3.3 细胞核的结构和功能【分层练】2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 高中生物学新授课同步练，聚焦“细胞核的结构和功能”，通过基础实验分析→结构理解→综合应用的分层设计，强化生命观念与科学思维，适配课时目标实现知识巩固与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|细胞核功能的实验分析（1-3题）|以美西螈核移植等经典实验为情境，考查功能验证逻辑，落实生命观念| |理解层|细胞核结构的亚显微结构与功能（4-9题）|结合物理模型（核膜、核孔等）分析结构特点，培养科学思维的模型认知能力| |综合层|细胞核结构与功能的综合应用（10题）|通过蛋白核定位实验设计，整合结构与功能关系，提升探究实践能力|

第三节 细胞核的结构和功能 学科网（北京）股份有限公司 知识点一 细胞核的功能 1.下列有关探究细胞核功能实验的叙述，正确的是( ) A.美西螈核移植实验说明细胞核中的遗传物质可以控制生物的性状 B.蝾螈受精卵横缢后，有核一半能分裂，无核一半不能分裂，说明细胞分裂与细胞核有关 C.变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞代谢都发生在细胞核内 D.蝾螈的受精卵横缢实验和变形虫切割实验都没有对照 2.伞藻是一种单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。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做的嫁接和核移植实验。下列相关叙述错误的是( ) A.以伞藻为材料的优点是伞藻细胞大、易操作，帽形态差异明显 B.图1中的②与图2中的③新生长出来的伞帽都是菊花形帽 C.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 D.两个实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 3.下列关于细胞核功能探究实验的叙述，错误的是( ) A.蝾螈受精卵横缢实验说明细胞核控制细胞的分裂和分化 B.伞藻嫁接实验说明细胞核控制伞藻的形态建成 C.变形虫去核实验说明细胞核是细胞生命活动的控制中心 D.细胞核的功能主要与染色质中的DNA有关 知识点二 细胞核的结构 4.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 5.下列关于细胞核的结构和功能的叙述，正确的是( ) A.真核细胞都有细胞核 B.细胞核是细胞代谢和遗传的活动中心 C.核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 D.细胞核中的染色质是遗传物质的主要载体 6.细胞核起源的“膜内折假说”认为：原始原核细胞的细胞膜发生内陷、折叠，形成原始内质网等内膜结构，内质网进一步卷曲包裹核区，演化成核膜，最终形成细胞核。下列叙述错误的是( ) A.核膜的主要组成成分与内质网膜的相似 B.核膜由单层膜构成，而内质网膜由双层膜构成 C.外核膜附着有核糖体，该特征与粗面内质网的特征一致 D.外核膜与内质网直接相连，内外核膜之间的空腔可能与内质网腔相通 7.如图是细胞核的结构模式图，下列有关叙述正确的是( ) A.①是双层膜结构，含四层磷脂双分子层 B.②的主要成分是蛋白质和DNA C.③是细胞遗传和代谢的控制中心，并与某种RNA以及核糖体的形成有关 D.④是核孔，是DNA和RNA等大分子物质进出的通道，体现了核孔具有选择透过性 8.如图所示，核孔是一组蛋白质以特定方式排布形成的结构，也称核孔复合物，中央运输蛋白为其核心结构。下列相关叙述错误的是( ) A.通过核孔复合物能进行核质间的物质交换和信息交流 B.细胞核中的染色质不能通过核孔复合物进入细胞质 C.核孔复合物的蛋白质决定着该结构进行物质运输时具有选择性 D.人成熟的红细胞中核孔数目少，核质间物质交换效率低 9.肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生与核DNA有关。某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞的恶性增殖，逆转肿瘤细胞的耐药性。该药物分子进入细胞核的过程如图，下列说法错误的是( ) A.肿瘤细胞核内储存着遗传信息，是细胞的控制中心 B.由图可知药物分子进入细胞有2种途径，依赖膜的流动性和选择透过性 C.该药物分子可通过核孔进入细胞核并积累，体现核孔对物质进出的选择性 D.增加药物分子在细胞质中的停留时间，有利于发挥该抗肿瘤药物的作用效果 10.细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，如图甲是某细胞的细胞核亚显微结构模式图。请回答下列问题： (1)由于细胞质中______(结构)的存在和支持，使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。图甲中结构②的功能是______，结构③由______组成。 (2)结合所学知识，对细胞核的功能做一个较为全面的阐述：______。 (3)科学家为了研究某些蛋白质进入细胞核的机理，选取了一种病毒蛋白A(该蛋白由708个氨基酸构成，能够进入到宿主细胞的细胞核内)进行了如下实验：将蛋白A上某些氨基酸删除后，检测蛋白A在细胞内的位置，实验结果如图乙。除采用放射性同位素标记法外，还可采用______方法定位蛋白A在细胞内的位置。根据上述实验结果，推测蛋白A中负责细胞核定位的序列为______。为验证上述推测，请在上述实验结果的基础上，进一步补充完成下列实验设计。 第一步：选择一种______(填“细胞质蛋白X”或“细胞核蛋白X”)。 第二步：向选取的蛋白质序列中添加蛋白A中负责核定位的氨基酸序列。 第三步：检测______。 若实验结果为______，则推测成立。 答案以及解析 1.答案：B 解析：A（×）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，移植后发育长大的美西螈全部是黑色的，说明细胞核可以控制生物的性状，并不能说明细胞核中的遗传物质可以控制生物的性状；B(√)蝾螈的受精卵横缢后，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；C（×）细胞质基质是新陈代谢的主要场所，变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞核是新陈代谢的控制中心；D（×）蝾螈的受精卵横缢实验和变形虫切割实验都设计了有核和无核进行对照。 2.答案：B 解析：A、伞藻为大型单细胞绿藻，细胞体积大，显微操作难度低；伞形帽、菊花形帽形态差异直观明显，便于观察实验结果，是细胞核功能研究理想材料，A正确； B、图1嫁接实验中②伞柄的假根是伞形帽品种，细胞核控制伞帽形态，②新长出伞帽为伞形；图2核移植③移入菊花形伞藻细胞核，长出菊花形帽，二者伞帽形态不同，B错误； C、细胞核是细胞代谢、遗传的控制中心，移除细胞核后，细胞无法合成新mRNA、蛋白质，代谢活动逐步减缓，最终细胞死亡，C正确； D、嫁接实验、核移植实验对照证明：伞藻伞帽形态由细胞核决定，生物体形态结构建成主要受细胞核调控，D正确。 故选B。 3.答案：B 解析：A、蝾螈受精卵横缢实验：有核部分能分裂、分化、发育成胚胎，无核部分不能正常发育，说明细胞核控制细胞分裂和分化，A正确； B、伞藻嫁接实验：嫁接后伞帽形态由细胞核来源决定，但伞藻嫁接实验只能说明细胞核影响形态，伞藻核移植实验才是直接证明细胞核控制形态建成；题干限定“细胞核功能探究实验”，嫁接实验结论不够严谨、不能作为该实验的核心结论，B错误； C、变形虫去核实验：去核后生命活动紊乱、运动停止，重新植入细胞核后恢复正常，说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，C正确； D、细胞核功能主要由染色质中的DNA承担，DNA携带遗传信息、控制代谢与遗传，表述正确，D正确。 故选B。 4.答案：A 解析：A、物理模型指以实物、图画、立体结构等具象形式直观展现生物结构的模型，题图细胞核亚显微结构示意图属于图画类物理模型，A正确； B、①为核孔，核孔具有选择透过性，允许蛋白质、RNA进出细胞核，但DNA不能通过核孔，选项中“DNA等大分子物质进出细胞核”表述错误，B错误； C、②是核膜，核膜为双层膜结构，每层膜由两层磷脂分子构成，整体共四层磷脂分子，并非两层磷脂分子，C错误； D、⑤是核仁，核仁与rRNA合成、核糖体形成有关；细胞核才是细胞遗传和代谢的控制中心，并非核仁，且核仁数量多仅代表核糖体合成旺盛，D错误。 故选A。 5.答案：D 解析：1.选项A真核细胞并非都有细胞核。例如，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，植物成熟的筛管细胞也没有细胞核。因此，“真核细胞都有细胞核”的说法错误。2.选项B细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，而非“活动中心”。细胞代谢的主要场所是细胞质基质，细胞核通过控制遗传物质的表达来调控细胞代谢和遗传过程。因此，该选项错误。3.选项C核膜是双层膜结构，其功能是将细胞核与细胞质分隔开，有利于核内环境的相对稳定。。“核膜为单层膜”的表述错误。4.选项D染色质主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA是遗传物质，因此染色质是遗传物质的主要载体。该选项表述正确。 6.答案：B 解析：A(√)核膜与内质网膜均属于生物膜系统，主要组成成分均为磷脂和蛋白质；B（×）核膜为双层膜结构，而内质网膜为单层膜结构；C(√)粗面内质网的膜表面附着有核糖体，外核膜也附着有核糖体，二者特征一致；D(√)外核膜与内质网直接相连，基于二者的直接连接关系，推测内外核膜之间的空腔可能与内质网腔相互连通，这也是生物膜系统结构上相互联系的重要体现。 7.答案：B 解析：A、①核膜为双层生物膜，一层生物膜由两层磷脂分子构成，双层膜共两层磷脂双分子层（四层磷脂分子），选项表述“四层磷脂双分子层”概念混淆，磷脂双分子层指一层膜，双层膜仅两层磷脂双分子层；A错误； B、②染色质的化学组成主要为DNA和蛋白质，该表述贴合教材染色质成分知识点；B正确； C、③核仁与某种RNA（rRNA）合成、核糖体形成有关，但细胞遗传和代谢的控制中心是细胞核整体，并非核仁，概念归属错误；C错误； D、核孔具有选择透过性，RNA、蛋白质可进出，但DNA不能通过核孔离开细胞核，选项称DNA可进出违背教材结论；D错误。 故选B。 8.答案：D 解析：A(√)核孔是核质间进行物质交换和信息交流的通道；BC(√)核孔复合物中的蛋白质结构决定着该结构对物质的运输具有选择性，使细胞核和细胞质中的物质不能自由通过核孔，染色质不能通过核孔复合物进入细胞质；D（×）人成熟的红细胞中没有细胞核。 9.答案：D 解析：1处的药物分子通过形成囊泡的形式进入细胞，2处的药物分子穿过细胞膜进入细胞，因此药物分子进入细胞依赖膜的流动性和选择透过性，B正确。药物分子在细胞质中停留时间延长，被降解的概率会增大，不利于药物在细胞核中积累与发挥作用，D错误。 10.答案：(1)细胞骨架；能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；蛋白质和DNA (2)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 (3)荧光标记；第127～133位氨基酸序列；细胞质蛋白X；蛋白X在细胞内的定位；蛋白X定位到细胞核内 解析：（1）细胞骨架能维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。由于细胞质中细胞骨架的存在和支持，使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。图甲中结构②是核孔，核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，结构③是染色质，由蛋白质和DNA组成。 （2）细胞核中含有DNA，DNA上储存着遗传信息，可以从亲代细胞传递给子代细胞。细胞核中的这些遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡，正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。所以，对细胞核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。 （3）为了检测蛋白质A在细胞中的位置，可以用放射性同位素标记法标记蛋白质A，观察放射性出现的位置，也可以采用荧光标记法，根据荧光的分布确定蛋白质A在细胞内的位置。据图可知，删除第1～126位氨基酸序列或删除第136～708位氨基酸序列，蛋白A定位在细胞核内，删除第127～133位氨基酸序列，蛋白A定位在细胞核外，可推测蛋白A中负责细胞核定位的序列为第127～133位。为了验证该推测，可选择一种细胞质蛋白X，向选取的蛋白质添加蛋白A的负责核定位的氨基酸序列（第127~133为氨基酸序列），检测蛋白X在细胞内的定位，如果蛋白X定位到细胞核，则推测成立。 $