课时分层作业(11)
1 2 3 4 5 6 7 8
B C A B D C A CD
9．(除标注外，每空2分，共13分)(1)4(1分) 线粒体、叶绿体 (2)DNA 染色体 (3)核仁 Cd2+和Ca2+混合溶液 乙组>丙组>甲组
1．B [细胞核控制帽状体的形状，A不符合题意；晚些时候去除细胞核再移入另一种帽形伞藻的细胞核，藻体可能长出前者的帽状体，B符合题意；根据题干信息，帽状体属于伞藻的细胞质，细胞核控制帽状体的形状，说明细胞核在特定时期合成某些物质并运往细胞质发挥作用，C不符合题意；去核时间越晚，伞柄中含有的与帽状体合成相关的物质越多，帽状体形成的概率就越大长得也越完全，D不符合题意。]
2．C [若被32P标记的物质是DNA，DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质，无法达成乙组结果，A 错误；细胞核与细胞质相互依存、不可分割，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，因此，乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短，B错误；据图可知，将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内，最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性，说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质，C正确；最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性，说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核，D错误。]
3．A [①是内质网，内连核膜，外连细胞膜，在生物膜系统中面积最大，A正确；物质通过⑤核孔出入细胞核时有选择透过性，B错误；细胞核中的DNA主要分布于④染色质，细胞核中RNA主要分布于③核仁，C错误；③核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，破坏③会影响蛋白质的合成，但蛋白质合成的场所是核糖体，D错误。]
4．B [照片不是模型，A错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体，故含有色素的细胞器只有液泡，模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察，B正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞中具有双层膜结构的除了线粒体，还有细胞核，C错误；细胞分裂中染色体才会出现高度螺旋化的圆柱状或杆状，而洋葱鳞片叶外表皮细胞已经高度分化，不能进行分裂，D错误。]
5．D [内质网是膜面积很大的细胞器，它向外可连接细胞膜，向内可连接核膜，A不符合题意；根、茎、叶是植物的器官，植物的导管将根、茎、叶连在一起不能说明细胞是一个统一的整体，B不符合题意；植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流，体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能，不能体现细胞是一个统一的整体，C不符合题意；核孔使细胞核与细胞质得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输，这说明细胞在结构和功能上均体现出高度的统一性，D符合题意。]
6．C [实验①只有细胞核，细胞死亡，实验③核质重组，细胞能分裂，实验①和实验③相比，实验变量是细胞质，A正确；实验②只有细胞质细胞死亡，实验③核质重组，细胞能分裂，说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性，B正确；该实验不能证明细胞核是细胞代谢的中心，C错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统，D正确。]
7．A [原核生物没有核孔，但是也能进行正常生命活动，A错误；由图1中不同物质通过核孔的情况，有的能通过，有的不能通过，表明核孔具有选择透过性，B正确；高温会影响蛋白质的活性，从而可能导致其运输速率降低，C正确；图3和图4表明，通过核孔的物质运输具有双向性，需要相关蛋白质的参与，因此运输速率是有限的，D正确。]
8．CD [HIV-1的RNA和宿主细胞的遗传物质DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A正确；由题干信息可知，核膜可变形、内陷包裹病毒使其进入，该过程说明核膜具有流动性，B正确；HIV-1释放其遗传物质RNA后利用宿主细胞进行自我复制，说明其会影响宿主细胞的细胞核的功能，C错误；核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，但核孔对物质的进出具有选择性，核质间物质交换可通过核孔进行，D错误。]
9．(1)核膜是双层膜结构，含4层磷脂分子。细胞中具有双层膜结构的还有叶绿体和线粒体。(2)染色质是DNA的主要载体，在细胞分裂时，染色质高度螺旋化缩短变粗形成圆柱状或杆状的染色体。(3)结构②是核仁。设计实验验证Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用，要形成对照实验，已知甲组是空白对照组，乙组是Cd2+溶液的实验组，甲组与乙组对照能证明Cd2+的毒害作用。为证明Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用，还缺一个Ca2+和Cd2+混合溶液的实验组(丙组)。如果丙组核仁的破坏程度比乙组小，就证明Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用。课时分层作业(11) 细胞核的结构和功能
(本套共9小题，共30分。第1～7小题，每小题2分；第8小题3分；第9小题13分。)
题组一 细胞核的功能
1．实验发现，伞藻长出帽状体前，将位于假根的细胞核取出，其帽状体不再形成。若晚些时候去除细胞核，则只有一小部分藻体长出完整的但非常小的帽状体，而大部分藻体不长帽状体或长得不完全，且去核的时间越晚，帽状体形成的概率就越大，长得也越完全。下列哪项不是该实验的推论( )
A．假根中的细胞核是控制伞藻帽状体能否形成的根本原因
B．晚些时候去除细胞核再移入另一种帽形伞藻的细胞核，藻体长出后者的帽状体
C．细胞核在特定时期合成某些物质并运往细胞质发挥作用
D．去核时间越晚，伞柄中含有的与帽状体合成相关的物质越多
2．为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验，将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内，适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．甲组被32P标记的物质可能为DNA
B．乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C．乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D．丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
题组二 细胞核的结构
3．如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是( )
A．①是内质网，在生物膜系统中面积最大
B．物质通过⑤出入细胞核时无选择透过性
C．细胞核中的DNA和RNA主要分布于④
D．破坏③会影响蛋白质的合成，因为③是合成蛋白质的场所
4．建构模型是生物学习的常见方法，某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型，以下行为正确的是( )
A．通过讨论确定本小组制作的模型形式为物理模型，如用电子显微镜拍摄的照片
B．该细胞含有色素的细胞器只有液泡，但模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察
C．进一步细化各种细胞结构的制作，如唯一具有双层膜结构的线粒体需要与其他结构有所区分
D．分工制作各部分配件，细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状染色体
题组三 细胞是一个统一的整体
5．细胞是一个最基本的生命系统，它在结构和功能上均体现出高度的统一性。下列哪些原因能解释细胞是一个统一的整体( )
A．高尔基体是膜面积很大的细胞器，它向外可连接细胞膜，向内可连接核膜
B．植物的导管将根、茎、叶连在一起，使植物成为一个统一的整体，并将根吸收的水和无机盐输送给茎和叶
C．植物细胞可通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流
D．核孔使细胞核与细胞质得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输
6．科学家以动物受精卵为材料进行如图实验，下列相关实验分析中，错误的是( )
A．实验①和实验③相比，实验变量是细胞质
B．实验②和实验③说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性
C．该实验可以证明细胞核是细胞代谢的中心
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动
7．核孔并不是一个简单的孔洞，而是由蛋白质等共同组成的一个相对独立的复杂结构。图1～图4是相关物质通过核孔进行运输的模式图。下列关于核孔的叙述，错误的是( )
A．核孔是细胞进行正常生命活动所必需的结构
B．由图1中不同物质通过核孔的情况可知，核孔具有选择透过性
C．图2中的物质进行运输时，其运输速率在高温条件下可能会降低
D．图3、图4表明，通过核孔的物质运输具有双向性，且运输速率受限
8．(不定项)HIV-1是在全球流行的艾滋病病毒，我国科学家最新研究发现，HIV-1进入细胞后，不能通过核孔进入细胞核，但其能和核膜接触使核膜发生变形、内陷，从而形成包裹病毒的核囊泡。随后，核囊泡膜破裂，将HIV-1释放到细胞核内，HIV-1病毒在染色体附近脱去衣壳蛋白释放其遗传物质RNA，然后利用宿主细胞进行自我复制。下列与此相关的叙述，错误的是( )
A．HIV-1的RNA与宿主细胞的遗传物质的元素组成相同
B．HIV-1进入宿主细胞的细胞核依赖于核膜的流动性
C．HIV-1的RNA不影响宿主细胞的细胞核的正常功能
D．HIV-1不能通过核孔进入细胞核，说明核质间物质交换不能通过核孔进行
9．(13分)如图是桃树细胞某结构的示意图，序号表示细胞中的某些结构。请回答下列问题。
(1)结构①由________层磷脂分子组成，与其生物膜层数相同的结构有________________。
(2)③是______________的主要载体，在细胞分裂时，该物质高度螺旋化，形成圆柱状或杆状的________。
(3)结构②表示________，科学研究发现，Cd2+对桃树叶片细胞的结构②有毒害和破坏作用，而Ca2+有缓解Cd2+毒害的作用。为验证此作用，某研究小组将桃树叶片平均分成甲、乙、丙三组。甲组培养在清水中，乙组培养在等量的一定浓度的Cd2+溶液中，丙组培养在等量的一定浓度的______________________中，一段时间后观察三组叶片中结构②的破坏程度。预期结果：甲、乙、丙三组叶片中结构②的破坏程度的关系是________________(用“>”表示)。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第3节 细胞核的结构和功能
1．阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
2．实验：尝试制作真核细胞的三维结构模型。
知识点1 细胞核的功能
1．细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和______________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2．细胞核功能的探究实验
(1)美西螈核移植实验
①实验过程：该实验中，黑色美西螈提供________，白色美西螈提供____________________等结构。
②实验结果：子代美西螈全部发育成______________色。
③实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由________控制的。
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结果：a.有核的一半________，无核的一半________；b.将一个细胞核挤入无核的一半后，无核一半________。
③实验结论：细胞的分裂、分化是由_______________控制的。
(3)变形虫切割与核移植实验
①实验过程
②实验结果：a.有核一半__________、对刺激________、伸缩泡可以再生、还能生长和分裂，无核一半________、对刺激________、高尔基体和内质网退化；b.去核后生命活动丧失，加核后生命活动________。
③实验结论：变形虫的摄食、生长、分裂、再生、应激性是由________控制的。
(4)伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验过程
a．去“帽”→换柄→培养。
b．去“帽”、去核→植入核→培养。
②实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的“帽”跟提供________的伞藻的“帽”相同；在伞藻核移植实验中，新长出的“帽”跟提供________的伞藻的“帽”相同。
③实验结论：生物体形态结构的建成与________有关。
伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。
3．细胞核的功能
细胞核是遗传信息库，是________________的控制中心。
基于对真核细胞的细胞核功能及其探究实验的分析，判断下列表述是否正确。
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．细胞核是遗传物质储存和细胞代谢的主要场所，是细胞的控制中心。 ( )
3．伞藻嫁接与核移植实验证明了细胞核是生命活动的控制中心。 ( )
4．伞藻嫁接与核移植实验证明伞藻帽的形状都由细胞核控制，伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。 ( )
,探究细胞核的功能
结合教材P54～55的问题探讨和思考·讨论，分析细胞核功能探究实验的过程、结论，回答下列相关问题。
1．美西螈核移植实验中，美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定还是细胞质决定？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，完善实验设计并预测实验结果。
2．变形虫切割实验可得到什么结论？将变形虫切割并观察现象后，科学家又进行了什么操作，使实验设计更严密？
3．蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验的相似操作步骤是什么？实验结果说明了什么？
4．伞藻嫁接和核移植实验中，伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致还是与具有细胞质的伞柄一致？由此可得到什么结论？伞藻嫁接和核移植实验中哪个实验更有说服力？
5．根据以上实验和资料，总结细胞核的功能。
[深化归纳]
1．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。
2．关于细胞核的易错点
(1)有些真核细胞有2个细胞核，如双小核草履虫；有的有多个核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。
(2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞；人工去核的细胞一般不能存活太久。
(3)细胞核并不是细胞代谢中心，而是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
1．伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在假根内，再生能力强。科学家利用伞藻进行了嫁接实验(过程如图)，下列相关叙述错误的是( )
A．根据第一次嫁接长出中间型“帽”，推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关
B．如果第二次长出的“帽”形态为菊花形帽，则可能是假根中细胞核作用的结果
C．通过上述两次实验可完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响
D．中间形态“帽”的形成，说明伞藻“帽”是伞藻柄和假根共同作用的结果
2．细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)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)则停止分裂，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。下列叙述不正确的是( )
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①结果说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质
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．该实验说明细胞核是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心
知识点2 细胞核的结构
1．细胞核的结构
(P56旁栏思考)一般来说，同一生物体所有细胞核内的遗传信息都是相同的，请分析原因。
2．细胞在生命系统中的地位
(1)结构特点
①结构复杂而精巧。
②各组分之间__________成为一个统一的整体。
(2)形成的原因
①几十亿年________的产物。
②是____________长期相互作用的结果。
(3)地位
①生物体________的基本单位。
②____________________的基本单位。
3．建构模型
(1)概念：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____________的描述。
(2)类型：________、________、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的________________模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
基于对细胞核结构的认识，判断下列表述是否正确。
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。 ( )
2．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。 ( )
3．细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。 ( )
4．细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动。 ( )
5．DNA双螺旋结构模型属于物理模型。 ( )
探讨细胞核的各组分的结构特点
材料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。2022年1月11日，中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组联合北京大学张传茂课题组等，在爪蟾核孔复合体外环结构研究方面取得了最新成果。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。
材料2 如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。
1．大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？
2．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？
3．分析材料2的实验过程可得出什么结论？
[深化归纳]
1．染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不同点 存在时期 分裂间期 分裂期
形态 细丝状 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 遗传信息的主要载体
关系 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系：染色质染色体
2．细胞核与DNA的关系
3．细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构，大多呈球形或椭圆形。通常一个，也有两个或多个的。下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A．在电镜下观察原核细胞，可以看到细胞核的主要结构由a、b、d和e组成
B．胰岛B细胞(能分泌胰岛素)比口腔上皮细胞的核仁大、核孔数目多
C．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的中心
D．c主要成分是蛋白质和核酸，与真核细胞分裂有关
4．核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构，某科研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
与细胞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
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实现的，而不是通过核孔。
(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．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出的通道。
2．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，主要成分是DNA和蛋白质。
3．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
5．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。
6．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，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
1．下列关于教材中细胞核功能的相关实验的叙述，正确的是 ( )
A．变形虫切割实验主要说明细胞核可控制变形虫的细胞分裂
B．蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂离不开细胞核的控制
C．黑白美西螈核移植实验重组细胞中的遗传物质仅来自细胞质
D．伞藻嫁接和核移植实验说明伞藻的生长只受细胞核控制
2．(链接P56图3-10)下图为细胞内某结构的模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．②中储存着细胞中大部分的遗传信息
B．③在细胞不同时期有两种存在状态
C．④在原核细胞中的数量少于真核细胞
D．⑥可以存在于所有真核生物细胞中
3．(链接P57探究·实践)在“尝试制作真核细胞三维结构模型”活动中，某小组打算用橡皮泥等材料制作胰岛B细胞的结构模型。下列想法中不合理的是( )
A．制作细胞模型时，科学性应该是第一位的
B．制作该模型可以用不同颜色区分不同的结构
C．该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达
D．细胞中核糖体数量较多并全部附着在内质网上
4．Seh1蛋白是核孔的重要组成成分，能够控制核质之间的物质交换和信息交流。研究发现，随着小鼠年龄的增长，小鼠神经细胞 Seh1蛋白的表达量明显减少。下列相关叙述正确的是( )
A．Seh1蛋白是在核仁中由氨基酸脱水缩合形成的
B．核中 DNA 通过 Seh1 蛋白进入细胞质中
C．细胞代谢的中心是细胞核
D．随着小鼠年龄的增长，神经细胞核质之间的信息交流减慢
5．为了增强对细胞核结构整体性的理解，某同学以DNA为核心做的细胞核概念模型如图所示。回答下列问题：
(1)核膜共具有________层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA的分布提供稳定的环境。
(2)科学家分离细胞核，然后离心收集染色质进行生化分析，确定染色质的主要成分是DNA和________。在不同的细胞分裂时期中，染色质和染色体能够发生相互转化，这一现象说明染色质和染色体的关系是__________________________
_____________________________________________________________________。
(3)生物大分子进出细胞核主要是通过核膜上的________结构，它可以实现核质之间频繁的物质交换和____________。
(4)蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，可以占到细胞核体积的25%；不具有蛋白质合成功能的细胞如休眠的植物细胞，核仁很小。这一现象表明核仁与____________有关。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共89张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
课标
要求
1．阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
2．实验：尝试制作真核细胞的三维结构模型。
知识点1 细胞核的功能
1．细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和________________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
哺乳动物成熟的红细胞
2．细胞核功能的探究实验
(1)美西螈核移植实验
①实验过程：该实验中，黑色美西螈提供_________，白色美西螈提供__________________等结构。
②实验结果：子代美西螈全部发育成___色。
③实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由_________控制的。
细胞核
细胞质、细胞膜
黑
细胞核
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结果：a．有核的一半________，无核的一半___________；b．将一个细胞核挤入无核的一半后，无核一半____________。
③实验结论：细胞的分裂、分化是由_________控制的。
能分裂
停止分裂
开始分裂
细胞核
(3)变形虫切割与核移植实验
①实验过程
②实验结果：a．有核一半____________、对刺激_________、伸缩泡可以再生、还能生长和分裂，无核一半____________、对刺激_________、高尔基体和内质网退化；b．去核后生命活动丧失，加核后生命活动______。
③实验结论：变形虫的摄食、生长、分裂、再生、应激性是由_________控制的。
照样摄食
有反应
不能摄食
无反应
恢复
细胞核
(4)伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验过程
a．去“帽”→换柄→培养。
b．去“帽”、去核→植入核→培养。
②实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的“帽”跟提供______的伞藻的“帽”相同；在伞藻核移植实验中，新长出的“帽”跟提供_________的伞藻的“帽”相同。
③实验结论：生物体形态结构的建成与_________有关。
假根
细胞核
细胞核
伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。
提示：排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证细胞核的作用。
3．细胞核的功能
细胞核是遗传信息库，是_________________的控制中心。
细胞代谢和遗传
基于对真核细胞的细胞核功能及其探究实验的分析，判断下列表述是否正确。
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。 ( )
提示：极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，真核细胞一般都有细胞核，细胞核是细胞生命活动所必需的。
×
2．细胞核是遗传物质储存和细胞代谢的主要场所，是细胞的控制中心。 ( )
提示：细胞质基质是细胞代谢的主要场所。
3．伞藻嫁接与核移植实验证明了细胞核是生命活动的控制中心。 ( )
提示：伞藻的相关实验证明了伞藻帽的形状由细胞核控制。
×
×
4．伞藻嫁接与核移植实验证明伞藻帽的形状都由细胞核控制，伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。 ( )
提示：伞藻的嫁接与核移植实验并未证明其他性状也都是由细胞核控制的。
×
任务一 探究细胞核的功能
结合教材P54～55的问题探讨和思考·讨论，分析细胞核功能探究实验的过程、结论，回答下列相关问题。
1．美西螈核移植实验中，美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定还是细胞质决定？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，完善实验设计并预测实验结果。
提示：美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定。该实验无对照组，对照组可设置为将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中，移植后发育长大的美西螈全为白色。
2．变形虫切割实验可得到什么结论？将变形虫切割并观察现象后，科学家又进行了什么操作，使实验设计更严密？
提示：变形虫的生命活动(摄食、应激性、生长和分裂等)由细胞核控制。用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出，这一半的行为会像无核的一半一样，如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核，各种生命活动又会恢复，能进一步说明细胞核对变形虫生命活动的控制(即自身前后对照实验)。
3．蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验的相似操作步骤是什么？实验结果说明了什么？
提示：都以细胞核的有无为变量设置了相互对照与自身对照。从实验结果分析，细胞核的有无影响了细胞的分裂、分化、生长、对外界刺激的反应、摄食等生命活动。两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。
4．伞藻嫁接和核移植实验中，伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致还是与具有细胞质的伞柄一致？由此可得到什么结论？伞藻嫁接和核移植实验中哪个实验更有说服力？
提示：伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致。结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。伞藻核移植实验更有说服力，因为伞藻核移植实验可排除假根中其他物质(细胞质)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。
5．根据以上实验和资料，总结细胞核的功能。
提示：细胞的新陈代谢和多种可遗传的性状是由细胞核控制的，即细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
[深化归纳]
1．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。
2．关于细胞核的易错点
(1)有些真核细胞有2个细胞核，如双小核草履虫；有的有多个核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。
(2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞；人工去核的细胞一般不能存活太久。
(3)细胞核并不是细胞代谢中心，而是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
1．伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在假根内，再生能力强。科学家利用伞藻进行了嫁接实验(过程如图)，下列相关叙述错误的是( )
A．根据第一次嫁接长出中间型“帽”，推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关
B．如果第二次长出的“帽”形态为菊花形帽，则可能是假根中细胞核作用的结果
C．通过上述两次实验可完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响
D．中间形态“帽”的形成，说明伞藻“帽”是伞藻柄和假根共同作用的结果
√
C [第一次嫁接后长出中间型“帽”，因为细胞核在假根内，而嫁接后“帽”不是单纯的菊花形或伞形，所以可以推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关，A正确；第二次去掉新长的“帽”后，如果长出菊花形帽，有可能是假根中细胞核作用的结果，B正确；仅通过这两次实验不能完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响，因为实验中并没有专门针对细胞质进行单独的研究等操作，C错误；中间形态“帽”的形成说明“帽”的形态不是由单一的柄或者假根决定的，是伞藻柄和假根共同作用的结果，D正确。]
2．细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)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)则停止分裂，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。下列叙述不正确的是( )
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①结果说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质
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．该实验说明细胞核是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心
√
D [有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；实验①中，a部分相当于去核，只有细胞质，但是细胞不分裂，说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质，B正确；实验②中，a部分挤入细胞核，与实验①中的a部分形成前后自身对照，C正确；该实验未能说明细胞核是遗传信息库以及细胞核是代谢和遗传的控制中心，D错误。]
知识点2 细胞核的结构
1．细胞核的结构
双层
细胞质
RNA
核糖体
DNA和蛋白质
DNA
核质
信息
(P56旁栏思考)一般来说，同一生物体所有细胞核内的遗传信息都是相同的，请分析原因。
提示：同一生物体内的所有体细胞都来自受精卵的分裂，因而其细胞核内的遗传信息是一样的。
2．细胞在生命系统中的地位
(1)结构特点
①结构复杂而精巧。
②各组分之间____________成为一个统一的整体。
(2)形成的原因
①几十亿年______的产物。
②是_______________长期相互作用的结果。
分工合作
进化
生物与环境
(3)地位
①生物体______的基本单位。
②____________________的基本单位。
3．建构模型
(1)概念：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_______________的描述。
(2)类型：____________、____________、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的_______________模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
结构
生物体代谢和遗传
简化的概括性
物理模型
概念模型
DNA双螺旋结构
基于对细胞核结构的认识，判断下列表述是否正确。
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。 ( )
提示：核孔具有选择性，DNA不能进出，蛋白质的进入也是有选择的。
2．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。 ( )
提示：染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
×
×
3．细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。 ( )
提示：原核细胞中有核糖体，无核仁。
4．细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动。 ( )
5．DNA双螺旋结构模型属于物理模型。 ( )
×
√
√
任务二 探讨细胞核的各组分的结构特点
材料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。2022年1月11日，中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组联合北京大学张传茂课题组等，在爪蟾核孔复合体外环结构研究方面取得了最新成果。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。
材料2 如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。
1．大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？
提示：不是。核孔也具有选择性，如核内合成的RNA可以通过核孔到细胞质中，但是DNA和染色质就不能通过核孔到细胞质中。
2．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。
3．分析材料2的实验过程可得出什么结论？
提示：放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中。
[深化归纳]
1．染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不同点 存在时期 分裂间期 分裂期
形态 细丝状 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 遗传信息的主要载体
染色质 染色体
关系 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系：
染色质 染色体
2．细胞核与DNA的关系
√
3．细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构。大多呈球形或椭圆形。通常一个，也有两个或多个的。下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A．在电镜下观察原核细胞，可以看到细胞核的主要结构由a、b、d和e组成
B．胰岛B细胞(能分泌胰岛素)比口腔上皮细胞的核仁大、核孔数目多
C．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的中心
D．c主要成分是蛋白质和核酸，与真核细胞分裂有关
B [原核细胞无细胞核，其拟核无a染色质、b核仁、d核膜和e核孔，A错误；胰岛B细胞与口腔上皮细胞相比，前者能合成与分泌胰岛素(分泌蛋白)，而口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱，因此胰岛B细胞中的核仁大、核孔数目多，B正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，代谢中心是细胞质基质，C错误；c为中心体，其主要成分是蛋白质，与细胞分裂有关，D错误。]
√
4．核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构，某科研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”并稳定融合在与细胞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
A [核膜为双层膜结构，且外膜与内质网膜相连，A正确；核孔复合物(NPC)是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，但其控制物质的进出具有选择透过性，B错误；核糖体上合成蛋白质的过程以氨基酸为原料，核孔复合物(NPC)是核膜结构，C错误；哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，因此不含NPC，D错误。]
易错警示 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实现的，而不是通过核孔。
(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．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。核孔是RNA和蛋
白质等大分子进出的通道。
2．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，主要成分是DNA和蛋白质。
3．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
5．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。
6．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，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
课堂检测 素养测评
√
1．下列关于教材中细胞核功能的相关实验的叙述，正确的是
( )
A．变形虫切割实验主要说明细胞核可控制变形虫的细胞分裂
B．蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂离不开细胞核的控制
C．黑白美西螈核移植实验重组细胞中的遗传物质仅来自细胞质
D．伞藻嫁接和核移植实验说明伞藻的生长只受细胞核控制
B [变形虫切割实验主要说明变形虫的生命活动受细胞核控制，A错误；蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂离不开细胞核的控制，B正确；重组细胞中的遗传物质主要分布在细胞核中，但细胞质中也含有遗传物质，C错误；伞藻嫁接和核移植实验说明伞藻“帽”的形状受细胞核控制，D错误。]
√
2．(链接P56图3-10)下图为细胞内某结构的模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．②中储存着细胞中大部分的遗传信息
B．③在细胞不同时期有两种存在状态
C．④在原核细胞中的数量少于真核细胞
D．⑥可以存在于所有真核生物细胞中
B [②为核仁，细胞中大部分的遗传信息储存在③所示的染色质中，A错误；③为染色质，染色质是极细的丝状物，细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体，细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在重新形成的细胞核里，B正确；④为核孔，原核生物没有核孔，C错误；⑥为内质网，哺乳动物成熟的红细胞中没有该细胞器，D错误。]
√
3．(链接P57探究·实践)在“尝试制作真核细胞三维结构模型”活动中，某小组打算用橡皮泥等材料制作胰岛B细胞的结构模型。下列想法中不合理的是( )
A．制作细胞模型时，科学性应该是第一位的
B．制作该模型可以用不同颜色区分不同的结构
C．该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达
D．细胞中核糖体数量较多并全部附着在内质网上
D [在设计并制作细胞模型时，科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否，A合理；真实的细胞颜色并不鲜艳，但是同学们可以用不同的颜色区分不同的细胞结构，使细胞各部分的结构特点更突出，便于观察，可见制作细胞模型可以用不同颜色区分不同的结构，B合理；胰岛B细胞具有分泌功能，该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达，C合理；细胞中核糖体数量较多，一部分游离于细胞质基质中，一部分附着在内质网上，D不合理。]
√
4．Seh1蛋白是核孔的重要组成成分，能够控制核质之间的物质交换和信息交流。研究发现，随着小鼠年龄的增长，小鼠神经细胞 Seh1蛋白的表达量明显减少。下列相关叙述正确的是( )
A．Seh1蛋白是在核仁中由氨基酸脱水缩合形成的
B．核中 DNA 通过 Seh1 蛋白进入细胞质中
C．细胞代谢的中心是细胞核
D．随着小鼠年龄的增长，神经细胞核质之间的信息交流减慢
D [蛋白质的合成场所在核糖体，Seh1蛋白在核糖体上合成，A错误；核中DNA不能进入细胞质中，B错误；细胞代谢的中心是细胞质基质，细胞代谢的控制中心是细胞核，C错误；小鼠年龄增大，Seh1蛋白的含量减少，核质之间的信息交流减慢，D正确。]
5．为了增强对细胞核结构整体性的理解，某同学以DNA为核心做的细胞核概念模型如图所示。回答下列问题：
(1)核膜共具有______层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA的分布提供稳定的环境。
两
(2)科学家分离细胞核，然后离心收集染色质进行生化分析，确定染色质的主要成分是DNA和________。在不同的细胞分裂时期中，染色质和染色体能够发生相互转化，这一现象说明染色质和染色体的关系是__________________________________________。
(3)生物大分子进出细胞核主要是通过核膜上的________结构，它可以实现核质之间频繁的物质交换和____________。
(4)蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，可以占到细胞核体积的25%；不具有蛋白质合成功能的细胞如休眠的植物细胞，核仁很小。这一现象表明核仁与____________有关。
蛋白质
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
核孔
信息交流
核糖体的形成
[解析] (1)磷脂双分子层是膜的基本支架，核膜具有双层膜结构，共两层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA 的分布提供稳定的环境。(2)染色质的主要成分是 DNA和蛋白质，染色质是极细的丝状物。细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在重新形成的细胞核里。因此，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。(3)核膜上的核孔，是蛋白质等生物大分子物质选择性地进出细胞核的通道，它可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(4)核糖体是蛋白质合成的场所。蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，而不具有蛋白质合成功能的细胞则核仁很小，据此可推测，核仁与核糖体的形成有关。
课时分层作业(11) 细胞核的结构和功能
题号
1
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2
4
6
8
7
9
题组一 细胞核的功能
1．实验发现，伞藻长出帽状体前，将位于假根的细胞核取出，其帽状体不再形成。若晚些时候去除细胞核，则只有一小部分藻体长出完整的但非常小的帽状体，而大部分藻体不长帽状体或长得不完全，且去核的时间越晚，帽状体形成的概率就越大，长得也越完全。下列哪项不是该实验的推论( )
A．假根中的细胞核是控制伞藻帽状体能否形成的根本原因
B．晚些时候去除细胞核再移入另一种帽形伞藻的细胞核，藻体长出后者的帽状体
C．细胞核在特定时期合成某些物质并运往细胞质发挥作用
D．去核时间越晚，伞柄中含有的与帽状体合成相关的物质越多
题号
1
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9
√
B [细胞核控制帽状体的形状，A不符合题意；晚些时候去除细胞核再移入另一种帽形伞藻的细胞核，藻体可能长出前者的帽状体，B符合题意；根据题干信息，帽状体属于伞藻的细胞质，细胞核控制帽状体的形状，说明细胞核在特定时期合成某些物质并运往细胞质发挥作用，C不符合题意；去核时间越晚，伞柄中含有的与帽状体合成相关的物质越多，帽状体形成的概率就越大长得也越完全，D不符合题意。]
题号
1
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9
√
2．为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验，将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内，适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．甲组被32P标记的物质可能为DNA
B．乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C．乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D．丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
题号
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C [若被32P标记的物质是DNA，DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质，无法达成乙组结果，A 错误；细胞核与细胞质相互依存、不可分割，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，因此，乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短，B错误；据图可知，将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内，最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性，说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质，C正确；最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性，说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核，D错误。]
题号
1
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√
题组二 细胞核的结构
3．如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是( )
A．①是内质网，在生物膜系统中面积最大
B．物质通过⑤出入细胞核时无选择透过性
C．细胞核中的DNA和RNA主要分布于④
D．破坏③会影响蛋白质的合成，因为③是合成蛋白质的场所
题号
1
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9
A [①是内质网，内连核膜，外连细胞膜，在生物膜系统中面积最大，A正确；物质通过⑤核孔出入细胞核时有选择透过性，B错误；细胞核中的DNA主要分布于④染色质，细胞核中RNA主要分布于③核仁，C错误；③核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，破坏③会影响蛋白质的合成，但蛋白质合成的场所是核糖体，D错误。]
题号
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7
9
√
4．建构模型是生物学习的常见方法，某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型，以下行为正确的是( )
A．通过讨论确定本小组制作的模型形式为物理模型，如用电子显微镜拍摄的照片
B．该细胞含有色素的细胞器只有液泡，但模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察
C．进一步细化各种细胞结构的制作，如唯一具有双层膜结构的线粒体需要与其他结构有所区分
D．分工制作各部分配件，细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状染色体
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [照片不是模型，A错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体，故含有色素的细胞器只有液泡，模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察，B正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞中具有双层膜结构的除了线粒体，还有细胞核，C错误；细胞分裂中染色体才会出现高度螺旋化的圆柱状或杆状，而洋葱鳞片叶外表皮细胞已经高度分化，不能进行分裂，D错误。]
题号
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9
√
题组三 细胞是一个统一的整体
5．细胞是一个最基本的生命系统，它在结构和功能上均体现出高度的统一性。下列哪些原因能解释细胞是一个统一的整体( )
A．高尔基体是膜面积很大的细胞器，它向外可连接细胞膜，向内可连接核膜
B．植物的导管将根、茎、叶连在一起，使植物成为一个统一的整体，并将根吸收的水和无机盐输送给茎和叶
C．植物细胞可通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流
D．核孔使细胞核与细胞质得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输
题号
1
3
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D [内质网是膜面积很大的细胞器，它向外可连接细胞膜，向内可连接核膜，A不符合题意；根、茎、叶是植物的器官，植物的导管将根、茎、叶连在一起不能说明细胞是一个统一的整体，B不符合题意；植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流，体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能，不能体现细胞是一个统一的整体，C不符合题意；核孔使细胞核与细胞质得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输，这说明细胞在结构和功能上均体现出高度的统一性，D符合题意。]
题号
1
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7
9
√
6．科学家以动物受精卵为材料进行如图实验，下列相关实验分析中，错误的是( )
A．实验①和实验③相比，实验变量是细胞质
B．实验②和实验③说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性
C．该实验可以证明细胞核是细胞代谢的中心
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动
题号
1
3
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9
C [实验①只有细胞核，细胞死亡，实验③核质重组，细胞能分裂，实验①和实验③相比，实验变量是细胞质，A正确；实验②只有细胞质细胞死亡，实验③核质重组，细胞能分裂，说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性，B正确；该实验不能证明细胞核是细胞代谢的中心，C错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统，D正确。]
题号
1
3
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9
7．核孔并不是一个简单的孔洞，而是由蛋白质等共同组成的一个相对独立的复杂结构。图1～图4是相关物质通过核孔进行运输的模式图。下列关于核孔的叙述，错误的是( )
题号
1
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5
2
4
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8
7
9
A．核孔是细胞进行正常生命活动所必需的结构
B．由图1中不同物质通过核孔的情况可知，核孔具有选择透过性
C．图2中的物质进行运输时，其运输速率在高温条件下可能会降低
D．图3、图4表明，通过核孔的物质运输具有双向性，且运输速率受限
√
题号
1
3
5
2
4
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7
9
A [原核生物没有核孔，但是也能进行正常生命活动，A错误；由图1中不同物质通过核孔的情况，有的能通过，有的不能通过，表明核孔具有选择透过性，B正确；高温会影响蛋白质的活性，从而可能导致其运输速率降低，C正确；图3和图4表明，通过核孔的物质运输具有双向性，需要相关蛋白质的参与，因此运输速率是有限的，D正确。]
题号
1
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9
8．(不定项)HIV-1是在全球流行的艾滋病病毒，我国科学家最新研究发现，HIV-1进入细胞后，不能通过核孔进入细胞核，但其能和核膜接触使核膜发生变形、内陷，从而形成包裹病毒的核囊泡。随后，核囊泡膜破裂，将HIV-1释放到细胞核内，HIV-1病毒在染色体附近脱去衣壳蛋白释放其遗传物质RNA，然后利用宿主细胞进行自我复制。下列与此相关的叙述，错误的是( )
A．HIV-1的RNA与宿主细胞的遗传物质的元素组成相同
B．HIV-1进入宿主细胞的细胞核依赖于核膜的流动性
C．HIV-1的RNA不影响宿主细胞的细胞核的正常功能
D．HIV-1不能通过核孔进入细胞核，说明核质间物质交换不能通过核孔进行
题号
1
3
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7
9
√
√
CD [HIV-1的RNA和宿主细胞的遗传物质DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A正确；由题干信息可知，核膜可变形、内陷包裹病毒使其进入，该过程说明核膜具有流动性，B正确；HIV-1释放其遗传物质RNA后利用宿主细胞进行自我复制，说明其会影响宿主细胞的细胞核的功能，C错误；核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，但核孔对物质的进出具有选择性，核质间物质交换可通过核孔进行，D错误。]
题号
1
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9
9．(13分)如图是桃树细胞某结构的示意图，序号表示细胞中的某些结构。请回答下列问题。
题号
1
3
5
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9
(1)结构①由________层磷脂分子组成，与其生物膜层数相同的结构有________________。
(2)③是______________的主要载体，在细胞分裂时，该物质高度螺旋化，形成圆柱状或杆状的________。
4(1分)
线粒体、叶绿体
DNA
染色体
(3)结构②表示________，科学研究发现，Cd2+对桃树叶片细胞的结构②有毒害和破坏作用，而Ca2+有缓解Cd2+毒害的作用。为验证此作用，某研究小组将桃树叶片平均分成甲、乙、丙三组。甲组培养在清水中，乙组培养在等量的一定浓度的Cd2+溶液中，丙组培养在等量的一定浓度的____________________中，一段时间后观察三组叶片中结构②的破坏程度。预期结果：甲、乙、丙三组叶片中结构②的破坏程度的关系是________________(用“>”表示)。
题号
1
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9
核仁
Cd2+和Ca2+混合溶液
乙组>丙组>甲组
[解析] (1)核膜是双层膜结构，含4层磷脂分子。细胞中具有双层膜结构的还有叶绿体和线粒体。(2)染色质是DNA的主要载体，在细胞分裂时，染色质高度螺旋化缩短变粗形成圆柱状或杆状的染色体。(3)结构②是核仁。设计实验验证Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用，要形成对照实验，已知甲组是空白对照组，乙组是Cd2+溶液的实验组，甲组与乙组对照能证明Cd2+的毒害作用。为证明Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用，还缺一个Ca2+和Cd2+混合溶液的实验组(丙组)。如果丙组核仁的破坏程度比乙组小，就证明Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用。
题号
1
3
5
2
4
6
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9
(教师用书独具)
1．核膜是细胞核的边界，它由内外两层平行的单位膜组成。在内外膜之间有间隙，核的内外膜在一些位点上融合形成环状开口，称为核孔，其中的中央栓由蛋白质复合物形成，保障了细胞核内外的物质平衡。核纤层与稳定间期染色质形态、空间结构等密切相关，其结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．核膜的基本支架是磷脂双分子层
B．核纤层向内可与染色质特定的区段结合
C．DNA分子可以通过中央栓运出细胞核
D．外核膜有些部位与内质网相连
√
C [核膜具有双层膜，其基本支架是磷脂双分子层，A正确；核纤层与稳定间期染色质形态、空间结构等密切相关，由此推知，其可与染色质的特定区段结合，B正确；DNA不能通过核孔出细胞核，C错误；外核膜有些部位与内质网相连，有利于物质的运输，D正确。]
√
2．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，能控制蛋白质的合成
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，核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关。]
3．核小体是染色质的结构单位，每个核小体由含180～200个碱基对的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。下列相关叙述和推测不合理的是( )
A．染色质与染色体的组成成分和空间结构明显不同
B．一条染色质由多个核小体组成，分布于细胞核内
C．核小体有利于压缩核DNA分子长度以储存大量遗传信息
D．组蛋白与DNA结合成核小体有利于维持DNA分子的稳定
√
A [染色质与染色体是同一物质在不同时期的不同形态，故组成成分相同，都是由 DNA和蛋白质组成，空间结构不同，A不合理；核小体是染色质的结构单位，所以一条染色质由多个核小体组成，分布于细胞核内，B合理；核小体的存在使得DNA 缠绕在组蛋白上，有利于压缩核DNA分子长度，从而储存大量遗传信息，C合理；组蛋白与DNA结合成核小体，能够对DNA起到保护和稳定的作用，有利于维持DNA分子的稳定，D合理。]
4．(不定项)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进行重新合成和加工
D．核仁既能参与形成核糖体，又能参与修复错误折叠的蛋白质
√
√
√
ABD [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正确；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；据题意知，错误折叠的蛋白质在核仁中暂时储存，条件适宜时再被重新折叠并从核仁中释放，故核仁并不重新合成错误折叠的蛋白质，C错误；核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，根据题意，核仁也能参与修复错误折叠的蛋白质，D正确。]第3节 细胞核的结构和功能
1．阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
2．实验：尝试制作真核细胞的三维结构模型。
知识点1 细胞核的功能
1．细胞核的分布
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，真核细胞都有细胞核。
2．细胞核功能的探究实验
(1)美西螈核移植实验
①实验过程：该实验中，黑色美西螈提供细胞核，白色美西螈提供细胞质、细胞膜等结构。
②实验结果：子代美西螈全部发育成黑色。
③实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的。
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结果：a．有核的一半能分裂，无核的一半停止分裂；b．将一个细胞核挤入无核的一半后，无核一半开始分裂。
③实验结论：细胞的分裂、分化是由细胞核控制的。
(3)变形虫切割与核移植实验
①实验过程
②实验结果：a．有核一半照样摄食、对刺激有反应、伸缩泡可以再生、还能生长和分裂，无核一半不能摄食、对刺激无反应、高尔基体和内质网退化；b．去核后生命活动丧失，加核后生命活动恢复。
③实验结论：变形虫的摄食、生长、分裂、再生、应激性是由细胞核控制的。
(4)伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验过程
a．去“帽”→换柄→培养。
b．去“帽”、去核→植入核→培养。
②实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的“帽”跟提供假根的伞藻的“帽”相同；在伞藻核移植实验中，新长出的“帽”跟提供细胞核的伞藻的“帽”相同。
③实验结论：生物体形态结构的建成与细胞核有关。
伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。
提示：排除了假根中其他物质对实验结果的影响，进一步验证细胞核的作用。
3．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。
基于对真核细胞的细胞核功能及其探究实验的分析，判断下列表述是否正确。
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。 (×)
提示：极少数细胞由于特殊的功能无细胞核，真核细胞一般都有细胞核，细胞核是细胞生命活动所必需的。
2．细胞核是遗传物质储存和细胞代谢的主要场所，是细胞的控制中心。 (×)
提示：细胞质基质是细胞代谢的主要场所。
3．伞藻嫁接与核移植实验证明了细胞核是生命活动的控制中心。 (×)
提示：伞藻的相关实验证明了伞藻帽的形状由细胞核控制。
4．伞藻嫁接与核移植实验证明伞藻帽的形状都由细胞核控制，伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。 (×)
提示：伞藻的嫁接与核移植实验并未证明其他性状也都是由细胞核控制的。
探究细胞核的功能
结合教材P54～55的问题探讨和思考·讨论，分析细胞核功能探究实验的过程、结论，回答下列相关问题。
1．美西螈核移植实验中，美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定还是细胞质决定？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，完善实验设计并预测实验结果。
提示：美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定。该实验无对照组，对照组可设置为将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中，移植后发育长大的美西螈全为白色。
2．变形虫切割实验可得到什么结论？将变形虫切割并观察现象后，科学家又进行了什么操作，使实验设计更严密？
提示：变形虫的生命活动(摄食、应激性、生长和分裂等)由细胞核控制。用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出，这一半的行为会像无核的一半一样，如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核，各种生命活动又会恢复，能进一步说明细胞核对变形虫生命活动的控制(即自身前后对照实验)。
3．蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验的相似操作步骤是什么？实验结果说明了什么？
提示：都以细胞核的有无为变量设置了相互对照与自身对照。从实验结果分析，细胞核的有无影响了细胞的分裂、分化、生长、对外界刺激的反应、摄食等生命活动。两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。
4．伞藻嫁接和核移植实验中，伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致还是与具有细胞质的伞柄一致？由此可得到什么结论？伞藻嫁接和核移植实验中哪个实验更有说服力？
提示：伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致。结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。伞藻核移植实验更有说服力，因为伞藻核移植实验可排除假根中其他物质(细胞质)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。
5．根据以上实验和资料，总结细胞核的功能。
提示：细胞的新陈代谢和多种可遗传的性状是由细胞核控制的，即细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
[深化归纳]
1．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。
2．关于细胞核的易错点
(1)有些真核细胞有2个细胞核，如双小核草履虫；有的有多个核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。
(2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞；人工去核的细胞一般不能存活太久。
(3)细胞核并不是细胞代谢中心，而是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
1．伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在假根内，再生能力强。科学家利用伞藻进行了嫁接实验(过程如图)，下列相关叙述错误的是( )
A．根据第一次嫁接长出中间型“帽”，推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关
B．如果第二次长出的“帽”形态为菊花形帽，则可能是假根中细胞核作用的结果
C．通过上述两次实验可完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响
D．中间形态“帽”的形成，说明伞藻“帽”是伞藻柄和假根共同作用的结果
C [第一次嫁接后长出中间型“帽”，因为细胞核在假根内，而嫁接后“帽”不是单纯的菊花形或伞形，所以可以推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关，A正确；第二次去掉新长的“帽”后，如果长出菊花形帽，有可能是假根中细胞核作用的结果，B正确；仅通过这两次实验不能完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响，因为实验中并没有专门针对细胞质进行单独的研究等操作，C错误；中间形态“帽”的形成说明“帽”的形态不是由单一的柄或者假根决定的，是伞藻柄和假根共同作用的结果，D正确。]
2．细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)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)则停止分裂，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。下列叙述不正确的是( )
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①结果说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质
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．该实验说明细胞核是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心
D [有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；实验①中，a部分相当于去核，只有细胞质，但是细胞不分裂，说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质，B正确；实验②中，a部分挤入细胞核，与实验①中的a部分形成前后自身对照，C正确；该实验未能说明细胞核是遗传信息库以及细胞核是代谢和遗传的控制中心，D错误。]
知识点2 细胞核的结构
1．细胞核的结构
(P56旁栏思考)一般来说，同一生物体所有细胞核内的遗传信息都是相同的，请分析原因。
提示：同一生物体内的所有体细胞都来自受精卵的分裂，因而其细胞核内的遗传信息是一样的。
2．细胞在生命系统中的地位
(1)结构特点
①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)形成的原因
①几十亿年进化的产物。
②是生物与环境长期相互作用的结果。
(3)地位
①生物体结构的基本单位。
②生物体代谢和遗传的基本单位。
3．建构模型
(1)概念：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。
(2)类型：物理模型、概念模型、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
基于对细胞核结构的认识，判断下列表述是否正确。
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。 (×)
提示：核孔具有选择性，DNA不能进出，蛋白质的进入也是有选择的。
2．染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。 (×)
提示：染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
3．细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。 (×)
提示：原核细胞中有核糖体，无核仁。
4．细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动。 (√)
5．DNA双螺旋结构模型属于物理模型。 (√)
探讨细胞核的各组分的结构特点
材料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。2022年1月11日，中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组联合北京大学张传茂课题组等，在爪蟾核孔复合体外环结构研究方面取得了最新成果。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。
材料2 如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。
1．大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？
提示：不是。核孔也具有选择性，如核内合成的RNA可以通过核孔到细胞质中，但是DNA和染色质就不能通过核孔到细胞质中。
2．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。
3．分析材料2的实验过程可得出什么结论？
提示：放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中。
[深化归纳]
1．染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不同点 存在时期 分裂间期 分裂期
形态 细丝状 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 遗传信息的主要载体
关系 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系：染色质染色体
2．细胞核与DNA的关系
3．细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构。大多呈球形或椭圆形。通常一个，也有两个或多个的。下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A．在电镜下观察原核细胞，可以看到细胞核的主要结构由a、b、d和e组成
B．胰岛B细胞(能分泌胰岛素)比口腔上皮细胞的核仁大、核孔数目多
C．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的中心
D．c主要成分是蛋白质和核酸，与真核细胞分裂有关
B [原核细胞无细胞核，其拟核无a染色质、b核仁、d核膜和e核孔，A错误；胰岛B细胞与口腔上皮细胞相比，前者能合成与分泌胰岛素(分泌蛋白)，而口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱，因此胰岛B细胞中的核仁大、核孔数目多，B正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，代谢中心是细胞质基质，C错误；c为中心体，其主要成分是蛋白质，与细胞分裂有关，D错误。]
4．核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构，某科研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”并稳定融合在与细胞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
A [核膜为双层膜结构，且外膜与内质网膜相连，A正确；核孔复合物(NPC)是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，但其控制物质的进出具有选择透过性，B错误；核糖体上合成蛋白质的过程以氨基酸为原料，核孔复合物(NPC)是核膜结构，C错误；哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，因此不含NPC，D错误。]
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实现的，而不是通过核孔。
(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．核膜是不连续的双层膜，其上有核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出的通道。
2．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，主要成分是DNA和蛋白质。
3．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
5．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。
6．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，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
1．下列关于教材中细胞核功能的相关实验的叙述，正确的是 ( )
A．变形虫切割实验主要说明细胞核可控制变形虫的细胞分裂
B．蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂离不开细胞核的控制
C．黑白美西螈核移植实验重组细胞中的遗传物质仅来自细胞质
D．伞藻嫁接和核移植实验说明伞藻的生长只受细胞核控制
B [变形虫切割实验主要说明变形虫的生命活动受细胞核控制，A错误；蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂离不开细胞核的控制，B正确；重组细胞中的遗传物质主要分布在细胞核中，但细胞质中也含有遗传物质，C错误；伞藻嫁接和核移植实验说明伞藻“帽”的形状受细胞核控制，D错误。]
2．(链接P56图3-10)下图为细胞内某结构的模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．②中储存着细胞中大部分的遗传信息
B．③在细胞不同时期有两种存在状态
C．④在原核细胞中的数量少于真核细胞
D．⑥可以存在于所有真核生物细胞中
B [②为核仁，细胞中大部分的遗传信息储存在③所示的染色质中，A错误；③为染色质，染色质是极细的丝状物，细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体，细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在重新形成的细胞核里，B正确；④为核孔，原核生物没有核孔，C错误；⑥为内质网，哺乳动物成熟的红细胞中没有该细胞器，D错误。]
3．(链接P57探究·实践)在“尝试制作真核细胞三维结构模型”活动中，某小组打算用橡皮泥等材料制作胰岛B细胞的结构模型。下列想法中不合理的是( )
A．制作细胞模型时，科学性应该是第一位的
B．制作该模型可以用不同颜色区分不同的结构
C．该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达
D．细胞中核糖体数量较多并全部附着在内质网上
D [在设计并制作细胞模型时，科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否，A合理；真实的细胞颜色并不鲜艳，但是同学们可以用不同的颜色区分不同的细胞结构，使细胞各部分的结构特点更突出，便于观察，可见制作细胞模型可以用不同颜色区分不同的结构，B合理；胰岛B细胞具有分泌功能，该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达，C合理；细胞中核糖体数量较多，一部分游离于细胞质基质中，一部分附着在内质网上，D不合理。]
4．Seh1蛋白是核孔的重要组成成分，能够控制核质之间的物质交换和信息交流。研究发现，随着小鼠年龄的增长，小鼠神经细胞 Seh1蛋白的表达量明显减少。下列相关叙述正确的是( )
A．Seh1蛋白是在核仁中由氨基酸脱水缩合形成的
B．核中 DNA 通过 Seh1 蛋白进入细胞质中
C．细胞代谢的中心是细胞核
D．随着小鼠年龄的增长，神经细胞核质之间的信息交流减慢
D [蛋白质的合成场所在核糖体，Seh1蛋白在核糖体上合成，A错误；核中DNA不能进入细胞质中，B错误；细胞代谢的中心是细胞质基质，细胞代谢的控制中心是细胞核，C错误；小鼠年龄增大，Seh1蛋白的含量减少，核质之间的信息交流减慢，D正确。]
5．为了增强对细胞核结构整体性的理解，某同学以DNA为核心做的细胞核概念模型如图所示。回答下列问题：
(1)核膜共具有________层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA的分布提供稳定的环境。
(2)科学家分离细胞核，然后离心收集染色质进行生化分析，确定染色质的主要成分是DNA和________。在不同的细胞分裂时期中，染色质和染色体能够发生相互转化，这一现象说明染色质和染色体的关系是__________________________
______________________________________________________。
(3)生物大分子进出细胞核主要是通过核膜上的________结构，它可以实现核质之间频繁的物质交换和____________。
(4)蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，可以占到细胞核体积的25%；不具有蛋白质合成功能的细胞如休眠的植物细胞，核仁很小。这一现象表明核仁与____________有关。
[解析] (1)磷脂双分子层是膜的基本支架，核膜具有双层膜结构，共两层磷脂双分子层结构，能把核内物质和细胞质分开，从而为DNA 的分布提供稳定的环境。(2)染色质的主要成分是 DNA和蛋白质，染色质是极细的丝状物。细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在重新形成的细胞核里。因此，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。(3)核膜上的核孔，是蛋白质等生物大分子物质选择性地进出细胞核的通道，它可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(4)核糖体是蛋白质合成的场所。蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，而不具有蛋白质合成功能的细胞则核仁很小，据此可推测，核仁与核糖体的形成有关。
[答案] (1)两 (2)蛋白质 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 (3)核孔 信息交流 (4)核糖体的形成
课时分层作业(11) 细胞核的结构和功能
题组一 细胞核的功能
1．实验发现，伞藻长出帽状体前，将位于假根的细胞核取出，其帽状体不再形成。若晚些时候去除细胞核，则只有一小部分藻体长出完整的但非常小的帽状体，而大部分藻体不长帽状体或长得不完全，且去核的时间越晚，帽状体形成的概率就越大，长得也越完全。下列哪项不是该实验的推论( )
A．假根中的细胞核是控制伞藻帽状体能否形成的根本原因
B．晚些时候去除细胞核再移入另一种帽形伞藻的细胞核，藻体长出后者的帽状体
C．细胞核在特定时期合成某些物质并运往细胞质发挥作用
D．去核时间越晚，伞柄中含有的与帽状体合成相关的物质越多
B [细胞核控制帽状体的形状，A不符合题意；晚些时候去除细胞核再移入另一种帽形伞藻的细胞核，藻体可能长出前者的帽状体，B符合题意；根据题干信息，帽状体属于伞藻的细胞质，细胞核控制帽状体的形状，说明细胞核在特定时期合成某些物质并运往细胞质发挥作用，C不符合题意；去核时间越晚，伞柄中含有的与帽状体合成相关的物质越多，帽状体形成的概率就越大长得也越完全，D不符合题意。]
2．为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验，将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内，适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．甲组被32P标记的物质可能为DNA
B．乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C．乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D．丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
C [若被32P标记的物质是DNA，DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质，无法达成乙组结果，A 错误；细胞核与细胞质相互依存、不可分割，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，因此，乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短，B错误；据图可知，将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内，最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性，说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质，C正确；最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性，说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核，D错误。]
题组二 细胞核的结构
3．如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是( )
A．①是内质网，在生物膜系统中面积最大
B．物质通过⑤出入细胞核时无选择透过性
C．细胞核中的DNA和RNA主要分布于④
D．破坏③会影响蛋白质的合成，因为③是合成蛋白质的场所
A [①是内质网，内连核膜，外连细胞膜，在生物膜系统中面积最大，A正确；物质通过⑤核孔出入细胞核时有选择透过性，B错误；细胞核中的DNA主要分布于④染色质，细胞核中RNA主要分布于③核仁，C错误；③核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，破坏③会影响蛋白质的合成，但蛋白质合成的场所是核糖体，D错误。]
4．建构模型是生物学习的常见方法，某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型，以下行为正确的是( )
A．通过讨论确定本小组制作的模型形式为物理模型，如用电子显微镜拍摄的照片
B．该细胞含有色素的细胞器只有液泡，但模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察
C．进一步细化各种细胞结构的制作，如唯一具有双层膜结构的线粒体需要与其他结构有所区分
D．分工制作各部分配件，细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状染色体
B [照片不是模型，A错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体，故含有色素的细胞器只有液泡，模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察，B正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞中具有双层膜结构的除了线粒体，还有细胞核，C错误；细胞分裂中染色体才会出现高度螺旋化的圆柱状或杆状，而洋葱鳞片叶外表皮细胞已经高度分化，不能进行分裂，D错误。]
题组三 细胞是一个统一的整体
5．细胞是一个最基本的生命系统，它在结构和功能上均体现出高度的统一性。下列哪些原因能解释细胞是一个统一的整体( )
A．高尔基体是膜面积很大的细胞器，它向外可连接细胞膜，向内可连接核膜
B．植物的导管将根、茎、叶连在一起，使植物成为一个统一的整体，并将根吸收的水和无机盐输送给茎和叶
C．植物细胞可通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流
D．核孔使细胞核与细胞质得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输
D [内质网是膜面积很大的细胞器，它向外可连接细胞膜，向内可连接核膜，A不符合题意；根、茎、叶是植物的器官，植物的导管将根、茎、叶连在一起不能说明细胞是一个统一的整体，B不符合题意；植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流，体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能，不能体现细胞是一个统一的整体，C不符合题意；核孔使细胞核与细胞质得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输，这说明细胞在结构和功能上均体现出高度的统一性，D符合题意。]
6．科学家以动物受精卵为材料进行如图实验，下列相关实验分析中，错误的是( )
A．实验①和实验③相比，实验变量是细胞质
B．实验②和实验③说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性
C．该实验可以证明细胞核是细胞代谢的中心
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动
C [实验①只有细胞核，细胞死亡，实验③核质重组，细胞能分裂，实验①和实验③相比，实验变量是细胞质，A正确；实验②只有细胞质细胞死亡，实验③核质重组，细胞能分裂，说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性，B正确；该实验不能证明细胞核是细胞代谢的中心，C错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统，D正确。]
7．核孔并不是一个简单的孔洞，而是由蛋白质等共同组成的一个相对独立的复杂结构。图1～图4是相关物质通过核孔进行运输的模式图。下列关于核孔的叙述，错误的是( )
A．核孔是细胞进行正常生命活动所必需的结构
B．由图1中不同物质通过核孔的情况可知，核孔具有选择透过性
C．图2中的物质进行运输时，其运输速率在高温条件下可能会降低
D．图3、图4表明，通过核孔的物质运输具有双向性，且运输速率受限
A [原核生物没有核孔，但是也能进行正常生命活动，A错误；由图1中不同物质通过核孔的情况，有的能通过，有的不能通过，表明核孔具有选择透过性，B正确；高温会影响蛋白质的活性，从而可能导致其运输速率降低，C正确；图3和图4表明，通过核孔的物质运输具有双向性，需要相关蛋白质的参与，因此运输速率是有限的，D正确。]
8．(不定项)HIV-1是在全球流行的艾滋病病毒，我国科学家最新研究发现，HIV-1进入细胞后，不能通过核孔进入细胞核，但其能和核膜接触使核膜发生变形、内陷，从而形成包裹病毒的核囊泡。随后，核囊泡膜破裂，将HIV-1释放到细胞核内，HIV-1病毒在染色体附近脱去衣壳蛋白释放其遗传物质RNA，然后利用宿主细胞进行自我复制。下列与此相关的叙述，错误的是( )
A．HIV-1的RNA与宿主细胞的遗传物质的元素组成相同
B．HIV-1进入宿主细胞的细胞核依赖于核膜的流动性
C．HIV-1的RNA不影响宿主细胞的细胞核的正常功能
D．HIV-1不能通过核孔进入细胞核，说明核质间物质交换不能通过核孔进行
CD [HIV-1的RNA和宿主细胞的遗传物质DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A正确；由题干信息可知，核膜可变形、内陷包裹病毒使其进入，该过程说明核膜具有流动性，B正确；HIV-1释放其遗传物质RNA后利用宿主细胞进行自我复制，说明其会影响宿主细胞的细胞核的功能，C错误；核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，但核孔对物质的进出具有选择性，核质间物质交换可通过核孔进行，D错误。]
9．(13分)如图是桃树细胞某结构的示意图，序号表示细胞中的某些结构。请回答下列问题。
(1)结构①由________层磷脂分子组成，与其生物膜层数相同的结构有________________。
(2)③是______________的主要载体，在细胞分裂时，该物质高度螺旋化，形成圆柱状或杆状的________。
(3)结构②表示________，科学研究发现，Cd2+对桃树叶片细胞的结构②有毒害和破坏作用，而Ca2+有缓解Cd2+毒害的作用。为验证此作用，某研究小组将桃树叶片平均分成甲、乙、丙三组。甲组培养在清水中，乙组培养在等量的一定浓度的Cd2+溶液中，丙组培养在等量的一定浓度的________________中，一段时间后观察三组叶片中结构②的破坏程度。预期结果：甲、乙、丙三组叶片中结构②的破坏程度的关系是________________(用“>”表示)。
[解析] (1)核膜是双层膜结构，含4层磷脂分子。细胞中具有双层膜结构的还有叶绿体和线粒体。(2)染色质是DNA的主要载体，在细胞分裂时，染色质高度螺旋化缩短变粗形成圆柱状或杆状的染色体。(3)结构②是核仁。设计实验验证Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用，要形成对照实验，已知甲组是空白对照组，乙组是Cd2+溶液的实验组，甲组与乙组对照能证明Cd2+的毒害作用。为证明Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用，还缺一个Ca2+和Cd2+混合溶液的实验组(丙组)。如果丙组核仁的破坏程度比乙组小，就证明Ca2+可以缓解Cd2+的毒害作用。
[答案] (除标注外，每空2分，共13分)(1)4(1分) 线粒体、叶绿体 (2)DNA 染色体 (3)核仁 Cd2+和Ca2+混合溶液 乙组>丙组>甲组
(教师用书独具)
1．核膜是细胞核的边界，它由内外两层平行的单位膜组成。在内外膜之间有间隙，核的内外膜在一些位点上融合形成环状开口，称为核孔，其中的中央栓由蛋白质复合物形成，保障了细胞核内外的物质平衡。核纤层与稳定间期染色质形态、空间结构等密切相关，其结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．核膜的基本支架是磷脂双分子层
B．核纤层向内可与染色质特定的区段结合
C．DNA分子可以通过中央栓运出细胞核
D．外核膜有些部位与内质网相连
C [核膜具有双层膜，其基本支架是磷脂双分子层，A正确；核纤层与稳定间期染色质形态、空间结构等密切相关，由此推知，其可与染色质的特定区段结合，B正确；DNA不能通过核孔出细胞核，C错误；外核膜有些部位与内质网相连，有利于物质的运输，D正确。]
2．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，能控制蛋白质的合成
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，核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关。]
3．核小体是染色质的结构单位，每个核小体由含180～200个碱基对的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。下列相关叙述和推测不合理的是( )
A．染色质与染色体的组成成分和空间结构明显不同
B．一条染色质由多个核小体组成，分布于细胞核内
C．核小体有利于压缩核DNA分子长度以储存大量遗传信息
D．组蛋白与DNA结合成核小体有利于维持DNA分子的稳定
A [染色质与染色体是同一物质在不同时期的不同形态，故组成成分相同，都是由 DNA和蛋白质组成，空间结构不同，A不合理；核小体是染色质的结构单位，所以一条染色质由多个核小体组成，分布于细胞核内，B合理；核小体的存在使得DNA 缠绕在组蛋白上，有利于压缩核DNA分子长度，从而储存大量遗传信息，C合理；组蛋白与DNA结合成核小体，能够对DNA起到保护和稳定的作用，有利于维持DNA分子的稳定，D合理。]
4．(不定项)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进行重新合成和加工
D．核仁既能参与形成核糖体，又能参与修复错误折叠的蛋白质
ABD [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正确；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；据题意知，错误折叠的蛋白质在核仁中暂时储存，条件适宜时再被重新折叠并从核仁中释放，故核仁并不重新合成错误折叠的蛋白质，C错误；核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，根据题意，核仁也能参与修复错误折叠的蛋白质，D正确。]
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