第3节 细胞核的结构和功能
知识点一 细胞核的功能
1.（2024·浙江嘉兴高一期中）下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验，该实验最能说明（ ）
A.细胞质控制着细胞的遗传特性
B.细胞核控制着细胞的遗传特性
C.细胞质与细胞分裂、分化密切相关
D.细胞核与细胞分裂、分化密切相关
2.（2024·浙江杭州学军中学高一期中）如图是研究细胞核功能的部分实验，下列分析中错误的是（ ）
A.变形虫属于单细胞真核生物
B.细胞核是细胞的物质代谢和能量代谢中心
C.细胞只有保持完整性才能完成各种生命活动
D.细胞核是真核细胞进行各项生命活动所必需的结构
3.科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关叙述合理的是（ ）
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
知识点二 细胞核的结构
4.核膜是组成细胞核的重要结构，下列有关叙述错误的是（ ）
A.核膜是原核细胞和真核细胞在结构上的主要区别
B.核膜由蛋白质和糖类组成
C.核膜是双层膜结构，将核内物质与细胞质分开
D.核膜与细胞膜、细胞器膜共同参与构成生物膜系统
5.（2024·黑龙江齐齐哈尔高一月考）研究表明，将细胞加热到43 ℃，荧光素酶会错误折叠并与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存，保护细胞免受损伤，条件适宜时，这些蛋白质被重新折叠并从核仁中释放。下列分析正确的是（ ）
A.荧光素酶与伴侣蛋白结合后无需通过核孔进入细胞核
B.伴侣蛋白能防止因蛋白质错误折叠导致的细胞损伤
C.核仁能够将发生错误折叠的蛋白质重新合成和加工
D.核仁既可以参与组装核糖体，又可以合成DNA
6.对图中各结构的判断及描述，不正确的是（ ）
A.①为核膜，具有选择透过性，可让某些小分子物质通过
B.②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，DNA分子可以通过核孔自由进出
C.③为内质网，具有较大的膜面积，可以为许多种酶提供附着位点
D.④为核糖体，由RNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所
7.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概括性的描述，下列关于生物模型的说法正确的是（ ）
A.利用废旧物品制作的真核细胞结构模型属于概念模型
B.电镜下拍到的线粒体结构属于物理模型
C.分泌蛋白的合成和分泌过程示意图属于概念模型
D.DNA双螺旋结构模型属于数学模型
8.（2024·广东广州第六十五中学高一期中）下图为细胞核结构模式图，下列有关其结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A.①易被碱性染料染成深色，其主要成分是DNA和蛋白质
B.组成核糖体的RNA和蛋白质由②合成，蛋白质合成旺盛的细胞内，②体积较大
C.凡是比核孔孔径小的物质分子均可自由进出细胞核
D.细胞核是细胞代谢的中心
9.细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是（ ）
A.细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动
B.病毒没有细胞结构，其生命活动只有在宿主细胞中才能完成
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各项生命活动
D.人的成熟红细胞和精子的寿命都很短
10. 图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的成分及各级结构。据图回答下列问题：
（1）图甲所示结构为 的亚显微结构。
（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细胞中的该结构比口腔上皮细胞中 （填“多”“少”或“相同”）。
（3）图乙中①控制②的合成，①是 分子，检测②的试剂为 。
（4）图乙中①在动物细胞中除了在图甲的④（或③）上，还分布在 中。
11.（2024·山东青岛高一月考）蛋白复合体种类较多，其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核孔上的一种双向亲水核质运输通道。易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，其中心有一个直径大约2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列叙述不正确的是（ ）
A.核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B.核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C.易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力
D.易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的选择性
12.（2024·天津市第一百中学高一期中）心房颤动是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。核孔复合物是细胞核膜上沟通核质与胞质的开口，由内外两层膜的局部融合所形成，核孔的直径为80～120 nm，可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关分析不合理的是（ ）
A.房颤的成因可能与核质之间的信息交流异常有关
B.代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C.蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
D.DNA、蛋白质等大分子物质通过核孔复合物自由进出细胞核
13.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.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
14.（2024·辽宁大连期中）亲核蛋白是在细胞质内合成，然后输入到细胞核中发挥作用的一类蛋白质。非洲爪蟾中有一种亲核蛋白具有头尾两个不同的部分。科学家利用放射性同位素标记技术对其输入细胞核的过程进行了研究，过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A.核膜上的核孔可以进行核质间的物质交换和信息交流
B.同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同
C.实验一和实验二中的蛋白质结构不同，所以不能形成对照
D.本实验可推测出亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔
15.治疗糖尿病的药物二甲双胍还有减肥、防癌的作用，它通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长。如图为在没有使用二甲双胍抑制线粒体功能时，细胞正常生长的机理示意图，ACAD10是新发现的酶。下列分析错误的是（ ）
A.核孔有实现核质之间物质交换和信息交流的作用
B.二甲双胍会影响无活性RagC通过核孔由质入核
C.二甲双胍发挥作用是在细胞质内，不影响细胞核内代谢
D.该图示可以支持细胞各部分既分工又合作，共同完成生命活动的观点
16.亲核蛋白是指在细胞质内合成后，进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。科学家将放射性同位素标记的A蛋白注射到某细胞的细胞质中，一段时间后，放射自显影检测，放射性同位素出现在细胞核中（如图所示）。研究发现，亲核蛋白一般都含有核定位序列（NLS），NLS保证了整个蛋白质能够通过核孔转运到细胞核内。
（1）细胞核中容易被碱性染料染成深色物质是 ；核膜由 层磷脂分子组成，核膜上有核孔，核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和 。
（2）请利用放射性同位素标记的方法，设计实验确定A蛋白的NLS是位于其头部还是尾部。
①实验思路：
。
②预期的实验结果和结论：
。
第3节 细胞核的结构和功能
1.D 该实验主要研究的是细胞分裂、分化，即细胞的代谢问题，没有涉及遗传问题，A、B错误；有细胞核的部分进行分裂和分化，细胞核与细胞分裂、分化有关，C错误，D正确。
2.B 变形虫为原生生物，属于单细胞真核生物，A正确；变形虫取出细胞核，单独细胞核，立即死亡，说明细胞质是细胞的物质代谢和能量代谢中心，B错误；变形虫取出细胞核，单独细胞核，立即死亡，不含细胞核部分的细胞质，不长大，几天后死亡，说明细胞只有保持完整性才能完成各种生命活动，C正确；在变形虫切割实验中，细胞核是细胞进行各项生命活动所必需的，D正确。
3.B 因为实验是将伞柄嫁接到假根上，所以证明了伞藻的伞帽的形状由假根决定，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。
4.B 原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，A正确；核膜的主要成分是脂质和蛋白质，B错误；核膜是双层膜结构，起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开，C正确；真核生物的多种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，D正确。
5.B 核孔是大分子物质进出细胞核的通道，荧光素酶与伴侣蛋白结合后通过核孔进入细胞核，A错误；伴侣蛋白与错误折叠蛋白质结合进入核仁，可保护细胞免受损伤，B正确；核仁并不能对错误折叠的蛋白质进行重新合成，C错误；核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，不能合成DNA，根据题意，核仁也能参与修复错误折叠的蛋白质，D错误。
6.B ①为核膜，具有选择透过性，可让某些小分子物质通过，A正确；②为核孔，大分子物质通过其进出细胞核，但具有选择性，因此DNA分子不可以通过核孔自由进出，B错误；③为内质网，单层膜结构，具有较大的膜面积，可以为多种酶提供附着位点，C正确；④为核糖体，由RNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所，D正确。
7.C 利用废旧物品制作的真核细胞结构模型属于物理模型，A错误；电镜下拍到的线粒体结构属于实物图，不属于生物模型，B错误；分泌蛋白的合成和分泌过程示意图属于概念模型，C正确；DNA双螺旋结构模型属于物理模型，D错误。
8.A ①为染色质，易被碱性染料染成深色，主要由DNA和蛋白质组成，A正确；②为核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，蛋白质由核糖体合成，B错误；③为核孔，大分子物质进出细胞核的通道，但具有一定的选择性，C错误；细胞核是细胞代谢的控制中心，而非细胞代谢的中心，D错误。
9.C 各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，失去了细胞的完整性，都不能独立地完成各自的生命活动；病毒不具有细胞结构，病毒的一切生命活动只有在宿主细胞内才能完成；离开细胞的细胞器，在适宜的条件下，只能完成部分生命活动，不能独立地完成各项生命活动；人的成熟红细胞没有细胞核，而精子几乎没有细胞质，二者寿命较短，体现了细胞质和细胞核的相互依存关系。
10.（1）细胞核 （2）核孔 多 （3）DNA 双缩脲试剂
（4）（细胞质中的）线粒体
解析：（1）图甲所示结构为细胞核的亚显微结构。（2）图甲中2表示核孔，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，常用双缩脲试剂检测蛋白质。（4）DNA主要分布在细胞核中，动物细胞质中的线粒体也含有DNA。
11.B 核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别，一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多，A正确。并不是所有的物质都可以通过核孔，如DNA分子就不能通过核孔，B错误。核孔是大分子进出细胞的通道；易位子能引导新合成多肽链进入内质网，并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质，故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力，C正确。易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，且与信号肽结合能引导新合成多肽链进入内质网，体现了内质网膜的选择性，D正确。
12.D 由题意“心房颤动是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍”可知，心房颤动的致病机制是核孔复合物的运输障碍，核孔与核质之间频繁的物质交换和信息交流有关，所以房颤的成因可能与核质之间的信息交流异常有关，A正确；核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，结构和功能相适应，代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多，B正确；蛋白质合成场所是核糖体，细胞核中的核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，所以蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛，C正确；核孔具有选择性，DNA一般不能通过核孔出细胞核，D错误。
13.C 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内发挥作用，C错误；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。
14.C 核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，A正确；同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同，B正确；实验一是完整的亲核蛋白，实验二中只含有亲核蛋白的头部，二者形成对照，实验结果说明只有头部的亲核蛋白不能进入细胞核，C错误；实验一、实验二和实验三的实验结果说明亲核蛋白的尾部能进入细胞核，头部不能进入细胞核，结合实验四的实验结果进一步说明亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔进入细胞核，D正确。
15.C 核孔是蛋白质、RNA进出细胞核的通道，通过核孔实现了细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，A正确；无活性RagC由质入核需消耗能量，该能量由线粒体提供，二甲双胍通过抑制线粒体的功能影响无活性RagC通过核孔由质入核，B正确；二甲双胍直接抑制线粒体功能，使细胞不能产生大量的能量，无活性RagC不能进入细胞核，激活型RagC不能出细胞核，进而会影响细胞核内代谢，C错误；二甲双胍直接抑制线粒体功能，使细胞核中的代谢受影响，故题图可以支持细胞各部分既分工又合作，共同完成生命活动的观点，D正确。
16.（1）染色质（或染色体） 4 信息交流 （2）将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾部注射到细胞质中，标记为乙组；一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位 若甲组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其头部；若乙组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其尾部
解析：（1）染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色质和染色体是同一物质在细胞分裂不同时期的两种存在状态；核膜是双层膜，每层膜有2层磷脂分子，共4层磷脂分子；核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。（2）要确定A蛋白的NLS是位于头部还是尾部，就需要单独地看头部与尾部的作用，即实验的自变量为放射性同位素标记的部位，因变量是放射性出现的位置，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：①实验思路：将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾部注射到细胞质中，标记为乙组；一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位。②预期的实验结果和结论：若甲组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其头部；若乙组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其尾部。
1 / 5第3节 细胞核的结构和功能
导学 聚焦 1.运用结构与功能观分析细胞核的结构与其功能相适应。 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。 3.通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置
知识点（一） 细胞核的功能
1.细胞核的分布
除了高等植物成熟的 和哺乳动物 等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2.细胞核功能的实验探究
（1）黑白美西螈核移植实验
【思考】 从实验设计的原则上分析，该实验的设计并不严密，请指出不严密之处并进行完善。
（2）蝾螈受精卵横缢实验
（3）变形虫切割实验
（4）伞藻嫁接和核移植实验
3.细胞核的功能
细胞核控制着细胞的 ，是细胞的“控制中心”。
4.判断下列相关表述的正误
（1）除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有一个细胞核。（ ）
（2）某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞进行生命活动所必需的。（ ）
（3）细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所。（ ）
探讨 分析细胞核功能的相关实验过程，提高实验探究能力
1.伞藻嫁接与核移植实验
（1）实验过程
图1嫁接后，伞藻①和伞藻②帽的形状分别为 和 。
图2核移植后，伞藻③帽的形状为 。
（2）实验结果：在伞藻的嫁接实验中，新长出的伞帽跟 的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟 的伞藻的伞帽相同。
（3）伞藻只做嫁接实验能否说明伞帽的形成完全是细胞核的作用？
（4）实验结论： 实验进一步说明生物体形态结构的建成与细胞核有关。
2.蛙成熟的未受精的卵细胞具有活跃的DNA合成能力，而脑细胞几乎不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验。
请分析回答下列问题。
（1）蛙成熟的未受精的卵细胞中DNA合成所需的酶（仅考虑蛋白质）是在细胞质中的 上合成的，并通过 进入细胞核；除此之外，细胞质还为细胞核内的代谢提供所需的 等。
（2）脑细胞无核部分仍能够存活一段时间，但最终死亡的原因是 。
（3）本实验证明了 。
细胞核功能的实验探究之间的关系
1.细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验进行探究（如图）：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部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。据此判断，下列叙述不正确的是（ ）
A.该实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验步骤①中a、b两部分细胞形成对照
C.实验步骤②中的a部分与实验步骤①中的a部分形成对照
D.该实验说明细胞质也与细胞的分裂、分化关系密切
2.（2024·山东潍坊高一期中）下列探究细胞核功能的相关实验，有关分析错误的是（ ）
选项 名称 评价 结论
A 美西螈核移植实验 需补充对照实验 控制遗传
B 蝾螈受精卵横缢实验 符合对照原则 控制细胞分裂
C 变形虫切割与核移植实验 符合单因子变量原则 控制代谢和遗传
D 伞藻嫁接实验 对照设计严密，排除其他影响 控制遗传
归纳总结
细胞核功能探究实验对照状况分析
（1）蝾螈受精卵横缢实验——既有相互对照（无核与有核对照），又有自身前后对照（对无核一半重新挤入核）。
（2）变形虫切割实验——既有相互对照（无核与有核对照），又有自身前后对照（进行核移植）。
（3）伞藻嫁接与核移植实验——有相互对照（伞形帽伞藻柄＋菊花形帽伞藻假根与伞形帽伞藻假根＋菊花形帽伞藻柄），而且为排除假根中其他物质的干扰作用，设置了伞藻核移植实验。
知识点（二） 细胞核的结构
1.结构
2.染色质的组成及特点
（1）主要组成： 和蛋白质。
（2）形态及特点：极细的丝状物，易被 染成深色。
（3）与染色体的关系：是同一物质在细胞不同时期的 ，如下图所示：
3.细胞是一个统一的整体
4.尝试制作真核细胞的三维结构模型
（1）模型概述
（2）建构模型的基本步骤
5.判断下列相关表述的正误
（1）染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。（ ）
（2）核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道。（ ）
（3）凡是比核孔孔径小的物质分子均可自由进出细胞核。（ ）
（4）细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。（ ）
（5）拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理模型。（ ）
探讨 分析细胞核的结构，形成生命观念
1.核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的结构，称为核孔复合体，主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体输入和输出的过程。
（1）以上图示能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔？
（2）核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？
（3）代谢越旺盛的细胞中，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？
2.染色质和染色体
资料1：用电镜观察染色质，发现它是由很多串珠状结构聚合在一起形成的。用DNA酶处理细胞核，发现“珠子”间连线消失，但“珠子”还在；用蛋白酶处理，“珠子”被分解，连线尚在。
（1）根据以上信息分析染色质是由什么组成的？
资料2：染色质与染色体的关系示意图
（2）据图概括染色质和染色体之间的关系。
细胞核的结构和相应的功能
1.（2024·湖北孝感高一期中）下图为细胞核的结构示意图。下列说法不正确的是（ ）
A.②结构对物质的进出不具有选择性
B.③结构是细胞中遗传信息的载体
C.④结构与该细胞中核糖体的形成有关
D.⑤具有双层生物膜
2.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，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制，由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是（ ）
A.人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输
B.核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
C.核孔复合物的存在，说明核孔也具有选择性
D.蛋白质在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核
易错提醒
关于细胞核的三个易误点
（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）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在染色体（染色质）上。
（3）核孔的数量和核仁大小并不是固定的
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强弱有关，如蛋白质合成旺盛的细胞，核孔数量多，核仁较大。
（1）教材伞藻嫁接和核移植实验中“嫁接”与“核移植”实验对比，伞藻核移植实验更具有说服力，原因是什么？
（2）细胞核的功能。
（3）真核细胞的核仁被破坏，抗体蛋白合成将不能正常进行的原因是什么？
（4）模型分为物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型。电子显微镜下拍摄的细胞结构照片是否属于物理模型？说明理由。
1.（2024·湖南常德高一期中）下列有关细胞核的叙述中，正确的是（ ）
A.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
B.DNA通过核孔进入细胞质控制细胞的代谢
C.核膜是双层膜，含两层磷脂分子，把核内物质与细胞质分开
D.染色质和染色体是不同物质在细胞分裂不同时期存在的两种形态
2.下列关于细胞核功能的探究实验，描述错误的是（ ）
A.美西螈的核移植实验说明细胞核中的遗传物质可控制生物性状
B.蝾螈受精卵的横缢实验说明没有细胞核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命活动的控制中心
D.伞藻的嫁接和核移植实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
3.（2024·黑龙江哈师大附中高一期中）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，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。下列叙述错误的是（ ）
A.核膜由四层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
B.核孔复合体是一类具有选择性的核质之间物质进出的通道
C.一般来说，代谢活跃的细胞其核孔复合物数量较多
D.蛋白质可以通过核孔进核，染色质上的DNA可以通过核孔出核
4.如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从细胞核进入细胞质
5.核纤层以网络形式分布于核膜内侧，由特殊的纤维丝状蛋白组成，如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小，有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关核纤层的说法不正确的是（ ）
A.核纤层的结构模式图属于物理模型
B.组成染色质的蛋白质由结构①进入细胞核
C.核纤层的隔离作用会减弱细胞核对细胞代谢的控制
D.核纤层被破坏后，细胞核的形态和功能均会发生改变
第3节 细胞核的结构和功能
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.筛管细胞 成熟的红细胞
2.（1）美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
思考：该实验没有设置对照。可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中进行培养作为对照，增强实验的说服力。
（2）蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 （3）细胞核 细胞核 控制中心 （4）假根 细胞核 细胞核
3.代谢和遗传
4.（1）× 提示：骨骼肌细胞具有多个细胞核。
（2）× 提示：除了极少数细胞由于特殊的功能无细胞核外，真核细胞都有细胞核，细胞核是细胞生命活动所必需的。
（3）× 提示：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
互动探究
1.（1）菊花形 伞形 菊花形 （2）提供假根 提供细胞核
（3）提示：不能说明。因为假根里面也有细胞质，不能排除细胞质的影响。
（4）核移植
2.（1）核糖体 核孔 原料、能量 （2）失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质等 （3）细胞只有保持完整，才能正常进行生命活动
学以致用
1.D 受精卵横缢后，有核或移入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂、分化，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；实验步骤①中，a、b两部分细胞形成对照，其中a部分相当于去核的细胞，B正确；实验步骤②中，a部分移入核，与实验步骤①中的a（无核）部分形成对照，C正确；实验中，无核但存在细胞质的部分不能进行细胞的分裂和分化，因此不能说明细胞质与细胞的分裂、分化有关，D错误。
2.D 美西螈核移植实验说明细胞核控制遗传，需补充对照实验将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中，A正确；蝾螈受精卵横缢实验，符合对照原则，既有相互对照又有自身前后对照，实验结论细胞核控制细胞分裂，B正确；变形虫切割与核移植实验，变形虫一半有核一半无核，符合单因子变量原则，说明细胞核控制代谢和遗传，C正确；伞藻嫁接实验仅能证明伞藻帽的形状决定于假根，证明伞藻帽的形状决定于细胞核，还需进行细胞核移植实验，D错误。
知识点（二）
自主学习
1. 双层膜 细胞质 核孔 核质 信息 某种RNA 核糖体 DNA和蛋白质 DNA
2.（1）DNA （2）碱性染料 （3）两种存在状态
3. 自我调控 高度有序 代谢 遗传
4.（1）物理 数学 概念 （2）种类、规格 模型检查、修补
5.（1）× （2）√
（3）× 提示：核孔可选择性地转运核内外的物质，不是比核孔孔径小的物质均可自由进出细胞核。
（4）×
（5）× 提示：拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片是实物照片，不属于物理模型。
互动探究
1.（1）提示：不能。核孔具有选择性，如DNA不能从核孔出来。
（2）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）提示：代谢越旺盛的细胞，核仁较大，核孔数量较多。
2.（1）提示：蛋白质和DNA。
（2）提示：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。
学以致用
1.A ②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，蛋白质和RNA等大分子物质可以通过核孔，但核孔具有选择透过性，DNA不能通过，A错误；③是染色质，染色质是细胞中遗传信息的载体，B正确；④是核仁，与细胞中核糖体的形成有关，C正确；⑤是核膜，是双层膜结构，D正确。
2.C 人体成熟的红细胞中无细胞核，因此无核孔，A错误；核膜是双层膜结构，由四层磷脂分子组成，B错误；核孔复合物具有选择性的输送机制，因此其存在说明核孔也具有选择性，C正确；蛋白质在细胞质的核糖体上合成，通过核孔运入细胞核，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用，从而证明细胞核控制伞“帽”的形状。
（2）提示：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
（3）提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成将不能正常进行。
（4）提示：不属于。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概括性描述，而照片是认识对象的真实反映。
课堂演练
1.A 核仁与核糖体RNA的合成有关，与核糖体的形成有关，A正确；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，但DNA分子不能进出细胞核，B错误；核膜是双层膜，含四层磷脂分子，C错误；染色质和染色体是同种物质在细胞分裂不同时期的两种存在形态，D错误。
2.A 美西螈的核移植实验，说明细胞核可以控制生物性状，A错误；蝾螈受精卵的横缢实验中，有细胞核的可以分裂分化，而没有细胞核的不可以，说明没有细胞核的细胞就不能分裂分化，B正确；将变形虫切成两半，一半有核，一半无核，无核的一半不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应，说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，C正确；伞形帽伞藻和菊花形帽伞藻的嫁接和核移植实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，D正确。
3.D 细胞核具有双层核膜结构，即四层磷脂分子层，核膜上含有核孔，核孔是大分子物质进出细胞核的通道，通过核孔实现了细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流，A正确；核孔复合体是一类具有选择性的核质之间物质进出的通道，如蛋白质、RNA可以通过，B正确；一般来说，代谢活跃的细胞，其核孔复合体数量较多，便于核质之间进行信息交流，C正确；DNA不能出核孔，D错误。
4.A 蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥核孔数量较多，④染色质数量不一定变化，A错误；⑤是核仁，与某种RNA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，如信使RNA通过核孔进入细胞质，D正确。
5.C 以实物或画图形式直观地表达认识对象的特征属于物理模型，本题核纤层的结构模式图属于物理模型，A正确；大分子物质由核孔进出细胞，组成染色质的蛋白质由核孔（即结构①）进入细胞核，B正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，核纤层有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换，不会减弱细胞核对细胞代谢的控制，C错误；核纤层能维持细胞核正常的形状与大小，有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换，核纤层被破坏后，细胞核的形态和功能均会发生改变，D正确。
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第3节 细胞核的结构和功能
导
学 聚
焦 1.运用结构与功能观分析细胞核的结构与其功能相适应。
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。
3.通过对细胞核功能的实验分析，掌握对照实验的设置
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 细胞核的功能
1. 细胞核的分布
除了高等植物成熟的 和哺乳动物 等
极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
筛管细胞
成熟的红细胞
2. 细胞核功能的实验探究
（1）黑白美西螈核移植实验
【思考】 从实验设计的原则上分析，该实验的设计并不严
密，请指出不严密之处并进行完善。
提示：该实验没有设置对照。可将白色美西螈胚胎细胞的细
胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中进行培养作为对照，增
强实验的说服力。
（2）蝾螈受精卵横缢实验
（3）变形虫切割实验
（4）伞藻嫁接和
核移植实验
3. 细胞核的功能
细胞核控制着细胞的 ，是细胞的“控制中心”。
4. 判断下列相关表述的正误
（1）除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极
少数细胞外，真核细胞都有一个细胞核。 （ × ）
提示：骨骼肌细胞具有多个细胞核。
（2）某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞进行生命活动所必
需的。 （ × ）
提示：除了极少数细胞由于特殊的功能无细胞核外，真核细
胞都有细胞核，细胞核是细胞生命活动所必需的。
代谢和遗传
×
×
（3）细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所。 （ × ）
提示：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，细胞代谢的主要场
所是细胞质基质。
×
探讨 分析细胞核功能的相关实验过程，提高实验探究能力
1. 伞藻嫁接与核移植实验
（1）实验过程
图1嫁接后，伞藻①和伞藻②帽的形状分别为
和 。
图2核移植后，伞藻③帽的形状为 。
菊花形
伞形
菊花形
（2）实验结果：在伞藻的嫁接实验中，新长出的伞帽跟
的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞
帽跟 的伞藻的伞帽相同。
（3）伞藻只做嫁接实验能否说明伞帽的形成完全是细胞核的作
用？
提示：不能说明。因为假根里面也有细胞质，不能排除细胞
质的影响。
（4）实验结论： 实验进一步说明生物体形态结构的建
成与细胞核有关。
提供假
根
提供细胞核
核移植
2. 蛙成熟的未受精的卵细胞具有活跃的DNA合成能力，而脑细胞几
乎不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验。
请分析回答下列问题。
（1）蛙成熟的未受精的卵细胞中DNA合成所需的酶（仅考虑蛋白
质）是在细胞质中的 上合成的，并通过
进入细胞核；除此之外，细胞质还为细胞核内的代谢提供所
需的 等。
（2）脑细胞无核部分仍能够存活一段时间，但最终死亡的原因
是 。
（3）本实验证明了 。
核糖体
核孔
原料、能量
失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质等
细胞只有保持完整，才能正常进行生命活动
细胞核功能的实验探究之间的关系
1. 细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验进行探究（如图）：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部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。据
此判断，下列叙述不正确的是（ ）
A. 该实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B. 实验步骤①中a、b两部分细胞形成对照
C. 实验步骤②中的a部分与实验步骤①中的a部分形成对照
D. 该实验说明细胞质也与细胞的分裂、分化关系密切
解析： 受精卵横缢后，有核或移入核的部分能分裂、分化，无
核的部分则停止分裂、分化，说明细胞核与细胞的分裂、分化有
关，A正确；实验步骤①中，a、b两部分细胞形成对照，其中a部
分相当于去核的细胞，B正确；实验步骤②中，a部分移入核，与
实验步骤①中的a（无核）部分形成对照，C正确；实验中，无核
但存在细胞质的部分不能进行细胞的分裂和分化，因此不能说明细
胞质与细胞的分裂、分化有关，D错误。
2. （2024·山东潍坊高一期中）下列探究细胞核功能的相关实验，有
关分析错误的是（ ）
选项 名称 评价 结论
A 美西螈核移植实验 需补充对照实验 控制遗传
B 蝾螈受精卵横缢实验 符合对照原则 控制细胞分裂
C 变形虫切割与核移
植实验 符合单因子变量原则 控制代谢和遗传
D 伞藻嫁接实验 对照设计严密，排除
其他影响 控制遗传
解析： 美西螈核移植实验说明细胞核控制遗传，需补充对照实
验将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中，A
正确；蝾螈受精卵横缢实验，符合对照原则，既有相互对照又有自
身前后对照，实验结论细胞核控制细胞分裂，B正确；变形虫切割
与核移植实验，变形虫一半有核一半无核，符合单因子变量原则，
说明细胞核控制代谢和遗传，C正确；伞藻嫁接实验仅能证明伞藻
帽的形状决定于假根，证明伞藻帽的形状决定于细胞核，还需进行
细胞核移植实验，D错误。
归纳总结
细胞核功能探究实验对照状况分析
（1）蝾螈受精卵横缢实验——既有相互对照（无核与有核对照），
又有自身前后对照（对无核一半重新挤入核）。
（2）变形虫切割实验——既有相互对照（无核与有核对照），又有
自身前后对照（进行核移植）。
（3）伞藻嫁接与核移植实验——有相互对照（伞形帽伞藻柄＋菊花
形帽伞藻假根与伞形帽伞藻假根＋菊花形帽伞藻柄），而且为
排除假根中其他物质的干扰作用，设置了伞藻核移植实验。
知识点（二） 细胞核的结构
1. 结构
2. 染色质的组成及特点
（1）主要组成： 和蛋白质。
（2）形态及特点：极细的丝状物，易被 染成深色。
DNA
碱性染料
（3）与染色体的关系：是同一物质在细胞不同时期的
，如下图所示：
两种存在
状态
3. 细胞是一个统一的整体
4. 尝试制作真核细胞的三维结构模型
（1）模型概述
（2）建构模型的基本步骤
5. 判断下列相关表述的正误
（1）染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。
（ × ）
（2）核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道。
（ √ ）
（3）凡是比核孔孔径小的物质分子均可自由进出细胞核。
（ × ）
提示：核孔可选择性地转运核内外的物质，不是比核孔孔径
小的物质均可自由进出细胞核。
×
√
×
（4）细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。 （ × ）
×
（5）拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是构建了细胞的物理
模型。 （ × ）
提示：拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片是实物照片，不
属于物理模型。
×
探讨 分析细胞核的结构，形成生命观念
1. 核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的结构，称为核孔复合
体，主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体输入和输出
的过程。
（1）以上图示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DNA不能从核孔出来。
（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）代谢越旺盛的细胞中，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：代谢越旺盛的细胞，核仁较大，核孔数量较多。
2. 染色质和染色体
资料1：用电镜观察染色质，发现它是由很多串珠状结构聚合在一
起形成的。用DNA酶处理细胞核，发现“珠子”间连线消失，但
“珠子”还在；用蛋白酶处理，“珠子”被分解，连线尚在。
（1）根据以上信息分析染色质是由什么组成的？
提示：蛋白质和DNA。
资料2：染色质与染色体的关系示意图
（2）据图概括染色质和染色体之间的关系。
提示：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。
细胞核的结构和
相应的功能
1. （2024·湖北孝感高一期中）下图为细胞核的结构示意图。下列说
法不正确的是（ ）
A. ②结构对物质的进出不具有选择性
B. ③结构是细胞中遗传信息的载体
C. ④结构与该细胞中核糖体的形成有关
D. ⑤具有双层生物膜
解析： ②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，蛋白质和
RNA等大分子物质可以通过核孔，但核孔具有选择透过性，DNA
不能通过，A错误；③是染色质，染色质是细胞中遗传信息的载
体，B正确；④是核仁，与细胞中核糖体的形成有关，C正确；⑤
是核膜，是双层膜结构，D正确。
2. 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，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该
复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制，由大量
贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确
的是（ ）
A. 人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输
B. 核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有
关
C. 核孔复合物的存在，说明核孔也具有选择性
D. 蛋白质在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核
解析： 人体成熟的红细胞中无细胞核，因此无核孔，A错
误；核膜是双层膜结构，由四层磷脂分子组成，B错误；核孔
复合物具有选择性的输送机制，因此其存在说明核孔也具有选
择性，C正确；蛋白质在细胞质的核糖体上合成，通过核孔运
入细胞核，D错误。
易错提醒
关于细胞核的三个易误点
（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）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
质分布在染色体（染色质）上。
（3）核孔的数量和核仁大小并不是固定的
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强弱有关，如蛋白质合成
旺盛的细胞，核孔数量多，核仁较大。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）教材伞藻嫁接和核移植实验中“嫁接”与“核移植”实验对
比，伞藻核移植实验更具有说服力，原因是什么？
提示：伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用，从而
证明细胞核控制伞“帽”的形状。
（2）细胞核的功能。
提示：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
（3）真核细胞的核仁被破坏，抗体蛋白合成将不能正常进行的原因
是什么？
提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖
体，抗体蛋白的合成将不能正常进行。
（4）模型分为物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形
式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型。电子显微镜下
拍摄的细胞结构照片是否属于物理模型？说明理由。
提示：不属于。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概括性描述，而照片是认识对象的真实
反映。
1. （2024·湖南常德高一期中）下列有关细胞核的叙述中，正确的是
（ ）
A. 核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
B. DNA通过核孔进入细胞质控制细胞的代谢
C. 核膜是双层膜，含两层磷脂分子，把核内物质与细胞质分开
D. 染色质和染色体是不同物质在细胞分裂不同时期存在的两种形态
解析： 核仁与核糖体RNA的合成有关，与核糖体的形成有关，
A正确；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，但DNA分子不能进
出细胞核，B错误；核膜是双层膜，含四层磷脂分子，C错误；染
色质和染色体是同种物质在细胞分裂不同时期的两种存在形态，D
错误。
2. 下列关于细胞核功能的探究实验，描述错误的是（ ）
A. 美西螈的核移植实验说明细胞核中的遗传物质可控制生物性状
B. 蝾螈受精卵的横缢实验说明没有细胞核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命活动的控制中心
D. 伞藻的嫁接和核移植实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞
核有关
解析： 美西螈的核移植实验，说明细胞核可以控制生物性状，
A错误；蝾螈受精卵的横缢实验中，有细胞核的可以分裂分化，而
没有细胞核的不可以，说明没有细胞核的细胞就不能分裂分化，B
正确；将变形虫切成两半，一半有核，一半无核，无核的一半不能
摄取食物，对外界刺激不再发生反应，说明细胞核是细胞生命活动
的控制中心，C正确；伞形帽伞藻和菊花形帽伞藻的嫁接和核移植
实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，D正确。
3. （2024·黑龙江哈师大附中高一期中）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，它是细胞质与细胞核内
物质输送活动的看护者。下列叙述错误的是（ ）
A. 核膜由四层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流 有关
B. 核孔复合体是一类具有选择性的核质之间物质进出的通道
C. 一般来说，代谢活跃的细胞其核孔复合物数量较多
D. 蛋白质可以通过核孔进核，染色质上的DNA可以通过核孔出核
解析： 细胞核具有双层核膜结构，即四层磷脂分子层，核膜上
含有核孔，核孔是大分子物质进出细胞核的通道，通过核孔实现了
细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流，A正确；核孔复合体
是一类具有选择性的核质之间物质进出的通道，如蛋白质、RNA
可以通过，B正确；一般来说，代谢活跃的细胞，其核孔复合体数
量较多，便于核质之间进行信息交流，C正确；DNA不能出核孔，
D错误。
4. 如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从细胞核进入细胞质
解析： 蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥核孔数量较多，④染色质
数量不一定变化，A错误；⑤是核仁，与某种RNA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，如信使RNA通过核孔进入细胞质，D正确。
5. 核纤层以网络形式分布于核膜内侧，由特殊的纤维丝状蛋白组成，
如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小，有利于细胞核
与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关核纤层的说法不正确的
是（ ）
A. 核纤层的结构模式图属于物理模型
B. 组成染色质的蛋白质由结构①进入细胞核
C. 核纤层的隔离作用会减弱细胞核对细胞代谢的控制
D. 核纤层被破坏后，细胞核的形态和功能均会发生改变
解析： 以实物或画图形式直观地表达认识对象的特征属于物理
模型，本题核纤层的结构模式图属于物理模型，A正确；大分子物
质由核孔进出细胞，组成染色质的蛋白质由核孔（即结构①）进入
细胞核，B正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，核纤层有利于细
胞核与细胞质之间的隔离与信息交换，不会减弱细胞核对细胞代谢
的控制，C错误；核纤层能维持细胞核正常的形状与大小，有利于
细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换，核纤层被破坏后，细胞核
的形态和功能均会发生改变，D正确。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 细胞核的功能
1. （2024·浙江嘉兴高一期中）下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵
横缢实验，该实验最能说明（ ）
A. 细胞质控制着细胞的遗传特性
B. 细胞核控制着细胞的遗传特性
C. 细胞质与细胞分裂、分化密切相关
D. 细胞核与细胞分裂、分化密切相关
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解析： 该实验主要研究的是细胞分裂、分化，即细胞的代谢问
题，没有涉及遗传问题，A、B错误；有细胞核的部分进行分裂和
分化，细胞核与细胞分裂、分化有关，C错误，D正确。
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2. （2024·浙江杭州学军中学高一期中）如图是研究细胞核功能的部
分实验，下列分析中错误的是（ ）
A. 变形虫属于单细胞真核生物
B. 细胞核是细胞的物质代谢和能量代谢中心
C. 细胞只有保持完整性才能完成各种生命活动
D. 细胞核是真核细胞进行各项生命活动所必需的结构
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解析： 变形虫为原生生物，属于单细胞真核生物，A正确；
变形虫取出细胞核，单独细胞核，立即死亡，说明细胞质是细
胞的物质代谢和能量代谢中心，B错误；变形虫取出细胞核，
单独细胞核，立即死亡，不含细胞核部分的细胞质，不长大，
几天后死亡，说明细胞只有保持完整性才能完成各种生命活
动，C正确；在变形虫切割实验中，细胞核是细胞进行各项生
命活动所必需的，D正确。
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3. 科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，
长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关叙述合理的是（ ）
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
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解析： 因为实验是将伞柄嫁接到假根上，所以证明了伞藻
的伞帽的形状由假根决定，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。
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知识点二 细胞核的结构
4. 核膜是组成细胞核的重要结构，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 核膜是原核细胞和真核细胞在结构上的主要区别
B. 核膜由蛋白质和糖类组成
C. 核膜是双层膜结构，将核内物质与细胞质分开
D. 核膜与细胞膜、细胞器膜共同参与构成生物膜系统
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解析： 原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有
被核膜包被的成形的细胞核，A正确；核膜的主要成分是脂质和蛋
白质，B错误；核膜是双层膜结构，起屏障作用，把核内物质与细
胞质分隔开，C正确；真核生物的多种细胞器膜和细胞膜、核膜等
结构，共同构成细胞的生物膜系统，D正确。
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5. （2024·黑龙江齐齐哈尔高一月考）研究表明，将细胞加热到43
℃，荧光素酶会错误折叠并与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存，保
护细胞免受损伤，条件适宜时，这些蛋白质被重新折叠并从核仁中
释放。下列分析正确的是（ ）
A. 荧光素酶与伴侣蛋白结合后无需通过核孔进入细胞核
B. 伴侣蛋白能防止因蛋白质错误折叠导致的细胞损伤
C. 核仁能够将发生错误折叠的蛋白质重新合成和加工
D. 核仁既可以参与组装核糖体，又可以合成DNA
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解析： 核孔是大分子物质进出细胞核的通道，荧光素酶与伴侣
蛋白结合后通过核孔进入细胞核，A错误；伴侣蛋白与错误折叠蛋
白质结合进入核仁，可保护细胞免受损伤，B正确；核仁并不能对
错误折叠的蛋白质进行重新合成，C错误；核仁与某种RNA的合成
及核糖体的形成有关，不能合成DNA，根据题意，核仁也能参与
修复错误折叠的蛋白质，D错误。
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6. 对图中各结构的判断及描述，不正确的是（ ）
A. ①为核膜，具有选择透过性，可让某些小分子物质通过
B. ②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，DNA分子可以通过核孔自由进出
C. ③为内质网，具有较大的膜面积，可以为许多种酶提供附着位点
D. ④为核糖体，由RNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所
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解析： ①为核膜，具有选择透过性，可让某些小分子物质通
过，A正确；②为核孔，大分子物质通过其进出细胞核，但具有选
择性，因此DNA分子不可以通过核孔自由进出，B错误；③为内质
网，单层膜结构，具有较大的膜面积，可以为多种酶提供附着位
点，C正确；④为核糖体，由RNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的
场所，D正确。
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7. 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概
括性的描述，下列关于生物模型的说法正确的是（ ）
A. 利用废旧物品制作的真核细胞结构模型属于概念模型
B. 电镜下拍到的线粒体结构属于物理模型
C. 分泌蛋白的合成和分泌过程示意图属于概念模型
D. DNA双螺旋结构模型属于数学模型
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解析： 利用废旧物品制作的真核细胞结构模型属于物理模型，
A错误；电镜下拍到的线粒体结构属于实物图，不属于生物模型，
B错误；分泌蛋白的合成和分泌过程示意图属于概念模型，C正
确；DNA双螺旋结构模型属于物理模型，D错误。
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8. （2024·广东广州第六十五中学高一期中）下图为细胞核结构模式
图，下列有关其结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. ①易被碱性染料染成深色，其主要成分是DNA和蛋白质
B. 组成核糖体的RNA和蛋白质由②合成，蛋白质合成旺盛的细胞
内，②体积较大
C. 凡是比核孔孔径小的物质分子均可自由进出细胞核
D. 细胞核是细胞代谢的中心
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解析： ①为染色质，易被碱性染料染成深色，主要由DNA和蛋
白质组成，A正确；②为核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成
有关，蛋白质由核糖体合成，B错误；③为核孔，大分子物质进出
细胞核的通道，但具有一定的选择性，C错误；细胞核是细胞代谢
的控制中心，而非细胞代谢的中心，D错误。
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9. 细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是
（ ）
A. 细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动
B. 病毒没有细胞结构，其生命活动只有在宿主细胞中才能完成
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各项生
命活动
D. 人的成熟红细胞和精子的寿命都很短
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解析： 各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各
自的生命活动，失去了细胞的完整性，都不能独立地完成各自的生
命活动；病毒不具有细胞结构，病毒的一切生命活动只有在宿主细
胞内才能完成；离开细胞的细胞器，在适宜的条件下，只能完成部
分生命活动，不能独立地完成各项生命活动；人的成熟红细胞没有
细胞核，而精子几乎没有细胞质，二者寿命较短，体现了细胞质和
细胞核的相互依存关系。
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10. 图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的成分及各级
结构。据图回答下列问题：
（1）图甲所示结构为 的亚显微结构。
解析：图甲所示结构为细胞核的亚显微结构。
细胞核
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（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细胞中的该结构比口腔上
皮细胞中 （填“多”“少”或“相同”）。
解析：图甲中2表示核孔，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。
核孔
多
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（3）图乙中①控制②的合成，①是 分子，检测②的试剂
为 。
解析：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，常用双缩脲试剂检测蛋白质。
（4）图乙中①在动物细胞中除了在图甲的④（或③）上，还分布
在 中。
解析：NA主要分布在细胞核中，动物细胞质中的线粒体也含有DNA。
DNA
双缩脲试剂
（细胞质中的）线粒体
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11. （2024·山东青岛高一月考）蛋白复合体种类较多，其中核孔复合
体是由多个蛋白质镶嵌在核孔上的一种双向亲水核质运输通道。
易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，其中心有一个直径
大约2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质
网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞
质基质。下列叙述不正确的是（ ）
A. 核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B. 核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C. 易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力
D. 易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的选择性
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解析： 核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别，
一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多，A正确。并不是所有的物
质都可以通过核孔，如DNA分子就不能通过核孔，B错误。核孔
是大分子进出细胞的通道；易位子能引导新合成多肽链进入内质
网，并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质，
故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力，C正
确。易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，且与信号肽结
合能引导新合成多肽链进入内质网，体现了内质网膜的选择性，
D正确。
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12. （2024·天津市第一百中学高一期中）心房颤动是临床上最常见的
心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输
障碍。核孔复合物是细胞核膜上沟通核质与胞质的开口，由内外
两层膜的局部融合所形成，核孔的直径为80～120 nm，可以看成
一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关分析不合理的是（ ）
A. 房颤的成因可能与核质之间的信息交流异常有关
B. 代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C. 蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
D. DNA、蛋白质等大分子物质通过核孔复合物自由进出细胞核
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解析： 由题意“心房颤动是临床上最常见的心律失常疾病。
最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍”可知，心
房颤动的致病机制是核孔复合物的运输障碍，核孔与核质之间频
繁的物质交换和信息交流有关，所以房颤的成因可能与核质之间
的信息交流异常有关，A正确；核孔实现了核质之间频繁的物质
交换和信息交流，结构和功能相适应，代谢旺盛的细胞中，核孔
数目较多，B正确；蛋白质合成场所是核糖体，细胞核中的核仁
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，所以蛋白质合成活跃
的细胞，核仁代谢活动旺盛，C正确；核孔具有选择性，DNA一
般不能通过核孔出细胞核，D错误。
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13. 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. 核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
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解析：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内发挥作用，C错误；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。
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14. （2024·辽宁大连期中）亲核蛋白是在细胞质内合成，然后输入到细胞核中发挥作用的一类蛋白质。非洲爪蟾中有一种亲核蛋白具有头尾两个不同的部分。科学家利用放射性同位素标记技术对其输入细胞核的过程进行了研究，过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
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A. 核膜上的核孔可以进行核质间的物质交换和信息交流
B. 同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同
C. 实验一和实验二中的蛋白质结构不同，所以不能形成对照
D. 本实验可推测出亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔
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解析：核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，A正确；同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同，B正确；实验一是完整的亲核蛋白，实验二中只含有亲核蛋白的头部，二者形成对照，实验结果说明只有头部的亲核蛋白不能进入细胞核，C错误；实验一、实验二和实验三的实验结果说明亲核蛋白的尾部能进入细胞核，头部不能进入细胞核，结合实验四的实验结果进一步说明亲核蛋白的尾部能引导亲核蛋白通过核孔进入细胞核，D正确。
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15. 治疗糖尿病的药物二甲双胍还有减肥、防癌的作用，它通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长。如图为在没有使用二甲双胍抑制线粒体功能时，细胞正常生长的机理示意图，ACAD10是新发现的酶。下列分析错误
的是（ ）
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A. 核孔有实现核质之间物质交换和信息交流的作用
B. 二甲双胍会影响无活性RagC通过核孔由质入核
C. 二甲双胍发挥作用是在细胞质内，不影响细胞核内代谢
D. 该图示可以支持细胞各部分既分工又合作，共同完成生命活动的
观点
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解析：核孔是蛋白质、RNA进出细胞核的通道，通过核孔实现了细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，A正确；无活性RagC由质入核需消耗能量，该能量由线粒体提供，二甲双胍通过抑制线粒体的功能影响无活性RagC通过核孔由质入核，B正确；二甲双胍直接抑制线粒体功能，使细胞不能产生大量的能量，无活性RagC不能进入细胞核，激活型RagC不能出细胞核，进而会影响细胞核内代谢，C错误；二甲双胍直接抑制线粒体功能，使细胞核中的代谢受影响，故题图可以支持细胞各部分既分工又合作，共同完成生命活动的观点，D正确。
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16. 亲核蛋白是指在细胞质内合成后，进入细胞核内发挥功能的
一类蛋白质。科学家将放射性同位素标记的A蛋白注射到某细
胞的细胞质中，一段时间后，放射自显影检测，放射性同位素
出现在细胞核中（如图所示）。研究发现，亲核蛋白一般都含
有核定位序列（NLS），NLS保证了整个蛋白质能够通过核孔
转运到细胞核内。
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（1）细胞核中容易被碱性染料染成深色物质是
；核膜由 层磷脂分子组成，核膜上有核孔，核孔的
作用是实现核质之间频繁的物质交换和 。
解析：染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色质和染色体是同一物质在细胞分裂不同时期的两种存在状态；核膜是双层膜，每层膜有2层磷脂分子，共4层磷脂分子；核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
染色质（或染色
体）
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（2）请利用放射性同位素标记的方法，设计实验确定A蛋白的
NLS是位于其头部还是尾部。
①实验思路：
。
②预期的实验结果和结论：
。
将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到
细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾
部注射到细胞质中，标记为乙组；一段时间后检测甲、乙两
组细胞中放射性出现的部位
若甲组放射性出现在细胞核
中，则A蛋白的NLS位于其头部；若乙组放射性出现在细胞
核中，则A蛋白的NLS位于其尾部
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解析：要确定A蛋白的NLS是位于头部还是尾部，就需要单独地看头部与尾部的作用，即实验的自变量为放射性同位素标记的部位，因变量是放射性出现的位置，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：①实验思路：将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾部注射到细胞质中，标记为乙组；一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位。②预期的实验结果和结论：若甲组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其头部；若乙组放射性出现在细胞核中，则A蛋白的NLS位于其尾部。
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