第3章 第3节 细胞核的结构和功能-【新课程能力培养】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

第3章细胞的基本结构。 第3节 细胞核的结构和功能 核心素养 1.细胞核的结构与其功能相适应。（生命观念) 2.通过制作真核细胞的三维结构模型，掌握模型制作的方法。（科学思维) 3.通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置。（科学探究） 知识点一 （(4)伞藻嫁接与核移植实验 细胞核的功能 ①嫁接过程： 知识梳理 伞形帽然 菊花形帽 伞柄 伞柄 1.细胞核的功能 细胞核 细胞核 ① ② 假根 假根 是遗传物质 的主要场所，是遗传 的 是 和遗传的控制中心。 2. 细胞核的功能探究 (1)黑白美西螈核移植实验 ①过程 ②核移植过程： 黑色美西螈⊙取核。 菊花形帽伞藻→核 核移植○发直黑色 移植、发育为菊花 胚胎细胞 美西螈 伞形帽伞藻→去掉帽和核后的部分 形帽伞藻 去核● 重组 白色美西螈回> 细胞 ③结论：伞藻“帽”的性状由 卵细胞 ②结论：美西螈 遗传受细胞核控制。 控制。 (2)蝾螈受精卵横缢实验 教材拓展 ①过程： 受精期蓝笼广一半有核→分裂发真正带胚胎 所有的细胞都有细胞核吗？如果有，一 分贸连品酷 个细胞只有一个细胞核吗？ 一半无核→不分裂。 ②结论：蝾螈的细胞分裂、分化受 控制。 (3)变形虫切割实验 ①过程： 要点精析 生长、分到去模生命活核移植生食话 切广有楼→摄食对到 一半 细胞核的功能 ”动丧失 动恢复 激有反应 例1下列关于细胞核功能的探究实验，叙 虫 一半 无核 →不能摄食、不生长、不分裂、对刺激无反应 述错误的是( ②结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺 A.伞藻的核移植实验说明生物体形态结构 激的反应等生命活动受 控制。 的建成与细胞核有关 学 45 N 高中生物学必修1 （人教版) B. 蝾螈受精卵的横缢实验说明没有细胞核 引知识点二细胞核的结构 的细胞就不能分裂、分化 C.变形虫的切割实验说明细胞核是细胞生 知识梳理 命活动的控制中心 D.美西螈的核移植实验说明细胞的分裂过 如图为细胞核的结构模式图，图中a~ 程是由细胞核控制的 d表示细胞核的相关结构。 答案：D 解析：伞藻的核移植实验，证明了伞藻伞帽 的形态结构建成与细胞核有关，A正确；蝾 螈受精卵的横缢实验中，有细胞核的可以增 殖分化，而没有细胞核的不可以，说明没有 (1)核膜：由图中的 表示， 细胞核的细胞就不能分裂分化，B正确；将 层膜，把核内物质与细胞质分开，外 膜上附着有许多 常与内质 变形虫切成两半，一半有核，一半无核，无 网相连。 核的一半对外界刺激不再发生反应，说明细 (2)核孔：由图中的 胞核是细胞生命活动的控制中心，C正确； 表示，具有 选择性，是大分子物质进出细胞核的 美西螈的核移植实验，说明细胞核可以控制 通道，实现核质之间频繁的物质交换 生物性状，D错误。 和 B变式训练① (3)核仁：由图中的 表示，在细 胞周期中呈 变化，与某种 伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄 RNA的合成以及 的形成有关。 和假根三部分构成，细胞核在基部。科学家 (4)染色质：由图中的 表示，由 用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做了嫁接实 DNA和 组成，因容易被 验，如图所示。下列说法错误的是( 染料染成深色而得名。染色质和 是同一种物质在细胞不同时 从-4- 期的两种存在状态。 要点精析 A.两种伞藻形态不同的根本原因是它们的 1.细胞核各部分特点与功能 遗传信息不同 (1)核膜起屏障作用，控制离子和小分子 B.该实验证明了伞藻的形态结构由假根部 物质进出细胞核。 分控制 (2)核孔是大分子物质进出细胞核的通道， C.为了减少随机因素干扰，本实验应只取 代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多 两个伞藻进行实验 (3)核仁参与某种RNA的合成及核糖体的 D.若要证明伞藻的形态结构取决于细胞 形成。 核，还应设置伞藻核移植实验 (4)染色质是真核生物遗传物质的主要载体。 46 第3章细胞的基本结构 2. 染色质和染色体 细胞各部分结构和功能虽不同，但它们相互 功能上 联系、分工合作、协调一致地共同完成各项 项目 染色质 染色体 生命活动 细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细 同 成分同 主要成分是蛋白质和DNA 胞代谢和遗传的控制中心。因此，细胞的整 种 调控上 特征同 易被甲紫溶液等碱性染料染成深色 个生命活动主要是由DNA调控和决定的， 物 使细胞形成一个整体调控系统 质 功能同 遗传物质的主要载体 不同形态 细长丝状 圆柱状或杆状 要点精析 相互转化 染色质→染色体 细胞的各个部分并不是彼此孤立的，而是 例2细胞核能够控制细胞的代谢和遗传， 相互联系、协调一致地构成有机的统一整体。 与细胞核的结构（如图)是分不开的。下 例3细胞是最基本的生命系统，它在结构 列说法错误的是（ 和功能上均体现出高度的统一性，下列能解 A.①由双层膜构 释细胞是一个统一的整体的是() 成，把核内物质 A.内质网是一种膜面积很大的细胞器，它 与细胞质分开 向外可直接连接细胞膜，向内可连接 B.②与某种RNA 3 核膜 的合成及核糖体 B. 核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟 的形成有关 通，有利于细胞核与细胞质之间的某些 C.③是细胞核内行使遗传功能的结构 大分子物质的运输 D.④可允许DNA从细胞核进入细胞质 C. 生物膜系统广阔的膜面积为多种酶提供 答案：D 了附着位点，蓝细菌借助生物膜系统完 解析：①为核膜，由双层膜构成，把核内物 成化学反应 质与细胞质分开，A正确；②为核仁，与某 D. 所有植物细胞都是通过胞间连丝实现相 种RNA的合成及核糖体的形成有关，B正 邻细胞间的信息交流的 确；③是染色质，染色质主要由DNA和蛋 答案：B 白质构成，DNA上储存遗传信息，③是细 解析：内质网是膜面积很大的细胞器，它向 胞核内行使遗传功能的结构，C正确；④是 外可连接细胞膜，向内可连接核膜，仅仅体 核孔，可实现核质之间频繁的物质交换和信 现结构上的连续性，没有体现功能上的统一 息交流，但不能允许DNA从细胞核进入细 性，A错误；核孔使细胞核与细胞质在结构 胞质，D错误。 上得以沟通，有利于细胞核与细胞质之间的 某些大分子物质的运输，这说明细胞在结构 知识点三细胞是一个统一的整体 和功能上均体现出高度的统一性，B正确： 生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜 知识梳理 等，蓝细菌是原核生物，没有生物膜系统， a.细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通 C错误；植物细胞通过胞间连丝实现相邻细 结构上 b.内质网膜与核膜、细胞膜等相互连接 胞之间的信息交流，这不能体现细胞是一个 47 高中生物学必修1（人教版） 统一的整体，D错误。 C. 获得NPC的结构需要解析肽链的盘曲折 叠情况 知识点四 尝试制作真核细胞的三维 D. NPC可控制各种物质在细胞核质之间双 结构模型 向运输 知识梳理 答案：ABC 解析：构建NP℃的结构模型是以实物或图 建构模型 画形式直观地表达认识对象的特征，属于物 (1)概念：模型是人们为了某种特定目的 理模型，A正确；NPC是核质间进行物质交 而对认识对象所作的一种简化的 换的通道，其数量越多，物质交换越频繁， 性的描述。 B正确；NPC是由多种蛋白质组成的大型复 (2)类型：物理模型 模型、数 合物，要获得NPC的结构需要解析肽链的 学模型等。 盘曲折叠情况，C正确；据题意“核孔复合 (3)举例：沃森和克里克制作的DNA双螺 物(NPC)是锚定于双层核膜上的由多种蛋 旋结构模型属于 它形象而概 白质组成的大型复合物”是真核细胞内物 括地反映了DNA分子结构的共同特征。 质跨核膜运输的双向通道，但它不能控制各 种物质在核质之间双向运输（如DNA分 要点精析 子)，D错误。 例4（不定项)核孔复合物(NPC)是锚 定于双层核膜上的由多种蛋白质组成的大型 B变式训练2 复合物，是物质跨核膜运输的双向通道。某 模型构建是学习生物学的一种有效策略。 科研团队经过数年的努力，解析了来自非洲 下列关于模型的叙述，错误的是（) 爪蟾NPC的近原子分辨率结构，再一次震 A. 模型要体现事物的本质和规律性联系 撼了结构生物学领域。下列有关叙述正确的 B.模型是对认识对象所作的一种简化的概 是（) 括性的描述 A.构建的NPC近原子分辨率结构模型属于 C. 制作真核细胞的三维结构模型时首先要 物理模型 考虑是否美观 B.NPC的数量变化可调节核质间物质交换 D. 生物学的一些微观结构可借助实物模型 的频率 来帮助理解 48)学程中，④既融合内质网形成囊泡，自身又形成囊泡，因此 膜面积变化不大；与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器除 了②③④外还有线粒体。 知识点三细胞的生物膜系统 【知识梳理】 1.细胞器膜核膜 2.(1)信息传递(2)多种酶(3)细胞器 【教材拓展】 (1)①②③⑤(2)生物膜系统由核膜、细胞膜和 细胞器膜组成，液泡膜、高尔基体形成的囊泡都属于细胞 器膜。小肠黏膜不是一层生物膜，而是一层上皮组织 知识点四用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 【知识梳理】 1.(1)绿色椭球(2)叶绿体 2.(1)①清水下表皮②视野中央(2)①光 照、室温②黑藻叶肉细胞 【要点精析】 变式训练2D【解析】供观察用的黑藻，事先应放在 适宜光照、室温条件下培养，以加速细胞质流动，A错误： 不同细胞中叶绿体的运动方向不一定相同，B错误；用黑 藻观察细胞质环流时，若流动缓慢，说明细胞活性低，C 错误。 ●"第3节细胞核的结构和功能 知识点一细胞核的功能 【知识梳理】 1.储存和复制信息库细胞代谢 2.(1)②皮肤颜色(2)②细胞核(3)②细胞 核(4)③细胞核 【教材拓展】 提示：并不是所有的细胞都有细胞核，如原核细胞没 有成形的细胞核，只有拟核；高等植物的筛管细胞、哺乳 动物的成熟红细胞也没有细胞核。有些细胞不只有一个细 胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人体的骨骼肌细胞 中细胞核可达数百个。 【要点精析】 变式训练1C【解析】为了减少随机因素干扰，本实 验应多取几个伞藻进行实验，C错误。 参考答案与解析 知识点二细胞核的结构 【知识梳理】 (1)a双核糖体(2)d信息交流(3)b 周期性核糖体(4)c蛋白质碱性染色体 知识点四尝试制作真核细胞的三维结构模型 【知识梳理】 (1)概括(2)概念(3)物理模型 【要点精析】 变式训练2C【解析】制作真核细胞的三维结构模型 时首先考虑是否真实和准确，其次是美观，C错误。 第4章细胞的物质输入和输出 "第1节被动运输（第1课时） 知识点一水进出细胞的原理 【知识梳理】 1.(1)水分子(2)多少 2.①半透膜②a.吸水膨胀b.失水皱缩c.进 出平衡 【教材拓展】 提示： 假设：温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。 设计实验：可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行 实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不 同温度下漏斗管内液面上升速度的快慢，判定温度是否影 响水分子的扩散速率。实验中还需注意排除各种无关变量 的干扰。 【要点精析】 变式训练C【解析】第一种情况，半透膜只允许水 分子通过，则甲侧溶液中总的物质的量浓度低于乙侧溶液 中总的物质的量浓度，乙侧的渗透压高于甲侧，故最终乙 侧液面高于甲侧。第二种情况，半透膜允许水分子和尿素 分子通过，那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等，但是甲 侧中的蔗糖溶液浓度大于乙侧，故最终甲侧液面高于乙侧。 知识点二水进出（成熟的）植物细胞 【知识梳理】 1.(1)细胞液(2)原生质层(3)伸缩性全透 73