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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞核的结构和功能学案及答案
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞核的结构和功能学案及答案，共15页。学案主要包含了探究细胞核功能的实验分析，细胞核的结构和功能，细胞在生命系统中的地位，建构模型等内容，欢迎下载使用。
一、探究细胞核功能的实验分析
1．实验一 黑、白美西螈核移植实验
(1)实验过程
(2)实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。
2．实验二 蝾螈受精卵横缢实验
(1)实验过程
(2)实验结论：蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制。
3．实验三 变形虫切割实验
(1)实验过程
(2)实验结论：变形虫的分裂、生长、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
4．实验四 伞藻嫁接与核移植实验
(1)伞藻嫁接实验过程
(2)伞藻核移植实验过程
(3)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
5．大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
二、细胞核的结构和功能
1．细胞核的结构
2．细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、细胞在生命系统中的地位
1．结构特点
(1)细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。
(2)各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
2．地位：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。
四、建构模型
1．概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
2．类型eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(物理模型,概念模型,数学模型))
3．举例：沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型就是物理模型。
(1)细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所。( × )
(2)染色质和染色体是细胞不同分裂时期的两种不同物质。( × )
(3)细胞核内行使遗传功能的结构是核仁。( × )
(4)在设计制作细胞模型时，模型的美观程度是放在第一位的。( × )
知识点一 细胞核的功能
1．细胞核功能探究实验分析
(1)黑、白美西螈核移植实验中缺乏对照实验，可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对照组，以增强结论的说服力。
(2)蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验、伞藻嫁接与核移植实验均遵循了对照原则。
(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，进一步验证细胞核的功能。
(4)蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
2．相关实验归纳总结
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\x(\a\al(黑、白美西螈,核移植实验)),\x(\a\al(伞藻嫁接与,核移植实验))))eq \(――→,\s\up9(推论))eq \x(细胞核是遗传的控制中心)
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\x(\a\al(蝾螈受精卵,横缢实验)),\x(\a\al(变形虫切,割实验))))eq \(――→,\s\up9(推论))eq \x(细胞核是代谢的控制中心)
[温馨提醒] 细胞核并不是细胞代谢的中心，而是细胞代谢的控制中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
发展素养
整体观是指从全局考虑问题的观念。如果这个整体或某一部分受到损害，那么其他方面也将受到影响，整体则因之破坏。
人的红细胞和精子的寿命都比较短，从细胞结构和功能考虑，这一事实说明了什么？(生命观念——水平二)
提示：细胞核和细胞质相互依存。
1．(2020·南京高一期末)以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析正确的是( )
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性
D．该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统
解析：选D。将实验结果与实验的自变量联系起来下结论：实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验②和实验③说明的是细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。因此，细胞结构完整才能进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统。
2．(2020·衡阳高一检测)下图表示科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是 ( )
A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
D．第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
解析：选C。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的功能，需要同时进行对照实验，以增加实验的说服力，故C合理；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心，故A、B不合理；因性状的表达除受细胞核中遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质和外界环境因素的影响，故D不合理。
知识点二 细胞核的结构
1．物质进出细胞核并非都通过核孔
(1)核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道。
(2)小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输的方式实现的，而不通过核孔。
2．并不是所有物质都能进出核孔
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，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
核仁参与某种RNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
4．误认为核孔的数量和核仁大小是固定的
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，核孔数多，核仁较大。
5．染色质≠染色体
发展素养
一个生物体中不同的细胞代谢强度不同。这些细胞的细胞核在结构上可能会有哪些差异？(生命观念——水平一)
提示：代谢旺盛的细胞可能核仁较大，核孔较多。
1．下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是( )
A．染色质和染色体的成分相同
B．染色质和染色体都是遗传物质的主要载体
C．染色质和染色体都可以被碱性物质染成深色
D．染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中
解析：选D。染色质和染色体都分布在细胞核中，细胞质中无染色体或染色质。
2.如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述，正确的是( )
A．①属于生物膜系统的组成成分，其把核内物质与细胞质分开
B．②是所有生物遗传物质的载体
C．③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D．④有利于DNA、RNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
解析：选A。结构①是核膜，它是生物膜系统中生物膜的一种，将细胞核与细胞质分开，A正确；结构②是染色质，它是真核生物特有的结构，原核生物和病毒中均没有此结构，B错误；③是核仁，它与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，C错误；④是核孔，它是大分子物质进出细胞核的通道，但是细胞核中的DNA分子不能从细胞核进入细胞质，D错误。
[随堂检测]
1．变形虫的细胞核移除后，不能摄食和分裂，对外界刺激不再发生反应；重新植入细胞核后，该变形虫恢复正常生活。这说明了细胞核是( )
A．细胞代谢的主要场所B．遗传物质储存的场所
C．细胞遗传的控制中心D．细胞生命活动的控制中心
答案：D
2.右图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成三截(图中a：纤毛；b：大核；c：根部)，能再生成喇叭虫的是( )
A．① B．②
C．③ D．①②③
解析：选B。b为大核，含有喇叭虫的遗传物质。
3．(2020·泰安高一检测)以下关于物理模型的说法，正确的是( )
A．通过抽象的形式来表达认识对象的特征
B．把事物的共同特点抽出来加以概括
C．用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征
D．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
答案：D
4．下图为某种生物的细胞核及相关结构示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．核孔是大分子物质进出的通道，不具有选择性
B．图示中有中心体说明该生物为动物或低等植物
C．RNA和蛋白质在核仁中合成并组装成核糖体
D．DNA和RNA从细胞核进入细胞质消耗能量
解析：选B。核孔对大分子的通透性也具有选择性，A错误；中心体存在于动物或低等植物细胞内，B正确；核仁与核糖体的形成有关，但蛋白质合成应是在细胞质中的核糖体上，C错误；核孔是RNA等大分子物质从细胞核进入细胞质的通道，但核孔具有选择性，DNA不能从细胞核出来进入细胞质，D错误。
5．细胞是一个有机的统一整体。下列有关叙述错误的是( )
A．细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动
B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成
C．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成所有生命活动
D．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立地完成所有生命活动
解析：选C。离开细胞的细胞器，在适宜条件下只能完成部分生命活动，但不能独立地完成所有的生命活动。
6．从母牛甲的体细胞中取出细胞核，注入母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，将胚胎植入母牛丙的子宫内。生出小牛的各种性状，大多像________(填“甲”“乙”或“丙”)，原因是___________________。
生出的小牛的细胞核来自________________(填“甲”“乙”或“丙”)。
答案：甲 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 甲
[课时作业]
A 合格性考试
1．(2020·河南省实验中学月考)下列不属于细胞核结构的是( )
A．核膜 B．核仁
C．核糖体 D．染色质
解析：选C。细胞核的结构包括核膜、核仁、核孔和染色质，核糖体不是细胞核的结构。
2．细胞核中与核糖体的形成有关的结构是( )
A．核膜 B．染色质
C．核仁 D．染色体
答案：C
3．(2020·惠安县期中)下列结构中均能让某些大分子物质直接通过的是( )
A．线粒体和叶绿体 B．细胞壁和核孔
C．高尔基体和核糖体 D．内质网和液泡
解析：选B。线粒体膜和叶绿体膜都是双层膜，具有选择透过性，大分子物质不能直接通过，A不符合题意；细胞壁是全透性的，大分子可以通过，核膜是双层膜，但其结构上有核孔，核孔使细胞的核质之间能进行物质交换，如RNA通过核孔进入细胞质，蛋白质和酶通过核孔进入细胞核，B符合题意；高尔基体、内质网和液泡都是单层膜，具有选择透过性，大分子物质不能直接通过，C、D不符合题意。
4．将一只黑色公绵羊的体细胞核移入白色绵羊的去核卵细胞中，并将此卵植入另一只黑色绵羊子宫内发育，生出的小绵羊即克隆羊。那么，此克隆绵羊为( )
A．黑色公绵羊 B．黑色母绵羊
C．白色母绵羊 D．白色公绵羊
解析：选A。生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为“克隆绵羊”的遗传物质来自细胞核，所以它的性状与供核绵羊是相同的。
5．下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
B．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C．细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D．细胞核具有双层膜
解析：选A。细胞质是细胞新陈代谢的主要场所。
6．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁，根据这一事实可以推测( )
A．细胞中的蛋白质主要由核仁合成
B．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
C．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质
D．核仁中有DNA，并控制蛋白质的合成
解析：选B。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，根据题意可知，核仁应与组成核糖体的必需物质的合成有关。
7．细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述中不正确的是( )
A．核膜是双层膜，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
C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D．核孔实现了细胞间的信息交流
解析：选D。核孔是细胞质与细胞核物质交换的通道，实现了核质之间的物质交换和信息交流，但并不是细胞间信息交流的通道，细胞间的信息交流应是不同细胞之间的关系。
8．(2020·四川德阳高一期中)下列关于细胞核的叙述，正确的是( )
A．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
B．在光学显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔
C．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
解析：选C。真核细胞的核膜上有核孔，但脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质，A错误；在电子显微镜下可以观察到核膜、核仁和核孔，B错误；真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行，C正确；原核细胞的拟核除没有核膜外，也没有染色体等，D错误。
9.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[ ]填标号，________填相应名称)：
(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)[3]________主要是由在细胞质中形成的蛋白质以及DNA组成，前者通过[ ]________进入细胞核。
(3)由图可知，[1]________和[ ]________的连通，使细胞质和细胞核的联系更为紧密。
解析：(1)题图所示为细胞核的亚显微结构，在电子显微镜下才能观察到。(2)3是染色质，由蛋白质和DNA组成，蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞。(3)1是内质网，与核膜的外膜相连。
答案：(1)真核 电子
(2)染色质 2 核孔
(3)内质网 5 核膜
10．图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的成分及其各级结构。据图回答下列问题：
(1)图甲所示结构为________结构。
(2)图甲中2所示结构是________。单位面积的该结构数目与细胞类型和代谢水平有关，人的胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目________(填“多”“少”或“相同”)。
(3)图乙中①控制②的合成，①是______分子，鉴定②的试剂为_________。
(4)图乙中①在动物细胞中除了在③和④上，还分布在________中。
解析：(1)图甲表示真核细胞的细胞核亚显微结构。(2)图甲中2表示核孔，根据题意，代谢旺盛的细胞核孔数目多，胰岛B细胞分泌胰岛素，代谢旺盛；口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱。(3)染色体主要由蛋白质和DNA组成，DNA控制蛋白质的合成，图乙中①是DNA，②是蛋白质，常用双缩脲试剂鉴定蛋白质。(4)DNA主要分布在细胞核中，动物细胞的线粒体中也含有DNA。
答案：(1)细胞核(的亚显微) (2)核孔 多 (3)DNA 双缩脲试剂 (4)(细胞质中的)线粒体
B 等级性考试
11．(2020·芜湖高一检测)下列人体细胞中，存活时间明显短于其他三种的是( )
A．心肌细胞 B．平滑肌细胞
C．血液中成熟的红细胞 D．神经细胞
答案：C
12．下图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法，错误的是( )
A．蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数量也较多
B．⑤不是遗传物质储存和复制的场所，也不是细胞的控制中心
C．③能够将核内物质与细胞质分开
D．RNA可以通过⑥从细胞核到达细胞质
解析：选A。由图示可知，①～⑥分别是核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔；蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥核孔数量较多，④数量不变，A错误；⑤是核仁，与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，不是遗传物质储存和复制的场所，也不是细胞的控制中心，B正确；③是核膜，能够将核内物质与细胞质分开，C正确；⑥核孔使细胞的核质之间能进行物质交换，是大分子物质的通道，如RNA能通过核孔进入细胞质，D正确。
13．下图表示细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．①是主要由RNA和蛋白质组成的链状结构
B．②与核糖体、信使RNA的形成有关
C．核膜由两层膜组成，蛋白质、RNA等生物大分子可以通过核膜进出细胞核
D．核孔对物质的运输具有选择性
解析：选D。①是染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的丝状结构；②是核仁，它与核糖体的形成及某种RNA的形成有关；核膜由2层生物膜组成，蛋白质、RNA等生物大分子可以通过核孔进出细胞核；核孔对物质的运输具有选择性。
14．下列关于细胞的结构与功能统一性的叙述，正确的是( )
A．真核细胞核膜上有核孔，具有全透性
B．原核细胞的核膜也具有两层膜，有利于控制物质的进出
C．所有的真核细胞都具有细胞核
D．染色质上的DNA储存着大量的遗传信息
解析：选D。核膜上的核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，如蛋白质、RNA等，但DNA不能通过其进入细胞质，具有选择透过性；原核细胞无核膜；真核细胞中除了哺乳动物成熟的红细胞和植物成熟的筛管细胞等极少数细胞外都有细胞核；染色质由DNA和蛋白质组成，DNA上储存着遗传信息。
15．为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如下，分析回答下列问题：
(1)此实验可说明细胞核具有________的功能。
(2)有核部分在30 d内仍有一定的细胞死亡，其原因是
①___________________________________________________________，
②___________________________________________________________。
(3)培养一天后的结果，是否能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强？为什么会出现这样的结果？
_______________________________________________________________。
(4)细胞核的作用既然如此重要，那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析：(1)由表中信息可知，无核组培养三天后就全部死亡，而有核组则不会出现该现象，由此说明细胞核具有控制细胞代谢的作用。(2)有核组在培养30 d内也存在着一定细胞的死亡，可能的原因：①细胞受到创伤而死亡；②细胞正常死亡。(3)培养一天的结果不能说明问题，因为培养时间太短，统计可能出现误差，尤其是实验样本数太少。(4)人的成熟红细胞没有细胞核，这与其携带氧、运输氧的功能相适应，成熟的红细胞失去了细胞核，可以腾出更大的空间容纳血红蛋白，以提高运输氧的能力。
答案：(1)控制代谢
(2)①实验操作使部分细胞损伤，进而导致其中一些细胞死亡 ②部分细胞的正常死亡
(3)不能。培养一天后的结果差异，应是统计误差，由统计的样本不够大造成的
(4)红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定(或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输)(答案合理即可)
16．(2020·曲师附中高一质检)蛙成熟的未受精卵处于活跃的DNA合成状态(为分裂作准备)，而脑组织细胞则不能分裂。科学家进行了核移植实验，回答下列问题：
(1)请预测结果：①__________，②________________。
(2)细胞核对细胞质的代谢有__________作用，细胞质为细胞核代谢提供__________。
(3)蛙未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质基质中的__________上合成的，并通过__________进入细胞核中。
(4)实验表明单独的细胞核和去核的细胞质都不能存活，说明___________。
答案：(1)继续分裂 一段时间后死亡
(2)控制 物质和能量
(3)核糖体 核孔
(4)细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.简述细胞核的结构与功能。
2．尝试制作真核细胞的三维结构模型。
生命观念：细胞核的结构与其功能相适应。
水平一
科学思维：通过制作真核细胞的三维结构模型，掌握模型制作的方法。
水平二
科学探究：通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置。
水平三
项目
染色质
染色体
不同点
存在时期
分裂间期
分裂期
形态
细长的丝
光镜下能看到呈圆柱状或杆状
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存在状态：
eq \a\vs4\al( 染色质,(分裂间期))eq \(,\s\up9(高度螺旋化、缩短变粗),\s\d9(解开螺旋、成为细丝状))eq \a\vs4\al( 染色体,(分裂期))
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。
核孔是RNA和蛋白质等大分子物质进出的通道。
染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，主要成分是DNA和蛋白质。
核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。
培养天数
1
2
3
4
10
30
细胞无核部分的存活个数
81
62
20
0
0
0
细胞有核部分的存活个数
79
78
77
74
67
65
一、探究细胞核功能的实验分析
1．实验一 黑、白美西螈核移植实验
(1)实验过程
(2)实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。
2．实验二 蝾螈受精卵横缢实验
(1)实验过程
(2)实验结论：蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制。
3．实验三 变形虫切割实验
(1)实验过程
(2)实验结论：变形虫的分裂、生长、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
4．实验四 伞藻嫁接与核移植实验
(1)伞藻嫁接实验过程
(2)伞藻核移植实验过程
(3)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
5．大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
二、细胞核的结构和功能
1．细胞核的结构
2．细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、细胞在生命系统中的地位
1．结构特点
(1)细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。
(2)各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
2．地位：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。
四、建构模型
1．概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
2．类型eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(物理模型,概念模型,数学模型))
3．举例：沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型就是物理模型。
(1)细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所。( × )
(2)染色质和染色体是细胞不同分裂时期的两种不同物质。( × )
(3)细胞核内行使遗传功能的结构是核仁。( × )
(4)在设计制作细胞模型时，模型的美观程度是放在第一位的。( × )
知识点一 细胞核的功能
1．细胞核功能探究实验分析
(1)黑、白美西螈核移植实验中缺乏对照实验，可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对照组，以增强结论的说服力。
(2)蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验、伞藻嫁接与核移植实验均遵循了对照原则。
(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，进一步验证细胞核的功能。
(4)蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
2．相关实验归纳总结
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\x(\a\al(黑、白美西螈,核移植实验)),\x(\a\al(伞藻嫁接与,核移植实验))))eq \(――→,\s\up9(推论))eq \x(细胞核是遗传的控制中心)
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\x(\a\al(蝾螈受精卵,横缢实验)),\x(\a\al(变形虫切,割实验))))eq \(――→,\s\up9(推论))eq \x(细胞核是代谢的控制中心)
[温馨提醒] 细胞核并不是细胞代谢的中心，而是细胞代谢的控制中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
发展素养
整体观是指从全局考虑问题的观念。如果这个整体或某一部分受到损害，那么其他方面也将受到影响，整体则因之破坏。
人的红细胞和精子的寿命都比较短，从细胞结构和功能考虑，这一事实说明了什么？(生命观念——水平二)
提示：细胞核和细胞质相互依存。
1．(2020·南京高一期末)以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析正确的是( )
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性
D．该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统
解析：选D。将实验结果与实验的自变量联系起来下结论：实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验②和实验③说明的是细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。因此，细胞结构完整才能进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统。
2．(2020·衡阳高一检测)下图表示科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是 ( )
A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
D．第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
解析：选C。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的功能，需要同时进行对照实验，以增加实验的说服力，故C合理；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心，故A、B不合理；因性状的表达除受细胞核中遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质和外界环境因素的影响，故D不合理。
知识点二 细胞核的结构
1．物质进出细胞核并非都通过核孔
(1)核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道。
(2)小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输的方式实现的，而不通过核孔。
2．并不是所有物质都能进出核孔
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，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
核仁参与某种RNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
4．误认为核孔的数量和核仁大小是固定的
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，核孔数多，核仁较大。
5．染色质≠染色体
发展素养
一个生物体中不同的细胞代谢强度不同。这些细胞的细胞核在结构上可能会有哪些差异？(生命观念——水平一)
提示：代谢旺盛的细胞可能核仁较大，核孔较多。
1．下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是( )
A．染色质和染色体的成分相同
B．染色质和染色体都是遗传物质的主要载体
C．染色质和染色体都可以被碱性物质染成深色
D．染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中
解析：选D。染色质和染色体都分布在细胞核中，细胞质中无染色体或染色质。
2.如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述，正确的是( )
A．①属于生物膜系统的组成成分，其把核内物质与细胞质分开
B．②是所有生物遗传物质的载体
C．③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D．④有利于DNA、RNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
解析：选A。结构①是核膜，它是生物膜系统中生物膜的一种，将细胞核与细胞质分开，A正确；结构②是染色质，它是真核生物特有的结构，原核生物和病毒中均没有此结构，B错误；③是核仁，它与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，C错误；④是核孔，它是大分子物质进出细胞核的通道，但是细胞核中的DNA分子不能从细胞核进入细胞质，D错误。
[随堂检测]
1．变形虫的细胞核移除后，不能摄食和分裂，对外界刺激不再发生反应；重新植入细胞核后，该变形虫恢复正常生活。这说明了细胞核是( )
A．细胞代谢的主要场所B．遗传物质储存的场所
C．细胞遗传的控制中心D．细胞生命活动的控制中心
答案：D
2.右图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成三截(图中a：纤毛；b：大核；c：根部)，能再生成喇叭虫的是( )
A．① B．②
C．③ D．①②③
解析：选B。b为大核，含有喇叭虫的遗传物质。
3．(2020·泰安高一检测)以下关于物理模型的说法，正确的是( )
A．通过抽象的形式来表达认识对象的特征
B．把事物的共同特点抽出来加以概括
C．用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征
D．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
答案：D
4．下图为某种生物的细胞核及相关结构示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．核孔是大分子物质进出的通道，不具有选择性
B．图示中有中心体说明该生物为动物或低等植物
C．RNA和蛋白质在核仁中合成并组装成核糖体
D．DNA和RNA从细胞核进入细胞质消耗能量
解析：选B。核孔对大分子的通透性也具有选择性，A错误；中心体存在于动物或低等植物细胞内，B正确；核仁与核糖体的形成有关，但蛋白质合成应是在细胞质中的核糖体上，C错误；核孔是RNA等大分子物质从细胞核进入细胞质的通道，但核孔具有选择性，DNA不能从细胞核出来进入细胞质，D错误。
5．细胞是一个有机的统一整体。下列有关叙述错误的是( )
A．细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动
B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成
C．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成所有生命活动
D．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立地完成所有生命活动
解析：选C。离开细胞的细胞器，在适宜条件下只能完成部分生命活动，但不能独立地完成所有的生命活动。
6．从母牛甲的体细胞中取出细胞核，注入母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，将胚胎植入母牛丙的子宫内。生出小牛的各种性状，大多像________(填“甲”“乙”或“丙”)，原因是___________________。
生出的小牛的细胞核来自________________(填“甲”“乙”或“丙”)。
答案：甲 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 甲
[课时作业]
A 合格性考试
1．(2020·河南省实验中学月考)下列不属于细胞核结构的是( )
A．核膜 B．核仁
C．核糖体 D．染色质
解析：选C。细胞核的结构包括核膜、核仁、核孔和染色质，核糖体不是细胞核的结构。
2．细胞核中与核糖体的形成有关的结构是( )
A．核膜 B．染色质
C．核仁 D．染色体
答案：C
3．(2020·惠安县期中)下列结构中均能让某些大分子物质直接通过的是( )
A．线粒体和叶绿体 B．细胞壁和核孔
C．高尔基体和核糖体 D．内质网和液泡
解析：选B。线粒体膜和叶绿体膜都是双层膜，具有选择透过性，大分子物质不能直接通过，A不符合题意；细胞壁是全透性的，大分子可以通过，核膜是双层膜，但其结构上有核孔，核孔使细胞的核质之间能进行物质交换，如RNA通过核孔进入细胞质，蛋白质和酶通过核孔进入细胞核，B符合题意；高尔基体、内质网和液泡都是单层膜，具有选择透过性，大分子物质不能直接通过，C、D不符合题意。
4．将一只黑色公绵羊的体细胞核移入白色绵羊的去核卵细胞中，并将此卵植入另一只黑色绵羊子宫内发育，生出的小绵羊即克隆羊。那么，此克隆绵羊为( )
A．黑色公绵羊 B．黑色母绵羊
C．白色母绵羊 D．白色公绵羊
解析：选A。生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为“克隆绵羊”的遗传物质来自细胞核，所以它的性状与供核绵羊是相同的。
5．下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
B．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C．细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D．细胞核具有双层膜
解析：选A。细胞质是细胞新陈代谢的主要场所。
6．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁，根据这一事实可以推测( )
A．细胞中的蛋白质主要由核仁合成
B．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
C．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质
D．核仁中有DNA，并控制蛋白质的合成
解析：选B。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，根据题意可知，核仁应与组成核糖体的必需物质的合成有关。
7．细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述中不正确的是( )
A．核膜是双层膜，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
C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D．核孔实现了细胞间的信息交流
解析：选D。核孔是细胞质与细胞核物质交换的通道，实现了核质之间的物质交换和信息交流，但并不是细胞间信息交流的通道，细胞间的信息交流应是不同细胞之间的关系。
8．(2020·四川德阳高一期中)下列关于细胞核的叙述，正确的是( )
A．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
B．在光学显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔
C．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
解析：选C。真核细胞的核膜上有核孔，但脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质，A错误；在电子显微镜下可以观察到核膜、核仁和核孔，B错误；真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行，C正确；原核细胞的拟核除没有核膜外，也没有染色体等，D错误。
9.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[ ]填标号，________填相应名称)：
(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)[3]________主要是由在细胞质中形成的蛋白质以及DNA组成，前者通过[ ]________进入细胞核。
(3)由图可知，[1]________和[ ]________的连通，使细胞质和细胞核的联系更为紧密。
解析：(1)题图所示为细胞核的亚显微结构，在电子显微镜下才能观察到。(2)3是染色质，由蛋白质和DNA组成，蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞。(3)1是内质网，与核膜的外膜相连。
答案：(1)真核 电子
(2)染色质 2 核孔
(3)内质网 5 核膜
10．图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的成分及其各级结构。据图回答下列问题：
(1)图甲所示结构为________结构。
(2)图甲中2所示结构是________。单位面积的该结构数目与细胞类型和代谢水平有关，人的胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目________(填“多”“少”或“相同”)。
(3)图乙中①控制②的合成，①是______分子，鉴定②的试剂为_________。
(4)图乙中①在动物细胞中除了在③和④上，还分布在________中。
解析：(1)图甲表示真核细胞的细胞核亚显微结构。(2)图甲中2表示核孔，根据题意，代谢旺盛的细胞核孔数目多，胰岛B细胞分泌胰岛素，代谢旺盛；口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱。(3)染色体主要由蛋白质和DNA组成，DNA控制蛋白质的合成，图乙中①是DNA，②是蛋白质，常用双缩脲试剂鉴定蛋白质。(4)DNA主要分布在细胞核中，动物细胞的线粒体中也含有DNA。
答案：(1)细胞核(的亚显微) (2)核孔 多 (3)DNA 双缩脲试剂 (4)(细胞质中的)线粒体
B 等级性考试
11．(2020·芜湖高一检测)下列人体细胞中，存活时间明显短于其他三种的是( )
A．心肌细胞 B．平滑肌细胞
C．血液中成熟的红细胞 D．神经细胞
答案：C
12．下图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法，错误的是( )
A．蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多，④数量也较多
B．⑤不是遗传物质储存和复制的场所，也不是细胞的控制中心
C．③能够将核内物质与细胞质分开
D．RNA可以通过⑥从细胞核到达细胞质
解析：选A。由图示可知，①～⑥分别是核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔；蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥核孔数量较多，④数量不变，A错误；⑤是核仁，与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，不是遗传物质储存和复制的场所，也不是细胞的控制中心，B正确；③是核膜，能够将核内物质与细胞质分开，C正确；⑥核孔使细胞的核质之间能进行物质交换，是大分子物质的通道，如RNA能通过核孔进入细胞质，D正确。
13．下图表示细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．①是主要由RNA和蛋白质组成的链状结构
B．②与核糖体、信使RNA的形成有关
C．核膜由两层膜组成，蛋白质、RNA等生物大分子可以通过核膜进出细胞核
D．核孔对物质的运输具有选择性
解析：选D。①是染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的丝状结构；②是核仁，它与核糖体的形成及某种RNA的形成有关；核膜由2层生物膜组成，蛋白质、RNA等生物大分子可以通过核孔进出细胞核；核孔对物质的运输具有选择性。
14．下列关于细胞的结构与功能统一性的叙述，正确的是( )
A．真核细胞核膜上有核孔，具有全透性
B．原核细胞的核膜也具有两层膜，有利于控制物质的进出
C．所有的真核细胞都具有细胞核
D．染色质上的DNA储存着大量的遗传信息
解析：选D。核膜上的核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，如蛋白质、RNA等，但DNA不能通过其进入细胞质，具有选择透过性；原核细胞无核膜；真核细胞中除了哺乳动物成熟的红细胞和植物成熟的筛管细胞等极少数细胞外都有细胞核；染色质由DNA和蛋白质组成，DNA上储存着遗传信息。
15．为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如下，分析回答下列问题：
(1)此实验可说明细胞核具有________的功能。
(2)有核部分在30 d内仍有一定的细胞死亡，其原因是
①___________________________________________________________，
②___________________________________________________________。
(3)培养一天后的结果，是否能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强？为什么会出现这样的结果？
_______________________________________________________________。
(4)细胞核的作用既然如此重要，那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析：(1)由表中信息可知，无核组培养三天后就全部死亡，而有核组则不会出现该现象，由此说明细胞核具有控制细胞代谢的作用。(2)有核组在培养30 d内也存在着一定细胞的死亡，可能的原因：①细胞受到创伤而死亡；②细胞正常死亡。(3)培养一天的结果不能说明问题，因为培养时间太短，统计可能出现误差，尤其是实验样本数太少。(4)人的成熟红细胞没有细胞核，这与其携带氧、运输氧的功能相适应，成熟的红细胞失去了细胞核，可以腾出更大的空间容纳血红蛋白，以提高运输氧的能力。
答案：(1)控制代谢
(2)①实验操作使部分细胞损伤，进而导致其中一些细胞死亡 ②部分细胞的正常死亡
(3)不能。培养一天后的结果差异，应是统计误差，由统计的样本不够大造成的
(4)红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定(或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输)(答案合理即可)
16．(2020·曲师附中高一质检)蛙成熟的未受精卵处于活跃的DNA合成状态(为分裂作准备)，而脑组织细胞则不能分裂。科学家进行了核移植实验，回答下列问题：
(1)请预测结果：①__________，②________________。
(2)细胞核对细胞质的代谢有__________作用，细胞质为细胞核代谢提供__________。
(3)蛙未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质基质中的__________上合成的，并通过__________进入细胞核中。
(4)实验表明单独的细胞核和去核的细胞质都不能存活，说明___________。
答案：(1)继续分裂 一段时间后死亡
(2)控制 物质和能量
(3)核糖体 核孔
(4)细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.简述细胞核的结构与功能。
2．尝试制作真核细胞的三维结构模型。
生命观念：细胞核的结构与其功能相适应。
水平一
科学思维：通过制作真核细胞的三维结构模型，掌握模型制作的方法。
水平二
科学探究：通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置。
水平三
项目
染色质
染色体
不同点
存在时期
分裂间期
分裂期
形态
细长的丝
光镜下能看到呈圆柱状或杆状
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存在状态：
eq \a\vs4\al( 染色质,(分裂间期))eq \(,\s\up9(高度螺旋化、缩短变粗),\s\d9(解开螺旋、成为细丝状))eq \a\vs4\al( 染色体,(分裂期))
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。
核孔是RNA和蛋白质等大分子物质进出的通道。
染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，主要成分是DNA和蛋白质。
核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。
培养天数
1
2
3
4
10
30
细胞无核部分的存活个数
81
62
20
0
0
0
细胞有核部分的存活个数
79
78
77
74
67
65
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