3.3细胞核的结构和功能 （作业设计）2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

2026年祁阳市优质教学资源评选活动 ---高一年级生物必修一第三单元第三课《细胞核的结构和功能 》 作业设计 （注：标题采用四号宋体，正文采用五号宋体，1.5 倍行距。模板可根据需求稍微调整） 课程基本信息 主备人 张慧 课型 新授课 学科 生物 年级 高一 学段 高中 版本章节 人教版高中生物必修一第三章第3节 作业设计 课标要求 依据《普通高中生物学课程标准（2017年版2025年修订）》的内容要求，本节作业应重点考查：细胞核的功能（结合经典实验结论）、结构（核膜、核孔、核仁、染色质）及其与功能的关系，以及染色质与染色体的相互转化。作业需落实结构与功能观（如分析核孔控制物质进出与细胞核控制中心地位的关系），训练归纳与概括、模型与建模等科学思维，并通过实验分析与方案设计强化对照实验原则。 教材分析 本节内容选自人教版高中生物必修一《分子与细胞》第三章第三节，是在学生已经学习了细胞膜和多种细胞器的结构与功能之后，聚焦于细胞的“控制中心”——细胞核的教学。本节是对“细胞是生命系统的基本单位”这一核心概念的深化，也是后续学习遗传学、基因表达、细胞分裂等内容的基石，起着承上启下的关键作用。 学情分析 在知识上，高一学生已了解细胞膜、细胞器等基础，知道细胞核的存在，并初步认识了细胞核是遗传信息库及染色体形态与结构；在认知上，高一学生具备一定的逻辑推理与实验分析能力，对科学史感兴趣，但对染色质与染色体的关系、核孔的选择性等抽象概念的辨析仍有难度，模型建构需要适当引导。 作业设计思路 本作业围绕《细胞核的结构和功能》一节，面向高一新授课后的巩固与拓展设计，采用“基础训练→创新提升→拓展培优”三层递进结构，总时长50分钟，满分100分。题型与分值的具体安排如下： 单项选择题共15题（45分）：前6题为基础训练，聚焦核膜、核孔、核仁、染色质等核心结构的功能辨别，以及经典实验结论的直接应用；中间5题为创新提升，涵盖蝾螈横缢实验、变形虫去核实验、伞藻嫁接实验的深度分析及高考改编题，强化学生对实验结论与证据匹配关系的辨析能力；后4题为拓展培优，结合核孔复合体、核纤层、等科研前沿情境，考查信息获取与综合推理能力。 简答题共4大题（55分）：基础训练含1道简答题（16分），围绕染色质成分、核仁功能、核孔特性及“代谢控制中心”的原因展开，训练规范表达；创新提升含2道简答题（共24分），分别为变形虫系列实验的逻辑分析和伞藻嫁接与核移植实验的对比分析，侧重实验设计与结论推理；拓展培优含1道简答题（15分），以核移植与细胞重编程为情境，要求学生设计实验思路，考查科学探究与创新能力。 整体难度由易到难，梯度清晰。基础薄弱的学生可通过基础训练（选择题前6题+简答第1题）获得基本分，中等学生能在创新提升题中巩固实验分析与综合应用能力，学优生则可在拓展培优题中挑战科研情境下的信息迁移与实验设计。教师可依据拓展培优题的得分率，精准诊断班级在信息提取、实验创新设计、结构与功能观的深化应用等方面的薄弱环节，进而开展针对性专题强化。 作业设计内容 《细胞核的结构和功能》分层作业 基础训练+创新提升+拓展培优 三维训练 （时间：50分钟，总分值：100分） 1、 基础训练（限时12min） （一）选择题（共6题，每题3分，共18分） 1. 下列关于细胞核结构的叙述，正确的是（ ） A. 核膜是双层膜结构，外膜常与高尔基体膜相连 B. 核孔是蛋白质、RNA等大分子物质自由进出细胞核的通道 C. 核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D. 染色质和染色体是不同物质在不同时期的两种形态 2. 细胞核内行使遗传功能的结构是（ ） A. 核膜  B. 核孔  C. 核仁  D. 染色质 3. 以下关于“细胞核是遗传信息库”的叙述，错误的是（ ） A. DNA主要分布在细胞核中 B. 细胞核是DNA复制和转录的主要场所 C. 细胞核控制着细胞的代谢和遗传 D. 细胞核内的遗传信息通过RNA传递到细胞质，能直接控制细胞质中的生命活动 4. 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. 口腔上皮细胞 D. 浆细胞 5. 下列关于细胞核功能的探究实验，描述正确的是（ ） A. 美西螈核移植实验说明细胞核是细胞代谢的控制中心 B. 蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核控制着细胞的分裂和分化 C. 变形虫去核及核移植实验说明细胞核是遗传的控制中心，细胞质是代谢的控制中心 D. 伞藻嫁接实验直接证明了细胞核控制伞藻帽的形状 6. 细胞核内与核糖体形成有关的结构是（ ） A. 核膜  B. 核孔  C. 核仁  D. 染色质 （二）简答题（每空2分，共16分） 细胞核具有核膜、核孔、核仁和染色质等结构。回答下列问题： (1) 染色质的主要成分是______和______，在细胞分裂期高度螺旋化形成_________。 (2) 与某种RNA合成及核糖体形成有关的结构是_________。 (3) 大分子物质如mRNA通过______结构从细胞核进入细胞质，该结构具有______性。 (4)请简要回答为什么说细胞核是“细胞代谢的控制中心”？（答出两点即可） __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 2、 创新提升（限时18min） （一）选择题（共5题，每题3分，共15分） 1．如图为细胞核及其周围部分结构示意图，下列叙述正确的是（　） A．②为核孔，是蛋白质和DNA分子自由进出的通道 B．④与核糖体的形成有关 C．⑤是单层膜结构，能将核内物质与细胞质分开 D．③为染色质，与染色体是不同物质在不同时期的两种存在状态 2. 科学家用显微去除法研究变形虫的细胞核功能，以下实验现象及推论正确的是（ ） A. 去除核后变形虫代谢减慢、运动停止，这说明细胞核是代谢的中心 B. 重新植入细胞核后变形虫恢复生命活动，说明细胞核是遗传的控制中心 C. 将去核变形虫与另一只完整变形虫融合，融合细胞不能分裂，说明细胞质也影响分裂 D. 去核后变形虫仍能存活一段时间，说明细胞质中已合成的蛋白质等物质可以维持生命 3．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，该复合体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．核孔复合体与核膜内外的信息交流无关 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核中的核糖体上合成的 4．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 5. 细胞核在细胞的生命活动中起重要作用，下列有关叙述正确的是( ) A. 细胞核是细胞代谢和遗传的主要场所 B. 核仁的大小与代谢强度有关，代谢旺盛的细胞核仁较小 C. 细胞核内的DNA通过核孔进入细胞质，指导蛋白质合成 D. 核膜是双层膜结构，其上常附着有核糖体 （二）简答题（共2题，每空3分，共24分） 1. 科学家用不同方法处理变形虫，观察其生命活动，实验处理及结果如下表： 组别 处理方法 观察结果 A 将变形虫切成两半，一半有核，一半无核 有核部分能生长、分裂、再生；无核部分只能消化食物，不能分裂，不久死亡 B 将A组无核部分重新植入细胞核 恢复正常生命活动，能分裂增殖 C 将A组有核部分的核取出，再植入另一个变形虫的核 变形虫恢复正常 请回答： (1) 分析A组实验，可以得出的结论是：_______________________。 (2) B组实验与A组实验形成，说明细胞核对于维持细胞的生命活动是（填“必需”或“非必需”）的。 (3) C组实验的实验目的是什么？_________________________________。 (4) 综合以上实验，可以得出的最终结论是：_______________________。 2.下图为甲、乙两种伞藻的示意图（甲为伞形帽，乙为菊花形帽）。科学家将甲伞藻的伞柄嫁接到乙伞藻的假根上，长出了伞形帽；将乙伞藻的伞柄嫁接到甲伞藻的假根上，长出了菊花形帽。 据此回答： (1) 该实验的结论__________________________________________。 (2) 该实验能否直接证明DNA是遗传物质？为什么？ __________________________________________________________。 (3) 如果进行伞藻核移植实验，将甲伞藻的细胞核移植到去核的乙伞藻的假根中，预期长出什么形状的帽？该实验与嫁接实验相比，有何优点？ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 三、拓展培优（限时：20min） （一）选择题（共4题，每题3分，共12分） 1. 科学家曾用荧光染料标记人类细胞和小鼠细胞膜蛋白，诱导两种细胞融合，在杂交细胞中观察到两种荧光均匀混合需要一定时间。若破坏细胞核，则混合时间延长。该实验说明（ ） A. 细胞核控制着细胞膜上蛋白质的分布 B. 细胞核与细胞质之间的物质运输与核孔有关 C. 细胞核可能参与了细胞质中蛋白质的流动调控 D. 细胞膜具有流动性，受细胞核的直接控制 2. 研究发现，核纤层（位于核膜内侧的蛋白质网络）对维持核形至关重要，某些癌细胞中核纤层蛋白表达异常，导致核形不规则。下列关于核纤层的推测，不合理的是（ ） A. 核纤层可能与核膜的解体和重建有关 B. 核纤层蛋白在细胞分裂间期合成，在分裂期可能被磷酸化修饰 C. 核纤层结构异常可能导致细胞核功能紊乱，影响基因表达 D. 核纤层是遗传信息的载体 3. 某些病毒如HIV，其逆转录形成的DNA可以进入细胞核整合到宿主基因组中。这一过程需要利用宿主细胞核的哪些结构或功能？（ ） ①核孔复合体  ②核膜的选择透过性  ③核仁中的DNA  ④染色质结构 A. ①②  B. ①④  C. ②③  D. ③④ 4. 最新研究表明，细胞核在机械力传导中也发挥作用。当细胞受到外界机械刺激时，细胞骨架将信号传递至核膜上的LINC复合体，进而引起核内染色质构象改变，影响基因转录。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞核能接收来自细胞骨架的信号，体现了核质之间的信息交流 B. 外界环境的变化可能通过细胞核直接调控基因表达 C. 该过程依赖于核膜的完整性，核孔不起作用 D. 染色质构象改变可能影响RNA聚合酶与DNA的结合 （二）简答题（共15分） 科学工作者将两栖类动物的早期胚胎细胞核移植到去核的卵细胞中，获得克隆个体。发现随着供体细胞分化程度提高，核移植成功率下降。后来通过化学物质处理可以重编程供体细胞核，提高成功率。请回答： (1) 该实验说明高度分化的细胞核仍然具有________，但需要卵细胞质中的某些物质________（填“激活”或“抑制”）其全能性。 (2) 尝试提出一种可能的原因，解释分化程度高的细胞核移植成功率低：________________________。 (3) 若要设计实验验证“细胞质中的某些因子可以改变细胞核内基因的表达”，请写出简要的实验思路（可选用细胞融合或核移植技术，不要求具体操作细节）。 ______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 参考答案 一、基础训练 选择题：1. C 2. D 3. D 4. C 5. B 6. C 简答题：1. (1) DNA、蛋白质、染色体 (2) 核仁 (3) 核孔、选择透过性 2. ①细胞核含有DNA，是遗传信息库；②通过转录和翻译控制蛋白质合成，从而控制代谢。 二、创新提升 选择题：1. B 2. D 3. C 4. D 5. D 简答题：1. (1) 细胞核控制细胞的分裂和生长 (2) 对照、必需 (3) 验证细胞核功能不依赖于供体来源（或排除其他因素） (4) 细胞核是细胞生命活动的控制中心 2. (1) 伞藻帽的形状由假根（细胞核）控制 (2) 不能，因为未直接分离核物质，无法区分DNA与RNA等 (3) 伞形帽；核移植实验能更直接证明细胞核是遗传控制中心，排除细胞质干扰。 三、拓展培优 选择题：1. C 2. D 3. B 4. C 简答题：(1) 全能性、激活 (2) 分化程度高的细胞核中基因表达模式稳定，某些基因被关闭，难以重编程 (3) 将分化细胞核移植到去核卵细胞中，对比经化学物质处理的核与未经处理的核移植后的基因表达差异。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $