第3講細胞核的結構和功能一、單選題1．（2023秋·四川瀘州·高一統考期末）有人把細胞核形象地比喻為細胞的“大腦”。下列有關細胞核結構和功能的敘述錯誤的是（

）A．細胞核存在于真核生物的所有細胞中B．染色體的主要成分是DNA和蛋白質C．核孔對進出細胞核的物質具有選擇性D．若核仁受到破壞會影響核糖體的形成【答案】A【分析】除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核，有的真核細胞有多個細胞核，如人的骨骼肌細胞中有多個細胞核。在電子顯微鏡下可以觀察到細胞核的結構包括核膜、核仁、染色質等。染色質和染色體是同一種物質在不同細胞時期的兩種形態。【詳解】A、除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核，A錯誤；B、染色體的主要成分是DNA和蛋白質，B正確；C、核孔并非是一個簡單的通道，而是由多種蛋白質組成的一個復雜而精細的結構，對進出核孔的物質具有嚴格調控作用，表現出明顯的選擇性，C正確；D、核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，若核仁受到破壞會影響核糖體的形成，D正確。故選A。2．（2023秋·河南安陽·高一統考期末）科學家進行了許多實驗探索細胞核的功能。下列有關細胞核的敘述，正確的是（

）A．硝化細菌無細胞核，因此不能形成核糖體B．真核細胞的細胞核是細胞代謝與遺傳的中心C．傘藻嫁接實驗不能證明細胞核控制傘帽的形狀D．蛋白質合成旺盛的細胞中，細胞核中的DNA含量通常較多【答案】C【分析】1、細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。2、細胞核包括核膜、染色質、核仁；核膜上的核孔的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流，細胞核內的核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。【詳解】A、硝化細菌屬于原核細胞，無細胞核，但能形成核糖體，A錯誤；B、真核細胞的細胞核是細胞代謝與遺傳的控制中心，B錯誤；C、由于假根中有除了細胞核之外的細胞結構，所以傘藻的嫁接實驗不能充分證明是細胞核控制傘藻傘帽形狀，需要另外設置核移植實驗，C正確；D、蛋白質合成旺盛的細胞中，細胞核中的DNA含量不會發生改變，D錯誤。故選C。3．（2023秋·高一課時練習）有性生殖使雌雄兩性生殖細胞的細胞核融合為一個新的細胞核，使后代的遺傳物質同親代相比，既有傳承，又有變化。下列分析錯誤的是（

）A．精子和卵細胞的結合與細胞膜的信息交流功能有關B．DNA決定著細胞生物親子代遺傳性狀的傳承和變化C．細胞核中的遺傳信息主要存儲在核仁中D．細胞核控制代謝的指令主要通過核孔傳遞到細胞質【答案】C【分析】細胞核包括核膜（將細胞核內物質與細胞質分開）、染色質（DNA和蛋白質）、核仁（與某種RNA（rRNA）的合成以及核糖體的形成有關）、核孔（核膜上的核孔的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流）。功能：細胞核是遺傳物質貯存和復制的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心。【詳解】A、相鄰細胞間可通過細胞膜直接接觸進行信息交流，如精子和卵細胞之間的識別和結合，A正確；B、細胞生物的遺傳物質是DNA，DNA決定著細胞生物親子代遺傳性狀的傳承和變化，B正確；C、細胞核中的遺傳信息主要存儲在染色質中，核仁與某種rRNA的合成以及核糖體的形成有關，C錯誤；D、細胞核控制代謝的指令主要是mRNA，mRNA是通過核孔從細胞核到達細胞質的，D正確。故選C。4．（2022秋·江蘇徐州·高一統考期中）下圖為某真核細胞內4種具有膜的結構（部分）示意圖，有關分析正確的是（

）

A．①表示細胞核，其內含有少量的DNA和RNAB．②表示細胞質膜，能夠控制物質進出C．③表示線粒體，是真核細胞共有的結構D．④表示類囊體，含有光合色素和酶【答案】B【分析】真核細胞內雙層膜的結構有細胞核、線粒體、葉綠體，單層膜的結構有細胞膜、內質網摸、高爾基體膜、溶酶體膜等。【詳解】A、核膜上有核孔，①的兩層膜是連續的，①不能表示細胞核，A錯誤；B、②為單層膜，可表示細胞質膜，能夠控制物質進出，B正確；C、③具有兩層膜，且內膜折疊成嵴，表示線粒體，哺乳動物成熟的紅細胞屬于真核細胞，但沒有線粒體，C錯誤；D、④為雙層膜結構，且不連續，為核膜，D錯誤。故選B。5．（2023春·四川南充·高二校考期中）如圖表示細胞核的結構，下列關于細胞核的結構說法錯誤的是（）

A．③能夠將核內物質與細胞質分開B．蛋白質合成旺盛的細胞中，⑥數量較多，④數目較多C．⑤與某種RNA的合成及核糖體的形成有關D．RNA主要是通過⑥從細胞核到達細胞質的【答案】B【分析】細胞核包括核膜（將細胞核內物質與細胞質分開）、染色質（DNA和蛋白質）、核仁（與某種RNA（rRNA）的合成以及核糖體的形成有關）、核孔（核膜上的核孔的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流）；細胞核是遺傳物質貯存和復制的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心；題圖分析：①②③④⑤⑥分別是核糖體、內質網、核膜、染色質、核仁和核孔。【詳解】A、③是核膜，能夠將核內物質與細胞質分開，A正確；B、蛋白質合成旺盛的細胞中，⑥核孔數量較多，因為核孔是核質之間進行頻繁的物質交換和信息交流的通道，但與④染色質數目多少無關，B錯誤；C、⑤是核仁，與某種RNA（rRNA）的合成以及核糖體的形成有關，C正確；D、⑥是核孔，核孔是核質之間進行頻繁的物質交換和信息交流的通道，RNA通過核孔進入細胞質，D正確。故選B。一、單選題1．（2023·全國·高三專題練習）核小體是染色質的結構單位，由DNA和組蛋白形成，每個核小體由146bp(bp反映核苷酸的個數多少)的DNA纏繞組蛋白八聚體1.75圈形成。核小體之間通過50bp左右的連接DNA相連。下列敘述錯誤的是（）A．核小體實現了DNA長度的壓縮進而有利于DNA的儲存B．染色質螺旋化為染色體時，核小體之間會進一步壓縮C．核小體的組裝發生在細胞分裂間期D．鑒定組蛋白時，雙縮脲試劑A液和B液應等量混合【答案】D【分析】雙縮脲試劑的使用：雙縮脲試劑A液為質量濃度為0.1g/ml的氫氧化鈉溶液，雙縮脲試劑B液為質量濃度為0.01g/ml的硫酸銅溶液。鑒定蛋白質時先加1ml雙縮脲試劑A液，搖勻后再加3~4滴雙縮脲試劑B液。【詳解】A、由題意可知，核小體是染色質的結構單位，每個核小體由一段DNA纏繞組蛋白八聚體而形成，故核小體實現了DNA長度的壓縮進而有利于DNA的儲存，A正確；B、在細胞分裂期，核小體之間會進一步壓縮，使染色質螺旋變粗變短形成染色體，B正確；C、染色體的復制發生在分裂間期，因此核小體的組裝發生在細胞分裂間期，C正確；D、用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，要先加雙縮脲試劑A液1mL，搖勻后再加雙縮脲試劑B液3-4滴，D錯誤。故選D。2．（湖北省高中名校聯盟2022-2023學年高三11月期中生物試題）親核蛋白是指在細胞質內合成，進入細胞核內發揮功能的一類蛋白質。研究表明，親核蛋白上一般含有一段氨基酸序列（NLS，核定位信號），NLS可指導親核蛋白通過核孔完成核輸入后且不被切除。將NLS連接到非核蛋白的側鏈上，則非核蛋白也具有核輸入的功能。下列敘述錯誤的是（

）A．核孔可實現核質間雙向的物質交換和信息交流B．解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶都可以通過核孔進入細胞核C．NLS可以指導蛋白質的運輸和定位，對所“攜帶”的蛋白質有特異性D．NLS中一個氨基酸的替換可能會導致親核蛋白在細胞質內不正常積累【答案】C【分析】分析題文：親核蛋白的核輸入過程是一個信號識別與載體介導的過程，一段特殊的具有“定向”、“定位”作用的核定位序列（NLS），可保證整個蛋白質能夠通過核孔復合體轉運至細胞核內。【詳解】A、核孔位于核膜上，核孔是實現核質間頻繁的物質交換和信息交流的通道，A正確；B、核孔是RNA、蛋白質等大分子進出細胞核的通道，而解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶化學本質均為蛋白質，都是由細胞質中的核糖體合成，故都可以通過核孔進入細胞核，B正確；C、由題干可知，若將NLS連接到非核蛋白的側鏈上，非核蛋白也具有核輸入的功能，說明NLS對所“攜帶”的蛋白質沒有特異性，C錯誤；D、NLS中一個氨基酸的替換可能會引起親核蛋白無法正常完成核輸入，導致親核蛋白在細胞質內不正常積累，D正確。故選C。3．（2023秋·高一課時練習）如圖所示為細胞核結構模式圖，下列敘述中正確的是（

）A．高等植物成熟篩管細胞中的細胞核，控制著該細胞的代謝和遺傳B．①與②相連接，二者共同參與細胞內磷脂的加工和運輸C．③為處于凝固狀態的遺傳物質，不參與細胞代謝，僅起遺傳物質的備份作用D．細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心【答案】D【分析】1、細胞核包括核膜（將細胞核內物質與細胞質分開）、染色質（DNA和蛋白質）、核仁（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關）、核孔（核膜上的核孔的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流）。功能：細胞核是遺傳物質貯存和復制的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心。2、分析題圖：①是內質網膜、②是核膜、③是核仁、④是染色質、⑤是核孔。【詳解】A、高等植物成熟篩管細胞中無細胞核，A錯誤；B、②為核膜，不參與細胞內磷脂的加工，B錯誤；C、③為核仁，不屬于遺傳物質，C錯誤；D、細胞核是遺傳物質貯存和復制的場所，是細胞代謝和遺傳的控制中心，D正確。故選D。4．（2023·全國·高三專題練習）細胞核在細胞增殖時發生消失與重建。重建細胞核時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終核膜小泡融合形成細胞核，部分過程如圖所示。下列相關說法正確的是（）A．細胞核是遺傳和代謝的控制中心，是遺傳信息轉錄和翻譯的場所B．膜小泡參與組成生物膜系統，物質通過核膜時均不消耗能量C．膜小泡聚集在染色體周圍可能與膜融合蛋白有關，核膜有2層磷脂分子D．在有絲分裂末期和減數分裂Ⅱ末期，核膜小泡相互融合形成核膜【答案】D【分析】1、細胞核的功能：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。2、生物膜系統是由細胞膜、細胞器膜、核膜共同構成。3、基因的表達即基因控制蛋白質的合成過程，包括轉錄和翻譯兩個階段，轉錄主要發生在細胞核，翻譯在核糖體。【詳解】A、細胞核是遺傳和代謝的控制中心，是遺傳信息轉錄的場所，翻譯發生在核糖體，A錯誤；B、根據題干信息：重建細胞核時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終核膜小泡融合形成細胞核，所以膜小泡參與組成生物膜系統，大分子物質通過核膜時消耗能量，B錯誤；C、根據圖示可知，膜小泡聚集在染色體周圍可能與膜融合蛋白有關，核膜是雙層膜，有4層磷脂分子，C錯誤；D、在重建細胞核時膜小泡聚集在單個染色體周圍形成核膜小泡，最終融合形成細胞核，因此在有絲分裂末期和減數分裂II末期形成的核膜是核膜小泡相互融合而成，D正確。故選D。5．（2023秋·山東東營·高一統考期末）將變形蟲的核膜用3H標記，在不含3H的培養液中培養一段時間后，發現分裂時細胞中出現許多帶有放射性的單層小囊泡，分裂后子代細胞的細胞核大小及放射性強度都基本相同。下列說法正確的是（）A．3H標記后，核膜的物理性質不變，而化學性質改變B．親代細胞的核膜參與子代細胞核膜的重建過程C．有絲分裂后期，小囊泡融合形成新的核膜D．子代細胞核的放射性強度與親代細胞核基本相同【答案】B【分析】細胞核的結構：1、核膜：（1）結構：核膜是雙層膜，外膜上附有許多核糖體，常與內質網相連；其上有核孔，是核質之間頻繁進行物質交換和信息交流的通道；在代謝旺盛的細胞中，核孔的數目較多。（2）化學成分：主要是脂質分子和蛋白質分子。（3）功能：起屏障作用，把核內物質與細胞質分隔開；控制細胞核與細胞質之間的物質交換和信息交流。2、核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。在有絲分裂過程中，核仁有規律地消失和重建。3、染色質：細胞核中能被堿性染料染成深色的物質，其主要成分是DNA和蛋白質。【詳解】A、3H標記后，核膜的物理性質改變，而化學性質不變，A錯誤；B、核膜在細胞有絲分裂的前期解體，到末期又重新形成，將變形蟲的核膜用3H標記，在不含3H的培養液中培養一段時間后，發現分裂時細胞中出現許多帶有放射性的單層小囊泡，分裂后子代細胞的細胞核大小及放射性強度都基本相同，這說明親代細胞核膜解體后的碎片參加了子代細胞核膜的重建，B正確；C、有絲分裂末期，小囊泡融合形成新的核膜，C錯誤；D、子代細胞核的放射性強度比親代細胞核低，D錯誤。故選B。二、綜合題6．（2022秋·江蘇徐州·高一統考期中）2013年諾貝爾生理學或醫學獎授予了三位科學家，因為他們解開了調控運輸物在正確時間投遞到細胞中正確位置的分子原理，也就是細胞通過囊泡精確地釋放被運輸的物質。甲圖表示細胞通過形成囊泡運輸物質的過程，乙圖是甲圖的局部放大。不同囊泡介導不同途徑的運輸。圖中①~⑤表示不同的細胞結構，X和Y為囊泡。請分析回答以下問題：

(1)①為，是儲存的主要場所，控制著生物體的遺傳性狀。(2)②中的維持著細胞的特有形態并能影響細胞的分裂、分化、信息傳遞等。(3)囊泡X與囊泡Y的來源（填“相同”或“不同”）；若囊泡Y內的“貨物”為水解酶，則儲存這些酶的結構⑤是。(4)由乙圖可推知，囊泡依靠從而精確地將細胞“貨物”運送到相應位置并分泌到細胞外，此過程體現了細胞質膜的結構特點是。【答案】(1)細胞核遺傳物質DNA(2)細胞骨架(3)不同溶酶體(4)膜上的蛋白A與細胞質膜上的蛋白B特異性結合具有一定的流動性【分析】1、圖甲中①是細胞核，②是細胞質，③是內質網，④是高爾基體，⑤是溶酶體；圖乙是囊泡能精確地將細胞“貨物”運送并分泌到細胞外的機制。2、分泌蛋白質先在內質網的核糖體上形成肽鏈，肽鏈依次進入內質網、高爾基體進行加工、分類、包裝和運輸，由細胞膜通過胞吐過程分泌到細胞外。【詳解】（1）①是細胞核，是儲存遺傳物質DNA的主要場所，是細胞的遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。（2）②是細胞質，其中的細胞骨架是真核細胞生物中的一種纖維蛋白結構，維持著細胞的特有形態，并能影響細胞的分裂、分化、信息傳遞等。（3）由圖可知，囊泡X是由內質網形成的，囊泡Y是由高爾基體形成的，兩者來源不同；若囊泡Y內的“貨物”為水解酶，則儲存這些酶的結構⑤是溶酶體，能分解衰老損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。（4）由圖乙可知，囊泡膜上具有蛋白質A，細胞膜上具有蛋白質B，兩種蛋白質結合后，囊泡膜與細胞膜融合，將“貨物”胞吐出細胞，故乙圖囊泡能將“貨物”精確運出，主要依賴囊泡上的蛋白質A和細胞膜上的蛋白質B的特異性結合，此過程體現了細胞膜具有信息交流的功能。7．（2023秋·山東東營·高一統考期末）翟中和院士在其主編的《細胞生物學》中說到，我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設計出的任何智能電腦更精巧。表達出了細胞經過數億年的進化，還有太多的未知等待同學們去探索，請同學們欣賞下面幾個細胞，并據圖回答下列問題（[

]內填序號，橫線上填內容）：

(1)從結構上來看，圖1細胞與圖2細胞的根本區別是，圖1細胞。(2)與人體胰島細胞相比，圖2細胞特有的細胞結構有。(3)圖2中，控制植物性狀的物質主要位于[

]中，對細胞核的功能較為全面的闡述是。(4)圖3反映的是細胞膜的的功能。細胞膜功能的實現離不開細胞膜的結構特點。(5)圖4支原體的②處糖蛋白很少，從細胞結構的角度分析，其原因是。廣譜青霉素可抑制細菌的增殖，但支原體對其并不敏感，推測青霉素對細菌的作用位點為。作用于核糖體小亞基的四環素類抗生素可抑制支原體和細菌的增殖，卻不會抑制人體細胞的增殖，原因是。【答案】(1)無以核膜為界限的細胞核(2)葉綠體、液泡、細胞壁(3)④細胞核（染色質）細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心(4)進行細胞間信息交流具有（一定的）流動性(5)支原體（為原核生物）細胞中無內質網和高爾基體（對合成的蛋白質進行加工）細胞壁真核細胞（人）和原核細胞（支原體、細菌）的核糖體（小亞基）不同【分析】圖1為藍細菌，圖2為植物細胞，圖3為兩個細胞間進行信息交流，圖4為支原體，支原體為原核細胞。【詳解】（1）圖1為藍細菌，屬于原核細胞，圖2為植物細胞，屬于真核細胞，二者的根本區別是原核細胞沒有核膜包被的細胞核。（2）人體胰島細胞為動物細胞，與動物細胞相比，圖2的植物細胞特有的結構包括葉綠體、液泡、細胞壁。（3）控制植物性狀的物質是DNA，主要分布在④細胞核中，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。（4）圖3反映的是細胞膜進行細胞間信息交流的功能，如精子和卵細胞的識別過程存在圖示的信息交流。細胞膜的結構特點是具有（一定的）流動性。（5）糖蛋白是分布在細胞膜上具有識別作用的物質，由于支原體（為原核生物）細胞中無內質網和高爾基體，不能對合成的蛋白質進行加工，因此支原體的②細胞膜處糖蛋白很少。支原體與細菌都是原核生物，但支原體沒有細胞壁，廣譜青霉素可抑制細菌的增殖，但支原體對其并不敏感，故推測青霉素對細菌的作用位點為細胞壁。作用于核糖體小亞基的四環素類抗生素可抑制支原體和細菌的增殖，卻不會抑制人體細胞的增殖，原因是真核細胞（人）和原核細胞（支原體、細菌）的核糖體（小亞基）不同。1．（2022·海南·統考高考真題）肌動蛋白是細胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一種能與肌動蛋白相結合的蛋白質，介導肌動蛋白進入細胞核。Cofilin-1缺失可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常。下列有關敘述錯誤的是（

）A．肌動蛋白可通過核孔自由進出細胞核B．編碼Cofilin-1的基因不表達可導致細胞核變形C．Cofilin-1缺失可導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力D．Cofilin-1缺失會影響細胞核控制細胞代謝的能力【答案】A【分析】肌動蛋白是細胞骨架的主要成分之一。細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構，維持著細胞的形態，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。【詳解】A、核孔具有選擇透過性，肌動蛋白不能通過核孔自由進出細胞核，肌動蛋白進入細胞核需要Cofilin-1的介導，A錯誤；B、編碼Cofilin-1的基因不表達，Cofilin-1缺失，可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常，B正確；C、Cofilin-1缺失可導致肌動蛋白不能進入細胞核，從而引起細胞核變形，可能會導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力，C正確；D、Cofilin-1缺失會導致