第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中
阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 1．生命观念——说明细胞核的结构与功能相适应的特点。 2．科学思维——构建真核细胞三维结构模型。 3．科学探究——设计合理的对照实验，验证细胞核的功能。
一、细胞核的结构
1．结构
(1)核膜
①组成：______________。
②作用：把________和________内的物质隔开，保证细胞的生命活动__________地进行。
(2)核孔
①作用：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。
②举例：细胞核内外的________、_____等生物大分子是通过核孔进出的。
(3)核仁
①形态：细胞核中______或________的颗粒结构，没有____包被。
②作用：与________中RNA的______、______以及________的形成有关，所以，在蛋白质合成旺盛的细胞中常有____________。
③变化：在细胞______过程中，核仁会周期性地______和______。
(4)染色质
①组成：主要由_____和________组成。
②形态：细长的______。
③染色体：______或______状。
④染色质和染色体的关系
a．在细胞________，丝状染色质经过____________等过程形成染色体。
b．二者是细胞中____________在不同时期的______不同形态。
(5)核基质
①组成：包括以____________为主的______________，以及网孔中充满的______。
②作用：是细胞核的______，与_________、__________及染色体的______与______存在密切关系。
2．分布、形态、大小和变化
(1)分布
①除______________________和________________________外，真核生物的细胞都有细胞核。
②一般来说，一个细胞只有____个细胞核，有的有____个细胞核。
(2)形态：通常呈______，也有椭球形、扁平形和不规则的形态。
(3)大小：约占细胞总体积的______。平均直径为5～15 μm。
(4)变化：在细胞的生长发育过程中，________的形态和核中的_________也会发生有规律的变化。
3．观察DNA和RNA在细胞中的分布
DNA RNA
染色剂 ________ ________
颜色反应 ______ ______
(主要)分布 ________ ________
二、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1．探究细胞核功能的实验
(1)变形虫的分割实验
①实验过程：科学家先将变形虫分割成两部分，一部分有______________，另一部分____________，再将分割后的两部分分别培养，观察两部分的生命活动。
②实验现象：
a．有核的部分能______和______食物，生长到正常大小，并产生________变形虫；
b．无核的部分许多____________，对外界刺激也__________反应，生命活动减弱，不久便死亡。
③实验结论：细胞核可以调控________________。
(2)伞藻移植实验
①对照组
甲 乙
甲伞藻：______帽，乙伞藻：________帽。
甲剪去伞形帽→培养柄和假根→重新长出______帽。
乙剪去菊花形帽→培养柄和假根→重新长出________帽。
②实验组
甲的假根＋乙的柄→移植体→长出____________。
(3)结果及结论
结果：伞藻“帽”的形状与________________部分相关。
结论：伞藻“帽”的形状是由________控制的。
2．功能
细胞核不仅控制细胞的__________，也控制生物体的__________，是细胞______和______的调控中心。
三、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______和______。
2．物理模型就是根据______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。我们制作的__________模型就是物理模型。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．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。 ( )
2．细胞核控制生物体的遗传性状，是细胞代谢的中心。 ( )
3．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。 ( )
4．代谢旺盛的细胞，核孔数目较多。 ( )
5．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。 ( )
细胞核的结构
1．核膜与核孔
(1)核膜
(2)核孔
2．核仁的作用及特点
核仁与核糖体的形成有关，在蛋白质合成旺盛的细胞中，需要的核糖体数目多，核仁的体积大。
3．染色质与染色体的关系
项目 染色质 染色体
存在时间 分裂间期 分裂期
形态 细长的丝状 杆状或圆柱状
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，转化关系为：染色质染色体
细胞核结构的四点认识
(1)并不是所有物质都能通过核孔，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(2)大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过膜的层数为0层。
(3)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(4)染色体和染色质只是形态不同，成分完全相同。
1．(多选)如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是( )
A．①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B．②是产生核糖体、某种RNA和蛋白质的场所
C．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
D．核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道
细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1．教材实验拓展
实验 名称 实验过程及结果 实验分析 实验结论
一、黑 白美 西螈 细胞 核移 植 该实验无对照组，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形成重组卵细胞进行培养作为对照组 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
二、蝾 螈受 精卵 横缢 该实验既有相互对照(有核与无核)，又有自身对照(先无核观察，后挤入细胞核) 蝾螈的细胞分裂和分化受细胞核控制
三、变 形虫 切割 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 性受细胞 核控制
四、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，可排除假根中其他物质的作用 伞藻“帽” 的形状由 细胞核控 制
2．拓展实验分析
(1)实验一中缺乏对照实验，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)实验二、三都既有相互对照，又有自身对照。实验四有相互对照。
(3)由实验二、三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。
3．细胞核与细胞质的关系
类型 存活时间 原因分析
单独的 细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量
单独的 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
2．下列有关细胞核的叙述，正确的是( )
A．与线粒体一样，细胞核也属于具有双层膜的细胞器
B．染色质和染色体是形态和成分都不相同的两种结构
C．伞藻移植实验不能充分证明细胞核控制伞藻伞帽的形状
D．变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞核是细胞代谢的主要场所
3．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，细胞核在假根内。科学家用伞形帽的伞藻和菊花形帽的伞藻做嫁接和核移植实验(如图1、2所示)。下列相关叙述错误的是( )
图1 伞藻嫁接实验 图2 伞藻核移植实验
A．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
B．图2中的③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽
C．图1中①②的帽形因嫁接而改变
D．题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
由于人类过度捕杀和栖息地受到破坏，苏门答腊犀牛已成为极度濒危动物，全球仅存200余头，当美国加州圣迭戈动物园里的一头苏门答腊雌犀牛快要死于疝痛的时候，科学家正在它的身边守候着，虽然他们已无法把它从死亡线上拯救回来，但他们要确保它能留下自己的“根”。
通过对材料分析可知，科学家保留下了极度濒危动物——苏门答腊雌犀牛的“根”，由此形成科学思维的学科素养。
(1)科学家保留的卵细胞中哪部分结构是该犀牛的“根”？(科学思维)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)若要利用其保留下来的“根”来“复活”该犀牛，“复活”后的犀牛和原来的犀牛性状相同吗？为什么？(科学思维)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[课堂小结]
1．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。
2．核孔是RNA和蛋白质等生物大分子进出的通道。
3．染色质和染色体是同样的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。
4．核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关。
5．核基质是细胞核的骨架，与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建存在密切关系。
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。
1．(多选)下列关于细胞核结构的叙述，错误的是( )
A．所有细胞都有细胞核
B．不同细胞的细胞核数量和结构都是相同的
C．核孔是DNA、RNA和蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道
D．染色质的主要成分是RNA和蛋白质
2．下图为某细胞部分结构示意图。下列说法正确的是( )
A．甲是细胞中最显著的细胞器
B．甲表示核仁，与核糖体的形成有关
C．乙表示核膜，将细胞质与核内物质完全分开
D．这只能表示多细胞高等生物的细胞核
3．变形虫在细胞核被移除之后仍能消化已吞噬的食物，但不能再摄取食物，也不能对外界刺激作出反应，电镜下可以观察到退化的高尔基体等细胞器。由此可以说明( )
A．细胞核是遗传信息库
B．细胞核是细胞生命活动的调控中心
C．细胞核是遗传的调控中心
D．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
4．下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。该图最能说明( )
A．细胞质控制着细胞的性状
B．细胞核控制着细胞的性状
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
5．下图为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题：
(1)只有在__________细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)在细胞有丝分裂过程中，[ ]__________高度螺旋化，成为__________。
(3)由图中可见[1]__________和[ ]__________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。
(4)图中[2]的功能是____________________________________________________。
[3]主要是由__________和__________组成的；核糖体的合成与图中[ ]__________有关。
1 / 10第3课时 遗传信息主要储存在细胞核中
阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 1．生命观念——说明细胞核的结构与功能相适应的特点。 2．科学思维——构建真核细胞三维结构模型。 3．科学探究——设计合理的对照实验，验证细胞核的功能。
一、细胞核的结构
1．结构
(1)核膜
①组成：内、外两层膜。
②作用：把细胞质和细胞核内的物质隔开，保证细胞的生命活动更加有序地进行。
(2)核孔
①作用：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。
②举例：细胞核内外的蛋白质、RNA等生物大分子是通过核孔进出的。
(3)核仁
①形态：细胞核中球状或椭球状的颗粒结构，没有膜包被。
②作用：与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，所以，在蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。
③变化：在细胞分裂过程中，核仁会周期性地消失和重建。
(4)染色质
①组成：主要由DNA和蛋白质组成。
②形态：细长的丝状。
③染色体：杆状或圆柱状。
④染色质和染色体的关系
a．在细胞分裂期，丝状染色质经过高度螺旋化等过程形成染色体。
b．二者是细胞中同一种物质在不同时期的两种不同形态。
(5)核基质
①组成：包括以蛋白质成分为主的网架结构体系，以及网孔中充满的液体。
②作用：是细胞核的骨架，与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建存在密切关系。
2．分布、形态、大小和变化
(1)分布
①除哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞外，真核生物的细胞都有细胞核。
②一般来说，一个细胞只有一个细胞核，有的有多个细胞核。
(2)形态：通常呈球形，也有椭球形、扁平形和不规则的形态。
(3)大小：约占细胞总体积的10%。平均直径为5～15 μm。
(4)变化：在细胞的生长发育过程中，细胞核的形态和核中的DNA含量也会发生有规律的变化。
3．观察DNA和RNA在细胞中的分布
DNA RNA
染色剂 甲基绿 派洛宁
颜色反应 绿色 红色
(主要)分布 细胞核 细胞质
二、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1．探究细胞核功能的实验
(1)变形虫的分割实验
①实验过程：科学家先将变形虫分割成两部分，一部分有完整的细胞核，另一部分没有细胞核，再将分割后的两部分分别培养，观察两部分的生命活动。
②实验现象：
a．有核的部分能摄取和消化食物，生长到正常大小，并产生新一代变形虫；
b．无核的部分许多细胞器退化，对外界刺激也不再产生反应，生命活动减弱，不久便死亡。
③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 乙
甲伞藻：伞形帽，乙伞藻：菊花形帽。
甲剪去伞形帽→培养柄和假根→重新长出伞形帽。
乙剪去菊花形帽→培养柄和假根→重新长出菊花形帽。
②实验组
甲的假根＋乙的柄→移植体→长出甲的伞形帽。
(3)结果及结论
结果：伞藻“帽”的形状与有细胞核的假根部分相关。
结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
2．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。
三、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。我们制作的细胞结构模型就是物理模型。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．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。 ( )
2．细胞核控制生物体的遗传性状，是细胞代谢的中心。 ( )
3．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。 ( )
4．代谢旺盛的细胞，核孔数目较多。 ( )
5．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。 ( )
提示：1．× 极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，细胞核是细胞进行生命活动所必需的。
2．× 细胞核是细胞代谢的调控中心。
3．× 核孔具有选择性，DNA不能进出，蛋白质的进出是有选择的。
4．√
5．× 染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种不同形态。
细胞核的结构
1．核膜与核孔
(1)核膜
(2)核孔
2．核仁的作用及特点
核仁与核糖体的形成有关，在蛋白质合成旺盛的细胞中，需要的核糖体数目多，核仁的体积大。
3．染色质与染色体的关系
项目 染色质 染色体
存在时间 分裂间期 分裂期
形态 细长的丝状 杆状或圆柱状
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，转化关系为：染色质染色体
细胞核结构的四点认识
(1)并不是所有物质都能通过核孔，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(2)大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过膜的层数为0层。
(3)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(4)染色体和染色质只是形态不同，成分完全相同。
1．(多选)如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是( )
A．①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B．②是产生核糖体、某种RNA和蛋白质的场所
C．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
D．核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道
ABC [①是染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的丝状结构，A错误；②是核仁，与核糖体的形成和某种RNA的合成有关，蛋白质的合成场所是核糖体，B错误；细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞质基质是细胞新陈代谢的主要场所，C错误；蛋白质、RNA等生物大分子是通过核孔进出细胞核的，核孔对物质的运输具有选择性，因此，核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道，D正确。]
细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1．教材实验拓展
实验 名称 实验过程及结果 实验分析 实验结论
一、黑 白美 西螈 细胞 核移 植 该实验无对照组，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形成重组卵细胞进行培养作为对照组 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
二、蝾 螈受 精卵 横缢 该实验既有相互对照(有核与无核)，又有自身对照(先无核观察，后挤入细胞核) 蝾螈的细胞分裂和分化受细胞核控制
三、变 形虫 切割 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 性受细胞 核控制
四、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，可排除假根中其他物质的作用 伞藻“帽” 的形状由 细胞核控 制
2．拓展实验分析
(1)实验一中缺乏对照实验，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)实验二、三都既有相互对照，又有自身对照。实验四有相互对照。
(3)由实验二、三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。
3．细胞核与细胞质的关系
类型 存活时间 原因分析
单独的 细胞核 很快死亡 缺乏细胞质提供的营养和能量
单独的 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
2．下列有关细胞核的叙述，正确的是( )
A．与线粒体一样，细胞核也属于具有双层膜的细胞器
B．染色质和染色体是形态和成分都不相同的两种结构
C．伞藻移植实验不能充分证明细胞核控制伞藻伞帽的形状
D．变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞核是细胞代谢的主要场所
C [与线粒体一样，细胞核也具有双层膜，但细胞核不是细胞器，A错误；染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种形态，成分相同，B错误；伞藻移植实验不能充分证明伞藻伞帽的形状是由细胞核控制的，因为无法排除假根中其他物质的作用，C正确；变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质基质才是细胞代谢的主要场所，D错误。]
3．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，细胞核在假根内。科学家用伞形帽的伞藻和菊花形帽的伞藻做嫁接和核移植实验(如图1、2所示)。下列相关叙述错误的是( )
图1 伞藻嫁接实验 图2 伞藻核移植实验
A．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
B．图2中的③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽
C．图1中①②的帽形因嫁接而改变
D．题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
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，A正确；图2中的③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽，B正确；图1中①②的帽形不会因嫁接而改变，C错误；题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关，D正确。]
由于人类过度捕杀和栖息地受到破坏，苏门答腊犀牛已成为极度濒危动物，全球仅存200余头，当美国加州圣迭戈动物园里的一头苏门答腊雌犀牛快要死于疝痛的时候，科学家正在它的身边守候着，虽然他们已无法把它从死亡线上拯救回来，但他们要确保它能留下自己的“根”。
通过对材料分析可知，科学家保留下了极度濒危动物——苏门答腊雌犀牛的“根”，由此形成科学思维的学科素养。
(1)科学家保留的卵细胞中哪部分结构是该犀牛的“根”？(科学思维)
提示：细胞核。
(2)若要利用其保留下来的“根”来“复活”该犀牛，“复活”后的犀牛和原来的犀牛性状相同吗？为什么？(科学思维)
提示：不完全相同。生物体的性状不只由细胞核控制，还与环境等有关。
[课堂小结]
1．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。
2．核孔是RNA和蛋白质等生物大分子进出的通道。
3．染色质和染色体是同样的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。
4．核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关。
5．核基质是细胞核的骨架，与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建存在密切关系。
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。
1．(多选)下列关于细胞核结构的叙述，错误的是( )
A．所有细胞都有细胞核
B．不同细胞的细胞核数量和结构都是相同的
C．核孔是DNA、RNA和蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道
D．染色质的主要成分是RNA和蛋白质
ABCD [不同细胞的细胞核数量不同，如原核细胞无成形的细胞核，一般来说一个真核细胞含有一个细胞核，但有些特殊的真核细胞含有多个细胞核，有些真核细胞不含细胞核，A、B错误；核孔是RNA和蛋白质等生物大分子物质出入细胞核的通道，而DNA不能通过核孔，C错误；染色质是指细胞核内能被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成，D错误。]
2．下图为某细胞部分结构示意图。下列说法正确的是( )
A．甲是细胞中最显著的细胞器
B．甲表示核仁，与核糖体的形成有关
C．乙表示核膜，将细胞质与核内物质完全分开
D．这只能表示多细胞高等生物的细胞核
B [甲表示细胞核中的核仁，与核糖体的形成有关，不属于细胞器；乙表示核膜，没有将细胞质与细胞核完全分开，核质之间能进行频繁的物质交换和信息交流；题图可表示真核细胞的细胞核，包括单细胞低等生物，如酵母菌、草履虫等。]
3．变形虫在细胞核被移除之后仍能消化已吞噬的食物，但不能再摄取食物，也不能对外界刺激作出反应，电镜下可以观察到退化的高尔基体等细胞器。由此可以说明( )
A．细胞核是遗传信息库
B．细胞核是细胞生命活动的调控中心
C．细胞核是遗传的调控中心
D．细胞核是细胞新陈代谢的主要场所
B [由题干信息可知，移除细胞核后变形虫的生命活动受到影响，由此可说明细胞核是细胞生命活动的调控中心。]
4．下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。该图最能说明( )
A．细胞质控制着细胞的性状
B．细胞核控制着细胞的性状
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
D [蝾螈受精卵横缢为两部分，无核部分与有核部分相互对照，后来无核部分挤进细胞核后与之前自身前后对照，均说明细胞核控制着细胞的分裂和分化。]
5．下图为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题：
(1)只有在__________细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)在细胞有丝分裂过程中，[ ]__________高度螺旋化，成为__________。
(3)由图中可见[1]__________和[ ]__________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。
(4)图中[2]的功能是____________________________________________________。
[3]主要是由__________和__________组成的；核糖体的合成与图中[ ]__________有关。
[解析] (1)细胞核的有无是真核细胞与原核细胞的根本区别，只有在真核细胞中才能观察到细胞核。(2)在细胞有丝分裂过程中，染色质高度螺旋化，成为染色体。(3)内质网外连细胞质膜，内连核膜，是物质运输通道，使细胞质与核内物质的联系更密切。(4)染色质是由DNA和蛋白质组成的，是遗传物质的主要载体，染色质螺旋变粗形成染色体。核仁与核糖体的合成有关。
[答案] (1)真核 (2)3 染色质 染色体
(3)内质网 5 核膜
(4)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 DNA 蛋白质 4 核仁
课时分层作业(8) 遗传信息主要储存在细胞核中
题组一 细胞核的结构
1．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是( )
A．图中1和5的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密
B．图中2为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间的物质交换，还可以实现信息交流
C．若该细胞核内的4被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行
D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
D [图中1是内质网，2是核孔，3是染色质，4是核仁，5是核膜。核仁与核糖体RNA的合成有关，所以4被破坏将影响核糖体的形成，进而影响蛋白质的合成，C正确。细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心，并非细胞代谢中心，D错误。]
2．在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是( )
A．脂质、RNA B．氨基酸、蛋白质
C．RNA、DNA D．DNA、蛋白质
A [真核细胞中内质网是脂质合成的车间，在细胞核中RNA由DNA转录而来，A正确、C错误；氨基酸可以从细胞外直接吸收，也可以在细胞质中的代谢中转化而来，蛋白质的合成场所是核糖体，B、D错误。]
3．下列对染色质和染色体的叙述中，错误的是( )
A．所有细胞的染色体都存在于细胞核中
B．染色质和染色体的形态结构和化学成分完全相同
C．染色质或染色体的主要成分是DNA和蛋白质
D．染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中
B [染色体存在于真核细胞的细胞核中；染色质和染色体是同一物质在细胞周期中不同时期的两种存在状态，其化学组成相同，都主要由DNA和蛋白质组成；原核细胞中没有染色质或染色体，真核细胞中有染色质或染色体。]
4．核孔是细胞核与细胞质之间大分子物质运输的通道，在细胞内具有重要的功能。下列关于核孔的叙述，不正确的是( )
A．不同种类细胞的核孔数目和大小差别很大
B．细胞生长、代谢旺盛的细胞，其核孔较多
C．同种细胞在不同生理状态下核孔的大小是有变化的
D．核糖体合成的酶经过核孔进入细胞核需经过2层生物膜
D [核糖体合成的酶是蛋白质，蛋白质是大分子物质，只能通过核孔进入细胞核，故穿过0层生物膜，D项错误。]
题组二 细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
5．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．控制细胞c性状发生的遗传信息来自细胞核
B．控制细胞c性状发生的遗传信息来自细胞质
C．细胞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
A [细胞c的细胞质膜和细胞质都来自细胞b，但细胞核来自细胞a，其性状与细胞a相同，说明控制细胞c性状发生的遗传信息来自细胞核，A正确，B、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。]
题组三 尝试制作真核细胞的三维结构模型
6．尝试制作真核细胞的三维结构模型时，首先要考虑的是( )
①科学性 ②实用性 ③准确性 ④美观性
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
C [本题考查科学思维。在尝试制作真核细胞三维结构模型时，科学性、准确性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。]
7．下列关于模型的叙述，错误的是( )
A．细胞的亚显微结构模型是物理模型
B．模型要体现事物的本质和规律性的联系
C．实物模型的制作首先考虑是否美观
D．数学模型可以用公式、图表等表示
C [设计制作模型时，科学性、知识性、准确性应该是第一位的，其次才是美观与否，实用与否。]
8．(多选)下列选项中，能体现细胞的结构与功能相适应的是( )
A．代谢旺盛的细胞中核孔数目相对较多
B．变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比，提高物质交换效率
C．草履虫出现两个细胞核，保证了正常的核质比，有利于生命活动正常进行
D．核糖体合成蛋白质的模板是mRNA，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的
ABC [核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的通道，通常代谢旺盛的细胞中核孔数目较多，A正确；膜表面积与体积比越大，物质交换效率越高，变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比，因此可以提高物质交换效率，B正确；草履虫出现两个细胞核，保证了正常的核质比，有利于生命活动正常进行，C正确；核糖体合成蛋白质的模板是mRNA，mRNA主要通过核孔从细胞核到达细胞质，并未体现细胞的结构与功能相适应，D错误。]
9．如图表示某生物细胞核的结构，下列有关叙述错误的是( )
A．从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连
B．图示中有中心体，说明该生物为低等植物或动物
C．核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，核膜也具有选择透过性
D．核仁是与核糖体形成有关的细胞器
D [从题图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连，A正确；题图所示细胞中有中心体，说明该生物为低等植物或动物，B正确；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质，核膜同细胞质膜一样具有选择透过性，C正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，但不属于细胞器，D错误。]
10．心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。据此分析正确的是( )
A．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的主要场所
B．人体成熟的红细胞核孔数目很少，因此红细胞代谢较弱
C．DNA、RNA、蛋白质等大分子可以自由通过核孔进出细胞核
D．核孔可以实现核质之间的物质交换，还可以实现信息交流
D [细胞代谢的主要场所是细胞质基质，不是细胞核，A错误；人体成熟的红细胞没有细胞核，也没有核孔，B错误；核孔是RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，可以实现核质之间的物质交换，还可以实现信息交流，但DNA不能通过核孔，核孔也具有一定的选择性，C错误，D正确。]
11．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的输入和输出过程。下列有关说法正确的是( )
A．不同类型的细胞中核孔数量都相同
B．离子和小分子物质都不能通过核孔
C．大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助
D．蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核
C [不同类型的细胞中核孔数量一般不同，通常代谢旺盛的细胞中核孔数量多，A错误；核孔的运输具有选择性，部分离子和小分子物质可通过核孔，B错误；大分子物质进出核孔主要是通过核孔复合体完成的，需要载体蛋白协助，C正确；核孔是某些大分子物质(如蛋白质和RNA)进出细胞核的通道，但细胞核中的DNA不能出细胞核，D错误。]
12．(12分)如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)图甲所示为______________结构。图甲中1所示的结构由__________层磷脂分子构成。
(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”或“少”)。图甲中与细胞代谢水平相关的结构还有[ ]__________。
(3)图乙中①是__________分子。已知②的化学本质是蛋白质，则鉴定②的试剂为______________。
(4)图乙中①在动物细胞中除了在④上外，还分布在__________中。
[解析] (1)图甲可观察到核膜(双层膜结构)、染色质、核仁等结构，是在电子显微镜下观察到的细胞核的亚显微结构。(2)图甲中2所示结构是核孔，核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的通道，通常代谢旺盛的细胞，其核孔数目相对较多；图甲中与细胞代谢水平相关的结构还有核仁。(3)图乙中①表示双螺旋结构的DNA分子，鉴定②蛋白质的试剂是双缩脲试剂。(4)图乙中①DNA在动物细胞中除了在④染色体上外，还分布在线粒体中。
[答案] (共12分，除注明外，每空1分)(1)细胞核的亚显微 4
(2)核孔 多 4 核仁
(3)DNA 双缩脲试剂(2分) (4)线粒体(3分)
(教师用书独具)
1．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
B [核糖体中的RNA来自核仁，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。]
2．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)结构2主要由DNA和__________组成，后者通过[ ]__________进入细胞核内。
(3)从图中可以看出3为__________，其与____________________有关。
[解析] (1)图示结构为细胞核，细胞核存在于真核细胞中，图示中能看到核仁、核膜等结构，为亚显微结构图，只有在电子显微镜下才能看到。(2)2是染色质，主要组成成分是DNA和蛋白质。核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，蛋白质可以通过[4]核孔进入细胞核。(3)3是位于细胞核内的核仁，核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
[答案] (1)真核 电子 (2)蛋白质 4 核孔
(3)核仁 某种RNA的合成以及核糖体的形成
3．蛙成熟的未受精卵细胞具有活跃的DNA合成能力，而脑组织却没有此能力。科学家进行了如下图所示的核移植实验，请分析回答下列问题：
(1)蛙成熟的未受精卵细胞中DNA合成所需的酶是在细胞质中的__________上合成的，并通过______进入细胞核中；除此之外，细胞质还为细胞核代谢提供所需的______________等。
(2)脑细胞无核部分一段时间后最终死亡的原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)单独的细胞核不能生存的原因是_____________________________________。
(4)本实验证明了____________________________________________________。
[解析] (1)DNA合成所需酶的化学本质是蛋白质，需在核糖体上合成；酶为大分子物质，从核孔进入细胞核，核内代谢活动需细胞质提供原料及能量。(2)脑细胞无核部分因为失去了细胞核的控制，细胞质无法形成新的物质和能量，所以生活一段时间后死亡。(3)单独的细胞核不能生存的原因是缺少了细胞质，无物质和能量的供应。(4)本实验证明了细胞核与细胞质是相互依存的统一整体，细胞只有保持完整性，才能完成其复杂的生命活动。
[答案] (1)核糖体 核孔 原料及能量
(2)失去细胞核的控制，细胞质无法形成新的物质和能量
(3)无物质和能量的供应
(4)细胞质和细胞核是相互依存的统一整体
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