Question

【題目】核孔復合體主要由核被膜、中央栓和核質側的“核籃”結構組成，如圖1所示。

(1)細胞質中的物質可通過甲、乙、丙三種方式進入細胞核，這三種方式中屬于被動運輸的是_________。

(2)下列物質中，大蒜根尖分生區細胞和成熟區細胞都需要運進細胞核的是________(選填選項前的符號)，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入細胞核。進核之前，親核蛋白首先需要與_________結合，然后在______的參與下完成運輸。

(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胞親核蛋白的頭部還是尾部，某同學以非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白為材料進行實驗（過程和結果如圖2),得出NLS序列位于親核蛋白的尾部的結論。

①評價該同學的實驗結論并寫出評價的依據______。

②請完善實驗設計___________。若實驗結果為___________，則上述結論成立。

Answer 1

【答案】 甲、乙 b 這兩種細胞都需要RNA聚合酶來催化基因的轉錄，以滿足細胞對蛋白質等物質的需要 受體 中央栓蛋白 結論不可靠，沒有放射性物質標記頭部的實驗，不能排除NLS位于爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部的可能性 用放射性物質標記親核蛋白的頭部，顯微注射進爪蟾卵母細胞的細胞質 細胞核內無放射性

【解析】【試題分析】

本題以細胞核為媒介，考查在新的情景下識圖和知識遷移的能力。屬于高起點低落點的試題，題目的落腳點都是平時所學的基礎知識。因此，解答此題的關鍵是要認真審題、梳理所學基礎知識。

1.分析圖1，細胞質中的物質可通過甲、乙、丙三種方式進入細胞核，根據圖示下面的注解可知，只有丙方式需要細胞提供能量，由此可知，甲、乙屬于被動運輸。通過丙方式運輸物質進入細胞核時，物質進入核前，首先需要與受體結合，然后在中央栓蛋白的參與下完成運輸。

2.圖2表示探究NLS位于非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部還是尾部的實驗圖解。根據單一變量原則，需要設置三組實驗，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。根據前兩組細胞核內出現放射性，最后一組細胞核內無放射性，可得出結論：NLS序列位于親核蛋白的尾部。

（1）據圖1分析可知，細胞質中的物質可通過甲、乙兩種方式進入細胞核不需要消耗能量，而通過丙方式進入細胞核需要細胞提供能量，由此可推知，這三種方式中

（2）大蒜根尖分生區細胞和成熟區細胞都需要RNA聚合酶來催化基因的轉錄，以滿足細胞對蛋白質等物質的需要，所以這兩種細胞都需要運進細胞核的是b（RNA聚合酶）；根尖分生區細胞在有絲分裂間期進行染色體的復制（包括DNA分子的復制和有關蛋白質的合成），需要DNA聚合酶催化DNA分子的復制，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胞質中合成的，所以根尖分生區細胞需要運進細胞核除了b以外，還有a（DNA聚合酶）和d（組蛋白）。但根尖成熟區細胞不進行有絲分裂，故不需要a、d運進細胞核，a、d項錯誤；ATP合成酶催化ATP的合成，而大蒜根尖分生區細胞和成熟區細胞都通過呼吸作用合成ATP，即合成ATP的場所是細胞質，而不是細胞核，故都不需要將ATP合成酶運進細胞核，故c項錯誤。

（3）據圖可知，通過丙方式運輸親核蛋白時，進核之前，親核蛋白首先需要與受體結合，然后在中央栓蛋白的參與下完成運輸。

（4）①該同學所做的實驗沒有放射性物質標記頭部的實驗，不能排除NLS位于爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部的可能性，所以實驗結論不可靠。

②為得到可靠的結論，可增加一組實驗：用放射性物質標記親核蛋白的頭部，顯微注射進爪蟾卵母細胞的細胞質；若實驗結果為細胞核內無放射性，則上述結論成立。