1、1第 3 节 细胞核系统的控制中心学习目标 1.阐明细胞核的结构和功能。2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。一、细胞核功能的探究实验1美西螈胚胎细胞的核移植实验该实验说明美西螈的皮肤颜色是由细胞核控制的。2蝾螈受精卵的横缢实验(1)甲组实验中，A 部分无(填“有”或“无”)细胞核，停止(填“停止”或“不停止”)分裂；B 部分有(填“有”或“无”)细胞核，能(填“能”或“不能”)分裂。(2)乙组实验中，将 B 部分向 A 部分挤入一个细胞核后，A 部分有(填“有”或“无”)细胞核，细胞开始(填“开始”或“不开始”)分裂；B 部分有(填“有”或“无”)细胞核
2、，能(填“能”或“不能”)分裂；最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些。(3)经对照可以看出，细胞核控制着细胞的分裂、分化。3变形虫的切割实验由实验可以得知，变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开细胞核，细胞核是细胞生命活动的控制中心。24伞藻的嫁接和核移植实验(1)实验过程伞藻嫁接实验a伞形帽伞藻假根菊花形帽伞藻柄伞藻帽呈伞形；b菊花形帽伞藻假根伞形帽伞藻柄伞藻帽呈菊花形。伞藻核移植实验(2)结论：生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。5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。例 1 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代
3、谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了( )A细胞核是细胞进行生命活动所必需的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人工去核的细胞一般不能存活很长时间答案 A解析 新陈代谢是细胞生命活动的基本特征，蛋白质是细胞生命活动的主要承担者，而蛋白质的合成是通过细胞核中 DNA 的控制来实现的，因此细胞核是细胞进行生命活动所必需的。例 2 以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关下图中的分析正确的是( )A实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性3C实验说明了细胞核对细胞质的重
4、要性，实验说明了细胞质对细胞核的重要性D该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统答案 D解析 将实验结果与实验的自变量联系起来下结论：实验和实验说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验和实验说明的是细胞核的重要性。二、细胞核的分布和结构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细胞核的结构易错提醒 有关细胞核的四个误区(1)误认为“细胞核是具有双层膜结构的细胞器”：细胞核不是细胞器，是具有双层膜的细胞结构。(2)误认为“核孔是大、小分子都能随意进出的通道”：核孔具有选择性。RNA 和某些蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道是核孔
5、，但并不是所有的大分子都能通过核孔，如细胞核中的 DNA 就不能通过核孔进入细胞质；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，极少通过核孔。(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所，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)误认为每个细胞有一个细胞核，有些细胞不只具有一个细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。例 3 下列关于细胞核的叙述，正确的是( )A核膜是双层膜，外膜常与内质网相连B不同细胞内，核仁的大小是一定的C只有等到细胞停止分裂后，才能观察到染色体D各种物质都可通过核孔自由出入细胞核答案 A解析
6、 核仁的大小与细胞代谢旺盛程度有关；只有在细胞分裂时，才会出现染色体；核孔具有一定的选择性，并非任意物质均可通过，如 DNA 就不能通过核孔进入细胞质。4归纳提升 染色质和染色体比较项目 染色质 染色体存在时期 分裂间期 分裂期不同点形态 极细的丝状 呈圆柱状或杆状成分 主要是 DNA 和蛋白质特性 易被碱性染料染成深色相同点功能 遗传物质的主要载体关系 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态例 4 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DD
7、NA 主要存在于核仁中答案 B解析 根据题干提供的信息，蛋白质合成与核仁有关，但蛋白质的合成是在核糖体上；无核仁的细胞如原核细胞也要进行蛋白质的合成；真核细胞中，DNA 主要存在于染色体上；这样，只有 B 选项符合题意。三、模型构建和细胞的概述1模型构建(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出的一种简化的概括性的描述。(2)类型：物理模型、数学模型、概念模型等。如沃森和克里克制作的 DNA 双螺旋结构模型属于物理模型。2细胞是一个整体(1)细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。(2)细胞
8、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。例 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现象的特征D以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征5答案 D解析 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。例 6 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，并将根吸收的水分和无
9、机盐输送给茎和叶C植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞的信息交流D核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输答案 D解析 内质网向外可连接细胞膜，向内可连接核膜，A 项错误；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，并将根吸收的水分和无机盐输送给茎和叶，反映了植物个体的统一性，B 项错误；植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞的信息交流，反映了细胞与细胞间的联系，C 项错误；核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通，有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输，反映出一个细胞内的相互关联，能解释细胞是一个统一的整体，D 项正确。1下列叙述，正确的打
10、“” ，错误的打“” 。(1)细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所( )(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形态( )(3)核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道( )(4)DNA 双螺旋结构模型属于物理模型( )(5)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( )6(6)细胞核内行使遗传功能的结构是核仁( )(7)RNA 通过核孔进入细胞质穿过 2 层膜( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)2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，数量较多，数量也较多B与核糖体的形成有关C能够
11、将核内物质与细胞质分开D与的膜成分接近答案 A解析 由图示可知：分别是核糖体、内质网、核膜、染色质、核仁和核孔。蛋白质合成旺盛的细胞中，核孔数量较多，染色质数量不变，A 项错误；是核仁，与某种 RNA的合成以及核糖体的形成有关，B 项正确；是核膜，能够将核内物质与细胞质分开，C 项正确；与可以直接相连，膜的成分比较接近，D 项正确。3.右图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中 a.纤毛；b.大核；c.根部)，将之切成三截，能再生成喇叭虫的是( )A BC D、或答案 B解析 因为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以只有含细胞核的部分才能再生成喇叭虫。4人的成熟红细胞和精子的寿命都很短，从
12、细胞结构考虑，这一事实说明了( )A环境因素的影响B遗传因素对细胞寿命的影响C细胞质和细胞核的相互依存关系D功能对寿命的决定答案 C解析 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。75.如图为细胞核结构模式图，据图回答有关问题：(1)图中对核内物质起屏障作用的是 _，它是由_层膜构成的，细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的 _进入细胞核的。(2)细胞核内行使遗传功能的重要结构是 _，遗传信息存在于其组分的_上。(3)结构_的功能是_。答案 (1) 核膜 两 核孔 (2) 染色质 DNA (3)核仁 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有
13、关对点训练题组一 探究细胞核功能1(2018江苏扬州中学高一上学期期中)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答案 C解析 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生命活动具有重要作用。2细胞核具有什么功能？科学家通过如图所示的实验进行探究：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8核的一半(b)能继续分裂；b 部分分裂到 1
14、632 个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a 部分，结果 a 部分也开始分裂，最后 a、b 两部分都能发育成胚胎。下列有关叙述中，错误的是( )A实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B实验中，a 部分细胞属于对照组C实验中，a 部分的操作与实验中的 a 部分形成对照D实验还能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答案 B解析 实验中有细胞核的部分(b)能分裂，而没有细胞核的部分(a)不能分裂，实验中a、b 两部分最终都发育成胚胎，所以经对照后说明细胞核与细胞的分裂、分化密切相关，同时也能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；实验中 b 部分为正常状态，所以
15、b 部分为对照组；实验中 a 部分没有细胞核，而实验中的 a 部分又有了细胞核，两部分形成对照。3(2018常熟高一上学期期中)某同学将乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是( )答案 B解析 由题意可知，重组伞藻的细胞核来自甲伞藻，细胞质来自乙伞藻。由于细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，所以存活下来的乙伞藻其外形是菊花形。4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。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如下图)。下列相关叙述错误的是( )9A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
16、B图 2 中与图 1 中的帽形相同，都是菊花形帽C图 1 中、的帽形随嫁接的伞柄而改变D上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关答案 C解析 细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止；图 2 中的与图 1 中的的细胞核相同，两者都是菊花形帽；图 1 中、嫁接的伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变；题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。5从母羊甲的体细胞中取出细胞核，植入到母羊乙去掉细胞核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，生出的小羊大多数性状( )A难以预测 B
17、像甲C像乙 D像丙答案 B解析 生物的性状主要是受细胞核控制，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。出生小羊的细胞核来自于母羊甲，细胞质来自于母羊乙，母羊丙仅为胚胎发育提供营养物质和场所。题组二 细胞核结构组成及各自功能6(2018江苏省常熟市高一上学期期中)以下关于染色质和染色体关系的叙述中，正确的是( )A原核细胞有染色质和染色体B酵母菌没有染色体或染色质C是同一物质在不同分裂时期的不同形态D是同一细胞分裂时期的不同物质答案 C解析 染色质主要由 DNA 和蛋白质组成，在细胞分裂时，染色质高度螺旋化，缩短变粗成为染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋重新变为细丝状的染色质，因此染色体和染色质是同
18、一物质在细胞不同时期的两种存在状态，C 正确。7(2017广州执信中学高一上学期期末)下列有关真核细胞的细胞核的叙述正确的是( )A细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心B遗传信息都储存于染色质上的 DNA 中10C蛋白质合成活动旺盛的细胞，常有较大的核仁DH 2O、DNA 等分子可通过核孔自由进出细胞核答案 C解析 核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成活动旺盛的细胞，常有较大的核仁，C 正确。118下列有关细胞核的叙述中，正确的是( )A染色体是由 RNA 和蛋白质组成的结构B核仁与核糖体的形成及 DNA 的合成有关C核孔对物质的运输不具有选择性D通过核孔能实现
19、核质之间频繁的物质交换和信息交流答案 D解析 染色体是由 DNA 和蛋白质组成的结构，A 错误；核仁与核糖体的形成及某种 RNA 的合成有关，B 错误；核孔对大分子物质的运输具有选择性，C 错误。9(2018江苏省扬州中学高一上学期期中)观察如图所示的模式图，下列相关说法不正确的是( )A图中 3 为核仁，与某种 RNA 的形成有关B图中 2 为核孔，是 DNA 和蛋白质进出的通道C图中 4 为核膜，是一种双层膜D图中 1 为染色质，有时形成染色体答案 B解析 分析题图可知，图中 1 是染色质，2 是核孔，3 是核仁，4 是核膜。核仁与核糖体及某种 RNA 的形成有关，A 正确；核孔是大分子物
20、质进出细胞核的通道，如蛋白质和 RNA 等，但 DNA 不能通过核孔进出细胞，B 错误；核膜是一种双层膜，C 正确；染色质与染色体是同一物质在细胞分裂不同时期的两种存在状态，D 正确。10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。据此分析不正确的是( )A核孔复合物与核膜内外的信息交流有关B人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到核内外的信息交流C核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性12D中央运输蛋白是在细胞质中的核糖体
21、上合成的答案 B解析 人体成熟的红细胞没有细胞核，无核孔。11下列有关细胞核的叙述，错误的是( )A蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心C小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能通过D细胞分裂过程中存在染色质和染色体相互转化的现象答案 C解析 细胞核中的染色质主要是由 DNA 和蛋白质组成的，A 项正确；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，B 项正确；核孔具有选择透过性，大分子物质如蛋白质、RNA 等能通过，C 项错误；细胞分裂过程中存在染色质和染色体相互转化的现象，D 项正确。12(2018广西桂林中学高一上学期期中)下列关于细胞核的结构
22、与功能的叙述，不正确的是( )A染色质主要由 RNA 和蛋白质组成B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C蛋白质等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜，体现了核膜具有选择透过性D细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心答案 A解析 染色质是由 DNA 和蛋白质组成的结构，A 错误。综合强化13(2018安徽省合肥市第六中学高一上学期期中)以动物受精卵为实验材料进行以下实验，请分析并回答相关问题：实验处理 实验结果(去质留核) A(去核留质) B受精卵(质核重组) C(1)预测三种情况下细胞的代谢情况，若用“能生活”或“不能生活”来概
23、括，则属于“能生活”的是_(填表中的字母)。(2)设置哪两个组进行对比实验，能说明细胞质对细胞核的重要性？_(填表13中的序号)。(3)细胞核在整个细胞中的地位可阐述为：细胞核是_库，是细胞_的控制中心。答案 (1)C (2)与 (3)遗传信息 代谢和遗传解析 (1)受精卵的发育需要细胞质为其提供营养物质，没有细胞质、只有细胞核，受精卵不能发育导致死亡；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，没有细胞核只有细胞质，受精卵不能发育而死亡；由细胞核和细胞质重组形成的重组细胞能生活。(2)组实验和组实验的自变量是有无细胞质，有细胞质，细胞能存活，没有细胞质，细胞不能存活，这说明细胞质对细胞核的重要性，细胞
24、质为细胞核的生理活动提供了蛋白质、酶和核苷酸等物质，没有细胞质提供的这些物质，细胞核内的生理活动将无法进行。(3)细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。14观察模式图，据图回答下列问题：(1)此图表示细胞中_的结构。(2)一般认为大分子物质出入该结构的通道是 _。(3)在细胞分裂期将成为染色体的是 _。(4) _是附着于核膜外侧能将氨基酸合成蛋白质的场所。(5)将用放射性同位素标记的某种物质注入金丝雀体内后，经检测，新生细胞的细胞核具有放射性。注入的物质可能是( )A脱氧核苷酸 B脱氧核糖核酸C氨基酸 D核糖核酸答案 (1)细胞核 (2)2 核孔 (3)1 染色质 (4)6 核糖体
25、 (5)A解析 大分子物质进出的通道是核孔，附着于外层核膜外侧并能将氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体。15如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下列问题：(1)细胞核是由 _、 _、 _和 _14等部分构成的。(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是 _。(3)核膜由两层膜组成，其_层膜与 _膜相连，从而加强了_与_在生命活动过程中的联系。(4)细胞核的生理功能是_，是细胞_和_的控制中心，在细胞的各项生命活动中起着_作用。(5)在_(填“原核”或“真核”)细胞中，使用_显微镜可以看到此图所表示的结构。答案 (1) 染色质 核仁 核膜 核孔 (2) 核孔 (3)外 内质网 细胞核 细胞质 (4)细胞的遗传信息库 代谢 遗传 决定性 (5)真核 电子
