细胞核的结构和功能（解析版）

第三章细胞的基本结构

第三节细胞核的结构和功能

【学习目标】

1.通过对“细胞核有什么功能”资料的分析和讨论，阐明细胞核的功能，

2.通过对细胞核功能的分析，掌握对对照实验的设置。

3.尝试制作真核细胞的三维结构模型，体验建构模型的方法和过程，并能够区分物理模型、数学模型利概

念模型。

自主学习

一、细胞核的分布与功能

L分布：

①原核细胞细胞核

②真核细胞少部分无细胞核（如高等植物成熟的细胞和等）；大部分细胞中有细胞

核；少数细胞有细胞核（如：横纹肌细胞）

2.将下列实脸与结论连线

A.美西螺核移植a.细胞核控制细胞形态结构

B.蝶螺受精卵横溢b.皮肤的颜色由细胞核控制

C.变形中切割实验c.细胞分裂与分化由细胞核控制

D.伞藻嫁接实验d.应激性由细胞核控制

3.细胞核功能：

细胞核控制着细胞的代谢和遗传，细胞核是，是细胞的控制中心。

二、细胞核的结构

1.细胞核的结构图解

2_________

3_________

4_________

（1）核膜

双层膜（把分开）：

（2）核孔

①实现核质之间频繁的：

②细胞代谢强度越旺盛，核孔的数量。

（3）核仁

①与（rRNA）以及的形成有关：②蛋白质合成越旺盛的细胞，核仁的体积越大

（4）染色质

①主要由组成，其中是遗传信息的携带者

其中皿储存着遗传信息,染色质易被现生染料染成深色，如：龙胆紫染液、醋酸洋红溶液。

2.染色质及其与染色体的关系

（1）染色质（分裂间期，丝状物）高度螺旋化「野•变野染色体（分裂期，圆柱状或杆状）

（2）与染色体的关系：o

三、建构模型

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。

3.举例：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。沃森和克里克制作的著

名的双螺旋结构模型就是物理模型。（注意：拍照不能算是模型）

4.细胞是一个整体

（1）细胞作为最基本的，其结构精巧而复杂。

（2）各组分之间成为一个整体，使生命活动能在变化的环境中和的

进行。

（3）细胞既是的基本单位，也是生•物体的基本单位。

答案：无筛管哺乳动物成熟红细胞一个多个A-bB-cC-dD-a遗传信息库代谢和遗传核

膜核仁染色质核孔核内物质与细胞质物质交换和信息交流越多某种RNA核糖体DNA

和蛋白质DNA和蛋白质是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态生命系统分工合作自我

调控高度有序生物体结构代谢和遗传

探究学习

探究点一细胞核的功能

2.（1）黑白美西蜘核移植实验

白美西蜒

②实验一说明：_________

（2）蛛晚受精卯的横缢实验

①甲组实验中，A部分细胞核，分裂；B部分细胞核，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部分分裂；B部分分裂；最后两半都

梏

发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢。

③实验二说明：O

（3）变形虫的切割实验

实验三说明：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；细胞核是细胞生命

活动的。

（4）伞麋的嫁接和核移植实验

①伞藻嫁接实验：

伞形帽《郑W臂-菊花形幅

伞柄一I—个柄

细胞核细胞核

假根假根

a.伞形相伞藻假根+菊花形帽伞藻柄一伞藻帽呈形；

b.菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻柄一伞藻帽呈____形。

②伞藻核移植实验：

菊花形帽伞藻一核”画发育为菊花

伞形帽伞旗一去掉帽和核后的部分一形帽伞藻

③实验四说明：生物体形态结构遗传的建成主要与有关。

总结归纳：实验一和实验四说明；

实验二和实验三。大量事实表明，细胞核是0

答案：美西螺皮肤颜色是由细胞核控制的无停止有正常正常正常细胞核控制着细胞的分裂、

分化细胞核控制中心伞菊花细胞核细胞核控制着细胞的遗传说明细胞核控制着细胞

的代谢细胞遗传和代谢的控制中心

探究点二细胞核的结构

细胞核的功能是由其结构决定的，卜图是细胞核的基本结构。据图思考下列问题。

-核械体

核孔染色质一

1.核孔是不是一个真实的孔？大分子物质（蛋白质和KNA）也能通过核孔进出细胞核，是否说明

核孔不具有选择性?举例说明。

2.细胞中核糖体的形成都与核仁芍关吗？

3.染色质与染色体有什么关系？

4.试从结构与功能相适应的角度分析核孔数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系。

5.细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心?请用结构与功能相适应的观点进行分析。

【答案】1.提示:核孔不是一个真实的孔，而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性，例如，细胞核内的

DNA不能通过核孔进入细胞质，也并不是所有的蛋白质都能通过核孔。

2.提示:不一定，原核细胞有核糖体,无核仁。

3.提示:染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态，

4.提示:细胞代谢越旺盛的细胞,物质更新越频繁，蛋白质合成越旺盛,核糖体是蛋白质合成的场所,所以核

糖体数量较多。核糖体的形成与核仁有关,所以核仁较大。蛋白质合成时需要的RNA通过核孔从细胞核到细

胞质,所以蛋白质合成旺盛的细胞中核孔数量较多。

5.提示:DNA是遗传物质，储存着遗传信息、。这些遗传信息控制着细胞内的物质合成、能量转化和信息交流，

而这些DNA存在丁•细胞核中，所以细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。

归纳总结

1.细胞膜的结构与功能

2.核仁：

（1）核仁与某种RNA的合成以及与咳糖体的形成有关;

（2）蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大较多。

3.染色质与染色体

（D染色膜和染色体的比我:

柒色质染色体

存在时期分裂结束时分裂时

不同

极娜的光学B谨俭下能科到

点形态

线状物里WI柱状或杆状

成分主要是DNA和蛋白皮

相同

特性从被M性染料朱成深色

点

功能遗传物质的主要栽体

（2）染色体和染色质的关系.

同一物质在细胞不同时期的两种存在状态.两并的转化

关系为：

露山蝮、呼变微分咽）

疑¥螺旋、成为极细的纹状物（分裂结束）惊

【课后作业】

一、单选题

I.核孔复合物（NPC）结构是细胞核的重耍结构，曾被Nature杂志评为结构生物学领域最被期待解决的重

大科学问题，近日施一公团队解析了来自非洲爪螭NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电

镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度穹曲的部分，卜列叙述错发的是（）

A.附着NPC的核膜为双层膜结构，且与内质网膜相联系

B.NPC具有选择性，蛋白质等大分子通过NPC没有穿过生物膜

C.细胞核中的DNA等指令可以通过NPC从细胞核到达细胞质

D.新陈代谢旺盛的细胞通常NPC的数量比较多

【答案】C

【详解】A、附着NPC的核膜为双层膜结构，且外层核膜与内质网膜相联系，A正确；

B、NPC是核膜的一部分，上面有核孔，核孔运输物质具有选择性，蛋白质等大分子通过NPC进出细胞核

没有穿过生物膜，B正确；C、DNA不能通过核孔从细胞核到达细胞质，C错误；D、核孔复合物（NPC）

结构是细胞核的重要结构，是大分子物质进出细胞核的通道，新陈代谢旺盛的细胞通常NPC的数量比较多，

D正确。

2.下列关细胞核的叙述正确的是（）

A.真核细胞的核膜具有两层磷脂分子，能够把核内物质与细胞质分开

B.细胞中的核糖体的形成都与细胞核中的核仁有关

C.在显微镜下观察真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核孔和染色体

D.真核细胞的核膜上有核孔，某些大分子物质（如RNA）可以通过核孔进入细胞质

【答案】D

【详解】A、核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开，A错误：原核湘胞没有核仁，原核细胞核糖体的形

成与核仁无关，B错误：核孔属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，且处于分裂间期的真核细胞，因

为染色质呈现细长的丝状，在显微镜下也观察不到，C错误；真核细胞的核膜上有核孔，蛋白质、酹、mRNA

等大分了物质可以通过核孔进入细胞质，D正确。

3.如图为细胞核结构模式图。下列相关叙述错误的是（）

A.①由四层磷脂分子构成，其能把核内物质与细胞质分开

B.②容易被碱性染料染成深色，③是细胞代谢中心

C.在细胞分裂中，②可以高度螺旋化

D.④是核孔，足蛋白质、RNA等大分子进出的通道

【答案】B

【详解】①是核膜，由两层生物膜构成，即4层磷脂分子构成，生物膜可以分隔膜内外的环境，A正确：

②是染色质，容易被碱性染料奥成深色，③是核仁，与rRNA和核糖体的合成相关，细胞质基质是细胞代

谢中心，B错误；染色质在细胞分裂前期螺旋化为染色体，C正确；④是核孔，是蛋白质和RNA等大分子

进出细胞核的通道，D正确。

4.下列实验操作过程中，细胞不需要保持活性的是（）

A.螺幌受精卵横缢实验B.研究分泌蛋白的合成和运输

C.观察植物细胞的细胞质流动D.检测种子中的脂肪

【答案】D

【详解】因为细胞核功能的发挥需要有活性的条件，因此，蛛晚受精卵横缢实验需要细胞保持活性，不符

合题意，A错误；分泌蛋白的合成和分泌过程需要在有活性的细胞中发生，研究分泌蛋白的合成和运输需

要细胞保持活性，不符合题意，B错误；细胞质环流只有在活细胞中才能表现出来，因此，观察植物细胞的

细胞质流动需保持细胞的活性，不符合题意，C错误；脂肪的检测不需要有活性，因此检测种子中的脂肪不

需要细胞保持活性，符合题意，D正确。

5.以下关于染色体和染色质的说法，错误的是（）

A.染色体和染色质不会存在与乳酸菌的细胞中

B.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.染色体和染色质因容易被碱性染料染成深色而得名

D.染色体是丝状物，其高度螺旋化，缩短变粗成为染色质

【答案】D

【详解】染色体和染色质是真核生物细胞核内的结构，乳酸菌是原核生物，没有细胞核，没有染色体和染

色质，A正确：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，分裂期染色质转变为染色体,

B正确：染色体和染色质因容易被碱性染料如龙胆紫溶液染成深色而得名，C正确：染色质是丝状物，其高

度螺旋化，缩短变粗成为染色体，D错误。

6.下图①一⑤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.①②控制着核质之间的物质交换B.⑦的形成与⑤有关，⑥可以与②直接相连

C.DNA和RNA主要存在于④中D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心

【答案】C

【详解】①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，②表示外膜，能够控制小分子物质进出细胞核，A正确：

⑦是核糖体，其形成与⑤核仁有关，核仁越大，核糖体越多，蛋白质合成越旺盛，⑥为内质网可以与②核

外膜直接相连，B正确：DNA主要存在于细胞核中，以染色体，即④的形式存在，而RNA主要存在于细

胞质中，C错误：细胞核是遗传信息庠，是细胞代谢和遗传的控制中心，D正确。

7.如图所示为细胞核结构模式图，下列有关叙述错误的是（）

②

A.①主要由蛋白质和DNA组成

B.②与某种RNA的合成及核糖体的形成有关

C.胰岛B细胞（分泌胰岛素）比口腔上皮细胞中③的数目少

D.④参与构成了细胞的生物膜系统

【答案】C

【详解】①表示染色质，主要由蛋白质和DNA组成，A正确：②表示核仁，与某种RNA的合成及核糠体

的形成有关，B正确：胰岛细胞比口腔上皮细胞中③核孔的数目多，C错误：④表示核膜，而细胞膜、细胞

器膜和核膜构成了细胞的生物膜系统，D正确。

8.结构和功能相适应是生物学核心素养中“生命观念”的基本观点之一。下列不能体现“结构与功能相适应”

的是（）

A.哺乳动物红细胞成熟过程中，细胞核退化并排出是为血红蛋白腾出空间，有利于氧的运输

B.细胞质中存在大面积的内质网，便于其与细胞核和细胞膜之间建立联系及酶的附着

C.细胞内的生物膜把细胞区室化，保证了生命活动高效有序地进行

D.细胞核的核孔复合体没有选择性，有利于各种物质出入

【答案】D

【详解】哺乳动物红细胞成熟过程中，细胞核退化并排出是为血红蛋白腾出空间，这样可容纳更多的血红

蛋白，有利于较气的运输，是细胞结构与功能相适应的具体体现，A正确：内质网膜内连核膜，外连细胞

膜，便于其与细胞核和细胞膜之间建立联系，同时内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，有利于酶的吸附，

B正确：细胞内的生物膜把细胞区室化，保证了生命活动高效有序地进行，C正确：细胞核有核孔有利于大

分了物质进出细胞核，而不是各种物质出入，核孔具有选择性，D错误。

9.下图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。下列有关叙述正确的是（）

A.①没有膜结构，破坏⑤会导致①的数量减少

B.②与③两种膜上蛋白质的种类和数量都相同

C.④是遗传物质的主要载体，主要由RNA和蛋白质组成

D.DNA和蛋白质等大分了•物质可通可⑥进出细胞核

【答案】A

【详解】①为核糖体，无膜结构；⑤是核仁，核仁与核糖体的形成有关，A正确；②为内质网，③为核膜,

两种膜上蛋白质的种类和数量不完全相同，B错误：④是染色质，主要曰DNA和蛋白质组成，C错误：DNA

不可以通过⑥核孔进出细胞核，D错误：

10.用差速离心法分离某动物消化腺细胞中的甲、乙、丙三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如下

图所示.以下有关说法正确的是（）

有

机■蛋白质含量

物

的.□脂质含量

含□核酸含量

量I

La__>

甲乙丙细胞器种类

A.核仁参与细胞器内的形成.，细包器甲可为其提供能量

B.细胞器乙肯定与消化前的加工和分泌有关

C.细胸器丙中进行的生理过程的原料是核糖核甘酸

D.细胞器甲、乙、丙的膜参与构成细胞的生物膜系统

【答案】A

【详解】核仁参与细胞器内核糖体的形成，细包器甲线粒体可为其提供能量，A正确；细胞器乙可能为溶

酶体，不定与消化酶的加工和分泌有关，B错误：细胞搭丙中进行的生理过程的原料是基基酸，C错戾;

D、细胞得丙是核糖体，没有膜，D错误。

11.（多选题）伞藻可分为“帽”、柄、根三部分，细胞核位于假根内，利用两种不同类型的伞藻进行如下探

究实验。下列叙述不正确的是（）

A.伞藻是一种多细胞生物，细胞核在基部

B.该实验说明假根控制细胞的代谢

C.该实验不能说明细胞质与细胞核是相互影响的

D.选择伞藻为材料的优点有伞帽形态差异明显等

【答案】AB

【详解】伞藻是•种单细胞生物，A错误；该实验将两种伞藻的细胞核互换，结果重新长出了提供细胞

核的伞藻帽形态，说明了是细胞核控制生物的遗传，B错误；该实验不能说明细胞质对细胞核的影响，因

为没有单独研究除去细胞核或细胞质的实验，C正确；选择伞藻为材料的优点有伞帽形态差异明显等，

方便实验观察，D正确。

非选择题

12

(I)结构⑷是—,只有在细胞中，使用电子显微镜才可以行到比图所表示的结构。

(2)人分子类物质通过结构⑵一进入细胞核。该结构对控制物质进出细胞核一(填“有”或“没有”)选择性.

(3)结构⑶利染色体是的两种存在状态。

(4)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有蛋白质分子。现在你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋

白质成分。①实验课题：_。

②实验原理：蛋白质与双缩服试剂发生反应