3.3细胞核的结构和功能（提升讲义）（2知识2难点8角度）生物人教版必修1

本讲义聚焦高中生物学“细胞核的结构和功能”核心知识点，前承细胞基本结构，后启细胞代谢调控，通过梳理细胞核功能的4大实验探究（美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢等）和结构组成（核膜、核仁、染色质、核孔），搭建“功能-结构-联系”的学习支架。 该资料以生命观念中的结构与功能观为核心，通过实验分析培养科学思维，如伞藻嫁接实验辨析细胞核控制性状；设计4大命题角度突破难点，课中辅助教师系统授课，课后限时训练（单选、多选、解答题）助力学生精准查漏补缺，强化知识应用能力。

第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 细胞核的功能 知识二 细胞核的结构 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 细胞核功能的实验探究（4大命题角度） 难点二 细胞核的结构和功能（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 必会知识一 细胞核的功能 1.细胞核的分布 除了高等植物成熟的筛管细胞和①_______________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。 （注意：骨骼肌细胞有多个细胞核） 2.细胞核功能的探究实验 (1)美西螈核移植实验 Ⅰ.实验过程：该实验中，黑色美西螈提供细胞核，白色美西螈提供细胞质、细胞膜等结构。 Ⅱ.实验结果：子代美西螈全部发育成黑色。 Ⅲ.实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由②__________控制的。 （注意：未设置对照实验） (2)蝾螈受精卵横缢实验 3 Ⅰ.实验过程及结果 步骤一：将受精卵横缢成有核一半和无核一半；有核一半能分裂，无核一半不能分裂。 步骤二：向无核一半挤入细胞核，这一半也会开始分裂和分化。 Ⅱ.实验结论：细胞的分裂、分化是由③__________控制的。 （注意：本实验既有相互对照又有自身对照） (3)变形虫的切割和核移植实验 Ⅰ.实验过程及结果 步骤一：将变形虫切割成有核一半和无核一半;有核一半能摄食、生长、分裂、再生，对刺激有反应，无核一半不能摄食、生长、分裂、再生，对刺激无反应。 步骤二：用显微钩针将有核一半的细胞核钩出，然后再及时植入另一个同种变形虫的细胞核。去核后生命活动丧失，加核后生命活动恢复。 Ⅱ.实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、应激性等生命活动是由④__________控制的。 （注意：本实验既有相互对照又有自身对照） (4)伞藻嫁接实验和核移植实验 Ⅰ.伞藻嫁接实验过程 伞藻嫁接实验 ⑤_______→⑥_______→培养→观察。 （提醒：嫁接实验只能证明帽的形状与假根有关） Ⅱ.伞藻核移植实验过程 伞藻核移植实验 去帽、去核→核移植→培养→观察。 Ⅲ.实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽形态与⑦__________的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽与⑧_____________的伞藻的伞帽相同。 3.细胞核的功能 大量的事实表明，细胞核控制着细胞的⑨__________。因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“⑩__________”。 [答案]①哺乳动物成熟的红细胞 ②细胞核 ③细胞核 ④细胞核 ⑤去帽 ⑥换柄 ⑦提供假根 ⑧提供细胞核 ⑨代谢和遗传 ⑩控制中心 [例1]科学家利用帽状体为伞形的伞藻进行了实验，过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.伞藻属于真核生物 B.实验说明帽状体的形成与细胞核取出的时期有关 C.伞藻细胞核是细胞的“控制中心” D.伞藻细胞核是遗传和代谢的中心 【答案】D 【详解】伞藻属于真核生物，A项正确。据图可知，若早期取出细胞核，则不长帽状体，若晚期取出细胞核，则长出小而不完全的帽状体，说明帽状体的形成与细胞核取出的时期有关，B项正确。细胞核控制着细胞的遗传和代谢，是细胞的“控制中心”，细胞的代谢中心是细胞质，C项正确，D项错误。 [例2]科学家用黑、白两种美西螈做实验，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为黑色美西螈。下列相关叙述，错误的是(　　) A.该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的 B.为使实验结论更加准确，应再增加一组对照实验 C.该实验没有说明生命活动离不开细胞结构的完整性 D.白色美西螈的细胞质在肤色形成中也发挥一定作用 【答案】D 【详解】由实验结果可知，美西螈的肤色是由细胞核控制的，A项正确。该实验缺少对照实验，为使实验结论更加准确，应增加对照实验将黑色美西螈的去核卵细胞与白色美西螈胚胎细胞的细胞核结合，形成重组细胞并进行培养，B项正确。该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的，但未能说明生命活动离不开细胞结构的完整性，C项正确。该实验使用的是白色美西螈的去核卵细胞，植入的是黑色美西螈胚胎细胞的细胞核，结果是发育成黑色美西螈，不能说明白色美西螈的细胞质在肤色的形成过程中也发挥一定作用，D项错误。 [例3]科学家对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，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价合理的是(　　) 3 ①该实验证明了假根能控制伞帽的形状 ②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 ③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验 ④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 【答案】B 【详解】因为该实验是将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，所以证明了伞藻伞帽的形状是由假根决定的，①合理。该实验没有证明细胞核是代谢的调控中心，②不合理。甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽，这说明乙的伞帽形成可能与假根中的细胞核有关，该实验中缺少对照实验，不能证明细胞核的功能，要证明细胞核的功能必须再增添对照实验，③合理。该实验没有证明细胞质是遗传的控制中心，④不合理。 必会知识二 细胞核的结构 1.细胞核的结构 (1)核膜：①__________膜，把核内物质与细胞质分开。 (2)核仁：与某种②________的合成以及③_____________的形成有关。蛋白质合成旺盛，核仁相对较④_____。 (3)染色质：主要由⑤__________________组成，DNA是⑥________________的载体。 (4)核孔：实现核质之间频繁的⑦________________和⑧________________。 （注意：物质进出核孔方式（穿过0层膜）（蛋白质入，RNA出）强调：DNA不能出入核孔） 2.染色质的特点 (1)形态及特点：极细的丝状物，易被⑨__________染成深色。 (2)与染色体的关系：同一物质在细胞⑩__________的两种存在状态。 3.细胞核的功能 细胞核是⑪_______________，是⑫____________________的控制中心。 （提醒：细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。） 4.细胞在生命系统中的地位 (1)结构特点 Ⅰ.结构复杂而精巧。 Ⅱ.各组分之间⑬_____________成为一个统一的整体。 (2)地位 Ⅰ.生物体结构的⑭__________。 Ⅱ.⑮______________________的基本单位。 5.建构模型 (1)概念：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⑯__________的描述。 (2)类型：⑰__________、⑱__________、数学模型等。 Ⅰ.物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征。(如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型等) Ⅱ.概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系。(如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等) Ⅲ.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(如：方程式、关系式、曲线、表格等) [答案]①双层 ②RNA ③核糖体 ④大 ⑤DNA和蛋白质 ⑥遗传信息 ⑦物质交换 ⑧信息交流 ⑨碱性染料 ⑩不同时期 ⑪遗传信息库 ⑫细胞代谢和遗传 ⑬分工合作 ⑭基本单位 ⑮生物体代谢和遗传 ⑯概括性 ⑰物理模型 ⑱概念模型 [例1]如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是(　　) A.②为核仁，核糖体的形成都与其有关 B.③是细胞核易内被碱性染料染成深色的结构，分裂期主要以染色体形式存在 C.①由两层磷脂分子及相关蛋白质组成，把核内物质与细胞质分开 D.人体成熟红细胞中含有大量的血红蛋白，推测其④的数量比较多 【答案】B 【详解】②为核仁，原核细胞无细胞核，无核仁，其核糖体的形成与核仁无关， A项错误。③是染色质，是细胞核内易被碱性染料染成深色的结构，分裂期主要以染色体形式存在，B项正确。①是核膜，是双层膜，由四层磷脂分子及相关蛋白质组成，把核内物质与细胞质分开，C项错误。人体成熟红细胞中无细胞核及众多细胞器，无④核孔，D项错误。 [例2]科学的研究方法是取得成功的关键。建构模型是学习生物学的常见方法，某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型，下列叙述合理的是(　　) A.该小组制作的模型为物理模型，用电子显微镜得到的照片不属于该类模型 B.进一步细化制作各种细胞结构时，线粒体和叶绿体要与其他结构有所区分 C.分工制作各部分配件，细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状的染色体 D.遵循科学性和准确性的制作原则，细胞膜与核膜制作的方式可以完全相同 【答案】A 【详解】该小组制作的洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型是物理模型，照片不是模型，A项合理。洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体，B项不合理。分工制作各部分配件，只有在分裂期，细胞内才有高度螺旋化的圆柱状或杆状的染色体，而洋葱鳞片叶外表皮细胞高度分化，不再分裂，C项不合理。遵循科学性和准确性的制作原则，由于细胞膜和核膜的结构和功能不完全相同，因此细胞膜和核膜制作的方式不完全相同，D项不合理。 难点知识一 细胞核功能的实验探究 1.细胞核功能的探究实验 (1)实验过程 实验 实验方法及结果 得出的结论 (一)美西螈细胞核移植实验 黑色美西螈胚胎细胞的细胞核 白色美西螈的去核卵细胞黑色美西螈 美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的 (二)蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈细胞的分裂是由细胞核控制的 (三)变形虫切割实验 变形虫的分裂、生长、再生和应激性是由细胞核控制的 (四)伞藻嫁接与核移植实验 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 (2)实验分析 ①实验(一)中缺乏对照实验，需增加对照实验，以增强结论的说服力。 ②实验(二)～(四)均遵循了对照原则。 ③伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证了细胞核的功能。 【易错提醒】蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还能够说明细胞只有保持完整性，才能完成正常的生命活动。 2.细胞核和细胞质的关系 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但细胞质并不是完全被动地接受细胞核的控制，它对细胞核正常功能的发挥具有非常重要的作用。细胞质中也有遗传物质，也控制生物的部分性状。细胞核所需要的能量、物质都是由细胞质提供的。因此，细胞的生长、分裂、分化等生理过程是细胞核与细胞质共同作用的结果。 命题角度1 美西螈细胞核移植实验 1.如图黑白美西螈核移植实验流程示意图，据图分析错误的是(　　) A．该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制 B．该实验说明细胞核是细胞新陈代谢的控制中心 C．可将白色美西螈胚胎细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为对照 D．美西螈细胞核的核膜主要由磷脂和蛋白质组成 【答案】B 【详解】A、该实验是通过美西螈的皮肤颜色来探究细胞核的功能，子代美西螈的皮肤颜色与提供细胞核的美西螈相同，故该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制，A正确； B、该实验说明细胞核是遗传的控制中心，没有说明细胞核是代谢的控制中心，B错误； C、本实验是用黑色美西螈胚胎细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞，后代是黑色美西螈，因此可将白色美西螈胚胎细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为对照，后代应该是白色美西螈，C正确； D、美西螈细胞核的核膜主要由磷脂和蛋白质组成，D正确。 命题角度2 蝾螈受精卵横缢实验 2.在蝾螈受精卵横缢实验中，科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核的一半（a）和无核的一半（b），观察二者的分裂情况。实验进行一段时间后，给b注入细胞核得到c，观察c的分裂情况。结合教材知识分析，下列关于该实验的说法，错误的是(　　) A．实验观察发现，a能进行分裂，b不能进行分裂 B．a、c均可发育成正常的胚胎，且发育速度大致相同 C．该实验可说明没有细胞核，细胞不能进行分裂和分化 D．该实验中给b注入细胞核的操作提高了实验的严谨性 【答案】B 【详解】A、在蝾螈受精卵横缢实验中，有核的一半（a）由于含有细胞核，能够控制细胞的分裂和代谢活动，因此能进行分裂。而无核的一半（b）由于缺少细胞核，无法提供分裂所需的遗传信息和调控机制，因此不能进行分裂，A正确； B、由于细胞核是细胞分裂和分化的控制中心，a部分由于含有细胞核，因此具有发育成完整个体的潜能，实验进行一段时间后，给b注入细胞核得到c，因此c也能发育形成正常的胚胎，但a和c的发育速度不相同，c的发育速度慢一些，B错误； C、该实验通过对比有核和无核细胞的分裂情况，以及给无核细胞注入细胞核后的分裂情况，说明了细胞核在细胞分裂和分化中的关键作用，没有细胞核的细胞（b）不能进行分裂和分化，而注入细胞核后的细胞（c）则能够恢复分裂能力。这证明了细胞核是细胞分裂和分化的控制中心，C正确； D、 在该实验中，给无核的一半（b）注入细胞核得到c并观察其分裂情况，这一操作提高了实验的严谨性，它排除了因实验操作或细胞质差异而导致的偶然性结果，进一步证实了细胞核在细胞分裂和分化中的必要性，D正确。 命题角度3 变形虫切割实验 3.下列关于变形虫切割实验的叙述，正确的是(　　) A．无核的部分短时间内仍能消化吞噬的食物 B．实验一产生的子代变形虫与亲代变形虫性状不同 C．实验二植入新核处理没有设置对照实验 D．实验一和实验二共同证明DNA决定子代细胞的生长、发育和繁殖 【答案】A 【详解】A、无核的部分短时间内能生存，故仍能消化吞噬的食物，A正确； B、实验一产生的子代变形虫与亲代变形虫性状相同，B错误； C、实验二植入新核处理仍遵循自身前后对照，植入新核前和植入新核后是乙组对照实验，C错误； D、实验一和实验二共同证明细胞核决定子代细胞的生长、发育和繁殖，D错误。 命题角度4 伞藻嫁接与核移植实验 4.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如下图)。下列相关叙述错误的是(　　) A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 B.图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽 C.图1中①②的帽形随嫁接的伞柄而改变 D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 【答案】C 【详解】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动逐渐减缓直至停止；图2中的③与图1中的①的细胞核相同，故两者都是菊花形帽；图1中①②嫁接的伞柄，属于细胞的细胞质部分，不会引起帽形的改变；题中嫁接和核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。 难点知识二 细胞核的结构和功能 细胞核主要结构的特点 (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)染色质与染色体的比较 比较项目 染色质 染色体 不 同 点 存在 时间 细胞分裂结束后 细胞分裂时 形态 极细的丝状 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 是遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态 (4)核孔复合体 Ⅰ.核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。 Ⅱ.双功能：①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体；②大分子物质通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，而且核也对大分子物质的进出具有选择性。 Ⅲ.双向性：既介导蛋白质等的入核运输，又介导RNA等的出核运输。 【特别提醒】有关细胞核结构的4点提醒 (1)核膜、核仁和染色质都是真核细胞区别于原核细胞的重要结构。 (2)核膜对于物质进出细胞核具有选择性，允许离子和小分子物质通过；核孔也具有选择性，允许RNA和蛋白质通过，DNA不能通过。 (3)染色质和染色体是同种物质的两种形态，染色体只出现在细胞分裂过程中。 (4)细胞核是细胞代谢活动的控制中心，而不是细胞代谢活动的中心。 命题角度1 细胞核的结构 5.下图为细胞核结构模式图。下列有关叙述正确的是(　　) A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B.②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所 C.蛋白质、DNA等生物大分子可以通过核孔进出细胞核 D.核孔对物质的运输具有选择性 【答案】D 【详解】题图结构为真核细胞的细胞核。①为DNA和蛋白质组成的链状染色质；②为核仁，与某种RNA的合成和核糖体的形成有关；核孔对物质的运输具有选择性，蛋白质可以通过核孔进入细胞核，DNA不能通过核孔进入细胞质。 命题角度2 生物模型 6.下图是细胞核的亚显微结构模型图，下列叙述正确的是(　　) A．题图展示的细胞核亚显微结构模型图属于物理模型 B．①具有选择性，是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道 C．②是由两层磷脂分子组成，有利于实现核内环境的相对稳定 D．⑤是细胞遗传和代谢的控制中心，一般数量越多代谢越旺盛 【答案】A 【详解】A、物理模型是人为对认识对象构建的简化概括性结构，结构模型图属于物理模型，A正确； B、核孔具有选择透过性，是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，细胞核内的DNA不能通过核孔出细胞核，B错误； C、核膜属于双层膜结构，每层生物膜由2层磷脂分子构成，因此核膜共含有4层磷脂分子，C错误； D、⑤是核仁，功能是与rRNA的合成和核糖体的形成有关，细胞遗传和代谢的控制中心是细胞核，D错误。 命题角度3 核孔复合体 7.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，其选择性输送机制由中央运输蛋白决定（如图所示）。核孔复合物的运输障碍可能会导致某些疾病，例如心房颤动，下列有关叙述错误的是(　　) A．核膜由2层磷脂双分子层组成 B．唾液腺细胞核膜上的核孔复合体的数量可能比腹肌细胞核膜上的多 C．蛋白质、DNA、RNA等生物大分子物质可通过核孔复合物进出细胞核 D．心房颤动可能与核质间的物质交换和信息交流异常有关 【答案】C 【详解】A、核膜是双层生物膜，每层生物膜的基本支架为1层磷脂双分子层，因此核膜由2层磷脂双分子层组成，A正确； B、唾液腺细胞需要合成并分泌分泌蛋白，代谢强度高于腹肌细胞，代谢越旺盛的细胞核孔数量越多，因此唾液腺细胞核膜上核孔复合体数量更多，B正确； C、核孔复合物具有选择透过性，DNA作为遗传物质，不能通过核孔进出细胞核，只有部分蛋白质、RNA等大分子可通过核孔，C错误； D、核孔的功能是实现核质之间的物质交换和信息交流，题干表明核孔复合物运输障碍可导致心房颤动，因此心房颤动可能与核质间物质交换和信息交流异常有关，D正确。 命题角度4 细胞核的结构和功能综合 8.核孔（NPC）是细胞核的重要结构。施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分。下列相关叙述错误的是(　　) A．核孔具有选择性，是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道 B．细胞核的核膜与细胞膜都是双层膜，由两层磷脂分子层构成的 C．非洲爪蟾的唾液腺细胞由于蛋白质合成旺盛，NPC的数量相对较多 D．并不是所有动物细胞和植物细胞都具有细胞核 【答案】B 【详解】A、核孔具有选择透过性，是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，细胞核内的DNA不能通过核孔出细胞核，A正确； B、核膜是双层膜结构，细胞膜是单层膜结构；每层生物膜由2层磷脂分子构成，因此核膜共含4层磷脂分子层，细胞膜含2层磷脂分子层，B错误； C、唾液腺细胞需合成大量分泌蛋白，核质之间的物质交换和信息交流频率高，因此核孔（NPC）的数量相对更多，C正确； D、哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞都没有细胞核，因此不是所有动物细胞和植物细胞都有细胞核，D正确。 [要点回眸] [答题必备] 1．(必修1 P56)染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。 2．(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 3．(必修1 P56)细胞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。 4．(必修1 P56)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。 5．(必修1 P56)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 一、单选题 1.细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的，下列有关细胞核的结构和功能的叙述，错误的是(　　) A.核膜——双层膜，把核内物质与细胞质分开 B.染色质——主要由DNA和蛋白质组成，细胞内遗传物质的主要分布结构 C.核仁——与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D.核孔——是大分子物质如RNA、DNA和蛋白质等进出细胞核的通道 【答案】D 【详解】核膜具有双层膜结构，把核内物质与细胞质分开，A项正确。染色体和染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要分布结构，是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态，B项正确。核仁与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关，C项正确。核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，是大分子物质如蛋白质和RNA等进出细胞核的通道，但DNA不会通过核孔进出细胞核，D项错误。 2.下列关于细胞核结构与功能的叙述，错误的是(　　) A.核孔只允许RNA、蛋白质通过 B.核仁与核糖体形成有关 C.核膜由4层磷脂分子组成 D.核基质与核内DNA的复制密切相关 【答案】A 【详解】核孔是核质间物质交换的通道，具有选择性，允许RNA、蛋白质等大分子通过，但也允许离子、小分子等物质进出，A项错误。核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，B项正确。核膜为双层膜结构，每层膜由2层磷脂分子构成，故共含4层磷脂分子，C项正确。核基质为核内DNA的复制等提供结构支撑，与DNA复制密切相关，D项正确。 3.如图为某细胞的部分结构示意图，当RNA通过核孔运出细胞核时，需要核孔蛋白协助且消耗能量。下列有关叙述错误的是(　　) A.一个细胞只有一个细胞核，但有多个核孔 B.DNA不能通过核孔进出细胞核 C.2是一种单层膜结构的细胞器，其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体 D.代谢旺盛的真核细胞核孔数量相对较多，核仁体积较大 【答案】A 【详解】一般情况下，一个细胞只有一个细胞核，但有些细胞，如横纹肌细胞有多个细胞核，A项错误。核孔对于所运输的物质具有选择性，DNA不能通过核孔进出细胞核，B项正确。2为(粗面)内质网，是一种单层膜结构的细胞器，粗面内质网上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体，C项正确。核孔的数量与细胞的代谢速率有关，核仁的大小与细胞代谢活动有关，一般来说，代谢旺盛的细胞核孔数量较多，核仁也越大，D项正确。 4.伞藻是一种单细胞藻类，由伞帽、伞柄和假根三部分构成。图1和图2分别为科学家以伞形帽和菊花形帽两种伞藻为材料进行的实验。下列相关叙述正确的是(　　) A.根据图1实验结果说明伞藻的帽形态由细胞核决定 B.图1中的②与图2中的③新生长出来的伞帽都是伞形帽 C.图2实验说明细胞核能通过影响细胞分裂控制伞帽的形态 D.图2的实验是对图1研究细胞核功能实验的完善和补充 【答案】D 【详解】图1实验结果只能说明伞藻的帽形态与伞藻的假根有关，但假根中还含有其他物质，因而图1实验结果不可以证明伞藻的帽形态由细胞核决定，A项错误。细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，据此可推测，图2中的③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽，图1中的②为伞形帽，B项错误。图2实验进行的是核移植实验，因而能说明细胞核决定伞帽的形状，但不能说明细胞核是通过影响细胞分裂起作用的，C项错误。图1实验结果说明伞帽形状与假根有关，图2实验结果说明伞帽形状与假根中的细胞核有关，故图2的实验是对图1研究细胞核功能实验的完善和补充，D项正确。 5.如图为细胞核及相关结构示意图。下列说法错误的是(　　) A.哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，常用于制备细胞膜 B.③是与核糖体形成有关的细胞器 C.从图中可以看出内质网膜和核膜直接相连 D.脱氧核糖核酸不能通过结构④进出细胞核 【答案】B 【详解】哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，也没有复杂的细胞器，可用于制备细胞膜，A项正确。③表示核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，但核仁不是细胞器，B项错误。内质网内连核膜的外膜，外连细胞膜，从图中可以看出内质网膜和核膜直接相连，C项正确。脱氧核糖核酸(DNA)不能通过结构④核孔进出细胞核，D项正确。 6.模型方法是生物学研究过程中常常会用到的一种方法。根据如图所示，下列关于模型的说法，错误的是 (　　) A.图a属于物理模型 B.图b属于概念模型 C.图c属于数学模型 D.图d属于物理模型 【答案】D 【详解】图d为照片，不属于物理模型，D项错误。 7.如图是某些细胞结构的示意图，①~⑥表示相关结构。下列叙述错误的是(　　) A．结构①和⑥均由两层磷脂双分子层和蛋白质组成 B．结构②是蛋白质和RNA运输的通道，具有选择性 C．结构④主要由DNA和蛋白质组成，是基因的主要载体 D．结构⑤是蛋白质的合成场所，其形成与结构③密切相关 【答案】A 【详解】A、结构①为核膜，是双层膜，由两层磷脂双分子层和蛋白质组成，⑥为内质网膜，是单层膜，由一层磷脂双分子层和蛋白质组成，A错误； B、结构②（核孔）是蛋白质、RNA 等大分子运输的通道，具有选择性（如允许 RNA 出核、特定蛋白质入核），B正确； C、结构④（染色质）主要由DNA 和蛋白质组成，是基因的主要载体（基因主要位于 DNA 上），C正确； D、结构⑤（核糖体）是蛋白质的合成场所；结构③（核仁）与核糖体的形成密切相关（参与 rRNA 合成与核糖体亚单位组装），D正确。 8.甲、乙两种伞藻的帽形不同（如右图），现将甲的A部分与乙的B部分嫁接，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。下列叙述错误的是(　　) A．用黑藻代替伞藻进行本实验是不太合理的 B．第一次为中间类型可能受B残余（乙细胞核合成的）物质影响 C．第二次长出的帽形与甲相同，说明细胞核控制生物的性状 D．若要进一步验证细胞核与细胞质的关系，还应进行核移植实验 【答案】C 【分析】细胞核是细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 【详解】A、黑藻是多细胞生物，结构比伞藻复杂，用黑藻代替伞藻进行此嫁接实验，难以明确是细胞核还是其他众多因素对性状的影响，不太合理，A正确； B、第一次长出中间类型，因为嫁接时乙的B部分带有乙细胞核合成的物质，这些残余物质可能影响了帽状体的形态，使其呈现中间类型，B正确； CD、第二次长出的帽形与甲相同，是因为第一次嫁接后，细胞中含有甲的细胞核和部分细胞质，随着细胞的代谢和生长，甲的细胞核和部分细胞质控制合成了与甲相同形态帽状体的相关物质，说明生物的性状受细胞核和细胞质的控制，因此要进一步验证细胞核与细胞质的关系，还应进行核移植实验，C错误，D正确。 9.核纤层是一层由纤维蛋白构成的网状结构，其分布于核膜内侧，能维持细胞核正常形状与大小，有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列叙述错误的是(　　) A．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 B．核纤层可能与维持核膜结构的稳定有关 C．组成染色质的蛋白质由核孔进入细胞核内 D．核纤层的组成成分与细胞膜的组成成分相同 【答案】D 【详解】A、细胞核是遗传信息库，控制细胞的代谢和遗传，A正确； B、题干指出核纤层能维持细胞核正常形状与大小，推测其可能与维持核膜结构的稳定有关，B正确； C、染色质蛋白质（大分子）在细胞质合成后通过核孔进入细胞核，C正确； D、核纤层由纤维蛋白构成，而细胞膜主要成分为磷脂和蛋白质，两者组成不同，D错误。 10.某研究团队通过伞藻嫁接及核移植实验探究细胞核的功能。实验中将菊花形帽伞藻的假根（含细胞核）与伞形帽伞藻的柄（含细胞质）进行嫁接，新生的伞帽呈现中间形态（兼具两种伞藻特征）。一段时间后，再次切除新生伞帽，重新生长出的伞帽变为菊花形。下列分析错误的是(　　) A．初次新生伞帽呈中间形态，可能与细胞质中残留的物质指导蛋白质合成有关 B．最终伞帽恢复为菊花形，说明细胞核是遗传信息库并控制细胞的代谢和遗传 C．若将两种伞藻的细胞膜成分进行互换，新生伞帽的形态、结构均不发生改变 D．该实验结果表明，细胞核和细胞质共同决定生物体的性状，且细胞质起主导作用 【答案】D 【详解】A、初次新生伞帽呈中间形态，可能因细胞质中残留的mRNA指导部分蛋白质合成，导致混合特征，A正确； B、通过伞藻嫁接及核移植实验探究细胞核的功能的实验中，最终伞帽恢复为菊花形，说明细胞核作为遗传信息库，控制细胞的代谢和遗传，B正确； C、细胞膜成分互换不影响细胞核的遗传信息，伞帽形态仍由核DNA决定，故形态结构不变，C正确； D、该实验结果表明，细胞核和细胞质共同决定生物体的性状，且细胞核起主导作用，因为细胞核是遗传信息库，D错误。 二、多选题 11.下图为细胞核结构模式图。下列相关叙述，正确的是(　　) A．①与质膜的相连可通过内质网来实现 B．②是复制、转录和翻译的主要场所 C．③被破坏，会影响蛋白质的合成 D．④是核与质之间物质运输的通道 【答案】ACD 【详解】A、①是核膜，与质膜的相连可通过内质网来实现，A正确； B、②是染色质，是DNA的主要载体，是DNA复制、转录的主要场所，翻译发生在核糖体，B错误； C、③是核仁，与某种RNA合成和核糖体的形成有关，所以核仁如被破坏，会影响蛋白质的合成，C正确； D、④是核孔，核与质之间物质运输与信息交流的通道，D正确。 12.细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心。下列叙述正确的是(　　) A．细胞核内的DNA是遗传信息的主要载体 B．真核细胞都有细胞核，核仁的形成与某种RNA有关 C．核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 D．核膜可使核内物质与细胞质基质及细胞器分隔开来 【答案】ACD 【详解】A、细胞核内的DNA携带遗传信息，是遗传信息的主要载体（线粒体和叶绿体中的DNA占少量），A正确； B、并非所有真核细胞都有细胞核（如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核），但核仁确实与rRNA的合成有关，B错误； C、核孔是核质间物质交换（如mRNA输出）和信息交流（如调控信号传递）的通道，C正确； D、核膜将细胞核内的物质与细胞质基质及细胞器分隔，保证核内环境相对独立，D正确。 13.如图为细胞的一部分结构模式图，下列叙述正确的是(　　) A．①具有物质运输的功能，同时能为多种酶提供附着位点 B．②和⑤控制细胞的物质运输，⑤控制细胞间的信息交流 C．③与某种 RNA 以及核糖体的形成有关，细胞代谢越旺盛，③的体积越大 D．④上的物质携带细胞的遗传信息，控制细胞的遗传和代谢 【答案】ACD 【详解】A、①为内质网，能出芽形成囊泡运输物质，具有物质运输的功能，同时其膜上可为多种酶提供附着位点，A正确； B、⑤为核孔，是细胞质与细胞核进行物质交换和信息交流的通道，B错误； C、③为核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，细胞代谢越旺盛，核仁的体积也越大，C正确； D、④为染色质，其上含有DNA，是遗传信息的携带者，控制细胞的遗传和代谢，D正确。 14.核孔复合体是由多种蛋白质构成的复杂结构，细胞质中的亲核蛋白（如染色体蛋白等）必须与NLS受体识别并结合才能通过核孔复合体进入细胞核；核内的大分子必须与NES受体识别并结合才能通过核孔复合体进入细胞质。下列说法正确的是(　　) A．细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流均通过核孔复合体进行 B．核孔复合体中的NLS和NES受体介导的大分子运输均需消耗能量 C．一般情况下，核孔复合体的数量与细胞代谢强度呈正相关 D．若NLS受体缺失，亲核蛋白会在细胞质内积累 【答案】BCD 【详解】A、细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流并非完全依赖核孔复合体。例如，小分子物质（如水、离子）可通过核膜自由扩散，而某些脂溶性信号分子（如性激素）可直接穿过核膜传递信息，A错误； B、核孔复合体介导的大分子运输，如亲核蛋白入核、RNA出核，需受体识别并消耗能量，B正确； C、代谢活跃的细胞（如分泌蛋白合成旺盛的细胞）核孔数量多，以满足频繁的物质运输需求，C正确； D、NLS受体缺失会导致亲核蛋白无法识别核孔复合体，无法进入细胞核，从而在细胞质中积累，D正确。 15.施一公院士说过:“结构决定功能，这是所有物质科学的基本共识。”肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一，Cofilin-1(一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，可介导肌动蛋白进入细胞核)缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形、核膜破裂、染色质功能异常。下列有关叙述正确的是(　　) A.肌动蛋白等大分子物质能通过核孔自由进出细胞核 B.Cofilin-1缺失可导致由蛋白质纤维组成的细胞骨架变形 C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D.人体成熟的红细胞含有大量血红蛋白，可推测其核孔的数量较多 【答案】BC 【详解】肌动蛋白在核糖体上合成，可以通过核孔进入细胞核，但不会运出细胞核，A项错误。由题干信息可知，肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一，Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形、核膜破裂、染色质功能异常，故Cofilin-1缺失可导致由蛋白质纤维组成的细胞骨架变形，进而使细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，B、C两项正确。人体成熟的红细胞没有细胞核，D项错误。 三、解答题 16.图1为典型的真核生物的细胞核结构模式图，图2为探究细胞核功能的相关实验。据图回答下列问题(在[　]内填序号，在　　　　上填名称)。  图1 图2 (1)细胞核的功能是 　　　　　　　　　　　　。 (2)图1中对核内物质起屏障作用的是核膜，它是由　　　　层磷脂分子构成的;细胞核中合成的大分子物质如RNA通过[　]　　　　进入细胞质。 (3)图1中的结构②是核仁，其功能是 　　　　　　　　　　　　。 (4)图2所示为蝾螈受精卵横缢实验，用头发横缢成两部分后，其中　　　　部分是对照组，　　　　部分是实验组，该实验证明了　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)作为遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 (2)4 ④ 核孔 (3)与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 (4)有核 无核 细胞核控制着细胞的分裂、分化 17.伞藻是一种再生能力很强的单细胞绿藻，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。如图1是伞藻细胞核的亚显微结构，图2是科学家用伞形帽和菊花形帽的两种伞藻进行的实验。据图回答下列问题。 图1 图2 (1)图1中结构　　　　(填序号)能被碱性染料染成深色;与核糖体形成有关的结构是核仁。伞藻细胞中与结构④具有相同数量磷脂双分子层的细胞器是　　　　　　　　　　(填名称)。 (2)图2中丁的伞帽是菊花形，主要体现了细胞核控制着细胞的　　　　(填“代谢”或“遗传”)的功能。为使实验结论更有说服力，需补充一个对照实验，实验思路为将伞形帽伞藻的细胞核移入去“帽”、去核的菊花形帽伞藻的假根中，观察　　　　　　　　　　。 (3)细胞核的功能与其DNA上储存着的遗传信息有关。请结合A、B、C三组实验，对细胞核的功能作出较为全面的阐述:　　　　　　　　　　　　　　。 (4)甲去“帽”、去核后还能生出新的伞帽，科学家经过大量的实验证实，细胞核中的DNA控制合成了某种RNA，RNA通过　　　　　　(填细胞结构)进入细胞质控制伞帽的再生。若对甲去“帽”、去核后立即移入菊花形帽伞藻的细胞核，再生出的伞帽会兼具菊花形和伞形的特征，推测可能的原因是伞形帽伞藻细胞质中留存的　　　和菊花形帽伞藻细胞核中的　　　　共同控制伞藻的形态。 【答案】(1)① 线粒体、叶绿体 (2)遗传 再生出的伞帽的形态 (3)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 (4)核孔 RNA DNA 【详解】(1)图1中，结构①是染色质，能被碱性染料染成深色。结构④是核膜，有内外两层膜结构，有2层磷脂双分子层，伞藻(真核生物)细胞中与核膜具有相同数量磷脂双分子层的细胞器是线粒体和叶绿体。 (2)C组实验说明细胞核控制伞帽的形态，体现了细胞核控制着细胞的遗传的功能。对照实验的设置应遵循单一变量原则，实验思路是将伞形帽伞藻的细胞核移入去“帽”、去核的菊花形帽伞藻的假根中，观察再生出的伞帽的形态。 (3)A组、B组实验体现了细胞核控制着细胞的代谢的功能，结合第(2)小问解析可知，对细胞核的功能较为全面的阐述是细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 (4)RNA属于生物大分子，通过核孔才能进入细胞质;若对甲去“帽”、去核后立即移入菊花形帽伞藻的细胞核，原来甲的细胞质中还有部分RNA，可合成部分与伞形帽有关的物质，新移入的菊花形帽伞藻细胞核中有DNA，可控制合成某种RNA，RNA通过核孔进入细胞质，合成与菊花形帽有关的物质，所以再生出的伞帽会兼具菊花形和伞形的特征。 18.生命活动的“蓝图”储藏在细胞核里，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(在[]中填标号，在上填相应的名称)： (1)结构[2] 能实现核质之间的物质交换和信息交流，使用 显微镜才能观察到该图所示的结构。 (2)图中[3]为 ，主要由 构成，因容易被 (如醋酸洋红)染成深色而得名。 (3)与某种RNA的合成以及核糖体形成有关的结构是[ ]。在豚鼠胰腺腺泡细胞中，该结构相较于其他细胞更 (填“大”或“小”)。 (4)一同学将下图中乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则再生出来的乙伞藻的外形是 (5)对细胞核功能较为全面的阐述应该是:细胞核是 库,是细胞 和 的控制中心。 【答案】(1)核孔 电子 (2)染色质 DNA 和蛋白质 碱性染料 (3)4 大 (4)B (5)遗传信息 代谢 遗传 【分析】题图分析，图中1为内质网，2为核孔，3为染色质，4为核仁，5为核膜，包括内膜和外膜。细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 【详解】（1）据图可知，2是核孔，核孔能实现核质之间的物质交换和信息交流；该图是亚显微结构，需要用电子显微镜才能观察到。 （2）3是染色质，染色质的主要成分是DNA和蛋白质；染色质因为易被碱性染料染色而得名。 （3）真核细胞的核仁与某种RNA的合成以及核糖体形成有关，核仁对应图中的4；一般而言，代谢旺盛的细胞中核仁较大，故在豚鼠胰腺腺泡细胞中，该结构相较于其他细胞更大。 （4）据图分析，将甲伞藻的细胞核移入到去掉核与伞部的乙伞藻中，由于细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，即伞藻的伞形主要由细胞核控制，故长期存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。 （5）细胞核中含有染色体，染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质，其中DNA是遗传物质，能控制蛋白质的生物合成，因此细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 19.为了增强对细胞核结构整体性的理解，某同学以DNA为核心做的细胞核概念模型如图所示。回答下列问题： (1)核膜共具有 层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA的分布提供稳定环境。 (2)科学家分离细胞核，然后离心收集染色质进行生化分析，确定染色质的主要成分是DNA和 。在不同的细胞分裂时期中，染色质和染色体能够发生相互转化，这一现象说明染色质和染色体的关系是 。 (3)生物大分子进出细胞核主要是通过核膜上的 结构，它可以实现核质之间频繁的物质交换和 。 (4)蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，可以占到细胞核体积的25%;不具有蛋白质合成功能的细胞如休眠的植物细胞，核仁很小。这一现象表明核仁与 有关。 【答案】(1)两 (2)蛋白质 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 (3)核孔 信息交流 (4)核糖体的形成 【分析】细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质等。核膜是指包被细胞核的双层膜；核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。染色质主要由蛋白质和DNA组成。 【详解】（1）磷脂双分子层是膜的基本支架，核膜具有双层膜结构，共两层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA 的分布提供稳定环境。 （2）染色质的主要成分是 DNA和蛋白质，染色质是极细的丝状物。细胞分裂时，细胞核解体，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圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在重新形成的细胞核里。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）核膜上的核孔，是蛋白质等生物大分子物质选择性地进出细胞核的通道，它可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 （4）核糖体是蛋白质合成的场所。蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，而不具有蛋白质合成功能的细胞则核仁很小，据此可推测，核仁与核糖体的形成有关。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 细胞核的功能 知识二 细胞核的结构 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 细胞核功能的实验探究（4大命题角度） 难点二 细胞核的结构和功能（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 必会知识一 细胞核的功能 1.细胞核的分布 除了高等植物成熟的筛管细胞和①_______________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。 （注意：骨骼肌细胞有多个细胞核） 2.细胞核功能的探究实验 (1)美西螈核移植实验 Ⅰ.实验过程：该实验中，黑色美西螈提供细胞核，白色美西螈提供细胞质、细胞膜等结构。 Ⅱ.实验结果：子代美西螈全部发育成黑色。 Ⅲ.实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由②__________控制的。 （注意：未设置对照实验） (2)蝾螈受精卵横缢实验 3 Ⅰ.实验过程及结果 步骤一：将受精卵横缢成有核一半和无核一半；有核一半能分裂，无核一半不能分裂。 步骤二：向无核一半挤入细胞核，这一半也会开始分裂和分化。 Ⅱ.实验结论：细胞的分裂、分化是由③__________控制的。 （注意：本实验既有相互对照又有自身对照） (3)变形虫的切割和核移植实验 Ⅰ.实验过程及结果 步骤一：将变形虫切割成有核一半和无核一半;有核一半能摄食、生长、分裂、再生，对刺激有反应，无核一半不能摄食、生长、分裂、再生，对刺激无反应。 步骤二：用显微钩针将有核一半的细胞核钩出，然后再及时植入另一个同种变形虫的细胞核。去核后生命活动丧失，加核后生命活动恢复。 Ⅱ.实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、应激性等生命活动是由④__________控制的。 （注意：本实验既有相互对照又有自身对照） (4)伞藻嫁接实验和核移植实验 Ⅰ.伞藻嫁接实验过程 伞藻嫁接实验 ⑤_______→⑥_______→培养→观察。 （提醒：嫁接实验只能证明帽的形状与假根有关） Ⅱ.伞藻核移植实验过程 伞藻核移植实验 去帽、去核→核移植→培养→观察。 Ⅲ.实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽形态与⑦__________的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽与⑧_____________的伞藻的伞帽相同。 3.细胞核的功能 大量的事实表明，细胞核控制着细胞的⑨__________。因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“⑩__________”。 [例1]科学家利用帽状体为伞形的伞藻进行了实验，过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.伞藻属于真核生物 B.实验说明帽状体的形成与细胞核取出的时期有关 C.伞藻细胞核是细胞的“控制中心” D.伞藻细胞核是遗传和代谢的中心 [例2]科学家用黑、白两种美西螈做实验，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为黑色美西螈。下列相关叙述，错误的是(　　) A.该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的 B.为使实验结论更加准确，应再增加一组对照实验 C.该实验没有说明生命活动离不开细胞结构的完整性 D.白色美西螈的细胞质在肤色形成中也发挥一定作用 [例3]科学家对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，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价合理的是(　　) 3 ①该实验证明了假根能控制伞帽的形状 ②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 ③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验 ④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 必会知识二 细胞核的结构 1.细胞核的结构 (1)核膜：①__________膜，把核内物质与细胞质分开。 (2)核仁：与某种②________的合成以及③_____________的形成有关。蛋白质合成旺盛，核仁相对较④_____。 (3)染色质：主要由⑤__________________组成，DNA是⑥________________的载体。 (4)核孔：实现核质之间频繁的⑦________________和⑧________________。 （注意：物质进出核孔方式（穿过0层膜）（蛋白质入，RNA出）强调：DNA不能出入核孔） 2.染色质的特点 (1)形态及特点：极细的丝状物，易被⑨__________染成深色。 (2)与染色体的关系：同一物质在细胞⑩__________的两种存在状态。 3.细胞核的功能 细胞核是⑪_______________，是⑫____________________的控制中心。 （提醒：细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。） 4.细胞在生命系统中的地位 (1)结构特点 Ⅰ.结构复杂而精巧。 Ⅱ.各组分之间⑬_____________成为一个统一的整体。 (2)地位 Ⅰ.生物体结构的⑭__________。 Ⅱ.⑮______________________的基本单位。 5.建构模型 (1)概念：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⑯__________的描述。 (2)类型：⑰__________、⑱__________、数学模型等。 Ⅰ.物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征。(如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型等) Ⅱ.概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系。(如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等) Ⅲ.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(如：方程式、关系式、曲线、表格等) [例1]如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是(　　) A.②为核仁，核糖体的形成都与其有关 B.③是细胞核易内被碱性染料染成深色的结构，分裂期主要以染色体形式存在 C.①由两层磷脂分子及相关蛋白质组成，把核内物质与细胞质分开 D.人体成熟红细胞中含有大量的血红蛋白，推测其④的数量比较多 [例2]科学的研究方法是取得成功的关键。建构模型是学习生物学的常见方法，某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型，下列叙述合理的是(　　) A.该小组制作的模型为物理模型，用电子显微镜得到的照片不属于该类模型 B.进一步细化制作各种细胞结构时，线粒体和叶绿体要与其他结构有所区分 C.分工制作各部分配件，细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状的染色体 D.遵循科学性和准确性的制作原则，细胞膜与核膜制作的方式可以完全相同 难点知识一 细胞核功能的实验探究 1.细胞核功能的探究实验 (1)实验过程 实验 实验方法及结果 得出的结论 (一)美西螈细胞核移植实验 黑色美西螈胚胎细胞的细胞核 白色美西螈的去核卵细胞黑色美西螈 美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的 (二)蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈细胞的分裂是由细胞核控制的 (三)变形虫切割实验 变形虫的分裂、生长、再生和应激性是由细胞核控制的 (四)伞藻嫁接与核移植实验 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 (2)实验分析 ①实验(一)中缺乏对照实验，需增加对照实验，以增强结论的说服力。 ②实验(二)～(四)均遵循了对照原则。 ③伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证了细胞核的功能。 【易错提醒】蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还能够说明细胞只有保持完整性，才能完成正常的生命活动。 2.细胞核和细胞质的关系 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但细胞质并不是完全被动地接受细胞核的控制，它对细胞核正常功能的发挥具有非常重要的作用。细胞质中也有遗传物质，也控制生物的部分性状。细胞核所需要的能量、物质都是由细胞质提供的。因此，细胞的生长、分裂、分化等生理过程是细胞核与细胞质共同作用的结果。 命题角度1 美西螈细胞核移植实验 1.如图黑白美西螈核移植实验流程示意图，据图分析错误的是(　　) A．该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制 B．该实验说明细胞核是细胞新陈代谢的控制中心 C．可将白色美西螈胚胎细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为对照 D．美西螈细胞核的核膜主要由磷脂和蛋白质组成 命题角度2 蝾螈受精卵横缢实验 2.在蝾螈受精卵横缢实验中，科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核的一半（a）和无核的一半（b），观察二者的分裂情况。实验进行一段时间后，给b注入细胞核得到c，观察c的分裂情况。结合教材知识分析，下列关于该实验的说法，错误的是(　　) A．实验观察发现，a能进行分裂，b不能进行分裂 B．a、c均可发育成正常的胚胎，且发育速度大致相同 C．该实验可说明没有细胞核，细胞不能进行分裂和分化 D．该实验中给b注入细胞核的操作提高了实验的严谨性 命题角度3 变形虫切割实验 3.下列关于变形虫切割实验的叙述，正确的是(　　) A．无核的部分短时间内仍能消化吞噬的食物 B．实验一产生的子代变形虫与亲代变形虫性状不同 C．实验二植入新核处理没有设置对照实验 D．实验一和实验二共同证明DNA决定子代细胞的生长、发育和繁殖 命题角度4 伞藻嫁接与核移植实验 4.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如下图)。下列相关叙述错误的是(　　) A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 B.图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽 C.图1中①②的帽形随嫁接的伞柄而改变 D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 难点知识二 细胞核的结构和功能 细胞核主要结构的特点 (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)染色质与染色体的比较 比较项目 染色质 染色体 不 同 点 存在 时间 细胞分裂结束后 细胞分裂时 形态 极细的丝状 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 是遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态 (4)核孔复合体 Ⅰ.核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。 Ⅱ.双功能：①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体；②大分子物质通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，而且核也对大分子物质的进出具有选择性。 Ⅲ.双向性：既介导蛋白质等的入核运输，又介导RNA等的出核运输。 【特别提醒】有关细胞核结构的4点提醒 (1)核膜、核仁和染色质都是真核细胞区别于原核细胞的重要结构。 (2)核膜对于物质进出细胞核具有选择性，允许离子和小分子物质通过；核孔也具有选择性，允许RNA和蛋白质通过，DNA不能通过。 (3)染色质和染色体是同种物质的两种形态，染色体只出现在细胞分裂过程中。 (4)细胞核是细胞代谢活动的控制中心，而不是细胞代谢活动的中心。 命题角度1 细胞核的结构 5.下图为细胞核结构模式图。下列有关叙述正确的是(　　) A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B.②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所 C.蛋白质、DNA等生物大分子可以通过核孔进出细胞核 D.核孔对物质的运输具有选择性 命题角度2 生物模型 6.下图是细胞核的亚显微结构模型图，下列叙述正确的是(　　) A．题图展示的细胞核亚显微结构模型图属于物理模型 B．①具有选择性，是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道 C．②是由两层磷脂分子组成，有利于实现核内环境的相对稳定 D．⑤是细胞遗传和代谢的控制中心，一般数量越多代谢越旺盛 命题角度3 核孔复合体 7.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，其选择性输送机制由中央运输蛋白决定（如图所示）。核孔复合物的运输障碍可能会导致某些疾病，例如心房颤动，下列有关叙述错误的是(　　) A．核膜由2层磷脂双分子层组成 B．唾液腺细胞核膜上的核孔复合体的数量可能比腹肌细胞核膜上的多 C．蛋白质、DNA、RNA等生物大分子物质可通过核孔复合物进出细胞核 D．心房颤动可能与核质间的物质交换和信息交流异常有关 命题角度4 细胞核的结构和功能综合 8.核孔（NPC）是细胞核的重要结构。施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分。下列相关叙述错误的是(　　) A．核孔具有选择性，是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道 B．细胞核的核膜与细胞膜都是双层膜，由两层磷脂分子层构成的 C．非洲爪蟾的唾液腺细胞由于蛋白质合成旺盛，NPC的数量相对较多 D．并不是所有动物细胞和植物细胞都具有细胞核 [要点回眸] [答题必备] 1．(必修1 P56)染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。 2．(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 3．(必修1 P56)细胞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。 4．(必修1 P56)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。 5．(必修1 P56)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 一、单选题 1.细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的，下列有关细胞核的结构和功能的叙述，错误的是(　　) A.核膜——双层膜，把核内物质与细胞质分开 B.染色质——主要由DNA和蛋白质组成，细胞内遗传物质的主要分布结构 C.核仁——与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D.核孔——是大分子物质如RNA、DNA和蛋白质等进出细胞核的通道 2.下列关于细胞核结构与功能的叙述，错误的是(　　) A.核孔只允许RNA、蛋白质通过 B.核仁与核糖体形成有关 C.核膜由4层磷脂分子组成 D.核基质与核内DNA的复制密切相关 3.如图为某细胞的部分结构示意图，当RNA通过核孔运出细胞核时，需要核孔蛋白协助且消耗能量。下列有关叙述错误的是(　　) A.一个细胞只有一个细胞核，但有多个核孔 B.DNA不能通过核孔进出细胞核 C.2是一种单层膜结构的细胞器，其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体 D.代谢旺盛的真核细胞核孔数量相对较多，核仁体积较大 4.伞藻是一种单细胞藻类，由伞帽、伞柄和假根三部分构成。图1和图2分别为科学家以伞形帽和菊花形帽两种伞藻为材料进行的实验。下列相关叙述正确的是(　　) A.根据图1实验结果说明伞藻的帽形态由细胞核决定 B.图1中的②与图2中的③新生长出来的伞帽都是伞形帽 C.图2实验说明细胞核能通过影响细胞分裂控制伞帽的形态 D.图2的实验是对图1研究细胞核功能实验的完善和补充 5.如图为细胞核及相关结构示意图。下列说法错误的是(　　) A.哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，常用于制备细胞膜 B.③是与核糖体形成有关的细胞器 C.从图中可以看出内质网膜和核膜直接相连 D.脱氧核糖核酸不能通过结构④进出细胞核 6.模型方法是生物学研究过程中常常会用到的一种方法。根据如图所示，下列关于模型的说法，错误的是 (　　) A.图a属于物理模型 B.图b属于概念模型 C.图c属于数学模型 D.图d属于物理模型 7.如图是某些细胞结构的示意图，①~⑥表示相关结构。下列叙述错误的是(　　) A．结构①和⑥均由两层磷脂双分子层和蛋白质组成 B．结构②是蛋白质和RNA运输的通道，具有选择性 C．结构④主要由DNA和蛋白质组成，是基因的主要载体 D．结构⑤是蛋白质的合成场所，其形成与结构③密切相关 8.甲、乙两种伞藻的帽形不同（如右图），现将甲的A部分与乙的B部分嫁接，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。下列叙述错误的是(　　) A．用黑藻代替伞藻进行本实验是不太合理的 B．第一次为中间类型可能受B残余（乙细胞核合成的）物质影响 C．第二次长出的帽形与甲相同，说明细胞核控制生物的性状 D．若要进一步验证细胞核与细胞质的关系，还应进行核移植实验 9.核纤层是一层由纤维蛋白构成的网状结构，其分布于核膜内侧，能维持细胞核正常形状与大小，有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列叙述错误的是(　　) A．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 B．核纤层可能与维持核膜结构的稳定有关 C．组成染色质的蛋白质由核孔进入细胞核内 D．核纤层的组成成分与细胞膜的组成成分相同 10.某研究团队通过伞藻嫁接及核移植实验探究细胞核的功能。实验中将菊花形帽伞藻的假根（含细胞核）与伞形帽伞藻的柄（含细胞质）进行嫁接，新生的伞帽呈现中间形态（兼具两种伞藻特征）。一段时间后，再次切除新生伞帽，重新生长出的伞帽变为菊花形。下列分析错误的是(　　) A．初次新生伞帽呈中间形态，可能与细胞质中残留的物质指导蛋白质合成有关 B．最终伞帽恢复为菊花形，说明细胞核是遗传信息库并控制细胞的代谢和遗传 C．若将两种伞藻的细胞膜成分进行互换，新生伞帽的形态、结构均不发生改变 D．该实验结果表明，细胞核和细胞质共同决定生物体的性状，且细胞质起主导作用 二、多选题 11.下图为细胞核结构模式图。下列相关叙述，正确的是(　　) A．①与质膜的相连可通过内质网来实现 B．②是复制、转录和翻译的主要场所 C．③被破坏，会影响蛋白质的合成 D．④是核与质之间物质运输的通道 12.细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心。下列叙述正确的是(　　) A．细胞核内的DNA是遗传信息的主要载体 B．真核细胞都有细胞核，核仁的形成与某种RNA有关 C．核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 D．核膜可使核内物质与细胞质基质及细胞器分隔开来 13.如图为细胞的一部分结构模式图，下列叙述正确的是(　　) A．①具有物质运输的功能，同时能为多种酶提供附着位点 B．②和⑤控制细胞的物质运输，⑤控制细胞间的信息交流 C．③与某种 RNA 以及核糖体的形成有关，细胞代谢越旺盛，③的体积越大 D．④上的物质携带细胞的遗传信息，控制细胞的遗传和代谢 14.核孔复合体是由多种蛋白质构成的复杂结构，细胞质中的亲核蛋白（如染色体蛋白等）必须与NLS受体识别并结合才能通过核孔复合体进入细胞核；核内的大分子必须与NES受体识别并结合才能通过核孔复合体进入细胞质。下列说法正确的是(　　) A．细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流均通过核孔复合体进行 B．核孔复合体中的NLS和NES受体介导的大分子运输均需消耗能量 C．一般情况下，核孔复合体的数量与细胞代谢强度呈正相关 D．若NLS受体缺失，亲核蛋白会在细胞质内积累 15.施一公院士说过:“结构决定功能，这是所有物质科学的基本共识。”肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一，Cofilin-1(一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，可介导肌动蛋白进入细胞核)缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形、核膜破裂、染色质功能异常。下列有关叙述正确的是(　　) A.肌动蛋白等大分子物质能通过核孔自由进出细胞核 B.Cofilin-1缺失可导致由蛋白质纤维组成的细胞骨架变形 C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D.人体成熟的红细胞含有大量血红蛋白，可推测其核孔的数量较多 三、解答题 16.图1为典型的真核生物的细胞核结构模式图，图2为探究细胞核功能的相关实验。据图回答下列问题(在[　]内填序号，在　　　　上填名称)。  图1 图2 (1)细胞核的功能是 　　　　　　　　　　　　。 (2)图1中对核内物质起屏障作用的是核膜，它是由　　　　层磷脂分子构成的;细胞核中合成的大分子物质如RNA通过[　]　　　　进入细胞质。 (3)图1中的结构②是核仁，其功能是 　　　　　　　　　　　　。 (4)图2所示为蝾螈受精卵横缢实验，用头发横缢成两部分后，其中　　　　部分是对照组，　　　　部分是实验组，该实验证明了　　　　　　　　　　　。 17.伞藻是一种再生能力很强的单细胞绿藻，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。如图1是伞藻细胞核的亚显微结构，图2是科学家用伞形帽和菊花形帽的两种伞藻进行的实验。据图回答下列问题。 图1 图2 (1)图1中结构　　　　(填序号)能被碱性染料染成深色;与核糖体形成有关的结构是核仁。伞藻细胞中与结构④具有相同数量磷脂双分子层的细胞器是　　　　　　　　　　(填名称)。 (2)图2中丁的伞帽是菊花形，主要体现了细胞核控制着细胞的　　　　(填“代谢”或“遗传”)的功能。为使实验结论更有说服力，需补充一个对照实验，实验思路为将伞形帽伞藻的细胞核移入去“帽”、去核的菊花形帽伞藻的假根中，观察　　　　　　　　　　。 (3)细胞核的功能与其DNA上储存着的遗传信息有关。请结合A、B、C三组实验，对细胞核的功能作出较为全面的阐述:　　　　　　　　　　　　　　。 (4)甲去“帽”、去核后还能生出新的伞帽，科学家经过大量的实验证实，细胞核中的DNA控制合成了某种RNA，RNA通过　　　　　　(填细胞结构)进入细胞质控制伞帽的再生。若对甲去“帽”、去核后立即移入菊花形帽伞藻的细胞核，再生出的伞帽会兼具菊花形和伞形的特征，推测可能的原因是伞形帽伞藻细胞质中留存的　　　和菊花形帽伞藻细胞核中的　　　　共同控制伞藻的形态。 18.生命活动的“蓝图”储藏在细胞核里，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(在[]中填标号，在上填相应的名称)： (1)结构[2] 能实现核质之间的物质交换和信息交流，使用 显微镜才能观察到该图所示的结构。 (2)图中[3]为 ，主要由 构成，因容易被 (如醋酸洋红)染成深色而得名。 (3)与某种RNA的合成以及核糖体形成有关的结构是[ ]。在豚鼠胰腺腺泡细胞中，该结构相较于其他细胞更 (填“大”或“小”)。 (4)一同学将下图中乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则再生出来的乙伞藻的外形是 (5)对细胞核功能较为全面的阐述应该是:细胞核是 库,是细胞 和 的控制中心。 19.为了增强对细胞核结构整体性的理解，某同学以DNA为核心做的细胞核概念模型如图所示。回答下列问题： (1)核膜共具有 层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA的分布提供稳定环境。 (2)科学家分离细胞核，然后离心收集染色质进行生化分析，确定染色质的主要成分是DNA和 。在不同的细胞分裂时期中，染色质和染色体能够发生相互转化，这一现象说明染色质和染色体的关系是 。 (3)生物大分子进出细胞核主要是通过核膜上的 结构，它可以实现核质之间频繁的物质交换和 。 (4)蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，可以占到细胞核体积的25%;不具有蛋白质合成功能的细胞如休眠的植物细胞，核仁很小。这一现象表明核仁与 有关。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $