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课时规范练7　细胞核与细胞结构的统一性
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一　细胞核的功能及实验探究
1.蝾螈受精卵横缢实验结果是有核部分能够分裂,最终发育形成胚胎,无核部分则停止分裂和发育,说明细胞核与细胞分裂和发育有关;伞藻核移植实验结果是伞帽形状总是与提供细胞核的亲代相同,说明了伞帽的形状与细胞核有关。上述实验说明细胞核的功能是(　　)
A.进行能量转换
B.合成蛋白质
C.控制细胞的代谢和遗传
D.合成脂肪
2.(2024·河北衡水模拟)伞藻是一种大型的单细胞绿藻,其结构可分为“帽”、柄和假根三部分,其细胞核位于伞藻基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同,为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学设计了如下实验流程,下列相关叙述错误的是(　　)
伞藻嫁接实验
A.选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物,易操作
B.该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”
C.该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论
D.该实验设置了对照实验
3.(2024·广东六校联考)科研人员将变形虫(甲)置于放射性同位素标记的磷脂介质中培养一段时间后,将其被标记的细胞核取出并移植到未被标记的去核变形虫(乙)中,置于普通培养基中继续培养,观察到变形虫(乙)进行有丝分裂产生的两个子细胞的核膜均含放射性标记。由此可以说明 (　　)
A.细胞核的核膜是由两层磷脂分子组成的
B.分裂时细胞核中部内陷,缢裂为两个新核
C.亲代变形虫的核膜可参与子代核膜的建立
D.细胞核是变形虫代谢和遗传的控制中心
考点二　细胞核的结构
4.(2024·吉林模拟预测)细胞核中核基质是除染色质与核仁以外的成分,包括核液与核骨架两部分。下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是 (　　)
A.细胞核中染色质能够被醋酸洋红液等酸性染料染色
B.真核细胞都有核基质,有的细胞还有多个核基质
C.核基质与细胞质基质间进行物质交换都离不开核孔
D.核骨架由蛋白质组成,对核的结构具有支持作用
5.(2024·重庆万州模拟)细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的控制中心。下列关于细胞核结构与功能的叙述,错误的是(　　)
A.核外膜可与内质网连接,有利于核质之间的物质运输
B.细胞核内的染色质必须借助核孔运出细胞核且消耗ATP
C.人体胰岛B细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁更发达
D.细胞核是遗传控制中心,但生物的性状并不都由核基因控制
6.(2024·山东济宁期末)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。入核蛋白一般都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.核纤层可能与细胞核的解体和重建密切相关
B.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.高等植物成熟的筛管细胞中核孔复合体数目较少,代谢比较弱
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
7.(2024·黑龙江二模)核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层是位于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解,磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列有关叙述不正确的是 (　　)
A.核膜的外膜可与内质网膜相连,也可附着核糖体
B.核孔复合体也是蓝细菌核质之间信息交流的通道
C.核纤层蛋白磷酸化和去磷酸化过程中,其构象会发生改变
D.减数分裂过程中也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化
8.(2024·河南周口模拟)核仁是一个处于动态变化的核内结构,其组成成分很不稳定,并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说,核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述,正确的是(　　)
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比肌细胞中的核仁大
9.(15分)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。据图回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲所示结构为　　　　　　　的亚显微结构,图甲中1所示的结构由　　　层磷脂分子构成。
(2)图甲中2所示结构是　　　,单位面积的该结构数目与细胞类型和代谢水平有关。你认为人的胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目　　(填“多”“少”或“相同”)。
(3)细胞有丝分裂过程中除了染色质外,还出现周期性变化的结构是　　　　　　(用图甲中数字表示)。
(4)图乙中①控制②的合成,则①是　　　　分子,鉴定②的试剂为　　　　　试剂。
(5)图乙④转化成③发生在细胞有丝分裂的　　期。④结构中,DNA分子转录水平低的原因是　 　　　　　　。
(6)图乙中①在动物细胞中除了在④(或③)上,还分布在　　　　　中。
关键能力提升练
10.细胞核在细胞增殖时发生消失与重建,重建细胞核时,膜小泡聚集在单条染色体周围,形成核膜小泡,最终融合形成细胞核,过程如下图所示。下列相关说法正确的是(　　)
A.核膜是由两层磷脂分子和蛋白质组成的
B.核膜小泡中的染色体上,每条染色体含有两个DNA分子
C.核膜小泡形成完整细胞核的过程与生物膜的流动性密切相关
D.重建后的细胞核中行使遗传功能的结构是核仁
11.研究人员利用显微镜观察细胞核并进行显微摄影,得到的照片如下图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.图中①与细胞质中的膜性管道系统连接
B.图中②数量的多少能体现细胞代谢的强度
C.①②共同完成了细胞核和细胞质的物质交换
D.实验室中使用光学显微镜可观察到相似图像
12.(2024·河南南阳模拟)有丝分裂过程中核膜会发生周期性地消失和重建。为研究新形成的核膜是由亲代细胞核膜解体后的碎片重新聚集而成还是由细胞中的内质网膜重新形成的,以含3H标记胆碱(磷脂的成分)的变形虫a和无标记的变形虫b为实验材料,进行相关实验。下列步骤合理的是(　　)
①将变形虫b置于含3H标记的胆碱营养液中培养,并让其增殖获得子代　②将变形虫a转移至无标记的营养液中培养,并让其繁殖获得子代　③将变形虫a的细胞核移植到去核的变形虫b中,在无标记的培养液中培养并让其繁殖获得子代　④检测子代变形虫的核膜是否具有放射性
⑤检测子代变形虫的内质网膜是否具有放射性
A.②④　B.①⑤　C.②⑤　D.③④
13.(2024·山东临沂模拟)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,下列相关叙述错误的是(　　)
A.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的主要场所
B.核糖体的合成同时受rDNA和核仁外DNA的控制
C.核糖体大、小亚基装配成核糖体是在细胞质中完成的
D.真核细胞的遗传信息主要储存在核仁外的DNA分子中
14.(多选)(2024·辽宁二模)亲核蛋白是指在细胞质内合成后进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白经核孔进入细胞核的过程如图所示,其中核输入受体α亚基、β亚基、Ran均为相关蛋白质(GTP、GDP分别类似于ATP、ADP)。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.呼吸酶和ATP合酶等亲核蛋白可通过该方式进入细胞核
B.核输入受体α亚基与β亚基先结合为二聚体再与亲核蛋白结合
C.胞质纤维只与核输入受体α亚基结合,从而介导亲核蛋白的入核
D.β亚基与Ran的结合与分离过程中只发生了磷酸化
15.(多选)(2024·山东二模)正常细胞中,细胞核蛋白ID2可抑制核基因EGFR的过量表达。若细胞发生癌变,内质网腔中的蛋白质GRP78会依赖自身核定位信号NLS(一段特殊的氨基酸序列)进入细胞核与ID2结合,阻断ID2对EGFR的作用,促进癌细胞的增殖、分散与转移。下列说法正确的是(　　)
A.GRP78通过核孔以自由扩散方式进入细胞核
B.EGFR的过量表达,可能会导致癌细胞表面的糖蛋白减少
C.EGFR可能属于原癌基因,其正常表达的蛋白质是细胞生长和增殖所必需的
D.若基因突变导致NLS的氨基酸序列改变,则ID2对EGFR的抑制作用减弱
16.(16分)(2024·辽宁期末)研究表明,治疗2型糖尿病的药物二甲双胍也有抑制肿瘤生长的作用,其抑制肿瘤细胞生长的作用机制如下图,图中RagC是细胞内一种调节细胞生长的蛋白质。请据图回答下列问题。
图1
(1)核膜和线粒体膜的主要成分均为　　　　　　　,二者都由　　　层磷脂分子构成。若想研究线粒体的结构和功能,可用　　　　　　法将线粒体与其他细胞器分开。
(2)研究表明,无活性RagC只能由细胞质进入细胞核,激活型RagC只能由细胞核进入细胞质,这体现了核孔对进出细胞核的物质具有　　　　　　　　　性。
(3)由图1可知,二甲双胍通过抑制线粒体的功能,导致　　　　　　　　　,从而影响了　　　　　　　　　　　　　　　的跨核孔运输,进而对核膜上的受体　　　　　　激活作用减弱,最终抑制肿瘤细胞的生长。图1中“ ”处的作用效果应为　　　　(填“激活”或“抑制”)。
(4)二甲双胍不仅抑制肿瘤细胞生长,对肿瘤细胞增殖也有影响。科研人员用不同浓度的二甲双胍处理胰腺癌细胞48小时后,测定并统计的结果如图2所示。科研人员进一步测定了经不同浓度二甲双胍处理的胰腺癌细胞中P基因的表达量,结果如图3。据此推测,二甲双胍对胰腺癌细胞的影响机制可能是 　　　　　　。
图2
注:条带越宽表示基因表达量越高。
图3
参考答案
课时规范练7　细胞核与细胞结构的统一性
必备知识基础练
1.C　解析 根据题干信息分析可知,题述实验说明细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能,A项不符合题意,C项符合题意;核糖体具有合成蛋白质的功能,细胞核没有,B项不符合题意;内质网是脂质合成车间,细胞核不能合成脂肪,D项不符合题意。
2.C　解析 选择伞藻的原因是伞藻是大型单细胞生物,易操作,且性状容易区分,A项正确;为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”,B项正确;该实验设计只能得出伞藻的帽形与假根有关,并不能得出伞藻的帽形由细胞核决定的结论,要得到选项结论,还需增加细胞核移植实验,C项错误;本实验两组均为实验组,互为对照,D项正确。
3.C　解析 细胞核的核膜是双层膜,每层膜由两层磷脂分子组成,故细胞核的核膜是由四层磷脂分子组成的,A项不符合题意;动物细胞与植物细胞有丝分裂的不同点之一是动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,每部分都含有一个细胞核,但是该实验过程并不能得出该结论,B项不符合题意;亲代变形虫经培养后核膜被放射性同位素标记,核移植后的细胞经过有丝分裂产生的两个子细胞的核膜均含放射性标记,故亲代变形虫的核膜可参与子代核膜的建立,C项符合题意;细胞核是变形虫代谢和遗传的控制中心,但是根据该实验并不能得出此结论,D项不符合题意。
4.D　解析 醋酸洋红液为碱性染料,A项错误;哺乳动物成熟红细胞为真核细胞,但是不含细胞核,因此无核基质,B项错误;小分子物质进出细胞核不需要通过核孔,C项错误;核骨架与细胞骨架成分相似,由蛋白质组成,对核的结构具有支持作用,D项正确。
5.B　解析 核外膜可与内质网连接,有利于细胞核与细胞质进行物质运输,A项正确;染色质存在于细胞核中,核孔具有选择性,染色质不能从核孔运出细胞核,B项错误;核仁与某种RNA以及核糖体的形成有关,人体胰岛B细胞会分泌胰岛素,胰岛素属于分泌蛋白,故人体胰岛B细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁更发达,C项正确;细胞中的基因分为核基因和质基因,故生物的性状还可以由质基因控制,D项正确。
6.C　解析 分析题意,核纤层起支架作用,推测核纤层与细胞核的解体和重建密切相关,A项正确;核孔复合体是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道,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项正确;高等植物成熟的筛管细胞不含细胞核,无核孔复合体,C项错误;分析题意可知,NLS序列可保证入核蛋白能顺利转运至细胞核内,说明NLS的存在有利于入核蛋白从细胞质进入细胞核内,该过程中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项正确。
7.B　解析 核膜的外膜可与内质网膜相连,也可附着核糖体,A项正确;蓝细菌是原核生物,其细胞中没有成形的细胞核,B项错误;核纤层蛋白磷酸化和去磷酸化过程中,其构象会发生改变,C项正确;当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解,磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建,减数分裂过程中也有核膜的解体和重建,因此也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化,D项正确。
8.D　解析 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,A项错误;细胞中的遗传信息主要储存在染色体上的DNA中,B项错误;核仁中的蛋白质是在细胞质中的核糖体上合成的,C项错误;核仁是合成某种RNA的场所,并与核糖体的形成有关,肌细胞与胰腺细胞相比,胰腺细胞能合成和分泌较多的分泌蛋白,因此胰腺细胞的核仁更大,D项正确。
9.答案 (1)细胞核　4　
(2)核孔　多
(3)1、4
(4)DNA　双缩脲
(5)末　在染色体状态时,染色体高度螺旋化,DNA分子结构稳定,不能解旋
(6)线粒体
解析 (1)图甲可观察到核膜、染色质、核仁等,是电子显微镜下观察到的细胞核亚显微结构。图甲中1表示核膜,具有2层膜,由4层磷脂分子构成。(2)图甲中2所示结构是核孔,核孔主要实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,通常代谢旺盛的细胞核孔数目相对越多,所以胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目多。(3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是1核膜、3染色质、4核仁,核膜和核仁在前期消失,末期重建。(4)图乙中①核酸控制②蛋白质的合成,①表示双螺旋结构的DNA分子,鉴定②蛋白质的是双缩脲试剂。(5)图乙中④染色体转化成③染色质发生在细胞有丝分裂的末期。遗传物质呈④染色体状态时,DNA分子转录水平低的原因是染色体高度螺旋化,DNA分子结构稳定,不能解旋。(6)动物细胞中①DNA主要在染色体(染色质)上,另外线粒体中也有少量的DNA。
关键能力提升练
10.C　解析 细胞核的核膜是双层膜,而每层膜由两层磷脂分子组成,即核膜共有四层磷脂分子,A项错误;在重建细胞核时,细胞分裂进入末期,此时着丝粒已分裂,每条染色体只有一个DNA分子,B项错误;核膜小泡的融合体现了生物膜的流动性,C项正确;DNA是遗传信息的载体,行使遗传功能的结构是染色体上的DNA,D项错误。
11.D　解析 图中①与内质网相连,内质网是膜性管道系统,A项正确;②核孔的多少表明核质间物质交换和信息交流的频率,能体现细胞代谢的强度,B项正确;核膜与核孔共同完成了细胞核和细胞质之间的物质交换,C项正确;图中的结构需要电子显微镜才能看到,D项错误。
12.D　解析 由题干信息可知,实验分为2步:将变形虫a的细胞核移植到去核的变形虫b中,在无标记的培养液中培养并让其繁殖获得子代;检测子代变形虫的核膜是否具有放射性。若子代变形虫核膜具有放射性,说明核膜来自亲代核膜的重新聚集,若子代变形虫核膜不具有放射性,说明核膜来自内质网膜的重新形成。综上所述,A、B、C三项不合理,D项合理。
13.A　解析 核糖体蛋白在细胞质中的核糖体上合成,A项错误;核糖体的合成需要rDNA转录的rRNA与核仁外DNA转录的5SrRNA,故其合成同时受rDNA和核仁外DNA控制,B项正确;核糖体大、小亚基各自从核孔离开细胞核,可推测其装配成核糖体是在细胞质中完成的,C项正确;真核细胞的遗传信息主要储存在核仁外的DNA分子中,D项正确。
14.ACD　解析 呼吸酶和ATP合酶在细胞质和细胞器内发挥作用,不属于亲核蛋白,A项错误;分析题图可知,核输入受体α亚基与β亚基先结合为二聚体再与亲核蛋白结合,B项正确;分析题图可知,胞质纤维与核输入受体α亚基、β亚基及亲核蛋白结合介导亲核蛋白的入核,C项错误;分析题图可知,Ran与核输入受体β亚基的结合过程需要GTP提供能量,β亚基与Ran的结合可能发生了磷酸化,β亚基与Ran的分离过程中可能发生了去磷酸化,D项错误。
15.BC　解析 GRP78通过核孔进入细胞核需要消耗能量,该运输方式不是自由扩散,A项错误;分析题意可知,EGFR的过量表达会促进癌细胞的增殖、分散与转移,可能会导致癌细胞表面的糖蛋白减少,B项正确;EGFR是一种原癌基因,它的正常表达在细胞生长和增殖过程中起到重要作用,然而,当其表达过量时,可能会导致细胞过度增殖,从而引发癌症,C项正确;NLS(一段特殊的氨基酸序列)对于GRP78进入细胞核是必需的,如果NLS的氨基酸序列发生突变,GRP78可能无法有效地进入细胞核并与ID2结合,不能阻断ID2对EGFR的抑制作用,D项错误。
16.答案 (1)脂质和蛋白质　4　差速离心
(2)选择
(3)ATP合成大量减少　无活性RagC和激活型RagC　mTORC1　抑制
(4)二甲双胍能够促进P基因的表达,从而抑制胰腺癌细胞的增殖
解析 (1)核膜和线粒体膜都是生物膜,生物膜的主要成分为脂质和蛋白质。核膜和线粒体膜都是双层膜,单层膜由2层磷脂分子构成,因此双层膜由4层磷脂分子构成。不同细胞器的密度不同,因而可用差速离心法将线粒体与其他细胞器分离开来。
(2)由图1可知,无活性RagC只能由细胞质通过核孔进入细胞核,在细胞核中转化为激活型RagC,激活型RagC只能由细胞核通过核孔进入细胞质,这体现了核孔对进出细胞核的物质具有选择性。
(3)由图1可知,二甲双胍能抑制线粒体的功能,使ATP合成大量减少。而无活性RagC运进细胞核和激活型RagC运出细胞核都需要消耗ATP,因此影响了无活性RagC和激活型RagC的跨核孔运输,进而导致激活型RagC对核膜上的受体mTORC1的激活作用减弱,不能抑制SKNl,故SKNl激活ACAD10,最终使肿瘤细胞生长受到抑制。结合分析可知,图1中“ ”处的作用效果应为抑制。
(4)分析图2,自变量为不同浓度的二甲双胍和处理时长,因变量为细胞增殖存活率,据图2分析可知,二甲双胍能抑制胰腺癌细胞的增殖,且与二甲双胍的浓度和处理时长呈正相关。分析图3,用二甲双胍处理胰腺癌细胞时,二甲双胍浓度越高,细胞中P基因的表达量越高,结合图2、图3推测,二甲双胍能够促进P基因的表达,从而抑制胰腺癌细胞的增殖。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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