人教版 (2019)必修1《分子与细胞》细胞核的结构和功能练习

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》细胞核的结构和功能练习，共9页。试卷主要包含了细胞核功能的实验探究，细胞核功能，细胞核的结构等内容，欢迎下载使用。
1.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等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2.细胞核功能的实验探究
（1）黑白美西螈核移植实验
①实验图示：
②实验分析：上图中①处的操作是核移植，②处的颜色是黑色。该实验说明，美西螈皮细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
（2）蝾螈受精卵横缢实验
①实验图示：
②实验分析：上图中①、②处所填空的内容依次是不分裂、分裂，该实验既有相互对照（无核与有核对照），又有自身前后对照（对无核者重新挤入核）。该实验说明细胞分裂和分化是由细胞核控制的（没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。）。
（3）变形虫切割实验
①实验图示：
②实验分析：上图中①、②处所进行的操作依次是去核、核移植，该实验既有相互对照（无核与有核对照），又有自身前后对照（核移植）。分析该实验可得出的结论是细胞核是细胞生命活动的控制中心。
（4）伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验图示：伞藻是一种单细胞生物，由“伞帽”、伞柄和假根三部分构成，细胞核在基部假根。科学家用菊花形帽（甲）和伞形帽（乙）两种伞藻做嫁接（图一）和核移植（图二）实验：
②实验分析：图一实验为伞藻嫁接实验，关键的操作是②过程，即：将甲的伞柄嫁接到乙的假根，将乙的伞柄嫁接到甲的假根，图二实验为伞藻核移植实验，①过程的操作是去除乙的细胞核及“伞帽”，②过程的操作为将甲的细胞核植入去核的乙的假根。该实验说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核。上述实验中，已经做了图一实验，再做较长二实验的理由是可排除假根中其他物质的影响，是对图一实验的补充。
3.细胞核功能：大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
4.细胞核的结构：核膜、核孔、核仁、染色质。
（1）上图中①②③④⑤⑥处填空的内容分别为，①双层，②核内物质与细胞质，③DNA和蛋白质，④DNA，⑤某种RNA的合成以及核糖体的形成，⑥物质交换和信息交流。
（2）染色质是容易被碱性染料染成深色的极细的丝状物，在细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体关系可描述为：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
注意：染色质(体)只存在于真核(真核/原核)细胞的细胞核中。
5.细胞核功能：
（1）细胞核控制着细胞的遗传，这是因为DNA上贮存着遗传信息，在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
（2）细胞核控制着细胞的代谢，这是因为DNA上贮存着遗传信息，细胞依据遗传信息，进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。
（3）因此，对细胞核功能的较为全面的阐述应该是:细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
注意：原核细胞的细胞代谢和遗传的控制中心，遗传物质贮存和复制的主要场所是拟核。
6.模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。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。DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。真核细胞的三维结构模型属于物理模型，在设计并制作该模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。
知识辨析：
1．细胞核是遗传物质储存的场所，是细胞代谢的中心。( × )
2．哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，说明细胞的代谢可以不受细胞核的控制。( × )
3．原核细胞没有成形的细胞核，其生命活动不受任何因素的控制。( × )
4．核膜为双层膜，能控制物质进出细胞核。( √ )
5．核仁与核糖体的形成有关。( √ )
6．细胞核是遗传物质储存的主要场所。( √ )
7．细胞核因为位于细胞的正中央，所以是细胞的控制中心。( × )
8．染色体和染色质是不同物质在同一时期的两种形态。( × )
【基础练】
核心点一 细胞核的功能
1.下列为黑白美西螈核移植实验流程示意图，据图分析不正确的是( )
A．该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制
B．该实验说明细胞核是遗传的控制中心
C．可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为对照
D．美西螈细胞核的核膜主要由磷脂和糖类组成
【答案】D
【解析】该实验的目的是证明黑色美西螈的肤色由细胞核控制，A项正确；该实验说明细胞核是遗传的控制中心，B项正确；可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养，作为对照，C项正确；美西螈细胞核的核膜主要由脂质(磷脂)和蛋白质组成，D项错误。
2．以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析，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得出结论：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说明的是细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。因此，细胞结构完整才能进行各项生命活动，细胞是基本的生命系统。
3.下图表示科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，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】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的功能，需要同时进行对照实验，以增加实验的说服力，C合理；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传的控制中心或代谢的调控中心，A、B不合理；因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外，还受细胞质中的遗传物质及原有的遗传物质和外界环境因素的影响，D不合理。
4．细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)进行探究：
下列有关叙述错误的是( )
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，b部分细胞属于对照组，a部分细胞属于实验组
C．实验②中，a部分的操作与实验①中a部分形成对照
D．实验说明细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心
【答案】D
【解析】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；实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分相当于去核和重新植入核，是实验组，B正确；实验②中，a部分植入核，与实验①中的a(无核)部分形成对照，C正确；该实验说明细胞核是代谢的控制中心，未能体现是遗传的控制中心，D错误。
核心点二 细胞核的结构
1．下列关于染色体和染色质的叙述，错误的是( )
A．染色质和染色体的成分相同
B．染色质和染色体都是遗传物质的主要载体
C．染色质和染色体都可以被碱性物质染成深色
D．染色质只分布在细胞核中，染色体分布在细胞核和细胞质中
【答案】D
【解析】染色质和染色体都分布在细胞核中，细胞质中无染色体或染色质。
2.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属于生物膜系统的组成成分，其把核内物质与细胞质分开
B．②是所有生物遗传物质的载体
C．③与某种RNA的合成以及高尔基体的形成有关
D．④有利于DNA、RNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
【答案】A
【解析】结构①是核膜，它是生物膜系统中生物膜的一种，将核内物质与细胞质分开，A正确；结构②是染色质，它是真核生物特有的结构，原核生物和病毒中均没有此结构，B错误；③是核仁，它与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，C错误；④是核孔，它是大分子物质进出细胞核的通道，但是细胞核中的DNA分子不能从细胞核进入细胞质，D错误。
3．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，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。下列有关模型的叙述，错误的是( )
A．罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片，能直观地表达认识对象的特征，属于物理模型
B．设计并制作物理模型时，科学性、准确性比美观与否更重要
C．画概念图是建构概念模型的一种方法，可以梳理所学知识，建立良好的知识结构
D．DNA双螺旋结构模型是物理模型
【答案】A
【解析】物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型，罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片是实物图，不属于模型，A错误；设计并制作物理模型时，科学性、准确性比美观与否更重要，B正确；画概念图是建构概念模型的一种方法，可以梳理所学知识，建立良好的知识结构，C正确；DNA双螺旋结构模型是物理模型，D正确。
4．细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述不正确的是( )
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，但并不是细胞间信息交流的通道，细胞间的信息交流应是不同细胞之间的关系。
【提升练】
1．下列关于细胞核的叙述，正确的是( )
A．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
B．在光学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、核仁和核孔
C．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
【答案】C
【解析】真核细胞的核膜上有核孔，但脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质，A错误；在电子显微镜下可以观察到核膜、核仁和核孔，B错误；真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行，C正确；原核细胞的拟核除没有核膜外，也没有染色体等，D错误。
2．下图为伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验示意图，该实验结果说明( )
A．生物体形态结构的建成主要与细胞质有关 B．细胞的分裂和分化是由细胞核控制的
C．细胞核是细胞代谢的中心 D．细胞核是细胞遗传的控制中心
【答案】D
【解析】通过题图可以看出，生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，A不符合题意；伞藻是单细胞生物，没有涉及细胞分化，B不符合题意；细胞核是细胞代谢的控制中心，但该实验不能说明，C不符合题意；该实验说明细胞核是细胞遗传的控制中心，D符合题意。
3．核小体是染色质的结构单位，是由近乎球状的组蛋白形成的八聚体和在其外围绕两圈长度为180～200 bp(碱基对)的DNA所构成。下列有关核小体的叙述，不正确的是( )
A．染色质主要由DNA、组蛋白构成 B．酵母菌中存在核小体
C．普通光镜下可观察到核小体 D．核小体中含有C、H、O、N、P
【答案】C
【解析】题中信息显示核小体构成染色质，而核小体中含有组蛋白和DNA，故染色质主要由组蛋白和DNA组成，A正确；酵母菌属于真核生物，细胞核中含染色质，因此细胞核中存在核小体，B正确；光学显微镜下观察不到染色质，因此普通光学显微镜下也观察不到核小体，C错误；核小体由一段长度为180～200 bp(碱基对)的DNA缠绕在组蛋白上构成，其中DNA的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，D正确。
4．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。如下图所示，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质决定，这些蛋白质称为中央运输蛋白。据此分析，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，如特定的蛋白质、RNA和DNA可以通过
C．一般来说，代谢活跃的细胞，其核孔复合物数量较多
D．核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个相对独立的复杂结构
【答案】B
【解析】核膜是双层膜，由4层磷脂分子组成，A正确；核孔复合体具有选择性，如某些特定的蛋白质和RNA可以通过，而DNA不能通过，B错误；代谢活跃的细胞中，核质之间物质交换和信息交流较频繁，核孔复合物的数量较多，C正确；核孔不是一个简单的孔洞，而是一组由蛋白质形成的相对独立的复杂结构，D正确。
5．下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是( )
A．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态
B．②与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
C．③的主要成分是磷脂和蛋白质，具有流动性
D．蛋白质、DNA及RNA等大分子物质可以随意通过核孔进出细胞核
【答案】D
【解析】①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同形态，如在分裂间期呈细丝状，在分裂前期高度螺旋化，变成杆状、圆柱状的染色体，A正确；②表示核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；③表示核膜，在细胞周期中发生周期性地消失和重建，其主要成分是磷脂和蛋白质，具有流动性，C正确；DNA不能通过核孔进出细胞核，核孔具有选择透过性，D错误。
6．蛙成熟的未受精卵处于活跃的DNA合成状态(为分裂作准备)，而脑组织细胞则不能分裂。科学家进行了核移植实验，回答下列问题：
(1)请预测结果：①____________________，②________________。
(2)细胞核对细胞质的代谢有__________作用，细胞质为细胞核代谢提供____________________。
(3)蛙的未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质基质中的__________上合成的，并通过__________进入细胞核中。
(4)实验表明单独的细胞核和去核的细胞质都不能存活，说明________________。
【答案】
(1)继续分裂 一段时间后死亡
(2)控制 物质和能量
(3)核糖体 核孔
(4)细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动
【素养探究练】
由于人类过度捕杀和栖息地遭到破坏，苏门答腊犀牛已成为极度濒危动物，全球仅存200余头，当美国加州圣迭戈动物园里的一头苏门答腊雌犀牛快要死于疝痛的时候，科学家正在它的身边守候着，虽然他们已无法把它从死亡线上拯救回来，但他们要确保它能留下自己的“根”。
试探究：
(1)(科学思维)科学家保留的卵细胞中哪部分结构是该犀牛的“根”？
(2)(科学思维)若要利用其保留下来的“根”来“复活”该犀牛，“复活”后的犀牛和原来的犀牛性状相同吗？为什么？
提示：
(1)细胞核。
(2)不完全相同。生物体的性状不只由细胞核控制，还与环境等有关。实验名称
结论
黑白两种美西螈核移植实验
生物体性状的遗传是由细胞核控制的
蝾螈受精卵横缢实验
细胞核控制着细胞的分裂、分化
变形虫切割及核移植实验
细胞核是细胞生命活动的控制中心
伞藻嫁接与核移植实验
生物体形态结构的建成与细胞核有关