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2.2.3细胞——生命活动的基本单位
基础巩固
一、细胞核的结构
1．结构
(1)核膜
①组成： 。
②作用：把 和 内的物质隔开，保证细胞的生命活动更加有序地进行。
(2)核孔
①作用：细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道。
②举例：细胞核内外的 、 等生物大分子是通过核孔进出的。
(3)核仁
①形态：细胞核中 或 的颗粒结构，没有膜包被。
②作用：与 中RNA的 、 以及 的形成有关，所以，在蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。
③变化：在细胞 过程中，核仁会周期性地 和 。
(4)染色质
①组成：主要由 和 组成。
②形态：细长的 。
③染色体： 或 状。
④染色质和染色体的关系
a．在细胞 ，丝状染色质经过 等过程形成染色体。
b．二者是细胞中 在不同时期的 不同形态。
(5)核基质
①组成：包括以 为主的 ，以及网孔中充满的 。
②作用：是细胞核的 ，与 、 及染色体的组装与构建存在密切关系。
2．分布、形态和大小
(1)分布
①除 和 外，真核生物的细胞都有细胞核。
②一般来说，一个细胞只有一个细胞核，有的有多个细胞核。
(2)形态：通常呈 ，也有椭球形、扁平形和不规则的形态。
(3)大小：约占细胞总体积的 。平均直径为5～15 μm。
(4)变化：在细胞的生长发育过程中， 的形态和核中的 也会发生有规律的变化。
3．观察DNA和RNA在细胞中的分布
DNA RNA
染色剂
颜色反应
(主要)分布 细胞核 细胞质
二、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1．探究细胞核功能的实验
(1)变形虫的分割实验
①实验过程：科学家先将变形虫分割成两部分，一部分有 ，另一部分 ，再将分割后的两部分分别培养，观察两部分的生命活动。
②实验现象：
a．有核的部分能 和 食物，生长到正常大小，并产生新一代变形虫；
b．无核的部分许多 ，对外界刺激也 反应，生命活动减弱，不久便死亡。
③实验结论：细胞核可以调控 。
(2)伞藻移植实验
①对照组
甲　　　　　　　　　　乙
甲伞藻： 帽，乙伞藻： 帽
甲剪去伞形帽→培养柄和假根→重新长出 帽
乙剪去菊花形帽→培养柄和假根→重新长出 帽
②实验组
甲的假根＋乙的柄→移植体→长出
(3)结果及结论
结果：伞藻“帽”的形态与 部分相关。
结论：伞藻“帽”的形态是由 控制的。
2．功能
细胞核不仅控制细胞的 ，也控制生物体的 ，是细胞 和 的调控中心。
三、制作真核细胞亚显微结构模型
1．模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态，是原型的某个表征和特征，也是对原型的 和 。
2．物理模型就是根据 相似原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。我们制作的 模型就是物理模型。
强化提升
1.下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是( )
A.不同类型的细胞，其核仁的数目和大小不同
B.核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D.染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的载体
2.下列有关真核细胞的细胞核叙述，错误的是( )
A.核仁是细胞代谢和遗传的控制中心
B.核孔能实现核质之间频繁的物质交换
C.DNA不能通过核孔进入细胞质
D.核膜是双层膜，参与生物膜系统的组成
3.细胞核是细胞生命活动的控制中心，细胞核的模式图如下图所示，下列相关叙述错误的是( )
A.a表示核孔，是DNA自由进出的通道
B.b表示核仁，与核糖体的形成有关
C.c表示染色质
D.核膜具有双层膜
4.图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.细胞核控制细胞的生命活动
C.细胞质控制细胞的生命活动 D.细胞质控制细胞的分化
5.核孔是位于真核细胞中细胞核膜上的小孔。下列关于核膜和核孔的叙述，正确的是( )
A.核膜的基本支架由磷脂双分子层构成
B.代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越少
C.核孔是DNA和蛋白质进出细胞核的通道
D.核膜功能的复杂程度与核膜上的蛋白质无关
6.细胞核是细胞的控制中心，以下不支持这一结论的描述是( )
A．脱氧核糖核酸主要存在于细胞核
B．细胞核位于细胞的中心
C．细胞核是遗传物质储存和复制的场所
D．细胞核控制着细胞的代谢和遗传
7.下图表示细胞核的结构，下列关于细胞核的说法正确的是( )
A.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B.处于分裂期的细胞中③可以控制物质出入
C.⑥实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流
D.⑤位于细胞核的中央，因此能调节整个细胞核的功能
8.下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答：
（1）只有在______（填“原核”或“真核”）细胞中，使用______显微镜才可以看到此图所表示的结构。
（2）细胞中大分子物质进出细胞核的通道是[2]______。
（3）核膜由双层膜组成，其外层膜与[1]______膜相连，从而加强了细胞核与细胞质在生命活动过程中的联系。
（4）结构[3]主要是由______和______组成的；核糖体的合成与图中[4]______有关。
（5）细胞核的生理功能是遗传物质的储存和复制的场所，是细胞______和______的控制中心。
拓展拔高
1.下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是( )
A.DNA和蛋白质都是遗传信息的载体
B.代谢越旺盛的细胞，核仁越大
C.染色质与染色体形态不同，所以不是同一种物质
D.核孔与核质之间的物质交换有关，与信息交流无关
2.下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是( )
A.核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
B.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
C.核孔实现了相邻细胞之间频繁的物质交换和信息交流
D.染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
3.如图为细胞核结构模式图。下列叙述错误的是( )
A.①把核内物质与细胞质分开
B.②主要由 RNA 和蛋白质组成
C.③与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关
D.④能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
4.图是细胞核的结构模式图，下列关于其结构和功能的叙述中错误的是( )
A.原核细胞的拟核除没有②③，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
B.与图中核膜相连的是内质网，是蛋白质等大分子物质合成和加工的场所
C.①是染色质，能被碱性染料染成深色
D.③是核孔，大分子物质进出核孔具有选择性
5.细胞核被誉为细胞的“大脑”。下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分
B.核仁是细胞核内行使遗传功能的结构
C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D.除了哺乳动物成熟的红细胞外，真核细胞都有细胞核
6.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。下列叙述错误的是( )
A.核膜由4层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
B.核孔复合体是一类具有选择性的核质之间物质进出的通道
C.一般来说，代谢活跃的细胞其核孔复合物数量较多
D.蛋白质可以通过核孔进核，染色质上的DNA可以通过核孔出核
7.下列有关细胞核的实验的叙述，正确的是( )
A.细胞核是新陈代谢的控制中心，变形虫去核后代谢会逐渐停止
B.将受精卵用头发横缢为有核和无核的两半，两半都能分裂
C.伞藻嫁接实验能证明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
D.将黑色美西螈的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中，该卵细胞可发育成白色美西螈
8.为探究细胞核的功能，科学家进行了如下实验。下列相关叙述错误的是( )
实验一：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，有核的一半能分裂，无核的一半停止分裂；
实验二：当有核的一半分裂到16~32个细胞时，若这时将一个细胞核挤到无核的一半，原无核的一半也开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎。
A.本实验是对比试验，既有相互对照，又有自身前后对照
B.实验结果说明蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的
C.实验还能说明受精卵只有保持结构的完整性才能正常发育成胚胎
D.该实验可以证明细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心
9.细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验（见图）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，中间只是很少的细胞质相连，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，将一部分细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。下列叙述错误的是( )
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部分属于对照组，b部分属于实验组
C.实验②中，a部分的操作与实验①中a部分的操作形成对照
D.该实验不能说明细胞核与细胞的寿命有关系
10.如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，在____上填相应的名称）。
（1）只有在___________细胞中，使用___________显微镜才能观察到该图所示的结构。
（2）[3]主要由细胞质中翻译形成的物质以及___________共同组成，前者进入细胞核的通道是[ ]___________。其在细胞内具有重要的功能。在细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞中，其数目___________。
（3）与某种RNA的合成以及核糖体形成有关的结构是[ ]___________。
（4）一同学将图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将图甲伞藻的细胞核移入乙中，则长期存活下来的乙伞藻其外形是_______。
A. B. C. D.
答案以及解析
基础巩固
一、1.内、外两层膜 细胞质 细胞核 蛋白质 RNA 球状 椭球状 核糖体 合成 加工 核糖体 分裂 消失 重建 DNA 蛋白质 丝状 杆状 圆柱 分裂期 高度螺旋化 同一种物质 两种 蛋白质成分 网架结构体系 液体 骨架 DNA复制 基因表达
2.哺乳动物成熟的红细胞 高等植物成熟的筛管细胞 球形 10% 细胞核 DNA含量
3.甲基绿 派洛宁 绿色 红色
二、1.完整的细胞核 没有细胞核 摄取 消化 细胞器退化 不再产生 细胞的代谢过程 伞形 菊花形 伞形 菊花形 甲的伞形帽 有细胞核的假根 细胞核
2.代谢过程 遗传性状 代谢 遗传
三、1.抽象 概括
2.相似 细胞结构
强化提升
1.答案：A
解析：A、不同类型的细胞，其核仁的数目和大小不同，如代谢旺盛的细胞，通常核仁较大且明显，不如动物成熟红细胞，无细胞核无核仁，A正确；
B、核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，B错误；
C、小分子物质可以通过核孔，部分大分子物质也可以通过，如mRNA,C错误；
D、染色质由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的载体，D错误。
故选A。
2.答案：A
解析：A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，A错误；
B、核孔实现了细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，B正确；
C、核孔对进出细胞核的物质有选择性，比如DNA不能通过核孔进入细胞质，C正确；
D、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，核膜由双层膜构成，参与生物膜系统的组成，D正确。
故选A。
3.答案：A
解析：A、a表示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核，A错误；
B、b表示核仁与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，B正确；
C、图中c为染色质，分裂期会形成染色体，C正确；
D、核膜是一种双层膜，D正确。
故选A。
4.答案：B
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。ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5.答案：A
解析：A、磷脂双分子层是构成生物膜的基本支架，A正确；
B、代谢越旺盛的细胞，细胞核中会合成较多mRNA，需要大量核孔将mRNA运出细胞核，进一步合成更多的蛋白质，故代谢越旺盛的细胞，核孔数也越多，B错误；
C、核孔是RNA和蛋白质进出细胞核的通道，DNA不能通过核孔出细胞核，C错误；
D、核膜属于生物膜，生物膜功能的复杂程度与膜上蛋白质种类和数量都有关，D错误。
故选A。
6.答案：B
解析：ACD、细胞核是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的场所，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，脱氧核糖核酸是遗传信息的携带者，主要存在于细胞核，ACD正确；
B、细胞核不一定位于细胞的正中央，如成熟植物细胞中液泡占据细胞绝大部分体积，B错误；
故选B。
7.答案：C
解析：A、细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心，而不是代谢的中心，A错误；
B、③是核膜，处于分裂期的细胞中没有核膜，B错误；
C、⑥是核孔，是大分子物质出入细胞核的通道，具有选择性，实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，C正确；
D、⑤是核仁，与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，不能调节整个细胞核的功能，D错误。
故选C。
8.答案：（1）真核；电子
（2）核孔
（3）内质网
（4）蛋白质；DNA；核仁
（5）遗传；代谢
解析：（1）原核细胞没有成形的细胞核，此图表示的是典型细胞核及其周围部分结构，所以只有在真核细胞中才有。此图能看到细胞核的具体结构，光学显微镜下只能看到细胞核的大致轮廓，要看到这些具体结构需使用电子显微镜。
（2）细胞中大分子物质如RNA、蛋白质等进出细胞核的通道是核孔，图中[2]表示的就是核孔。
（3）核膜由双层膜组成，其外层膜与内质网膜相连，这样加强了细胞核与细胞质在生命活动过程中的联系，图中[1]表示内质网。
（4）结构[3]是染色质，主要是由DNA和蛋白质组成。核糖体的合成与核仁有关，图中[4]表示核仁。
（5）细胞核是遗传信息储存库，是细胞遗传和代谢的控制中心。
拓展拔高
1.答案：B
解析：A、DNA是遗传信息的载体，A错误；
B、代谢越旺盛的细胞，核仁越大，核孔的数目越多，B正确；
C、染色体与染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，C错误；
D、核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道，D错误。
故选B。
2.答案：B
解析：A、核膜为双层膜，A错误；
B、核仁是细胞核内折光性较强的结构，与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，B正确；
C、核孔的功能是实现细胞核与细胞质之间的频繁物质交换和信息交流，而不是相邻细胞之间的物质交换和信息交流，C错误；
D、染色质由DNA和蛋白质组成，D错误。
故选B。
3.答案：B
解析：A、①是核膜，能把核内物质与细胞质分开，A正确。
B、②表示染色质，主要由DNA与蛋白质构成，存在于真核细胞中，B错误。
C、③是核仁，与核糖体和某种RNA的形成有关，C正确。
D、4是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。
故选B。
4.答案：A
解析：A、原核细胞没有细胞核。故原核细胞除了没有②核仁和③核孔，细胞核的其他结构也没有，A错误；
B、与图中核膜相连的是内质网，是蛋白质等大分子物质合成和加工的场所，B正确；
C、①染色质，能被龙胆紫等碱性染料染成深色，C正确；
D、③是核孔，大分子物质如RNA、蛋白质进出核孔具有选择性，D正确。
故选A。
5.答案：A
解析：A、细胞核中染色质主要由DNA和蛋白质组成，A项正确；
B、染色质（体）是细胞核内行使遗传功能的结构，B项错误；
C、小分子物质可通过核孔，大分子物质如酶或mRNA也能通过核孔，C项错误；
D、除了哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核外，植物筛管细胞也没有细胞核，D项错误。
故选A。
6.答案：D
解析：A、细胞核具有双层核膜结构，即四层磷脂分子层，核膜上含有核孔，核孔是大分子物质进出细胞核的通道，通过核孔实现了细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流，A正确；
B、核孔复合体是一类具有选择性的核质之间物质进出的通道，如蛋白质、RNA可以通过，B正确；
C、一般来说，代谢活跃的细胞，其核孔复合体数量较多，便于核质之间进行信息交流，C正确；
D、DNA不能出核孔，D错误。
故选D。
7.答案：A
解析：A、细胞核是遗传信息库和代谢控制中心，含有调控代谢必需的遗传物质，变形虫去核后代谢会逐渐停止，A正确；
B、细胞分裂需要细胞核提供遗传指令，无核的一半不能分裂，B错误；
C、伞藻嫁接实验仅能证明“帽”的形状由假根(含细胞核的部分)控制，但未直接证明是细胞核的作用，需通过核移植实验进一步验证，C错误；
D、将黑色美西螈的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中，重组卵细胞发育后的性状由供核(黑色美西螈)决定，应发育为黑色美西螈，D错误。
故选A。
8.答案：D
解析：A、两个实验都是实验组，属于对比实验，该实验中有核和无核两部分形成相互对照，也有自身前后对照。无核部分一段时间后挤入一个细胞核与之前无核又形成自身对照，A正确；
B、实验一中有细胞核的部分能分裂，而没有细胞核的部分不能分裂，实验二中最终都发育成正常胚胎，说明蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的，B正确；
C、实验中，如果没有细胞核，蝾螈的受精卵不能发育成胚胎，因此实验还能说明受精卵保持结构的完整性才能正常发育成胚胎，C正确；
D、该实验不能证明细胞核中有遗传物质，不能证明细胞核是遗传信息库，是遗传的控制中心，D错误。
故选D。
9.答案：B
解析：A、有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；B、实验①中，a部分无核不分裂也不能长大与b有核部分对照，因此b是对照组，B错误；C、实验②中，a部分植入核后开始分裂、分化，与实验①中a部分无核不分裂形成对照，C正确；D、整个实验并没有涉及细胞的寿命，不能证明细胞核与细胞寿命的关系，D正确。故选B。
10.答案：（1）真核；电子
（2）染色质；DNA；2；核孔；较多
（3）4；核仁
（4）B
解析：（1）原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，图示细胞核结构是真核细胞才具有的，而且是通过电子显微镜观察到的亚显微结构。
（2）图中3是染色质（体），主要成分是DNA和蛋白质。图中2是核孔，核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道，因此在代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多。
（3）4是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
（4）据图分析，将甲伞藻的细胞核移入去掉细胞核与伞部的乙伞藻中，由于细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，即伞藻的伞形主要由细胞核控制，故乙伞藻的外形将与甲相同，B项正确。

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