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專題07 細胞核—系統(tǒng)的控制中心 1．核孔并不是一個簡單的孔洞，而是一個復雜的結(jié)構，稱為核孔復合體，主要由蛋白質(zhì)構成。下圖表示物質(zhì)通過核孔復合體的輸入和輸出過程。有關說法正確的是(　　) A．不同類型的細胞中核孔數(shù)量都相同 B．離子和小分子物質(zhì)都不能通過核孔 C．大分子物質(zhì)進出核孔需要載體蛋白協(xié)助 D．蛋白質(zhì)、核酸都能通過核孔進出細胞核 【答案】C 【解析】代謝越旺盛的細胞中核孔數(shù)量越多；部分離子小分子也能通過核孔；DNA不能通過核孔進出細胞核。 2．有人把變形蟲的核取出，觀察無核變形蟲短期的一系列生理變化特點后，預測出a～d四個現(xiàn)象，并提出相應的推測理由①～④。請選出預測現(xiàn)象和推理均正確的一個組合(　　) 預測現(xiàn)象：a.失去核的變形蟲，雖然停止伸出偽足，但幾天后核將再生，能正常活動；b.失去核的變形蟲，細胞質(zhì)功能逐漸衰退，幾天內(nèi)將死亡，c.失去核的變形蟲，雖然會反復進行數(shù)次無絲分裂，但結(jié)果還是死亡；d.除去核以后，細胞質(zhì)活動反而暫時提高，因此細胞分裂將更加旺盛。 推測理由：①核能抑制細胞的過度分裂；②沒有核的細胞也具備分裂的能力；③如果沒有核，就不能制造出合成眾多蛋白質(zhì)所必需的核酸；④許多生物結(jié)構都有再生能力，核也能再生。 A．a(chǎn)與④ B．b與③ C．c與② D．d與① 【答案】B 【解析】細胞核與細胞質(zhì)的關系：細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，細胞質(zhì)為細胞核提供能量和營養(yǎng)物質(zhì)等。失去核的變形蟲由于不能制造出合成眾多蛋白質(zhì)所必需的核酸，細胞的生命活動不能正常進行，如不能攝取食物，對外界刺激也不再發(fā)生反應，因而生存幾天后就會死亡。 3．心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病機制是核孔復合物的運輸障礙。下列說法不正確的是(　　) A．tRNA在細胞核內(nèi)合成，運出細胞發(fā)揮作用與核孔復合物有關 B．核膜包含兩個磷脂雙分子層，房顫與核質(zhì)間的信息交流異常有關 C．人體成熟的紅細胞中核孔復合物數(shù)量很少，因此紅細胞代謝較弱 D．房顫發(fā)生的根本原因可能是編碼核孔復合物的基因發(fā)生突變所致 【答案】C 【解析】tRNA在細胞核內(nèi)合成后，通過核孔運出細胞核的過程與核孔復合物有關；核膜是雙層膜，含兩個磷脂雙分子層；人體成熟的紅細胞沒有細胞核，無核孔；核孔運輸障礙與核孔復合物有關，故根本原因可能是編碼核孔復合物的基因發(fā)生突變。 4．下列有關細胞不能無限長大原因的敘述不正確的是(　　) A．細胞體積過大不利于細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換 B．細胞核的控制能力大小是有一定限度的 C．受細胞內(nèi)各種細胞器的數(shù)目和種類的限制 D．與細胞的表面積和體積的比有密切關系 【答案】C 5．如圖表示某細胞的部分結(jié)構，下列有關敘述正確的是(　　) A．不含磷元素的細胞器是②和③ B．結(jié)構①和⑤存在堿基互補配對過程 C．能實現(xiàn)遺傳信息轉(zhuǎn)錄的是①、③和⑦ D．結(jié)構③的形成與結(jié)構⑥有關 【答案】D 【解析】由圖可知②是中心體，③是核糖體，它們是無膜的細胞器，但核糖體是由蛋白質(zhì)和RNA組成的，含有磷元素，故A錯誤；①是線粒體，含有DNA和RNA，能進行DNA復制和轉(zhuǎn)錄、翻譯，可以發(fā)生堿基互補配對，但⑤是高爾基體，不會發(fā)生堿基互補配對，故B錯誤；③上發(fā)生的是翻譯，不能發(fā)生轉(zhuǎn)錄，故C錯誤；結(jié)構③核糖體的形成與⑥核仁有關，因為核仁與核糖體及某種RNA的形成有關，故D正確。 6．下列有關細胞核的敘述，錯誤的是 (　　) A．細胞核中可進行遺傳物質(zhì)的復制和轉(zhuǎn)錄 B．核膜上有大量的酶，有利于多種化學反應的順利進行 C．核膜上有核孔，脫氧核糖核酸等大分子物質(zhì)可以通過核孔進入細胞質(zhì) D．細胞核內(nèi)的核仁被破壞，會影響到胰島素的合成 【答案】C 7.細胞核具有什么功能？科學家通過下列實驗(見圖)進行探究：①用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只是很少的細胞質(zhì)相連，結(jié)果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續(xù)分裂；②b部分分裂到16～32個細胞時，將一部分細胞核擠入到不能分裂的a部分，結(jié)果a部分開始分裂、分化，發(fā)育成胚胎。下列敘述中，不正確的是(　　) A．實驗結(jié)果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關 B．實驗①中，b部分細胞屬于對照組，a部分屬于實驗組 C．實驗②中，a部分的操作與實驗①中的形成對照 D．實驗說明細胞的壽命與細胞核有關 【答案】D 【解析】本題為實驗現(xiàn)象的分析說明題。整個實驗并沒有涉及細胞的壽命，故D錯誤。有核或植入核的部分能分裂、 分化，無核的部分則停止分裂，說明細胞核與細胞的分裂、分化有關；a部分相當于去核和重新植入核，是實驗組。實驗②中，a部分植入核，與實驗①中的無核形成對照。 8．將植物細胞放在有3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸存在的環(huán)境中，培育數(shù)小時。然后收集細胞，粉碎并輕搖勻漿，進行分級離心以獲得各種細胞結(jié)構，放射性3H將主要存在于 (　　) A．核仁、葉綠體和高爾基體 B．細胞核、核仁和溶酶體 C．細胞核、核糖體和液泡 D．細胞核、線粒體和葉綠體 【答案】D 【解析】胸腺嘧啶是構成DNA分子的特有含氮堿基，真核細胞中DNA分子的存在場所為細胞核、線粒體和葉綠體。 9．如圖為細胞核的結(jié)構模式圖，下列有關敘述不正確的是(　　) A．①主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，在細胞分裂的不同時期呈現(xiàn)不同的狀態(tài) B．②是產(chǎn)生核糖體、mRNA和合成蛋白質(zhì)的場所 C．③在細胞周期中發(fā)生周期性變化，其主要成分是磷脂和蛋白質(zhì) D．蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核需要消耗能量 【答案】B 10．一位生物學家把100個細胞都分成兩部分，一部分含有細胞核，另一部分沒有細胞核，所有細胞都放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，得到表1、表2所示數(shù)據(jù)。以下解釋不合理的是(　　) A.出現(xiàn)表1實驗數(shù)據(jù)是因為沒有細胞核，細胞的生命活動無法正常進行 B．對比表1、表2實驗數(shù)據(jù)，說明細胞核對于細胞的生命活動是不可或缺的 C．表1中無核部分沒有立即死亡是因為其中含有部分代謝所需的物質(zhì)、酶等 D．分析表2實驗數(shù)據(jù)，每天有少量死亡一定是細胞凋亡所致 【答案】D 11．細胞核控制著細胞的遺傳和代謝，是細胞的控制中心，下列關于細胞核的敘述正確的是(　　) A．核膜有兩層，核孔為大分子出入的孔道，不具有選擇透過性 B．細胞核內(nèi)可以進行DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 C．細胞核中的核仁同某種RNA的合成以及核糖體的形成密切相關 D．真核細胞中的mRNA均在細胞核中合成，然后經(jīng)核孔進入細胞質(zhì) 【答案】C 【解析】本題考查細胞核及其相關知識，意在考查考生的分析與理解能力。核膜有兩層，核孔為大分子出入的孔道，具有選擇透過性，A錯誤；細胞核內(nèi)可以進行DNA的復制和轉(zhuǎn)錄，但不能進行遺傳物質(zhì)的翻譯過程，B錯誤；細胞核中的核仁同某種RNA的合成以及核糖體的形成密切相關，C正確；真核細胞中DNA分布在細胞核、線粒體和葉綠體中，因此mRNA主要在細胞核中合成，在線粒體和葉綠體中也可以合成，D錯誤。 12．如圖表示傘藻的核移植實驗過程和結(jié)果。下列分析正確的是(　　) A．細胞核能通過細胞分裂控制生物的遺傳 B．細胞核能通過控制代謝控制生物的性狀 C．細胞核發(fā)揮其重要作用與細胞器沒有關系 D．細胞核在該實驗中表現(xiàn)出全能性特點 【答案】B 13．有人利用真核單細胞生物a、b做了如下實驗，這個實驗最能說明的問題是(　　) A．控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來自細胞核 B．控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來自細胞質(zhì) C．c性狀發(fā)生是由細胞核和細胞質(zhì)的遺傳信息共同決定的 D．細胞核內(nèi)的遺傳信息控制生物一切性狀的發(fā)生 【答案】A 【解析】由題中實驗可知，a細胞的細胞核放入經(jīng)人工處理后去核的b細胞中，培養(yǎng)一段時間后形成的c細胞表現(xiàn)出a細胞的性狀；將b細胞經(jīng)人工處理后得到的細胞培養(yǎng)一段時間，表現(xiàn)出b細胞的性狀。顯然細胞核決定性狀，即控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來自細胞核，與細胞質(zhì)無關。本實驗中的觀察目標是細胞，并不能代表生物體的一切性狀。 14．如圖是細胞部分結(jié)構模式圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．圖中1指的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其與細胞核相連加強了細胞質(zhì)與細胞核之間的聯(lián)系 B．圖中2指的是核孔，與漿細胞比較，口腔上皮細胞中2的數(shù)量較多 C．圖中3是細胞質(zhì)中合成的某種物質(zhì)與細胞核內(nèi)合成的某種物質(zhì)相互纏繞形成的 D．圖中的4和5在有絲分裂前期消失，中后期無4和5，末期又重新出現(xiàn) 【答案】B 【解析】漿細胞代謝旺盛，合成抗體，所以核孔的數(shù)量較多。 15．圖示說明細胞能正常完成各項生命活動的前提條件是(　　) A．膜的選擇透過性 B．線粒體供能 C．核內(nèi)有遺傳物質(zhì) D．細胞保持完整性 【答案】D 16．甲圖為細胞核結(jié)構模式圖，親核蛋白需通過核孔進入細胞核發(fā)揮功能。乙圖為非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗。請結(jié)合兩圖回答問題： (1)甲圖中4由________層生物膜組成，主要成分有________。 (2)細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，這些功能和結(jié)構與________(填數(shù)字)有關。 (3)核孔是細胞核內(nèi)與細胞質(zhì)之間大分子物質(zhì)的通道，在細胞內(nèi)具有重要的功能。細胞生長、代謝旺盛但分化程度較低的細胞，其核孔數(shù)目________。 (4)從乙圖可知親核蛋白進入細胞核由其________部決定，________(填“消耗”或“不消耗”)能量。 【答案】(1)2　蛋白質(zhì)和脂質(zhì)　(2)3　(3)較多　(4)尾　消耗 17．細胞中細胞核與細胞質(zhì)之間的關系問題曾經(jīng)是細胞生物學家們研究的一個熱點問題。下面是以傘藻為實驗材料所做的幾個經(jīng)典的生物學實驗。請依據(jù)所提供的材料，回答下列問題。 材料一　傘藻是單細胞生物。甲、乙兩種傘藻的帽形不同(如下圖)，現(xiàn)將甲傘藻的A部分與乙傘藻的B部分嫁接在一起，發(fā)現(xiàn)第一次長出的帽狀體呈中間類型，若切除這一帽狀體，第二次長出的帽狀體則與甲的帽狀體形狀相同。 (1)你認為第一次長出的帽狀體呈中間類型的原因是什么？ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (2)第二次長出的帽狀體與甲的帽狀體形狀相同，這能說明核、質(zhì)之間是一種什么關系？ _______________________________________________________ 材料二　當傘藻的帽狀體長到一定大小時，就不再繼續(xù)長大，而是開始發(fā)生細胞分裂。于是有人提出了如下假說：細胞分裂與細胞核、質(zhì)體積的比例有關，當細胞核的體積(h)與細胞質(zhì)的體積(z)比值太小時，細胞就會發(fā)生分裂；反之，就不會發(fā)生分裂。并且，他還做了如下實驗：在傘已經(jīng)長出，核將要分裂時，將傘切去，核的分裂就受到抑制，直到新的傘再生出來，核才恢復分裂。 (3)請你利用傘藻，另外設計一個實驗，作為上述實驗的補充，來進一步證明上述假說。________________________________________ ____________________________________________________________ 【答案】(1)B部分含有少量的原乙細胞核轉(zhuǎn)錄的信使RNA，它能指導合成少量原乙傘藻的蛋白質(zhì)。A部分則能指導合成甲傘藻的蛋白質(zhì)，因而嫁接形成的帽狀體有甲、乙兩種傘藻的蛋白質(zhì)，故呈中間類型。 (2)這說明細胞質(zhì)中各種代謝活動或生命現(xiàn)象受細胞核控制，最終決定生物性狀的主要是細胞核。 (3)在傘尚未長成、核不分裂時，將幼小傘切去，嫁接上一個長成的傘，這個原不該分裂的核就開始分裂了。 18．以下甲圖為植物細胞的部分結(jié)構示意圖，乙圖為一個細胞周期中RNA的含量變化。請分析回答： (1)圖甲中核膜的外膜與一種膜狀細胞器[　　]____________相連，兩者皆附著細胞器[　　]________________________________ ________________________________________。 (2)代謝旺盛的細胞中，核孔數(shù)量會明顯________。當RNA經(jīng)過核孔運出細胞核時，需要核孔蛋白協(xié)助且消耗能量，RNA的運輸方式相當于跨膜運輸?shù)腳_______。 (3)乙圖中RNA相對含量出現(xiàn)兩個高峰期，其變化主要由________(tRNA/mRNA)含量明顯增加所致。這兩個時期合成的蛋白質(zhì)，主要組成染色體和________等細胞分裂期出現(xiàn)的結(jié)構。 (4)若圖甲中基因A在所有細胞中都能轉(zhuǎn)錄，每次轉(zhuǎn)錄的模板鏈________(相同/不相同)。基因b只在特定組織細胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯，表明基因具有________特點。 (5)該植物產(chǎn)配子時，若圖甲所示的基因A和基因b位置關系始終不變，基因型為bb的種子不能萌發(fā)。用基因型AaBb植株為親本自交得F1，F(xiàn)1個體自由交配，則F2植株中的A基因頻率為________。 【答案】(1)2　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　1　核糖體　(2)增多　主動運輸 (3)mRNA　紡錘體　(4)相同　選擇性表達　(5)25% 19．主動運輸作為一種重要的跨膜運輸方式可以按照生命所需吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物，體現(xiàn)了生命活動的“主動性”。為探究主動運輸?shù)奶攸c，科研人員利用下圖裝置進行實驗，其中HgCl2是一種可以影響ATP水解的新陳代謝抑制劑。請分析回答： (1)主動運輸?shù)奶攸c是___________________________。 (2)本實驗的名稱是_______________________________________。 (3)請寫出實驗進行過程中需要控制的兩個無關變量 ______________________________________________________。 (4)實驗得到如圖所示的結(jié)果。 ①根據(jù)實驗結(jié)果，科研人員在實驗前后需測定________________________ _________________________________________________________。 ②乙組和甲組結(jié)果比較，得出的結(jié)論是__________________________。 ③與甲組相比，丙組吸收磷酸鹽較少的原因可能是________________ ________________________________________________________。 【答案】(1)逆濃度梯度，需要載體和能量 (2)探究HgCl2和細胞成熟程度對細胞主動運輸(吸收磷酸鹽)的影響 (3)溫度、pH、溶解氧、溶液的量、胡蘿卜片的量等(寫出其中兩項即可) (4)①溶液中磷酸鹽的濃度　②細胞主動運輸(吸收磷酸鹽)需要能量(或能量供應不足，影響主動運輸) ③幼嫩組織供能少，幼嫩組織細胞膜上載體少