内容正文:
第3节 细胞核的结构和功能
基础过关练
题组一 细胞核的功能
1.(2026湖南益阳月考)科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;当b部分分裂到16~32个细胞时,将一部分细胞核挤入不能分裂的a部分,结果a部分也开始分裂、分化。下列叙述错误的是( )
A.实验①中,a部分属于对照组,b部分属于实验组
B.实验①与实验②中的a部分可以形成自身前后对照
C.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
D.实验①说明没有细胞核的参与,细胞无法完成分裂
2.(2026湖北恩施期中)伞藻是研究细胞核功能的经典材料。如图为甲种(伞形帽)和乙种(菊花形帽)伞藻的结构示意图,现进行如下实验:①取甲的细胞核和乙的细胞质构建重组细胞1;取乙的细胞核和甲的细胞质构建重组细胞2。②将甲的A部分与乙的B部分嫁接,第一次长出的伞帽更像菊花形帽,切除伞帽后,再次长出的伞帽更像伞形帽。相关分析错误的是( )
A.甲、乙伞藻均为真核生物,细胞内含有线粒体、内质网等多种具膜细胞器
B.嫁接后第一次长出的伞帽中,可能同时含有甲、乙伞藻的蛋白质
C.重组细胞1将长出伞形帽,重组细胞2将长出菊花形帽,说明细胞核决定伞帽形态
D.该实验体系可证明伞帽的形态建成只受细胞核控制,细胞质无任何影响
题组二 细胞核的结构
3.(2026河北沧州月考)不同生物细胞中的核孔具有相同结构,并以核孔复合体的形式存在。核孔复合体可以看作一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,是一个双功能、双向性的亲水性交换通道,控制着物质进出细胞核。下列有关核膜和核孔的叙述正确的是( )
A.核膜功能的复杂性主要与其膜上的脂质的种类和数量有关
B.高尔基体膜和核膜的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密
C.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,会影响物质的运输
D.细胞核输入与输出物质过程所需的能量主要来自线粒体
4.(2026陕西咸阳期中)如图甲为细胞中某一结构的模式图,图乙表示图甲中3的成分及其各级结构。据图回答问题:
(1)图甲中2所示结构是 。图甲中1所示的结构由 层磷脂分子构成。
(2)图甲中4所示结构是 。该结构的体积与细胞类型和代谢水平有关,人的胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的体积 (填“大”或“小”)。
(3)图乙中④主要由 组成。已知②的化学本质是蛋白质,则鉴定②的试剂为 。
(4)图乙中①在动物细胞中除了在④上外,还分布在 中。
能力提升练
题组 细胞核的结构及功能
1.(2026浙江宁波期中)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白结合的蛋白质,可介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形、核膜破裂、染色质功能异常。下列叙述错误的是( )
A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B.细胞核形态和功能的维持与细胞骨架有关
C.Cofilin-1缺失可能会导致核孔失去控制物质进出的能力
D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
2.(2026四川成都月考)细胞核中的核纤层起支架作用,维持细胞核与粗面内质网的轮廓。核膜上有与核纤层紧密结合的核孔复合体,核孔复合体是双向性的亲水性核质交换通道,其既能介导蛋白质的入核运输,又能介导RNA等物质的出核运输。入核蛋白一般含有一段特殊的核定位序列(NLS),该序列可保证入核蛋白能顺利转运至细胞核内。以下说法错误的是( )
A.高等植物成熟的筛管细胞中核孔复合体数目较少,细胞代谢比较弱
B.若RNA通过核孔复合体输出细胞核障碍,可能会引发某些疾病
C.核纤层可能与细胞核的解体和重建密切相关
D.NLS序列可能与核孔复合体上的受体结合,进而引导蛋白质进入细胞核
3.(易错题)(2026江西南昌期中)科研人员用非洲爪蟾卵母细胞进行实验,探究细胞核与细胞质之间的物质交换及功能关联。实验中,将去核卵母细胞(仅保留细胞质)和核移植后的卵母细胞(重新植入细胞核)分两组进行培养,检测相关物质合成及细胞代谢活动,结果如下表(“+”表示有相关活动,“-”表示无相关活动,mRNA可指导合成蛋白质)。下列叙述正确的是( )
细胞类型
细胞质中mRNA合成
蛋白质合成
细胞分裂能力
去核卵母细胞
-
+(短暂)
-
核移植卵母细胞
+
+(持续)
+
A.去核卵母细胞能短暂合成蛋白质,说明细胞质可独立完成所有代谢活动
B.细胞核是细胞代谢的主要场所,可直接控制蛋白质的合成
C.进行核移植后细胞恢复分裂能力,体现了细胞核具有调控细胞分裂的作用
D.两组实验都用到了去核卵母细胞,所以该实验设置的对照属于自身对照
4.(2026山东德州五校期中联考)肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生与核DNA有关。某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞的恶性增殖,逆转肿瘤细胞的耐药性。该药物分子进入细胞核的过程如图,下列说法错误的是( )
A.肿瘤细胞核内储存着遗传信息,是细胞的控制中心
B.由图可知药物分子进入细胞有2种途径,依赖膜的流动性和选择透过性
C.该药物分子可通过核孔进入细胞核并积累,体现核孔对物质进出的选择性
D.增加药物分子在细胞质中的停留时间,有利于发挥该抗肿瘤药物的作用效果
答案基础过关练
1.A 对题述实验进行分析如下,可知A错误,B正确。
无细胞核的a部分停止分裂,挤入细胞核后a部分开始分裂、分化,说明没有细胞核的参与,细胞无法完成分裂,细胞核与细胞的分裂、分化有关,C、D正确。
2.D 伞藻细胞中有成形细胞核,属于真核生物,真核生物细胞中含有线粒体(双层膜)、内质网(单层膜)等多种具膜细胞器,A正确。A部分含甲的细胞核,可控制甲蛋白质的合成,B部分含乙的细胞质,因此第一次长出的伞帽中可能同时含有甲、乙两种伞藻的蛋白质,B正确。实验②中“第一次长出的伞帽更像菊花形帽”说明细胞质中的物质(如蛋白质等)会在短期内影响伞帽的形态建成,D错误。
3.D 核膜功能的复杂性主要取决于膜上蛋白质的种类和数量,而非脂质,A错误。核膜与内质网膜直接相连,形成连续的膜系统;高尔基体膜通过囊泡与内质网膜、细胞膜间接联系,不与核膜直接连通,B错误。人体成熟的红细胞中没有细胞核,故没有核孔,C错误。
4.答案 (1)核孔 4 (2)核仁 大 (3)DNA和蛋白质 双缩脲试剂 (4)线粒体
图甲:1表示核膜,2表示核孔,3表示染色质,4表示核仁。
图乙:①表示DNA,②表示蛋白质,③表示染色质,④表示染色体。
解析 (1)核膜是双层膜,共含有4层磷脂分子(2层磷脂双分子层)。(2)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,细胞代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核仁体积较大,胰岛B细胞分泌胰岛素(化学本质为蛋白质),比口腔上皮细胞代谢旺盛。
能力提升练
1.A
题干信息
选项判断
Cofilin-1能介导肌动蛋白进入细胞核
核孔具有选择性,肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,A(✕)
①肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一;
②Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形、核膜破裂等
细胞核形态和功能的维持与细胞骨架有关,B(√)
Cofilin-1缺失可引起细胞核变形、核膜破裂等
Cofilin-1缺失可能会导致核孔失去控制物质进出的能力,C(√)
Cofilin-1缺失可引起染色质功能异常等
染色质上含有控制细胞代谢的DNA,Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力,D(√)
2.A 高等植物成熟的筛管细胞不含细胞核,无核孔复合体,A错误。核孔复合体是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的通道,若RNA通过核孔复合体输出细胞核障碍,可能会引发某些疾病,B正确。
题干信息
选项判断
核纤层起支架作用,维持细胞核与粗面内质网的轮廓
推测核纤层与细胞核的解体和重建密切相关,C(√)
核孔复合体介导蛋白质的入核运输,NLS序列可保证入核蛋白能顺利转运至细胞核内
NLS序列可能与核孔复合体上的受体结合,进而引导蛋白质进入细胞核,D(√)
3.C 去核卵母细胞能短暂合成蛋白质是因为细胞质中有残留的mRNA发挥作用,但细胞内不能合成mRNA,说明不能独立完成所有代谢活动,A错误;细胞代谢的主要场所是细胞质,细胞核是细胞代谢的控制中心(易错点),B错误;该实验将去核卵母细胞和核移植后的卵母细胞分两组进行培养,属于相互对照而非自身对照,D错误。
4.D 1处的药物分子通过形成囊泡的形式进入细胞,2处的药物分子穿过细胞膜进入细胞,因此药物分子进入细胞依赖膜的流动性和选择透过性,B正确。药物分子在细胞质中停留时间延长,被降解的概率会增大,不利于药物在细胞核中积累与发挥作用,D错误。
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