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細(xì)胞核—系統(tǒng)的控制中心 (30分鐘　100分) 一、選擇題(共9小題，每小題6分，共54分) 1.觀察如圖所示的模式圖，相關(guān)說法不正確的是 (　　) A.圖中3為核仁，代謝旺盛的細(xì)胞中核仁較大 B.圖中2為核孔，其對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核具有選擇性 C.圖中4為核膜，它是一種雙層生物膜，可將核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開 D.圖中1為染色質(zhì)，該結(jié)構(gòu)與原核細(xì)胞中擬核的化學(xué)本質(zhì)相同，均為DNA分子 【解析】選D。圖中3是核仁，與rRNA的合成和核糖體的形成有關(guān)，代謝旺盛的細(xì)胞中核仁較大，A正確；圖中2是核孔，可控制大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核，具有選擇性，B正確；圖中4是核膜，為雙層膜，C正確；圖中1是染色質(zhì)，其主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，而原核細(xì)胞中擬核只有環(huán)狀DNA分子，無蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。 2.生物體中有兩類特殊的細(xì)胞：人成熟的紅細(xì)胞和精子。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這兩類細(xì)胞的壽命都很短，這一事實(shí)體現(xiàn)了 (　　) A.環(huán)境因素的影響　 B.功能對(duì)壽命的影響 C.遺傳因素的影響 D.核、質(zhì)的相互依存關(guān)系 【解析】選D。細(xì)胞只有保證結(jié)構(gòu)的完整性，才能完成正常的生命活動(dòng)，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核是相互依存、不可分割的。人成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，精子幾乎沒有細(xì)胞質(zhì)，兩者壽命都較短，體現(xiàn)了核、質(zhì)的相互依存關(guān)系。 【知識(shí)總結(jié)】 (1)細(xì)胞核對(duì)細(xì)胞質(zhì)的依存關(guān)系。 ①原料來源：核內(nèi)物質(zhì)代謝所需的原料都要依賴于細(xì)胞質(zhì)(如核苷酸、葡萄糖、各種小分子和離子)。 ②能量來源：核內(nèi)大分子合成所需的能量也要靠細(xì)胞質(zhì)中形成的ATP提供。 ③蛋白質(zhì)來源：細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)也是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的(如組蛋白、各種酶等)。 (2)無核膜的細(xì)胞。 ①原核細(xì)胞：無核膜、無細(xì)胞核，僅有擬核。 ②哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞：因?yàn)闊o細(xì)胞核，所以無核膜。 ③高等植物成熟的篩管細(xì)胞：因?yàn)闊o細(xì)胞核，所以無核膜。 3.(2018全國(guó)卷Ⅰ)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物 B.真核細(xì)胞的核中有DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，而原核細(xì)胞的擬核中沒有 C.若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶 D.若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶 【解析】選B。本題考查DNA和RNA的存在形式和來源。染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，A項(xiàng)正確；真核細(xì)胞的核中有DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，原核細(xì)胞的擬核中也可能存在DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，如擬核DNA進(jìn)行復(fù)制或者轉(zhuǎn)錄時(shí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶、解旋酶等，C項(xiàng)正確；RNA的合成過程需要RNA聚合酶參與，若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶，D項(xiàng)正確。 4.(2018濟(jì)南模擬)下列關(guān)于染色體和染色質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是 (　　) A.染色質(zhì)是細(xì)胞核中容易被堿性染料染成深色的物質(zhì) B.基因可能存在于染色體上，也可能存在于其他場(chǎng)所 C.藍(lán)藻細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)不出現(xiàn)染色體 D.染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種狀態(tài) 【解析】選C。染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同分裂時(shí)期的不同存在形式，每條染色體(染色質(zhì))都由DNA和蛋白質(zhì)組成，是基因的主要載體，該類物質(zhì)易被堿性染料染成深色。藍(lán)藻是原核生物，其分裂方式是二分裂，不是有絲分裂。 5.真核細(xì)胞單位面積的核孔數(shù)目與細(xì)胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細(xì)胞中核孔數(shù)目最少的是 (　　) A.胰島細(xì)胞　　　　　　　 B.造血干細(xì)胞 C.漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞) D.口腔上皮細(xì)胞 【解析】選D。一般來說，處于細(xì)胞周期中的細(xì)胞如造血干細(xì)胞，或者具有分泌功能的細(xì)胞如胰島細(xì)胞、漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)等代謝旺盛，一方面細(xì)胞質(zhì)需要的物質(zhì)如mRNA要從核孔運(yùn)出，另一方面細(xì)胞核需要的物質(zhì)如蛋白質(zhì)(作為染色體的組分)也要通過核孔從細(xì)胞質(zhì)運(yùn)入，所以核孔的數(shù)目就比較多；相反，既不能分裂又不具有分泌功能的細(xì)胞，核孔的數(shù)目相對(duì)就會(huì)少一些，這也是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的結(jié)果。 6.下列有關(guān)細(xì)胞膜及細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的 是 (　　) A.細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型屬于概念模型 B.細(xì)胞膜與核膜通過囊泡間接相連 C.細(xì)胞膜和核膜上糖類的含量不相同 D.細(xì)胞膜具有選擇透過性，核孔具有全透性 【解析】選C。細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型屬于物理模型，A錯(cuò)誤；細(xì)胞膜與核膜之間通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)聯(lián)系在一起，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜，B錯(cuò)誤；細(xì)胞膜上含有糖蛋白，核膜上沒有糖蛋白，故細(xì)胞膜中糖類的含量高，C正確；細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)分子具有特異性，而核孔也具有選擇透過性，比如DNA不能通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核，D錯(cuò)誤。 7.(2019牡丹江模擬)如圖，科學(xué)家對(duì)單細(xì)胞傘藻的幼體嫁接，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長(zhǎng)出了乙的傘帽，下列有關(guān)評(píng)價(jià)合理的是 (　　) A.該實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞核是遺傳的控制中心 B.該實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞核是代謝的調(diào)控中心 C.欲證明細(xì)胞核的功能，需同時(shí)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn) D.該實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞質(zhì)是遺傳的控制中心 【解析】選C。分析題干信息可知，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長(zhǎng)出了乙的傘帽，這說明乙的傘帽形成可能與假根有關(guān)，但該實(shí)驗(yàn)中缺少對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不能證明細(xì)胞核的功能，要證明細(xì)胞核的功能必須再增添對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 8.(2019通化模擬)下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述，正確的是 (　　) A.細(xì)胞核是活細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所 B.衰老細(xì)胞的體積變小，但是細(xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮 C.原核細(xì)胞沒有具有核膜的細(xì)胞核，真核細(xì)胞只有一個(gè)具有核膜的細(xì)胞核 D.有絲分裂過程中，細(xì)胞核中的染色體通過復(fù)制數(shù)目加倍 【解析】選B。細(xì)胞質(zhì)是活細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所，細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，A錯(cuò)誤；衰老細(xì)胞的體積變小，但是細(xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮，B正確；有的真核細(xì)胞有多個(gè)具有核膜的細(xì)胞核，如骨骼肌細(xì)胞、草履蟲細(xì)胞等，C錯(cuò)誤；染色體數(shù)目加倍不是直接通過復(fù)制完成的，而是隨著絲點(diǎn)分裂而倍增，D錯(cuò)誤。 9.(2019石家莊模擬)核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道，親核蛋白需通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮功能。如圖為非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白注射實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A.親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核由頭部決定 B.親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核不需要載體 C.親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核需要消耗能量 D.親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核的方式與葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式相同 【解析】選C。圖示可見放射性的親核蛋白能從細(xì)胞質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，放射性的尾部也能從細(xì)胞質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，但放射性的頭部卻不能從細(xì)胞質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，可見親核蛋白進(jìn)入細(xì)胞核是由放射性的尾部決定的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；親核蛋白需與特定的載體結(jié)合后才能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，消耗能量，方式類似主動(dòng)運(yùn)輸，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散，需要載體蛋白協(xié)助，不消耗能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題(共16分) 10.圖甲為細(xì)胞中某一結(jié)構(gòu)的模式圖，圖乙表示圖甲中3的成分及其各級(jí)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲所示結(jié)構(gòu)為_____________結(jié)構(gòu)。圖甲中1所示的結(jié)構(gòu)由_______層磷脂分子構(gòu)成。 (2)圖甲中2所示結(jié)構(gòu)是_______，單位面積的該結(jié)構(gòu)數(shù)目與細(xì)胞類型和代謝水平有關(guān)，你認(rèn)為人的胰島B細(xì)胞比口腔上皮細(xì)胞中該結(jié)構(gòu)的數(shù)目_______(填“多”或“少”)。 (3)圖乙中①控制②的合成，①是_______分子，鑒定②的試劑為____。 (4)圖乙中①在動(dòng)物細(xì)胞中除了在④上外，還分布在_______中。 【解析】(1)圖甲表示真核細(xì)胞的細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)，1表示核膜，為雙層膜結(jié)構(gòu)。(2)圖甲中2表示核孔，代謝旺盛的細(xì)胞中核孔數(shù)目多。胰島B細(xì)胞分泌胰島素，代謝旺盛；口腔上皮細(xì)胞為高度分化的細(xì)胞，代謝較弱，故胰島B細(xì)胞比口腔上皮細(xì)胞的核孔數(shù)目多。(3)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的， ①是雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA，②是蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)。(4)DNA主要分布在細(xì)胞核中，在動(dòng)物細(xì)胞的線粒體中也含有DNA。 答案：(1)細(xì)胞核的亞顯微　4　(2)核孔　多 (3)DNA　雙縮脲試劑　(4)線粒體 1.(5分)(2019成都模擬)如圖為真核細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是 (　　) A.圖中①和⑤的連通，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密 B.圖中②為核孔，通過該結(jié)構(gòu)不僅可以實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換，還可以實(shí)現(xiàn)信息交流 C.若該細(xì)胞核內(nèi)的④被破壞，該細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成將不能正常進(jìn)行 D.細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心和細(xì)胞代謝的中心 【解析】選D。圖中①是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，②是核孔，③是染色質(zhì)，④是核仁、⑤是核膜。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜相連，使細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密，A正確；核孔是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流的重要通道，B正確；核仁和核糖體的形成有關(guān)，核糖體是形成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，若該細(xì)胞核內(nèi)的④被破壞，該細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成將不能正常進(jìn)行，C正確；細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心和細(xì)胞代謝的控制中心，不是細(xì)胞代謝的中心，D錯(cuò)誤。 2.(5分)閱讀材料： ①分別將已分裂10次和分裂30次的成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核互換，重組成的“老核新質(zhì)”和“新核老質(zhì)”細(xì)胞能分別再分裂20次和40次。 ②鳥類紅細(xì)胞有核，但不能復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，癌細(xì)胞核很活躍，既能復(fù)制也能轉(zhuǎn)錄。現(xiàn)將鳥的紅細(xì)胞核移入去核的癌細(xì)胞中，鳥的紅細(xì)胞核開始復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。 以上實(shí)驗(yàn)不能說明的是 (　　) A.細(xì)胞分裂次數(shù)是由細(xì)胞核中的物質(zhì)決定的 B.細(xì)胞質(zhì)中存在影響細(xì)胞分裂的物質(zhì) C.細(xì)胞分裂是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同控制的 D.只要有適當(dāng)?shù)募?xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核就能表現(xiàn)出全能性 【解析】選D。由材料①可知，將已經(jīng)分裂10次和分裂30次的成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核互換，重組成的“老核新質(zhì)”和“新核老質(zhì)”細(xì)胞能分別再分裂20次和40次，即老核轉(zhuǎn)入新質(zhì)中能分裂20次，新核轉(zhuǎn)入老質(zhì)中能分裂40次，由此可見，細(xì)胞分裂次數(shù)是由細(xì)胞核中的物質(zhì)決定的，A項(xiàng)正確；由材料②中的信息可知，鳥類紅細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中缺乏細(xì)胞分裂所需要的物質(zhì)，癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在細(xì)胞分裂所需要的物質(zhì)，所以，將鳥的紅細(xì)胞核移入去核的癌細(xì)胞中，鳥的紅細(xì)胞核開始復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，即細(xì)胞質(zhì)中存在影響細(xì)胞分裂的物質(zhì)，B項(xiàng)正確；綜合材料①和②可以看出，細(xì)胞分裂是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同控制的，C項(xiàng)正確；材料①和②都只說明細(xì)胞分裂與細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系，并沒有體現(xiàn)細(xì)胞核的全能性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(20分)細(xì)胞中細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的關(guān)系問題曾經(jīng)是細(xì)胞生物學(xué)家們研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。下面是以傘藻為實(shí)驗(yàn)材料所做的幾個(gè)經(jīng)典生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)依據(jù)所提供的材料，回答下列問題： 材料1： 傘藻是單細(xì)胞生物。甲、乙兩種傘藻的帽形不同(如圖)，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__________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)第二次長(zhǎng)出的帽狀體與甲的帽狀體形狀相同，這能說明核、質(zhì)之間的關(guān)系是 _______________________________________________________________。 材料2：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，細(xì)胞分裂與細(xì)胞核、質(zhì)體積的比例有關(guān)，當(dāng)細(xì)胞核的體積與細(xì)胞質(zhì)的體積比值太小時(shí)，細(xì)胞就會(huì)發(fā)生分裂；反之，就不會(huì)發(fā)生分裂。并且還做了如下實(shí)驗(yàn)：在帽狀體已經(jīng)長(zhǎng)出、核將要分裂時(shí)，將帽狀體切去，核的分裂就受到抑制，直到新的帽狀體再生出來，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，進(jìn)一步證明上述假說。 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 【解析】(1)將甲傘藻的A部分與乙傘藻的B部分嫁接在一起，B部分含有少量的原乙傘藻細(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)，因而嫁接后長(zhǎng)成的帽狀體有甲、乙兩種傘藻的蛋白質(zhì)，所以第一次長(zhǎng)出的帽狀體呈中間類型。 (2)切除第一次長(zhǎng)出的帽狀體，第二次長(zhǎng)出的帽狀體與甲相同，說明細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心，即細(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)根據(jù)材料2可知，核質(zhì)比的大小可能會(huì)影響細(xì)胞的分裂。在已有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上可設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即：在帽狀體尚未長(zhǎng)成、核不分裂時(shí)，將幼小帽狀體切去，嫁接上一個(gè)長(zhǎng)成的帽狀體，這個(gè)原不該分裂的核就開始分裂了。 答案：(1)B部分含有少量的原乙傘藻細(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)，因而嫁接后長(zhǎng)成的帽狀體有甲、乙兩種傘藻的蛋白質(zhì)，故呈中間類型 (2)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)在帽狀體尚未長(zhǎng)成、核不分裂時(shí)，將幼小帽狀體切去，嫁接上一個(gè)長(zhǎng)成的帽狀體，這個(gè)原不該分裂的核就開始分裂了