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專題07 細(xì)胞核—系統(tǒng)的控制中心 1．核孔并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的孔洞，而是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，稱為核孔復(fù)合體，主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成。下圖表示物質(zhì)通過(guò)核孔復(fù)合體的輸入和輸出過(guò)程。有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．不同類型的細(xì)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(guò)核孔 C．大分子物質(zhì)進(jìn)出核孔需要載體蛋白協(xié)助 D．蛋白質(zhì)、核酸都能通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核 【答案】C 【解析】代謝越旺盛的細(xì)胞中核孔數(shù)量越多；部分離子小分子也能通過(guò)核孔；DNA不能通過(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核。 2．有人把變形蟲的核取出，觀察無(wú)核變形蟲短期的一系列生理變化特點(diǎn)后，預(yù)測(cè)出a～d四個(gè)現(xiàn)象，并提出相應(yīng)的推測(cè)理由①～④。請(qǐng)選出預(yù)測(cè)現(xiàn)象和推理均正確的一個(gè)組合(　　) 預(yù)測(cè)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(dòng)；b.失去核的變形蟲，細(xì)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(huì)反復(fù)進(jìn)行數(shù)次無(wú)絲分裂，但結(jié)果還是死亡；d.除去核以后，細(xì)胞質(zhì)活動(dòng)反而暫時(shí)提高，因此細(xì)胞分裂將更加旺盛。 推測(cè)理由：①核能抑制細(xì)胞的過(guò)度分裂；②沒(méi)有核的細(xì)胞也具備分裂的能力；③如果沒(méi)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(gòu)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(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系：細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，細(xì)胞質(zhì)為細(xì)胞核提供能量和營(yíng)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(xì)胞的生命活動(dòng)不能正常進(jìn)行，如不能攝取食物，對(duì)外界刺激也不再發(fā)生反應(yīng)，因而生存幾天后就會(huì)死亡。 3．心房顫動(dòng)(房顫)是臨床上最常見(jiàn)并且危害嚴(yán)重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病機(jī)制是核孔復(fù)合物的運(yùn)輸障礙。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．tRNA在細(xì)胞核內(nèi)合成，運(yùn)出細(xì)胞發(fā)揮作用與核孔復(fù)合物有關(guān) B．核膜包含兩個(gè)磷脂雙分子層，房顫與核質(zhì)間的信息交流異常有關(guān) C．人體成熟的紅細(xì)胞中核孔復(fù)合物數(shù)量很少，因此紅細(xì)胞代謝較弱 D．房顫發(fā)生的根本原因可能是編碼核孔復(fù)合物的基因發(fā)生突變所致 【答案】C 【解析】tRNA在細(xì)胞核內(nèi)合成后，通過(guò)核孔運(yùn)出細(xì)胞核的過(guò)程與核孔復(fù)合物有關(guān)；核膜是雙層膜，含兩個(gè)磷脂雙分子層；人體成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，無(wú)核孔；核孔運(yùn)輸障礙與核孔復(fù)合物有關(guān)，故根本原因可能是編碼核孔復(fù)合物的基因發(fā)生突變。 4．下列有關(guān)細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大原因的敘述不正確的是(　　) A．細(xì)胞體積過(guò)大不利于細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換 B．細(xì)胞核的控制能力大小是有一定限度的 C．受細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的數(shù)目和種類的限制 D．與細(xì)胞的表面積和體積的比有密切關(guān)系 【答案】C 5．如圖表示某細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．不含磷元素的細(xì)胞器是②和③ B．結(jié)構(gòu)①和⑤存在堿基互補(bǔ)配對(duì)過(guò)程 C．能實(shí)現(xiàn)遺傳信息轉(zhuǎn)錄的是①、③和⑦ D．結(jié)構(gòu)③的形成與結(jié)構(gòu)⑥有關(guān) 【答案】D 【解析】由圖可知②是中心體，③是核糖體，它們是無(wú)膜的細(xì)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(cuò)誤；①是線粒體，含有DNA和RNA，能進(jìn)行DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、翻譯，可以發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，但⑤是高爾基體，不會(huì)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，故B錯(cuò)誤；③上發(fā)生的是翻譯，不能發(fā)生轉(zhuǎn)錄，故C錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)③核糖體的形成與⑥核仁有關(guān)，因?yàn)楹巳逝c核糖體及某種RNA的形成有關(guān)，故D正確。 6．下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．細(xì)胞核中可進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 B．核膜上有大量的酶，有利于多種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)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(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) D．細(xì)胞核內(nèi)的核仁被破壞，會(huì)影響到胰島素的合成 【答案】C 7.細(xì)胞核具有什么功能？科學(xué)家通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)圖)進(jìn)行探究：①用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無(wú)核的兩半，中間只是很少的細(xì)胞質(zhì)相連，結(jié)果無(wú)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(gè)細(xì)胞時(shí)，將一部分細(xì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有關(guān) B．實(shí)驗(yàn)①中，b部分細(xì)胞屬于對(duì)照組，a部分屬于實(shí)驗(yàn)組 C．實(shí)驗(yàn)②中，a部分的操作與實(shí)驗(yàn)①中的形成對(duì)照 D．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明細(xì)胞的壽命與細(xì)胞核有關(guān) 【答案】D 【解析】本題為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析說(shuō)明題。整個(gè)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有涉及細(xì)胞的壽命，故D錯(cuò)誤。有核或植入核的部分能分裂、 分化，無(wú)核的部分則停止分裂，說(shuō)明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有關(guān)；a部分相當(dāng)于去核和重新植入核，是實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)②中，a部分植入核，與實(shí)驗(yàn)①中的無(wú)核形成對(duì)照。 8．將植物細(xì)胞放在有3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸存在的環(huán)境中，培育數(shù)小時(shí)。然后收集細(xì)胞，粉碎并輕搖勻漿，進(jìn)行分級(jí)離心以獲得各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，放射性3H將主要存在于 (　　) A．核仁、葉綠體和高爾基體 B．細(xì)胞核、核仁和溶酶體 C．細(xì)胞核、核糖體和液泡 D．細(xì)胞核、線粒體和葉綠體 【答案】D 【解析】胸腺嘧啶是構(gòu)成DNA分子的特有含氮堿基，真核細(xì)胞中DNA分子的存在場(chǎng)所為細(xì)胞核、線粒體和葉綠體。 9．如圖為細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．①主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，在細(xì)胞分裂的不同時(shí)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(chǎng)所 C．③在細(xì)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(guò)核孔進(jìn)出細(xì)胞核需要消耗能量 【答案】B 10．一位生物學(xué)家把100個(gè)細(xì)胞都分成兩部分，一部分含有細(xì)胞核，另一部分沒(méi)有細(xì)胞核，所有細(xì)胞都放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是因?yàn)闆](méi)有細(xì)胞核，細(xì)胞的生命活動(dòng)無(wú)法正常進(jìn)行 B．對(duì)比表1、表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明細(xì)胞核對(duì)于細(xì)胞的生命活動(dòng)是不可或缺的 C．表1中無(wú)核部分沒(méi)有立即死亡是因?yàn)槠渲泻胁糠执x所需的物質(zhì)、酶等 D．分析表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每天有少量死亡一定是細(xì)胞凋亡所致 【答案】D 11．細(xì)胞核控制著細(xì)胞的遺傳和代謝，是細(xì)胞的控制中心，下列關(guān)于細(xì)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(guò)性 B．細(xì)胞核內(nèi)可以進(jìn)行DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 C．細(xì)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(guān) D．真核細(xì)胞中的mRNA均在細(xì)胞核中合成，然后經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) 【答案】C 【解析】本題考查細(xì)胞核及其相關(guān)知識(shí)，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(guò)性，A錯(cuò)誤；細(xì)胞核內(nèi)可以進(jìn)行DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，但不能進(jìn)行遺傳物質(zhì)的翻譯過(guò)程，B錯(cuò)誤；細(xì)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(guān)，C正確；真核細(xì)胞中DNA分布在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中，因此mRNA主要在細(xì)胞核中合成，在線粒體和葉綠體中也可以合成，D錯(cuò)誤。 12．如圖表示傘藻的核移植實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。下列分析正確的是(　　) A．細(xì)胞核能通過(guò)細(xì)胞分裂控制生物的遺傳 B．細(xì)胞核能通過(guò)控制代謝控制生物的性狀 C．細(xì)胞核發(fā)揮其重要作用與細(xì)胞器沒(méi)有關(guān)系 D．細(xì)胞核在該實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出全能性特點(diǎn) 【答案】B 13．有人利用真核單細(xì)胞生物a、b做了如下實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)最能說(shuō)明的問(wèn)題是(　　) A．控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核 B．控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞質(zhì) C．c性狀發(fā)生是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的遺傳信息共同決定的 D．細(xì)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(shí)驗(yàn)可知，a細(xì)胞的細(xì)胞核放入經(jīng)人工處理后去核的b細(xì)胞中，培養(yǎng)一段時(shí)間后形成的c細(xì)胞表現(xiàn)出a細(xì)胞的性狀；將b細(xì)胞經(jīng)人工處理后得到的細(xì)胞培養(yǎng)一段時(shí)間，表現(xiàn)出b細(xì)胞的性狀。顯然細(xì)胞核決定性狀，即控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核，與細(xì)胞質(zhì)無(wú)關(guān)。本實(shí)驗(yàn)中的觀察目標(biāo)是細(xì)胞，并不能代表生物體的一切性狀。 14．如圖是細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中1指的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其與細(xì)胞核相連加強(qiáng)了細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核之間的聯(lián)系 B．圖中2指的是核孔，與漿細(xì)胞比較，口腔上皮細(xì)胞中2的數(shù)量較多 C．圖中3是細(xì)胞質(zhì)中合成的某種物質(zhì)與細(xì)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(wú)4和5，末期又重新出現(xiàn) 【答案】B 【解析】漿細(xì)胞代謝旺盛，合成抗體，所以核孔的數(shù)量較多。 15．圖示說(shuō)明細(xì)胞能正常完成各項(xiàng)生命活動(dòng)的前提條件是(　　) A．膜的選擇透過(guò)性 B．線粒體供能 C．核內(nèi)有遺傳物質(zhì) D．細(xì)胞保持完整性 【答案】D 16．甲圖為細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖，親核蛋白需通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮功能。乙圖為非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白注射實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)結(jié)合兩圖回答問(wèn)題： (1)甲圖中4由________層生物膜組成，主要成分有________。 (2)細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，這些功能和結(jié)構(gòu)與________(填數(shù)字)有關(guān)。 (3)核孔是細(xì)胞核內(nèi)與細(xì)胞質(zhì)之間大分子物質(zhì)的通道，在細(xì)胞內(nèi)具有重要的功能。細(xì)胞生長(zhǎng)、代謝旺盛但分化程度較低的細(xì)胞，其核孔數(shù)目________。 (4)從乙圖可知親核蛋白進(jìn)入細(xì)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(xì)胞中細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的關(guān)系問(wèn)題曾經(jīng)是細(xì)胞生物學(xué)家們研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。下面是以傘藻為實(shí)驗(yàn)材料所做的幾個(gè)經(jīng)典的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)依據(jù)所提供的材料，回答下列問(wèn)題。 材料一　傘藻是單細(xì)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(zhǎng)出的帽狀體呈中間類型，若切除這一帽狀體，第二次長(zhǎng)出的帽狀體則與甲的帽狀體形狀相同。 (1)你認(rèn)為第一次長(zhǎng)出的帽狀體呈中間類型的原因是什么？ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (2)第二次長(zhǎng)出的帽狀體與甲的帽狀體形狀相同，這能說(shuō)明核、質(zhì)之間是一種什么關(guān)系？ _______________________________________________________ 材料二　當(dāng)傘藻的帽狀體長(zhǎng)到一定大小時(shí)，就不再繼續(xù)長(zhǎng)大，而是開始發(fā)生細(xì)胞分裂。于是有人提出了如下假說(shuō)：細(xì)胞分裂與細(xì)胞核、質(zhì)體積的比例有關(guān)，當(dāng)細(xì)胞核的體積(h)與細(xì)胞質(zhì)的體積(z)比值太小時(shí)，細(xì)胞就會(huì)發(fā)生分裂；反之，就不會(huì)發(fā)生分裂。并且，他還做了如下實(shí)驗(yàn)：在傘已經(jīng)長(zhǎng)出，核將要分裂時(shí)，將傘切去，核的分裂就受到抑制，直到新的傘再生出來(lái)，核才恢復(fù)分裂。 (3)請(qǐng)你利用傘藻，另外設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，作為上述實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，來(lái)進(jìn)一步證明上述假說(shuō)。________________________________________ ____________________________________________________________ 【答案】(1)B部分含有少量的原乙細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄的信使RNA，它能指導(dǎo)合成少量原乙傘藻的蛋白質(zhì)。A部分則能指導(dǎo)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(shuō)明細(xì)胞質(zhì)中各種代謝活動(dòng)或生命現(xiàn)象受細(xì)胞核控制，最終決定生物性狀的主要是細(xì)胞核。 (3)在傘尚未長(zhǎng)成、核不分裂時(shí)，將幼小傘切去，嫁接上一個(gè)長(zhǎng)成的傘，這個(gè)原不該分裂的核就開始分裂了。 18．以下甲圖為植物細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)示意圖，乙圖為一個(gè)細(xì)胞周期中RNA的含量變化。請(qǐng)分析回答： (1)圖甲中核膜的外膜與一種膜狀細(xì)胞器[　　]____________相連，兩者皆附著細(xì)胞器[　　]________________________________ ________________________________________。 (2)代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔數(shù)量會(huì)明顯________。當(dāng)RNA經(jīng)過(guò)核孔運(yùn)出細(xì)胞核時(shí)，需要核孔蛋白協(xié)助且消耗能量，RNA的運(yùn)輸方式相當(dāng)于跨膜運(yùn)輸?shù)腳_______。 (3)乙圖中RNA相對(duì)含量出現(xiàn)兩個(gè)高峰期，其變化主要由________(tRNA/mRNA)含量明顯增加所致。這兩個(gè)時(shí)期合成的蛋白質(zhì)，主要組成染色體和________等細(xì)胞分裂期出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。 (4)若圖甲中基因A在所有細(xì)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(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯，表明基因具有________特點(diǎn)。 (5)該植物產(chǎn)配子時(shí)，若圖甲所示的基因A和基因b位置關(guān)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(gè)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(dòng)運(yùn)輸 (3)mRNA　紡錘體　(4)相同　選擇性表達(dá)　(5)25% 19．主動(dòng)運(yùn)輸作為一種重要的跨膜運(yùn)輸方式可以按照生命所需吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物，體現(xiàn)了生命活動(dòng)的“主動(dòng)性”。為探究主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，科研人員利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中HgCl2是一種可以影響ATP水解的新陳代謝抑制劑。請(qǐng)分析回答： (1)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是___________________________。 (2)本實(shí)驗(yàn)的名稱是_______________________________________。 (3)請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中需要控制的兩個(gè)無(wú)關(guān)變量 ______________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的結(jié)果。 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，科研人員在實(shí)驗(yàn)前后需測(cè)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(xì)胞成熟程度對(duì)細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)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(xiàng)即可) (4)①溶液中磷酸鹽的濃度?、诩?xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸(吸收磷酸鹽)需要能量(或能量供應(yīng)不足，影響主動(dòng)運(yùn)輸) ③幼嫩組織供能少，幼嫩組織細(xì)胞膜上載體少