内容正文:
课练08 细胞核(原卷版)
通过实验验证和讨论细胞核的功能
结论:细胞核控制着细胞代谢和遗传,是细胞的控制中心;细胞核是遗传信息库。
1、 细胞核的结构
(1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系是代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。
(3)细胞核中的遗传物质分布于染色质上。
(4)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核,既不能生长也不能分裂;人工去核的细胞,一般也不能存活太久。
(5)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。
2、 拓展内容:核孔复合体
(1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道,是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
(2)双功能:①离子和水分子等小分子物质可以通过被动运输通过核孔复合体;②大分子通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程,而且核孔对大分子的进入具有选择性。
(3)双向性:既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等出核运输。
必刷15题(12+3)
一、单选题
1.下列关于细胞核结构和功能的叙述,正确的是( )
A.伞藻嫁接实验和核移植实验都能独立地证明伞藻帽的形状由细胞核控制
B.核仁与mRNA的合成有关,无核仁的细胞也可能是真核细胞
C.核膜可与内质网膜相连,代谢越旺盛的细胞,核孔数量越多
D.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢中心和遗传的控制中心
2.核纤层普遍存在于高等真核细胞中,由特殊的纤维丝状蛋白组成。它位于内层核膜与染色质之间,核纤层蛋白向外与内层核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关叙述错误的是( )
A.该模式图以图画形式表现出部分特征,属于物理模型
B.通过结构①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
C.图中结构②易被碱性染料染成深色且与核糖体的形成有关
D.若将核纤层破坏,则细胞核的形态和功能均会发生改变
3.在“尝试制作真核细胞的三维结构模型”活动中,某学习小组打算制作浆细胞的结构模型,小组同学在讨论过程中提出了自己的想法。下列想法中合理的是( )
A.细胞核中有高度螺旋化的染色体
B.细胞核中的核仁越小越好
C.核糖体全部附着在内质网上
D.内质网和高尔基体相对比较发达
4.下图为细胞内某结构的模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.②中储存着细胞中大部分的遗传信息
B.③在细胞不同时期有两种存在状态
C.④在原核细胞中的数量少于真核细胞
D.⑥可以存在于所有真核生物细胞中
5.核孔是核质间进行物质交换和信息交流的通道,亲核蛋白须通过核孔进入细胞核发挥功能。非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.核孔具有选择透过性,代谢旺盛的细胞的核孔数量多
B.核膜为双层膜结构,其主要组成成分为蛋白质和脂质
C.综合分析实验可知,亲核蛋白进入细胞核必须保持结构完整
D.亲核蛋白是否能进入细胞核由尾部决定,仅有头部不能进入
6.单细胞伞藻由帽、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验如下图。下列说法正确的是( )
A.该实验的结论是,细胞核是生物遗传性状的控制中心
B.该实验的结论是,生物形态结构的建成与细胞质有关
C.该实验的结论是,单细胞伞藻的帽的形状由伞柄决定
D.该实验的结论是,单细胞伞藻代谢活动在假根中完成
7.核仁是合成rRNA的主要场所,科研人员发现爪蟾无核仁纯合突变型的胚胎不能合成rRNA,无法形成核糖体,而只能依赖受精卵残留下来的核糖体生存,一周后死亡。下列有关说法正确的是( )
A.受精卵残留下来的核糖体主要来自精细胞
B.核仁是合成rRNA的场所,核仁中存在DNA
C.蛋白质合成旺盛的细胞,其核仁体积较小
D.染色质主要分布于核仁,是遗传物质的主要载体
8.下列关于细胞壁和细胞膜的叙述,正确的是( )
A.制备纯净的细胞膜的材料最好选用鸡的红细胞
B.细胞壁不是植物细胞的边界,但是有支持和保护作用
C.在细胞膜的控制下,环境中的有害物质不能进入细胞
D.细胞间的信息交流都是通过细胞膜上糖被的识别来完成的
9.如图所示为细胞核结构模式图,下列叙述中正确的是( )
A.③主要由DNA和蛋白质组成
B.虽然①与②相连接,但组成二者的成分不能相互转换
C.高等植物成熟的筛管细胞具有细胞核
D.细胞可通过⑤实现核质之间的信息交流
10.甲、乙、丙表示生物体内不同的化合物,其元素组成及相互关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.物质甲为生物的遗传物质,彻底水解后可获得4种产物
B.用双缩脲试剂检测物质乙时,水浴加热后溶液才呈现紫色
C.物质丙是细胞的储能物质,是构成生物膜的重要成分
D.物质甲和丙会同时出现在线粒体和叶绿体中
11.核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层位于内核膜与染色质之间,核纤层蛋白向外与内核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解。下列叙述正确的是( )
A.核孔复合体是核质之间DNA、RNA交流的通道,并介导核质之间的信息交流
B.核纤层蛋白可以在细胞核中的核糖体上合成
C.核纤层蛋白的磷酸化的过程中,染色质可能发生螺旋化程度增大
D.核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态和核孔结构
12.下列关于细胞膜和细胞核的结构与功能探索的说法,正确的是( )
A.罗伯特森提出所有细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的假说
B.通过伞藻嫁接实验证明了伞藻的形态结构特点取决于假根中的细胞核
C.利用同位素标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,证明细胞膜具有流动性
D.用丙酮从蛙的成熟红细胞中提取脂质,在空气-水界面铺展成单分子层,测得单分子的面积为红细胞表面积的2倍
二、非选择题
13.如图为真核细胞中三种结构的示意图。关于结构乙和丙的起源,现在主要存在一种“内共生起源学说”的观点,该观点认为:乙和丙分别起源于原始真核细胞内共生的好氧细菌和自养的蓝细菌(蓝藻)。请回答:
(1)结构甲、乙、丙中具有双层膜的结构是 ,具有少量DNA和RNA的结构是 ,能产生ATP的结构是 ,处于有丝分中期的洋葱根尖细胞具有的结构是 。唾液腺细胞中会合成多种物质,如ATP、NADH([H])、mRNA、唾液淀粉酶等,既能合成NADH([H])、ATP,又能合成mRNA的结构是图中的 结构。
(2)结构甲中的c与 (填一种细胞器)的形成直接有关,结构乙和丙分别通过图中的 来增加膜面积,从而为许多重要生化反应需要的 提供更多的附着场所。
(3)下列叙述中,可以成为结构乙和丙的“内共生起源学说”证据的是 (填序号)。
①乙和丙的基因组与细菌基因组具有明显的相似性
②乙和丙具备相对独立、完整的蛋白质合成系统
③结构乙的e和结构丙的g蛋白质与脂质的比值分别远大于d、f,接近细菌质膜的成分
④乙和丙均以二分裂的方式繁殖
14.生命活动的“蓝图”储藏在细胞核里,如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题(在[]中填标号,在上填相应的名称):
(1)结构[2] 能实现核质之间的物质交换和信息交流,使用 显微镜才能观察到该图所示的结构。
(2)图中[3]为 ,主要由 构成,因容易被 (如醋酸洋红)染成深色而得名。
(3)与某种RNA的合成以及核糖体形成有关的结构是[ ]。在豚鼠胰腺腺泡细胞中,该结构相较于其他细胞更 (填“大”或“小”)。
(4)一同学将下图中乙伞藻的细胞核与伞部去掉,并将甲伞藻的细胞核移入乙中,则再生出来的乙伞藻的外形是
(5)对细胞核功能较为全面的阐述应该是:细胞核是 库,是细胞 和 的控制中心。
15.细胞核是细胞中非常重要的结构,其结构与功能相适应,是一个精密的仪器。细胞核核膜上分布着核糖体,核膜与内质网膜相连接,其模式图如图1所示。核膜有两层,核膜上有核孔复合体,核孔复合体能控制物质进出细胞核,如图2所示。回答下列问题:
(1)细胞核的功能是 。
(2)核纤层是位于细胞核核内膜下的纤维蛋白片层或纤维网络。观察发现,在有丝分裂前期,核纤层解聚,在有丝分裂末期,核纤层重新装配。由此可以推测,核纤层与有丝分裂过程中 有关。
(3)中央运输蛋白位于核孔复合体中心,Nup62蛋白是一种单链中央运输蛋白质,由522个氨基酸组成。Nup62蛋白的合成需要核糖体和内质网的参与,其中核糖体上主要完成 以形成肽链,形成的肽链含有 个肽键。然后肽链转移到内质网上进一步完成加工形成Nup62蛋白。Nup62蛋白与Nup58蛋白均是由相同的20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是 。
(4)核孔是核质双向性的亲水性核质交换通道,一般10nm的分子可以被动转运的方式自由出入核孔复合体。有的分子含有信号序列或者与其他分子结合成大分子,再由核孔复合体来介导该类物质的核输入及核输出,例如可以介导RNA聚合酶的 以及介导mRNA的 。核孔复合体的存在可以说明核膜具有 性。
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课练08 细胞核
通过实验验证和讨论细胞核的功能
结论:细胞核控制着细胞代谢和遗传,是细胞的控制中心;细胞核是遗传信息库。
1、 细胞核的结构
(1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系是代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。
(3)细胞核中的遗传物质分布于染色质上。
(4)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核,既不能生长也不能分裂;人工去核的细胞,一般也不能存活太久。
(5)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。
2、 拓展内容:核孔复合体
(1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道,是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
(2)双功能:①离子和水分子等小分子物质可以通过被动运输通过核孔复合体;②大分子通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程,而且核孔对大分子的进入具有选择性。
(3)双向性:既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等出核运输。
必刷15题(12+3)
一、单选题
1.下列关于细胞核结构和功能的叙述,正确的是( )
A.伞藻嫁接实验和核移植实验都能独立地证明伞藻帽的形状由细胞核控制
B.核仁与mRNA的合成有关,无核仁的细胞也可能是真核细胞
C.核膜可与内质网膜相连,代谢越旺盛的细胞,核孔数量越多
D.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢中心和遗传的控制中心
【答案】C
【分析】细胞核的结构包括核膜、染色质、核仁、核孔。核膜是双层膜,可允许小分子物质进出;染色质由DNA和蛋白质组成;核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关;核孔上有核孔复合体,可以实现核质之间的物质交换和信息交流。细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、伞藻的嫁接实验证明了伞帽的形状和假根有关,但无法确定与假根中的细胞核有关,继续进行核移植实验才能确定伞帽的形状是由假根中的细胞核控制的,A错误;
B、核仁与rRNA的形成有关,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,是真核细胞,B错误;
C、内质网内连核膜,外连细胞膜,因此核膜可与内质网膜相连;代谢旺盛的细胞,蛋白质的合成速度和合成量相对较大,因此核孔数量多,C正确;
D、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,D错误。
故选C。
2.核纤层普遍存在于高等真核细胞中,由特殊的纤维丝状蛋白组成。它位于内层核膜与染色质之间,核纤层蛋白向外与内层核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关叙述错误的是( )
A.该模式图以图画形式表现出部分特征,属于物理模型
B.通过结构①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
C.图中结构②易被碱性染料染成深色且与核糖体的形成有关
D.若将核纤层破坏,则细胞核的形态和功能均会发生改变
【答案】C
【分析】细胞核的结构:核膜:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;核孔:核膜其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;核仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关;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。
【详解】A、以实物或画图形式直观的表达认识对象生物特征属于物理模型,本题核纤层的结构模式图属于物理模型,A正确;
B、结构①为核孔,能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B正确;
C、结构②是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,染色体易被碱性染料染成深色,C错误;
D、核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换,核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能均会发生改变,D正确。
故选C。
3.在“尝试制作真核细胞的三维结构模型”活动中,某学习小组打算制作浆细胞的结构模型,小组同学在讨论过程中提出了自己的想法。下列想法中合理的是( )
A.细胞核中有高度螺旋化的染色体
B.细胞核中的核仁越小越好
C.核糖体全部附着在内质网上
D.内质网和高尔基体相对比较发达
【答案】D
【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。模型的形式包括物理模型、概念模型和数学模型等。
【详解】A、浆细胞高度分化,不再分裂,不会出现高度螺旋化的染色体,A错误;
B、浆细胞分泌功能旺盛,核仁应适当大一些,B错误;
C、核糖体一部分附着在内质网上,一部分游离在细胞质基质中,C错误;
D、浆细胞需要合成大量的抗体,其内质网和高尔基体相对比较发达,D正确。
故选D。
4.下图为细胞内某结构的模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.②中储存着细胞中大部分的遗传信息
B.③在细胞不同时期有两种存在状态
C.④在原核细胞中的数量少于真核细胞
D.⑥可以存在于所有真核生物细胞中
【答案】B
【分析】据图分析,①是核膜,②是核仁,③是染色质,④是核孔,⑤是核糖体,⑥是内质网。
【详解】A、②为核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,细胞中大部分的遗传信息储存在③所示的染色质中,A错误;
B、③为染色质,染色质是极细的丝状物。细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在重新形成的细胞核里。可见,③在细胞不同时期有两种存在状态,B正确;
C、④为核孔,原核生物没有膜孔,C错误;
D、⑥为内质网,哺乳动物成熟的红细胞中没有该细胞器,D错误;
故选B。
5.核孔是核质间进行物质交换和信息交流的通道,亲核蛋白须通过核孔进入细胞核发挥功能。非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.核孔具有选择透过性,代谢旺盛的细胞的核孔数量多
B.核膜为双层膜结构,其主要组成成分为蛋白质和脂质
C.综合分析实验可知,亲核蛋白进入细胞核必须保持结构完整
D.亲核蛋白是否能进入细胞核由尾部决定,仅有头部不能进入
【答案】C
【分析】细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;(2)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;(3)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;(4)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。
【详解】A、核孔是核、质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道,核孔具有选择透过性,代谢旺盛的细胞的核孔数量多,A正确;
B、核膜为双层膜结构,属于生物膜,其主要组成成分为蛋白质和脂质(主要是磷脂),B正确;
C、据图可知,只有放射性标记的亲核蛋白的尾部也能通过核孔从细胞质进入细胞核,C错误;
D、分析题图,放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中,但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中,说明亲核蛋白进入细胞核由尾部决定,仅有头部不能进入,D正确。
故选C。
6.单细胞伞藻由帽、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验如下图。下列说法正确的是( )
A.该实验的结论是,细胞核是生物遗传性状的控制中心
B.该实验的结论是,生物形态结构的建成与细胞质有关
C.该实验的结论是,单细胞伞藻的帽的形状由伞柄决定
D.该实验的结论是,单细胞伞藻代谢活动在假根中完成
【答案】A
【分析】分析实验结果可知,菊花形的伞柄嫁接到帽型的假根上,长出帽型的伞帽,帽形的伞柄嫁接到菊花型的假根上,长出菊花形型的伞帽,因此伞藻的形态是由细胞核控制的。
【详解】因伞藻的细胞核在基部,由题图实验结果可知,嫁接后的伞藻,细胞核来自哪种伞藻,伞帽的形态与之相同,说明伞藻的性状是由细胞核决定的,进而推知细胞核是生物性状的控制中心。A正确。
故选A。
7.核仁是合成rRNA的主要场所,科研人员发现爪蟾无核仁纯合突变型的胚胎不能合成rRNA,无法形成核糖体,而只能依赖受精卵残留下来的核糖体生存,一周后死亡。下列有关说法正确的是( )
A.受精卵残留下来的核糖体主要来自精细胞
B.核仁是合成rRNA的场所,核仁中存在DNA
C.蛋白质合成旺盛的细胞,其核仁体积较小
D.染色质主要分布于核仁,是遗传物质的主要载体
【答案】B
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)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)。功能: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。
【详解】A、核糖体分布在细胞质中,而受精卵的细胞质主要来自卵细胞,A错误;
B、核仁是合成rRNA的主要场所,推测核仁中存在DNA,能转录合成rRNA,B正确;
C、蛋白质合成旺盛的细胞中,核仁的体积较大,C错误;
D、染色质不分布于核仁中,D错误。
故选B。
8.下列关于细胞壁和细胞膜的叙述,正确的是( )
A.制备纯净的细胞膜的材料最好选用鸡的红细胞
B.细胞壁不是植物细胞的边界,但是有支持和保护作用
C.在细胞膜的控制下,环境中的有害物质不能进入细胞
D.细胞间的信息交流都是通过细胞膜上糖被的识别来完成的
【答案】B
【分析】1、选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因:
(1)动物细胞没有细胞壁,不但省去了去除细胞壁的麻烦,而且无细胞壁的支持、保护,细胞易吸水涨破;
(2)哺乳动物和人成熟的红细胞,没有细胞核和具有膜结构的细胞器,易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜;
(3)红细胞数量多,材料易得。
2、细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式:
①相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞←→细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合;
②相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息,即细胞←通道→细胞,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流。
③通过体液的作用来完成的间接交流,如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞,即激素→靶细胞。
【详解】A、鸡的红细胞含有细胞器膜、核膜、细胞膜,不适宜制备纯净的细胞膜,A错误;
B、植物细胞壁具有全透性,不是植物细胞的边界,但是有支持和保护作用,B正确;
C、细胞膜有控制物质进出细胞功能,故在细胞膜的控制下,环境中的有害物质不容易进入细胞,C错误;
D、高等植物相邻细胞间可以通过胞间连丝进行信息交流,不需要细胞膜上糖被的识别,D错误。
故选B。
9.如图所示为细胞核结构模式图,下列叙述中正确的是( )
A.③主要由DNA和蛋白质组成
B.虽然①与②相连接,但组成二者的成分不能相互转换
C.高等植物成熟的筛管细胞具有细胞核
D.细胞可通过⑤实现核质之间的信息交流
【答案】D
【分析】分析题图:①是内质网膜、②是核膜、③是核仁、④是染色质、⑤是核孔。
【详解】A、④染色质主要由DNA和蛋白质组成,A错误;
B、①是内质网膜、②是核膜,①与②相连接,体现了生物膜在结构上具有一定的连续性,二者的成分能相互转换,B错误;
C、高等植物成熟筛管细胞中没有细胞核,C错误;
D、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,“控制指令mRNA”可通过由核孔⑤从细胞核到达细胞质,可以实现核质之间的物质交换和信息交流,D正确。
故选D。
10.甲、乙、丙表示生物体内不同的化合物,其元素组成及相互关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.物质甲为生物的遗传物质,彻底水解后可获得4种产物
B.用双缩脲试剂检测物质乙时,水浴加热后溶液才呈现紫色
C.物质丙是细胞的储能物质,是构成生物膜的重要成分
D.物质甲和丙会同时出现在线粒体和叶绿体中
【答案】D
【分析】染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA,细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂;由题图可知,乙是染色体和细胞膜的共有成分,因此乙是蛋白质,甲是DNA,丙是磷脂。
【详解】A、据图可知,物质甲的组成元素为C、H、O、N、P,并且参与染色体组成,故物质甲为DNA,DNA是细胞生物和DNA病毒的遗传物质,彻底水解后可获得磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,即6种产物,A错误;
B、组成物质乙的元素有C、H、O、N、S,且物质乙参与染色体的组成,故物质乙是蛋白质,可用双缩脲试剂检测,呈紫色,但不需要水浴加热,B错误;
C、物质丙的组成元素有C、H、O、N、P,并且参与生物膜的构成,可知物质丙是磷脂,磷脂构成生物膜的基本骨架,但不是细胞的储能物质,C错误;
D、线粒体和叶绿体都是双层膜结构,双层膜属于生物膜,含有物质丙(磷脂),都含有少量的物质甲(DNA),因此物质甲和丙会同时出现在线粒体和叶绿体中,D正确。
故选D。
11.核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层位于内核膜与染色质之间,核纤层蛋白向外与内核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解。下列叙述正确的是( )
A.核孔复合体是核质之间DNA、RNA交流的通道,并介导核质之间的信息交流
B.核纤层蛋白可以在细胞核中的核糖体上合成
C.核纤层蛋白的磷酸化的过程中,染色质可能发生螺旋化程度增大
D.核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态和核孔结构
【答案】C
【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。
【详解】A、核孔复合体具有选择性,DNA不能通过核孔复合体,A错误;
B、核纤层蛋白可以在细胞质中的核糖体上合成,B错误;
C、核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解,细胞核内染色质可能发生螺旋化程度增大变成染色体,C正确;
D、核纤层蛋白位于内核膜与染色质之间,D错误。
故选C。
12.下列关于细胞膜和细胞核的结构与功能探索的说法,正确的是( )
A.罗伯特森提出所有细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的假说
B.通过伞藻嫁接实验证明了伞藻的形态结构特点取决于假根中的细胞核
C.利用同位素标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,证明细胞膜具有流动性
D.用丙酮从蛙的成熟红细胞中提取脂质,在空气-水界面铺展成单分子层,测得单分子的面积为红细胞表面积的2倍
【答案】A
【分析】膜主要由蛋白质分子和磷脂分子构成,磷脂双分子层是膜的基本支架是,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表 面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。糖被通常位于细胞膜的外侧,通常与蛋白质结合结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等功能有关。糖被通常位于细胞膜的外侧,通常与蛋白质结合结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等功能有关。
【详解】A、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,提出所有细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的假说,A正确;
B、通过伞藻嫁接实验证明了伞藻的形态结构特点取决于假根,还需要通过核移植实验才能充分证明伞藻的形态结构特点取决于假根中的细胞核,B错误;
C、利用发绿色荧光蛋白的染料标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,证明细胞膜具有流动性,C错误;
D、蛙的红细胞有细胞膜、多种细胞器膜和核膜,故用丙酮从鸡的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层的面积大于红细胞表面积的2倍,D错误。
故选A。
二、非选择题
13.如图为真核细胞中三种结构的示意图。关于结构乙和丙的起源,现在主要存在一种“内共生起源学说”的观点,该观点认为:乙和丙分别起源于原始真核细胞内共生的好氧细菌和自养的蓝细菌(蓝藻)。请回答:
(1)结构甲、乙、丙中具有双层膜的结构是 ,具有少量DNA和RNA的结构是 ,能产生ATP的结构是 ,处于有丝分中期的洋葱根尖细胞具有的结构是 。唾液腺细胞中会合成多种物质,如ATP、NADH([H])、mRNA、唾液淀粉酶等,既能合成NADH([H])、ATP,又能合成mRNA的结构是图中的 结构。
(2)结构甲中的c与 (填一种细胞器)的形成直接有关,结构乙和丙分别通过图中的 来增加膜面积,从而为许多重要生化反应需要的 提供更多的附着场所。
(3)下列叙述中,可以成为结构乙和丙的“内共生起源学说”证据的是 (填序号)。
①乙和丙的基因组与细菌基因组具有明显的相似性
②乙和丙具备相对独立、完整的蛋白质合成系统
③结构乙的e和结构丙的g蛋白质与脂质的比值分别远大于d、f,接近细菌质膜的成分
④乙和丙均以二分裂的方式繁殖
【答案】 甲、乙、丙 乙、丙 乙、丙 乙 乙 核糖体 e、h 酶 ①②③④
【解析】叶绿体和线粒体都是双层膜结构的细胞器,而且两者的外膜和内膜的功能不一样。关于线粒体的内共生假说:线粒体体来源于被原始的前真核生物吞噬的好氧性细菌,这种细菌和前真核生物共生,在长期的共生过程中演化成了线粒体。叶绿体也是双层膜,叶绿体的起源是被原始的前真核生物吞噬的光合细菌,这种细菌和前真核生物共生,在长期的共生过程中演化成了叶绿体。
根据题图分析,甲为细胞核,a为染色质,b为核膜,由两层膜组成,c为核仁。乙为线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,d为线粒体外膜、e为线粒体内膜。丙为叶绿体,是进行光合作用的场所,f为叶绿体外膜,g为叶绿体内膜,h为叶绿体基粒。
【详解】⑴根据分析可知,甲、乙、丙都具有双层膜。其中乙线粒体、丙叶绿体中含有少量DNA和RNA。乙进行有氧呼吸能产生ATP,丙进行光合作用能产生ATP。洋葱根尖细胞中含有甲、乙,在有丝分裂中期没有细胞核,但有线粒体。NADH、ATP是呼吸作用中的产物,所以能在唾液腺细胞的线粒体中合成,同时线粒体中含有DNA,能转录产生mRNA。
⑵结构甲中的c是核仁,与核糖体的形成有关。结构乙线粒体的内膜(e)向内折叠形成嵴,用于增加膜面积;结构甲叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒(h)来增加膜面积;细胞内膜面积的增大是为了给酶提供更多的附着位点,有利于生化反应的进行。
⑶①乙和丙的基因组与细菌基因组具有明显的相似性,说明乙和丙来源于细菌,①符合题意;
②乙和丙具备相对独立、完整的蛋白质合成系统,说明二者曾经可以独立生存,被真核细胞吞噬后,逐渐形成共生关系,②符合题意;
③结构乙的e和结构丙的g蛋白质与脂质的比值分别远大于d、f,接近细菌质膜的成分,说明结构e、g起源于细菌质膜,d、f起源于真核细胞的细胞膜,乙、丙可能是被真核细胞吞噬后逐渐演化成为细胞器,③符合题意;
④乙和丙均以二分裂的方式繁殖,细菌的繁殖方式也是二分裂,说明它们应该起源于共同的祖先,④符合题意。
故选①②③④。
【点睛】本题主要考查线粒体和叶绿体的结构,要求学生能正确辨析图中的结构,获取相关信息,并通过对比、分析得出正确结论。
14.生命活动的“蓝图”储藏在细胞核里,如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题(在[]中填标号,在上填相应的名称):
(1)结构[2] 能实现核质之间的物质交换和信息交流,使用 显微镜才能观察到该图所示的结构。
(2)图中[3]为 ,主要由 构成,因容易被 (如醋酸洋红)染成深色而得名。
(3)与某种RNA的合成以及核糖体形成有关的结构是[ ]。在豚鼠胰腺腺泡细胞中,该结构相较于其他细胞更 (填“大”或“小”)。
(4)一同学将下图中乙伞藻的细胞核与伞部去掉,并将甲伞藻的细胞核移入乙中,则再生出来的乙伞藻的外形是
(5)对细胞核功能较为全面的阐述应该是:细胞核是 库,是细胞 和 的控制中心。
【答案】(1) 核孔 电子
(2) 染色质 DNA 和蛋白质 碱性染料
(3) 4 大
(4)B
(5) 遗传信息 代谢 遗传
【分析】题图分析,图中1为内质网,2为核孔,3为染色质,4为核仁,5为核膜,包括内膜和外膜。细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】(1)据图可知,2是核孔,核孔能实现核质之间的物质交换和信息交流;该图是亚显微结构,需要用电子显微镜才能观察到。
(2)3是染色质,染色质的主要成分是DNA和蛋白质;染色质因为易被碱性染料染色而得名。
(3)真核细胞的核仁与某种RNA的合成以及核糖体形成有关,核仁对应图中的4;一般而言,代谢旺盛的细胞中核仁较大,故在豚鼠胰腺腺泡细胞中,该结构相较于其他细胞更大。
(4)据图分析,将甲伞藻的细胞核移入到去掉核与伞部的乙伞藻中,由于细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,即伞藻的伞形主要由细胞核控制,故长期存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。
(5)细胞核中含有染色体,染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,其中DNA是遗传物质,能控制蛋白质的生物合成,因此细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
15.细胞核是细胞中非常重要的结构,其结构与功能相适应,是一个精密的仪器。细胞核核膜上分布着核糖体,核膜与内质网膜相连接,其模式图如图1所示。核膜有两层,核膜上有核孔复合体,核孔复合体能控制物质进出细胞核,如图2所示。回答下列问题:
(1)细胞核的功能是 。
(2)核纤层是位于细胞核核内膜下的纤维蛋白片层或纤维网络。观察发现,在有丝分裂前期,核纤层解聚,在有丝分裂末期,核纤层重新装配。由此可以推测,核纤层与有丝分裂过程中 有关。
(3)中央运输蛋白位于核孔复合体中心,Nup62蛋白是一种单链中央运输蛋白质,由522个氨基酸组成。Nup62蛋白的合成需要核糖体和内质网的参与,其中核糖体上主要完成 以形成肽链,形成的肽链含有 个肽键。然后肽链转移到内质网上进一步完成加工形成Nup62蛋白。Nup62蛋白与Nup58蛋白均是由相同的20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是 。
(4)核孔是核质双向性的亲水性核质交换通道,一般10nm的分子可以被动转运的方式自由出入核孔复合体。有的分子含有信号序列或者与其他分子结合成大分子,再由核孔复合体来介导该类物质的核输入及核输出,例如可以介导RNA聚合酶的 以及介导mRNA的 。核孔复合体的存在可以说明核膜具有 性。
【答案】(1)作为遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
(2)核膜的裂解与重建
(3) 氨基酸的脱水缩合 521 构成Nup62蛋白与Nup58蛋白的氨基酸数目、排列顺序不同,蛋白质的空间结构不同
(4) 核输入 核输出 选择透过
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(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)。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。
【详解】(1)细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(2)由题意可知,核纤层与有丝分裂过程中核膜的裂解和重建有关。
(3)核糖体是蛋白质的合成场所,在核糖体上主要完成搭配脱水缩合以形成肽链,形成的肽链含有的肽键数为522-1=521个;Nup62蛋白与Nup58蛋白均是由相同的20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是构成Nup62蛋白与Nup58蛋白的氨基酸数目、排列顺序不同,蛋白质的空间结构不同。
(4)RNA聚合酶在细胞核中催化RNA的合成,从细胞质进入细胞核;而mRNA在细胞核中合成后通过核孔进入细胞质与核糖体结合,指导蛋白质的合成,因此核孔可以介导RNA聚合酶的核输入以及介导mRNA的核输出,核孔复合体的存在可以说明核膜具有选择透过性。
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