資源簡介

生物學 必修1［RJ］（不定項）
人教生物必修1知識梳理及訓練
3.3 細胞核的結構和功能
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知識點1　細胞核的功能
1．細胞核的分布：除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核。
2．細胞核功能的實驗探究
(1)黑白美西螈核移植實驗
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(2)蠑螈受精卵橫縊實驗
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(3)變形蟲切割實驗
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(4)傘藻嫁接與核移植實驗
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3．功能
細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
知識點2　細胞核的結構
1．結構
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(1)核膜
①結構：雙層膜(外膜和內膜)。
②功能：把核內物質與細胞質分開。
(2)核孔
①位置：位于核膜上。
②功能：實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。
(3)核仁
功能：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。
(4)染色質
①組成：主要由DNA和蛋白質組成。
②功能：染色質是DNA的載體，DNA是遺傳信息的載體。
③形態：極細的絲狀物。
④特點：易被堿性染料染成深色。
⑤與染色體關系：
a．
b．染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
延伸拓展
(1)細胞核的外膜與內質網相連，附著有許多核糖體。
(2)核膜和核孔均具有選擇性。RNA、蛋白質等大分子物質可以通過核孔，細胞核內的DNA不能通過核孔進入細胞質，小分子物質是經過核膜出入細胞核的。
(3)代謝旺盛的細胞，往往核仁較大，核孔數量多。
(4)核仁不是遺傳物質的儲存場所。細胞核中的遺傳物質分布在染色質(染色體)上。
(5)有些細胞不只具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中有多個細胞核。有些真核細胞不具有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞。
2．細胞是一個統一的整體
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知識點3　建構模型
1．概念：模型是人們為了某種特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。
2．類型
3．實例：沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結構模型就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子結構的共同特征。
延伸拓展
電鏡下拍出的細胞亞顯微結構的照片是真實的，不是物理模型。
4．探究·實踐：嘗試制作真核細胞的三維結構模型。
(1)目的要求
①嘗試制作真核細胞的三維結構模型。
②體驗建構模型的過程。
(2)材料用具：根據模型種類選取材料用具。
(3)建立模型
(4)表達和交流：對各小組模型進行評價。
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INCLUDEPICTURE"本節聚焦.TIF" INCLUDEPICTURE "本節聚焦.TIF" \* MERGEFORMAT
1．細胞核的結構和功能是怎樣的？
答案　細胞核由核膜、核仁、核孔、染色質等構成。細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
2．為什么說細胞核是細胞的“控制中心”？
答案　遺傳信息的載體是DNA，DNA上有指導生物生長、發育、衰老、凋亡的全部信息，DNA主要存在于細胞核中。
3．怎樣制作真核細胞的三維結構模型？
答案　確定制作模型的種類、規格；確定使用的材料用具；確定制作模型的實施過程和具體分工；完成模型的制作；檢查、修補存在的缺陷。
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1．(目標1)下列關于細胞核功能的探究實驗，描述錯誤的是(　　)
A．美西螈的核移植實驗說明細胞核中遺傳物質可控制生物性狀
B．蠑螈受精卵的橫縊實驗說明沒有細胞核細胞就不能分裂分化
C．變形蟲的切割實驗說明細胞核是細胞生命活動的控制中心
D．傘藻的嫁接和核移植實驗說明生物體形態結構的建成主要與細胞核有關
答案　A
解析　美西螈的核移植實驗說明細胞核可以控制生物性狀，A錯誤。
2．(目標2)以下關于物理模型的說法，正確的是(　　)
A．通過抽象的形式來表達認識對象的特征
B．把事物的共同特點抽出來加以描述
C．用空間形式與數量關系來描述認識對象的特征
D．以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征
答案　D
解析　概念模型通過抽象的形式來表達認識對象的特征，A錯誤；概念模型把事物的共同特點抽出來加以描述，B錯誤；數學模型用空間形式與數量關系來描述認識對象的特征，C錯誤；物理模型以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，D正確。
3．(目標3)細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。因此，有人把細胞核比喻為細胞的“大腦”或者細胞的“控制中心”。下列事實不能表明這一觀點的是(　　)
A．個體較大的原生動物，如草履蟲，其細胞中會出現兩個細胞核
B．細胞分裂時，細胞核解體，染色質高度螺旋化形成染色體
C．黑色美西螈的細胞核與白色美西螈的去核卵母細胞融合后的重組細胞會發育成黑色美西螈
D．失去細胞核的變形蟲不能攝取食物，對外界刺激不再產生反應
答案　B
解析　細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，個體較大的原生動物(如草履蟲)會出現兩個細胞核，可以保證細胞正常的核質比，有利于細胞的正常代謝和遺傳，A不符合題意；細胞分裂時，核膜、核仁解體，染色質高度螺旋化形成染色體，但不能說明細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，B符合題意；美西螈的皮膚顏色受細胞核控制，說明細胞核控制著細胞的遺傳，C不符合題意；失去細胞核的變形蟲“不能攝取食物，對外界刺激不再產生反應”，而有核的可以進行正常的生命活動，說明細胞核對維持細胞的生命活動至關重要，D不符合題意。
4．(不定項)(目標1)關于細胞核結構和功能的敘述，正確的是(　　)
A．不同細胞的細胞核數量和結構不完全相同
B．細胞核具有控制細胞的代謝和遺傳的功能主要與染色質有關
C．染色質和染色體是存在于細胞中不同時期的同一物質
D．核孔是RNA出細胞核的通道
答案　ABCD
5．(目標1)如圖為典型的細胞核及其周圍部分結構示意圖。請據圖回答：(在[　　]中填標號，________上填相應名稱)
(1)只有在________細胞中，使用________顯微鏡才可以看到此圖所表示的結構。
(2)[3]________主要由蛋白質以及________組成，是真核生物________的主要載體。
(3)圖片中可見[1]________和[　　]________連通，[　　]________是某些大分子物質進出細胞核的通道，從而加強了________和________在生命系統中的聯系。
答案　(1)真核　電子
(2)染色質　DNA　遺傳物質
(3)內質網　5　核膜　2　核孔　細胞質　細胞核
INCLUDEPICTURE"重難突破易錯攻克.TIF" INCLUDEPICTURE "重難突破易錯攻克.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"題型3-3-1A.TIF" INCLUDEPICTURE "題型3-3-1A.TIF" \* MERGEFORMAT
[例1]　細胞核具有什么功能？科學家通過如圖實驗進行探究：①用頭發將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只有很少的細胞質相連，結果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續分裂；②b部分分裂到16～32個細胞時，將一個細胞核擠入不能分裂的a部分，結果a部分開始分裂、分化，發育成胚胎。下列有關敘述中，錯誤的是(　　)
A．實驗結果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關
B．實驗①中，a、b兩部分細胞形成對照
C．實驗②中a部分的操作與實驗①中a部分形成對照
D．實驗說明細胞質與細胞的分裂、分化關系密切
解題分析　在實驗①中有細胞核的一部分能正常分裂、分化，而沒有細胞核的部分不能分裂、分化，所以經對照后說明細胞核與細胞分裂、分化密切相關，A正確，D錯誤。
答案　D
[例2]　用黑白兩種美西螈做實驗，將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中，移植后發育長大的美西螈，全部都是黑色的。下列說法錯誤的是(　　)
A．美西螈核移植實驗說明美西螈的膚色由其細胞核控制
B．細胞核是細胞的代謝中心的原因是遺傳信息主要儲存在細胞核中
C．本實驗缺乏一組相互印證的實驗：將白色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到黑色美西螈的去核卵細胞中，觀察移植后發育長大的美西螈的膚色
D．如果離體的細胞核沒有及時植入去核卵細胞中，二者都容易死亡，說明細胞核和細胞質是相互依存的統一整體
解題分析　由于重組細胞發育長大的美西螈全部都是黑色的，說明美西螈的膚色由其細胞核控制，A正確；細胞核是細胞代謝的控制中心，而代謝中心是細胞質(基質)，B錯誤；本實驗缺乏相互印證的實驗，應該將白色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到黑色美西螈的去核卵細胞中，觀察移植后發育長大的美西螈的膚色，C正確；細胞核和細胞質是相互依存的統一整體，細胞結構只有保持完整性才能長期存活，D正確。
答案　B
技法提升
用對照的觀點分析實驗
首先確認實驗的自變量和因變量。如例1中自變量為細胞核的有無，因變量為蠑螈的發育狀況。
其次由因找果，分析實驗自變量與因變量間的邏輯關系，得出正確結論。如例1中無核部分停止分裂，有核部分能繼續分裂，說明細胞核與細胞的分裂、分化密切相關。
INCLUDEPICTURE"題型3-3-2A.TIF" INCLUDEPICTURE "題型3-3-2A.TIF" \* MERGEFORMAT
[例3]　(不定項)觀察如圖所示的模式圖，相關說法不正確的是(　　)
A．圖中3為核仁，代謝旺盛的細胞中核仁較大
B．圖中2為核孔，通過該結構不僅可以實現核質之間頻繁的物質交換，還可以實現信息交流
C．圖中4為核膜，它是一種單層生物膜，具有選擇透過性，可將核內物質與細胞質分開
D．圖中1為染色質，該結構與原核細胞中擬核的化學本質相同，均為DNA分子
解題分析　圖中3是核仁，與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，代謝旺盛的細胞中核糖體多，所以核仁較大，A正確；圖中2是核孔，可實現核質之間的物質交換和信息交流，B正確；圖中4是核膜，為雙層膜，把核內物質與細胞質分開，具有選擇透過性，C錯誤；圖中1是染色質，其主要成分是DNA和蛋白質，而原核細胞中擬核只有環狀DNA分子，無蛋白質，D錯誤。
答案　CD
INCLUDEPICTURE"課時作業.TIF" INCLUDEPICTURE "課時作業.TIF" \* MERGEFORMAT
[單項選擇題]
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點一　細胞核的功能
1．下列沒有細胞核的一組細胞是(　　)
A．骨髓造血干細胞和根毛細胞
B．根毛細胞和葉肉細胞
C．藍細菌和哺乳動物成熟的紅細胞
D．大腸桿菌和蛙的成熟紅細胞
答案　C
2．如圖表示變形蟲的切割和核移植實驗。該實驗不能得出的結論是(　　)
A．細胞核是遺傳物質儲存和復制的場所
B．細胞核是細胞新陳代謝的控制中心
C．細胞核和細胞質相互依存，相互影響
D．細胞結構的完整性是細胞生存的基礎
答案　A
3．傘藻是一種能進行光合作用的單細胞綠藻，由傘帽、傘柄和假根三部分構成，細胞核在假根內。科學家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗(如下圖)。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．圖2中移去細胞核的甲傘藻的生命活動將逐漸減緩直至停止
B．圖2中③與圖1中①的帽形相同，都是菊花形帽
C．圖1中①②的帽形隨嫁接的傘柄而改變
D．上述實驗說明生物體形態結構的建成主要與細胞核有關
答案　C
解析　細胞核是細胞遺傳和代謝活動的控制中心，故移去細胞核的甲傘藻的生命活動將逐漸減緩直至停止，A正確；圖1中①②嫁接的是傘柄(屬于細胞的細胞質部分)，故不會引起帽形的改變，C錯誤；題中嫁接實驗及核移植實驗可說明生物體形態結構的建成主要與細胞核有關，D正確。
4．下列有關細胞核的敘述中，錯誤的是(　　)
A．細胞核是細胞新陳代謝的主要場所
B．細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心
C．細胞核是遺傳信息庫
D．細胞核具有雙層膜
答案　A
解析　細胞新陳代謝的主要場所是細胞質，A錯誤。
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點二　細胞核的結構
5．下圖為細胞核的結構示意圖。下列說法正確的是(　　)
A．②結構對物質的進出不具有選擇性
B．④結構是細胞中遺傳信息的載體
C．③結構容易被堿性染料染成深色
D．①和⑤分別代表核膜的雙層膜結構
答案　C
解析?、跒楹丝祝谴蠓肿游镔|進出細胞核的通道，蛋白質和RNA等大分子物質可以通過核孔，但核孔具有選擇透過性，DNA不能通過，A錯誤；③是染色質，染色質是細胞中遺傳信息的載體，B錯誤；③是染色質，主要由DNA和蛋白質組成，容易被堿性染料染成深色，C正確；①是內質網，⑤是核膜，D錯誤。
6．真核細胞單位面積的核孔數目與細胞類型和代謝水平有關。以下細胞中核孔數目最少的是(　　)
A．胰島細胞
B．造血干細胞(能增殖分化)
C．漿細胞(能分泌抗體)
D．口腔上皮細胞
答案　D
解析　胰島細胞具有分泌激素的功能，造血干細胞能夠增殖、分化為血細胞，漿細胞能夠分泌抗體，這三種細胞代謝旺盛，核孔數目較多；口腔上皮細胞是高度分化的體細胞，不能分裂增殖，也不具有分泌功能，代謝不旺盛，因此其核孔數目最少。
7.細胞核結構模式如圖所示，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．④可與③直接相連，這體現了生物膜系統在結構上的緊密聯系
B．若②被破壞，則該細胞中蛋白質的形成將不能正常進行
C．圖中蛋白質和RNA通過核孔進出細胞核不需要消耗能量
D．①主要由DNA和蛋白質組成，在細胞分裂的不同時期呈現不同的存在狀態
答案　C
解析?、軆荣|網可與③核膜直接相連，這體現了生物膜系統在結構上的緊密聯系，A正確；核仁與核糖體的形成有關，核糖體是蛋白質的合成場所，若②核仁被破壞，則該細胞中蛋白質的形成將不能正常進行，B正確；圖中蛋白質和RNA通過核孔進出細胞核需要消耗能量，C錯誤；①表示染色質，主要由DNA和蛋白質組成，在細胞分裂的不同時期呈現不同的狀態，D正確。
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點三　建構模型
8．模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所做的一種簡化的概括性的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的。下列有關模型方法的敘述錯誤的是(　　)
A．拍攝洋蔥表皮細胞的照片，能直觀地表達認識對象的特征，屬于物理模型
B．設計并制作細胞的三維結構模型時，科學性、準確性比美觀與否更重要
C．畫概念圖是構建概念模型的一種方法，可以梳理所學知識，建立良好的知識結構
D．模型包括物理模型、概念模型、數學模型等
答案　A
解析　拍攝洋蔥表皮細胞的照片，能直觀地表達認識對象的特征，屬于實物，不屬于模型，A錯誤。
[不定項選擇題]
9．下列關于細胞核的結構與功能的敘述，正確的是(　　)
A．細胞核功能的實現與細胞核中的染色質密切相關
B．除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核
C．蛋白質等大分子物質通過核孔進入細胞質而不能直接通過核膜，體現了核膜具有選擇透過性
D．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心
答案　ABCD
10．核纖層以網絡形式分布于核膜內側，由特殊的纖維絲狀蛋白組成，如圖所示。核纖層能維持細胞核正常的形狀與大小，有利于細胞核與細胞質之間的隔離與信息交換。下列有關核纖層的說法錯誤的是(　　)
A．核纖層的結構模式圖屬于物理模型
B．組成染色質的蛋白質由結構①進入細胞核
C．核纖層的隔離作用會減弱細胞核對細胞代謝的控制
D．核纖層被破壞后，細胞核的形態和功能均會發生改變
答案　C
解析　以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的生物特征屬于物理模型，本題核纖層的結構模式圖屬于物理模型，A正確；大分子物質由核孔進出細胞核，組成染色質的蛋白質由核孔，即①進入細胞核，B正確；細胞核是細胞代謝的控制中心，核纖層利于細胞核與細胞質之間的隔離與信息交換，不會減弱細胞核對細胞代謝的控制，C錯誤；核纖層能維持細胞核正常的形狀與大小，有利于細胞核與細胞質之間的隔離與信息交換，核纖層被破壞后，細胞核的形態和功能均會發生改變，D正確。
11．下列關于細胞核的敘述，不正確的是(　　)
A．染色質是遺傳信息的主要載體，染色質主要存在于真核細胞的細胞核內，少量存在于葉綠體和線粒體中
B．核仁與核糖體的形成密切相關，沒有核仁的細胞無法形成核糖體
C．真核細胞的核膜上有核孔，核孔多的細胞代謝往往更旺盛
D．細胞核內的液體叫細胞液，為細胞核內的其他結構提供營養
答案　ABD
解析　染色質只存在于真核細胞的細胞核內，葉綠體和線粒體中含有DNA，但不能形成染色質，A錯誤；原核細胞沒有核仁，但能形成核糖體，B錯誤；核孔多便于核質之間頻繁的物質交換和信息交流，核孔越多，代謝越旺盛，C正確；細胞核內的液體叫核基質，細胞液是指液泡中的液體，D錯誤。
[非選擇題]
12．二甲雙胍的抗腫瘤效應越來越受到人們的關注，它可以通過抑制某種細胞器的功能而抑制細胞的生長，其作用機理如圖所示。請據圖回答有關問題：
(1)細胞核的核膜是雙層膜結構，其主要成分是____________。核孔的作用是________________________________________。
(2)據圖分析，二甲雙胍通過抑制________的功能，進而直接影響了________________________的跨核孔運輸，最終達到抑制細胞生長的效果。
(3)物質進出核孔是否具有選擇性？________。RagC進出細胞核需經過________層生物膜。
(4)據圖分析，分泌蛋白的運輸是否可能受二甲雙胍的影響？________，原因是___________________________________________________________________
_______________________________________。
答案　(1)蛋白質和磷脂　實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流
(2)線粒體　無活型RagC和激活型RagC
(3)是　0
(4)是　二甲雙胍抑制線粒體的功能，分泌蛋白的運輸需要消耗能量，所以該生理過程可能會受到二甲雙胍的影響
解析　(1)核膜屬于生物膜，生物膜的主要成分是蛋白質和磷脂。核孔的作用是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。
(2)由題圖可知，二甲雙胍通過抑制線粒體的功能，影響能量的供應，進而影響相關物質(無活型RagC和激活型RagC)進出核孔，最終達到抑制細胞生長的效果。
(3)核孔具有選擇性，一些生物大分子可通過核孔進出細胞核，但DNA不能通過核孔進出細胞核。RagC通過核孔進出細胞核，因此RagC進出細胞核需經過0層生物膜。
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