第3章 第3节 细胞核的结构和功能-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞创新导学案word（人教版2019，单选版）

生物学　必修1 RJ（单选版） 第3节　细胞核的结构和功能 1.阐明细胞核的结构和功能。2.根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞的三维结构模型。3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 知识点一　关于细胞核功能的实验探究 实验内容 实验过程及结果 实验结论 美西螈核 移植实验 美西螈的皮肤颜色由细胞核控制 蝾螈受精卵 横缢实验 细胞的分裂、分化是由细胞核控制的 变形虫去核及 核移植实验 变形虫的生命活动(生长、分裂、再生、应激)是由细胞核控制的 伞藻嫁接和 核移植实验 伞藻“帽”的形状是由细胞核决定 大量的事实表明：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 知识点二　细胞核的结构和功能 1.细胞核的分布：除了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.细胞核的结构 细胞核中染色质的特点： (1)形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。 (2)染色质与染色体的关系：细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为染色体。细胞分裂即将结束时，染色体解螺旋，重新成为染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 3.细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 知识点三　细胞是一个统一的整体 知识点四　实验：尝试制作真核细胞的三维结构模型 1.目的要求 (1)尝试制作真核细胞的三维结构模型。 (2)体验建构模型的过程。 2.材料用具：根据模型种类选取材料用具。 3.建立模型 讨论：通过讨论确定本小组制作的真核细胞三维结构模型的种类、规格。 ↓ 材料用具：确定使用的材料用具。 ↓ 进一步讨论、细化：对设计方案做进一步讨论、细化，包括各种细胞结构如何制作、细胞结构之间如何连接等，确定制作模型的实施过程和具体分工。 ↓ 制作模型：按照分工制作各部分配件，然后将配件组合在一起，逐步完成真核细胞模型的制作。 ↓ 检查、修补：按照设计方案对制作的模型进行检查，修补存在的缺陷。 4.表达和交流：从科学性、艺术性、成本等方面对各小组模型进行评价。 1.(课本P54～55思考·讨论)判断正误。 (1)美西螈核移植实验无对照组，可将白色美西螈胚胎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，增强实验的说服力。(　　) (2)蝾螈受精卵横缢实验——既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(对无核一半重新挤入核)。(　　) (3)变形虫切割实验——既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(进行核移植)。(　　) (4)伞藻嫁接与核移植实验——有相互对照(伞形帽伞藻柄＋菊花形帽伞藻假根与伞形帽伞藻假根＋菊花形帽伞藻柄)，而且为排除假根中其他物质的干扰作用，设置了伞藻核移植实验。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√ 2.(课本P54问题探讨)结合克隆牛的实例，可以得出________控制生物体的性状，克隆牛的性状与母牛乙________(填“完全”或“不完全”)相同。 答案：细胞核　不完全 3.(课本P57科学方法)(1)模型是为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的________的描述，可以借助于具体的________或其他________的手段，也可以通过________的形式来表达。 (2)模型的种类包括________模型、________模型、________模型等。 (3)以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是________模型。 (4)沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是________模型。 答案：(1)概括性　实物　形象化　抽象 (2)物理　概念　数学　(3)物理　(4)物理 1.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。(课本P56) 练习1　下列对染色质和染色体的叙述是否正确。 (1)染色质和染色体的化学成分不同。(　　) (2)染色质和染色体的存在状态不同。(　　) (3)染色质和染色体存在的时期不同。(　　) (4)染色质和染色体都易被碱性染料染成深色。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√ 2.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(课本P56) 练习2　关于细胞核的功能，判断对错。 (1)细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所。(　　) (2)细胞核能控制代谢，根本原因在于其中储存有遗传物质DNA。(　　) 答案：(1)×　(2)√ 3.科学方法：建构模型 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。(课本P57) 练习3　(1)模型是一种简化的、概括性的描述。(　　) (2)模型只能对生物问题进行定性描述而不能进行定量描述。(　　) (3)物理模型是通过抽象的形式来表达认识对象的特征。(　　) (4)线粒体的电镜照片属于物理模型。(　　) (5)以文字和箭头表示分泌蛋白的合成和运输过程属于概念模型。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 疑难　细胞核结构与功能的相适应性 1.“四方面”辨析细胞核的结构与功能 2.多角度分析细胞核的结构与功能的相适应性 (1)从生命的物质观看，细胞核中有染色质，染色质中含有DNA，DNA承载了遗传信息，所以细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 (2)从结构与功能观看，染色体、染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色体状态有利于在细胞分裂中的运动，确保遗传信息的均等分配；染色质状态有利于遗传信息的复制和表达。 (3)从生命的系统观看，细胞是个系统，细胞核是系统的一部分。核膜的存在使细胞核功能的执行有相对独立的稳定环境，但细胞核功能的执行离不开细胞质；核膜、核孔的存在为物质、能量及信息交流提供了通道，从而确保细胞核既相对独立，又与细胞的其他结构密切关联。 [例1]　细胞功能的实现需要以特定的结构作为基础。下列相关叙述不正确的是(　　) A.控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质 B.细胞核位于细胞的正中央，所以细胞核是细胞的控制中心 C.核仁是核糖体装配的重要场所，真核细胞中核糖体的合成离不开核仁 D.DNA是遗传信息的载体，染色质是遗传物质的主要载体，细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关 解析：DNA主要分布在细胞核内，因此细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，另外成熟的植物细胞的细胞核不位于细胞中央，B错误。 答案：B [例2]　为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如表所示。下列有关叙述错误的是(　　) 时间/天 1 2 3 4 5 6 细胞无核部分的存活个体数/个 81 62 20 0 0 0 细胞有核部分的存活个体数/个 79 78 77 74 67 65 A.本实验可以证明细胞核是细胞生命活动的控制中心 B.表中数据说明细胞核与细胞质相互依存、相互制约 C.有核部分的细胞个别死亡可能是人为伤害导致的 D.本实验选用100个细胞使实验偶然性减小，实验数据较可靠 解析：实验中，不含细胞核的细胞存活时间短，存活数量少，即细胞核的有无与细胞存活有关，故可以证明细胞核在细胞生命活动中有着极其重要的作用，是细胞生命活动的控制中心，A正确；该实验中只研究了细胞无核部分与有核部分存活个体数，没有研究只有细胞核的存活个体数，所以不能说明细胞核与细胞质之间的相互关系，B错误；实验中存在不可避免的人为伤害、自然死亡等因素，均会导致有核部分的细胞个别死亡，C正确；本实验选用100个细胞做实验，数量较多可使实验偶然性减小，误差减小，得到的实验数据较可靠，D正确。 答案：B 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 题点 细胞核功能探究实验 蝾螈受精卵横缢实验 核仁的结构和功能 细胞核的结构和功能 细胞是一个统一的整体 细胞是一个统一的整体 细胞核的结构和功能 细胞核的结构和功能 细胞核的结构和功能 核孔及核仁 细胞核的结构和功能 细胞核的分布、结构和功能 亲核蛋白进出细胞核探究实验 [基础对点] 知识点一　关于细胞核功能的实验探究 1.下列探究细胞核功能的实验中，叙述正确的是(　　) A.细胞核是新陈代谢的主要场所，变形虫去核后代谢会渐渐停止 B.蝾螈受精卵横缢后有核一半能分裂、无核一半不能分裂，说明细胞分裂只与细胞核有关 C.培养同种等量的有核细胞和无核细胞，由细胞存活情况可判断细胞核是否为活细胞所必需 D.伞藻的嫁接实验充分证明了是细胞核控制伞藻“帽”的形状 答案：C 解析：细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞质基质是新陈代谢的主要场所，A错误；蝾螈受精卵横缢后，有核一半能分裂，无核一半不能分裂，证明细胞分裂与细胞核有关，不能说明只与细胞核有关，B错误；将同种等量的有核细胞和无核细胞进行培养，根据细胞的存活情况可判断细胞核是否为活细胞所必需的，C正确；伞藻嫁接实验中，虽然“帽”的形状取决于具有细胞核的假根，但不能说明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的，因为假根中除了细胞核还有细胞质，需进行核移植补充实验，D错误。 2.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a部分与b部分形成对照 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 答案：D 知识点二　细胞核的结构和功能 3.大量事实表明在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。根据这一事实可以推测(　　) A.细胞中的蛋白质主要由核仁合成 B.核仁与组成核糖体的必需物质的合成有关 C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D.DNA主要存在于核仁中 答案：B 解析：细胞中蛋白质的合成场所是核糖体，A错误；细胞核内的核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，所以在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁，B正确；原核细胞中没有核仁，但含有核糖体，能合成蛋白质，C错误；有核仁的细胞为真核细胞，真核细胞中DNA主要分布在细胞核中的染色质(染色体)上，D错误。 4.用光学显微镜观察细胞时，细胞核是非常容易观察到的一个结构。如图为细胞核结构模式图，对其结构及功能的叙述正确的是(　　) A.③是单层膜，①的主要成分是DNA和蛋白质 B.④是核孔，能让各种分子自由进出细胞核 C.细胞核是遗传信息库，是生命活动的控制中心和细胞代谢的中心 D.②是核仁，与某种RNA的合成有关 答案：D 识点三　细胞是一个统一的整体 5.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，才能正常地完成各种生命活动 B.病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主活细胞中才能完成 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种生命活动 D.去掉细胞核的变形虫最终死亡 答案：C 6.人成熟红细胞中没有细胞核，精子中细胞质很少，这些细胞的寿命都很短。这一事实体现了(　　) A.环境影响细胞寿命 B.细胞中遗传物质不同，寿命不同 C.细胞核的功能比细胞质重要 D.细胞是一个有机的统一整体 答案：D [能力提升] 7.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，下列有关细胞核的叙述，正确的是(　　) A.细胞核内的核仁被破坏，会影响到胰岛素的合成 B.细胞核控制细胞的一切性状 C.所有分子均可通过核膜上的核孔 D.细胞核内所需的能量在细胞核内产生 答案：A 解析：核仁与核糖体的形成有关，胰岛素是一种蛋白质，在核糖体上合成，若核仁被破坏，会影响到胰岛素的合成，A正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，但不能控制细胞的一切性状，B错误；核孔对出入细胞核的物质具有选择性，C错误；细胞核内所需的能量是在细胞质中产生的，D错误。 8.下列有关细胞核的叙述，正确的是(　　) A.细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心 B.真核细胞都有一个细胞核 C.原核细胞没有成形的细胞核，其生命活动不受任何因素的控制 D.细胞核能控制细胞的代谢，根本原因在于其中储存有遗传物质DNA 答案：D 解析：细胞核不一定位于细胞的正中央，A错误；真核细胞中，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，人体的骨骼肌细胞中有多个细胞核，B错误；原核细胞没有成形的细胞核，其生命活动主要受拟核区DNA的控制，C错误；由于遗传信息储存在细胞核中，细胞核才具有控制细胞代谢的功能，D正确。 9.核纤层普遍存在于高等真核细胞中，由特殊的纤维丝状蛋白组成。它位于内层核膜与染色质之间，核纤层蛋白向外与内层核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合，如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小，有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关叙述错误的是(　　) A.该模式图以图画形式表现出部分特征，属于概念模型 B.通过结构①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 C.染色质与染色体是同一物质的两种存在状态，能被碱性染料染成深色 D.若将核纤层破坏，则细胞核的形态和功能均会发生改变 答案：A 解析：以实物或画图形式直观地表达认识对象的特征的模型属于物理模型，本题核纤层的结构模式图属于物理模型，A错误；结构①为核孔，能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B正确；核纤层能维持细胞核正常的形状与大小，有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换，核纤层被破坏后，细胞核的形态和功能均会发生改变，D正确。 10.心房颤动(房颤)是最常见的心律失常，其产生的原因之一是一种核孔蛋白的功能出现异常，导致核孔运输障碍，核孔并不只是简单的一个孔，而是由多种蛋白质组成。下列相关叙述正确的是(　　) A.核孔位于由双层磷脂分子层组成的核膜上，是重要的物质通道 B.一些消化腺细胞蛋白质合成旺盛，常有着较小的核仁和较多的核孔 C.细胞核中的核糖核酸是细胞内携带遗传信息的物质，通常与蛋白质结合成染色质 D.核孔运输障碍的原因可能是组成核孔蛋白的氨基酸种类发生变化 答案：D 解析：核膜是双层膜，由两层磷脂双分子层组成，共有四层磷脂分子层，A错误；蛋白质合成旺盛的细胞中，细胞核与细胞质之间物质交流频繁，核孔数目多，与核糖体、某种RNA合成有关的核仁也较大，B错误；细胞核中储存遗传信息的物质是脱氧核糖核酸，即DNA，与蛋白质结合形成染色质，C错误；核孔运输障碍可能是组成核孔蛋白的氨基酸种类发生变化导致其结构发生变化，功能也发生变化，D正确。 11.如图为某细胞的电镜照片的局部，箭头所指为正在穿越核膜的核糖体。下列相关叙述错误的是(　　) A.图中核糖体穿越的结构是核孔 B.核糖体移动的方向是从核外向核内 C.核糖体的形成与细胞核内的核仁有关 D.胰腺腺泡细胞比口腔上皮细胞更易观察到此现象 答案：B 解析：核孔位于核膜上，是大分子物质进出细胞核的通道，因此图中核糖体穿越的结构是核孔，A正确；核糖体在细胞质中参与蛋白质的合成，真核生物中，核糖体的形成与核仁有关，据此推测核糖体移动的方向是从核内到核外，B错误，C正确；与口腔上皮细胞相比，胰腺腺泡细胞的蛋白质合成较为旺盛，需要的核糖体较多，故胰腺腺泡细胞比口腔上皮细胞更易观察到此现象，D正确。 12.哺乳动物造血干细胞细胞核的结构模型如图所示。下列说法正确的是(　　) A.哺乳动物造血干细胞分化成的成熟红细胞的细胞核控制着该细胞的代谢和遗传 B.核仁是中心体的形成场所，核仁内代谢活跃有利于为细胞分裂的物质做准备 C.核膜由四层磷脂分子构成，使细胞核内环境稳定，有利于核内化学反应高效有序进行 D.核孔是DNA和蛋白质的运输通道，数目较多，有利于核质间的物质交换和信息交流 答案：C 解析：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，A错误；核仁，与核糖体的形成有关，不是中心体的形成场所，其内代谢活跃有利于细胞分裂的物质做准备，B错误；核膜，双层膜结构，由四层磷脂分子构成，使细胞核内环境稳定，有利于核内化学反应高效有序进行，C正确；核孔，具有选择透过性，如DNA不能通过，D错误。 13.亲核蛋白是在细胞质内合成，然后输入到细胞核中发挥作用的一类蛋白质。非洲爪蟾中有一种亲核蛋白具有头、尾两个不同的部分。 (1)请你利用下列材料设计一个实验，探究亲核蛋白进入细胞核是由哪个部位决定的。 材料：亲核蛋白被放射性标记的头部、亲核蛋白被放射性标记的尾部、头尾均被标记的完整亲核蛋白、显微注射仪器、非洲爪蟾卵母细胞若干、相应检测仪器。步骤： ①将非洲爪蟾卵母细胞分为A、B、C三组。 ②A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质，B组注射__________________到细胞质，C组注射______________________到细胞质。其中C组为对照组。 ③一段时间后，检测________(填写结构名称)中是否有放射性物质变化。若只有________(填“A”或“B”)组结果与C组相同，则说明亲核蛋白进入细胞核，只和尾部结构有关。 (2)该实验所用的科学方法为____________。该实验只能用________(填“真核”或“原核”)细胞作为实验材料，原因是______________________________。 答案：(1)②亲核蛋白被放射性标记的尾部　头尾均被标记的完整亲核蛋白　③细胞核　B (2)(放射性)同位素标记法　真核　真核细胞中存在以核膜为界限的细胞核 解析：(1)根据实验材料可以看出，自变量是亲核蛋白标记的部位，因变量是细胞核中是否有放射性。本实验要做三组实验，A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质，B组注射亲核蛋白被放射性标记的尾部到细胞质，C组注射头尾均被标记的完整亲核蛋白到细胞质。其中将C组头尾部均被标记的完整亲核蛋白注入细胞质作为对照组。一段时间后，需要检测的部位是细胞核中是否有放射性物质变化。若只有B组结果和C组相同，则说明亲核蛋白进入细胞核，只和尾部结构有关。 11 学科网（北京）股份有限公司 $$