2026届高考生物一轮基础复习训练
7 细胞核的结构和功能
一、单项选择题
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
(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( )
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
(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
(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
(2025·湖南名校联考摸底)细胞膜是系统的边界,细胞核是遗传和代谢的控制中心。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜和其他生物膜一样,基本支架都是磷脂双分子层
B. 细胞膜中所有分子都是运动的,所以细胞膜具有流动性
C. 真核细胞的遗传物质主要分布在细胞核中的染色体上
D. 细胞核中核仁的体积和核孔的数量会发生变化
(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(),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. 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. 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
(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
(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、、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
(2025·江苏南京高三期末)以动物受精卵为实验材料进行以下实验,下列有关图中的分析正确的是( )
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
(2023·山东高考)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核转录形成的与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A. 原核细胞无核仁,不能合成
B. 真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C. 上3个相邻的碱基构成一个密码子
D. 细胞在有丝分裂各时期都进行核的转录
拟南芥蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多分布于( )
A. 细胞核
B. 细胞质
C. 高尔基体
D. 细胞膜
(2025·福建福州校考)下列有关模型建构的叙述,正确的是( )
A. 利用废旧物品制作生物膜模型属于建构数学模型
B. 在制作细胞模型时,科学性、准确性应该是第一位的
C. 沃森和克里克制作的双螺旋结构模型属于概念模型
D. 生物学上常用到的模型形式包括物理模型、概念模型、化学模型等
(2025·广东汕头调研)科学家用黑白两种美西螈做实验,将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。植入核的卵细胞发育成为黑色美西螈。下列相关叙述错误的是( )
A. 该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的
B. 为使实验结论更加准确,应再增加一组对照实验
C. 该实验没说明生命活动离不开细胞结构的完整性
D. 白色美西螈的细胞质在肤色形成中也发挥一定作用
(2025·湖北武汉检测)真核细胞的核膜上穿插了核孔复合体,核孔复合体的直径一般为120~150 nm。亲核蛋白中存在的核输入信号能够被“定位”于细胞核内,核孔复合体上存在的受体可识别入核信号以协助完成主动运输。下列叙述正确的是( )
A. 真核细胞的核膜是单层膜
B. 亲核蛋白一般在细胞核才开始发挥功能
C. 核外蛋白有了核输入信号和能量供应,即可进入细胞核内
D. 核膜将核内、核外分隔开,使所有基因的表达在时空上不同步
(2025·湖南长郡中学调研)如图为某细胞的部分结构示意图,当RNA经过核孔运出细胞核时,需要核孔蛋白协助且消耗能量。下列有关叙述错误的是( )
A.2是一种双层膜结构的细胞器,在动植物细胞中普遍存在
B.2与核膜直接相连,其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体
C.RNA通过核孔的运输特点与主动运输有相似之处
D.基因A表达过程中需要的RNA聚合酶通过核孔从细胞质运入细胞核
二、多项选择题
(2024·辽宁二模,不定项)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、均为相关蛋白质(、分别类似于、)。下列相关叙述不正确的是( )
A. 呼吸酶和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亚基与的结合与分离过程中只发生了去磷酸化
三、非选择题
(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。
(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,无活性只能由细胞质进入细胞核,激活型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________。
注:条带越宽表示基因表达量越高。
18.(2025·河南名校联盟)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。 。
一、单项选择题
答案:C
解析:蝾螈受精卵横缢实验表明细胞核控制细胞分裂和发育,伞藻核移植实验表明细胞核控制生物性状(伞帽形状),综合说明细胞核控制细胞的代谢和遗传(C正确);能量转换与叶绿体、线粒体相关(A错误);合成蛋白质的场所是核糖体(B错误);合成脂肪与细胞核无直接关联(D错误)。
答案:C
解析:
伞藻为大型单细胞生物,结构简单(仅“帽”、柄、假根),易操作(A正确);
实验目的是研究伞藻帽形是否由细胞核决定,假设可设为“伞藻的帽形由细胞核决定”(B正确);
图示实验为嫁接实验,仅能说明帽形与假根有关,但假根含细胞核和细胞质,无法排除细胞质的影响,需补充核移植实验才能得出结论(C错误);
实验中不同嫁接组合形成相互对照(D正确)。
答案:C
解析:
变形虫(甲)的核膜被放射性标记,移植到去核变形虫(乙)后,子代细胞的核膜均含放射性,说明亲代核膜参与子代核膜的建立(C正确);
实验未探究核膜的磷脂分子层数(A错误);
变形虫为原生动物,分裂方式为有丝分裂,核膜崩解后重建,而非缢裂(B错误);
实验未体现细胞核对代谢和遗传的控制作用(D错误)。
答案:D
解析:
染色质易被碱性染料(如醋酸洋红液)染色(A错误);
一个细胞通常只有一个核基质(B错误);
核基质与细胞质基质的物质交换可通过核孔(大分子)和核膜(小分子)进行(C错误);
核骨架由蛋白质纤维组成,对细胞核起支持作用(D正确)。
答案:B
解析:
生物膜的基本支架均为磷脂双分子层(A正确);
细胞膜中的磷脂分子可运动,大多数蛋白质分子也能运动,但并非所有分子都能运动(如锚定蛋白流动性低),因此细胞膜具有流动性(B错误);
真核细胞的遗传物质()主要分布在细胞核的染色体上(C正确);
细胞代谢旺盛时,核仁体积增大、核孔数量增多(D正确)。
答案:C
解析:
核纤层维持细胞核轮廓,细胞分裂时核膜崩解与核纤层蛋白磷酸化有关,推测其与核膜重建也相关(A正确);
输出障碍会影响蛋白质合成,可能引发疾病(B正确);
高等植物成熟筛管细胞无细胞核,因此无核孔复合体(C错误);
核定位序列()可与核孔复合体的受体结合,引导蛋白质入核(D正确)。
答案:B
解析:
核膜外膜可与内质网膜相连,且附着核糖体(A正确);
蓝细菌为原核生物,无核膜和核孔复合体(B错误);
蛋白质磷酸化和去磷酸化会改变其空间结构(C正确);
减数分裂过程中核膜会经历崩解和重建,依赖核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化(D正确)。
答案:D
解析:
哺乳动物成熟红细胞无细胞核,因此无核仁(A错误);
细胞的遗传信息主要储存在染色体的中,核仁中的仅与核糖体合成相关(B错误);
蛋白质合成场所是核糖体,核仁中的蛋白质在细胞质核糖体合成后进入核仁(C正确);
胰腺细胞分泌功能旺盛,核糖体数量多,核仁与核糖体合成相关,因此核仁比肌细胞大(D正确)。
答案:D
解析:
实验①(去质留核)和②(去核留质)均死亡,实验③(核质重组)存活,说明细胞只有保持结构完整才能进行正常生命活动,支持“细胞是最基本的生命系统”(D正确);
①和③对比说明细胞质对细胞核的重要性,②和③对比说明细胞核对细胞质的重要性(A、B、C错误)。
答案:B
解析:
原核细胞无核仁,但可合成(核糖体的组成成分,A错误);
真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成(B正确);
密码子位于上,而非(C错误);
有丝分裂前期核膜解体,核转录停止(D错误)。
答案:A
解析:蛋白协助从细胞核转移到细胞质,若该蛋白功能缺失,无法正常运出细胞核,因此更多会分布于细胞核(A正确)。
答案:B
解析:
利用废旧物品制作生物膜模型属于物理模型(A错误);
细胞模型制作中,科学性和准确性是首要原则(B正确);
沃森和克里克的双螺旋结构模型属于物理模型(C错误);
生物学模型包括物理模型、概念模型、数学模型,无化学模型(D错误)。
答案:D
解析:
黑色美西螈细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中,发育为黑色美西螈,说明肤色由细胞核控制(A正确);
对照实验可排除细胞质干扰(如白色美西螈细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞),使结论更准确(B正确);
实验仅体现细胞核的作用,未涉及细胞结构完整性(C正确);
实验中白色美西螈的细胞质未影响肤色,无法说明其发挥作用(D错误)。
答案:B
解析:
真核细胞的核膜是双层膜(A错误);
亲核蛋白在细胞质合成,进入细胞核后发挥功能(B正确);
亲核蛋白入核需核输入信号、核孔受体识别和能量,仅具备信号和能量不足(C错误);
核膜使核内转录和细胞质翻译在时空上分隔,但并非所有基因表达都不同步(如原核生物无核膜,转录和翻译同步,D错误)。
答案:A
解析:
图中2为内质网,是单层膜细胞器(A错误);
内质网与核膜直接相连,粗面内质网附着核糖体,参与分泌蛋白合成(B正确);
通过核孔需核孔蛋白协助且消耗能量,与主动运输特点相似(C正确);
聚合酶在细胞质合成,通过核孔进入细胞核参与基因表达(D正确)。
二、多项选择题
答案:ABC
解析:
呼吸酶和合酶为胞内蛋白,在细胞质发挥作用,不属于亲核蛋白(A错误);
核输入受体α亚基先与亲核蛋白结合,再与β亚基结合(B错误);
胞质纤维与核输入受体β亚基结合(C错误);
与β亚基结合后,水解为,发生去磷酸化(D正确)。
三、非选择题
答案
(1)蛋白质和磷脂;4;差速离心
(2)选择
(3)细胞内生成减少;;;抑制
(4)二甲双胍通过促进基因的表达来抑制胰腺癌细胞的增殖
解析
(1)核膜和线粒体膜均为生物膜,主要成分是蛋白质和磷脂;核膜为双层膜(4层磷脂分子),线粒体膜也为双层膜(4层磷脂分子);分离细胞器常用差速离心法。
(2)无活性和激活型的运输方向不同,体现核孔的选择透过性。
(3)二甲双胍抑制线粒体功能,导致生成减少;跨核孔运输依赖能量,减少会影响其运输;激活型进入细胞质后激活,若运输受阻,激活作用减弱;图中抑制细胞生长,因此“?”处应为抑制(抑制,解除对细胞生长的抑制)。
(4)图2显示二甲双胍抑制胰腺癌细胞增殖,图3显示其促进基因表达,推测二甲双胍通过促进基因表达抑制癌细胞增殖。
答案
(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
图甲中④为植物细胞壁,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)为半自主性细胞器,自身含有DNA,但不符合孟德尔遗传规律。
(2)RNA经过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。