考点09 细胞核的结构与功能—系统的边界-备战2021年高考生物一轮复习考点一遍过 学案

考点09  细胞核的结构与功能高考频度：★★★☆☆     难易程度：★★★☆☆1．结构2．功能考向一  利用模型分析细胞核的结构1．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是A．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态B．②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所C．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质D．蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量【答案】B【解析】①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同形态，间期和末期以染色质形式存在，前期、中期和后期以染色体形式存在，A项正确；②是核仁，与某种RNA和核糖体的形成有关，但不是合成mRNA和蛋白质的场所，B项错误；③是核膜，在细胞周期中发生周期性变化，前期消失，末期重现，其主要成分是磷脂和蛋白质，C项正确；蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞具有选择性，同时需要消耗能量，D项正确。易错警示关于细胞核结构的5个易错点（1）核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。（2）核膜和核孔都具有选择透过性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。（3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。（4）核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。（5）染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。2.如图是细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列叙述错误的是(　　)A．蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的疏水性B．如膜蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是某激素的受体C．如蛋白B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗ATPD．如蛋白C具有催化功能，其活性的高低受温度的影响，因为高温可以破坏肽键【答案】D 【解析】因为磷脂双分子层内部是疏水性的，所以A与B两种蛋白的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，这样才能与脂双层牢固结合，A正确；若膜蛋白A具有信息传递功能，则可能是某激素的受体，B正确；物质进出细胞需要载体协助的有协助扩散和主动运输，后者消耗ATP，C正确；具有催化功能的蛋白质是酶，高温破坏酶的空间结构，使酶变性失活，但不破坏肽键，D错误。考向二  细胞核功能的实验探究3.以动物的受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是(　　)A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C．该实验可以证明细胞核的功能D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动【答案】D【解析】实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性，A项错误；实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，B项错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，C项错误，D项正确。4．核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是A．亲核蛋白进入细胞核由头部决定B．亲核蛋白进入细胞核不需要载体C．亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D．亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同【答案】C【解析】图示可见放射性的亲核蛋白能从细胞质通过核孔进入细胞核中，放射性的尾部也能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性的头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，可见亲核蛋白进入细胞核是由放射性的尾部决定的，A项错误；亲核蛋白需与特定的载体结合后才能通过核孔进入细胞核，消耗能量，方式类似主动运输，B项错误，C项正确；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，需要载体蛋白协助，不消耗能量，D项错误。1.下列过程未体现生物膜信息传递功能的是(　　)A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩2.下列有关高等植物细胞细胞壁的叙述，正确的是(　　)A．细胞壁是系统的边界，可控制物质进出细胞B．纤维素酶既能去除植物细胞的细胞壁，又不损伤其内部结构C．少量失水的成熟植物细胞未见质壁分离，说明该细胞已失去活性D．在植物细胞有丝分裂末期，赤道板向四周扩展形成新的细胞壁3.糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下面是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图，据图判断下列有关叙述错误的是(　　)A．糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的B．红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序C．糖脂和糖蛋白都具有识别作用D．糖脂位于细胞膜内表面4.下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是(　　)A．细胞膜上的载体蛋白具有传递信息的功能B．细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的C．细胞膜上蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度D．胰岛素的靶细胞膜上缺乏胰岛素受体会引起血糖浓度升高5.下列关于细胞的信息分子以及细胞间信息交流的叙述，正确的是(　　)A．信息分子直接参与靶细胞和靶器官内多种生命活动B．植物细胞间的信息交流都需要依赖膜表面的受体才能实现C．肾上腺素、胰岛素可作为信息分子，其化学本质均为蛋白质D．精子和卵细胞之间的识别和结合是通过直接接触实现的6.下列有关生物膜中膜蛋白的叙述，错误的是(　　)A．膜上载体蛋白和受体蛋白均具有特异性B．载体蛋白和通道蛋白在跨膜运输物质时均消耗ATPC．线粒体内膜比外膜中蛋白质种类和数量都多D．膜蛋白的产生可能需要内质网、高尔基体、细胞膜的参与7．下列有关细胞核的叙述，正确的是A．细胞核中的mRNA、tRNA和rRNA都是复制形成的
B．同一个体的体细胞的细胞核中遗传信息一般相同
C．染色体蛋白和核糖体蛋白都能两次穿过核孔D．衰老的细胞，核体积增大，染色质收缩成染色体8．科学家在单细胞伞藻幼体嫁接的实验中，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C．欲证明细胞核的功能，需进一步进行实验D．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心9．有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”，其主要原因是A．核膜含4层磷脂分子B．核孔对物质进出核具有选择性
C．核仁与rRNA的合成有关D．染色质中含遗传物质DNA10．下列有关染色体和染色质的说法，正确的是A．线粒体和叶绿体中均含有少量的染色质
B．染色体在解旋酶的作用下变为细丝状的染色质
C．在盐酸的作用下染色质中DNA可与蛋白质分开D．染色体可被龙胆紫溶液染成深色而染色质不能11．下图表示细胞核的结构及部分细胞器，下列说法正确的是A．②具有选择透过性，而①具有全透性
B．③中含有由RNA和蛋白质构成的染色质
C．④是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所D．抗体的形成离不开⑤和⑥12．心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。下列说法不正确的是A．RNA在细胞核内合成，运出细胞核发挥作用与核孔复合物有关
B．房颤可能与核质间的信息交流异常有关
C．人体成熟的红细胞中核孔复合物数量很少，因此红细胞代谢较弱D．核孔复合物具有选择性13．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是A．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密B．图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流C．若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心14．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，下列相关叙述正确的是A．真核细胞通常只有一个细胞核，但也有多核细胞和无核细胞
B．光学显微镜下观察可见细胞核内有核仁和染色体
C．染色体作为遗传物质的主要载体，主要分布在细胞核，少量分布于细胞质D．无丝分裂过程中核膜、核仁会发生周期性的消失与重现15．以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D．该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统16．细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)进行探究：①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；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。下列叙述中不正确的是A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组
C．实验②中，a部分的操作与实验①中的a部分形成对照D．实验说明细胞的寿命与细胞核有关17．伞藻是一种长6~7 cm的大型单细胞藻类，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核位于假根中。德国藻类学家黑默林曾用具有伞形帽（甲）和菊花形帽（乙）的两种伞藻做了下面的实验。已知RNA降解是涉及到基因表达的一个重要环节，细胞中mRNA不稳定，其更新率非常高。试分析回答：（1）根据上述实验现象可得出的结论是：伞藻伞帽形态的构建主要与_____________（填细胞结构）有关。（2）有科研人员重复上述实验，发现培养后第一次长出的伞帽帽型呈“中间类型”（伞帽帽型部分呈伞形，部分呈菊花型），请解释说明原因：_____________。若切除这一“中间类型”的伞帽，培养后第二次长出的伞帽帽型与基部假根对应，试从分子水平解释其原因：_____________。18.（2019全国卷III·2）下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是(　　)A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D．细胞核内遗传物质的合成需要能量19.(2017·全国卷Ⅰ)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于(　　)A．血液运输，突触传递B．淋巴运输，突触传递C．淋巴运输，胞间连丝传递D．血液运输，细胞间直接接触20.(2016·全国卷Ⅲ)下列有关细胞膜的叙述，正确的是(　　)A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的1.【答案】A【解析】洋葱表皮细胞在较高浓度的蔗糖溶液中渗透失水而发生质壁分离，体现了生物膜控制物质进出的功能，未体现生物膜信息传递功能。2.【答案】B【解析】高等植物细胞的细胞壁是全透性的，不是系统的边界，细胞膜是系统的边界，可控制物质进出细胞，A错误；高等植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶可催化纤维素水解，进而去除植物细胞的细胞壁，且不损伤其内部结构，B正确；少量失水的成熟植物细胞未见质壁分离，可能是因为细胞壁与原生质层都有一定的伸缩性，细胞壁与原生质层同步收缩，不能说明该细胞已失去活性，C错误；在植物细胞有丝分裂末期，细胞板向四周扩展形成新的细胞壁，D错误。3.【答案】D【解析】由图可知，决定ABO血型的物质为糖脂中的糖的种类和排列顺序；糖脂具有识别作用，应位于细胞膜的外表面。4.【答案】A【解析】细胞膜上的载体蛋白具有控制物质进出的功能，A错误；细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，如细菌、病毒等有害的物质也可以进入细胞，B正确；细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂，C正确；胰岛素的靶细胞膜上缺乏胰岛素受体会引起血糖浓度升高，D正确。5.【答案】D【解析】信息分子调节靶细胞和靶器官内的生命活动，并不直接参与生命活动，A错误；植物细胞间的信息交流主要是通过胞间连丝来实现的，B错误；肾上腺素的化学本质是氨基酸衍生物，胰岛素的化学本质是蛋白质，C错误；精子和卵细胞之间的识别和结合是通过直接接触实现的，D正确。6.【答案】B【解析】载体蛋白与运输的物质之间，以及信号分子与受体蛋白之间均能特异性识别，故膜上载体蛋白和受体蛋白均具有特异性，A正确；通道蛋白进行的跨膜运输是协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，内膜上含有氧呼吸酶，所以线粒体内膜比外膜功能复杂，其中蛋白质的种类和数量都多，C正确；膜蛋白在核糖体上合成，经过内质网和高尔基体的加工，高尔基体分泌的具膜小泡与细胞膜融合，使蛋白质分布到细胞膜上，D正确。7．【答案】B【解析】细胞核中的mRNA、tRNA和rRNA都是遗传信息转录形成的，A错误；同一个体的体细胞都是由同一受精卵经分裂、分化而来，所以其细胞核中遗传信息一般相同，B正确；染色体蛋白是在细胞质中合成进入细胞核内组装形成染色质，只有一次穿过核孔，C错误；衰老的细胞，核体积增大，染色质固缩，但没有螺旋变粗成染色体，D错误。8．【答案】D【解析】细胞核比喻为细胞的“大脑”，是因为细胞核中的DNA控制着细胞的代谢和遗传，D正确。核膜的组成、核孔的功能、核仁的作用都不能说明细胞核是细胞的“大脑”，ABC错误。9.【答案】C【试题解析】假根中既有细胞核，也有细胞质，该实验不能排除细胞质的影响。应该进一步进行伞藻核移植实验，可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。10．【答案】C【解析】线粒体和叶绿体中DNA并未与蛋白质结合形成染色质，A错误。解旋酶作用于DNA中的氢键，染色体在分裂前期，解螺旋变为细丝状的染色质，B错误。在盐酸的作用下染色质中DNA可与蛋白质分开，C正确。染色体、染色质均可被龙胆紫溶液染成深色，D错误。11．【答案】D【解析】②是核膜，①是核孔，二者均具有选择透过性，A错误；③中含有由DNA和蛋白质构成的染色质，B错误；④是核仁，与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，C错误；⑤和⑥分别表示内质网和核糖体，抗体属于分泌蛋白，在核糖体中合成后，需要内质网的加工和高尔基体的进一步修饰加工后才具有生物活性，D正确。12．【答案】C【解析】核孔可以选择性的控制RNA、蛋白质等物质的进出，A项、D项正确；房颤致病机制是核孔复合物的运输障碍，核孔复合物的运输障碍会导致核质间的信息交流异常，B项正确；人体成熟的红细胞没有细胞核，C项错误。13．【答案】D【解析】图中①表示内质网，⑤表示核膜，①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密，A项正确；图中②为核孔，通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B项正确；④表示核仁，与核糖体的形成有关，若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行，C项正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，D项错误。14．【答案】A【解析】真核细胞通常只有一个细胞核，但也有多核细胞（如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核）和无核细胞（如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核），A正确；电子显微镜下观察可见细胞核内有核仁和染色质，B错误；染色体作为遗传物质的主要载体，是细胞核的结构之一，C错误；有丝分裂过程中核膜、核仁会发生周期性的消失与重现，D错误。15．【答案】D【解析】实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性，A错误；实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，B错误；该实验说明了细胞质和细胞核都不能单独成活，细胞只有保持细胞结构的完整性才能正常进行各项生命活动，C错误；该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统，D正确。16．【答案】D【解析】有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A项正确；实验①中，a部分相当于去核，属于实验组，b部分即为对照组，B项正确；实验②中，a部分植入核，与实验①中的a部分形成前后自身对照，C项正确；整个实验并没有涉及细胞的寿命，不能证明细胞核与细胞寿命的关系，D项错误。17．【答案】（1）细胞核（2）伞柄中存在原来的mRNA（和蛋白质）和假根细胞核中新合成的mRNA（和蛋白质），共同参与了伞帽形态的构建    伞柄中残留的原mRNA（和蛋白质）已经降解，仅由假根细胞核中新合成的mRNA（和蛋白质）参与了伞帽形态的构建【解析】（1）本实验将甲种伞藻的柄嫁接到乙种伞藻的假根上，将乙种伞藻的柄嫁接到甲种伞藻的假根上，结果前者出现菊花形帽，后者出现伞形帽。由于细胞核位于假根中，说明伞藻伞帽形态的构建主要与细胞核有关。（2）重复上述实验，发现培养后第一次长出的伞帽帽型呈“中间类型”（伞帽帽型部分呈伞形，部分呈菊花型），而嫁接实验是发生在伞柄与假根之间，因此说明伞柄中存在原来的mRNA（和蛋白质）和假根细胞核中新合成的mRNA（和蛋白质），共同参与了伞帽形态的构建。若切除这一“中间类型”的伞帽，培养后第二次长出的伞帽帽型与基部假根对应，由于RNA降解是涉及到基因表达的一个重要环节，细胞中mRNA不稳定，其更新率非常高。则原因是伞柄中残留的原mRNA（和蛋白质）已经降解，仅由假根细胞核中新合成的mRNA（和蛋白质）参与了伞帽形态的构建。18.【答案】B【解析】真核细胞中只有细胞核中有染色质，A正确；真核细胞中，转录主要发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，B错误；细胞核中的染色质上含有遗传物质DNA，因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；细胞核中的遗传物质是DNA，其通过DNA复制合成子代DNA，该过程需要消耗能量，D正确。故选B。19【答案】D【解析】雌激素由卵巢细胞分泌后，随血液运输到达全身各处，作用于乳腺细胞的受体，将信息传递给乳腺细胞；而精子进入卵细胞的过程要经历精子和卵细胞之间的识别和结合，精子通过与卵细胞的直接接触将信息传递给卵细胞。20.【答案】C【解析】细胞膜两侧的离子浓度差主要是通过主动运输实现的，而自由扩散的结果是使膜两侧的浓度差减小。蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜、线粒体膜和核膜的功能各不相同的原因是它们所含有的蛋白质种类和数量不同。分泌蛋白分泌到细胞外涉及内质网和高尔基体参与的囊泡转运过程以及囊泡与细胞膜的融合过程等，这些过程都与膜脂的流动性有关。膜中的磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，不含胆固醇。