全国通用高中生物第三章细胞的基本结构第3节细胞核——系统的控制中心学案新人教版必修1(2021年整

（全国通用版）2018-2019版高中生物第三章细胞的基本结构第3节细胞核——系统的控制中心学案新人教版必修1
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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，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。

4．伞藻的嫁接和核移植实验
(1)实验过程
①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。

②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．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②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①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性;实验②和实验③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,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。

归纳提升染色质和染色体
比较项目染色质染色体
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
D．DNA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
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“√”，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）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，⑥数量较多，④数量也较多
B．⑤与核糖体的形成有关
C．③能够将核内物质与细胞质分开
D．②与③的膜成分接近
答案A
解析由图示可知:①～⑥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，⑥核孔数量较多，④染色质数量不变，A项错误；⑤是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B项正确；③是核膜，能够将核内物质与细胞质分开,C项正确;②与③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①②③三截，能再生成喇叭虫的是（)
A．① B．②
C．③ D．①、②或③
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。

5。

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［②]____________的功能是_________________________________________________。

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
[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：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）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①中，a部分细胞属于对照组
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．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①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②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①中b部分为正常状态，所以b部分为对照组；实验①中a部分没有细胞核，而实验②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( ）
A．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
B．图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽
C．图1中①、②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③与图1中的①的细胞核相同，两者都是菊花形帽;图1中①、②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．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
C．蛋白质合成活动旺盛的细胞，常有较大的核仁
D．H2O、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.
8．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
D．中央运输蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的
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：
②（去核留
B
质)
③（质核重
C
组)
（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）①与③（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）①组实验和③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(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［]________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）③染色质④核仁⑤核膜⑥核孔（2)⑥核孔(3)外①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。