資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
高中生物一輪復習學案
第4講 細胞膜和細胞核
考點一　細胞膜的結構與功能
1．細胞膜的制備
2．細胞膜的成分
3．細胞膜的三大功能
4．生物膜結構的探索歷程(連線)
5．流動鑲嵌模型的基本內容
(1)結構模型
(2)結構特點
[基礎診斷]
1．癌細胞膜的成分發生改變，有的產生甲胎蛋白、癌胚抗原等物質。(必修1　P41與生活的聯系)(√)
2．動植物細胞膜上的脂質主要是磷脂和膽固醇。(必修1　P41正文)(×)
3．高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，可進行信息交流。(必修1　P42圖3－2)(√)
4．磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸組成的生物大分子。(必修1　P66思考與討論)(×)
5．糖蛋白分布于細胞膜的內側和外側。(必修1　P68圖4－6)(×)
[深度拓展]
1．(必修1　P41相關信息) ( http: / / www.21cnjy.com )哺乳動物成熟紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器，從進化角度分析，這種變化的意義是____________________________________________________
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有人說哺乳動物成熟紅細胞不容易被病毒感染，你認為可能的理由是__________
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提示：在發育成熟過程中，哺乳動物紅細胞的 ( http: / / www.21cnjy.com )核逐漸退化，并從細胞中排出，為能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間　病毒在活細胞內寄生，需要宿主細胞提供能量、原料等，但哺乳動物成熟紅細胞的細胞核和細胞器已經消失解體，不能滿足病毒增殖需要
2．(必修1　P43拓展題2) ( http: / / www.21cnjy.com )“染色排除法”是鑒別死細胞和活細胞的常用方法，該方法的原理是________________________________________________________________________
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提示：活細胞的細胞膜能控制物質進出細 ( http: / / www.21cnjy.com )胞，臺盼藍不是細胞需要的物質，不能通過細胞膜進入細胞，故活細胞不能被染色，而死亡動物細胞的細胞膜不具有控制物質進出細胞的功能，所以臺盼藍染色劑進入死細胞內，使其被染色【來源：21·世紀·教育·網】
3．(必修1　P65)將人的肝細胞中的磷脂全部提取并鋪成單層分子，其面積是肝細胞表面積的2倍嗎？為什么？21*cnjy*com
提示：大大超過2倍，肝細胞具有多種具膜的細胞器。
　　
1．從三個角度理解細胞膜結構與功能的統一性
2．四種常考的“膜蛋白”及其功能
eq \a\vs4\al(圍繞細胞膜的物質組成，考查理解能力)
1．(2022·衡水模擬)下列有關生物膜蛋白的敘述，正確的是(　　)
A．葉綠體內膜和基粒上分布有催化ATP合成的酶
B．線粒體外膜上葡萄糖載體蛋白含量較內膜低
C．肌肉細胞細胞膜上分布有與神經遞質或激素等信息分子結合的受體蛋白
D．一個神經元上只分布有一種與神經遞質結合的受體蛋白
C　[光反應產生ATP，場所是基粒的類囊 ( http: / / www.21cnjy.com )體薄膜，故葉綠體基粒上分布有催化ATP合成的酶，內膜沒有，A錯誤；在有氧條件下，葡萄糖在細胞質基質分解為丙酮酸，才能進線粒體，線粒體的膜上沒有分解丙酮酸的酶，B錯誤；激素能接受神經遞質和激素的調節，故肌肉細胞細胞膜上分布有與神經遞質或激素等信息分子結合的受體蛋白，C正確；一個神經元上可以分布有一種或多種與神經遞質結合的受體蛋白，能接受一種或者多種神經遞質的調節，D錯誤。]2-1-c-n-j-y
2．科學家對哺乳動物紅細胞膜上不同種類的磷 ( http: / / www.21cnjy.com )脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)進行了研究，分析結果如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)【出處：21教育名師】
A．組成細胞膜的磷脂分子在膜兩側的分布是不對稱的
B．不同種類的磷脂在膜上的分布情況有差異，這可能與細胞膜的功能有密切關系
C．A側的脂質，有的可能連接著多糖分子
D．水分子通過細胞膜，只與脂質分子有關，與蛋白質無關
D　[由題圖可知，不同脂 ( http: / / www.21cnjy.com )質在細胞膜外側和內側的含量不同，A正確；結構與功能相適應，不同種類的磷脂在膜上的分布情況有差異，這可能與細胞膜的功能有密切關系，B正確；A側是細胞膜外側，有的脂質與多糖相連形成糖脂，C正確；水分子通過細胞膜，如果通過水通道完成，則與蛋白質有關，D錯誤。]【版權所有：21教育】
eq \a\vs4\al(運用結構與功能觀分析細胞膜的結構與功能)
3．(2022·西安模擬)下列關于細胞膜結構和功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．水分進出細胞不受細胞膜蛋白的限制
B．細胞膜的選擇透過性既與膜上的蛋白質有關，又與磷脂分子有關
C．細胞膜上的糖蛋白參與信號識別和傳遞，有利于細胞間的功能協調
D．細胞之間有些信息交流過程不需要細胞膜上的受體蛋白
A　[水分進出細胞會受水 ( http: / / www.21cnjy.com )通道蛋白的限制，A錯誤；細胞膜的選擇透過性既與膜上的蛋白質有關，又與磷脂分子有關，B正確；細胞膜上的糖蛋白參與信號識別和傳遞，有利于細胞間的功能協調，C正確；細胞之間有些信息交流可通過胞間連絲，不需要通過細胞膜上的受體蛋白，D正確。]
4．(2022·鄭州模擬)哺乳動物成熟紅細 ( http: / / www.21cnjy.com )胞沒有細胞核和具膜的細胞器，是研究膜結構功能的常用材料。當成熟紅細胞破裂時，仍然保持原本的基本形態和大小，這種結構稱為紅細胞影，其部分結構如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．構成紅細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，它是輕油般的流體，具有流動性
B．紅細胞膜上有多種蛋白質，其中B蛋白與多糖結合，與信息交流有關
C．膜上G蛋白與跨膜運輸有關，同時兼有催化功能
D．當血漿中膽固醇濃度升高，會導致更多的膽固醇插入到紅細胞膜上，使細胞膜流動性增大
D　[構成紅細胞膜的基本支架是 ( http: / / www.21cnjy.com )磷脂雙分子層，磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性，A正確；紅細胞膜上有多種蛋白質，其中B蛋白與多糖結合形成糖被，與細胞間信息交流有關，B正確；紅細胞通過主動運輸排出Na＋吸收K＋，維持紅細胞內高K＋低Na＋的離子濃度梯度，G的功能有兩個，運輸離子和催化ATP水解，C正確；當血漿中膽固醇濃度升高，會導致更多的膽固醇插入到紅細胞膜上，使細胞膜流動性降低，D錯誤。]
　細胞膜流動性的實例與判斷方法
考點二　細胞核的結構與功能
1．細胞核功能實驗探究
(1)黑白美西螈核移植實驗
(2)蠑螈受精卵橫縊實驗
(3)變形蟲切割實驗
(4)傘藻嫁接與核移植實驗
2. 細胞核的結構與功能
(1)
[基礎診斷]
1．細胞核是細胞代謝和遺傳的中心。(必修1　P53正文)(×)
2．核膜可實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。(必修1　P53圖3－10)(×)
3．染色體和染色質只是形態不同，而主要成分都是DNA和蛋白質。(必修1　P54正文)(√)
4．核膜、核仁在細胞周期中的分裂間期消失，分裂后期重建。(必修1　P54正文)(×)
[深度拓展]
1．(必修1　P53)真核細胞核內的核仁被破壞，抗體合成將不能正常進行的原因是什么？
提示：核仁與核糖體的形成有關，核仁被破壞，不能形成核糖體，抗體蛋白的合成將不能正常進行。
2．(必修1　P54旁欄思考)同一生物體內所有細胞核內的遺傳信息都一定相同？舉例說明。
提示：不一定，一般同一生物體內所有細胞的遺傳信息都是一樣的，但發生體細胞突變或細胞癌變后，遺傳物質會發生改變
3．(必修1　P55)大量實驗證明，凡 ( http: / / www.21cnjy.com )是無核的細胞，既不能生長也不能分裂，如哺乳動物成熟的紅細胞。人工去掉細胞核的細胞，一般不能存活太久，如變形蟲去掉細胞核后，新陳代謝減弱，運動停止，當重新移入核后，又能夠恢復生命活動。這些實驗說明了什么？
提示：細胞核內攜帶遺傳信 ( http: / / www.21cnjy.com )息的DNA是決定細胞結構和功能的主要因素，因此細胞的整個生命活動主要是由DNA調控和決定的，從而使細胞形成一個整體的調控系統。這些實驗說明了細胞核在生命活動中起著決定性作用。
1．歸納細胞核的結構及相應功能
名稱 特點 功能
核膜和核孔 ①核膜是雙層膜，外膜與內質網相連，且有核糖體附著；②在有絲分裂中核膜周期性地消失和重建；③核膜和核孔對物質的進出都具有選擇性 ①核膜上有酶附著，利于多種化學反應地進行；②選擇性地控制物質出入細胞核，其中大分子物質通過核孔出入細胞核
核仁 ①折光性強，易與其他結構區分；②在有絲分裂中周期性地消失和重現 參與某種RNA的合成及核糖體的形成
染色質 染色體??染色質 遺傳物質的主要載體
2.關注細胞核的五個易錯點
(1)有些細胞不只具有一個 ( http: / / www.21cnjy.com )細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中有多個細胞核。有些真核細胞不具有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞。
(2)核膜和核孔都具有選擇性，核孔雖然可以允許大分子物質通過，但仍然具有選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔進入細胞質。21世紀教育網版權所有
(3)核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝有關，如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞中，核孔數量多，核仁較大。21·世紀*教育網
(4)細胞核并非細胞代謝的中心，細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質。
(5)核仁不是遺傳物質的儲存場所，細胞核中的遺傳物質分布在染色體(質)上。
eq \a\vs4\al(運用結構與功能觀分析細胞核的結構與功能)
1．(2021·河北高考)關于細胞核的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現
B．蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛
C．許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核
D．細胞質中的RNA均在細胞核合成，經核孔輸出
D　[有絲分裂過程中，核膜和核 ( http: / / www.21cnjy.com )仁周期性地消失和重現，即前期消失，末期重建，A正確；蛋白質合成活躍的細胞，核糖體較多，而核糖體的形成與核仁有關，因此此類細胞中核仁代謝活動旺盛，B正確；許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核，C正確；細胞質中的RNA主要在細胞核合成，經核孔輸出，有少數在線粒體和葉綠體中合成，D錯誤。]www-2-1-cnjy-com
2．(2022·洛陽模擬)核孔復 ( http: / / www.21cnjy.com )合體具有雙功能和雙向性。雙功能表現在兩種運輸方式：被動運輸與主動運輸；雙向性表現在既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA、RNP(含有RNA的核蛋白)等的出核運輸。下列分析正確的是(　　)
A．大分子物質進出細胞核的方式為需要載體、消耗能量的主動運輸
B．細胞核能控制細胞代謝和遺傳與核孔的雙功能、雙向性密切相關
C．RNP中含有的RNA和蛋白質均在細胞核內合成
D．核質間的物質交換體現了細胞膜的信息交流作用
B　[大分子物質進出細胞核消耗能量，但不 ( http: / / www.21cnjy.com )需要載體蛋白，A錯誤；細胞核和細胞質間的物質交換、信息傳遞是細胞核完成其功能的基礎，B正確；細胞核RNP中含有的RNA在細胞核內合成，而蛋白質在細胞質中的核糖體上合成，C錯誤；核質間的物質交換體現了核膜具有信息交流的作用，D錯誤。]
eq \a\vs4\al(結合細胞核功能的探究，考查科學探究能力)
3．(2022·吉林模擬)細胞核具有 ( http: / / www.21cnjy.com )什么功能？科學家通過下列實驗(見下圖)進行探究：①用頭發將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只是很少的細胞質相連，結果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續分裂；②b部分分裂到16～32個細胞時，將一部分細胞核擠入到不能分裂的a部分，結果a部分開始分裂、分化，發育成胚胎。下列敘述錯誤的是(　　)
A．實驗結果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關
B．實驗①中，a部分屬于對照組，b部分細胞屬于實驗組
C．實驗②中a部分的操作與實驗①中a部分的操作形成對照
D．該實驗不能說明細胞核與細胞的壽命有關系
B　[有核或植入核的部分能分 ( http: / / www.21cnjy.com )裂、分化，無核的部分則停止分裂，說明細胞核與細胞的分裂、分化有關，A正確；實驗①中，a部分無核不分裂也不能長大，與b部分有核對照，因此b部分是對照組，B錯誤；實驗②中，a部分植入核后開始分裂、分化，與實驗①中a部分無核不分裂形成自身前后對照，C正確；整個實驗并沒有涉及細胞的壽命，不能證明細胞核與細胞壽命的關系，D正確。]
4．生物學家把100個細胞中的每個 ( http: / / www.21cnjy.com )細胞都分成兩部分，一部分含細胞核，另一部分不含細胞核。再將這兩部分細胞在相同且適宜的條件下培養一段時間，其實驗結果如圖所示。以下分析合理的是(　　)
A．培養第1天，有核細胞死亡數比無核細胞多，其原因主要與細胞核的功能有關
B．從培養第2天到第3天，無核細胞死亡很多，其原因主要與實驗中細胞膜損傷有關
C．從培養第1天到第10天，有核細胞每天都有死亡，其原因主要與細胞凋亡有關
D．從培養第4天到第10天，有核細胞每天都有少量死亡，其原因可能與細胞凋亡有關
D　[有核細胞出現死亡的原因可能有 ( http: / / www.21cnjy.com )兩個方面：一是實驗過程中人為因素對細胞造成了傷害，導致部分細胞死亡；二是細胞的正常凋亡。無核細胞隨著培養天數的增加，死亡個數迅速增加，第4天全部死亡，說明沒有細胞核的細胞其生命活動無法進行。]
1．(2017·新課標Ⅰ卷)下列關于細胞結構與成分的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測
B．檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色
C．若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色
D．斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色
B　[通常認為細胞膜喪失完整性，細胞即可 ( http: / / www.21cnjy.com )被認為已經死亡。臺盼藍是檢測細胞膜完整性最常用的生物染色試劑。健康的正常細胞能夠排斥臺盼藍，而死亡的細胞，膜的完整性喪失，通透性增加，細胞可被臺盼藍染成藍色，A正確；氨基酸不含肽鍵，而雙縮脲試劑是用來檢測蛋白質中的肽鍵，B錯誤；觀察細胞分裂過程中的染色體，通常用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液或改良的苯酚品紅溶液，C正確；斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖在水浴加熱下還原成磚紅色，D正確。]21教育網
2．(2019·全國卷Ⅲ)氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農作物的產量。回答下列問題。21cnjy.com
(1)植物細胞內，在核糖體上合成的 ( http: / / www.21cnjy.com )含氮有機物是____________，在細胞核中合成的含氮有機物是________，葉綠體中含氮的光合色素是________。2·1·c·n·j·y
(2)農作物吸收氮元素的主要形式有銨態氮( ( http: / / www.21cnjy.com )NH)和硝態氮(NO)。已知作物甲對同一種營養液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同時存在時，對一種離子的吸收量大于另一種)。請設計實驗對這種偏好性進行驗證，要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論。
解析：　(1)在植物細胞中，核糖 ( http: / / www.21cnjy.com )體是生產蛋白質的機器，蛋白質是一種含氮的有機物；在細胞核中能夠通過DNA的復制和轉錄合成的含氮有機物是核酸(DNA和RNA)；葉綠體中含氮的光合色素是葉綠素。(2)由于農作物對兩種離子的吸收量不同，且硝酸銨溶液中NH和NO的比例為1∶1，所以用該培養液培養作物甲，一段時間后，檢測營養液中NO和NH的剩余量即可判斷作物甲對NH和NO吸收的偏好性。預期結果和結論：若營養液中NO的剩余量小于NH的剩余量，則說明作物甲偏好吸收NO；若營養液中NH的剩余量小于NO的剩余量，則說明作物甲偏好吸收NH。
答案：　(1)蛋白質　核酸　 ( http: / / www.21cnjy.com )葉綠素　(2)實驗思路：配制營養液(以硝酸銨為唯一氮源)，用該營養液培養作物甲，一段時間后，檢測營養液中NH和NO剩余量。預期結果和結論：若營養液中NO剩余量小于NH剩余量，則說明作物甲偏好吸收NO；若營養液中NH剩余量小于NO剩余量，則說明作物甲偏好吸收NH。
析個性 第1題綜合考查細胞膜結構和細胞中相關成分的實驗檢測；第2題以實驗設計分析題形式考查了細胞膜的選擇透過性
找共性 第1題選項D和第2題第(2)小題都以細胞膜功能的實驗驗證為依托，考查實驗探究能力。解答此類問題要掌握細胞膜成分和功能實驗驗證的一般方法
1．細胞膜成分的鑒定
細胞膜成分 鑒定試劑(方法) 結果
磷脂 脂溶劑處理 細胞膜被破壞
磷脂酶處理 細胞膜被破壞
脂溶性物質透過實驗 脂溶性物質優先通過
蛋白質 雙縮脲試劑 紫色
蛋白酶處理 細胞膜被破壞
2.細胞膜結構特點——流動性的驗證
(1)方法：熒光標記法。
(2)現象：采用熒光標記法標記小鼠細胞與人細胞表面的蛋白質分子，做如圖實驗。
(3)結論：人、鼠細胞膜蛋白最終均勻分布，說明細胞膜具有一定的流動性。
3．細胞膜功能的探究
(1)控制物質進出細胞功能的驗證
(2)識別功能的驗證
( http: / / www.21cnjy.com / )
4．細胞膜功能特性——選擇透過性的驗證
1．(2022·沈陽模擬)M ( http: / / www.21cnjy.com )TT法是一種檢測細胞是否存活的方法，MTT是一種接受氫離子的染料，活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，而死細胞無此功能。下列相關敘述錯誤的是(　　)21·cn·jy·com
A．MTT是可以通過細胞膜的一種染料
B．檢測MTT結晶的量一般可間接反映活細胞數量
C．MTT與臺盼藍檢測細胞是否存活的原理相同
D．MTT法不能檢測哺乳動物成熟紅細胞是否存活
C　[活細胞內線粒體中的琥珀酸脫 ( http: / / www.21cnjy.com )氫酶能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，而死細胞無此功能，可見MTT是可以通過細胞膜的一種染料，A正確；活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，故檢測MTT結晶的量一般可間接反映活細胞數量，B正確；用臺盼藍染色，死細胞會被染成藍色，而活細胞不著色，MTT法則是活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，而死細胞不著色，二者鑒別細胞死活的原理不同，C錯誤；哺乳動物成熟紅細胞內沒有線粒體，也就不能用MTT法檢測哺乳動物成熟紅細胞是否存活，D正確。]www.21-cn-jy.com
2．(2022·鄭州模擬)用熒光物質標記的抗 ( http: / / www.21cnjy.com )體能與膜蛋白結合，隨著時間的延長，已均勻分布在細胞表面的熒光物質會重新排布，聚集在細胞表面某些部位(成斑現象)，或聚集在細胞的一端(成帽現象)。下列敘述不正確的是(　　)【來源：21cnj*y.co*m】
A．可以膜蛋白為抗原進行抗體的制備
B．可利用抗原抗體反應對膜蛋白定位
C．該實驗可證實膜蛋白具有流動性
D．溫度對成斑現象所需時間無影響
D　[以膜蛋白為抗原，能刺激機 ( http: / / www.21cnjy.com )體產生抗體，A正確；根據題干信息，“用熒光物質標記的抗體能與膜蛋白結合”，則可以利用抗原抗體反應對膜蛋白定位，B正確；根據題干信息，“隨著時間的延長，已均勻分布在細胞表面的熒光物質會重新排布，聚集在細胞表面某些部位，或聚集在細胞的一端”，說明膜蛋白具有流動性，C正確；溫度影響分子的運動，則溫度對成斑現象所需時間有影響，D錯誤。]21*cnjy*com
3．(2021·遼寧三模 ( http: / / www.21cnjy.com ))熒光漂白恢復技術在細胞生物學中具有重要的應用，包括三個步驟：綠色熒光染料與膜上的蛋白質結合，細胞膜上呈現一定強度的綠色；激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光；檢測淬滅部位熒光再現速率。實驗過程如圖甲，結果如圖乙。下列說法不正確的是(　　)21教育名師原創作品
A．該技術說明細胞膜具有一定的流動性
B．應用該技術可以測定膜上單個蛋白質的流動速率
C．降低實驗溫度，漂白區域熒光強度恢復到F的時間將延長
D．理論分析，漂白區域恢復足夠長的時間熒光強度F2仍小于F1
B　[該技術的理論基礎是 ( http: / / www.21cnjy.com )細胞膜具有一定的流動性，A正確；該技術不能測定膜上單個蛋白質的流動速率，B錯誤；降低實驗溫度，漂白區域熒光強度恢復到F2的時間將延長，C正確；由圖可知，漂白區域恢復足夠長的時間后，其熒光強度F2小于漂白前的熒光強度F1，D正確。]
一、網絡構建
二、要語必記
1．功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。
2．組成生物膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子都是可以運動的，體現了生物膜具有一定的流動性的結構特點。
3．生物膜選擇透過性的物質基礎是生物膜上的載體蛋白。
4．染色質和染色體是同樣的物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
5．染色質主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體。
6．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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