第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
1．阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。 2．尝试制作真核细胞的结构模型。 1．建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工，实现细胞水平的各项生命活动。(生命观念、科学思维、科学探究) 2．通过制作真核细胞的结构模型，体验构建物理模型的过程。(科学探究)
一、遗传物质主要储存在细胞核中
细胞核主要由________、________、______、________等部分组成。
1．核膜与核孔
(1)核膜：是细胞核的边界，由________膜构成，外层常与__________相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为________。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是________、________等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁：是细胞核中呈球形或椭球形的结构，其大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同。核仁是核糖体__________、________和核糖体装配的重要场所。
2．染色质与染色体
细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被__________染色，称为________。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的________。
3．核基质
核基质是细胞核内以________为主的网络结构。核基质为细胞核提供________，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的________、染色体的________等生理活动密切相关。
二、细胞核控制细胞的遗传和代谢
1．小资料 伞藻“嫁接”实验与变形虫切割实验
(1)伞藻属是海生的单细胞藻类，细胞长2～5 cm，可分为________、________和____________三个部分。细胞核位于伞柄基部的________内。
(2)该属内不同种类伞藻的伞帽形状不同。例如，地中海伞藻的伞帽呈__________，细圆齿伞藻的伞帽呈________。
(3)若将伞帽切去，不久伞藻便会再生出一个形状与之前一样的新伞帽。将这两种伞藻细胞都切成伞帽、伞柄和假根三个部分，然后将假根交换后，再让伞柄与其接合。两种“嫁接”的结果非常有趣：若令伞柄与同种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与__________；若令伞柄与另一种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与__________。
(4)变形虫是一类________生物，没有固定的外形，可以依赖细胞膜的________任意改变体形。
(5)科学家将变形虫缓慢地切成两半，一半有细胞核，一半无细胞核。________的部分具有应激性，仍能生长、分裂、再生；______的部分虽然仍能消化吞噬的食物，但不能摄取食物，无应激性，不再分裂增殖，没多久就死亡了。但是，如果无核的部分被及时植入一个完整的________，将恢复生长和分裂等生理功能。
2．细胞核的功能
从伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验可以看出，细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。DNA储存着________，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是________________________。
三、活动 尝试制作真核细胞的结构模型
1．建立模型
建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的________，将复杂的、微观的现象或事物构建成________的、______的描述，是对研究对象简洁的表述。
2．模型类型
模型的类型有多种，包括__________模型、________模型、物理模型等。物理模型是以__________形式直观地表达认识对象的特征，如表示生物膜结构的流动镶嵌模型。
3．活动目的
本活动是运用________的方法，以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构。
4．活动提示
(1)查阅资料，了解各细胞器之间以及细胞器与细胞的比例，了解细胞器在细胞内的________。
(2)可根据实际情况自主选取制作材料，如橡皮泥、纸张、铁丝等。
(3)可独立自主设计完成，也可多名同学分工合作完成。
(4)选择废旧物品时应注意__________。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．真核细胞都有一个细胞核。 ( )
2．生物的遗传物质都是DNA。 ( )
3．真核细胞中，DNA主要储存于细胞核中。 ( )
4．核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。 ( )
5．核仁是DNA合成的重要场所。 ( )
6．染色质与染色体的组成物质相同。 ( )
细胞核的结构
1．走出对细胞核认识的三个误区
(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小分子物质可通过核膜进出细胞核。
(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杂结构，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)误认为核孔的数量与核仁大小是固定的
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。
2．细胞核结构与功能的关系
观察下面的细胞核结构图，讨论相关问题。
(1)结合细胞核的结构分析，小分子物质和大分子物质主要通过哪种结构进出细胞核？
(2)细胞生命活动的“蓝图”是什么？主要存在于哪里？
1．观察如图所示的模式图。下列叙述错误的是( )
A．此图表示真核细胞的细胞核结构模式图
B．图中④为核孔，通过该结构可实现核质之间的物质交换
C．图中③为核膜，它是双层生物膜，将核内物质与细胞溶胶分开
D．图中①为染色质，该物质与染色体是不同物质
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，这是因为( )
A．核仁把核物质与细胞质分开
B．细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的
C．核仁可以经核孔进入细胞质中合成蛋白质
D．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
3．下列关于染色质和染色体的叙述中，不正确的是( )
A．染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质
B．染色质主要由RNA和蛋白质组成
C．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态
D．染色质在细胞分裂时高度螺旋形成染色体，经染色在光学显微镜下清晰可见
染色质与染色体的关系的归纳
染色质 染色体
同种 物质 成分相同 主要是DNA和蛋白质
特性相同 易被碱性染料染成深色
功能相同 遗传物质的主要载体
不同时期 分裂间期 分裂期
两种形态 细长的丝状 光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构
细胞核的功能探究
1．伞藻“嫁接”实验的分析
(1)实验过程
(2)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
2．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、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
综合以上两个实验得出结论：细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。
1．如图所示科学家进行变形虫的切割实验，该实验最能说明( )
A．细胞核控制细胞的分裂
B．细胞质控制细胞的遗传
C．细胞核控制细胞的生命活动
D．细胞质控制细胞的分化
2．科学家已知伞藻的细胞核位于假根中，他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核控制，并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个“嫁接”实验，如图表示其中的一组。对此实验的有关分析错误的是( )
A．伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质中没有遗传物质
B．本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C．由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关
D．若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验
本题以教材中的资料为依托，考查细胞核的功能。解答此题的先决条件是：从实验过程到实验结论的形成角度去分析教材中的资料，抓住图中呈现的信息“嫁接后的伞藻长出的伞帽形态与提供细胞核的个体一致”，据此分析各选项。
尝试制作真核细胞的结构模型
1．模型的概念
模型是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
2．物理模型的概念与构建步骤
(1)概念：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
(2)构建的一般步骤：
①了解构建模型的基本构造；②制作模型构建的基本原件(单位)；③了解各基本原件之间的关系；④按照相互关系连接各基本原件；⑤检验与修补。
某科学家构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。
(1)该生物模型属于什么类型？判断的依据是什么？
(2)制作模型时应将美观与否放在第一位，这种说法正确吗？
1．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。关于模型的叙述，错误的是( )
A．模型要体现事物的本质和规律性的联系
B．DNA的双螺旋结构模型是物理模型
C．实物模型的制作要首先考虑是否美观
D．数学模型可以用特定的公式、图表等表示
2．模型构建方法是现代科学方法的核心内容之一。模型包括物理模型、数学模型和概念模型等类型。下列不属于模型研究方法的是( )
A．利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋结构模型
B．用光学显微镜观察并拍摄某植物细胞的显微结构图
C．某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维结构图
D．某同学通过研究某种细菌繁殖不同时间段后产生的细菌细胞数目绘制成的曲线图
核骨架是真核细胞内由纤维蛋白构成的网架结构，包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结构体系)以及染色体骨架。核骨架有以下主要功能：为DNA的复制提供支架和所需要的酶、为RNA的合成和加工提供场所和条件、参与染色体的构建。
核骨架的成分按理说应和细胞骨架类似，但在核骨架中只发现有角蛋白和肌蛋白质成分，在某些原生动物核骨架中还发现了微管。同时在核骨架中还有少量RNA，它对于维持核骨架三维网络结构的完整性是必需的。从进化趋势看，核骨架组分是由多样化走向单一化、特化。
通过核骨架结构与功能的分析，养成结构与功能相适应的生命观念。同时通过核骨架与细胞骨架的比较，培养科学思维能力。
(1)所有真核细胞都有核骨架吗？(生命观念)
(2)核骨架组分相较于细胞骨架组分，呈现出单一化、特化趋势，如何理解其积极意义？(科学思维)
[课堂小结]
1．细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。
(1)核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
(3)细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被碱性染料染色，称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。
(4)核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。核基质为细胞核提供支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关。
2．DNA储存着遗传信息，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
3．建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
1．下列关于细胞核的叙述，错误的是( )
A．有些真核细胞可以有多个或没有细胞核
B．细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的
C．核膜是包被细胞核的单层膜，其外层可与内质网膜相连
D．核孔数目的多少与核质间物质交换和信息交流频率有关
2．小麦的遗传信息储存于它的( )
A．DNA分子，存在于细胞核中
B．DNA或RNA分子，存在于细胞核与细胞质中
C．DNA和RNA分子，存在于细胞核与细胞质中
D．DNA分子，存在于细胞核与细胞质中
3．下列有关细胞核结构与功能的叙述，不正确的是( )
A．核膜共具有两层磷脂分子层，蛋白质分布其中
B．核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的通道
C．染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体
D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
4．以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是( )
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．该实验可以证明细胞核的功能
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
5．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，________________填相应的名称)
(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)在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是________。
(3)[3]主要由蛋白质和________________组成，蛋白质是通过[ ]________________进入细胞核的。其中[4]________________与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
(4)图中可见[ ]________________和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。
(5)全面阐述细胞核的功能：___________________________________________
___________________________________________________________________。
11/11第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
1．阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。 2．尝试制作真核细胞的结构模型。 1．建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工，实现细胞水平的各项生命活动。(生命观念、科学思维、科学探究) 2．通过制作真核细胞的结构模型，体验构建物理模型的过程。(科学探究)
一、遗传物质主要储存在细胞核中
细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。
1．核膜与核孔
(1)核膜：是细胞核的边界，由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁：是细胞核中呈球形或椭球形的结构，其大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同。核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
2．染色质与染色体
细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被碱性染料染色，称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。
3．核基质
核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。核基质为细胞核提供支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关。
二、细胞核控制细胞的遗传和代谢
1．小资料 伞藻“嫁接”实验与变形虫切割实验
(1)伞藻属是海生的单细胞藻类，细胞长2～5 cm，可分为伞帽、伞柄和假根三个部分。细胞核位于伞柄基部的假根内。
(2)该属内不同种类伞藻的伞帽形状不同。例如，地中海伞藻的伞帽呈倒放的伞状，细圆齿伞藻的伞帽呈花朵状。
(3)若将伞帽切去，不久伞藻便会再生出一个形状与之前一样的新伞帽。将这两种伞藻细胞都切成伞帽、伞柄和假根三个部分，然后将假根交换后，再让伞柄与其接合。两种“嫁接”的结果非常有趣：若令伞柄与同种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与原来的一样；若令伞柄与另一种伞藻的假根接合，则再生出来的伞帽与另一种的一样。
(4)变形虫是一类单细胞生物，没有固定的外形，可以依赖细胞膜的流动性任意改变体形。
(5)科学家将变形虫缓慢地切成两半，一半有细胞核，一半无细胞核。有核的部分具有应激性，仍能生长、分裂、再生；无核的部分虽然仍能消化吞噬的食物，但不能摄取食物，无应激性，不再分裂增殖，没多久就死亡了。但是，如果无核的部分被及时植入一个完整的细胞核，将恢复生长和分裂等生理功能。
2．细胞核的功能
从伞藻“嫁接”实验和变形虫切割实验可以看出，细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。DNA储存着遗传信息，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
三、活动 尝试制作真核细胞的结构模型
1．建立模型
建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
2．模型类型
模型的类型有多种，包括数学模型、概念模型、物理模型等。物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如表示生物膜结构的流动镶嵌模型。
3．活动目的
本活动是运用物理模型的方法，以实物的形式直观地表现真核细胞的三维结构。
4．活动提示
(1)查阅资料，了解各细胞器之间以及细胞器与细胞的比例，了解细胞器在细胞内的位置。
(2)可根据实际情况自主选取制作材料，如橡皮泥、纸张、铁丝等。
(3)可独立自主设计完成，也可多名同学分工合作完成。
(4)选择废旧物品时应注意卫生和安全。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．真核细胞都有一个细胞核。 ( )
2．生物的遗传物质都是DNA。 ( )
3．真核细胞中，DNA主要储存于细胞核中。 ( )
4．核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。 ( )
5．核仁是DNA合成的重要场所。 ( )
6．染色质与染色体的组成物质相同。 ( )
提示：1．× 大多数细胞只有一个细胞核，少数细胞有多个细胞核。
2．× 有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。
3．√ 4．√
5．× 核仁是核糖体RNA合成的重要场所。
6．√
细胞核的结构
1．走出对细胞核认识的三个误区
(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小分子物质可通过核膜进出细胞核。
(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杂结构，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)误认为核孔的数量与核仁大小是固定的
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。
2．细胞核结构与功能的关系
观察下面的细胞核结构图，讨论相关问题。
(1)结合细胞核的结构分析，小分子物质和大分子物质主要通过哪种结构进出细胞核？
提示：小分子物质主要通过核膜；大分子物质主要通过核孔。
(2)细胞生命活动的“蓝图”是什么？主要存在于哪里？
提示：DNA上贮存着遗传信息，遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”。细胞的这个“蓝图”，主要存在于细胞核中。
1．观察如图所示的模式图。下列叙述错误的是( )
A．此图表示真核细胞的细胞核结构模式图
B．图中④为核孔，通过该结构可实现核质之间的物质交换
C．图中③为核膜，它是双层生物膜，将核内物质与细胞溶胶分开
D．图中①为染色质，该物质与染色体是不同物质
D [由图可知，该图具有核膜包围的细胞核结构，属于真核细胞，A正确；④核孔的功能是实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，B正确；③核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开，C正确；①为染色质，该结构易被碱性染料染成深色，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态，D错误。]
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，这是因为( )
A．核仁把核物质与细胞质分开
B．细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的
C．核仁可以经核孔进入细胞质中合成蛋白质
D．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
D [核膜具有双层膜，将核内物质与细胞质分开，A错误；细胞质的蛋白质的合成场所是核糖体，B错误；氨基酸是蛋白质的合成原料，核仁不能为蛋白质的合成提供原料，C错误；细胞核内的核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，因此在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁，D正确。]
3．下列关于染色质和染色体的叙述中，不正确的是( )
A．染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质
B．染色质主要由RNA和蛋白质组成
C．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态
D．染色质在细胞分裂时高度螺旋形成染色体，经染色在光学显微镜下清晰可见
B [染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，A正确；染色质主要由DNA和蛋白质组成，B错误；在细胞分裂时，染色质高度螺旋形成染色体，经染色在光学显微镜下清晰可见，细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，因此染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种形态，故C、D正确。]
染色质与染色体的关系的归纳
染色质 染色体
同种 物质 成分相同 主要是DNA和蛋白质
特性相同 易被碱性染料染成深色
功能相同 遗传物质的主要载体
不同时期 分裂间期 分裂期
两种形态 细长的丝状 光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构
细胞核的功能探究
1．伞藻“嫁接”实验的分析
(1)实验过程
(2)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
2．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、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
综合以上两个实验得出结论：细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。
1．如图所示科学家进行变形虫的切割实验，该实验最能说明( )
A．细胞核控制细胞的分裂
B．细胞质控制细胞的遗传
C．细胞核控制细胞的生命活动
D．细胞质控制细胞的分化
C [由题图实验可知，变形虫切割后，含有细胞核的部分能正常生长、摄食，不含有细胞核、只有细胞质的部分不能摄食、也不能生长，这说明细胞核对于控制细胞的生命活动具有重要作用。]
2．科学家已知伞藻的细胞核位于假根中，他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核控制，并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个“嫁接”实验，如图表示其中的一组。对此实验的有关分析错误的是( )
A．伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质中没有遗传物质
B．本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C．由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关
D．若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验
A [伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质的线粒体中有少量的遗传物质DNA，A错误；图示的实验是将乙的伞柄移植到甲的假根上，因此本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上，B正确；题图显示：伞藻的细胞核位于假根中，将乙的伞柄移植到甲的假根上，长出的伞帽与甲的相同，由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关，但不能排除假根中其他物质的作用，若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验，以排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状，C、D正确。]
本题以教材中的资料为依托，考查细胞核的功能。解答此题的先决条件是：从实验过程到实验结论的形成角度去分析教材中的资料，抓住图中呈现的信息“嫁接后的伞藻长出的伞帽形态与提供细胞核的个体一致”，据此分析各选项。
尝试制作真核细胞的结构模型
1．模型的概念
模型是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
2．物理模型的概念与构建步骤
(1)概念：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
(2)构建的一般步骤：
①了解构建模型的基本构造；②制作模型构建的基本原件(单位)；③了解各基本原件之间的关系；④按照相互关系连接各基本原件；⑤检验与修补。
某科学家构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。
(1)该生物模型属于什么类型？判断的依据是什么？
提示：物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，可见，该生物模型属于物理模型。
(2)制作模型时应将美观与否放在第一位，这种说法正确吗？
提示：不正确，应将科学性放在首位。
1．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。关于模型的叙述，错误的是( )
A．模型要体现事物的本质和规律性的联系
B．DNA的双螺旋结构模型是物理模型
C．实物模型的制作要首先考虑是否美观
D．数学模型可以用特定的公式、图表等表示
C [在设计并制作模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。]
2．模型构建方法是现代科学方法的核心内容之一。模型包括物理模型、数学模型和概念模型等类型。下列不属于模型研究方法的是( )
A．利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋结构模型
B．用光学显微镜观察并拍摄某植物细胞的显微结构图
C．某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维结构图
D．某同学通过研究某种细菌繁殖不同时间段后产生的细菌细胞数目绘制成的曲线图
B [利用纸片等材料制作DNA分子的双螺旋结构模型，属于物理模型，A不符合题意；用光学显微镜观察并拍摄某植物细胞的显微结构图，不属于模型研究方法，B符合题意；某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维结构图，运用了物理模型的研究方法，C不符合题意；某同学通过研究某种细菌繁殖不同时间段后产生的细菌细胞数目绘制成的曲线图，运用了数学模型的研究方法，D不符合题意。]
核骨架是真核细胞内由纤维蛋白构成的网架结构，包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结构体系)、以及染色体骨架。核骨架有以下主要功能：为DNA的复制提供支架和所需要的酶、为RNA的合成和加工提供场所和条件、参与染色体的构建。
核骨架的成分按理说应和细胞骨架类似，但在核骨架中只发现有角蛋白和肌蛋白质成分，在某些原生动物核骨架中还发现了微管。同时在核骨架中还有少量RNA，它对于维持核骨架三维网络结构的完整性是必需的。从进化趋势看，核骨架组分是由多样化走向单一化、特化。
通过核骨架结构与功能的分析，养成结构与功能相适应的生命观念。同时通过核骨架与细胞骨架的比较，培养科学思维能力。
(1)所有真核细胞都有核骨架吗？(生命观念)
提示：不是。哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核，因此也就不存在核骨架。
(2)核骨架组分相较于细胞骨架组分，呈现出单一化、特化趋势，如何理解其积极意义？(科学思维)
提示：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，而细胞溶胶是细胞代谢中心。核骨架组分的特化有利于细胞核更好的执行功能，是长期进化与适应的结果。
[课堂小结]
1．细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。
(1)核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。
(3)细胞核中的DNA与蛋白质及少量RNA构成复合结构，容易被碱性染料染色，称为染色质。细胞分裂过程中，染色质高度螺旋，凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。
(4)核基质是细胞核内以蛋白质为主的网络结构。核基质为细胞核提供支架，也是多种酶的结合位点，与核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动密切相关。
2．DNA储存着遗传信息，是细胞进行生命活动的“蓝图”。DNA主要储存在细胞核中，因此，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
3．建立模型是科学研究的常用方法，是人们根据某一目的，抓住对象的本质特征，将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述，是对研究对象简洁的表述。
1．下列关于细胞核的叙述，错误的是( )
A．有些真核细胞可以有多个或没有细胞核
B．细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的
C．核膜是包被细胞核的单层膜，其外层可与内质网膜相连
D．核孔数目的多少与核质间物质交换和信息交流频率有关
C [有些真核细胞可以有多个或没有细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核，人的成熟的红细胞没有细胞核，A正确；细胞中核仁的体积和数量并不是固定不变的，如非洲爪蛙细胞有两个核仁，人类的细胞只有一个核仁，蛋白质合成旺盛的细胞中，其核仁较大，B正确；核膜是包被细胞核的双层膜，其外层可与内质网膜相连，C错误；核孔数目的多少与核质间物质交换和信息交流频率有关，代谢旺盛的细胞，核质之间物质交换频繁，核孔数量多，D正确。]
2．小麦的遗传信息储存于它的( )
A．DNA分子，存在于细胞核中
B．DNA或RNA分子，存在于细胞核与细胞质中
C．DNA和RNA分子，存在于细胞核与细胞质中
D．DNA分子，存在于细胞核与细胞质中
D [真核细胞中有DNA和RNA两种核酸，其中DNA是遗传物质，遗传信息储存在DNA中，DNA存在于细胞核与细胞质中，所以D正确，A、B、C错误。]
3．下列有关细胞核结构与功能的叙述，不正确的是( )
A．核膜共具有两层磷脂分子层，蛋白质分布其中
B．核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的通道
C．染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体
D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
A [核膜共具有四层磷脂分子层，蛋白质分布其中，A错误；核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道，核内外大分子物质的交换离不开核孔，B正确；染色质存在于细胞核中，是遗传物质的主要载体，C正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，D正确。]
4．以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是( )
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．该实验可以证明细胞核的功能
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
D [三组实验说明细胞核和细胞质是互相依存的关系，是统一的整体，细胞是最基本的生命系统，只有保持细胞结构完整性才能正常进行各项生命活动，D正确，ABC错误。]
5．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，__________________________________________填相应的名称)
(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)在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是________。
(3)[3]主要由蛋白质和________________组成，蛋白质是通过[ ]________________进入细胞核的。其中[4]________________与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
(4)图中可见[ ]________________和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。
(5)全面阐述细胞核的功能：____________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)只有在真核细胞中，使用电子显微镜才可以看到细胞核的具体结构。(2)在细胞核中能被碱性染料染成深色的物质是染色质。(3)图中[3]为染色质，其主要成分是蛋白质和DNA；蛋白质属于大分子化合物，其在核糖体上合成后通过[2]核孔进入细胞核内，[4]核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。(4)[1]内质网和[5]核膜连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。(5)细胞核的功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
答案：(1)真核 电子 (2)染色质 (3)DNA 2 核孔 核仁 (4)1 内质网 (5)是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
课时分层作业(7) 细胞核是细胞生命活动的控制中心
题组一 细胞核的结构及细胞模型判断
1．下面关于核膜的叙述，错误的是( )
A．由2层单位膜、4层磷脂分子组成
B．把核内物质与细胞溶胶分开
C．核孔是核质进行物质交换的唯一通道
D．外层膜与粗面内质网膜相连
C [核膜是双层膜，由4层磷脂分子组成，A正确；核膜把核内物质与细胞溶胶分开，B正确；核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，部分物质可以通过核膜进出，C错误；细胞核外层膜与粗面内质网膜相连，D正确。]
2．细胞核中与核糖体形成有关的是( )
A．核膜 B．核仁 C．核孔 D．染色质
B [细胞核中的核仁是核糖体的形成区域，与核糖体的形成有关，故选B。]
3．以下关于细胞核的叙述正确的是( )
A．核膜为双层膜，其上有核孔
B．不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的
C．细胞核内的液体叫作细胞液
D．核孔是包括DNA在内的大分子物质任意通过的通道
A [在不同的细胞内，核仁的大小是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞液是指细胞内的液体，对于植物细胞，主要是指液泡中的液体；核孔虽是某些大分子物质的运输通道，但并不是任意物质都可通过，如细胞核内的DNA分子一般只在核内储存或复制，并不进入细胞质。]
4．如图为细胞核的结构示意图，以下对该图的叙述，正确的是( )
A．①为核膜，因为有核孔故属于全透性膜
B．②为细胞核，是遗传信息库，也是遗传和代谢的控制中心
C．③为细胞器，其中线粒体含少量DNA
D．④为核孔，可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
D [核孔具有控制物质进出的功能，故核膜属于选择透过性膜，A错误；②为核仁，与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关，B错误；③为染色质，是DNA的主要载体，C错误；④为核孔，可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。]
5．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描述
C．用空间形式与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
D [以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。]
6．如图是细胞核的结构模式图，下列有关叙述错误的是( )
A．DNA和蛋白质等生物大分子通过①进出细胞核
B．②主要由蛋白质和DNA组成，易被碱性染料染成深色
C．破坏③会影响细胞中蛋白质的合成
D．④由双层膜组成，其基本骨架是磷脂双分子层
A [DNA是细胞的遗传物质，不能通过核孔进出细胞核，核孔允许RNA和蛋白质等物质进出，具有选择性，A错误；染色质由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体，易被碱性染料染色，B正确；核仁参与某种RNA的合成以及核糖体的形成，破坏核仁会影响核糖体的形成进而影响蛋白质的合成，C正确；核膜由双层膜组成，由磷脂双分子层构成其基本骨架，D正确。]
7．下图为细胞核结构模式图，据图回答下列问题。
(1)图中对核内物质起屏障作用的是[ ]__________，它是由________________层膜构成的，在细胞质中合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[ ]________________进入细胞核的。
(2)细胞核中行使遗传功能的重要结构是[ ]______________，遗传信息主要贮存在其组分的____________上。
(3)结构[②]______________的功能是____________________________________
___________________________________________________________________。
(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上的差异：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：细胞核由核膜(上有核孔)、染色质、核仁等组成，染色质由DNA和蛋白质组成。原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核，DNA是裸露的。
答案：(1)③ 核膜 两 ④ 核孔 (2)① 染色质 DNA (3)核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 (4)原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁、染色质等结构，其DNA是裸露的
题组二 细胞核的功能及实验分析
8．科学家用显微技术去掉变形虫的细胞核后，发现其新陈代谢减弱、运动停止，当重新移入细胞核后，发现变形虫又能够恢复生命活动。下列选项所述实验结论中，最科学的是( )
A．人工去核的细胞，一般不能存活长久
B．细胞核是遗传物质贮存和复制的场所
C．细胞核是细胞遗传特性的控制中心
D．细胞核在细胞生命活动中起决定性作用
D [题干信息描述了细胞核与变形虫新陈代谢的关系，即细胞核对细胞的生命活动起决定性的作用。]
9．如图是黑白美西螈核移植实验的实验过程。下列相关叙述错误的是( )
A．该实验的结论是美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
B．重组细胞中所有的遗传物质都来自黑色美西螈
C．如果取出的细胞核不与去核的卵细胞重组，则细胞核和卵细胞都会很快死亡
D．该实验不能证明细胞核是细胞代谢的控制中心
B [该实验是通过观察美西螈的体色来探究细胞核的功能，子代美西螈的体色与提供细胞核的美西螈相同，因此该实验可说明美西螈的体色受细胞核的控制，A、D正确；重组细胞中的遗传物质主要分布于细胞核中，且全部来自黑色美西螈，但细胞质中也有遗传物质，其几乎全部来自白色美西螈，B错误；如果细胞没有细胞核，或者细胞核单独存在，则细胞的结构不完整，单独存在的细胞核或去核卵细胞都会很快死亡，C正确。]
10．探究动物细胞衰老究竟是由细胞核决定还是由细胞质决定，下列实验方案较为合理的是( )
A．将细胞核与细胞质分开，单独观察细胞核与细胞质的存活时间
B．将新细胞和老细胞分开培养，观察两种细胞的存活时间
C．将新细胞与老细胞融合成杂种细胞，观察杂种细胞的存活时间
D．将新细胞和老细胞的核分别移植到去核的老细胞和新细胞中，比较两组重组细胞的存活时间
D [要研究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质，可设计以下实验方案：(1)将年轻的去核细胞质与年老细胞的细胞核融合，观察重组细胞的存活时间；(2)再将年老的去核细胞质与年轻细胞的细胞核融合，观察重组细胞的存活时间。若(1)组融合后的细胞存活时间大于(2)组，则说明决定细胞衰老的是细胞质；若(1)组融合后的细胞存活时间小于(2)组，则说明决定细胞衰老的是细胞核。D正确。]
11．下图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图：
(1)上述实验的大体过程是：①将种甲伞藻的部分________________嫁接到种乙伞藻的________________上；②将种乙伞藻的部分________________嫁接到种甲伞藻的________________上。
(2)该实验的结果是：①________________；②________________。
(3)实验结果说明：__________________________________________________。
(4)实验完成后如果长出的伞帽均和原来相比有所变化，这说明：___________________________________________________________________。
解析：由图可以看出种甲的帽为伞形，种乙的帽为菊花形。将种甲的带核部分与种乙的伞柄(不带核)嫁接，长出的帽形状与种甲的帽的形状相同，为伞形；将种乙的带核部分与种甲的伞柄(不带核)嫁接，长出的帽形状与种乙的帽的形状相同，为菊花形。说明帽的形状是由细胞核内的遗传物质控制的。若伞帽均和原来有所变化，则说明伞藻的帽形状主要由细胞核控制，同时也受细胞质基因的影响。
答案：(1)伞柄中段 带核的假根段 伞柄中段 带核的假根段 (2)①种甲伞柄中段长出种乙伞帽 ②种乙伞柄中段长出种甲伞帽 (3)伞帽形状由细胞核内遗传物质控制 (4)伞帽形状也受细胞质影响
12．科学家将变形虫切成两半，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。有核的一半照样摄食，对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂。上述实验说明了细胞核( )
A．能够摄取食物
B．对维持细胞的生命活动至关重要
C．能够直接感受外界刺激并发生反应
D．能促进细胞的生长和分裂
B [分析题意可知，无核的一半“不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应”，而有核的一半进行正常的生命活动，且失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂，上述实验说明了细胞核对维持细胞的生命活动至关重要，综上所述，B正确，ACD错误。]
13．汉麦林(hammerlin)的实验如图，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断，再在近杯处切断(a)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯，但将此杯切掉后，不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释合理的是( )
①决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核
②决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质
③杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果
④(b)能再生一杯是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
C [决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核，①正确；将(c)杯切断后，不能再生第二个杯(d)，说明(c)中不含合成藻杯的形态的遗传信息，决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不来自细胞质，②错误；本实验没有单独拿出细胞核进行实验，看是否形成杯状藻藻杯，因此该实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果，③错误；决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息最终来自细胞核，细胞核中遗传信息通过转录形成mRNA，进入细胞质中，(b)含有细胞核中遗传信息通过转录形成mRNA，因此可以再生一杯，④正确。]
14．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(核孔复合物是位于核孔上与核孔的结构和功能密切相关的物质)。据此分析正确的是( )
A．核膜由两层磷脂分子组成，房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关
B．细胞核与细胞质之间频繁地物质交换需要借助于核孔复合物
C．人体成熟的红细胞中核孔数目很少，因此红细胞代谢较弱
D．构成染色体的蛋白质在细胞核内合成后，与细胞核中的DNA分子结合
B [核膜是双层膜，由四层磷脂分子组成，A错误；细胞核与细胞质之间频繁地物质交换需要借助于核孔复合物，B正确；人体成熟的红细胞中没有核孔，C错误；蛋白质的合成场所是核糖体，D错误。]
15．下图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答下列问题。
(1)上述实验所用的方法为________________。
(2)只有在________________细胞中才能观察到图中结构。
(3)代谢旺盛的细胞，核膜上________________数目多，它们的作用是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)从图中可知亲核蛋白进入细胞核由其________________部决定。
(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。
①实验课题：________________________________________________________。
②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。
③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。
④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
⑤实验步骤：
第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。
第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。
⑥观察实验现象得出相应结论。
解析：(1)根据放射性的位置来判断物质的移动，因此实验所用方法为同位素示踪法。(2)真核生物含有细胞核，而原核生物不含有细胞核。(3)核孔是物质进出和信息交流的通道，代谢越旺盛，物质进出越频繁，所需核孔越多。(4)通过对照，说明尾部决定亲核蛋白进入细胞核。(5)根据实验目的来确定实验课题，实验是依据蛋白质与双缩脲试剂的颜色反应来判断蛋白质的存在与否；用加蒸馏水的试管作为颜色对照。
答案：(1)同位素示踪法 (2)真核 (3)核孔 实现核质之间的物质交换和信息交流 (4)尾 (5)验证细胞核核膜中含有蛋白质成分 向乙试管中滴加2 mL蒸馏水
易错点 不能根据实验的目的与实验原则对实验结果作出科学评价
16．科学家在单细胞伞藻的幼体嫁接的实验中，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是( )
A．细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心
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．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心
C [细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是因为细胞核中有遗传物质，而不是其位置，A错误；该实验缺少对照组，无法证明细胞核是代谢的调控中心，B错误；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假根有关，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，C正确；细胞核是遗传的控制中心，该实验不能证明，D错误。]
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