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3.3 细胞核的结构和功能学案
【预习新知】
（一）细胞核的功能
细胞核功能的有关实验
实验内容 实验方法及结果 得出结论
实验一：美西螈细胞核移植
实验二：横缢蝾螈受精卵
实验三：将变形虫切成两半
实验四：伞藻嫁接与核移植
综上所述，细胞核的功能：
1、细胞核是____________。细胞核是遗传物质DNA____________的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过________由亲代传给子代，保证了遗传信息的________。
2、细胞核是细胞____________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性状。
（二）细胞核的结构
1．结构
(1)核膜
①结构
a．____层膜，外膜上附着许多________，常与________相连。
b．核膜不是完全连续的，其上具有______。
②功能
a．起______作用，把核内物质与细胞质分开。其上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行。
b．核膜控制离子和小分子物质进出细胞核，对物质进出具有____________。
c．核孔是______________等大分子物质进出细胞核的通道，但染色体不能通过核孔进入细胞质，因此仍具有____________。代谢旺盛的细胞中，核孔数目较____。
(2)核仁
①核仁与________的合成以及________的形成有关。(原核细胞中无核仁，其核糖体形成与核仁无关)
②蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较____。
③在细胞分裂周期中，核仁表现出周期性的____________。
2．构建模型
(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种________的描述。
(2)类型：物理模型、________、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的________________模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
【巩固训练】
1.细胞核内的液体称核液，下列关于细胞核的结构与功能的叙述，正确的是( )
A.核液内仅含有由RNA和蛋白质两种物质构成的染色质
B.核膜具有选择透过性，而核孔不具有选择透过性
C.真核生物由真核细胞构成，所有真核生物的细胞都含有细胞核
D.细胞核是遗传和代谢的控制中心，但不是细胞的代谢中心
2.如图为细胞核结构模式图，下列错误的是( )
A.①是遗传物质的载体，能被碱性染料染成深色
B.②储存着大量遗传信息，是细胞代谢和遗传的控制中心
C.③主要由磷脂和蛋白质组成，在细胞分裂中会消失重建
D.酶和RNA通过核孔出入细胞核时需要消耗能量
3.下列关于细胞核的叙述，正确的是( )
A.染色质由RNA和蛋白质组成，染色体由DNA和蛋白质组成
B.核膜把核内物质与细胞质分开，由单层膜构成
C.核孔是DNA、RNA、蛋白质进出细胞核的通道
D.与细胞核的功能最密切相关的结构是染色质
4.细胞核是重要的细胞结构。下列关于细胞核的叙述不正确的是( )
A.核膜是磷脂和蛋白质组成的双层膜结构
B.大分子物质可通过核孔自由进出细胞核
C.催化核DNA复制的酶在核糖体上合成
D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
5.下列关于细胞核结构的叙述，错误的是( )
A.核仁与核糖体的形成有关 B.染色体可以通过核孔进入细胞质
C.核孔可以实现核质间的信息交流 D.核膜把核内物质与细胞质分开
6.将甲种(伞形帽)伞藻的A部分与乙种(菊花形帽)伞藻的B部分嫁接在一起(如图)，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为与甲种伞藻相同的伞形帽。下列分析错误的是( )
A.甲、乙两种伞藻的细胞中均含有多种具膜细胞器
B.中间类型可能同时含甲、乙两种伞藻的蛋白质
C.若再次切除帽状体，长出的帽状体仍为伞形帽
D.该实验证明了帽状体的形态建成只受细胞核控制
7.如图表示真核细胞的细胞核结构及部分细胞器，下列说法正确的是( )
A. ②③具有选择透过性，而①具有全透性
B.④中含有仅由DNA和蛋白质两种物质构成的染色质
C.⑤是产生蛋白质和核糖体的场所
D.生长激素是一种分泌蛋白，其形成离不开⑥和⑦
8.下列关于细胞核结构、功能的叙述，错误的是( )
A.核仁与某种RNA的合成有关，无核仁的细胞也可能是真核细胞
B.核膜具有流动性和选择透过性，并且可以与内质网膜相联系
C.控制细胞器进行物质合成、能量转化的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质
D.哺乳动物成熟红细胞中的核孔数量少，因此该细胞核质间信息交流较弱
9.肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是( )
A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B.编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
10.下图是细胞核的结构模式图，下列关于各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是所有DNA的载体
C.③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D.④为核孔，是DNA 进出细胞核的通道
参考答案
1.答案：D
解析：A、核液内主要含有由DNA和蛋白质组成的染色质，还含有其他物质，A错误；
B、核孔是一些大分子有方向性地进出细胞核的通道，可见具有选择透过性，B错误；
C、不是所有真核生物的细胞都含有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞，C错误；
D、细胞的代谢中心是细胞质基质，D正确。
故选D。
2.答案：B
解析：A、①染色质是遗传物质的载体,能被碱性染料染成深色,A正确;B、遗传信息储存在染色质上的DNA中,B错误;C、③表示核膜,主要成分是磷脂和蛋白质,在有丝分裂前期消失,末期重建,C正确;D、由图示可知,蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔复合体进出细胞核需要消耗ATP水解释放的能量,D正确。故选B。
3.答案：D
解析：A、染色体与染色质是同种物质在不同时期的两种表现形态，染色质和染色体都是主要由DNA和蛋白质组成，A错误；B、核膜是双层膜，可将细胞核内物质与细胞质分开，B错误；C、核孔是大分子物质如RNA和蛋白质等进出细胞核的通道，但核孔具有选择透过性，如DNA不能通过核孔，C错误；D、细胞核中有染色质，染色质是遗传物质DNA的主要载体，DNA上有遗传信息，这些信息其实就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令，因此细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关，D正确。故选D。
4.答案：B
解析：A、核膜为双层膜结构，且组成核膜的成分主要是磷脂和蛋白质，A正确；
B、核孔具有选择性，有的大分子物质不能通过核孔自由进出细胞核，如DNA，B错误；
C、催化DNA复制的酶是蛋白质，在核糖体上合成，C正确；
D、细胞核中有遗传物质DNA，因而细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢的控制中心，D正确。
故选B。
5.答案：B
解析：A、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，A正确;
B、核孔具有选择透过性，染色体不能通过核孔进入细胞质，B错误;
C、核孔是核质之间某些大分子物质的通道，可以实现核质间的信息交流，C正确;
D、核膜把核内物质与细胞质分隔开，形成两个相对独立的空间，D正确。
6.答案：D
解析：图中伞藻具有细胞核，为真核生物，细胞中含有线粒体、内质网、高尔基体等多种具膜细胞器，A正确；将甲种(伞形帽)伞藻的A部分与乙种(菊花形帽)伞藻的B部分嫁接在一起，第一次长出的帽状体可能同时含甲、乙两种伞藻的蛋白质，呈中间类型，B正确；由于细胞核是甲种(伞形帽)伞藻提供的，所以若切除帽状体，再次长出的帽状体仍为伞形帽，C正确；该实验证明了帽状体的形态建成受细胞核控制，但是不能证明只受细胞核控制，D错误。
7.答案：D
解析：①核孔对物质运输有选择性，如RNA可以通过，DNA不能通过，A错误；染色质主要由蛋白质和DNA组成，还含有少量的RNA，B错误；⑤核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，但不能产生蛋白质，C错误；生长激素属于分泌蛋白，分泌蛋白的合成在⑦核糖体上，加工在⑥内质网和高尔基体，D正确。
8.答案：D
解析：A、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。除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，因此无核仁的细胞也可能是真核细胞，A正确；B、核膜双层膜，功能是把核内物质与细胞质分开。核膜具有流动性和选择透过性，是小分子物质进出细胞核的结构，内质网膜是细胞内膜面积最大的生物膜，内连核膜，外连细胞膜，B正确；C、核孔功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。细胞核是代谢和遗传的控制中心，C正确；D、乳动物成熟红细胞没有细胞核，D错误。故选D。
9.答案：A
解析：
题干信息 综合分析 选项正误
肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin-1的介导 肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核 A错误
Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常 编码Cofilin-1的基因不表达，就不能合成Cofilin-1，从而导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形 B正确
核膜具有选择透过性，核膜破裂导致其失去控制物质进出细胞核的能力 C正确
染色质主要由DNA和蛋白质组成，基因通常是有遗传效应的DNA片段，染色质上所含的基因可控制细胞代谢，因此Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 D正确
10.答案：A
解析：①是核膜，具有双层膜，4层磷脂分子层，属于生物膜系统，其功能是把核内物质与细胞质分开；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物核遗传物质（DNA）的主要载体，但原核细胞和病毒没有染色体，其DNA是裸露的；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，蛋白质合成的场所是核糖体；④是核孔，功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，物质进出核孔具有选择性，DNA不能进出细胞核；故选A。

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