第二单元　细胞的基本结构和物质的运输　课时练3　细胞核的结构和功能（含答案）2024届高三生物一轮复习

课时练3　细胞核的结构和功能

一、单项选择题

1．(2023·江苏南京高三期末)科学家用两种伞藻进行实验，结果如图所示，该实验能够得出的结论是(　　)

A．细胞核和细胞质在结构上没有联系

B．伞帽形态结构的建成取决于细胞核

C．伞帽形态结构的建成与假根有关

D．该实验中缺少对照，不能得出结论

2．为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如表。下列有关叙述正确的是(　　)

A.培养一天后无核部分的存活个数比有核部分存活个数多，说明去除细胞核有利于细胞的生存

B．有核部分的细胞仍存在一定的死亡率是细胞的正常死亡或者实验操作对细胞伤害所致

C．该实验缺乏对照组，实验数据不可靠，需要再准备100个完整细胞统计存活率

D．该实验数据可以说明细胞核是细胞代谢中心

3．用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的一个结构就是细胞核。下列有关说法正确的有(　　)

①光学显微镜下除了能观察到细胞核外，还能观察到液泡、叶绿体、线粒体、染色质等结构

②哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞都没有细胞核

③科学家利用伞藻做嫁接实验和核移植实验的主要目的是证明细胞核控制着细胞代谢

④核膜实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流

A．一项  B．两项  C．三项  D．四项

4．(2023·江苏常州市高三模拟)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，如图是细胞核的结构简图，下列关于细胞核的叙述错误的是(　　)

A．结构①在细胞的不同时期存在不同的形态

B．结构②与核糖体及某种RNA的形成有关

C．结构③仅是大分子物质进出细胞核的通道

D．蛋白质和RNA通过核孔的运输需要消耗能量

5．核孔复合体是核膜上沟通细胞核和细胞质的复杂隧道结构，由多种核孔蛋白构成。下列有关叙述错误的是(　　)

A．核孔复合体只允许大分子物质通过且具有选择性

B．核孔复合体对物质的运输具有双向性且需要消耗能量

C．核孔复合体实现了核质间频繁的物质交换和信息交流

D．唾液腺细胞的核膜上核孔复合体的数量多于腹肌细胞

6．(2023·江苏南通高三期中)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，这是因为细胞核(　　)

A．体积大

B．具有核膜

C．位于细胞中心

D．储存着大量的遗传信息

7．核小体是染色质的结构单位，由DNA和组蛋白形成，每个核小体由146 bp(bp反映核苷酸的个数多少)的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。核小体之间通过50 bp左右的连接DNA相连。下列叙述错误的是(　　)

A．核小体实现了DNA长度的压缩进而有利于DNA的储存

B．染色质螺旋化为染色体时，核小体之间会进一步压缩

C．核小体的组装发生在细胞分裂间期

D．鉴定组蛋白时，双缩脲试剂A液和B液应等量混合

8．(2023·江苏天一中学高三期中)如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图，下列说法正确的是(　　)

A．图中②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，蛋白质和RNA等大分子物质可以自由通过核孔

B．蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多，有利于DNA和RNA进出

C．原核生物和真核生物最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核

D．任何细胞核糖体的形成都与细胞核内的④有关

二、多项选择题

9．亲核蛋白是在细胞核内发挥作用的一类蛋白质，可通过其中的一段特殊氨基酸序列(NLS)与相应的受体蛋白识别，并结合形成转运复合物。在受体蛋白的介导下，转运复合物与核孔结合后进入细胞核，该过程消耗细胞中的ATP。下列说法正确的是(　　)

A．真核细胞的RNA聚合酶中具有NLS氨基酸序列

B．分子大小合适的蛋白质都能通过核孔进入细胞核

C．细胞呼吸抑制剂会影响亲核蛋白的入核转运过程

D．NLS氨基酸序列功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累

10．核纤层是分布于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构。一般认为核纤层为核膜及染色质提供了结构支架，同时其可逆性的磷酸化和去磷酸化可介导核膜的崩解和重建。下列叙述错误的是(　　)

A．结构①是蛋白质、DNA和RNA等大分子进出细胞核的通道

B．结构③是合成rRNA和核糖体蛋白质的场所

C．有丝分裂前期核纤层蛋白去磷酸化可导致核膜消失，染色体出现

D．核膜在a、b、c过程中发生的连续变化依赖其结构特点

11．细胞核在细胞增殖时发生消失与重建。重建细胞核时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终核膜小泡融合形成细胞核，部分过程如图所示。下列相关说法正确的是(　　)

A．细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息转录和翻译的场所

B．膜小泡参与组成生物膜系统，物质通过核膜时均不消耗能量

C．膜小泡聚集在染色体周围可能与膜融合蛋白有关，核膜有4层磷脂分子

D．在有丝分裂末期和减数分裂Ⅱ末期，核膜小泡相互融合形成核膜

12．二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A．核膜的主要成分是磷脂和蛋白质，RagC进出细胞核需经过4层磷脂分子

B．二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响了激活型RagC和无活型RagC的跨核孔运输

C．可用密度梯度离心法将线粒体与其他细胞器分离开来，从而研究线粒体的功能

D．二甲双胍的作用原理可能是抑制线粒体的相关蛋白质的活性

三、非选择题

13．图甲为伞藻细胞模式图的一部分，图乙为伞藻细胞核模式图。请依据所提供的材料，回答下列问题：

(1)图甲中所示结构④的主要成分是______________________，核糖体除了位于⑦所在的位置之外，还可位于________(填序号)上。不符合孟德尔遗传规律的遗传物质存在于图甲的________(填序号)结构中。

(2)图乙细胞核中合成RNA后经过__________(填数字)进入细胞质并与核糖体结合。3所示结构的基本支架是__________________________。

(3)细胞核只存在于伞藻的“假根”中，细胞质主要存在于伞藻的“帽”中，当伞藻的“帽”长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说，细胞分裂与细胞核、细胞质体积的比例有关，当细胞核的体积与细胞质的体积比值太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。请设计一个实验证明上述假说，写出实验思路。

____________________________________________________________________________。

14．核孔复合体主要由核膜、中央栓和核质侧的“核篮”结构组成，如图1所示。请回答下列问题：

(1)细胞质中的物质可通过甲、乙、丙三种方式进入细胞核，这三种方式中属于被动运输的是__________。

(2)下列物质中，大蒜根尖分生区细胞和成熟区细胞都需要运进细胞核的是________(填选项编号)，理由是_____________________________________________________________________。

a．DNA聚合酶   b．RNA聚合酶

c．ATP合成酶   d．组蛋白(染色体成分)

(3)亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核。进核之前，亲核蛋白首先需要与________结合，然后在____________的参与下完成运输。

(4)亲核蛋白一般含有核定位序列(NLS)。为探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部，某同学以非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白为材料进行实验(过程和结果如图2)，得出NLS序列位于亲核蛋白的尾部的结论。

①请评价该同学的实验结论并写出依据：_________________________________________。

②请完善实验设计：_________________________________________________________。若实验结果为__________________，则上述结论成立。

课时练3　细胞核的结构和功能

1．C

2．B　[实验中，虽然培养一天后无核部分的存活个数比有核部分存活个数多，但长时间来看不含细胞核的细胞存活时间短，故不能说明去除细胞核有利于细胞的生存，A错误；该实验设置有核部分作为对照组，100个细胞实验数量较多，实验偶然性小，数据可靠，C错误；该实验数据可以说明细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质才是细胞代谢中心，D错误。]

3．A　[光学显微镜下可观察到的是染色体而非染色质，①错误；真核生物体内的细胞并不一定都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞都没有细胞核，②正确；科学家利用伞藻做嫁接实验和核移植实验的主要目的是证明细胞核控制着细胞遗传，③错误；实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流的结构是核孔，④错误。]

4．C

5．A　[核孔是大分子物质通道，但某些小分子也能通过，核孔复合体的存在，说明核孔具有选择性，蛋白质和RNA可以通过，但DNA不能通过，A错误；核孔复合体对物质的运输具有双向性，表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输，且需要消耗能量，B正确；核孔复合体的数目与细胞代谢有关，核孔复合体越多的细胞，代谢越旺盛，唾液腺细胞能合成和分泌蛋白质，因此唾液腺细胞的核膜上核孔复合体的数量多于腹肌细胞，D正确。]

6．D　[细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，这是因为细胞核是遗传信息库，含有大量的遗传信息，D正确。]

7．D　[由题意可知，核小体是染色质的结构单位，每个核小体由一段DNA缠绕组蛋白八聚体而形成，故核小体实现了DNA长度的压缩进而有利于DNA的储存，A正确；在细胞分裂期，核小体之间会进一步压缩，使染色质螺旋变粗变短形成染色体，B正确；染色体的复制发生在分裂间期，因此核小体的组装发生在细胞分裂间期，C正确；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，要先加双缩脲试剂A液1 mL，摇匀后再加双缩脲试剂B液4滴，D错误。]

8．C　[图中②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，蛋白质和RNA等大分子物质可以通过核孔进出细胞核，但核孔具有选择透过性，蛋白质和RNA等大分子不能自由通过，A错误；核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的重要通道，蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多，有利于RNA等物质的进出，但DNA不能通过核孔，B错误；结构④是核仁，与核糖体的形成有关，原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关，D错误。]

9．ACD　[根据题意，具有特殊氨基酸序列(NLS)的蛋白质分子才能通过核孔进入细胞核，B错误。]

10．ABC　[结构①是核孔，DNA一般不能通过核孔进出细胞核，A错误；结构③核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，但核糖体蛋白质是在核糖体中合成的，B错误；有丝分裂前期核膜崩解，分析图可知，有丝分裂前期核纤层蛋白磷酸化可导致核膜消失，染色体出现，C错误。]

11．CD　[细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息转录的场所，翻译发生在核糖体，A错误；蛋白质、RNA等大分子物质通过核膜需要消耗能量，B错误；膜小泡聚集在染色体周围可能与膜融合蛋白有关，核膜是双层膜，有4层磷脂分子，C正确；在重建细胞核时，膜小泡聚集在单个染色体周围形成核膜小泡，最终融合形成细胞核，因此在有丝分裂末期和减数分裂Ⅱ末期形成的核膜由核膜小泡相互融合而成，D正确。]

12．AC　[由图可知，RagC通过核孔进出细胞核，经过0层磷脂分子，A错误；二甲双胍抑制线粒体的功能，进而直接影响了激活型RagC和无活型RagC的跨核孔运输，最终达到抑制细胞生长的效果，B正确；可用差速离心法将线粒体与其他细胞器分离开来，C错误。]

13．(1)纤维素和果胶　⑧⑨　①②　(2)5　磷脂双分子层　(3)嫁接不同大小的“帽”以改变细胞核与细胞质体积之比，并观察细胞的分裂情况

解析　(1)图甲中④为细胞壁，其基本成分是纤维素和果胶。核糖体分为游离核糖体和附着核糖体，游离核糖体可存在于⑤细胞质基质中，附着核糖体可以附在⑧内质网和⑨细胞核外膜上，所以核糖体除了位于⑦所在的位置之外，还可位于⑧⑨上。①叶绿体和②线粒体为半自主细胞器，自身含有DNA，但不符合孟德尔遗传规律。(2)RNA穿过5核孔离开细胞核，3为核膜，其基本支架是磷脂双分子层。(3)实验中自变量为核质比，故可通过嫁接不同大小的“帽”以改变核质比，并观察细胞的分裂情况，进而据实验结果作出判断。在“帽”尚未长成、核不分裂时，将幼小“帽”切去，嫁接上一个长成的“帽”，这个本不该分裂的核就开始分裂了(观察该嫁接伞藻细胞核的分裂情况)，从而证明了假说的正确。

14．(1)甲、乙　(2)b　这两种细胞都需要RNA聚合酶来催化基因的转录，以满足细胞对蛋白质等物质的需要　(3)受体　中央栓蛋白　(4)①结论不可靠，没有放射性物质标记头部的实验，不能排除NLS位于爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部的可能性　②用放射性物质标记亲核蛋白的头部，显微注射进爪蟾卵母细胞的细胞质　细胞核内无放射性