3.3细胞核的结构和功能讲义-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

3.3细胞核的结构和功能 梯度分层 基础巩固：概念明确，回归教材，稳扎根基 强化练习：聚焦核心，抓住关键，查漏补缺 拓展拔高：激活思维，深度演练，深化应用 基础巩固 1 一、细胞核的功能 1.实验一：黑白美西螈核移植实验 （1）该实验中，黑美西螈提供细胞核，白美西螈提供细胞质、细胞膜等结构，结果后代全部发育成 的。 （2）实验一说明美西螈皮肤颜色是由 控制的。 2.实验二：蝾螈受精卵横缢实验 （1）甲组实验中，A部分无细胞核，不会分裂；B部分有细胞核， 分裂。 （2）乙组实验中，从B部分向A部分挤入一个细胞核后，A部分有细胞核，细胞 分裂，但会慢一些；B部分有细胞核，会分裂。 （3）经对照分析可以看出，细胞核控制着细胞的分裂、分化。蝾螈受精卵的横缢实验说明：没有 ，细胞就不能分裂、分化。 3.实验三：变形虫切割实验 （1）由实验三可知，变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开 。 （2）通过变形虫的切割实验得出：细胞核是细胞生命活动的控制中心。 4.实验四：伞藻嫁接、核移植实验 实验四中，不论在嫁接实验还是在核移植实验中，新长出的伞帽都跟提供细胞核的伞藻的伞帽相同。所以生物体形态结构的构建主要与 有关。 二、细胞核的结构 1.分布 （1）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， 细胞都有细胞核。 （2）原核细胞 细胞核。 2.细胞核的结构 （1）核膜： 层膜，把核内物质与细胞质分开。 （2）核孔：实现核质之间频繁的 和信息交流。 （3）核仁：与某种RNA的合成以及 的形成有关。 （4）染色质 ①物质组成：主要由DNA和 组成，其中DNA是遗传信息的载体。 ②形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。 ③与染色体的关系：是同一物质在细胞 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 的控制中心。 4.细胞在生命系统中的地位 （1）结构特点 ①细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。 ②各组分之间分工合作成为一个统一的整体。 （2）地位 既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 5.模型构建 （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、 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 模型，它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征。 强化提升 2 1.下列不属于细胞核功能的是（ ） A.遗传物质贮存的场所 B.细胞代谢的中心 C.遗传物质复制的场所 D.细胞生命活动的控制中心 2.伞藻结构可分为“帽”“柄”和“假根”3部分。科学家用地中海伞藻和细圆齿伞藻做嫁接实验，结果如图所示。该实验能够得出的结论是（ ） A.细胞核和细胞质在结构上没有联系 B.伞帽形态结构的建成取决于细胞核 C.伞帽形态结构的建成与“假根”有关 D.该实验中缺少对照，不能得出结论 3.下列关于染色质和染色体的叙述中，正确的是（ ） A.染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态 B.染色质是细胞核内容易被酸性染料着成深色的物质 C.染色质或染色体的主要成分都是RNA和蛋白质 D.染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同 4.如图为细胞核的结构示意图。下列有关叙述正确的是（ ） A.除了哺乳动物成熟的红细胞，其他真核细胞都有细胞核 B.②上的核孔能选择性地允许有关分子进出细胞核 C.③是DNA的唯一载体，由蛋白质和DNA组成 D.①与核糖体的形成有关，其膜结构属于生物膜系统 5.如图为伞藻嫁接实验示意图，下列说法不正确的是（ ） A.伞藻是能进行光合作用的单细胞真核生物 B.实验表明两种伞藻伞帽的差异是由假根决定的 C.本实验说明伞帽的形状可能是由细胞核控制的 D.若把伞藻假根切除，伞藻的余下部分仍可再生出完整的伞藻 6.如图为变形虫去核和核移植实验示意图。下列叙述不正确的是（ ） A.去细胞核的变形虫单独培养不久死亡，说明细胞结构的完整性是其生存的基础 B.该实验说明只要保持细胞核的完整性，变形虫就能正常地进行生命活动 C.变形虫的细胞核是其生命活动的控制中心 D.该实验设置了自身前后对照 7.如图为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是（ ） A.①主要由蛋白质和核糖核酸组成 B.②与所有核糖体的形成都有关 C.③有双层膜，把核内物质与细胞质分开 D.④是大分子物质自由出入细胞核的通道 8.下图为细胞核及其周围部分结构的示意图，相关叙述错误的是（ ） A.①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密 B.②为核孔，可以实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流 C.④被破坏，该细胞核糖体的合成将不能正常进行 D.细胞核是细胞生命活动的调控中心和代谢中心 9.以下关于细胞核的说法，错误的是（ ） A.核膜是双层膜，把细胞与外界物质分隔开来 B.染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体 C.核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 D.通过核孔实现核质之间大分子物质的交换和信息交流 10.如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题。 （1）结构[5]是核膜，由________层磷脂分子构成，能与[1] ________直接相连，反映了生物膜在结构上的联系。 （2）大分子类物质通过结构[2] ________进入细胞核，不同类型的细胞其数量不同，代谢旺盛的细胞中数量________（填“较多”或“较少”），核孔的功能是________。 （3）结构[3] ________是遗传物质的主要载体，易被碱性染料染成深色，主要组成成分是________。 （4）结构[4]是________，与________有关。 拓展拔高 3 1.如图为细胞核结构模式图。下列叙述错误的是（ ） A.①把核内物质与细胞质分开 B.②主要由 RNA 和蛋白质组成 C.③与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 D.④能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 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，下列有关叙述正确的是（ ） 时间/天 1 2 3 4 5 6 细胞无核部分的存活个体数 81 62 20 0 0 0 细胞有核部分的存活个体数 79 78 77 74 67 65 A.有核部分的细胞仍存在一定的死亡率是细胞的正常凋亡或者实验操作对细胞伤害所致 B.培养一天后无核部分的存活个数比有核部分存活个数多，说明去除细胞核有利于细胞的生存 C.该实验缺乏对照组，实验数据不可靠，需要再准备100个完整细胞统计存活率 D.该实验数据可以说明细胞核是细胞代谢中心 3.如图是细胞核的结构示意图，下列叙述错误的是（ ） A.1是核膜，具有双层膜结构 B.2是染色质（体），主要由DNA和蛋白质组成 C.3是核仁，由RNA和核糖体构成 D.4是核孔，实现核质之间的物质交换 4.如图为典型的细胞核及其周围部分结构的模型图，①~④表示细胞核的各种结构，⑤和⑥表示两种细胞器。下列叙述正确的是（ ） A.⑤是粗面内质网，构成内质网的扁平囊状结构相互之间是不连通的 B.①是DNA、RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性 C.在某些细胞中，⑥的形成不一定需要④ D.②⑤⑥均主要由蛋白质和脂质组成 5.科学家将每个变形虫切成两半，一半含有细胞核，一半没有细胞核。将所有细胞放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后，实验结果如图所示。据图分析下列说法不正确的是（ ） A.到第4天，无核细胞几乎全部死亡，原因主要是实验操作对细胞造成损伤 B.无核细胞仍能存活一段时间，原因是细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用 C.培养过程中有核细胞存活细胞个数也会减少 D.若将有核细胞的细胞核取出，则剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减慢直至细胞死亡 6.细胞核的结构和功能有密切的联系，下列相关叙述错误的是（ ） A.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 B.若细胞核内的核仁被破坏，则该细胞蛋白质的合成将受到影响 C.RNA和蛋白质可以自由通过核孔，DNA不能通过核孔 D.伞藻的嫁接和核移植实验说明伞藻“帽”的形状由细胞核控制 7.如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图，下列有关叙述正确的是（ ） A.核孔没有选择性，这有利于DNA从细胞核进入细胞质 B.中心体和染色质均含有磷脂分子，二者均存在于动、植物细胞中 C.原核细胞没有染色体，但有丝状的染色质 D.细胞核功能的实现与染色质密切相关 8.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组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是（ ） A.人体成熟的红细胞中物质运输较少，因此核孔数目较少 B.所有物质进出细胞核均需穿过2层膜 C.双层核膜之间是连续的，内、外核膜可以部分融合成核孔 D.蛋白质、RNA等大分子出入细胞核需要通过核孔 9.如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图，请据图回答下列问题： （1）只有在_____细胞中，使用_____显微镜才可以看到此图所表示的结构。 （2）在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是[_____]_____。 （3）[3]主要由蛋白质和______组成，蛋白质是通过[_____]_____进入细胞核的。其中[4]________与核糖体RNA的合成及核糖体的形成有关。 （4）图中可见[_____]_____和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。 （5）全面阐述细胞核的功能：_____________。 10.不同生物细胞中的核孔具有相同结构，并以核孔复合体的形式存在。核孔复合体可以看作一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，控制着物质进出细胞核，如图为核孔控制物质进出细胞核的示意图，回答下列问题： （1）核膜的外膜通常与________膜相连；核膜功能的复杂性与其膜上的________有关。真核细胞未必都具备核孔，如________（举一例）。 （2）核孔复合体能够识别已经加工成熟的RNA并将其运出核孔，前体RNA（未经加工剪接的RNA）不能运出核孔，这体现了核孔具有________的特点；核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在________。 （3）某些小分子物质可通过扩散的方式通过核孔复合体，请你写出一种实验思路验证核孔复合体还存在消耗能量的其他运输方式。________。 答案及解析 1.基础巩固 一、1.黑色 细胞核 2.会 会 细胞核 3.细胞核 4.细胞核 二、1.真核 无 2.双 物质交换 核糖体 蛋白质 不同时期 3.遗传 4.细胞 5.概念 物理 2.强化提升 1.答案：B 解析：A、细胞核是遗传物质贮存的主要场所，A正确； B、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，B错误； C、遗传物质主要存在于细胞核，细胞核是遗传物质复制的场所，C正确； D、细胞核是遗传物质贮存的主要场所，细胞生命活动的控制中心，D正确。故选：B。 2.答案：C 解析：分析题图实验，无法判断出细胞核和细胞质在结构上没有联系，A错误；分析题图实验可知，伞帽形态结构的建成与“假根”有关，但是无法得知与“假根”中的细胞核有关，B错误，C正确；该实验为相互对照，可以得出相关结论，D错误。 3.答案：A 解析：染色质和染色体是同一物质在细胞不同分裂时期的两种形态，A 正确；染色质容易被碱性染料染成深色，B 错误；染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，C 错误；染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，化学成分完全相同，但由于螺旋化程度不同，其结构不完全相同，D 错误。 4.答案：B 解析：高等植物成熟的筛管细胞也没有细胞核，A错误；核孔是核质间物质交换和信息交流的孔道，具有选择透过性，B正确；③是染色质，主要由蛋白质和DNA组成，是DNA的主要载体，不是唯一载体，C错误；①是核仁，没有膜结构，D错误。 5.答案：D 解析：A、伞藻是真核生物，细胞核存在于假根中，是可进行光合作用的单细胞低等植物，A正确； B、实验中伞藻伞帽的性状与假根一致，说明差异由假根决定，B正确； C、假根中含有细胞核，伞帽的性状由假根决定，可能是由细胞核控制的，C正确； D、切除假根后，余下的细胞质中含有一定的物质，可维持一段时间的生活状态，但不具有再生能力，不能再生出完整的伞藻，D错误。 故选D。 6.答案：B 解析：去掉核的变形虫单独培养不久死亡，即细胞质不能单独存活，说明细胞结构的完整性是其生存的基础，A正确；题图中，取出的细胞核不能单独存活，说明只保持细胞核的完整性，变形虫不能正常进行生命活动，B错误；该实验中有核部分取出细胞核后，在细胞质中又植入了细胞核，即设置了自身前后对照，D正确。 7.答案：C 解析：A、①是染色质，主要由蛋白质和脱氧核糖核酸组成的，A错误； B、②是核仁，与核糖体的形成有关，但原核生物的核糖体与核仁无关，B错误； C、③是核膜，核膜有双层膜，把核内物质与细胞质分开，C正确； D、④是核孔，是某些蛋白质、RNA大分子物质出入细胞核的通道，但物质的进出具有选择性，不是自由出入，D错误。 故选C。 8.答案：D 解析：A、内质网与核膜相连，使细胞质和核内物质的联系更为紧密，A正确； B、核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的重要通道，B正确； C、④是核仁，与核糖体的形成有关，所以如果④被破坏，该细胞核糖体的合成将不能正常进行，C正确； D、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，而不是代谢中心，D错误。 故选D。 9.答案：A 解析：A、核膜具有双层膜，属于生物膜系统，其功能是把核内物质与细胞质分开，A错误； B、染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传物质，是遗传信息的载体，B正确； C、核仁与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，C正确； D、核孔是一种选择透过性结构，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。 故选A。 10.答案：（1）4；内质网 （2）核孔；较多；实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 （3）染色质；DNA和蛋白质 （4）核仁；某种RNA的合成和核糖体的形成 解析：图中1表示内质网，2表示核孔，3表示染色质，4表示核仁，5表示核膜。 （1）核膜包括外膜和内膜两层膜，共4层磷脂分子。核外膜可与内质网膜直接相连，反映了生物膜在结构上的联系。 （2）核孔是大分子物质进出的通道，可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数量多。 3.拓展拔高 1.答案：B 解析：A、①是核膜，能把核内物质与细胞质分开，A正确。 B、②表示染色质，主要由DNA与蛋白质构成，存在于真核细胞中，B错误。 C、③是核仁，与核糖体和某种RNA的形成有关，C正确。 D、4是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。 故选B。 2.答案：A 解析：A.有核部分有20-30%的死亡率，可能是细胞的正常凋亡或者实验操作对细胞伤害所致，A正确；B.第一天无核部分比有核存活率高，可能的原因是对细胞进行处理时对细胞伤害造成的，但是不能说明去掉细胞核有利于细胞生存，B错误； C.该实验相互对照，不需要设置空白对照组，C错误； D.该实验数据可以说明细胞核是细胞代谢的控制中心，D错误。故选：A。 3.答案：C 解析：A、图中1为核膜，为双层膜结构，能将细胞核内的物质与细胞质分隔开，A正确； B、2为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂间期呈染色质状态，在分裂期呈染色体状态，B正确； C、3是核仁，与某种RNA的形成以及核糖体的形成有关，C错误； D、4是核孔，核孔是蛋白质和RNA等大分子物质通过的地方，能实现核质之间的频繁的物质交换和信息交流，D正确。 故选C。 4.答案：C 解析：⑤是粗面内质网，构成内质网的启平囊状结构相互之间是连通的，A错误；①为核孔，具有选择性，其允许RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核，但DNA不能通过核孔，B错误；④为核仁，⑥为核糖体原核细胞中无细胞核，所以原核细胞中核糖体的合成不需要核仁，C正确；②为核膜，⑤为内质网，⑥为核糖体，②⑤具有膜结构，主要由蛋白质和脂质组成，⑥无膜结构，D错误。 5.答案：A 解析：由题图可知，无核细胞培养至第4天几乎全部死亡，其原因主要是没有细胞核，A错误；无核细胞仍能存活一段时间，原因是细胞质中已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用，B正确；从图示可以看出，培养过程中有核细胞存活细胞个数也会有少量减少，C正确；若将有核细胞的细胞核取出，则剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减慢直至细胞死亡，D正确。 6.答案：C 解析：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，A正确；核糖体是蛋白质的合成车间，核仁与核糖体的形成有关，因此若该细胞核内的核仁被破坏，则该细胞蛋白质的合成将受到影响，B正确；核孔具有选择透过性，RNA和蛋白质不能自由通过核孔进出细胞核，C错误；伞藻嫁接实验说明假根控制伞藻“帽”的形状，伞藻的核移植实验进一步说明伞藻“帽”的形状由假根中的细胞核控制，D正确。 7.答案：D 解析：核孔具有选择性，A错误；中心体和染色质均不含磷脂分子，中心体存在于低等植物细胞和动物细胞中，B错误；原核细胞没有染色体，也没有丝状的染色质，其含有的是环状的DNA分子，C错误；染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA是遗传信息的载体，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，即细胞核功能的实现与染色质密切相关，D正确。 8.答案：D 解析：人体成熟的红细胞没有细胞核，因此不含核孔，A错误；细胞内的大分子物质如蛋白质、RNA等通过核孔进出细胞核，未穿过膜结构，B错误，D正确；双层核膜并不是连续的，内、外核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔，C错误。 9.答案：（1）真核；电子 （2）3；染色质 （3）DNA；2；核孔；核仁 （4）1；内质网 （5）细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心 解析：（1）只有在真核细胞中，使用电子显微镜才可以看到细胞核的具体结构。 （2）在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是[3]染色质。 （3）题图中[3]为染色质，其主要成分是蛋白质和DNA；蛋白质属于大分子化合物，其在核糖体上合成后通过[2]核孔进入细胞核内，[4]核仁与核糖体RNA的合成及核糖体的形成有关。 （4）[1]内质网和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。 （5）细胞核的功能是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心。 10.答案：（1）内质网；蛋白质种类和数量；哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞 （2）选择性；特异性受体蛋白 （3）利用某种物质抑制细胞的能量供应，检测核孔运输物质的速率（合理即可） 解析：（1）核膜的外膜通常与内质网膜相连，内质网膜通常与细胞膜相连。核膜上有多种蛋白质，核膜的功能复杂程度与核膜上蛋白质的种类和数量有关。核膜上都有核孔，哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核也就不存在核孔。 （2）成熟的RNA能运出核孔，前体RNA（未经加工剪接的RNA）不能运出核孔，说明核孔运输物质具有选择性。核孔复合体能够识别相应的物质信号，具有识别作用的是受体。 （3）题述实验目的是验证核孔复合体存在消耗能量的运输方式，可通过设置有能量供应组和无能量供应组对照，检测核孔运输物质的速率。 学科网（北京）股份有限公司 $