Question

【题目】核孔复合体主要由核被膜、中央栓和核质侧的“核篮”结构组成，如图1所示。

(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________(选填选项前的符号)，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评价该同学的实验结论并写出评价的依据______。

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

Answer 1

【答案】 甲、乙 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 受体 中央栓蛋白 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 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

【解析】【试题分析】

本题以细胞核为媒介，考查在新的情景下识图和知识迁移的能力。属于高起点低落点的试题，题目的落脚点都是平时所学的基础知识。因此，解答此题的关键是要认真审题、梳理所学基础知识。

1.分析图1，细胞质中的物质可通过甲、乙、丙三种方式进入细胞核，根据图示下面的注解可知，只有丙方式需要细胞提供能量，由此可知，甲、乙属于被动运输。通过丙方式运输物质进入细胞核时，物质进入核前，首先需要与受体结合，然后在中央栓蛋白的参与下完成运输。

2.图2表示探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部的实验图解。根据单一变量原则，需要设置三组实验，分别显微注射具放射活性的完整的亲核蛋白、具放射活性的亲核蛋白的尾部、具放射活性的亲核蛋白的头部。根据前两组细胞核内出现放射性，最后一组细胞核内无放射性，可得出结论：NLS序列位于亲核蛋白的尾部。

（1）据图1分析可知，细胞质中的物质可通过甲、乙两种方式进入细胞核不需要消耗能量，而通过丙方式进入细胞核需要细胞提供能量，由此可推知，这三种方式中

（2）大蒜根尖分生区细胞和成熟区细胞都需要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，所以这两种细胞都需要运进细胞核的是b（RNA聚合酶）；根尖分生区细胞在有丝分裂间期进行染色体的复制（包括DNA分子的复制和有关蛋白质的合成），需要DNA聚合酶催化DNA分子的复制，需要组蛋白参与形成染色体，而DNA聚合酶和组蛋白都是在细胞质中合成的，所以根尖分生区细胞需要运进细胞核除了b以外，还有a（DNA聚合酶）和d（组蛋白）。但根尖成熟区细胞不进行有丝分裂，故不需要a、d运进细胞核，a、d项错误；ATP合成酶催化ATP的合成，而大蒜根尖分生区细胞和成熟区细胞都通过呼吸作用合成ATP，即合成ATP的场所是细胞质，而不是细胞核，故都不需要将ATP合成酶运进细胞核，故c项错误。

（3）据图可知，通过丙方式运输亲核蛋白时，进核之前，亲核蛋白首先需要与受体结合，然后在中央栓蛋白的参与下完成运输。

（4）①该同学所做的实验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，所以实验结论不可靠。

②为得到可靠的结论，可增加一组实验：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；若实验结果为细胞核内无放射性，则上述结论成立。