糖)那么不能经过。
8、膜蛋白:指细胞内各种膜结构中蛋白质成分。
9、载体蛋白:膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质,细胞膜中的载体蛋白在协助分散和自动运输中都有特异性。
10、细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。
细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
11、细胞质基质:细胞质内呈液态的局部是基质。
是细胞停止新陈代谢的主要场所。
12、细胞器:细胞质中具有特定功用的各种亚细胞结构的总称。
13、细胞壁:植物细胞的外面有细胞壁,主要化学成分是纤维素和果胶,其作用是支持和维护。
其性质是全透的。
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细胞核的结构和功能有哪些细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心,细胞核是细胞内遗传信息的储存、复制和转录的主要场所。
,它主要由内膜、外模、染色质、核仁、核基质等组成。
细胞核的结构外模:核膜外层的外表面附有核糖体颗粒。
有的细胞中,外膜与粗面内质网膜相连续,因为内质网膜与质膜是连续的,所以核膜间隙似乎与细胞外相通。
内膜:核膜内层的内表面上,有一层由多肽物质组成的网架,其作用是保持细胞核的形状和附着染色质纤维;在有丝分裂过程中,对核膜的破裂和重建有一定的作用。
核孔:核膜上还有许多散在的孔,称为核孔,在核孔周围,核膜的内层与外层相连。
核孔是核与细胞质进行物质交换的孔道。
染色质:染色质是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。
核仁:核仁通常表现为单一或多个匀质的球形小体,是真核细胞间期核中最显著的结构。
核基质:核基质是核中除染色质与核仁以外的成分,包括核液与核骨架两部分。
核液含水、离子和酶等无形成分。
核骨架是由多种蛋白质形成的三维纤维网架,并与核被膜核纤层相连,对核的结构具有支持作用。
细胞核的功能1.细胞核是遗传信息库从细胞核的结构可以看出,细胞核中最重要的结构是染色质,染色质的组成成分是蛋白质分子和DNA分子,而DNA分子又是主要遗传物质。
当遗传物质向后代传递时,必须在核中进行复制。
所以,细胞核是遗传物储存和复制的场所。
2.细胞核是是细胞代谢和遗传的控制中心遗传物质能经复制后传给子代,同时遗传物质还必须将其控制的生物性状特征表现出来,这些遗传物质绝大部分都存在于细胞核中。
所以,细胞核又是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。
高三细胞核知识点总结细胞核是细胞中最重要的器官之一,它包含着遗传物质DNA,并参与调控细胞的生命活动。
在高三生物学学习中,细胞核是一个重要的知识点。
本文将对高三细胞核知识点进行总结。
一、细胞核的结构细胞核由核壳、染色质、核仁等组成。
核壳是细胞核的外层界限,由核孔和核膜组成。
核孔是核壳上的小孔,用于核内和核外物质的交换。
核膜是由两层膜组成的,中间有一定间隙。
染色质是细胞核内的DNA分子,它承载着细胞的遗传信息。
染色质呈现为条状,并且在细胞分裂时会更加明显。
核仁是细胞核中的一种细胞器,有核仁囊、核仁核和核仁仪三部分组成。
核仁参与合成蛋白质的过程,并且对细胞的功能发挥重要作用。
二、细胞核的功能1.储存遗传信息:细胞核内的DNA分子包含了细胞的遗传信息,是遗传物质的主要存储库。
这些遗传信息指导着细胞的生长、发育和功能发挥。
2.调控基因表达:核内的DNA分子含有基因,细胞核能实现对基因的调控。
通过DNA的复制、转录和翻译等过程,细胞核能控制蛋白质的合成,从而影响细胞的功能。
3.维持细胞结构稳定:细胞核内的核酸和蛋白质能够形成特殊的细胞基质,为细胞提供结构支持和稳定性。
4.参与细胞分裂:在细胞分裂过程中,细胞核起着重要的作用。
在有丝分裂中,核膜消失、染色质凝聚成染色体,核仁消失等一系列变化都是细胞核的参与。
三、细胞核的生物学现象和实验1.核糖体遗传现象(FISH):核糖体遗传现象(FISH)是一种用于检测细胞核内特定DNA序列的方法。
通过这种方法,可以观察到细胞核内特定基因的存在与位置。
2.克隆现象:克隆是指利用一种细胞或者一段DNA来获得与原细胞或者原DNA相同的复制品的过程。
克隆技术依赖于细胞核的特性,通过将某个细胞核注入到另一个细胞中,可以实现细胞的克隆。
3.细胞核的重编程:细胞核在不同发育阶段具有不同的功能和特性,这是由细胞核内基因的表达调控决定的。
细胞核的重编程是指使细胞核从一种特定状态转变到另一种状态的过程,这种过程在胚胎干细胞和克隆等领域具有广泛应用。
专题09 细胞核的结构与功能1.结构2.功能⎩⎪⎨⎪⎧ 是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心考向一 利用模型分析细胞核的结构1.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【参考答案】B易错警示关于细胞核结构的5个易错点(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核膜和核孔都具有选择透过性,核孔虽然可以允许大分子物质通过,但仍然具有选择性,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。
(3)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。
(4)核仁不是遗传物质的储存场所。
细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(5)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。
2.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。
考向二细胞核功能的实验探究3.科学家在单细胞伞藻幼体嫁接的实验中,将甲的伞柄嫁接到乙的假根上,长出了乙的伞帽。
下列有关评价合理的是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,需进一步进行实验D.该实验证明了细胞质是遗传的控制中心【参考答案】C【试题解析】假根中既有细胞核,也有细胞质,该实验不能排除细胞质的影响。
应该进一步进行伞藻核移植实验,可排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。
4.核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。
如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述正确的是A.亲核蛋白进入细胞核由头部决定B.亲核蛋白进入细胞核不需要载体C.亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D.亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同【答案】C白协助,不消耗能量,D项错误。
1.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2.有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”,其主要原因是A.核膜含4层磷脂分子B.核孔对物质进出核具有选择性C.核仁与rRNA的合成有关D.染色质中含遗传物质DNA3.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4.下图表示细胞核的结构及部分细胞器,下列说法正确的是A.②具有选择透过性,而①具有全透性B.③中含有由RNA和蛋白质构成的染色质C.④是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所D.抗体的形成离不开⑤和⑥5.心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病之一。
最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。
下列说法不正确的是A.RNA在细胞核内合成,运出细胞核发挥作用与核孔复合物有关B.房颤可能与核质间的信息交流异常有关C.人体成熟的红细胞中核孔复合物数量很少,因此红细胞代谢较弱D.核孔复合物具有选择性6.如图是伞藻的核移植实验,该实验说明A.伞形盖的形成与细胞质有关B.生物的遗传物质只存在于细胞核中C.生物体形态结构的建立主要与细胞核有关D.细胞质是遗传物质存在的主要场所7.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8.以动物受精卵为实验材料进行以下实验,有关分析正确的是A.实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B.实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C.实验①说明了细胞核对细胞质的重要性,实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D.该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统9.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10.伞藻是一种长6~7 cm的大型单细胞藻类,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核位于假根中。
德国藻类学家黑默林曾用具有伞形帽(甲)和菊花形帽(乙)的两种伞藻做了下面的实验。
已知RNA降解是涉及到基因表达的一个重要环节,细胞中mRNA不稳定,其更新率非常高。
试分析回答:(1)根据上述实验现象可得出的结论是:伞藻伞帽形态的构建主要与_____________(填细胞结构)有关。
(2)有科研人员重复上述实验,发现培养后第一次长出的伞帽帽型呈“中间类型”(伞帽帽型部分呈伞形,部分呈菊花型),请解释说明原因:_____________。
若切除这一“中间类型”的伞帽,培养后第二次长出的伞帽帽型与基部假根对应,试从分子水平解释其原因:_____________。
11.(2014·大纲)下列有关细胞核的叙述,错误的是A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.小分子物质可以通过核孔,大分子物质不能D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象1.【答案】B质固缩,但没有螺旋变粗成染色体,D错误。
2.【答案】D【解析】细胞核比喻为细胞的“大脑”,是因为细胞核中的DNA控制着细胞的代谢和遗传,D正确。
核膜的组成、核孔的功能、核仁的作用都不能说明细胞核是细胞的“大脑”,ABC错误。
3.【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。
4.【答案】D【解析】②是核膜,①是核孔,二者均具有选择透过性,A错误;③中含有由DNA和蛋白质构成的染色质,B错误;④是核仁,与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,C错误;⑤和⑥分别表示内质网和核糖体,抗体属于分泌蛋白,在核糖体中合成后,需要内质网的加工和高尔基体的进一步修饰加工后才具有生物活性,D正确。
5.【答案】C【解析】核孔可以选择性的控制RNA、蛋白质等物质的进出,A项、D项正确;房颤致病机制是核孔复合物的运输障碍,核孔复合物的运输障碍会导致核质间的信息交流异常,B项正确;人体成熟的红细胞没有细胞核,C项错误。
6.【答案】C【解析】分析图形可知伞形盖的形成是与细胞核有关的,A错误。
生物的遗传物质主要在细胞核,但细胞质中也有,B、D错误。
由图可知,生物体形态结构的建立主要与细胞核有关,C正确。
7.【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。
8.【答案】D【解析】实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性,A错误;实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性,B错误;该实验说明了细胞质和细胞核都不能单独成活,细胞只有保持细胞结构的完整性才能正常进行各项生命活动,C错误;该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统,D正确。
9.【答案】D【解析】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项正确;实验①中,a部分相当于去核,属于实验组,b部分即为对照组,B项正确;实验②中,a部分植入核,与实验①中的a部分形成前后自身对照,C项正确;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项错误。
10.【答案】(1)细胞核(2)伞柄中存在原来的mRNA(和蛋白质)和假根细胞核中新合成的mRNA(和蛋白质),共同参与了伞帽形态的构建伞柄中残留的原mRNA(和蛋白质)已经降解,仅由假根细胞核中新合成的mRNA(和蛋白质)参与了伞帽形态的构建【解析】(1)本实验将甲种伞藻的柄嫁接到乙种伞藻的假根上,将乙种伞藻的柄嫁接到甲种伞藻的假根上,结果前者出现菊花形帽,后者出现伞形帽。
由于细胞核位于假根中,说明伞藻伞帽形态的构建主要与细胞核有关。
(2)重复上述实验,发现培养后第一次长出的伞帽帽型呈“中间类型”(伞帽帽型部分呈伞形,部分呈菊花型),而嫁接实验是发生在伞柄与假根之间,因此说明伞柄中存在原来的mRNA(和蛋白质)和假根细胞核中新合成的mRNA(和蛋白质),共同参与了伞帽形态的构建。
若切除这一“中间类型”的伞帽,培养后第二次长出的伞帽帽型与基部假根对应,由于RNA降解是涉及到基因表达的一个重要环节,细胞中mRNA不稳定,其更新率非常高。
则原因是伞柄中残留的原mRNA(和蛋白质)已经降解,仅由假根细胞核中新合成的mRNA(和蛋白质)参与了伞帽形态的构建。
11.【答案】C。