資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
人教(2019)生物必修1（知識點+跟蹤檢測）
第6講 細胞膜(含流動鑲嵌模型)與細胞核
【課標導航】
1.2.1　概述細胞都由質膜包裹，質膜將細胞與其生活環境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流
1.2.3　闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中
一、細胞膜的成分、功能和制備
二、細胞膜的結構
1．生物膜結構探索歷程中的實驗與結論(連線)
2．據生物膜流動鑲嵌模型結構示意圖回答下列問題
(1)若要制備細胞膜，應選用哺乳動物成熟紅細胞作材料，原因是該類細胞無細胞核和眾多細胞器。
(2)填寫圖中細胞膜成分及功能
①糖蛋白，功能：識別、保護、潤滑。
②磷脂，功能：構成膜的基本支架。
③蛋白質，功能：承擔膜的主要功能，功能越復雜的細胞膜上，蛋白質種類和數量越多。
(3)細胞間信息交流的實例和方式(連線)：
三、細胞核的結構和功能
1．細胞核的結構
2．細胞核的功能
儲存 是細胞的遺傳信息庫
控制 是細胞代謝和遺傳的控制中心
[基礎微點練清]
1．判斷正誤
(1)兩個相鄰細胞的細胞膜接觸可實現細胞間的信息傳遞 (√)
(2)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心(√)
(3)細胞核內遺傳物質的合成需要能量(√)
(4)細胞核是遺傳信息轉錄和翻譯的場所(×)
(5)細胞膜中的脂質只有磷脂(2018·江蘇高考，T3D)(×)
(6)細胞的核膜是雙層膜結構，核孔是物質進出細胞核的通道(√)
(7)細胞膜的成分中含有脂質、蛋白質和糖類(√)
(8)構成細胞膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇(×)
(9)生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定(√)
(10)細胞膜是細胞的一道屏障，只有細胞需要的物質才能進入，而對細胞有害的物質則不能進入(×)[新人教版必修1 P46“概念檢測”T1(2)]
(11)控制細胞器進行物質合成、能量轉化等的指令，主要通過核孔從細胞核送到細胞質(√)[新人教版必修1 P58“概念檢測”T1(1)]
2．下列有關細胞膜的敘述，正確的是(　　)
A．細胞膜是植物細胞的邊界，也是該細胞最外層的結構
B．組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子均是運動的
C．細胞間的信息交流一定是在細胞膜的參與下完成的
D．細胞膜上可附著與有氧呼吸、ATP水解有關的酶
解析：選D　細胞膜具有選擇透過性，細胞壁具有全透性，細胞膜是植物細胞的邊界，細胞壁是植物細胞最外層的結構；組成細胞膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子是可以運動的；細胞間的信息交流不一定需要細胞膜參與，如植物的胞間連絲的信息交流功能；細胞質基質可以進行有氧呼吸的第一階段，產生ATP，細胞膜上可附著與有氧呼吸、ATP水解有關的酶。
3．(新人教版必修1 P46“概念檢測”T2)細胞膜的特性和功能是由其結構決定的。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．細胞膜的脂質結構使溶于脂質的物質，容易通過細胞膜
B．由于磷脂雙分子層內部是疏水的，因此水分子不能通過細胞膜
C．細胞膜的蛋白質分子有物質運輸功能
D．細胞的生長現象不支持細胞膜的靜態結構模型
解析：選B　雖然磷脂雙分子層內部是疏水的，但是水分子仍然可以擴散的方式進出細胞。
4．下列關于細胞結構及功能的敘述，正確的是(　　)
A．細胞壁能選擇性地控制物質進出細胞
B．內質網膜面積極大地為許多生命活動提供場所
C．細胞各種生物膜的脂質和蛋白質種類相同
D．細胞核是遺傳信息轉錄和翻譯的主要場所
解析：選B　細胞壁是全透性結構，不具有選擇透過性，A錯誤；內質網膜面積大，可以附著更多的酶、核糖體等物質或結構，能為許多生命活動提供場所，B正確；細胞各種生物膜的脂質和蛋白質種類有差異，C錯誤；DNA主要存在于細胞核中，細胞核是細胞遺傳信息轉錄的主要場所，但翻譯是在細胞質中進行的，D錯誤。
5．(新人教版必修1 P58“拓展應用”T2)有性生殖使雌雄兩性生殖細胞的細胞核融合為一個新的細胞核，從而使后代的遺傳物質同親代相比，既有繼承，又有變化。從這個角度看，你能找出不支持克隆人的論據嗎？你還能說出其他論據嗎？
提示：有性生殖的子代繼承了雙親的遺傳信息，在子代中雙親的遺傳物質得到了重新組合，從而大大增加了生物變異，增加了適應多變環境的能力，也為進化提供了原材料。克隆是無性繁殖的產物，克隆人與親代相比，遺傳物質是一樣的，沒有什么變化，因而降低了適應環境變化的能力。另外，如果克隆人對某種疾病具有易感性，就可能帶來災難性的后果；在社會學意義上，克隆人沒有傳統意義上的父親和母親，這會沖擊原有的家庭和社會倫理觀念，等等。
一、細胞膜的組成、結構和功能
[試考題·查欠缺]
1．(2021·龍巖模擬)異體器官移植時存在細胞間排斥現象，下列有關細胞膜的結構與功能的敘述，哪一項與之最為相關(　　)
A．細胞膜控制物質進出
B．細胞膜表面的糖蛋白具有識別功能
C．細胞膜上的磷脂分子和蛋白質分子具有一定流動性
D．細胞膜作為細胞的邊界將細胞與其他細胞分隔開來
解析：選B　細胞膜表面的糖蛋白具有識別功能，使得異體器官移植時存在細胞間排斥現象。
2．(全國卷Ⅰ)細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中，以及精子進入卵細胞的過程中，細胞間信息交流的實現分別依賴于(　　)
A．血液運輸，突觸傳遞　　　 B．淋巴運輸，突觸傳遞
C．淋巴運輸，胞間連絲傳遞 D．血液運輸，細胞間直接接觸
解析：選D　雌激素由卵巢分泌后，隨血液運輸到達全身各處，作用于乳腺細胞的受體，將信息傳遞給乳腺細胞；而精子進入卵細胞的過程要經歷精子和卵細胞之間的識別和結合，精子通過與卵細胞的直接接觸將信息傳遞給卵細胞。
3．(2021·東莞模擬)如圖是細胞局部結構示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．①是糖脂，具有保護和潤滑的作用
B．②具有運輸、信息傳遞、免疫和構成膜基本支架的作用
C．③可以是細胞器膜、核膜的主要成分
D．④由纖維素組成，能保持細胞內部結構有序性
解析：選C　圖中①是糖蛋白，糖蛋白具有保護和潤滑的作用；②是蛋白質，細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層；③是磷脂分子，細胞器膜與核膜的基本支架都是磷脂雙分子層；④表示細胞骨架，細胞骨架是真核細胞中由蛋白質聚合而成的纖維狀網架結構。
[強知能·補欠缺]
1．巧記細胞膜的“一、二、三”
2．謹記細胞膜成分及其功能的三個關鍵點
(1)不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同。如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細胞膜中含量很少或沒有。
(2)細胞膜的組成成分并不是不可變的。如細胞癌變過程中，細胞膜組成成分發生變化，糖蛋白含量下降，產生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質。
(3)糖蛋白具有識別作用，分布于細胞膜外側，據此可判斷細胞的內外側。
3．關注四種常考的“膜蛋白”
糖蛋白 信號分子(如激素、淋巴因子、神經遞質等)的受體蛋白
膜載體蛋白 用于協助擴散和主動運輸的載體蛋白
具催化作用的酶 如好氧型細菌其細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運輸等)
識別蛋白 用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精、卵間的識別，免疫細胞對抗原的特異性識別等)
[練題點·全過關]
1．如圖表示各種細胞膜組成成分的含量，圖示能說明的是(　　)
A．構成細胞膜的主要成分是蛋白質和糖類
B．不同細胞膜中蛋白質的含量會有所不同
C．細胞膜的功能越簡單，所含蛋白質的數量越多
D．細胞膜中脂質的含量總是高于蛋白質和糖類
解析：選B　通過圖示幾種細胞膜成分的對比可以發現，細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質，還含有少量的糖類，A錯誤；細胞膜的功能越復雜，蛋白質含量越高，C錯誤；細胞膜中脂質的含量不一定高于蛋白質，如變形蟲細胞膜中蛋白質的含量高于脂質，D錯誤。
2．如圖是細胞膜部分功能模式圖。據圖分析，下列說法錯誤的是(　　)
A．功能①在生命起源過程中具有關鍵作用
B．功能②表示進入細胞的物質對細胞都有利
C．胰島素調控生命活動可用圖中③表示
D．相鄰的植物細胞可通過功能④進行信息交流
解析：選B　功能①是指細胞膜具有將細胞與外界環境分隔開的功能，在生命起源過程中具有關鍵作用，A正確；進入細胞的物質對細胞不一定都有利，B錯誤；③表示細胞膜上的受體與相應的信號分子結合完成信息傳遞的過程，胰島素調控生命活動可用圖中③表示，C正確；相鄰的植物細胞可通過功能④(如胞間連絲)進行信息交流，D正確。
3．(2021年1月新高考8省聯考·重慶卷)生物膜的流動鑲嵌模型并不完美，以下現象不能用細胞膜的流動鑲嵌模型解釋的是(　　)
A．小鼠細胞和人細胞的融合
B．膽固醇能經細胞膜自由擴散
C．神經細胞的細胞膜對離子的選擇通透性
D．生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同
解析：選D　小鼠細胞和人細胞的融合實驗體現了細胞膜的流動性，膽固醇能經細胞膜自由擴散借助于膜的流動性，神經細胞的細胞膜對離子的選擇通透性，是以細胞膜的流動性為基礎的，均可以用細胞膜的流動鑲嵌模型解釋；生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同，只能說明生物膜由蛋白質和脂質分子組成，不能用生物膜的流動鑲嵌模型解釋。
二、細胞核的組成、結構和功能
[試考題·查欠缺]
1．(天津等級考)完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。如圖為真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸過程示意圖，相關敘述正確的是(　　)
A．如圖所示過程可發生在有絲分裂中期
B．細胞的遺傳信息主要儲存于rDNA中
C．核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所
D．核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出
解析：選D　有絲分裂中期，細胞內無核膜和核仁，A錯誤；細胞的遺傳信息主要儲存于染色體(或染色質)上的DNA分子中，而不是核仁的rDNA中，B錯誤；據圖可知，核仁是合成rRNA的場所，但核糖體蛋白的合成是在細胞質的核糖體上，C錯誤；據圖分析可知，核糖體亞基的組裝部位是細胞核，核孔是細胞核和細胞質之間大分子物質交換的通道，核糖體亞基裝配完成后由核孔運出，D正確。
2．(2021年1月新高考8省聯考·重慶卷)以下關于細胞核與線粒體的敘述，錯誤的是(　　)
A．都含有遺傳物質　　　　 B．都為雙層膜結構
C．都參與代謝過程 D．都能完成mRNA的翻譯
解析：選D　DNA是細胞生物的遺傳物質，主要分布在細胞核中，線粒體中也有分布，A正確；細胞核和線粒體都為雙層膜結構，B正確；細胞核內可進行DNA的復制和轉錄等代謝過程，線粒體是有氧呼吸的主要場所，二者都參與代謝過程，C正確；翻譯的場所為核糖體，細胞核內不能完成mRNA的翻譯，線粒體內有核糖體，可完成mRNA的翻譯，D錯誤。
3．(2020·海口調研)
如圖所示，科學家對單細胞傘藻的幼體嫁接時，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長出了傘帽。下列有關敘述正確的是(　　)
A．該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心
B．該實驗證明了細胞核是代謝的調控中心
C．欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗
D．第一次長出的傘帽與乙的傘帽特征完全相同
解析：選C　細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，但該實驗不能證明。欲證明細胞核決定傘帽特征，需要同時進行對照實驗以增強實驗的說服力。細胞質中的物質和環境等都會影響傘帽的特征，則第一次長出的傘帽與乙的傘帽不完全相同。
[強知能·補欠缺]
1．列表突破細胞核功能的實驗及分析
實驗內容 實驗過程 實驗結論 實驗分析
兩種 美西 螈細 胞核移植 美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的 該實驗為相互對照，還可將白色美西螈胚胎細胞核移植到黑色美西螈去核卵細胞中，形成重組細胞進行培養作為對照
橫縊 蠑螈 受精卵 蠑螈的細胞分裂和分化是由細胞核控制的 該實驗既有相互對照，又有自身對照
將變 形蟲 切成兩半 變形蟲的分裂、生長、再生、應激性是由細胞核控制的 該實驗既有相互對照，又有自身對照
傘藻 嫁接 與核移植 ①傘藻嫁接實驗過程： ②傘藻核移植實驗過程： 傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的 傘藻核移植實驗可排除假根中其他物質的作用，從而證明是細胞核控制傘藻“帽”的形狀
2．明辨細胞核的五個誤區
(1)物質進出細胞核并非都通過核孔。
①核孔是蛋白質、RNA等大分子進出細胞核的通道。
②小分子物質可通過核膜進出細胞核。
(2)并不是所有物質都能進出核孔。
核孔是由多種蛋白質構成的復合結構，表現出明顯的選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔進入細胞質。
(3)核仁不是遺傳物質的儲存場所。
核仁參與rRNA的合成及核糖體的形成，細胞核中的遺傳物質分布于染色體(染色質)上。
(4)誤認為核孔的數量和核仁大小是固定的。
核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝活動的強弱有關，如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞，核孔數多，核仁較大。
(5)在細胞周期中表現為周期性消失與重建的是核膜、核仁。
[練題點·全過關]
1．科學家在 1958年對蠑螈卵細胞的染色體分析時發現，用 DNA 酶能破壞染色體的長度，即破壞染色體的完整性，使它斷成碎片。若改用蛋白酶，則不能破壞染色體的長度。以上事實可以說明(　　)
A．染色體的基本結構由蛋白質組成
B．染色體的基本結構由 DNA 組成
C．染色體由 DNA 和蛋白質組成
D．染色體中的 DNA 和蛋白質鑲嵌排列
解析：選B　用 DNA 酶能破壞染色體的完整性，蛋白酶則不能破壞染色體的長度，說明DNA在染色體的結構中有重要作用，DNA是染色體的基本結構，但實驗不能說明蛋白質和DNA的空間位置關系。
2．細胞核具有什么功能？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，將一個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，進而發育成胚胎。下列有關敘述錯誤的是(　　)
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，b部分細胞屬于對照組，a部分屬于實驗組
C．實驗②中，a部分的操作與實驗①中形成對照
D．實驗說明細胞的壽命與細胞核有關
解析：選D　 分析題干可知，具有細胞核的部分可以進行分裂、分化，說明細胞核與細胞的分裂、分化有關，A正確；實驗①中，b部分細胞是對照組，a部分細胞是實驗組，二者形成對照實驗，B正確；實驗②中a部分擠入核，與實驗①中的無核形成對照，C正確；整個實驗內容并沒有涉及細胞的壽命，D錯誤。
3．如圖為某同學利用同位素標記法研究變形蟲細胞核功能的實驗，據此推斷錯誤的是(　　)
A．RNA首先在細胞核中合成，然后釋放到細胞質中
B．細胞核可能通過控制RNA的合成間接控制細胞的代謝
C．若核質分離較長時間后進行移植，則B組實驗細胞質中無15N的RNA
D．A組培養液換用15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸進行實驗，可得到相同的實驗結果
解析：選D　15N標記的尿嘧啶是合成RNA的原料，由圖可知，在細胞核中首先發現被15N標記的RNA，然后在重組細胞的細胞質中發現被15N標記的RNA，說明RNA首先在細胞核中合成，然后釋放到細胞質中。細胞核可以通過控制RNA的合成來控制蛋白質的合成，進而控制細胞的代謝。若核質分離較長時間，可能由于細胞核缺乏物質和能量供應導致死亡，這樣B組重組細胞質中無15N的RNA。胸腺嘧啶脫氧核苷酸是合成DNA的原料，A組培養液換用15N標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸進行實驗，若DNA進行復制，可在細胞核中發現被15N標記的DNA，但DNA不能進入細胞質，所以在細胞質中沒有被15N標記的DNA；若DNA不復制，則在細胞核與細胞質中都無15N標記的DNA。
一、生命觀念——整合分析膜蛋白與生命系統的信息交流
1．四種常考的“膜蛋白”及其功能
(1)載體蛋白
①功能：常用于協助擴散和主動運輸的載體蛋白質。
②特點：專一性，即一種載體一般只能與一種相應的被運輸物質相結合。
③載體的種類和數量決定某種物質能否被運輸或運輸速率的快慢。
(2)受體蛋白
①特點：特異性，即一種受體一般只能與一種信號分子結合。
②功能：識別和選擇性結合信號分子。
(3)黏連蛋白
①實質：黏連蛋白是一種糖蛋白。
②功能：促使細胞黏連。
③實例：細胞癌變時，細胞表面的黏連蛋白減少，導致癌細胞易于轉移和擴散。
(4)催化蛋白
具有催化作用的酶，如好氧型細菌細胞膜上可附著與有氧呼吸有關的酶；細胞膜上還可存在ATP水解酶，催化ATP水解，反應中所釋放的能量可用于主動運輸等。
2．生命系統信息傳遞的三類主體
(1)細胞內：
(2)細胞間
方式 圖示 實例
物質傳遞 內分泌細胞分泌激素，激素隨血液運送至靶細胞，被靶細胞的受體識別發揮作用
接觸傳遞 精卵細胞通過糖蛋白，實現相互識別和結合
通道傳遞 高等植物細胞間可通過胞間連絲交流信息
(3)生態系統內：信息的種類有物理信息、化學信息、行為信息，信息傳遞可發生在種群內部個體與個體之間，種群與種群之間，生物和環境之間。
[素養訓練]
1．(2021年1月新高考8省聯考·福建卷)下列關于生物膜蛋白的敘述，錯誤的是(　　)
A．小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白的參與
B．促甲狀腺激素只與甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合
C．葉綠體外膜上的蛋白質可以吸收光能和催化光反應
D．癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低
解析：選C　精子與卵細胞的融合過程，需要經過細胞膜之間的直接接觸完成信息傳遞之后才能進行，而細胞膜上的糖蛋白具有識別作用，據此推測小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白的參與，A正確；激素傳遞信息的過程需要通過激素與靶細胞膜上的受體完成特異性結合之后才能實現，所以促甲狀腺激素只與甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合，而不能與其他細胞表面的受體結合，B正確；葉綠體外膜上的蛋白質不能吸收光能和催化光反應，葉綠體中能吸收光能的色素和催化光反應的酶均存在于類囊體薄膜上，C錯誤；癌細胞膜上的糖蛋白減少會導致癌細胞之間黏著性降低，進而易于擴散和轉移，D正確。
2．(2018·天津高考)生物膜上不同類型的蛋白質行使不同的功能。下表中依據膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是(　　)
選項 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型
A 位于突觸后膜，識別并結合神經遞質 受體
B 位于靶細胞膜，識別并結合激素 載體
C 位于類囊體膜，催化ATP合成 酶
D 位于癌細胞膜，引起特異性免疫 抗原
解析：選B　在神經調節中，位于突觸后膜的受體能識別并結合神經遞質；在激素調節中，位于靶細胞膜上且能識別并結合激素的膜蛋白為受體蛋白；在光合作用過程中，位于葉綠體類囊體膜上能催化ATP合成的膜蛋白為酶；癌細胞膜上的某些特殊蛋白質為抗原，能夠被免疫系統識別，從而引起特異性免疫。
2．(2017·全國卷Ⅰ)細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中，以及精子進入卵細胞的過程中，細胞間信息交流的實現分別依賴于(　　)
A．血液運輸，突觸傳遞　 　 B．淋巴運輸，突觸傳遞
C．淋巴運輸，胞間連絲傳遞 D．血液運輸，細胞間直接接觸
解析：選D　雌激素由卵巢分泌后，隨血液運輸到達全身各處，作用于乳腺細胞的受體，將信息傳遞給乳腺細胞；而精子進入卵細胞的過程要經歷精子和卵細胞之間的識別和結合，精子通過與卵細胞的直接接觸將信息傳遞給卵細胞。
3．人體細胞之間的通訊多數是通過信號分子傳遞的。有些信號分子作用于細胞表面受體，有些則作用于細胞內受體。生物學上將細胞外與膜受體結合的信號分子稱為第一信使，由其轉換而來的細胞內信號則稱為第二信使，如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．大多數細胞表面受體的化學本質為糖蛋白
B．神經遞質和絕大多數激素都是第一信使
C．第二信使通過調控細胞核內的翻譯過程發揮作用
D．第一信使與膜受體結合體現了細胞膜的信息交流功能
解析：選C　大多數細胞表面受體的化學本質為糖蛋白，A正確；神經遞質、大多數激素都作用于細胞表面受體，在細胞外與膜受體結合，屬于第一信使，B正確；翻譯過程在細胞質中進行，而不是在細胞核內進行，C錯誤；第一信使與膜受體結合體現了細胞膜的信息交流功能，D正確。
二、科學探究——與細胞膜相關的實驗設計分析
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
4．細胞膜功能特性——選擇透過性的驗證
[素養訓練]
1．科學家用兩種熒光染料分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布(即各占半邊)，最后在融合細胞表面均勻分布。這一實驗現象支持的結論是(　　)
A．膜蛋白能自主翻轉　　　 B．細胞膜具有流動性
C．細胞膜具有選擇透過性 D．膜蛋白可以作為載體蛋白
解析：選B　兩種熒光染料標記細胞表面的蛋白質分子，細胞剛融合時，兩種熒光染料在細胞表面對等分布，最后在細胞表面均勻分布，說明細胞膜具有流動性。
2．(2021·荊州模擬)MTT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(　　)
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
解析：選C　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，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。
3．(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：
(1)植物細胞內，在核糖體上合成的含氮有機物是______，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)農作物吸收氮元素的主要形式有銨態氮(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，在適宜條件下培養一段時間后，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　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。
[歸納拓展]
生物學實驗設計的科學性原則
(1)實驗原理的科學性
實驗原理是實驗設計的科學依據，也是用來檢驗和修正實驗方法和過程的理論依據。因此它必須是經過前人總結或檢驗得出的科學理論依據，這樣才能設計出科學合理的實驗，才能正確預期實驗的結果和結論。
(2)實驗材料選擇的科學性
實驗材料是科學實驗成功的關鍵要素，設計實驗時，一定要根據實驗目的和原理選擇恰當的實驗材料，盡量避免實驗材料的顏色和數量等因素對實驗結果的影響。
(3)實驗過程的科學性
實驗過程的安排要有科學性，要注意實驗步驟的關聯性和實驗操作的程序性，實驗步驟的前后順序一般不能顛倒，特別是關鍵環節，不同的操作順序往往會導致不同的實驗結果，并影響實驗的嚴謹性。
(4)實驗現象觀察的科學性
科學的實驗要有正確的觀察方法，才能為結果的處理和分析提供可靠的依據。但有些實驗直接就有可見的實驗現象，而有些實驗發生的反應肉眼不可見，這就需要把不可見的反應轉化為可見的現象，需要科學轉化。
一、選擇題
1．細胞膜是細胞的重要結構。關于細胞膜的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞膜是一種選擇透過性膜
B．乙醇通過細胞膜需要消耗ATP
C．氨基酸借助膜蛋白可通過細胞膜
D．蛋白質分子可以嵌入磷脂雙分子層中
解析：選B　細胞膜是一種選擇透過性膜，其功能特點是具有一定的選擇性；乙醇通過細胞膜的方式為自由擴散，不需要消耗ATP；氨基酸跨膜運輸方式為主動運輸，需借助膜蛋白通過細胞膜；蛋白質分子以不同的方式鑲在、嵌入、橫跨磷脂雙分子層中。
2．關于細胞膜結構和功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．脂質和蛋白質是組成細胞膜的主要物質
B．當細胞衰老時，其細胞膜的通透性會發生改變
C．甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜
D．細胞產生的激素與靶細胞膜上相應受體的結合可實現細胞間的信息傳遞
解析：選C　磷脂以雙分子層的形式構成細胞膜的基本骨架，蛋白質鑲嵌、貫穿于磷脂雙分子層中，磷脂和蛋白質是組成細胞膜的主要物質，A正確。細胞衰老時，細胞膜通透性改變，使物質運輸能力降低，B正確。甘油屬于脂質，可以通過自由擴散的方式通過細胞膜，C錯誤。細胞產生的激素與靶細胞膜上的相應受體結合，從而調節細胞的代謝，實現了細胞之間的信息傳遞，D正確。
3．(2021·泉州模擬)對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下圖所示，其基本過程：①用某種熒光材料標記該動物細胞，細胞表面出現熒光斑點。②用激光束照射該細胞表面的某一區域，該區域熒光淬滅(消失)。③停止激光束照射一段時間后，該區域的熒光逐漸恢復，即又出現了斑點。該實驗不能說明的是(　　)
A．細胞膜具有流動性
B．熒光染料能與細胞膜組成成分結合
C．根據熒光恢復的速率可推算出物質跨膜運輸的速率
D．根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率
解析：選C　該實驗說明細胞膜具有流動性、熒光染料能與細胞膜組成成分結合，根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率，但不能根據熒光恢復的速率推算出物質跨膜運輸的速率，因為該過程中沒有發生物質跨膜運輸。
4．如圖為細胞膜的流動鑲嵌模型示意圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．具有①的一側為細胞膜的外側，①是糖蛋白
B．②是細胞膜的基本支架
C．細胞膜的選擇透過性主要與①有關
D．溫度會影響協助擴散的速率
解析：選C　①為糖蛋白，只分布在細胞膜的外表面，因此具有①的一側是細胞膜的外側；②為磷脂雙分子層，是構成細胞膜的基本支架；蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的選擇透過性主要與膜上的蛋白質(③)有關；溫度影響分子的運動速率和細胞膜上載體蛋白的活性，因而溫度會影響協助擴散的速率。
5．下列有關細胞結構和功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞核是細胞生命活動的控制中心和代謝中心
B．線粒體是肌肉細胞產生二氧化碳的唯一場所
C．肝細胞膜上的胰高血糖素受體缺乏，可導致低血糖
D．分泌蛋白合成越旺盛的細胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快
解析：選A　細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，而細胞新陳代謝的主要場所是細胞質基質，A錯誤；人體細胞只能通過有氧呼吸產生二氧化碳，而人體細胞有氧呼吸產生二氧化碳的場所是線粒體(人體細胞無氧呼吸的產物是乳酸)，B正確；胰高血糖素與肝細胞膜表面的受體結合，使肝糖原分解，血糖濃度升高，因此如果肝細胞膜上的胰高血糖素受體缺乏，可導致低血糖，C正確；分泌蛋白的合成過程中，高爾基體是內質網與細胞膜之間通過膜泡轉換的樞紐，因此分泌蛋白合成越旺盛的細胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快，D正確。
6．(2021·廣州模擬)下列關于細胞核結構和功能的敘述，正確的是(　　)
A．小分子物質可以通過核孔，大分子物質不能
B．無絲分裂過程中沒有核膜、核仁、染色體、紡錘體的周期性消失和重建現象
C．衰老細胞中，細胞核體積減小，染色質收縮
D．rRNA和蛋白質在核仁中合成并組裝成核糖體
解析：選B　mRNA是大分子，可以通過核孔，進入細胞質，A錯誤；無絲分裂過程中沒有核膜、核仁、染色體、紡錘體的周期性消失和重建現象，B正確；衰老細胞中，細胞核體積增大，染色質收縮，C錯誤；蛋白質的合成場所為核糖體，D錯誤。
7．以動物受精卵為實驗材料進行以下實驗，有關分析正確的是(　　)
A．實驗①和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性
B．實驗②和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性
C．實驗①說明了細胞核對細胞質的重要性，實驗②說明了細胞質對細胞核的重要性
D．該實驗結果可以說明細胞是最基本的生命系統
解析：選D　該實驗通過相互對照可得出細胞核和細胞質在維持生命活動方面的重要性，實驗①和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性，實驗②和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性，由此得出細胞只有保持其結構的完整性才能完成各項生命活動。
8.實驗研究發現Na＋、K＋均不能通過磷脂雙分子層構成的人工質膜(如圖)，但如果在人工質膜中插入纈氨霉素(由12個氨基酸構成的環狀肽)后，可使K＋的運輸速率提高100 000倍，但它不能有效提高Na＋的運輸速率。據此判斷，下列敘述錯誤的是(　　)
A．K＋通過人工質膜的方式為主動運輸
B．纈氨霉素的作用類似于載體蛋白
C．載體蛋白能極大地提高運輸速率
D．纈氨霉素與離子的結合具有特異性
解析：選A　由題干信息可知，Na＋、K＋均不能通過人工質膜，在不提供能量的情況下，如果在人工質膜中插入纈氨霉素后，可使K＋的運輸速率提高100 000倍，但它不能有效提高Na＋的運輸速率，說明纈氨霉素與離子的結合具有特異性，纈氨霉素的作用類似于運載K＋的載體蛋白，載體蛋白能極大地提高運輸速率，因此，K＋通過人工質膜的方式為協助擴散。
9．生物膜上的蛋白質稱為膜蛋白。下列有關膜蛋白的敘述，錯誤的是(　　)
A．部分膜蛋白具有信息交流的功能
B．膜蛋白在細胞膜內外兩側對稱分布
C．載體蛋白的種類受細胞內基因的控制
D．膜蛋白的種類和含量直接決定了生物膜功能的復雜程度
解析：選B　部分生物膜蛋白具有信息交流的功能，如受體蛋白；膜蛋白在細胞膜內外兩側的分布是不對稱的；載體蛋白的化學本質是蛋白質，是由基因控制合成的；生物膜的主要成分是蛋白質和磷脂，其中蛋白質的種類和含量直接決定了生物膜功能的復雜程度。
10.如圖為細胞核結構模式圖，下列關于各結構及其功能的敘述正確的是(　　)
A．①屬于生物膜系統，把核內物質與細胞質分開
B．②由蛋白質和DNA組成，是所有生物遺傳物質的載體
C．所有細胞中核糖體的形成都與③有關
D．④是大分子物質自由出入細胞核的通道
解析：選A　①是核膜，屬于生物膜系統，把核內物質與細胞質分開，A正確；②是染色質，主要由DNA和蛋白質組成，是真核生物遺傳物質的主要載體，原核生物和病毒沒有染色質，B錯誤；③是核仁，與真核細胞中核糖體的形成有關，而原核細胞中沒有核仁，但是有核糖體，C錯誤；④是核孔，具有選擇透過性，大分子物質不能自由通過，如DNA，D錯誤。
11．下列關于膜蛋白的敘述，錯誤的是(　　)
A．膜蛋白在免疫過程中可起細胞標志物的作用
B．膜蛋白在膜中的分布與其有水溶性和脂溶性部分有關
C．膜蛋白在膜中較磷脂更易移動
D．膜蛋白在轉運離子時形狀可發生改變
解析：選C　膜蛋白是指細胞膜上的蛋白質，與細胞的物質交換、細胞識別、免疫等有密切的關系。有些膜蛋白是激素或其他化學物質的專一受體，起著細胞標志物的作用，如B淋巴細胞膜表面所具有的與抗原特異結合的受體分子，A正確；膜蛋白中的親水基團和疏水基團分別朝向磷脂雙分子層(細胞膜)外側和內部，即膜蛋白在膜中的分布與其有水溶性和脂溶性部分有關，B正確；膜蛋白在膜中的流動性較磷脂弱，C錯誤；有些膜蛋白可作為“載體”對物質進行轉運，這些膜蛋白在轉運離子時形狀可發生改變，D正確。
12．一種聚聯乙炔細胞膜識別器已問世，它是通過物理力把類似于細胞膜上具有分子識別功能的物質鑲嵌到聚聯乙炔囊泡中，組裝成納米尺寸的生物傳感器。它在接觸到細菌、病毒時可以發生顏色變化，用以檢測細菌、病毒。這類被鑲嵌進去的物質很可能含有(　　)
A．磷脂和蛋白質　　　　　 B．多糖和蛋白質
C．膽固醇和多糖 D．膽固醇和蛋白質
解析：選B　分析題干可知，被鑲嵌進去的是類似于細胞膜上具有分子識別功能的物質。細胞膜上磷脂與蛋白質結合形成的脂蛋白沒有識別功能；細胞膜上的糖類和蛋白質在一起構成的糖蛋白(糖被)具有識別功能，因此被鑲嵌的物質很可能是多糖和蛋白質；膽固醇和多糖都不具有識別功能。
13．(2021·南寧模擬)下列關于細胞的敘述，不能體現“結構與功能相適應”觀點的是(　　)
A．豚鼠胰腺腺泡細胞代謝旺盛，核仁的體積較大
B．人體細胞的細胞膜外側分布有糖蛋白，有利于接收信息
C．小腸絨毛上皮細胞內的線粒體分布在細胞中央，有利于吸收和轉運物質
D．植物根尖成熟區細胞含有大液泡，有利于調節細胞的滲透壓
解析：選C　在代謝旺盛的細胞內，核仁的體積較大；人體細胞的細胞膜外側分布有糖蛋白，糖蛋白與細胞間的信息交流有關，因此有利于接收信息；小腸絨毛上皮細胞內分布有大量的線粒體，有利于吸收和轉運物質，為了便于小腸絨毛上皮細胞對物質的吸收，線粒體應該集中分布在小腸絨毛膜附近；植物根尖成熟區細胞含有大液泡，有利于調節細胞的滲透壓。
14．(2021·北京大興區模擬)下圖為用傘藻做的“嫁接”實驗。實驗結論正確的是(　　)
A．傘藻的細胞核或細胞質都不能獨立存活
B．傘藻“柄”的種類決定形成的“帽”的形狀
C．傘藻的細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心
D．傘藻“足”的種類決定形成的“帽”的形狀
解析：選D　將細圓齒傘藻的“柄”嫁接到地中海傘藻的“足”上，再生“帽”的形態與地中海傘藻的相同；將地中海傘藻的“柄”嫁接到細圓齒傘藻的“足”上，再生“帽”的形態與細圓齒傘藻的相同。據此說明，傘藻“足”的種類決定形成的“帽”的形狀。
15．(2020·淄博二模)核被膜主要由外核膜、內核膜、核孔復合體和核纖層構成。核纖層緊貼內核膜，是一層由纖維蛋白構成的網狀結構。如圖表示細胞周期中核被膜和核纖層的動態變化過程，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．核內合成的tRNA運出細胞核與核孔復合體有關
B．核纖層的解體和重新組裝可能通過核纖層蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾實現
C．分裂末期，結合有核纖層蛋白的核膜小泡在染色質周圍聚集并融合成新的核膜
D．核纖層蛋白形成骨架結構支撐于內、外核膜之間，維持細胞核的正常形態
解析：選D　核孔復合體是蛋白質、RNA等大分子出入細胞核的通道，所以tRNA運出細胞核與核孔復合體有關，A正確；核纖層的解體和重新組裝可能通過核纖層蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾實現，B正確；分裂末期，結合有核纖層蛋白的核膜小泡在染色體周圍聚集并融合成新的核膜，同時染色體解螺旋恢復成染色質狀態，C正確；由圖示可知，核纖層蛋白位于核膜的內膜一側，D錯誤。
二、非選擇題
16．下圖甲為細胞中某一結構的模式圖，圖乙表示圖甲中“3”的成分及其各級結構。據圖回答下列問題：
(1)圖甲所示結構為______________結構。圖甲中1所示的結構由________層磷脂分子構成。
(2)圖甲中2所示結構是________。單位面積的該結構數目與細胞類型和代謝水平有關，你認為人的胰島B細胞比口腔上皮細胞中該結構的數目________(填“多”“少”或“相同”)。
(3)細胞有絲分裂過程中出現周期性變化的結構是________(用圖甲中數字表示)。
(4)圖乙中①控制②的合成，①是________分子，鑒定②的試劑為__________________。
(5)圖乙中④轉化成③發生在細胞有絲分裂的________期。遺傳物質呈④狀態時，不能發生DNA分子轉錄的原因是__________________________________________________。
(6)圖乙中①在動物細胞中除了在④(或③)上，還分布在________________中。
解析：(1)圖甲表示真核細胞細胞核的亞顯微結構，1表示核膜，為雙層膜結構，由4層磷脂分子組成。(2)圖甲中2表示核孔，根據題意，代謝旺盛的細胞核孔數目多，胰島B細胞分泌胰島素，代謝旺盛；口腔上皮細胞為高度分化的細胞，代謝較弱。(3)在有絲分裂前期，核膜消失，核仁解體；在末期，又重新形成新的核膜和核仁。(4)染色體主要由蛋白質和DNA組成，DNA控制蛋白質的合成，圖乙中①是雙螺旋結構的DNA，②為蛋白質，常用雙縮脲試劑鑒定蛋白質。(5)染色體變成染色質這一過程發生在有絲分裂的末期。在染色體狀態時，染色體高度螺旋化，DNA分子結構穩定，不能解旋，故不能轉錄。(6)DNA主要分布在細胞核中，在動物細胞的線粒體中也含有DNA。
答案：(1)細胞核的亞顯微　4　(2)核孔　多　(3)1、4
(4)DNA　雙縮脲試劑　(5)末　染色體高度螺旋化，DNA不能解旋　(6)線粒體
17．禽流感由甲型流感病毒引起，其病毒呈球狀，表面有兩種糖蛋白突起，具有抗原特性，分別是紅細胞凝結素(簡稱HA蛋白)和神經氨酸酶(簡稱N蛋白)。HA蛋白可以使病毒輕松附著在生物細胞的受體，使其感染；N蛋白會破壞細胞的受體，使病毒在宿主體內自由傳播。圖示H7N9禽流感病毒正在識別并結合人呼吸道上皮細胞，請分析回答下列問題：
(1)膜上的蛋白質是生物膜功能的主要承擔者，其分布形式通常與其功能相適應，如①與多糖結合后的功能是____________；貫穿在結構②中的蛋白質⑦的功能可能有________________________(至少寫出兩點)。
(2)H7N9禽流感病毒在復制時，直接參與合成紅細胞凝結素的細胞器是________________(不考慮能量系統)。假設H7N9禽流感病毒基因由m個核苷酸構成的8個單鏈的RNA片段組成，則該病毒基因組中含有________個游離的磷酸基團。
(3)H7N9禽流感病毒在正確識別并結合人呼吸道上皮細胞后，隨后完成的生命活動是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)禽流感病人通常表現為頭痛，發熱，咳嗽，呼吸困難等癥狀。病人服用頭孢霉素________(填“有效”或“無效”)，理由是______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①與多糖結合成為糖蛋白，具有識別功能。有些蛋白質是構成細胞和生物體的結構成分，如結構蛋白；有些蛋白質具有催化作用，如酶；有些蛋白質具有運輸的功能，如載體(通道蛋白、Na＋ K＋泵)等。(2)紅細胞凝結素是蛋白質，其合成場所是核糖體，蛋白質加工、運輸與內質網和高爾基體有關。RNA是單鏈結構，每條鏈上有一個游離的磷酸基團；禽流感病毒基因由8個單鏈的RNA片段組成，所以含有8個游離的磷酸基團。(3)H7N9禽流感病毒在正確識別并結合人呼吸道上皮細胞后，先由神經氨酸酶破壞人呼吸道上皮細胞受體，然后病毒蛋白質外殼與受體細胞膜融合，病毒將遺傳物質(RNA)釋放進入受體細胞。(4)服用頭孢霉素沒有效果，因為頭孢霉素是抗生素類藥物，主要作用是抑制細菌細胞壁的形成，從而達到抑制細菌繁殖的目的，對沒有細胞結構的病毒不起作用。
答案：(1)識別　載體、酶(離子泵、催化)　(2)核糖體、內質網、高爾基體　8　(3)神經氨酸酶破壞人呼吸道上皮細胞受體，隨后病毒蛋白質外殼與受體細胞膜融合，病毒將遺傳物質(RNA)釋放進入受體細胞　(4)無效　頭孢主要作用于細菌(細胞壁)，能抑制細菌的繁殖，但不能抑制病毒在人體內的繁殖

展開更多......

收起↑