（全國版）2023版高考生物一輪復習第2單元細胞的基本結構與物質的輸入和輸出第1講細胞膜和細胞核學案

PAGEPAGE1第1講細胞膜和細胞核考綱要求全國卷五年考情1.細胞膜系統(tǒng)的結構和功能(Ⅱ)2022·卷ⅠT1,2022·卷ⅢT1,2022·卷ⅠT1,2022·卷ⅡT12.細胞核的結構和功能(Ⅱ)2022·卷ⅡT5,2022·卷ⅠT29,2022·大綱卷T1考點一|細胞膜的成分、結構和功能(對應學生用書第21頁)[識記—根底梳理]1．細胞膜的制備 (1)實驗原理：細胞吸水漲破eq\o(→,\s\up9(離心),\s\do15())獲得細胞膜。 (2)材料：人或其他哺乳動物的成熟紅細胞。 (3)選材原因 ①無細胞核和眾多細胞器，易制得純潔的細胞膜。 ②無細胞壁，細胞易吸水漲破。2．生物膜的探索歷程階段實例(實驗)結論膜成分探究脂溶性物質更易通過細胞膜膜是由脂質組成的將膜別離提純，并進行化學分析膜的主要成分是脂質和蛋白質靜態(tài)模型建立紅細胞膜中脂質鋪成單分子層后是紅細胞外表積的2倍細胞膜中的脂質分子排列為連續(xù)的兩層電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結構生物膜是由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成動態(tài)模型建立人鼠細胞雜交實驗細胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森不斷觀察及實驗數(shù)據(jù)分析提出生物膜的流動鑲嵌模型3．細胞膜的成分 eq\x(\a\al(脂質,約50%))＋eq\x(\a\al(蛋白質,約40%))＋eq\x(\a\al(糖類,約2%～10%))→eq\x(細胞膜) ||| eq\a\vs4\al(主要是磷脂，,另外還有糖,脂、膽固醇)eq\a\vs4\al(種類和數(shù)量,越多，細胞膜,功能越復雜)eq\a\vs4\al(形成糖蛋白,或糖脂，與信,息交流有關)4．細胞膜的流動鑲嵌模型 (1)模式圖 (2)結構特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(特點：具有一定的流動性,原因：組成膜的磷脂分子和蛋白質分子,大都是運動的))5．細胞膜的功能 (1)將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 (2)控制物質進出細胞。 (3)進行細胞間信息交流(連線) eq\a\vs4\al(①激素調節(jié)、突觸,中興奮傳導) eq\a\vs4\al(a.細胞膜直接接觸傳,遞信息) eq\a\vs4\al(②受精作用、效應T,細胞裂解靶細胞) eq\a\vs4\al(b.化學物質傳遞信息,) ③植物胞間連絲 c．細胞通道傳遞信息 【提示】①—b②—a③—c [教材邊角知識]必修1P41“與生活的聯(lián)系〞 細胞癌變的過程中，細胞膜的成分發(fā)生改變，細胞膜上會產生哪些特殊的成分？ 【提示】會產生甲胎蛋白、癌胚抗原等物質。eq\a\vs4\al([辨析與識圖])1．判斷正誤 (1)構成膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇。(×) 【提示】脂肪不是生物膜的成分。 (2)變形蟲和草履蟲的細胞膜根本組成成分不同。(×) 【提示】不同細胞細胞膜的根本成分都是脂質、蛋白質和少量糖類。 (3)同一生物體的細胞膜中蛋白質的種類和數(shù)量相同。(×) 【提示】同一生物體的不同功能的細胞膜上蛋白質的種類和數(shù)量有差異。 (4)細胞膜含有糖脂和糖蛋白。(√) (5)動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關。(√) (6)胰島B細胞分泌胰島素依賴于細胞膜的流動性。(√) (7)生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定。(√) (8)細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構。(×) 【提示】植物細胞通過胞間連絲進行信息交流，沒有通過受體。2．據(jù)圖思考 (1)在A、B、C三圖中，靶細胞對信息的接受具有相似的結構根底，即受體，其化學成分為蛋白質，因其具有特定的空間結構而具有特異性。 (2)A、B、C三種方式中，能表示脂肪細胞接受胰高血糖素的是B；表示T淋巴細胞參與細胞免疫的是A；肉毒桿菌通過抑制某種神經(jīng)遞質的作用而導致肌肉松弛，其中神經(jīng)遞質作用的方式是C；高度緊張時心肌細胞收縮加速，其中信息傳遞的方式是B、C。[理解—深化探究]1．依據(jù)細胞膜的成分推測細胞膜的組成元素有哪些？ 【提示】C、H、O、N、P等。2．細胞膜上的蛋白質有哪些功能？試舉例說明。 【提示】運輸作用(如載體蛋白)，催化作用(細菌細胞膜上的與有氧呼吸有關的酶)，識別作用(如受體)等。3．通過細胞膜的結構模型如何區(qū)分細胞膜的內側和外側？ 【提示】依據(jù)糖蛋白的位置，在細胞膜的外側分布有糖蛋白，而內側沒有。4．將人的肝細胞中的磷脂全部提取并鋪成單層分子，其面積是肝細胞外表積的2倍嗎？為什么？ 【提示】大大超過2倍，肝細胞具有多種具膜的細胞器。5．比擬細胞膜的兩個特點工程內容原因實例影響因素結構特點一定的流動性構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子不是靜止的，而是可以運動的變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐溫度(在一定范圍內，溫度越高，細胞膜的流動性越大)功能特性選擇透過性遺傳特性決定載體蛋白種類、數(shù)量決定選擇透過性植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細胞對K＋的吸收和對Na＋的排出(1)內因：細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量；(2)外因：溫度、pH、O2等影響細胞呼吸的因素兩者關系6．細胞膜功能特點的驗證實驗 (1)染色劑進入實驗 (2)色素透出實驗[運用—考向對練]考向1考查細胞膜的成分、結構和功能1．(2022·湖北八校聯(lián)考)以下有關細胞膜的表達錯誤的選項是() A．細胞膜的組成成分包括脂質、蛋白質和糖類 B．細胞膜上蛋白質的種類和數(shù)目越多，功能越復雜 C．細胞膜具有物質運輸、能量轉換、信息傳遞的功能 D．細胞膜兩側的離子濃度差是通過被動運輸實現(xiàn)的 D[細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，此外，還有少量糖類，A項正確；細胞膜的功能主要由蛋白質完成的，B項正確；細胞膜具有控制物質進出細胞和進行細胞間信息交流的功能，C項正確；細胞膜兩側的離子濃度差是通過主動運輸實現(xiàn)的，D項錯誤。]2．膜蛋白是一類結構獨特的蛋白質，它鑲嵌于膜脂中的特性使這一蛋白處于細胞與外界的交界部位，是細胞執(zhí)行各種功能的物質根底。以下圖為細胞膜上3種膜蛋白與磷脂雙分子層之間的直接相互作用模式。相關表達錯誤的選項是()【導學號：67110017】 A．膜蛋白A和B的跨膜區(qū)段的氨基酸很可能具有較強的親水性 B．假設膜蛋白A具有信息傳遞功能，那么該蛋白可能是胰島素的受體 C．假設膜蛋白B具有運輸功能，其運輸物質的過程中可能消耗ATP D．假設膜蛋白C具有催化功能，其活性的上下受溫度、pH等因素的影響 A[磷脂雙分子層內部疏水，位于其內的膜蛋白A和B的跨膜區(qū)段也應具有疏水性。]eq\a\vs4\al([規(guī)律總結]?？嫉乃姆N“膜蛋白〞)1．信號分子(如激素、淋巴因子、神經(jīng)遞質)的受體膜蛋白—糖蛋白。2．膜載體蛋白：是用于協(xié)助擴散和主動運輸?shù)妮d體蛋白。3．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?shù)?。4．識別蛋白：是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)。eq\a\vs4\al([備選習題]) (2022·安徽合肥質檢)細胞膜是系統(tǒng)的邊界，以下有關其結構和功能的表達，錯誤的選項是() A．脂質和蛋白質是組成細胞膜的主要物質 B．物質的跨膜運輸都是順相對含量梯度的 C．功能越復雜的細胞膜，蛋白質種類和數(shù)量越多 D．細胞產生的激素可與靶細胞膜上相應的受體結合 B[細胞膜的主要組成物質是蛋白質和脂質，還有少量糖類，A正確；物質的跨膜運輸方式有被動運輸和主動運輸，主動運輸是逆濃度梯度進行的，B錯誤；細胞膜的功能越復雜，蛋白質種類和數(shù)量就越多，C正確；細胞產生的激素可與靶細胞膜上相應的受體結合，進而發(fā)揮作用，D正確。]考向2考查細胞膜的功能3．細胞的膜蛋白具有物質運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。以下圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應功能的是() D[A項，運輸O2的血紅蛋白分布在紅細胞的細胞質中，不是在細胞膜上。B項，T淋巴細胞不能分泌抗體。C項，胰島素受體具有特異性，只能與胰島素特異性結合，不能與胰高血糖素結合。]4．(2022·朝陽區(qū)練習)以下一定沒有涉及細胞間信息交流的是() A．乙肝抗體與乙肝病毒之間 B．效應T細胞與靶細胞之間 C．相鄰的高等植物細胞之間 D．甲狀腺細胞與肌細胞之間 A[A選項，乙肝抗體是蛋白質，乙肝病毒是非細胞結構的生物，所以乙肝抗體與乙肝病毒間的特異性識別不屬于細胞間的信息交流。此選項符合題干。B選項，效應T細胞和靶細胞都是細胞；另外，效應T細胞可以識別靶細胞(通過識別宿主細胞呈遞到膜外表的抗原)，并與之結合使靶細胞裂解，該過程涉及細胞間信息交流。C選項，多細胞生物體中，細胞是相對獨立的單位，但又相互影響共同構成一個個體，所以在組成一個整體個體時，相鄰高等植物細胞之間一定會有信息交流。比方根尖尖端細胞產生生長素，促進尖端下部細胞伸長生長。D選項，甲狀腺細胞釋放甲狀腺激素，作用于幾乎全身所有細胞，當然也包括肌細胞，所以此兩種細胞之間有細胞間信息交流。]考向3考查細胞膜的相關實驗探究5．以下有關細胞膜制備及觀察的表達，正確的選項是() A．家雞的紅細胞是最正確的實驗材料 B．假設選用洋蔥鱗片葉表皮細胞應先用鑷子去除細胞壁 C．制備細胞膜應先利用吸水漲破法，再利用差速離心法獲取 D．可以用高倍鏡直接觀察 C[哺乳動物的成熟的紅細胞無細胞核和細胞器，是制備細胞膜的最正確實驗材料，A項錯誤；植物細胞有細胞壁和多種細胞器，不宜作為制備細胞膜的材料，且細胞壁不能用鑷子除去，B項錯誤；制備細胞膜時，先用吸水漲破法得到細胞膜，再用差速離心法別離出細胞膜，C項正確；觀察細胞膜要用電子顯微鏡，D項錯誤。]6．為測量植物細胞膜的選擇透過性，以紅甜菜根(液泡中含有花青素)進行以下實驗：將不同切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1min取出，再分別放在清水中浸泡1h而獲得不同的切片浸出物溶液，通過測量這些溶液的吸光度計算浸出物溶液的花青素含量，結果如下圖。對這個實驗方案評價的表達，正確的選項是() A．缺乏對照組實驗 B．缺乏對等量原那么的描述 C．所選擇的測量指標不能反映浸出物溶液中花青素的含量 D．實驗目的是測量浸泡時間對植物細胞膜選擇透過性的影響 B[本實驗設置了不同溫度進行相互對照；沒有對實驗材料、溶液量進行等量控制的描述，會對實驗結果產生影響；溶液的吸光度與浸出物溶液中花青素的含量成正比；實驗目的是測量溫度對植物細胞膜選擇透過性的影響。]考點二|細胞核的結構和功能(對應學生用書第23頁)[識記—根底梳理]1．細胞核的結構 (1)填寫圖中字母對應的結構名稱 a．核膜，b.染色質，c.核仁， d．核孔。 (2)寫出圖中結構的相應功能 ①b功能：是遺傳物質的主要載體。 ②c功能：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。 ③d功能：實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流。2．細胞核的功能探究 (1)黑白美西螈核移植實驗 ①實驗過程 ②實驗結論：美西螈皮膚顏色的遺傳受細胞核控制。 (2)蠑螈受精卵橫縊實驗 ①實驗過程 ②實驗結論：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實驗結論：變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反響等生命活動受細胞核控制。 (4)傘藻嫁接與核移植實驗 ①傘藻嫁接實驗過程 ②傘藻核移植實驗過程 ③實驗結論：傘藻“帽〞的形狀是由細胞核控制的。3．細胞核的功能 (1)是遺傳信息庫，是遺傳物質儲存和復制的主要場所。 (2)是細胞代謝和遺傳的控制中心。eq\a\vs4\al([辨析與識圖])1．判斷正誤 (1)真核細胞染色體上含有核糖核酸和蛋白質。(×) 【提示】染色體上含有脫氧核糖核酸和蛋白質。 (2)細胞核是mRNA合成和加工的場所。(√) (3)核膜上的核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出。(×) 【提示】核孔是選擇性通道。 (4)胰島細胞中核孔數(shù)目多于口腔上皮細胞。(√) (5)細胞核是細胞代謝的控制中心，也是細胞代謝的中心。(×) 【提示】細胞代謝的中心是細胞質。 (6)染色體和染色質只是形態(tài)不同，而成分完全相同。(√) (7)核膜、核仁在細胞周期中的分裂間期消失，分裂后期重建。(×) 【提示】核膜、核仁在前期消失，末期重建。2．據(jù)圖思考 (1)將①徹底水解主要可得到的有機小分子有氨基酸、脫氧核糖、磷酸、含氮堿基。 (2)②是產生核糖體、mRNA和合成蛋白質的場所嗎？ 不是，②是核仁，與某種RNA的合成和核糖體的形成有關。 (3)③的功能是實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流，對于物質的進出具有選擇性。③數(shù)目越多，細胞代謝越旺盛。[運用—考向對練]考向1考查細胞核的結構和功能1．以下有關細胞核的表達，正確的選項是() A．藍藻細胞具有細胞核且DNA分子呈環(huán)狀 B．人和其他哺乳動物成熟的紅細胞是沒有細胞核的 C．已分化的動物體細胞的細胞核不具有全能性 D．細胞核是進行能量轉換和代謝的主要場所 B[藍藻為原核細胞沒有細胞核，只有擬核。已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。細胞核是遺傳和代謝的控制中心，能量轉換和代謝的主要場所是細胞質。]2．(2022·湖北重點中學聯(lián)考)以下有關細胞核的表達正確的選項是() A．核孔能實現(xiàn)核質的物質直接交換，不具有選擇性 B．所有細胞核糖體的形成均與核仁有關 C．在細胞的生命歷程中，細胞核體積不變 D．核膜可通過內質網(wǎng)膜與細胞膜相連 D[核孔是大分子物質出入細胞核的通道，對物質的進出具有嚴風格控作用，即具有選擇性，A項錯誤；原核細胞沒有細胞核，也就沒有核仁，因此原核細胞核糖體的形成與核仁無關，B項錯誤；在細胞的生命歷程中，衰老的細胞的細胞核體積增大，C項錯誤；內質網(wǎng)膜內與核膜相連，外與細胞膜相連，D項正確。]eq\a\vs4\al([誤區(qū)警示]有關細胞核的四個易錯點)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(xiàn)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(shù)量和核仁大小是固定的 核孔的數(shù)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，核孔數(shù)多，核仁較大。eq\a\vs4\al([備選習題])(2022·福建質檢)以下有關細胞核的表達，正確的選項是() A．核仁是細胞的遺傳信息庫 B．衰老細胞的細胞核體積變小 C．失去細胞核，細胞壽命將會縮短 D．大分子物質以自由擴散方式通過核孔 C[細胞的遺傳信息庫是細胞核，A項錯誤；衰老細胞的細胞核體積變大，B項錯誤；細胞核與細胞質是相互依存的，失去細胞核，細胞的壽命將會縮短，C項正確；核孔是有選擇性的，大分子物質不能以自由擴散的方式通過核孔，D項錯誤。]考向2考查細胞核功能及特點的實驗探究3．閱讀材料： ①分別將已分裂10次和分裂30次的成纖維細胞的細胞核互換，重組成的“老核新質〞和“新核老質〞細胞能分別再分裂20次和40次。 ②鳥類紅細胞有核，但不能復制和轉錄，癌細胞核很活潑，既能復制也能轉錄，現(xiàn)將鳥的紅細胞核移入去核的癌細胞中，鳥的紅細胞核開始復制和轉錄。 以上實驗不能說明的是() A．細胞分裂次數(shù)是由細胞核中的物質決定的 B．細胞質中存在影響細胞分裂的物質 C．細胞分裂是由細胞核和細胞質共同控制的 D．只要有適當?shù)募毎|，細胞核就能表現(xiàn)出全能性 D[實驗①說明細胞的分裂次數(shù)由細胞核中的物質決定。實驗②說明細胞質影響細胞核中的復制和轉錄，細胞質中存在影響細胞分裂的物質，細胞分裂是由細胞核和細胞質共同控制的。兩實驗都不能說明只要有適當?shù)募毎|，細胞核就能表現(xiàn)出全能性。]4．(2022·汕頭市一模)親核蛋白具有明確的頭、尾結構，是在細胞質合成后、通過核孔進入到細胞核內發(fā)揮作用的。科學家通過有限的水解將親核蛋白的頭尾分開，再將帶有放射性標記的完整的親核蛋白、頭部及尾局部別注入到爪蟾卵母的細胞質中，結果在細胞核中發(fā)現(xiàn)被標記的完整親核蛋白和親核蛋白尾部。這說明() A．親核蛋白進入細胞核的方式是自由擴散 B．親核蛋白進入細胞核的關鍵部位是頭部 C．細胞核對物質的運輸具有選擇性 D．細胞核和細胞質之間只能進行單向的物質運輸 C[親核蛋白進入細胞核的方式是通過核孔，沒有跨膜運輸，A錯誤；放射頭部沒有進入細胞核，放射性尾部全部進入細胞核，可見親核蛋白進入細胞核由尾部決定，B錯誤；放射頭部沒有進入細胞核，放射性尾部全部進入細胞核，說明細胞核對物質的運輸具有選擇性，C正確；題干信息得出細胞質中的物質能進入細胞核，但無法判斷細胞核中物質不能進入細胞質，因此無法判斷細胞核和細胞質之間只能進行單向的物質運輸，D錯誤。]真題驗收|感悟高考淬煉考能(對應學生用書第25頁)1．(2022·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(xiàn)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 D[此題考查細胞間信息交流的方式。雌激素屬于信號分子，由哺乳動物卵巢細胞分泌后通過血液運輸?shù)饺橄俨⒆饔糜谌橄偌毎瑢崿F(xiàn)細胞間的信息交流；精子進入卵細胞前需要通過直接接觸的方式進行信息交流。]2．(2022·全國卷Ⅲ)以下有關細胞膜的表達，正確的選項是()【導學號：67110018】 A．細胞膜兩側的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的 B．細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質的功能相同 C．分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象 D．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的 C[細胞膜兩側的離子濃度差主要是通過主動運輸實現(xiàn)的，故A項錯誤。蛋白質是生命活動的主要承當者，細胞膜、線粒體膜和核膜的功能各不相同的原因是它們所含有的蛋白質功能不同，故B項錯誤。分泌蛋白分泌到細胞外涉及內質網(wǎng)和高爾基體參與的囊泡轉運過程以及囊泡與細胞膜的融合過程等，這些過程與膜脂的流動性有關，故C項正確。膜中的磷脂是由脂肪酸和磷酸等組成的，膽固醇屬于固醇，固醇與磷脂都屬于脂質，故D項錯誤。]3．(2022·全國卷Ⅰ)關于細胞膜結構和功能的表達，錯誤的選項是() 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，