内容正文:
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
基础过关练
题组一 细胞核的结构
1.如图为细胞核结构模式图,对其结构及功能的叙述正确的是( )
A.①能够将核内物质和细胞质分开,由两层磷脂分子组成
B.②主要由蛋白质和RNA组成,能被碱性染料染色
C.③与核糖体的形成有关,其大小与代谢强度有关
D.④是遗传信息的载体
2.(易错题)(2025浙江杭州学军中学期中)下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A.核膜中的核孔允许蛋白质、DNA等大分子通过,具有选择性
B.细胞核中,实现核质间的物质交换和信息交流的唯一结构是核孔
C.核仁大小、数目、形态随生物种类、细胞类型不同而不同
D.细胞核是储存遗传信息和细胞代谢的主要场所
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
题组二 细胞核的功能
4.(2025浙江五湖联盟期中)科学家利用细圆齿伞藻和地中海伞藻进行嫁接实验,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.伞藻假根中有遗传物质
B.伞帽的形状类型取决于细胞核
C.本实验能证明细胞核控制细胞的分裂
D.本实验能证明细胞核是遗传的控制中心
5.关于变形虫切割实验的叙述正确的是( )
A.无核的部分短时间内仍能消化吞噬的食物
B.实验一产生的子代变形虫与亲代变形虫遗传特征不同
C.实验二植入新核处理没有设置对照实验
D.实验一和实验二共同证明DNA决定子代细胞的生长、发育和繁殖
能力提升练
题组 细胞核的结构与功能相适应
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.(教材深研拓展)核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构,被称为核孔复合体。如图所示,该复合体由一个核心脚手架组成,其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成,称为中央运输蛋白。下列叙述正确的是( )
A.内外核膜在某处相互融合形成环形开口即核孔
B.核孔复合体只能运输蛋白质、RNA等大分子
C.分裂旺盛的乳酸菌,核孔复合体数量增多
D.核孔复合体控制物质进出,体现了膜的选择透过性特点
3.探究动物细胞衰老究竟是由细胞核决定的还是由细胞质决定的,下列实验方案较为合理的是 ( )
A.将细胞核与细胞质分开,单独观察细胞核与细胞质的存活时间
B.将新细胞和老细胞分开培养,观察两种细胞的存活时间
C.将新细胞与老细胞融合成杂种细胞,观察杂种细胞的存活时间
D.将新细胞和老细胞的核分别移植到去核的老细胞和新细胞中,比较两组重组细胞的存活时间
4.(2026湖南株洲期中)如图为细胞核结构的示意图,请结合所学知识,据图回答下列相关问题:
(1)只有在 细胞中,使用 显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)[②]主要由 和 组成,前者通过[ ] 进入细胞核。
(3)已知某亲核蛋白可能通过核孔进入细胞核。该亲核蛋白主体结构分头部和尾部。
请你利用下列材料设计一个实验,探究亲核蛋白进入细胞核是由哪个部位决定的。
材料:亲核蛋白被放射性标记的头部、亲核蛋白被放射性标记的尾部、头尾均被标记的完整亲核蛋白、显微注射仪器、非洲爪蟾卵母细胞若干、相应检测仪器。
实验步骤:
2 将非洲爪蟾卵母细胞均分为A、B、C三组。
②A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质,B组注射 到细胞质,C组注射 到细胞质,其中C组为对照组。
③一段时间后,重点检测 (填写结构名称)中是否有放射性物质变化。
实验结果:若只有 (填“A”或“B”)组结果与C组相同,则说明亲核蛋白进入细胞核,只和尾部结构有关。
答案与分层梯度式解析
第四节 细胞核是细胞生命活动的控制中心
基础过关练
1.C ①是核膜,由双层膜(四层磷脂分子)构成,其能把核内物质与细胞质分开,A错误;②是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,容易被碱性染料染成深色,B错误;③是核仁,是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所,与核糖体的形成有关,代谢旺盛的细胞,核仁大,C正确;④是核孔,是RNA、蛋白质等大分子出入细胞核的通道,不是遗传信息的载体,D错误。
2.C 核膜中的核孔具有选择性,允许蛋白质、RNA等大分子出入细胞核,细胞核内的DNA分子一般不能出细胞核(易错点),A错误;细胞核中,实现核质间的物质交换和信息交流的结构有核膜和核孔,B错误;细胞代谢的主要场所是细胞溶胶,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.C 伞藻假根中有细胞核,细胞核中有遗传物质DNA,A正确;实验结果显示伞帽的形状与假根有关,而假根中有细胞核,因此伞藻的伞帽形状类型取决于细胞核,B正确;本实验不能证明细胞核控制细胞的分裂,因为实验结果看到的是伞藻的形态,C错误;实验结果显示伞帽的形状与假根(细胞核)相关,与伞柄无关,因此能证明细胞核是遗传的控制中心,D正确。
5.A 无核的部分短时间内能生存,仍能消化吞噬的食物,A正确;实验一产生的子代变形虫与亲代变形虫遗传特征相同,B错误;实验二植入新核处理遵循自身对照原则,植入新核前和植入新核后是一组对照实验,C错误;实验一和实验二共同证明细胞核决定子代细胞的生长、发育和繁殖,D错误。
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错误
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正确
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正确
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正确
2.A 核孔复合体既能运输蛋白质、RNA等大分子,也能运输某些小分子物质,B错误;乳酸菌是原核生物,没有细胞核,也没有核孔复合体,C错误;物质通过核孔复合体进出细胞核时没有通过核膜,所以不能体现膜的选择透过性特点,D错误。
3.D 要探究决定动物细胞衰老的是细胞核还是细胞质,可设计以下实验方案:(1)将新细胞的去核细胞质与老细胞的细胞核融合,观察重组细胞的存活时间;(2)将老细胞的去核细胞质与新细胞的细胞核融合,观察重组细胞的存活时间。若(1)组融合后的细胞存活时间大于(2)组,则说明决定细胞衰老的是细胞质;若(1)组融合后的细胞存活时间小于(2)组,则说明决定细胞衰老的是细胞核。D选项较合理。
4.答案 (1)真核 电子 (2)蛋白质 DNA ④ 核孔 (3)亲核蛋白被放射性标记的尾部 头尾均被标记的完整亲核蛋白 细胞核 B
解析 (1)题图是真核细胞的细胞核的亚显微结构示意图,亚显微结构在电子显微镜下才能看到。
(3)实验分析如下:
实验目的
探究亲核蛋白进入细胞核是由哪个部位决定的
自变量
亲核蛋白被放射性标记的部位
因变量
细胞核中是否有放射性
实验分组
将非洲爪蟾卵母细胞均分为A、B、C三组,C组为对照组,注射头尾均被标记的完整亲核蛋白到细胞质;A、B组为实验组,其中A组注射亲核蛋白被放射性标记的头部到细胞质,B组注射亲核蛋白被放射性标记的尾部到细胞质
实验结论
亲核蛋白进入细胞核,只和尾部结构有关
实验结果
由实验结论可推知,B组结果与C组相同
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