Question

【題目】核孔復(fù)合體主要由核被膜、中央栓和核質(zhì)側(cè)的“核籃”結(jié)構(gòu)組成，如圖1所示。

(1)細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)可通過甲、乙、丙三種方式進(jìn)入細(xì)胞核，這三種方式中屬于被動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖?/span>_________。

(2)下列物質(zhì)中，大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞和成熟區(qū)細(xì)胞都需要運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核的是________(選填選項(xiàng)前的符號)，理由是_____________。

a.DNA聚合酶 b.RNA聚合酶

c.ATP合成酶 d.組蛋白（染色體成分）

(3)親核蛋白主要通過丙方式進(jìn)入細(xì)胞核。進(jìn)核之前，親核蛋白首先需要與_________結(jié)合，然后在______的參與下完成運(yùn)輸。

(4)親核蛋白一般含有核定位序列（NLS)。為探究NLS位于非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白的頭部還是尾部，某同學(xué)以非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（過程和結(jié)果如圖2),得出NLS序列位于親核蛋白的尾部的結(jié)論。

①評價(jià)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并寫出評價(jià)的依據(jù)______。

②請完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)___________。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為___________，則上述結(jié)論成立。

Answer 1

【答案】 甲、乙 b 這兩種細(xì)胞都需要RNA聚合酶來催化基因的轉(zhuǎn)錄，以滿足細(xì)胞對蛋白質(zhì)等物質(zhì)的需要 受體 中央栓蛋白 結(jié)論不可靠，沒有放射性物質(zhì)標(biāo)記頭部的實(shí)驗(yàn)，不能排除NLS位于爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白的頭部的可能性 用放射性物質(zhì)標(biāo)記親核蛋白的頭部，顯微注射進(jìn)爪蟾卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核內(nèi)無放射性

【解析】【試題分析】

本題以細(xì)胞核為媒介，考查在新的情景下識圖和知識遷移的能力。屬于高起點(diǎn)低落點(diǎn)的試題，題目的落腳點(diǎn)都是平時(shí)所學(xué)的基礎(chǔ)知識。因此，解答此題的關(guān)鍵是要認(rèn)真審題、梳理所學(xué)基礎(chǔ)知識。

1.分析圖1，細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)可通過甲、乙、丙三種方式進(jìn)入細(xì)胞核，根據(jù)圖示下面的注解可知，只有丙方式需要細(xì)胞提供能量，由此可知，甲、乙屬于被動(dòng)運(yùn)輸。通過丙方式運(yùn)輸物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核時(shí)，物質(zhì)進(jìn)入核前，首先需要與受體結(jié)合，然后在中央栓蛋白的參與下完成運(yùn)輸。

2.圖2表示探究NLS位于非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白的頭部還是尾部的實(shí)驗(yàn)圖解。根據(jù)單一變量原則，需要設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，分別顯微注射具放射活性的完整的親核蛋白、具放射活性的親核蛋白的尾部、具放射活性的親核蛋白的頭部。根據(jù)前兩組細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)放射性，最后一組細(xì)胞核內(nèi)無放射性，可得出結(jié)論：NLS序列位于親核蛋白的尾部。

（1）據(jù)圖1分析可知，細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)可通過甲、乙兩種方式進(jìn)入細(xì)胞核不需要消耗能量，而通過丙方式進(jìn)入細(xì)胞核需要細(xì)胞提供能量，由此可推知，這三種方式中

（2）大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞和成熟區(qū)細(xì)胞都需要RNA聚合酶來催化基因的轉(zhuǎn)錄，以滿足細(xì)胞對蛋白質(zhì)等物質(zhì)的需要，所以這兩種細(xì)胞都需要運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核的是b（RNA聚合酶）；根尖分生區(qū)細(xì)胞在有絲分裂間期進(jìn)行染色體的復(fù)制（包括DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成），需要DNA聚合酶催化DNA分子的復(fù)制，需要組蛋白參與形成染色體，而DNA聚合酶和組蛋白都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的，所以根尖分生區(qū)細(xì)胞需要運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核除了b以外，還有a（DNA聚合酶）和d（組蛋白）。但根尖成熟區(qū)細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂，故不需要a、d運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核，a、d項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP合成酶催化ATP的合成，而大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞和成熟區(qū)細(xì)胞都通過呼吸作用合成ATP，即合成ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)，而不是細(xì)胞核，故都不需要將ATP合成酶運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核，故c項(xiàng)錯(cuò)誤。

（3）據(jù)圖可知，通過丙方式運(yùn)輸親核蛋白時(shí)，進(jìn)核之前，親核蛋白首先需要與受體結(jié)合，然后在中央栓蛋白的參與下完成運(yùn)輸。

（4）①該同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)沒有放射性物質(zhì)標(biāo)記頭部的實(shí)驗(yàn)，不能排除NLS位于爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白的頭部的可能性，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論不可靠。

②為得到可靠的結(jié)論，可增加一組實(shí)驗(yàn)：用放射性物質(zhì)標(biāo)記親核蛋白的頭部，顯微注射進(jìn)爪蟾卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)；若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為細(xì)胞核內(nèi)無放射性，則上述結(jié)論成立。