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3.3 细胞核的结构和功能
核心知识梳理
1．细胞核的功能
细胞核在细胞的生命活动中起着决定性作用。
(1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的主要场所，DNA携带遗传
信息，并通过复制由亲代传递给子代，保证了遗传的连续性。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核控制细胞的物质合成、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通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2．细胞核的结构
细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。真核细胞细胞核的主
要结构有核膜(上有核孔)、核仁、染色质等。
1．核膜和核孔
(1)结构及成分
①核膜是双层膜，外膜有些部位与内质网相连，因此膜间腔与内质网腔相通。
②核膜是不完全连续的，其上具有核孔。
③核膜是生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成。
(2)功能
①核膜起屏障作用，把核内物质和细胞质分开。
②核膜控制离子和小分子物质进出细胞核。
③核孔是大分子物质进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多。
④核膜的外膜表面附着大量的核糖体颗粒，有合成蛋白质的功能。
2．核仁
(1)核仁折光性较强，易与其他物质分开。
(2)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
(3)蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大。
3．染色质和染色体的比较
项目 染色质 染色体
相 成分 主要是DNA和蛋白质
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂同 特性 易被碱性染料染成深色
点 功能 遗传物质的主要载体
不 存在时期 分裂间期 分裂期
同 光镜下能看到呈圆柱状或杆
形态 细长的丝状
点 状
染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种
存在状态：
联系 \s\up12(染色
质)\s\up1
2(染色体)
课后培优练级
练
培优第一阶——基础过关练
1．有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是( )
A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B．控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C．c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
【答案】A
【解析】细胞c的细胞膜和细胞质都来自细胞 b，但细胞核来自细胞a，其性状与细胞a
相同，说明控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，A正确，B、C错误；本实验无法说明细
胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生，而且细胞质中也有少量的遗传物质，D错误。
2．伞藻结构可分为“帽”、柄和假根3部分。科学家用地中海伞藻和细圆齿伞藻做嫁接
实验，结果如图所示。该实验能够得出的结论是( )
A．细胞核和细胞质在结构上没有联系
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．伞帽形态结构的建成取决于细胞核
C．伞帽形态结构的建成与“假根”有关
D．该实验中缺少对照，不能得出结论
【答案】C
【解析】分析题图实验，无法判断出细胞核和细胞质在结构上没有联系，A错误；分析题
图实验可知，伞帽形态结构的建成与“假根”有关，但是无法得知与假根中的细胞核有关，B
错误，C正确。
3．下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B．②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所
C．蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核
D．核孔对物质的运输具有选择性
【答案】D
【解析】图中①是染色质，是由蛋白质和 DNA组成的丝状结构，选项A错误；②是核仁，
与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，选项B错误；③是核孔，蛋白质和RNA可选择性通
过核孔，但DNA不能通过核孔进出细胞核，选项 C错误；核孔也具有选择透过性，选项 D正
确。
4．下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明( )
A．细胞质控制着细胞的性状
B．细胞核控制着细胞的性状
C．细胞质与细胞分裂、分化密切相关
D．细胞核与细胞分裂、分化密切相关
【答案】D
【解析】蝾螈受精卵横缢为两部分，无核部分与有核部分相互对照，后来无核部分挤进
细胞核后与之前自身前后对照，均说明细胞核控制着细胞的分裂和分化。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂5．下列有关细胞核的叙述正确的是( )
A．核膜不与细胞内的其他膜相连
B．核仁与细胞核内蛋白质的合成有关
C．DNA通过核孔进入细胞质控制细胞的代谢
D．细胞周期中染色体和染色质发生周期性变化
【答案】D
【解析】本题考查细胞核的结构和功能。核膜与内质网膜是相连的。核仁与 rRNA和核糖
体的形成有关，细胞核中的蛋白质是在细胞质中的核糖体上合成的。细胞核中的 DNA不能进
入细胞质中。
6．以下关于细胞核的叙述，正确的是( )
A．核膜为双层膜，其上有核孔
B．不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的
C．细胞核内的液体叫做细胞液
D．核孔是包括DNA在内的大分子物质任意通过的通道
【答案】A
【解析】核膜上存在核孔；在不同的细胞内，核仁的大小是不同的，在蛋白质合成活跃
的细胞中，核仁的体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞液是指细胞内的液体，
对于植物细胞来说主要是指液泡中的液体；核孔虽是某些大分子物质的运输通道，但并不是
任意物质都可通过，如细胞核内的 DNA 分子只在核内储存和复制，并不进入细胞质。
培优第二阶——拓展培优练
1．人成熟红细胞中没有细胞核，精子细胞中细胞质很少，这些细胞的寿命都很短。这一
事实体现了( )
A．环境影响细胞寿命
B．细胞中遗传物质不同寿命不同
C．细胞核的功能比细胞质重要
D．细胞是一个有机的统一整体
【答案】D
【解析】人的成熟红细胞中无细胞核，其寿命较短，而精子细胞几乎不含细胞质，其寿
命也很短，这一事实体现了细胞是一个统一的整体，只有保持结构的完整性，才能完成正常
的生理功能。
2．下图中甲、乙、丙表示细胞中的三种双层膜结构，1和2表示丙的两个组成部分，下
列相关叙述错误的是( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．只有丙的膜上有允许大分子物质通过的小孔
B．甲、乙、丙中都含有DNA，其中丙的DNA存在于1中
C．甲和乙都与能量转换有关
D．2可以经过膜上的小孔出入丙
【答案】D
【解析】甲为线粒体，乙为叶绿体，丙为细胞核，这三种双层膜结构中，只有丙的膜上
有允许大分子物质通过的小孔(核孔)，A正确；这三种结构中都含有DNA，其中丙是DNA的主
要储存场所，DNA位于丙的1(染色质)中，B正确；线粒体和叶绿体都与能量转换有关，C正
确；2(核仁)不能通过核孔出入细胞核，D错误。
3．下列人体细胞中，存活时间明显短于其他三种的是( )
A．心肌细胞 B．小肠绒毛上皮细胞
C．血液中成熟的红细胞 D．神经细胞
【答案】C
【解析】血液中成熟的红细胞和其他三种细胞相比没有细胞核，所以寿命较短。
4．下图所示为植物细胞部分膜结构示意图，它们分别属于哪一部分，按①②③④顺序依
次是( )
A．细胞膜、高尔基体膜、线粒体膜、核膜
B．细胞膜、叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜
C．线粒体膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜
D．叶绿体膜、细胞膜、线粒体膜、核膜
【答案】D
【解析】细胞膜为单层膜，而叶绿体膜、线粒体膜、核膜都为双层膜结构，但线粒体的
内膜向内腔折叠形成嵴，核膜上有许多核孔，D正确。
5．下图为细胞核结构的示意图，请结合所学知识，据图回答下列相关问题：
(1)只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)[2]主要由________和________组成，前者通过[ ]________进入细胞核内。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(3)从图中可以看出[3]为________，其与____________________有关。
(4)已知某亲核蛋白可能通过核孔进入细胞核。该亲核蛋白主体结构分为头部和尾部。
请你利用下列材料设计一个实验，探究亲核蛋白进入细胞核是由哪个部位决定的。
材料：亲核蛋白被放射性标记的头部、亲核蛋白被放射性标记的尾部、头尾均被标记的
完整亲核蛋白、显微注射仪器、非洲爪蟾卵母细胞若干、相应检测仪器。
步骤：
①将非洲爪蟾卵母细胞分为A、B、C三组。
②A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质，B组注射______________到细胞质。
C组注射____________________到细胞质。
其中C组为对照组。
③一段时间后，重点检测________(填写结构名称)中是否有放射性物质变化。
若只有________(填“A”或“B”)组结果与C组相同，则说明亲核蛋白进入细胞核，只
和尾部结构有关。
【答案】(1)真核 电子 (2)蛋白质 DNA(顺序不能颠倒) [4] 核孔 (3)核仁 某种
RNA的合成以及核糖体的形成 (4)②亲核蛋白被放射性标记的尾部 头尾均被标记的完整亲
核蛋白 ③细胞核 B
【解析】(1)要观察到题图中的细胞核结构，只能使用电子显微镜来观察真核细胞。(2)
图中[2]为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，蛋白质为大分子物质，通过核孔进入细胞核。
(3)图中[3]为核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(4)根据材料可以看出，本实
验要做三组实验，其中将头尾均被标记的完整亲核蛋白注入细胞质为对照组。需要检测的关
键部位是细胞核。若只有B组结果与C组相同，则说明亲核蛋白进入细胞核，只和尾部结构
有关。
培优第三阶——高考沙场点兵
1．(2019·全国卷Ⅲ)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是( )
A．细胞中的染色质存在于细胞核中
B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
【答案】B
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，真核细胞中的染色质存
在于细胞核中，A、C正确；真核细胞的翻译过程发生在细胞质中，B错误；细胞核内遗传物
质DNA的生物合成需要消耗能量，D正确。
2．(2019·全国卷Ⅱ)在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是( )
A．脂质、RNA B．氨基酸、蛋白质
C．RNA、DNA D．DNA、蛋白质
【答案】A
【解析】真核细胞中内质网是脂质合成的车间，在细胞核中 RNA由DNA转录而来，A项正
确，C项错误；氨基酸可以从细胞外直接吸收，也可以在细胞质中的代谢中转化而来，蛋白
质的合成场所是核糖体，B项、D项错误。
3.（2022河北学业水平选择性考试）关于细胞核的叙述，错误的是（ ）
A. 有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B. 蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C. 许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D. 细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
【答案】D
【解析】RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核，在细胞质中的线粒体和叶
绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细
胞核中合成，经核孔输出，D错误。故选D。
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