新2017高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二單元 細胞的結(jié)構(gòu)與細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換 第5講 細胞膜與細胞核學(xué)案（含解析）北師大版

第5講 細胞膜與細胞核考點一細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能1細胞膜的分子組成(1)細胞膜的主要化學(xué)組成是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。除此之外，還含有少量的膽固醇與多糖等成分。(2)磷脂分子(如圖所示)2細胞膜的結(jié)構(gòu)模型(1)結(jié)構(gòu)模型液態(tài)鑲嵌模型(2)結(jié)構(gòu)特點特點：具有一定的流動性。原因：組成膜的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子大多不是靜止的，是可以流動的。3細胞膜的功能(如圖所示)(1)使細胞具有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。(2)能選擇性地控制物質(zhì)出入細胞。(3)可以實現(xiàn)細胞間的信息交流功能。診斷與思考1判斷下列說法的正誤(1)同一生物體的細胞膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同(×)(2)在組成細胞膜的脂質(zhì)中，膽固醇最豐富(×)(3)細胞膜的成分是恒定不變的(×)(4)動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關(guān)()(5)植物細胞的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔?)(6)細胞膜的流動性與ATP沒有關(guān)系(×)2根據(jù)細胞膜的物質(zhì)組成，推測細胞膜的組成元素有哪些？提示有C、H、O、N、P等。3用“”表示磷脂分子，“”表示蛋白質(zhì)分子，“”表示糖蛋白，請構(gòu)建細胞膜的結(jié)構(gòu)模型。提示如圖所示4觀察下列圖示，寫出三個圖的信息交流類型。提示圖1通過分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素、神經(jīng)遞質(zhì))傳遞信息；圖2通過細胞膜直接接觸(如精子和卵細胞)傳遞信息；圖3通過細胞通道傳遞信息，如高等植物細胞的胞間連絲。題組一分析細胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能1(2014·新課標(biāo)，1改編)關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯誤的是()A脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是組成細胞膜的主要物質(zhì)B當(dāng)細胞衰老時，其細胞膜的通透性會發(fā)生改變C蛋白質(zhì)分子構(gòu)成了細胞膜的基本骨架D細胞產(chǎn)生的激素與靶細胞膜上相應(yīng)受體的結(jié)合可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞答案C解析A項，細胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成。B項，細胞衰老的主要特征之一是細胞膜的通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低。C項，細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層。D項，細胞產(chǎn)生的激素隨血液到達全身各處，與靶細胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合，實現(xiàn)細胞間的信息傳遞。2(2014·福建，4)細胞的膜蛋白具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是()答案D解析A項，運輸O2的血紅蛋白分布在紅細胞的細胞質(zhì)中，不是在細胞膜上。B項，T細胞不能分泌抗體。C項，胰島素受體具有特異性，只能與胰島素特異性結(jié)合，不能與胰高血糖素結(jié)合。題組二區(qū)分細胞膜“流動性”與“選擇透過性”的不同3如圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，下列敘述錯誤的是()A細胞膜的基本骨架是B細胞膜的功能復(fù)雜程度主要與有關(guān)C是靜止的，但是運動的，所以細胞膜具有流動性D若該膜為人體肝細胞膜，則B側(cè)CO2濃度高于A側(cè)答案C解析細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層；細胞膜的功能主要與蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān)；蛋白質(zhì)大都是可以運動的，磷脂雙分子層都是可以運動的，細胞膜具有一定的流動性；由題圖糖蛋白的分布可知，A為膜的外側(cè)，B為內(nèi)側(cè)，人體肝細胞內(nèi)CO2濃度高于細胞外。4(2015·四川，2)精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識別后，頂體膜與精子細胞膜融合，釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列敘述正確的是()A頂體內(nèi)儲存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的B精子游向卵子所需的能量來自線粒體和胞質(zhì)溶膠C頂體膜和精子細胞膜融合體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性D受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方答案B解析頂體內(nèi)儲存的溶酶體酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是在精子的核糖體上合成的，A錯誤；精子游向卵子所需能量由細胞呼吸產(chǎn)生的ATP供給，而細胞呼吸的場所為胞質(zhì)溶膠和線粒體，B正確；頂體膜和精子細胞膜融合體現(xiàn)了生物膜的流動性，C錯誤；受精卵的染色體一半來自于父方，另一半來自母方，核基因父母方各占一半，但受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來自于母方，質(zhì)基因也幾乎全部來自于母方，D錯誤。題組三細胞膜的探究實驗分析5下列生理過程與細胞膜的流動性無直接關(guān)系的是()A噬菌體侵染細菌B動物細胞的有絲分裂C植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原D胰島素的合成和分泌答案A解析噬菌體侵染細菌是通過注射方式將DNA注入細菌中的，不存在膜的變形等問題，故與膜的流動性無關(guān)。6人鼠細胞融合實驗是用帶有不同熒光染料的抗體標(biāo)記兩種細胞的膜蛋白，一段時間后兩種膜蛋白能在雜交細胞膜上均勻分布形成嵌合體。如圖是相關(guān)實驗記錄，據(jù)此不能得到的結(jié)論是()A當(dāng)溫度增加到15以上時，膜的流動性發(fā)生變化B該實驗證明膜蛋白能夠在膜表面運動C溫度對膜蛋白的擴散有影響D圖中數(shù)據(jù)說明融合時間越長形成的嵌合體越多答案D解析構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的，因此膜具有一定的流動性；嵌合體的形成是兩種細胞的膜蛋白發(fā)生相對運動的結(jié)果，溫度增加到15以上時，形成嵌合體的比例明顯增大，說明溫度對膜蛋白的運動有影響；溫度升高，膜蛋白相對運動加劇，細胞膜流動性增強；圖示數(shù)據(jù)能說明溫度增加到15以上，溫度越高，形成的嵌合體越多，而不是融合時間越長，形成的嵌合體越多。7水溶性染色劑(PI)能與核酸結(jié)合而使細胞核著色，可將其應(yīng)用于細胞死活的鑒別。細胞浸泡于一定濃度的PI中，僅有死亡細胞的核會被染色，活細胞則不著色，但將PI注射到活細胞中，則細胞核會著色。利用PI鑒別細胞的基本原理是()A死細胞與活細胞的核酸結(jié)構(gòu)不同B死細胞與活細胞的核酸含量不同C活細胞能分解染色劑PID活細胞的細胞膜阻止PI的進入答案D解析活細胞的細胞膜具有選擇透過性以保證物質(zhì)選擇性地出入細胞，維持正常的生命活動。水溶性染色劑(PI)不是細胞所需物質(zhì)，因而不能通過活細胞的細胞膜。細胞死亡后，細胞膜及其他生物膜的選擇透過性喪失，溶于水中的物質(zhì)(如PI)都可以通過，從而使細胞核著色。1利用網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建細胞膜成分、結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系2生物膜的流動性與選擇透過性的關(guān)系(1)區(qū)別：具有一定的流動性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點，選擇透過性是生物膜的功能特性。(2)聯(lián)系：只有生物膜具有流動性，是運動的，才能運輸物質(zhì)，表現(xiàn)出選擇透過性。3細胞膜成分的鑒定細胞膜成分鑒定試劑(方法)結(jié)果磷脂脂溶劑處理細胞膜被溶解磷脂酶處理細胞膜被破壞脂溶性物質(zhì)透過實驗脂溶性物質(zhì)優(yōu)先通過蛋白質(zhì)雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色蛋白酶處理細胞膜被破壞4控制物質(zhì)進出功能的驗證(1)染色劑進入實驗(2)色素透出實驗正常情況下紫色洋蔥細胞、各色各樣的花瓣顯現(xiàn)出顏色都是因為細胞液中有某種色素分子，若將有顏色的植物組織放入清水中，色素分子不能透出，若用高溫、強酸或強堿處理則可導(dǎo)致原生質(zhì)層失活，此時色素分子就會從細胞液中透出，外界溶液將呈現(xiàn)色素顏色。如：考點二細胞核的結(jié)構(gòu)與功能1細胞核的功能(1)傘藻嫁接與核移植實驗傘藻嫁接實驗過程傘藻核移植實驗過程實驗結(jié)論：傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的。(2)細胞核的主要功能貯存和復(fù)制遺傳信息，在很大程度上控制著細胞的分裂、生長、分化、衰老與凋亡等生命活動。2細胞核的結(jié)構(gòu)(1)填寫圖中字母對應(yīng)的結(jié)構(gòu)名稱a核被膜，b.染色質(zhì)，c.核仁，d核孔。(2)寫出圖中結(jié)構(gòu)的相應(yīng)功能b的功能：是DNA的主要載體。c的功能：合成rRNA。d的功能：是核與胞質(zhì)之間進行大分子物質(zhì)交換的通道。診斷與思考1判斷下列說法的正誤(1)核被膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進出(×)(2)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，而成分完全相同()(3)細胞核是細胞代謝的控制中心，也是細胞代謝的中心(×)(4)所有的真核細胞都有細胞核，且只有一個核(×)(5)核被膜、核仁在細胞周期中的分裂間期消失，分裂后期重建(×)(6)代謝越旺盛的細胞，核仁與核孔的數(shù)目越多，核仁的體積越大()2黑白美西螈核移植實驗(1)實驗過程(2)實驗結(jié)論：美西螈皮膚顏色遺傳受細胞核控制。3蠑螈受精卵橫縊實驗(1)實驗過程(2)實驗結(jié)論：蠑螈的細胞分裂、分化受細胞核控制。3變形蟲切割實驗(1)實驗過程(2)實驗結(jié)論：變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應(yīng)等生命活動受細胞核控制。題組一利用模型分析細胞核的結(jié)構(gòu)1如圖為細胞核結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述不正確的是()A主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，在細胞分裂不同時期呈現(xiàn)不同狀態(tài)B是產(chǎn)生核糖體、mRNA和合成蛋白質(zhì)的場所C在細胞周期中發(fā)生周期性變化，其主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)D蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核需要消耗能量答案B解析是染色質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，在細胞分裂不同時期呈現(xiàn)不同形態(tài)，間期和末期以染色質(zhì)形式存在，前期、中期和后期以染色體形式存在，A項正確；是核仁，與某種RNA和核糖體的形成有關(guān)，但不是合成mRNA和蛋白質(zhì)的場所，B項錯誤；是核被膜，在細胞周期中發(fā)生周期性變化，前期消失，末期重現(xiàn)，其主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，C項正確；蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞具有選擇性，同時需要消耗能量，D項正確。2如圖為典型的細胞核及其周圍部分結(jié)構(gòu)的示意圖，下列說法錯誤的是()A圖中和的連通，使細胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密B圖中為核孔，通過該結(jié)構(gòu)不僅可以實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換，還可以實現(xiàn)信息交流C若該細胞核內(nèi)的被破壞，該細胞蛋白質(zhì)的合成將不能正常進行D細胞核是細胞生命活動的控制中心和細胞代謝中心答案D解析圖中表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，表示核被膜，和的連通，使細胞質(zhì)和核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更為緊密，A項正確；圖中為核孔，通過核孔可以實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流，B項正確；表示核仁，與核糖體的形成有關(guān)，若該細胞核內(nèi)的被破壞，該細胞蛋白質(zhì)的合成將不能正常進行，C項正確；細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，D項錯誤。題組二細胞核功能的實驗探究3科學(xué)家在單細胞傘藻幼體嫁接的實驗中，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長出了乙的傘帽。下列有關(guān)評價合理的是()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(diào)控中心C欲證明細胞核的功能，需進一步進行實驗D該實驗證明了細胞質(zhì)是遺傳的控制中心答案C解析假根中既有細胞核，也有細胞質(zhì)，該實驗不能排除細胞質(zhì)的影響。應(yīng)該進一步進行傘藻核移植實驗，可排除假根中其他物質(zhì)的作用，從而證明是細胞核控制傘藻“帽”的形狀。4核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道，親核蛋白需通過核孔進入細胞核發(fā)揮功能。如圖為非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗，下列相關(guān)敘述正確的是()A親核蛋白進入細胞核由頭部決定B親核蛋白進入細胞核不需要載體C親核蛋白進入細胞核需要消耗能量D親核蛋白進入細胞核的方式與葡萄糖進入紅細胞的方式相同答案C解析由圖可知，放射性的親核蛋白能從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中，放射性的尾部也能從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中，但放射性的頭部卻不能從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中，可見親核蛋白進入細胞核是由放射性尾部決定的，A項錯誤；親核蛋白需與特定的載體結(jié)合后才能通過核孔進入細胞核，消耗能量，方式類似主動運輸，B項錯誤，C項正確；葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散，需要載體蛋白協(xié)助，不消耗能量，D項錯誤。關(guān)于細胞核結(jié)構(gòu)的5個易錯點(1)核被膜、核仁在細胞周期中表現(xiàn)為周期性地消失和重建。(2)核被膜和核孔都具有選擇透過性，核孔雖然可以允許大分子物質(zhì)通過，但仍然具有選擇性，如細胞核中的DNA就不能通過核孔進入細胞質(zhì)。(3)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)多，核仁較大。(4)核仁不是遺傳物質(zhì)的貯存場所，細胞核中的遺傳物質(zhì)分布在染色體(染色質(zhì))上。(5)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，而成分完全相同。知識網(wǎng)絡(luò)答題語句網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要語強記1功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。2組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的，體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性的結(jié)構(gòu)特點。3生物膜選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是生物膜上的載體蛋白。4染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。5染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)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。探究高考明確考向1(2011·海南，1)關(guān)于動物細胞膜的敘述，錯誤的是 ()A細胞膜含有糖脂和糖蛋白B細胞融合與細胞膜的流動性有關(guān)CATP為CO2分子通過細胞膜提供能量D細胞膜上的大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的答案C解析細胞膜由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類組成，其中有些蛋白質(zhì)和糖結(jié)合形成糖蛋白，有些脂質(zhì)和糖結(jié)合形成糖脂；細胞膜上的磷脂分子和大部分蛋白質(zhì)分子都是可以運動的，使得細胞膜具有一定的流動性，細胞融合首先是膜發(fā)生融合，這與細胞膜的流動性密切相關(guān)；CO2通過自由擴散的方式進出細胞膜，不需要消耗ATP。2(2012·廣東，1)有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是()A膜載體蛋白的合成不需要ATPB葡萄糖跨膜運輸不需要載體蛋白C線粒體外膜與內(nèi)膜的主要功能不同D變形蟲和草履蟲的細胞膜基本組成成分不同答案C解析蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成都需消耗能量ATP，A項錯誤；葡萄糖進入細胞的方式有兩種，即主動運輸和協(xié)助擴散，兩種運輸方式都需要載體蛋白的協(xié)助，B項錯誤；線粒體外膜的作用是將線粒體與胞質(zhì)溶膠分隔開，而線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，大大增加了內(nèi)膜面積，其上面分布有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶，是有氧呼吸第三階段進行的場所，C項正確；變形蟲和草履蟲細胞膜的基本組成成分相同，主要成分都是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，D項錯誤。3(2013·天津，1)下列過程未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能的是()A蔗糖溶液使洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離B抗原刺激引發(fā)記憶細胞增殖分化C胰島素調(diào)節(jié)靶細胞對葡萄糖的攝取D傳出神經(jīng)細胞興奮引起肌肉收縮答案A解析洋蔥表皮細胞在較高濃度的蔗糖溶液中滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，體現(xiàn)生物膜控制物質(zhì)進出的功能，未體現(xiàn)生物膜的信息傳遞功能，選A。4(2014·大綱，1)下列有關(guān)細胞核的敘述，錯誤的是()A蛋白質(zhì)是細胞核中染色質(zhì)的組成成分B細胞核中可進行遺傳物質(zhì)的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄C小分子物質(zhì)可以通過核孔，大分子物質(zhì)不能D有絲分裂過程中存在核被膜消失和重新形成的現(xiàn)象答案C解析A項，細胞核中的染色質(zhì)主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的。B項，細胞核是遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所。C項，核孔具有選擇透過性，大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、mRNA等能通過。D項，有絲分裂過程中核被膜的消失和重建分別發(fā)生在前期和末期。5(2014·江蘇，27)生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中發(fā)揮著極其重要的作用。圖13表示3種生物膜結(jié)構(gòu)及其所發(fā)生的部分生理過程。請回答下列問題：(1)圖1表示的生理過程是_，其主要的生理意義在于_。(2)圖2中存在3種信號分子，但只有1種信號分子能與其受體蛋白結(jié)合，這說明_；若與受體蛋白結(jié)合的是促甲狀腺激素釋放激素，那么靶器官是_。(3)圖3中ATP參與的主要生理過程是_。(4)葉肉細胞與人體肝臟細胞都具有圖_(填圖序號)中的膜結(jié)構(gòu)。(5)圖13中生物膜的功能不同，從生物膜的組成成分分析，其主要原因是_。(6)圖13說明生物膜具有的功能有_(寫出3項)。答案(1)有氧呼吸第三階段為生命活動供能(2)受體蛋白具有特異性垂體(3)碳反應(yīng)(4)1、2(5)含有的蛋白質(zhì)不同(6)跨膜運輸、信息交流、能量轉(zhuǎn)換等解析(1)圖1所示過程中消耗O2產(chǎn)生H2O和ATP，可知為發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的有氧呼吸第三階段，此階段產(chǎn)生大量的ATP，能為生物體的生命活動提供能量。(2)圖2中只有1種信號分子能與受體蛋白結(jié)合，說明受體蛋白具有特異性。促甲狀腺激素釋放激素作用的靶器官為垂體，能促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素。(3)圖3所示過程需利用光能，分解H2O產(chǎn)生O2和H，同時形成ATP，是光合作用的光反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP將參與碳反應(yīng)中C3的還原。(4)圖1、2、3所示的生物膜依次是線粒體內(nèi)膜、細胞膜和葉綠體的類囊體膜，人體肝臟細胞中沒有葉綠體。(5)細胞的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一，不同功能的生物膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。(6)圖1和圖3說明生物膜有能量轉(zhuǎn)換和跨膜運輸?shù)墓δ?，圖2說明生物膜有信息交流的功能。13