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人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第三章 细胞的基本结构第3节 细胞核──系统的控制中心练习
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这是一份人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第三章 细胞的基本结构第3节 细胞核──系统的控制中心练习，共11页。
[重难点击] 细胞核的结构和功能。
一 细胞核的分布和功能
细胞核对于细胞有着重要的作用，为研究它的功能，科学家做了一系列的实验，结合课本P52～53资料分析，完成下面的内容。
1.实验一
科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，移植后长大的美西螈，全部是黑色的。该实验说明美西螈的颜色是由细胞核控制的。
2.实验二：蝾螈受精卵横缢实验
(1)甲组实验中，A部分无(有、无)细胞核，停止(停止、不停止)分裂；B部分有(有、无)细胞核，能(能、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(有、无)细胞核，细胞开始(开始、不开始)分裂；B部分有(有、无)细胞核，能(能、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.实验三：变形虫实验
(1)填写上图各类细胞或结构的生活状态。
(2)由上述实验可以得知，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。
4.实验四：伞藻嫁接和核移植实验
不论是伞藻嫁接实验还是核移植实验，新长出的伞帽都跟提供细胞核伞藻的伞帽相同，这说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
5.综上所述，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。
小贴士 (1)不是所有的真核细胞都有一个细胞核。植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞就没有细胞核，而有些真核细胞有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)细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
归纳提炼
1.细胞核的功能
(1)细胞核是遗传信息库：细胞核是遗传物质贮存和复制的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心：细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物体的性状。
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。
活学活用
1.如图，用动物受精卵做下列三个实验。以下实验不能说明的是( )
A.提取受精卵的核单独培养，不久就退化消失，说明缺少细胞质的细胞核不能生存
B.去掉核的细胞单独培养，不久也消失，说明缺少细胞核的细胞也不能存活太久
C.给去核的细胞重新移入细胞核，细胞不仅能正常生活而且能进行有丝分裂，说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动
D.实验说明，细胞核是系统的控制中心，细胞质是系统的代谢中心
答案 D
解析 图中所做的三个实验是：①单独培养离开细胞的细胞核→细胞核消失；②单独培养去核的细胞→细胞消失；③给去核的细胞以新的细胞核→细胞能生存并且繁殖后代。实验①、②分别说明细胞核和细胞质不能单独生存，实验③说明细胞保持完整性才能正常生存和繁殖。综合分析三个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系，但不能说明细胞核和细胞质的具体功能，因此D项错。
二 细胞核的结构
细胞核的功能是由其结构决定的，下图是细胞核的基本结构，请观察图示，并结合教材P53～54内容，思考回答下列问题：
1.核膜有几层？核的外膜有什么特点？
答案 两层。核的外膜能和内质网相连，有时附着有核糖体。
2.(1)核孔的功能是什么？(2)大分子物质(如蛋白质和RNA)能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？
答案 (1)核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(2)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。
3.核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4.观察上图，结合教材P54第一段内容，比较染色质和染色体的异同
5.结合教材P54～55内容，制作真核细胞的三维结构模型，然后思考：
(1)由模型制作我们可以总结出，细胞的完整性是细胞进行正常生命活动的必要条件。
(2)细胞各组分之间分工合作，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。
(3)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。
小贴士 核孔和核仁的数目不是固定不变的：1核孔的密度和总数因细胞类型不同而异，代谢活动低、蛋白质和RNA合成少的细胞，核孔很少。2核仁的大小、形状和数目随生物的种类、细胞类型和细胞代谢状态而变化，蛋白质合成旺盛、生长活跃的细胞，如分泌细胞、卵母细胞核仁大。
归纳提炼
活学活用
2.判断下列关于细胞核说法的正误。
(1)高倍镜下可观察到结核杆菌的遗传物质分布于细胞核内( )
(2)蓝藻细胞具有细胞核，且DNA分子呈环状( )
(3)在普通光学显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见( )
(4)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜( )
(5)核孔是某些生物大分子可以选择性进出的通道( )
(6)细胞核有两层膜，具有核孔，核孔是DNA进入细胞质的通道( )
(7)细胞核含有染色质，染色质就是生物的遗传物质( )
(8)细胞核具有核仁，核仁是细胞代谢和遗传的控制中心( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)×
解析 (1)结核杆菌是原核生物，没有细胞核。(2)蓝藻细胞没有以核膜为界限的细胞核。(3)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色大液泡，不易观察到细胞核。(6)核DNA不进入细胞质，细胞质中的DNA也不能进入细胞核。(7)染色质(染色体)是主要由DNA和蛋白质组成的结构，核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(8)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁是细胞核的一部分，主要功能是合成某种RNA以及与核糖体的形成有关。
当堂检测
1.如图所示，科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接时，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
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.第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
答案 C
解析 在缺乏对照的情况下，仅根据图示所进行的操作和实验现象，无法得出细胞核的功能，只有在设置对照实验的情况下，才能得出细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心的结论。
2.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。下列关于模型的叙述，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
答案 C
解析 实物模型应把表达对象的特征作为首要考虑的问题。
3.组成染色质的主要物质成分是( )
A.DNA和蛋白质 B.DNA和RNA
C.RNA和蛋白质 D.磷脂和DNA
答案 A
解析 染色质是由DNA和蛋白质构成的。
4.下图所示是植物细胞的亚显微结构，请据图回答：
(1)细胞核是[ ]，它由[ ]__________、[7]__________和[8]___________等部分组成。
(2)[ ]_________容易被碱性染料染色，它的主要化学成分是__________和__________，在细胞分裂时呈___________形态，在细胞分裂结束时呈___________形态。
(3)[15]的功能：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)15 6 核仁 染色质 核膜 (2)7 染色质 DNA 蛋白质 染色体 染色质 (3)是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
40分钟课时作业
基础过关
知识点一 细胞核的功能
1.关于细胞核结构与功能统一性的叙述中，正确的是( )
A.核仁中的DNA控制着细胞代谢
B.染色质上的DNA贮存着大量的遗传信息
C.不同细胞的核孔数量是相同的
D.原核细胞的核膜也具有两层膜，有利于控制物质的进出
答案 B
2.将一黑色公绵羊的体细胞核移入到白色母绵羊的去核卵细胞中，并将此卵细胞植入一黑色绵羊的子宫内发育，生出的小绵羊即是克隆绵羊。那么，此克隆绵羊为( )
A.黑色公绵羊 B.黑色母绵羊
C.白色母绵羊 D.白色公绵羊
答案 A
解析 生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为“克隆绵羊”的遗传物质来自细胞核，所以它的性状与供核绵羊的性状是基本相同的。
3.如图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成①②③三截(图中a：纤毛；b：大核；c：根部)。能再生成喇叭虫的是( )
A.① B.②
C.③ D.①②③
答案 B
解析 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
4.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c性状发生的遗传信息来自细胞核
B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C.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
答案 A
解析 由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的b细胞中，培养一段时间后形成的c细胞表现出a细胞的性状；将b细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，表现出b细胞的性状。显然细胞核决定性状，即控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不能代表生物体的一切性状。
知识点二 细胞核的结构
5.下列对染色质和染色体的叙述，错误的是( )
A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C.染色质和染色体的形态结构完全相同
D.染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中
答案 C
解析 染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种存在状态。
6.以下关于细胞核的叙述，正确的是( )
A.核内存在易被碱性染料染成深色的物质
B.在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同
C.细胞核内的液体叫做细胞液
D.核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道
答案 A
解析 细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞核内的液体称为核液或核基质，而细胞液指的是液泡中的液体；核孔是某些大分子物质的运输通道，但不是任意物质的通道，例如细胞核内的DNA不通过核孔进入细胞质，只在核内贮存和复制。
7.下列关于细胞核的叙述，正确的是( )
A.真核细胞的核膜上有多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行
B.细胞分裂时，细胞核解体，染色体变为染色质
C.真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D.原核细胞除拟核没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别
答案 A
解析 细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化形成染色体；脱氧核糖核酸(DNA)不能通过核孔进入细胞质；原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器，而无线粒体、内质网等细胞器。
8.细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述中，不正确的是( )
A.核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
B.染色质主要由DNA和蛋白质组成
C.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D.核孔实现了细胞间的信息交流
答案 D
解析 核孔是细胞质与细胞核物质交换的通道，实现了核质之间的物质交换和信息交流，但并不是细胞间的信息交流，细胞间的信息交流应是不同细胞之间的关系。
能力提升
9.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是( )
A.胰岛细胞 B.根尖分生区细胞
C.甲状腺细胞 D.口腔上皮细胞
答案 D
解析 细胞的代谢越旺盛，则核孔的数目越多。A、C中的细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和甲状腺激素，代谢旺盛。B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。故而D项的口腔上皮细胞的核孔数目最少。
10.如图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述，正确的是( )
A.①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开
B.②是遗传物质DNA和RNA的载体
C.③与蛋白质的合成直接有关
D.④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质
答案 A
解析 根据图示可知：①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。
11.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
答案 B
解析 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，核仁应与组成核糖体的必需物质的合成有关。
12.下图是细胞核模型图，①～⑤表示细胞核的各种结构，⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是( )
A.②③是生物膜的一部分
B.⑦的形成与结构⑤无关
C.⑥可以与②直接相连
D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦
答案 B
解析 图中②和③分别表示核膜的外膜和内膜，属于生物膜的一部分。⑤是核仁，与核糖体(⑦)的形成有关。由图可知，内质网(⑥)与②直接相连。分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，经内质网、高尔基体加工后，分泌到细胞外。
13.下列说法正确的是( )
A.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态
B.细胞内的各种细胞器之间各司其职，互不联系
C.控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的
D.拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型
答案 C
解析 染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种存在状态；细胞器之间既有分工又协调配合，如分泌蛋白的合成和运输；模型是对认识对象的简化和概括性的描述，而照片并没有对实物对象进行概括、简化。
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 (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.下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[ ]中填标号)。
(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)在有丝分裂过程中，[4]________消失，[5]________解体。
(3)[3]________________主要是由在细胞质中形成的蛋白质以及________________一起组成，前者是通过[ ]____________进入细胞核。
(4)由图可知：[1]________和[ ]________的连通，使细胞质和细胞核的联系更为紧密。
答案 (1)真核 电子 (2)核仁 核膜 (3)染色质 DNA 2 核孔 (4)内质网 5 核膜
解析 图中所示为细胞核亚显微结构模式图，需在电子显微镜下才能观察到。4是核仁，在有丝分裂过程中，分裂前期核仁消失，核膜解体；3是染色质，由蛋白质和DNA组成，蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核；1是内质网，与核膜的外层相连。
个性拓展
16.细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题。下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典生物学实验。请依据所提供的材料，回答下列问题：
材料一 伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图)，现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。
(1)你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这说明核、质之间的关系是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
材料二 当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说，细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关，当细胞核的
体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时，即h∶z太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。并且还做了如下实验：在伞已经长出、核将要分裂时，将伞切去，核的分裂就受到抑制，直到新的再生出来，核才恢复分裂。
(3)请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，来进一步证明上述假说。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)B部分含有少量的原乙细胞核指导合成的少量原乙伞藻的蛋白质；A部分将能指导合成甲伞藻的蛋白质，嫁接形成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质，故呈中间类型
(2)细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核
(3)在伞帽尚未长成，核不分裂时，将幼小伞帽切去，嫁接上一个长成的伞帽，这个原本不分裂的核就开始分裂了
解析 (1)第一次长出的帽呈中间类型，说明同时含有甲、乙两种伞藻的蛋白质。(2)最终长出的帽的形状是由细胞核控制的，细胞质中已存在的RNA和蛋白质消耗完后，就只表现核控制的性状。染色质
染色体
不同点
存在时期
分裂间期
分裂期
形态
极细的丝状
呈圆柱状或杆状
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eq \(,\s\up7(高度螺旋化、缩短变粗分裂时),\s\d5(解螺旋、成为细丝状分裂结束))染色体
[重难点击] 细胞核的结构和功能。
一 细胞核的分布和功能
细胞核对于细胞有着重要的作用，为研究它的功能，科学家做了一系列的实验，结合课本P52～53资料分析，完成下面的内容。
1.实验一
科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，移植后长大的美西螈，全部是黑色的。该实验说明美西螈的颜色是由细胞核控制的。
2.实验二：蝾螈受精卵横缢实验
(1)甲组实验中，A部分无(有、无)细胞核，停止(停止、不停止)分裂；B部分有(有、无)细胞核，能(能、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(有、无)细胞核，细胞开始(开始、不开始)分裂；B部分有(有、无)细胞核，能(能、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.实验三：变形虫实验
(1)填写上图各类细胞或结构的生活状态。
(2)由上述实验可以得知，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。
4.实验四：伞藻嫁接和核移植实验
不论是伞藻嫁接实验还是核移植实验，新长出的伞帽都跟提供细胞核伞藻的伞帽相同，这说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
5.综上所述，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。
小贴士 (1)不是所有的真核细胞都有一个细胞核。植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞就没有细胞核，而有些真核细胞有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)细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
归纳提炼
1.细胞核的功能
(1)细胞核是遗传信息库：细胞核是遗传物质贮存和复制的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心：细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物体的性状。
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。
活学活用
1.如图，用动物受精卵做下列三个实验。以下实验不能说明的是( )
A.提取受精卵的核单独培养，不久就退化消失，说明缺少细胞质的细胞核不能生存
B.去掉核的细胞单独培养，不久也消失，说明缺少细胞核的细胞也不能存活太久
C.给去核的细胞重新移入细胞核，细胞不仅能正常生活而且能进行有丝分裂，说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动
D.实验说明，细胞核是系统的控制中心，细胞质是系统的代谢中心
答案 D
解析 图中所做的三个实验是：①单独培养离开细胞的细胞核→细胞核消失；②单独培养去核的细胞→细胞消失；③给去核的细胞以新的细胞核→细胞能生存并且繁殖后代。实验①、②分别说明细胞核和细胞质不能单独生存，实验③说明细胞保持完整性才能正常生存和繁殖。综合分析三个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系，但不能说明细胞核和细胞质的具体功能，因此D项错。
二 细胞核的结构
细胞核的功能是由其结构决定的，下图是细胞核的基本结构，请观察图示，并结合教材P53～54内容，思考回答下列问题：
1.核膜有几层？核的外膜有什么特点？
答案 两层。核的外膜能和内质网相连，有时附着有核糖体。
2.(1)核孔的功能是什么？(2)大分子物质(如蛋白质和RNA)能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？
答案 (1)核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(2)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。
3.核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4.观察上图，结合教材P54第一段内容，比较染色质和染色体的异同
5.结合教材P54～55内容，制作真核细胞的三维结构模型，然后思考：
(1)由模型制作我们可以总结出，细胞的完整性是细胞进行正常生命活动的必要条件。
(2)细胞各组分之间分工合作，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。
(3)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。
小贴士 核孔和核仁的数目不是固定不变的：1核孔的密度和总数因细胞类型不同而异，代谢活动低、蛋白质和RNA合成少的细胞，核孔很少。2核仁的大小、形状和数目随生物的种类、细胞类型和细胞代谢状态而变化，蛋白质合成旺盛、生长活跃的细胞，如分泌细胞、卵母细胞核仁大。
归纳提炼
活学活用
2.判断下列关于细胞核说法的正误。
(1)高倍镜下可观察到结核杆菌的遗传物质分布于细胞核内( )
(2)蓝藻细胞具有细胞核，且DNA分子呈环状( )
(3)在普通光学显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见( )
(4)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜( )
(5)核孔是某些生物大分子可以选择性进出的通道( )
(6)细胞核有两层膜，具有核孔，核孔是DNA进入细胞质的通道( )
(7)细胞核含有染色质，染色质就是生物的遗传物质( )
(8)细胞核具有核仁，核仁是细胞代谢和遗传的控制中心( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)×
解析 (1)结核杆菌是原核生物，没有细胞核。(2)蓝藻细胞没有以核膜为界限的细胞核。(3)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色大液泡，不易观察到细胞核。(6)核DNA不进入细胞质，细胞质中的DNA也不能进入细胞核。(7)染色质(染色体)是主要由DNA和蛋白质组成的结构，核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(8)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁是细胞核的一部分，主要功能是合成某种RNA以及与核糖体的形成有关。
当堂检测
1.如图所示，科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接时，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
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.第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
答案 C
解析 在缺乏对照的情况下，仅根据图示所进行的操作和实验现象，无法得出细胞核的功能，只有在设置对照实验的情况下，才能得出细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心的结论。
2.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。下列关于模型的叙述，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
答案 C
解析 实物模型应把表达对象的特征作为首要考虑的问题。
3.组成染色质的主要物质成分是( )
A.DNA和蛋白质 B.DNA和RNA
C.RNA和蛋白质 D.磷脂和DNA
答案 A
解析 染色质是由DNA和蛋白质构成的。
4.下图所示是植物细胞的亚显微结构，请据图回答：
(1)细胞核是[ ]，它由[ ]__________、[7]__________和[8]___________等部分组成。
(2)[ ]_________容易被碱性染料染色，它的主要化学成分是__________和__________，在细胞分裂时呈___________形态，在细胞分裂结束时呈___________形态。
(3)[15]的功能：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)15 6 核仁 染色质 核膜 (2)7 染色质 DNA 蛋白质 染色体 染色质 (3)是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
40分钟课时作业
基础过关
知识点一 细胞核的功能
1.关于细胞核结构与功能统一性的叙述中，正确的是( )
A.核仁中的DNA控制着细胞代谢
B.染色质上的DNA贮存着大量的遗传信息
C.不同细胞的核孔数量是相同的
D.原核细胞的核膜也具有两层膜，有利于控制物质的进出
答案 B
2.将一黑色公绵羊的体细胞核移入到白色母绵羊的去核卵细胞中，并将此卵细胞植入一黑色绵羊的子宫内发育，生出的小绵羊即是克隆绵羊。那么，此克隆绵羊为( )
A.黑色公绵羊 B.黑色母绵羊
C.白色母绵羊 D.白色公绵羊
答案 A
解析 生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为“克隆绵羊”的遗传物质来自细胞核，所以它的性状与供核绵羊的性状是基本相同的。
3.如图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成①②③三截(图中a：纤毛；b：大核；c：根部)。能再生成喇叭虫的是( )
A.① B.②
C.③ D.①②③
答案 B
解析 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
4.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c性状发生的遗传信息来自细胞核
B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C.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
答案 A
解析 由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的b细胞中，培养一段时间后形成的c细胞表现出a细胞的性状；将b细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，表现出b细胞的性状。显然细胞核决定性状，即控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不能代表生物体的一切性状。
知识点二 细胞核的结构
5.下列对染色质和染色体的叙述，错误的是( )
A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C.染色质和染色体的形态结构完全相同
D.染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中
答案 C
解析 染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种存在状态。
6.以下关于细胞核的叙述，正确的是( )
A.核内存在易被碱性染料染成深色的物质
B.在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同
C.细胞核内的液体叫做细胞液
D.核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道
答案 A
解析 细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞核内的液体称为核液或核基质，而细胞液指的是液泡中的液体；核孔是某些大分子物质的运输通道，但不是任意物质的通道，例如细胞核内的DNA不通过核孔进入细胞质，只在核内贮存和复制。
7.下列关于细胞核的叙述，正确的是( )
A.真核细胞的核膜上有多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行
B.细胞分裂时，细胞核解体，染色体变为染色质
C.真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D.原核细胞除拟核没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别
答案 A
解析 细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化形成染色体；脱氧核糖核酸(DNA)不能通过核孔进入细胞质；原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器，而无线粒体、内质网等细胞器。
8.细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述中，不正确的是( )
A.核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
B.染色质主要由DNA和蛋白质组成
C.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
D.核孔实现了细胞间的信息交流
答案 D
解析 核孔是细胞质与细胞核物质交换的通道，实现了核质之间的物质交换和信息交流，但并不是细胞间的信息交流，细胞间的信息交流应是不同细胞之间的关系。
能力提升
9.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是( )
A.胰岛细胞 B.根尖分生区细胞
C.甲状腺细胞 D.口腔上皮细胞
答案 D
解析 细胞的代谢越旺盛，则核孔的数目越多。A、C中的细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和甲状腺激素，代谢旺盛。B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。故而D项的口腔上皮细胞的核孔数目最少。
10.如图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述，正确的是( )
A.①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开
B.②是遗传物质DNA和RNA的载体
C.③与蛋白质的合成直接有关
D.④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质
答案 A
解析 根据图示可知：①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。
11.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
答案 B
解析 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，核仁应与组成核糖体的必需物质的合成有关。
12.下图是细胞核模型图，①～⑤表示细胞核的各种结构，⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是( )
A.②③是生物膜的一部分
B.⑦的形成与结构⑤无关
C.⑥可以与②直接相连
D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦
答案 B
解析 图中②和③分别表示核膜的外膜和内膜，属于生物膜的一部分。⑤是核仁，与核糖体(⑦)的形成有关。由图可知，内质网(⑥)与②直接相连。分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，经内质网、高尔基体加工后，分泌到细胞外。
13.下列说法正确的是( )
A.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态
B.细胞内的各种细胞器之间各司其职，互不联系
C.控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的
D.拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型
答案 C
解析 染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种存在状态；细胞器之间既有分工又协调配合，如分泌蛋白的合成和运输；模型是对认识对象的简化和概括性的描述，而照片并没有对实物对象进行概括、简化。
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 (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.下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[ ]中填标号)。
(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)在有丝分裂过程中，[4]________消失，[5]________解体。
(3)[3]________________主要是由在细胞质中形成的蛋白质以及________________一起组成，前者是通过[ ]____________进入细胞核。
(4)由图可知：[1]________和[ ]________的连通，使细胞质和细胞核的联系更为紧密。
答案 (1)真核 电子 (2)核仁 核膜 (3)染色质 DNA 2 核孔 (4)内质网 5 核膜
解析 图中所示为细胞核亚显微结构模式图，需在电子显微镜下才能观察到。4是核仁，在有丝分裂过程中，分裂前期核仁消失，核膜解体；3是染色质，由蛋白质和DNA组成，蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核；1是内质网，与核膜的外层相连。
个性拓展
16.细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题。下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典生物学实验。请依据所提供的材料，回答下列问题：
材料一 伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图)，现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。
(1)你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这说明核、质之间的关系是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
材料二 当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说，细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关，当细胞核的
体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时，即h∶z太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。并且还做了如下实验：在伞已经长出、核将要分裂时，将伞切去，核的分裂就受到抑制，直到新的再生出来，核才恢复分裂。
(3)请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，来进一步证明上述假说。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)B部分含有少量的原乙细胞核指导合成的少量原乙伞藻的蛋白质；A部分将能指导合成甲伞藻的蛋白质，嫁接形成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质，故呈中间类型
(2)细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核
(3)在伞帽尚未长成，核不分裂时，将幼小伞帽切去，嫁接上一个长成的伞帽，这个原本不分裂的核就开始分裂了
解析 (1)第一次长出的帽呈中间类型，说明同时含有甲、乙两种伞藻的蛋白质。(2)最终长出的帽的形状是由细胞核控制的，细胞质中已存在的RNA和蛋白质消耗完后，就只表现核控制的性状。染色质
染色体
不同点
存在时期
分裂间期
分裂期
形态
极细的丝状
呈圆柱状或杆状
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eq \(,\s\up7(高度螺旋化、缩短变粗分裂时),\s\d5(解螺旋、成为细丝状分裂结束))染色体
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