3.3 细胞核的结构和功能 （跟踪检测）（解析版）

细胞核的结构和功能跟踪检测一．选择题（共10小题）1．伞藻是一种单细胞生物，由假根、柄、顶帽构成，再生能力强。德国科学家哈姆林利用伞藻进行了嫁接实验，把伞形帽伞藻的顶帽和假根都去除，将柄与菊花帽伞藻的假根相连，新长出的顶帽同时带有两种伞藻（中间型）的特征。将该新顶帽去除，又会重新长出顶帽。下列相关叙述正确的是（）A．上述伞藻嫁接实验充分说明细胞核是伞藻细胞代谢和遗传的控制中心 B．推测第二次长出的顶帽形态为伞形帽，这是假根中细胞核作用的结果 C．通过上述两次实验可完全排除伞藻假根中的细胞质对伞帽形态的影响 D．中间形态顶帽的形成说明伞藻项帽是伞藻柄和假根共同作用的结果【答案】D【分析】1、在伞藻的嫁接实验中，伞藻的帽型与假根中细胞核的类型是一致的，说明伞藻的伞帽形态可能决定于细胞核。2、细胞核是遗传的控制中心，遗传物质位于细胞核中，细胞核对生物的遗传有重要意义。【解析】A、上述实验只能说明伞帽的形态建成与细胞核有关，无法说明细胞核是伞藻细胞代谢和遗传的控制中心，A错误；B、若是假根中细胞核发挥的作用，推测第二次长出的顶帽应为菊花帽，B错误；C、第二次伞帽的形态可能跟提供假根的伞藻一样，假根中不仅有细胞核还有部分细胞质，不能完全排除假根中细胞质对于伞帽形态的影响，C错误；D、伞藻嫁接后长出中间形态顶帽，说明伞藻顶帽的形态建成是伞藻柄和假根共同作用的结果，柄和假根对伞藻顶帽的生成都有影响，D正确。2．下列关于细胞核功能的探究实验，描述正确的是（）A．美西螺的核移植实验说明细胞核中遗传物质可控制生物性状 B．受精卵的横缢实验说明没有细胞核细胞就不能分裂分化 C．变形虫去核后代谢会渐渐停止，是因为细胞核是新陈代谢的主要场所 D．伞藻的嫁接实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关【答案】B【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。（1）细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。（2）细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢．DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。2、黑美西螈的细胞核与白美西螈的去核卵形成的重组细胞发育的美西螈肤色是黑色的；白美西螈的细胞核与黑美西螈的去核卵形成的重组细胞发育的美西螈肤色是白色的；结论：美西螈肤色是由细胞核控制的。3、蝾螈受精卵横溢实验结果发现，无核半球不能分裂和发育，这说明细胞的控制中心是细胞核。4、变形虫的切割实验存在相互对照，无细胞核的一半不能摄食、不生长、分裂，对刺激物不反应，有细胞核的一半能生长、分裂、摄食、对刺激有反应；该实验存在前后对照，无细胞核的一半不能摄食、不生长、分裂，对刺激物不反应，核移植后生命活动恢复。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。由实验可见，只有具有细胞核，变形成虫才能生长、分裂、摄食、对刺激有反应，即正常进行生命活动，说明细胞核是细胞代谢的控制中心。5、伞藻是伞藻属单细胞绿藻的总称，由于细胞个体大、分化显著、形态结构特殊，容易从事细胞嫁接和细胞核移植实验，是进行细胞结构与功能等研究的好材料，故被称为植物界中“果蝇”。伞藻由帽、柄和假根三部分组成。【解析】A、美西螈的核移植实验，说明细胞核可以控制生物性状，A错误；B、蝾螈受精卵的横缢实验中，有细胞核的可以增殖分化，而没有细胞核的不可以，说明没有细胞核细胞就不能分裂分化，B正确；C、变形虫去核后代谢会渐渐停止，细胞核是新陈代谢的控制中心，C错误；D、将伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接，将长成伞形帽伞藻，不能说明形态建成与细胞核有关，因假根中也存在细胞质；若要证明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，还需加核移植实验，D错误。3．如图表示细胞核的结构及物质进出细胞核的运输方式，据图分析，下列叙述正确的是（）A．图中①中储存遗传信息，②是遗传和代谢的控制中心 B．图中③代表核孔，物质通过核孔进出细胞核时依赖于核膜的流动性C．图中④是RNA，⑤是蛋白质，进出细胞核时都需要消耗能量 D．图中④⑤的运输方式不同于分泌蛋白的分泌方式【答案】D【分析】分析题图：图中①为染色质，②为核仁，③为核孔，④⑤代表物质通过核孔进出细胞核。【解析】A、图中①为染色质，其主要成分是蛋白质和DNA，DNA中储存遗传信息，②为核仁，而遗传和代谢的控制中心是细胞核，A错误；B、图中③代表核孔，物质通过核孔进出细胞核与核膜的流动性无关，B错误；C、图中④进入细胞核，是蛋白质，⑤出细胞核，是RNA，C错误；D、图中④⑤通过核孔进出细胞核的运输方式不同于分泌蛋白的分泌方式，分泌蛋白的分泌方式为胞吐，D正确。4．细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。下列叙述错误的是（）A．核膜由两层磷脂分子组成，参与构成生物膜系统 B．核膜上的核孔具有选择性，RNA等物质可以通过核孔进出细胞核 C．核仁与核糖体的形成有关，代谢旺盛的细胞中核仁的体积较大 D．哺乳动物的成熟红细胞寿命较短可能与其不含细胞核有关【答案】A【分析】1、细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（主要成分是DNA和蛋白质）、核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）。2、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜。【解析】A、核膜是双层膜，由4层磷脂分子组成，参与构成生物膜系统，A错误；B、核膜上的核孔具有选择性，RNA等物质可以通过核孔进出细胞核，B正确；C、核仁与核糖体的形成有关，而核糖体是蛋白质合成的场所，代谢旺盛的细胞中蛋白质合成较多，所以核仁的体积较大，C正确；D、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，因此寿命较短，这与其细胞结构不完整有关，D正确。5．如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述中正确的是（）A．高等植物成熟筛管细胞中的细胞核，控制着该细胞的代谢和遗传 B．①与②相连接，二者共同参与细胞内蛋白质的加工和运输 C．③为处于凝固状态的遗传物质，不参与细胞代谢，仅起遗传物质的备份作用 D．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，“控制指令”可通过⑤从细胞核到达细胞质【答案】D【分析】分析题图：图中为细胞核结构模式图，其中①为内质网，②为核膜，③为核仁，④为染色质，⑤为核孔。【解析】A、高等植物成熟筛管细胞无细胞核，A错误；B、①与②相连接，其中只有内质网参与细胞内蛋白质的加工和运输，B错误；C、③为染色质，是遗传物质的主要载体，C错误；D、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，“控制指令”可通过⑤核孔从细胞核到达细胞质，D正确。6．下列关于染色质和染色体的叙述中，正确的是（）A．染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态 B．染色质是细胞核内容易被酸性染料着成深色的物质 C．染色质或染色体的主要成分都是RNA和蛋白质 D．染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同【答案】A【分析】染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态．在分裂间期细胞核中，染色质呈细长的丝状；当细胞进入分裂期时，染色质细丝逐步螺旋化呈粗短的圆柱状、杆状，成为染色体．【解析】A、染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态，A正确；B、染色质是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，B错误；C、染色质或染色体的主要成分都是DNA和蛋白质，C错误；D、染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，化学成分完全相同，但螺旋化程度不同，形态结构不完全相同，D错误。7．下列叙述符合“形态结构与功能相适应”的生物学观点的是（）A．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使多种化学反应同时进行，而互不干扰 B．蛋白质合成旺盛的细胞中，其核仁较大，染色体数目较多 C．细胞核有核孔有利于各种物质出入，核仁是遗传物质储存的场所 D．植物细胞的边界是细胞壁，能控制物质进出【答案】A【分析】1、生物膜系统的功能：（1）保证内环境的相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。（2）为多种酶提供附着位点，是许多生物化学反应的场所。（3）分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行。2、核孔是细胞核和细胞质进行物质交换和信息交流的通道，是蛋白质和RNA进出的通道；核仁与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关。【解析】A、生物膜分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行，符合“形态结构与功能相适应”的生物学观点，A正确；B、蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大，但是细胞中的染色质数目相同，B错误；C、细胞核有核孔有利于大分子物质进出细胞核，而不是各种物质出入，具有选择性，细胞核是遗传物质储存的场所，C错误；D、植物细胞的边界是细胞膜，能控制物质进出，D错误。8．下列各项表示真核细胞结构与其主要组成成分及其部分功能的对应关系，错误的是（）A．染色体——DNA和蛋白质——遗传物质的主要载体 B．中心体——RNA和蛋白质——参与细胞的有丝分裂 C．细胞骨架——蛋白质——维持细胞的形态，锚定和支持细胞器 D．核仁——DNA、RNA和蛋白质——与某种RNA的合成有关【答案】B【分析】1、细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构，能维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器。细胞骨架与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转化、信息传递等密切相关。植物细胞的胞间连丝是相邻两个细胞之间的细胞通道。2、细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（主要由DNA和蛋白质组成）、核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。3、中心体分布在动物细胞和低等植物细胞中，与细胞的有丝分裂有关。【解析】A、染色体主要由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的主要载体，A正确；B、中心体由蛋白质组成，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关，B错误；C、细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构，能维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，C正确；D、核仁由DNA、RNA和蛋白质组成，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。9．模型是人们为了某种特定目的而对认识对象的一种简化的概括性描述，以下有关生物模型的说法正确的是（）A．原核基因表达过程示意图属于数学模型 B．用旧物品制作的细胞模型属于概念模型 C．学生制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型 D．电镜下拍到的基因内结构属于物理模型【答案】C【分析】模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。高中生物《分子与细胞》提出模型的形式包括物理模型、概念模型和数学模型等。（1）物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。（2）概念模型通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。例如：用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程，甲状腺激素的分级调节等。（3）数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形式如，数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象作出判断和预测。【解析】A、原核基因表达过程示意图属于概念模型，A错误；B、利用废旧物品制作的真核细胞模型属于物理模型，B错误；C、学生制作的DNA双螺旋模型属于物理模型，C正确；D、在电子显微镜下拍摄到的叶绿体结构照片属于实物图，不属于物理模型，D错误。10．一位生物学家把200个细胞均分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间，得到下表所示数据。下列解释不合理的是（）时间/d12341030细胞有核部分的存活数/个797877746765细胞无核部分的存活数/个816220000A．对比表中实验数据可知，细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的 B．无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等 C．细胞有核部分每天有少量死亡一定是细胞由于受过切割受损而死亡 D．表中细胞无核部分4d后全部死亡是因为没有细胞核，细胞的生命活动无法正常进行【答案】C【分析】1、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。（1）细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。（2）细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。2、由题表信息分析可知，表格为研究细胞核是否为活细胞所必需的实验的结果，该实验分为两组，细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，且在第4天就已经全部死亡；细胞有核部分存活个数和时间比无核部分多且长。【解析】A、对比表中实验数据可知，细胞有核部分的存活数在4d后明显高于无核部分，且无核部分全为0，这说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的，A正确；B、细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中，所以无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等能够维持一定时间的代谢，B正确；C、细胞有少量死亡，可能是细胞的正常凋亡，也可能是人为因素对细胞造成了伤害致死，并不一定是细胞由于受过切割受损而死亡，C错误；D、表中细胞无核部分4d后全部死亡是因为没有细胞核，细胞的代谢失去控制，细胞的生命活动无法正常进行，D正确。二．多选题（共5小题）11．如图为细胞核、染色体结构模式图。下列相关叙述正确的是（）A．哺乳动物成熟红细胞中的②与核糖体的形成有关 B．核膜可与高尔基体膜直接相连，有助于物质运输 C．①是大分子物质进出细胞核的通道，但DNA不能通过①进入细胞质中 D．细胞有丝分裂过程中染色质缩短变粗为染色体有助于平均分配遗传物质【答案】CD【分析】分析题图：图示为细胞核结构模式图，其中①为核孔，②为核仁。【解析】A、哺乳动物成熟红细胞中无核仁，也无核糖体，A错误；B、核膜可与内质网膜直接相连，有助于物质运输，B错误；C、①为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，核孔具有选择性，DNA不能通过核孔进入细胞质中，C正确；D、有丝分裂过程中，染色质到染色体的形态变化有利于遗传物质的平均分配，D正确。12．施一公团队解析了来自非洲爪蟾的核孔复合体（NPC）的胞质环（CR）的近原子分辨率结构。他们通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在核膜上，是真核生物连接细胞质和细胞核的唯一双向通道，控制着生物大分子进出细胞核。下列说法错误的是（）A．附着NPC的核膜为双层膜结构且与内质网膜相联系 B．NPC实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流 C．核膜上NPC的数量与细胞代谢强度无关 D．NPC对生物大分子进出细胞核没有选择性【答案】CD【分析】细胞核的结构1、核膜（1）结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多．（2）化学成分：主要是脂质分子和蛋白质分子．（3）功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流．2、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关．在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建．3、染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质．【解析】A、核膜为双层膜结构且与内质网膜相连，A正确；B、核孔复合体（NPC）实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，B正确；C、核膜上NPC的数量与细胞代谢强度有关，代谢越强，NPC的数量越多，C错误；D、NPC对生物大分子进出细胞核有选择性，D错误。13．如图表示以地中海伞藻和细圆齿伞藻为实验材料进行的实验，根据实验结果分析，下列叙述正确的是（）A．伞藻属于生命系统的细胞或个体层次 B．为确定帽形与柄和足的关系，可以在去掉伞帽之后交换伞柄 C．实验结果能证明细胞核是生命活动代谢中心和控制中心 D．根据实验结果中再生新伞帽的形状分析可知，伞藻的帽形由足或柄决定【答案】ABD【分析】细胞核包括核膜、染色质、核仁、核孔；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。根据题意和图示分析可知，地中海伞藻的足和细圆齿伞藻的柄上长的是地中海伞藻的“帽”，细圆齿伞藻的足和地中海伞藻的柄上长的是细圆齿伞藻的“帽”，说明“帽”的形状与“足”的种类有关。【解析】A、伞藻是单细胞真核生物，属于生命系统的细胞或个体层次，A正确；B、为确定帽形是柄还是足控制的，通过伞藻的嫁接实验，即可以在去掉伞帽之后交换伞柄，B正确；C、细胞核不是代谢中心，C错误；.D、根据实验结果中再生新伞帽的形状分析可知，伞藻的帽形由足或柄决定，D正确。14．如图是对变形虫进行去核和再植入核后对摄食影响的有关实验过程。下列相关叙述错误的是（）A．图示实验结果中会发生死亡的是①③④ B．根据图中的实验可以得出的结论是细胞核控制着细胞的遗传 C．该实验也可以反映出细胞核与细胞质的关系是相互依存、不可分割的 D．去核部分可将已经吞噬的食物继续消化，说明已合成的物质仍可发挥一定作用【答案】AB【分析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所；细胞质是细胞代谢的主要场所，细胞质为细胞核提供物质和能量，细胞核和细胞质相互依存，细胞只有保持结构和功能的完整性，才能完成正常生命活动。【解析】A、图示中①②④都没有完整的细胞结构，一段时间后会死亡；③有完整细胞结构，能存活，A错误；B、图中的实验可以得出的结论是细胞核控制着细胞的代谢，不能得出细胞核控制着细胞的遗传的结论，B错误；C、①无细胞质，会死亡；②无细胞核，会死亡；③植入细胞核后能正常生活，说明细胞核与细胞质是相互依存的统一整体、不可分割，C正确；D、由于去核部分细胞质中已合成的蛋白质等物质仍可在一定时间内发挥一定作用，故可将已经吞噬的食物继续消化，D正确。15．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法正确的是（）A．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密B．图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流 C．若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行D．③为染色质，能被醋酸洋红染为深色，醋酸洋红是一种酸性物质【答案】ABC【分析】分析题图：题图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，图中①是内质网，②是细胞核的核孔，③是染色质，④是核仁、⑤是核膜。【解析】A、图中①和⑤分别是内质网和核膜，二者的直接相连使细胞质和核内物质的联系更为紧密，A正确；B、图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流，B正确；C、④是核仁，它与核糖体的形成及rRNA的形成有关，故破坏该结构会影响细胞中蛋白质的合成，C正确；D、图中的③是染色质，能被醋酸洋红染为深色，醋酸洋红是一种碱性染料，D错误。三．填空题（共2小题）16．伞藻是固着生活在浅海海底的单细胞藻类，分为伞帽、伞柄和假根三部分，假根中有一个细胞核。科学家用伞藻进行了切割、嫁接和核移植等实验，如图是两种伞藻的模式图。请回答下列问题：（1）实验一：将伞藻的柄切成三段，将它们培养在相同的条件下使其再生，结果发现，位于柄下部的片段只能生出伞帽的雏形，位于柄中部的片段可生出一个小伞帽，位于柄上部的片段则生出一个较大的伞帽。这表明柄的细胞质中存有“伞帽”发育所需要的某种物质，这种物质在核内形成后转入细胞质，并迅速向藻体的上方移动，在柄的上部分布（填“最多”或“最少”）。（2）实验二：伞藻嫁接实验，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（如图）嫁接在一起，第一次长出的伞帽的形状呈中间类型，切除这一伞帽，第二次长出的伞帽的形状与甲相同。第一次长出的伞帽的形状呈中间类型，可能是由于嫁接后伞藻细胞内，第二次长出的伞帽的形状是由控制的。（3）实验三：核移植实验。已知在伞藻没有长出帽以前，早期将细胞核取出，去核的藻体不再形成伞帽。在甲种伞藻没有长出伞帽以前，就将细胞核取出，将乙种伞藻的细胞核移植到甲种伞藻的内，结果长出的伞帽的形状和（填“甲”或“乙”）相同。有人说，已经做了实验二，还有必要做实验三吗？谈谈你的看法和理由：。【答案】（1）最多（2）存在甲、乙合成的与“伞帽”发育所需要的某种物质甲的假根（3）去核假根乙有必要。实验二只能说明帽的形状与假根有关，不能说明是假根中的细胞核控制。【分析】细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构，是细胞遗传与代谢的调控中心，是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一。（极少数真核细胞无细胞核，如哺乳动物的成熟的红细胞，高等植物成熟的筛管细胞等）。【解析】（1）位于柄上部的片段