第2章 第2节 第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中-【新课程学案】2026-2027学年高中生物学必修第一册教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦“遗传信息主要储存在细胞核中”核心知识点，系统梳理细胞核的结构（核膜、核孔、核仁、染色质）及功能（代谢与遗传调控），通过甲基绿-派洛宁染色实验、变形虫分割实验、伞藻移植实验及真核细胞亚显微结构模型制作搭建学习支架。 该资料融合生命观念（如染色质与染色体的结构功能观）、科学思维（实验分析与归纳拓展，如核孔选择性运输辨析）和探究实践（模型制作与实验设计），含实验示意图、结构模式图等可视化资源，通过经典考题、层级训练辅助教学，课中提升理解，课后帮助查漏补缺。

第3 课时 遗传信息主要储存在细胞核中 学习目标 1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 2.结合相关实验,解释细胞核是生命系统的控制中心。 3.尝试制作真核细胞亚显微结构模型。 知识点(一)　细胞核的结构 [教材知识梳理] 1.细胞核的结构 2.细胞核的形态、大小和数量 形态 通常呈球形,也有椭球形、扁平形和不规则形 大小 一般约占细胞总体积的10%,平均直径为5~15 μm 数量 ①一般来说,动物或植物的每个细胞只有一个细胞核,但有些细胞有多个细胞核,如脊椎动物的骨骼肌细胞。 ②极少数没有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞 　　3.观察DNA和RNA在细胞中的分布 　　(1)染色液:甲基绿—派洛宁染色液 (2)原理:①甲基绿与DNA结合呈现绿色。 ②派洛宁与RNA结合呈现红色。 (3)结论:DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。 [核心要点点拨] 　　1.辨析核膜与核孔 核膜 ①膜结构:双层膜,由内、外两层膜构成,其上分布有核孔 ②与其他膜结构的联系:外膜与内质网膜相连接 核孔 ①数量特点:代谢旺盛的细胞中物质交换和信息交流量大,因此核孔数目多 ②结构与功能的联系:细胞核和细胞质之间物质交换的通道,蛋白质和RNA等大分子物质可有选择地通过核孔,离子和小分子物质则通过核膜进出细胞核 　　2.对比染色质与染色体 名称 染色质 染色体 不同点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 丝状 呈圆柱状或杆状 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 遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在不同时期的两种不同形态,转化关系为: 染色质染色体 [经典考题探究] 　　[典例]　如图表示某细胞部分结构示意图,下列有关其结构与功能的叙述正确的是 (　 ) A.在真核细胞中都具有一个该结构 B.①易被碱性染料染成深色,其主要成分是DNA和蛋白质 C.若②被破坏,不会影响细胞质中蛋白质的合成 D.凡是比核孔孔径小的物质分子均可自由进出细胞核 [解析]　图示结构为细胞核,一般一个真核细胞含有一个细胞核,有的含有多个细胞核,如脊椎动物的骨骼肌细胞,有的没有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞,A错误;①是染色质,易被碱性染料染成深色,其主要成分是DNA和蛋白质,B正确;②是核仁,与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,而核糖体是合成蛋白质的场所,因此若②被破坏,会影响核糖体的形成,进而影响细胞质中蛋白质的合成,C错误;③为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,但具有一定的选择性,如DNA不能通过核孔,而小分子物质一般通过核膜进出细胞核,D错误。 [答案]　B [归纳拓展] 对细胞核认识上的四个常考点 (1)物质进出细胞核并非都通过核孔 核孔是蛋白质、RNA等生物大分子进出细胞核的通道;小分子物质进出细胞核一般是通过核膜以跨膜运输的方式实现的,而不通过核孔。 (2)并不是所有大分子物质都能通过核孔 核孔是由多种蛋白质构成的复合结构,有明显选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 (3)核仁不是遗传物质的储存场所 核仁是细胞核中球状或椭球状的颗粒结构,参与核糖体中RNA的合成、加工和核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。 (4)核孔的数量和核仁大小不是固定的 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数量多、核仁较大。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)某些细胞无细胞核,说明细胞核不是细胞生命活动所必需的 (×) (2)核仁被破坏,该细胞蛋白质的合成一段时间后将不能正常进行 (√) (3)蛋白质和DNA可以通过核孔进出细胞核 (×) (4)核基质包括以磷脂为主的网架及其中的液体 (×) (5)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质 (×) (6)细胞核控制生物的遗传性状,是细胞代谢的中心 (×) (二)落实知能 2.下列关于细胞核结构的叙述,正确的是 (　 ) A.染色质和染色体都是主要由RNA和蛋白质组成 B.核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关 C.核膜上的磷脂和蛋白质都表现着侧向自由移动 D.蛋白质和RNA等大分子物质都能自由通过核孔 解析:选B　染色质和染色体都是主要由DNA和蛋白质组成,A错误;核仁与rRNA的合成和核糖体的形成有关,B正确;核膜上的磷脂可侧向自由移动,蛋白质分子大多能运动,但不是侧向自由移动,C错误;细胞核内外的蛋白质、RNA等生物大分子可通过核孔进出细胞核,如细胞核需要的酶和染色体蛋白,但不能自由通过,D错误。 3.下列关于甲基绿—派洛宁染色液的叙述中,有几个是正确的 (　 ) ①甲基绿—派洛宁是碱性染料 ②甲基绿—派洛宁能把DNA和RNA分别染成绿色和红色 ③甲基绿—派洛宁中的甲基绿易与聚合程度高的DNA结合 ④用甲基绿—派洛宁染色液对口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色 A.1 B.2 C.3 D.4 解析:选D　甲基绿—派洛宁是碱性染料,能对DNA和RNA染色,①正确;甲基绿和派洛宁对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿—派洛宁能把DNA和RNA分别染成绿色和红色,②正确;甲基绿—派洛宁中的甲基绿易与聚合程度高的DNA结合,使DNA呈现绿色,③正确;用甲基绿—派洛宁染色液对口腔上皮细胞染色,由于DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,所以细胞核呈绿色,细胞质呈红色,④正确。 4.(2023·江苏高考)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C.③的主要成分是多糖,也含有多种蛋白质 D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活 解析:选D　图中①表示染色质,主要由DNA和蛋白质组成,只存在于细胞核中,A正确。图中②表示磷脂双分子层,核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本骨架的,所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似,B正确。图中③表示细胞壁,植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素),细胞壁参与维持细胞的形态,植物细胞壁还含有多种蛋白质,C正确。高等植物成熟的筛管细胞无细胞核,但也能存活,D错误。 (三)迁移应用 5.如图为电子显微镜视野中观察到的某真核细胞的一部分,请分析回答下列问题。 (1)此图是　　　　　　细胞亚显微结构示意图,判断的理由是　　　　　　　　　　　。  (2)若用甲基绿—派洛宁染色液将上图细胞染色,在显微镜下看到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)若用丙酮从细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得的单分子层面积　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)细胞表面积的2倍。  (4)观察线粒体用　　　　染色液染色,在中学实验室条件下,此细胞　　　　(填“是”或“不是”)观察线粒体的理想实验材料。  (5)此细胞中,含有胸腺嘧啶的结构是(填序号)　　　　　　　。  (6)图中细胞核结构1、6、7的名称分别是　　　　　　　　　　。  解析:(1)据图可知,图中细胞含有叶绿体,说明该细胞属于植物细胞,同时含有中心体,则说明该细胞属于低等植物细胞。(2)由于DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,因此若用甲基绿—派洛宁染色液将题图细胞染色,在显微镜下看到的现象是细胞核被染成绿色,细胞质被染成红色。(3)若用丙酮从细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得的单分子层面积会大于细胞表面积的2倍,因为细胞中除了细胞质膜含有脂质外,在细胞器膜和核膜中也含有脂质。(4)健那绿染色液会将线粒体染成蓝绿色,当用健那绿给线粒体染色时,该细胞含有叶绿体,其中的色素会起干扰作用,故此细胞不是在中学实验室条件下观察线粒体的理想实验材料。(5)胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,染色体、线粒体和叶绿体中含有DNA。(6)结构1是染色质,结构6是核仁,结构7是核膜。 答案:(1)低等植物　有中心体和叶绿体　(2)细胞核被染成绿色,细胞质被染成红色　(3)大于　(4)健那绿　不是　(5)1、3、5　(6)染色质、核仁、核膜 6.核孔结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合体,大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。 (1)据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔? 提示:不能,核孔具有选择性,如允许某些RNA和蛋白质通过,DNA不能通过。 (2)核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗? 提示:不是,核孔是某些大分子物质出入细胞核的通道,小分子物质是经过核膜出入细胞核的。 (3)代谢旺盛的细胞中,蛋白质合成量越大,核质之间的物质交换越频繁。那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系? 提示:代谢旺盛的细胞,往往核仁较大、核孔数量多。 　　　　　　　知识点(二)　细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心 [教材知识梳理] 1.变形虫的分割实验 (1)实验过程 精品课件 (细胞核功能探究实验) (2)实验结论:细胞核可以调控细胞的代谢过程。 2.伞藻移植实验 (1)对照组 甲伞藻剪去伞形帽→培养柄和假根→重新长出伞形帽 乙伞藻剪去菊花形帽→培养柄和假根→重新长出菊花形帽 (2)实验组 甲伞藻的假根+乙伞藻的柄→移植体→长出伞形帽 (3)实验结果及结论 ①结果:伞藻“帽”的形态与有细胞核的假根部分相关。 ②结论:伞藻“帽”的形态是由细胞核控制的。 3.细胞核的功能 细胞核不仅控制细胞的代谢过程,也控制生物体的遗传性状,是细胞代谢和遗传的调控中心。 4.制作真核细胞亚显微结构模型 (1)模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态,是原型的某个表征和特征,也是对原型的抽象和概括。 (2)物理模型就是根据相似原理,把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。生物学中的实物模型(如生物体细胞结构模型)就是一种物理模型。 [核心要点点拨] 　　1.整体分析探究细胞核功能的实验 实验 名称 实验过程及结果 实验分析 实验 结论 将变 形虫 切成 两部 分 该实验既有相互对照(有核与无核),又有自身对照(先有核后去核再移植细胞核) 变形虫的生长、分裂、再生、应激性等由细胞核控制 伞藻 嫁接 与核 移植 伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充,可进一步确定细胞核的作用 伞藻“帽”的形状由细胞核控制　 　　2.探究细胞核与细胞质的关系 条件 存活时间 原因分析 只有细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量 只有细胞质 存活一段时间后 死亡 细胞质中由细胞核控制合成的物质在一段时间内仍可发挥作用 细胞核+ 细胞质 正常生活 细胞核与细胞质是相互依存的统一整体 [经典考题探究] 　　[典例]　如图为变形虫去核和核移植实验示意图。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.把去掉核的变形虫单独培养一段时间后死亡,说明细胞质离开细胞核不能生存 B.变形虫去除核后仍能消化已吞噬的食物,说明细胞核不影响细胞的代谢活动 C.该实验结果说明细胞保持完整性,才能进行正常生命活动 D.该实验设置了自身前后对照 [解析]　把去掉核的变形虫单独培养一段时间后死亡,说明离开细胞核,细胞质不能长久存活,植入细胞核后,细胞又能正常生活,说明细胞结构的完整性是其生存的基础,细胞保持完整性,才能进行正常生命活动,A、C正确;变形虫去除细胞核后仍能消化已吞噬的食物,说明细胞质与细胞代谢有关,不能说明细胞核不影响细胞的代谢活动,B错误;该实验将核取出后,又进行了细胞核的植入实验,设置了自身前后对照,D正确。 [答案]　B [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)伞藻和变形虫都是单细胞动物,要使用显微镜才能观察 (×) (2)无细胞核的单细胞生物不会死亡 (×) (3)细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关 (√) (4)用橡皮泥捏成的线粒体属于物理模型 (√) (二)落实知能 2.下列有关制作真核细胞亚显微结构模型的说法,错误的是 (　 ) A.制作模型前要确定模型的大小、内部各部分的大小以及它们之间的比例 B.利用纸板、泡沫塑料等制作的细胞模型属于物理模型 C.制作模型要包括原型的全部特征 D.制作真核细胞模型时细胞的主要结构按照一定比例放大 解析:选C　制作模型前要确定模型的大小、内部各部分的大小以及它们之间的比例,A正确;利用纸板、泡沫塑料等制作的细胞模型属于物理模型,B正确;制作模型不是包括原型的全部特征,而是体现原型的本质特征,C错误;细胞是微观的,制作真核细胞模型时细胞的主要结构按照一定比例放大,D正确。 3.科学家用显微技术除去变形虫的细胞核,发现其新陈代谢减弱,运动停止;当重新植入细胞核后,发现其生命活动又能恢复,这说明 (　 ) A.细胞核是细胞生命活动的控制中心 B.细胞核是遗传物质的储存场所 C.细胞核是遗传物质复制的主要场所 D.细胞核是细胞代谢的主要场所 解析:选A　由于除去变形虫的细胞核,其新陈代谢减弱,运动停止,而当重新植入细胞核后,发现其生命活动又能恢复,说明细胞核是细胞生命活动的控制中心,A符合题意;细胞核是遗传物质的储存和复制场所,但题干中没有涉及,B、C不符合题意;细胞代谢的主要场所是细胞质基质,D不符合题意。 4.细胞核具有什么功能?科学家通过如图所示的实验进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入不能分裂的a部分,结果a部分也开始分裂,最后a、b两部分都能发育成胚胎。下列有关叙述错误的是 (　 ) A.该实验结果不能说明细胞的寿命与细胞核有关 B.实验①中,b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组 C.实验②中,a部分的操作与实验①中的a部分形成对照 D.实验可以说明细胞质与细胞的分裂、分化有关 解析:选D　该实验说明细胞核与细胞的分裂与分化有关,但是整个实验并没有涉及细胞的寿命,不能说明细胞核与细胞寿命有关,A正确;实验①中,a、b部分形成对照,其中a部分无细胞核,为实验组;b部分有细胞核,为对照组,B正确;实验②中,a部分挤入一个细胞核,与实验①中a部分的无核形成对照,C正确;该实验说明细胞核与细胞的分裂、分化有关,但是不能说明细胞质与细胞的分裂、分化有关,D错误。 (三)科学探究 5.(2025·徐州月考)下图甲和乙分别是两个与细胞核有关的实验过程和结果,请据图回答下列问题。 (1)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,图甲中是科学家用伞形帽伞藻和菊花形帽伞藻做嫁接和核移植实验。图甲①②③分别是　　　　　、　　　　　、　　　 　　。(选填“伞形帽”或“菊花形帽”)  (2)伞藻嫁接实验的结果可以说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验,但科学家还是再做核移植实验,这样做的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)图乙是用放射性同位素标记亲核蛋白头部和尾部,然后分别将有放射性的蛋白全部、放射性的尾部和放射性的头部分别用显微注射技术注入非洲爪蟾卵母细胞的细胞质后,检测到的放射性存在位置,结果如图乙所示。从图乙可知亲核蛋白进入细胞核由其　　　　部决定,亲核蛋白进入细胞核穿过　　　　(填数字)层膜。  (4)选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料的好处是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答出两点即可)  解析:(1)遗传物质存在于假根中的细胞核内,伞帽的形态由假根中的遗传物质决定,图甲①的遗传物质由菊花形帽的假根提供,故图甲①是菊花形帽;②的遗传物质由伞形帽的假根提供,故图甲②是伞形帽;③的遗传物质由菊花形帽的细胞核提供,故图甲③是菊花形帽。(2)伞藻嫁接实验的结果为伞帽的形态与假根对应,因此可以说明伞帽的形态与伞柄无关,与假根有关。因为假根中除了细胞核,还有部分细胞质,故不能肯定伞帽的形态是否由细胞核决定,因此科学家做了核移植实验。(3)据图乙分析,放射性头部没有进入细胞核,放射性尾部全部进入细胞核,可见亲核蛋白进入细胞核由其尾部决定。亲核蛋白是大分子,由核孔进入细胞核,因此亲核蛋白进入细胞核穿过0层膜。(4)选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料的原因有伞藻为大型单细胞;伞帽形态差异明显;不同伞藻间容易嫁接。 答案:(1)菊花形帽　伞形帽　菊花形帽　(2)伞帽的形态与伞柄无关,与假根有关　假根中除了细胞核,还有部分细胞质,故不能肯定伞帽的形态是否由细胞核决定(或排除假根中细胞质对帽形态的影响) (3)尾　0　(4)伞藻为大型单细胞;伞帽形态差异明显;不同伞藻间容易嫁接 /课堂小结与随堂训练/ 本节备选教学资源包 (一站整理,据情选用) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.细胞核主要由核膜、核孔、核仁、染色质、核基质等组成。 2.核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道。 3.核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关。 4.RNA主要分布在细胞质中,DNA主要分布在细胞核中。 5.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种不同形态,主要成分是DNA和蛋白质。 6.细胞核不仅控制细胞的代谢过程,也控制生物体的遗传性状,是细胞代谢和遗传的调控中心。 三、素养好题训练 1.如图为细胞核及其周围部分结构示意图。下列说法不正确的是 (　 ) A.图中②为核孔,便于染色质等大分子物质自由通过 B.图中①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密 C.若该细胞核内的④被破坏,则蛋白质的合成将受影响 D.细胞内储存、传递遗传信息的物质主要位于③上 解析:选A　题图中②为核孔,核孔具有选择性,蛋白质、RNA等大分子物质不能自由通过,而染色质不能通过,A错误;图中①内质网和⑤核膜的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密,B正确;④核仁与核糖体中RNA(rRNA)的合成、加工以及核糖体的形成有关,核糖体是蛋白质的合成场所,若该细胞核内的④核仁被破坏,则蛋白质的合成将受影响,C正确;细胞内储存、传递遗传信息的物质主要位于③染色质上,D正确。 2.核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,某团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞中核膜高度弯曲的部分,下列叙述正确的是 (　 ) A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且可以与内质网膜相联系 B.NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出 C.非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料 D.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱 解析:选A　核膜为双层膜结构,且外膜与内质网膜相连,A正确;NPC保证了蛋白质、RNA等大分子进出细胞核,但不能自由进出,B错误;核孔复合物(NPC)是核膜结构,不能为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料,C错误;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,因此不含NPC,D错误。 3.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,移植后发育长大的美西螈,全部都是黑色的。下列说法错误的是 (　 ) A.美西螈核移植实验说明美西螈的肤色由其细胞核控制 B.细胞核是细胞的代谢中心的原因是遗传信息主要储存在细胞核中 C.本实验缺乏一组相互印证的实验:将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到黑色美西螈的去核卵细胞中,观察移植后发育长大的美西螈的肤色 D.如果离体的细胞核没有及时植入去核卵细胞中,二者都容易死亡,说明细胞核和细胞质是相互依存的统一整体 解析:选B　由重组细胞发育长大的美西螈全部都是黑色的,说明美西螈的肤色由其细胞核控制,A正确;细胞核是细胞代谢的控制中心,而代谢中心是细胞质基质,B错误;本实验缺乏相互印证的实验,应该将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到黑色美西螈的去核卵细胞中,观察移植后发育长大的美西螈的肤色,C正确;细胞核和细胞质是相互依存的统一整体,细胞结构只有保持完整性才能长期存活,D正确。 4.亲核蛋白是指在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质。研究发现,亲核蛋白都含有某些特殊短肽NLS,若将NLS连接到非亲核蛋白上,非亲核蛋白就会被转运到细胞核内。进一步研究发现,亲核蛋白入核转运还需要GTP(水解后供能的化合物)水解酶等蛋白因子的协助。下列说法错误的是 (　 ) A.亲核蛋白通过核孔进入细胞核 B.NLS合成过程有水的生成 C.NLS转运蛋白进入细胞核不需要细胞代谢提供能量 D.NLS氨基酸序列改变可能导致亲核蛋白在细胞质中积累 解析:选C　亲核蛋白属于大分子物质,通过核孔进入细胞核,A正确;NLS属于短肽,由氨基酸脱水缩合形成,合成过程有水的生成,B正确;NLS转运蛋白进入细胞核需要GTP水解酶等蛋白因子的协助,说明消耗GTP供能,C错误;NLS是一种能够和亲核蛋白结合的特殊短肽,NLS中氨基酸序列改变就会导致亲核蛋白不能正常进入细胞核,而在细胞质中积累,D正确。 5.[多选](2025·南京调研)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用变形虫做了如下实验: 步骤一:将若干正常生活没有分裂活动的变形虫(单细胞动物)随机均分为三组,做不同处理。A组:用含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物饲喂变形虫;B组:将变形虫的细胞核去掉;C组:不做处理。 步骤二:用相关技术检测到A组每只变形虫的细胞核中都出现放射性后,将A组细胞核移植到B、C两组变形虫的细胞内。 步骤三:一段时间后检测B、C两组的放射性,结果如图所示。 下列叙述错误的是 (　 ) A.A组细胞核中变形虫的遗传物质可能有放射性 B.C组变形虫自身的细胞核影响了细胞质的放射性强度 C.可据实验结果推测具有放射性的大分子物质在细胞核中合成后运输至细胞质 D.实验证明了RNA和DNA均可通过核孔在细胞核和细胞质间运输 解析:选AD　尿嘧啶核糖核苷酸是RNA的基本组成单位,因此带放射性的物质为RNA,细胞中的遗传物质是DNA,A错误;B组和C组都移植了A组细胞核,唯一的区别是C组含有自身细胞核,两组细胞质放射性强度不同,因此影响细胞质放射性强度的因素为C组变形虫自身的细胞核,B正确;A组细胞核出现放射性后移植入B、C两组,一段时间后检测到B、C两组的细胞质具有放射性,据此可推测出具有放射性的生物大分子在细胞核中合成后运输至细胞质,C正确;该实验仅证明了RNA可以从细胞核运输到细胞质,其余并未证明,D错误。 [课时跟踪检测]　　　 　　  一、选择题 1.细胞核内行使遗传功能的结构是 (　　) A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁 解析:选C　染色质呈细丝状,螺旋较松弛,由DNA和蛋白质构成,DNA携带遗传信息,能进行DNA复制和转录进而合成蛋白质,因此细胞核内的染色质能行使遗传功能,C正确。 2.核仁是细胞核的重要结构,一般蛋白质合成旺盛的细胞中核仁发达,这是因为 (　　) A.核仁是遗传信息的主要储存场所 B.所有细胞中都有核仁结构 C.核仁与核糖体的形成有关 D.核仁是蛋白质合成的场所 解析:选C　细胞核是遗传信息的主要储存场所,A错误;原核细胞没有核仁,B错误;核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关,C正确;蛋白质合成的场所是核糖体,D错误。 3.下列关于细胞核的叙述错误的是 (　　) A.核孔是某些大分子进出细胞核的通道 B.细胞核中的染色质含有少量的RNA C.细胞核是细胞代谢的中心 D.核基质可为细胞核提供支架 解析:选C　核孔是大分子物质(如RNA、DNA聚合酶等)进出细胞核的通道,具有选择性,A正确;细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构,容易被碱性染料染色,称为染色质,因此细胞核中的染色质含有少量的RNA,B正确;细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质基质,C错误;核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构,为细胞核提供支架,也是多种酶的结合位点,与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关,D正确。 4.(2025·泰州月考)用甲基绿—派洛宁染色剂对人口腔上皮细胞进行染色,结果发现细胞核呈绿色,细胞质呈红色。下列解释正确的是 (　　) A.DNA和RNA对甲基绿、派洛宁两种染色剂的亲和力相同 B.真核细胞中细胞核由DNA构成,细胞质由RNA构成 C.真核细胞中,DNA不分布在细胞质基质中,RNA不分布在细胞核中 D.该实验的结果反映了DNA和RNA在真核细胞中的分布状态 解析:选D　DNA对甲基绿的亲和力大,甲基绿染DNA,因此细胞核呈绿色,RNA对派洛宁的亲和力大,派洛宁染RNA,因此细胞质呈红色,A错误;真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,叶绿体和线粒体中也含有DNA,RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有RNA,B、C错误;根据题述实验的结果可以反映出DNA和RNA在真核细胞中的分布,D正确。 5.图甲为细胞中某一结构的模式图,图乙表示图甲中3的主要成分及其各级结构。下列相关叙述正确的是 (　　) A.图甲中1由两层磷脂分子组成,故称为双层膜结构 B.图甲中4的大小、数目在不同细胞中基本相同 C.图乙中的②可通过图甲中的2进入该结构内部 D.图乙中②的合成发生在图甲中 解析:选C　图甲中1核膜是由两层膜构成的,故称为双层膜结构,其中的每层膜均由两层磷脂分子组成,A错误;代谢越旺盛的细胞中,核仁越大且其数目越多,因此不同细胞中核仁的大小、数目不相同,B错误;图乙中的②蛋白质为大分子物质,核孔是大分子物质进出细胞核的通道,因此可通过图甲中的2核孔进入该结构内部,C正确;图乙中②表示蛋白质,在细胞质的核糖体中合成,D错误。 6.如图为单细胞动物变形虫的摄食、消化过程示意图。下列有关叙述错误的是 (　　) A.核糖体合成的水解酶通过溶酶体的单层磷脂分子被运入 B.溶酶体膜破裂后释放出的水解酶可能会造成细胞结构的破坏 C.图中食物泡可与溶酶体融合,体现了膜结构的流动性 D.细胞内各种结构之间的协调配合是在细胞核的控制下完成的 解析:选A　溶酶体是具有单层膜结构的细胞器,一层膜含两层磷脂分子,核糖体合成的水解酶通过溶酶体的两层磷脂分子被运入,A错误;溶酶体内含有多种水解酶,溶酶体膜破裂后释放出的水解酶可能会造成细胞结构的破坏,B正确;食物泡与溶酶体的融合均以膜的结构特点即流动性为基础,C正确;细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞内各种结构之间的协调配合都是在细胞核的控制下完成的,D正确。 7.有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验,这个实验最能说明的问题是 (　　) A.控制c性状发生的遗传信息来自细胞核 B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质 C.c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的 D.细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生 解析:选A　c的细胞质膜和细胞质都来自b,但细胞核来自a,其性状与a相同,说明控制c性状发生的遗传信息来自细胞核,A正确;若控制c性状发生的遗传信息来自细胞质,则c的细胞质膜的性状应该与b的相同,显然不符合题意,B错误;c性状发生是由细胞核的遗传信息决定的,C错误;本实验无法说明细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生,而且细胞质中也有少量的遗传物质,D错误。 8.肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。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。下列有关叙述错误的是 (　　) A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B.Cofilin-1缺失可导致细胞核变形 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.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 解析:选A　核孔具有选择透过性,肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin-1的介导,A错误;Cofilin-1 缺失会引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力,B、C正确;Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常,从而影响细胞核控制细胞代谢的能力,D正确。 9.[多选]细胞核被形象地称为细胞的“司令部”,其主要结构包括核膜、核仁和核孔等。下列有关细胞核的说法,错误的是 (　　) A.蛋白质的合成以及核糖体的形成与核仁直接有关 B.不同类型的细胞中核孔数量相等、功能相同 C.没有细胞核的细胞会失去分裂能力 D.核膜上的核孔对进出细胞核的大分子物质具有选择性 解析:选AB　核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关,但与蛋白质的合成没有直接关系,A错误;不同类型的细胞中核孔数量不相同,在代谢旺盛的细胞中,核孔数目一般较多,B错误;没有细胞核的细胞会失去分裂能力,C正确;核膜上的核孔不是简单的“孔洞”,而是由蛋白质复合物构成的,其对进出细胞核的大分子物质具有选择性,D正确。 10.[多选]细胞核是真核细胞最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心。下列有关细胞核结构、功能的叙述,错误的是 (　　) A.哺乳动物的成熟红细胞寿命较短,可能与其不含细胞核有关 B.④的主要成分是DNA和蛋白质,因容易被碱性染料染成深色而得名 C.⑤是控制细胞遗传和代谢的最关键结构 D.⑥能够实现细胞之间频繁的物质交换和信息交流 解析:选CD　细胞核是遗传和代谢的调控中心,哺乳动物的成熟红细胞寿命较短,可能与其不含细胞核有关,A正确;④是染色质,染色质的主要成分是DNA和蛋白质,因容易被碱性染料染成深色而得名,B正确;⑤是核仁,核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关,而控制细胞遗传和代谢的最关键结构是染色质,C错误;⑥是核孔,核孔能够实现细胞核和细胞质之间频繁的物质交换和信息交流,D错误。 11.[多选]细胞核中富含热胁迫敏感蛋白,在热胁迫条件下会发生错误折叠。为探究错误折叠蛋白的修复机制,研究者让融合蛋白L-G在细胞中表达,该蛋白分布在细胞核中,其中L是受热胁迫易错误折叠的部分,G是能发出绿色荧光的热稳定部分。研究发现,错误折叠蛋白在热胁迫条件下进入核仁,若破坏核仁,错误折叠的蛋白将不能修复。下列说法错误的是 (　　) A.融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核 B.正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均能发出绿色荧光 C.修复好的热胁迫敏感蛋白主要在核仁内发挥作用 D.核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及中心体的形成有关 解析:选CD　融合蛋白是大分子物质,在细胞质的核糖体上合成后通过核孔进入细胞核,A正确;融合蛋白L-G中,G是能发出绿色荧光的热稳定部分,因此正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均能发出绿色荧光,B正确;核仁是错误折叠蛋白修复的场所,修复好的热胁迫敏感蛋白应该回到细胞核其他部位发挥作用,而不是在核仁处,C错误;核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关,D错误。 二、非选择题 12.图1为细胞质膜的流动镶嵌模型,图2为细胞核结构模式图。回答下列问题: (1)图1的模型属于　　　　　　(填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”)。  (2)细胞质膜具有一定的流动性,具体表现在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外,这与细胞质膜具有　　　　　　　　　　　　　的功能有关。  (3)图l中②的名称是　　　　　　　,③的名称是　　　　　　　　　　。  (4)细胞核是遗传信息库,这个功能主要与图2中①　　　　有关。图2中②的名称为　　　　　,③是由　　　层磷脂分子构成。图2中核孔的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)图1为细胞质膜的流动镶嵌模型,属于物理模型。(2)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的,且大多数蛋白质分子能够运动,这是细胞质膜具有一定的流动性的基础;由于细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能,故细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。(3)图1为细胞质膜的流动镶嵌模型,②表示糖蛋白,具有细胞识别、保护和润滑功能;③表示磷脂双分子层,构成膜的基本支架。(4)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能主要与图2中①染色质有关;②表示核仁;③表示核膜,是双层膜结构,由4层磷脂分子构成;核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 答案:(1)物理模型　(2)组成细胞质膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子具有一定的流动性　控制物质进出细胞　(3)糖蛋白　磷脂双分子层　(4)染色质　核仁　4　细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道 13.下图为细胞核结构的示意图,请结合所学知识,据图回答下列相关问题: (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)[2]主要由　　　　和　　　　组成,前者通过[　]　　　　进入细胞核内。  (3)从图中可以看出[3]为　　　　,其与　　　　　　　　　　　　　　　　　　　有关。  (4)已知某亲核蛋白可能通过核孔进入细胞核。该亲核蛋白主体结构分为头部和尾部。如图所示。 利用下列材料设计实验,探究亲核蛋白进入细胞核是由哪个部位决定的。 材料:被放射性标记的亲核蛋白的头部、被放射性标记的亲核蛋白的尾部、头尾均被标记的完整亲核蛋白、显微注射仪器、非洲爪蟾卵母细胞若干、相应检测仪器。 步骤: ①将非洲爪蟾卵母细胞分为A、B、C三组。 ②A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质,B组注射　　　　　　　　　到细胞质。C组注射　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　到细胞质。其中C组为对照组。  ③一段时间后,重点检测　　　　(填写结构名称)中是否有放射性物质变化。若只有　　　　　　(填“A”或“B”)组结果与C组相同,则说明亲核蛋白进入细胞核,只和尾部结构有关。  解析:(1)要观察到题图中的细胞核结构,只能使用电子显微镜来观察真核细胞。(2)图中[2]为染色质,主要由DNA和蛋白质组成,蛋白质为大分子物质,通过[4]核孔进入细胞核。(3)图中[3]为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(4)根据材料可以看出,本实验要做三组实验,其中将头尾均被标记的完整亲核蛋白注入细胞质为对照组。需要检测的关键部位是细胞核。若只有B组结果与C组相同,则说明亲核蛋白进入细胞核,只和尾部结构有关。 答案:(1)真核　电子　(2)蛋白质　DNA(顺序不能颠倒)　[4]核孔　(3)核仁　某种RNA的合成以及核糖体的形成　(4)②亲核蛋白被放射性标记的尾部　头尾均被标记的完整亲核蛋白　③细胞核　B 学科网（北京）股份有限公司 $