第05講 細(xì)胞膜和細(xì)胞核（講義）（解析版）-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)

11/11第05講細(xì)胞膜和細(xì)胞核目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 102知識(shí)導(dǎo)圖·思維領(lǐng)航 203考點(diǎn)突破·考法探究 3考點(diǎn)一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能 3知識(shí)點(diǎn)1細(xì)胞膜的功能教材中生命系統(tǒng)信息傳遞的三類主體【拓展延伸】 3知識(shí)點(diǎn)2對(duì)細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索 6知識(shí)點(diǎn)3流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容 8考向1結(jié)合細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念 10考點(diǎn)二細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能 11知識(shí)點(diǎn)1細(xì)胞核的功能及其實(shí)驗(yàn)探究 11知識(shí)點(diǎn)2細(xì)胞核的結(jié)構(gòu) 14知識(shí)點(diǎn)3教材中與模型構(gòu)建有關(guān)的知識(shí)（?？键c(diǎn)） 15考向1結(jié)合細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念 15考向2圍繞細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)，考查科學(xué)探究 1604真題練習(xí)·命題洞見（含2024年高考真題） 1705長句分析·規(guī)范作答 20一、教材知識(shí)鏈接 20二、教材深挖拓展 21三、長句規(guī)范作答 21考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析細(xì)胞膜和細(xì)胞核考點(diǎn)一：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（3年7次，全國卷3年2次）（2023·海南）細(xì)胞膜和細(xì)胞器的成分和功能（2023·山東）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)（2022·河北）細(xì)胞膜的組成成分（2022·浙江）膜蛋白的種類和功能（2022·浙江）流動(dòng)鑲嵌模型（2021·江蘇）流動(dòng)鑲嵌模型題型：選擇題內(nèi)容：①常結(jié)合課本內(nèi)其他科學(xué)史綜合考查②常結(jié)合生物膜系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)綜合考查③常與細(xì)胞器相關(guān)知識(shí)綜合考查細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)④常細(xì)胞核的功能，細(xì)胞器等綜合考查考點(diǎn)二：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能（3年2次，全國卷3年1次）（2023·江蘇）細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能（2023·山東）細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)（2022·浙江）細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能（2022·廣東）核孔（2022·海南）細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能（2022·浙江）細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能課標(biāo)要求(1)概述細(xì)胞都由細(xì)胞膜包裹，細(xì)胞膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進(jìn)出，并參與細(xì)胞間的信息交流。(2)闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中。新舊教材對(duì)比增：①確定細(xì)胞膜中脂質(zhì)成分實(shí)驗(yàn)；②提出細(xì)胞膜成分中還含有少量膽固醇；③明確提出磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)的作用。改：①體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法；②癌細(xì)胞膜成分變化的驗(yàn)血報(bào)告單。刪：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能和流動(dòng)鑲嵌模型內(nèi)容進(jìn)行了重新整合?？键c(diǎn)一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)點(diǎn)1細(xì)胞膜的功能教材中生命系統(tǒng)信息傳遞的三類主體【拓展延伸】1.細(xì)胞膜：也稱質(zhì)膜，是細(xì)胞的邊界（1）植物細(xì)胞的細(xì)胞壁：①主要成分：纖維素和果膠②合成場(chǎng)所：主要高爾基體③去除方法：酶解法④功能：支持和保護(hù)⑤特性：全透性注意：細(xì)胞壁不是植物細(xì)胞“系統(tǒng)的邊界”【拓展延伸】細(xì)胞壁相關(guān)知識(shí)總結(jié)（?？键c(diǎn)）(1)不同生物細(xì)胞壁的主要成分不同，植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，而真菌細(xì)胞壁的主要成分是幾丁質(zhì)。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解幾丁質(zhì)，所以溶菌酶能殺死細(xì)菌，卻對(duì)真菌基本沒作用。(2)酶解法除植物細(xì)胞壁（所用酶為纖維素酶和果膠酶）后的結(jié)構(gòu)為原生質(zhì)體。P選三37(3)從細(xì)胞壁的功能上理解，由于細(xì)胞壁是全透性的，對(duì)物質(zhì)沒有選擇性，故細(xì)胞壁不是系統(tǒng)的邊界，細(xì)胞膜才是系統(tǒng)的邊界。P必一63(4)主要形成時(shí)期及過程：形成于有絲分裂末期，細(xì)胞板向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁。P必1132.細(xì)胞膜的功能：（1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開：保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。（2）控制物質(zhì)進(jìn)出：方式有被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞和胞吐。注意：鑒定細(xì)胞是否死亡方法①臺(tái)盼藍(lán)染色（也稱染色排除法），藍(lán)色的是死細(xì)胞②植物細(xì)胞：觀察是否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流：細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。①化學(xué)信號(hào)傳遞：細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。（★例：激素、神經(jīng)遞質(zhì)）②接觸傳遞：相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞。（★例：精卵結(jié)合，靶細(xì)胞與細(xì)胞毒性T細(xì)胞接觸）③通道傳遞：攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞（不需要細(xì)胞膜上的受體）。（★例：高等植物細(xì)胞的胞間連絲。）【教材隱性知識(shí)】源于必修1P41“圖3-2”：細(xì)胞間的三種信息交流方式，據(jù)圖分析回答：(1)植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合分別屬于圖中的哪種方式？提示：分別屬于圖C、圖A、圖B。(2)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎？并說明理由。提示：不是，如高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲進(jìn)行信息交流時(shí)不需要細(xì)胞膜上的受體。(3)是否所有信號(hào)分子的受體都在細(xì)胞膜上？請(qǐng)舉例說明。提示：有些受體位于細(xì)胞膜上，而有些受體位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)，如甲狀腺激素受體位于細(xì)胞核中。①蛋白質(zhì)類激素（生長激素，胰島素，腎上腺素，抗利尿激素，多種促激素釋放激素，促激素等）不容易穿過細(xì)胞膜，其受體在靶細(xì)胞的細(xì)胞膜上，受體負(fù)責(zé)把細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，從而改變細(xì)胞的代謝情況。②甲狀腺激素和固醇類激素（性激素）很容易穿過細(xì)胞膜，其信號(hào)受體在細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核中。激素和受體結(jié)合后，連接到DNA上，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，控制相關(guān)蛋白質(zhì)的合成（例如某些酶）?！就卣寡由臁拷滩闹猩到y(tǒng)信息傳遞的三類主體（?？键c(diǎn)）（1）胞內(nèi)：①遺傳信息：DNA、RNA。②第二信使：cAMP、cGMP。③第三信使：核內(nèi)外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的物質(zhì)。（2）生態(tài)系統(tǒng)①化學(xué)信息：有機(jī)酸、生物堿、性外激素等。②物理信息：光、聲、電、磁、溫度、濕度等。③行為信息：動(dòng)物特定的行為動(dòng)作。（3）胞間①信號(hào)分子：激素、神經(jīng)遞質(zhì)等。②直接接觸：精、卵細(xì)胞識(shí)別等。③胞間連絲：存在于植物細(xì)胞間?？偨Y(jié)歸納如圖：知識(shí)點(diǎn)2對(duì)細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索1.細(xì)胞膜成分探索：(1)1895年，歐文頓對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次的實(shí)驗(yàn)①現(xiàn)象：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過細(xì)胞膜。②結(jié)論：推測(cè)細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。(2)20世紀(jì)初，科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞分離出細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。(3)1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾提取紅細(xì)胞脂質(zhì)平鋪，將其在空氣—水界面上鋪展成單分子層。①現(xiàn)象：其面積是紅細(xì)胞表面積的2倍。②結(jié)論：推斷細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。(4)1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。①現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。②結(jié)論：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)?！窘滩碾[性知識(shí)】1.源于必修1P42：磷脂是一種由甘油、脂肪酸、磷酸等組成的分子，磷酸“頭部”是親水的，兩個(gè)脂肪酸一端為疏水的“尾”部。提示：磷脂的疏水尾部決定了水溶性極性分子或離子難以通過——屏障作用。2.如果將磷脂分子置于水一苯的混合溶劑中，磷脂分子將會(huì)如何分布?提示：如果將磷脂分子置于水一苯的混合溶劑中，磷脂的頭部將與水接觸，尾部與苯接觸，磷脂分子分布成單層。2.細(xì)胞膜成分總結(jié)：（1）蛋白質(zhì)（約占40%）功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。（2）脂質(zhì)（約占50%）主要是磷脂，動(dòng)物細(xì)胞有膽固醇。（3）糖類（約占2%-10%）形成糖蛋白、糖脂后與識(shí)別等有關(guān)。注意：糖蛋白是判斷細(xì)胞膜內(nèi)、外側(cè)的依據(jù)。細(xì)胞膜的成分是一成不變的嗎？注意：不是，如癌變的細(xì)胞，細(xì)胞膜表面糖蛋白減少，甲胎蛋白和癌胚抗原增加。3.細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)探索：(1)20世紀(jì)40年代：有學(xué)者推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。(2)1959年：羅伯特森實(shí)驗(yàn)：→電鏡下細(xì)胞膜呈暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)→提出假說：生物膜是由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。(3)20世紀(jì)60年代：人們對(duì)這一模型的異議增加了，不少科學(xué)家對(duì)于生物膜是靜態(tài)的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。膜靜態(tài)模型不能解釋下列現(xiàn)象：細(xì)胞的生長、分裂、變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象都是難以實(shí)現(xiàn)的。把生物膜描述為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。(4)人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方法：熒光標(biāo)記法1970年，弗雷和埃迪登(Frye和Edidin）等科學(xué)家用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，用發(fā)紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合。誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法：聚乙二醇、電融合法和滅活的病毒誘導(dǎo)法等(5)1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型：↓提出了流動(dòng)鑲嵌模型源于必修1P44“科學(xué)方法”：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程，反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識(shí)和信息提出解釋某一生物學(xué)問題的一種假說，再用進(jìn)一步的觀察與實(shí)驗(yàn)對(duì)已建立的假說進(jìn)行修正和補(bǔ)充。知識(shí)點(diǎn)3流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：（1）組成成分：①磷脂：脂雙層為基本骨架（內(nèi)部疏水，屏障）。②蛋白質(zhì)：鑲嵌、嵌入、貫穿于脂雙層中（大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的）。【注意】膜蛋白與磷脂分子一樣，有水溶性部分和脂溶性部分③糖類（少）：分布于細(xì)胞表面（由信息傳遞等功能）。（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性（影響因素是溫度:一定范圍內(nèi)，溫度升高，膜流動(dòng)性加快）（3）功能特點(diǎn)：選擇透過性（影響因素是：①內(nèi)因是生物膜(如細(xì)胞膜)上載體的種類和數(shù)量；②外因主要是溫度、O2、pH等影響呼吸作用的因素。）【教材隱性知識(shí)】源于必修1P46“練習(xí)與應(yīng)用·拓展應(yīng)用”:由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體,它可以作為藥物的運(yùn)載體,將其運(yùn)送到特定的細(xì)胞發(fā)揮作用。在脂質(zhì)體中,能在水中結(jié)晶的藥物被包在磷脂雙分子層中,脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。由于脂質(zhì)體是磷脂雙分子層構(gòu)成的,到達(dá)細(xì)胞后可能會(huì)與細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生融合,也可能會(huì)以胞吞的方式進(jìn)入細(xì)胞,從而使藥物在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用?！就卣寡由臁恐|(zhì)體是一種人工膜，是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長的尾部，可使膜的通透性降低，對(duì)于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？?jī)深愃幬锏陌恢貌幌嗤脑蚴鞘裁矗刻崾荆核苄运幬铩诹字p分子層內(nèi)部（甲）脂溶性藥物——包裹在兩層磷脂分子之間（乙）【易錯(cuò)辨析】(1)細(xì)胞膜的成分中含有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類。(√)(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，膽固醇最豐富。(×)提示：磷脂(3)生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定。(√)(4)細(xì)胞膜的成分是恒定不變的。(×)提示：并不是恒定不變的(5)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)。(×)提示：高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲進(jìn)行交流時(shí),不需要細(xì)胞膜上的受體。(6)細(xì)胞膜上的大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。(√)(7)細(xì)胞膜的流動(dòng)性與溫度沒有關(guān)系。(×)提示：一定范圍內(nèi)，溫度升高，膜流動(dòng)性加快。(8)動(dòng)物細(xì)胞間的黏著性與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)。(√)考向1結(jié)合細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念例1．膜蛋白在生物體的許多生命活動(dòng)中起著重要作用，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白B.腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有主動(dòng)運(yùn)輸水分子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C.甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白D.肺部細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識(shí)別的受體蛋白【答案】B【解析】胰高血糖素可催化肝糖原水解為葡萄糖，說明肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上有其相應(yīng)的受體蛋白，A正確；水分子的跨膜運(yùn)輸屬于被動(dòng)運(yùn)輸，B錯(cuò)誤；促甲狀腺激素的靶細(xì)胞是甲狀腺細(xì)胞，甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白，C正確；新冠病毒主要攻擊人的肺部，肺部細(xì)胞是其靶細(xì)胞，其細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識(shí)別的受體蛋白，D正確。【思維建?！课宸N?？嫉摹澳さ鞍住奔捌涔δ?1)信號(hào)分子(如激素、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白——蛋白質(zhì)或糖蛋白。(2)膜上的載體蛋白：膜上用于協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白，如鈉鉀泵。(3)膜上的通道蛋白，如用于水協(xié)助擴(kuò)散的水通道蛋白，與Na＋內(nèi)流相關(guān)的Na＋通道蛋白，與K＋外流相關(guān)的K＋通道蛋白。(4)具催化作用的酶：如好氧型細(xì)菌的細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶，此外，細(xì)胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，可用于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?。(5)識(shí)別蛋白：用于細(xì)胞與細(xì)胞間相互識(shí)別的糖蛋白(如精子和卵細(xì)胞間的識(shí)別，免疫細(xì)胞對(duì)抗原的特異性識(shí)別等)?！咀兪接?xùn)練】1.脂蛋白是一種富含膽固醇的特殊大分子，表面由膽固醇及磷脂包裹，嵌有親水性載脂蛋白，可以進(jìn)入并沉積在血管壁上促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化。右圖是脂蛋白的結(jié)構(gòu)模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A.位于脂蛋白核心的a是水分子，在細(xì)胞中有結(jié)合水和自由水兩種存在形式B.b表示蛋白質(zhì)，基本組成單位是氨基酸，脂蛋白與蘇丹Ⅲ結(jié)合形成橘黃色顆粒C.c表示磷脂分子，由甘油、脂肪酸和磷酸等組成，在空氣—水界面鋪展成單分子層D.膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，由于氫含量比糖高是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)【答案】C【解析】脂蛋白核心是疏水的尾部構(gòu)成的，所以位于脂蛋白核心的a是脂質(zhì)，A錯(cuò)誤；b表示蛋白質(zhì)，基本組成單位是氨基酸，脂肪與蘇丹Ⅲ結(jié)合形成橘黃色顆粒，脂蛋白不能用蘇丹Ⅲ染色，B錯(cuò)誤；c表示磷脂分子，由甘油、脂肪酸和磷酸等組成，磷脂的“頭部”是親水的，“尾部”是疏水的，在水—空氣界面上頭部向下，尾部在空氣中，鋪成單分子層，C正確；膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，不是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，D錯(cuò)誤?！咀兪接?xùn)練】2.下列關(guān)于細(xì)胞膜成分和功能的敘述，正確的是()A.細(xì)胞膜的成分可以使用雙縮脲試劑和蘇丹Ⅲ染液進(jìn)行鑒定B.科研上常用染色法鑒定細(xì)胞死活，是因?yàn)榧?xì)胞膜可以將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開C.改變細(xì)胞膜上某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能會(huì)影響細(xì)胞間的信息交流D.細(xì)胞膜外側(cè)的糖類只可與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，具有保護(hù)和潤滑作用【答案】C【解析】細(xì)胞膜的成分主要是磷脂和蛋白質(zhì)，磷脂不能用蘇丹Ⅲ染液進(jìn)行鑒定，A錯(cuò)誤；科研上常用染色法鑒定細(xì)胞死活，是因?yàn)榛罴?xì)胞的細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，B錯(cuò)誤；改變細(xì)胞膜上某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如糖蛋白，可能會(huì)影響細(xì)胞間的信息交流，C正確；細(xì)胞膜外側(cè)的糖類也可與細(xì)胞膜上的脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)點(diǎn)1細(xì)胞核的功能及其實(shí)驗(yàn)探究1.細(xì)胞核的分布：真核細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞核——細(xì)胞的“控制中心”真核細(xì)胞都有一個(gè)細(xì)胞核嗎？（1）沒有細(xì)胞核：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞；高等植物成熟的篩管細(xì)胞。（2）一個(gè)細(xì)胞核：大多數(shù)真核細(xì)胞。（3）多個(gè)細(xì)胞核：雙小核草履蟲；骨骼肌細(xì)胞。2.細(xì)胞核功能實(shí)驗(yàn)探究：(1)黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn)：①結(jié)論：美西螈的膚色遺傳受細(xì)胞核控制，證明細(xì)胞核是遺傳的控制中心。②實(shí)驗(yàn)不足：實(shí)驗(yàn)缺少對(duì)照。如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？③對(duì)照：結(jié)論：美西螈的膚色遺傳受細(xì)胞核控制，證明細(xì)胞核是遺傳的控制中心。(2)蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：蠑螈的細(xì)胞分裂、分化受細(xì)胞核控制，說明細(xì)胞核是代謝的控制中心。該實(shí)驗(yàn)是如何設(shè)置對(duì)照的？提示：既有相互對(duì)照（有核和無核）又有自身前后對(duì)照（無核者重新擠入核）(3)變形蟲切割與核移植實(shí)驗(yàn)結(jié)論：變形蟲的分裂、生長、再生、對(duì)刺激的反應(yīng)等生命活動(dòng)受細(xì)胞核控制，證明細(xì)胞核是代謝的控制中心。去核后的變形蟲仍能生活一段時(shí)間的原因是什么？提示：已合成的蛋白質(zhì)仍發(fā)揮作用。(4)傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)：嫁接實(shí)驗(yàn)①結(jié)論：傘帽的形狀與傘柄無關(guān)，與假根有關(guān)。②不足：無法排除假根中其他物質(zhì)(如細(xì)胞質(zhì))對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。實(shí)驗(yàn)名稱結(jié)論美西螈核移植實(shí)驗(yàn)美西螈的膚色是由細(xì)胞核控制的（遺傳）蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化（代謝）變形蟲切割實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核控制細(xì)胞的生命活動(dòng)（代謝）傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)主要與細(xì)胞核有關(guān)（遺傳）結(jié)論：細(xì)胞核是細(xì)胞的遺傳和代謝的控制中心。【提醒】細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核是細(xì)胞代謝的控制中心。【歸納提升】細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)是相互依存、相互制約的，細(xì)胞只有保持完整性才能夠正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。舉例分析如下：(1)只有細(xì)胞核沒有細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞會(huì)很快死亡：原因是細(xì)胞核生命活動(dòng)所需的物質(zhì)和能量均由細(xì)胞質(zhì)提供，細(xì)胞質(zhì)還為細(xì)胞提供代謝場(chǎng)所，例如精子。(2)只有細(xì)胞質(zhì)沒有細(xì)胞核的細(xì)胞也只能短期生存：細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，短期生存是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中已形成的mRNA和蛋白質(zhì)仍能發(fā)揮一定的作用，但一段時(shí)間后因缺少細(xì)胞核，不能控制細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成等生理活動(dòng)，細(xì)胞死亡，例如哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞。知識(shí)點(diǎn)2細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)核膜（磷脂＋蛋白質(zhì)）：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開（外膜上附著大量核糖體，常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連）核孔：實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。提示：1.物質(zhì)進(jìn)出核孔方式（穿過0層膜）（蛋白質(zhì)入，RNA出）強(qiáng)調(diào)：DNA不能出入核孔。2.代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞，核孔數(shù)多，核仁較大。核仁：與rRNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝的關(guān)系：代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞中，核孔數(shù)量多，核仁較大。（代謝越旺盛，合成蛋白質(zhì)多，核仁越大，核孔越多）染色質(zhì)：主要成分：DNA和蛋白質(zhì)。功能：是遺傳物質(zhì)的主要載體（還有線粒體和葉綠體）。注意：染色質(zhì)與染色體(1)染色質(zhì)與染色體的關(guān)系：染色質(zhì)和染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。(2)特點(diǎn)：易被堿性（如甲紫）染料染成深色（高倍鏡只能看到染色體，看不到染色質(zhì)）知識(shí)點(diǎn)3教材中與模型構(gòu)建有關(guān)的知識(shí)（?？键c(diǎn)）1、物理模型：以實(shí)物或圖片形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。（如：細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、流動(dòng)鑲嵌模型等）2、概念模型：用文字或符號(hào)突出表達(dá)對(duì)象的主要特征和聯(lián)系。（如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、體溫調(diào)節(jié)圖解等）3、數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。（如：J”形曲線、“S”形曲線，公式、表格等）注意：照片不是物理模型【易錯(cuò)辨析】(1)核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進(jìn)出。(×)(2)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，而成分完全相同。(√)提示：同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)(3)細(xì)胞核是細(xì)胞代謝的控制中心，也是細(xì)胞代謝的中心。(×)提示：細(xì)胞核并非細(xì)胞代謝的中心，細(xì)胞代謝的中心是細(xì)胞基質(zhì)(4)所有的真核細(xì)胞都有細(xì)胞核，且只有一個(gè)核。(×)(5)藍(lán)細(xì)菌無細(xì)胞核，也無核糖體。(×)(6)細(xì)胞是生物體代謝和遺傳的基本單位。(√)(7)細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，所以要在細(xì)胞的最中央。(×)考向1結(jié)合細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念例．1.細(xì)胞核在細(xì)胞增殖時(shí)發(fā)生消失與重建，重建細(xì)胞核時(shí)，膜小泡聚集在單個(gè)染色體周圍，形成核膜小泡，最終融合形成細(xì)胞核，過程如圖所示。下列相關(guān)說法正確的是()A.核膜是由兩層磷脂分子和蛋白質(zhì)組成的B.核膜小泡中的染色體上，每個(gè)染色體含有兩個(gè)DNA分子C.核膜小泡形成完整細(xì)胞核的過程與生物膜的流動(dòng)性密切相關(guān)D.重建后的細(xì)胞核中行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是核仁【答案】C【解析】核膜是雙層膜，含四層磷脂分子，A錯(cuò)誤；細(xì)胞核的重建發(fā)生于細(xì)胞分裂末期，此時(shí)每個(gè)染色體上只有一個(gè)DNA分子，B錯(cuò)誤；核膜由核膜小泡融合而成，這體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性，C正確；行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是染色體上的DNA，D錯(cuò)誤?！咀兪接?xùn)練】核孔復(fù)合體位于核孔上，主要由核孔蛋白構(gòu)成，是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道。心房顫動(dòng)(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴(yán)重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病機(jī)制是核孔復(fù)合體的運(yùn)輸障礙。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．核孔數(shù)量隨細(xì)胞種類以及細(xì)胞代謝狀況不同發(fā)生改變B．核孔復(fù)合體從功能上來說具有雙向性，表現(xiàn)在既介導(dǎo)蛋白質(zhì)的入核運(yùn)輸，又介導(dǎo)RNA等的出核運(yùn)輸C．核孔運(yùn)輸障礙發(fā)生的根本原因可能是編碼核孔復(fù)合體的基因發(fā)生突變所致D．核膜由兩層磷脂分子組成，房顫的成因與核膜內(nèi)外的信息交流異常有關(guān)【答案】D【解析】核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，能夠控制物質(zhì)進(jìn)出，核孔的數(shù)量因細(xì)胞種類及代謝狀況不同而有差別，A正確；核孔運(yùn)輸障礙發(fā)生的根本原因可能是編碼核孔復(fù)合體的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致核孔復(fù)合體不能正常形成或功能異常，C正確；核膜是雙層膜，由四層磷脂分子組成，D錯(cuò)誤。考向2圍繞細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)，考查科學(xué)探究例．2.科研人員將變形蟲(甲)置于放射性同位素標(biāo)記的磷脂介質(zhì)中培養(yǎng)一段時(shí)間后，將其被標(biāo)記的細(xì)胞核取出并移植到未被標(biāo)記的去核變形蟲(乙)中，置于普通培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，觀察到變形蟲(乙)進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞的核膜均含放射性標(biāo)記。由此可以說明()A.細(xì)胞核的核膜是由兩層磷脂分子組成的B.分裂時(shí)細(xì)胞核中部?jī)?nèi)陷，縊裂為兩個(gè)新核C.親代變形蟲的核膜可參與子代核膜的建立D.細(xì)胞核是變形蟲代謝和遺傳的控制中心【答案】C【解析】細(xì)胞核的核膜是雙層膜，每層膜由兩層磷脂分子組成，故細(xì)胞核的核膜是由四層磷脂分子組成的，A不符合題意；動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞有絲分裂的不同點(diǎn)之一是動(dòng)物細(xì)胞分裂的末期不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，最后把細(xì)胞縊裂成兩部分，每部分都含有一個(gè)細(xì)胞核，但是該實(shí)驗(yàn)過程并不能得出該結(jié)論，B不符合題意；親代變形蟲經(jīng)培養(yǎng)后核膜被放射性同位素標(biāo)記，核移植后的細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞的核膜均含放射性標(biāo)記，故親代變形蟲的核膜可參與子代核膜的建立，C符合題意；細(xì)胞核是變形蟲代謝和遺傳的控制中心，但是根據(jù)該實(shí)驗(yàn)并不能得出此結(jié)論，D不符合題意。【變式訓(xùn)練】傘藻是一種能進(jìn)行光合作用的單細(xì)胞綠藻，由傘帽、傘柄和假根三部分構(gòu)成，細(xì)胞核在假根內(nèi)?？茖W(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)(如圖1、2所示)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.圖2中移去細(xì)胞核的甲傘藻的生命活動(dòng)將逐漸減緩直至停止B.圖2中的③與圖1中①的帽形相同，都是菊花形帽C.圖1中①②的帽形因嫁接而改變D.題述實(shí)驗(yàn)說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與細(xì)胞核有關(guān)【答案】C【解析】細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心，圖1中①②的帽形(由細(xì)胞核控制)不會(huì)因嫁接而改變，C錯(cuò)誤。1.(2022·廣東卷，7)擬南芥HPR1蛋白定位于細(xì)胞核孔結(jié)構(gòu)，功能是協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移。與野生型相比，推測(cè)該蛋白功能缺失的突變型細(xì)胞中，有更多mRNA分布于()A.細(xì)胞核 B.細(xì)胞質(zhì)C.高爾基體 D.細(xì)胞膜【答案】A【解析】分析題意可知，野生型的擬南芥HPR1蛋白是位于核孔協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移的，mRNA是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，翻譯的模板，故可推測(cè)其轉(zhuǎn)移方向是從細(xì)胞核內(nèi)通過核孔到細(xì)胞核外，因此該蛋白功能缺失的突變型細(xì)胞，不能協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移，mRNA會(huì)聚集在細(xì)胞核中，A正確。2.(2022·河北卷，1)關(guān)于細(xì)胞膜的敘述，錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞膜與某些細(xì)胞器膜之間存在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的交流B.細(xì)胞膜上多種載體蛋白協(xié)助離子跨膜運(yùn)輸C.細(xì)胞膜的流動(dòng)性使膜蛋白均勻分散在脂質(zhì)中D.細(xì)胞膜上多種蛋白質(zhì)參與細(xì)胞間信息交流【答案】C【解析】在分泌蛋白的合成和分泌過程中，高爾基體膜形成的囊泡融合到細(xì)胞膜中，此過程中細(xì)胞膜與某些細(xì)胞器膜之間存在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的交流，A正確；載體蛋白具有專一性，所以細(xì)胞膜上多種載體蛋白協(xié)助不同的離子跨膜運(yùn)輸，B正確；膜蛋白在磷脂雙分子層的分布是不對(duì)稱、不均勻的，有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，C錯(cuò)誤；細(xì)胞膜上多種蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合，形成糖蛋白。糖蛋白與細(xì)胞表面的識(shí)別功能有密切關(guān)系，參與細(xì)胞間的信息交流，D正確。3.(2021·河北卷，2)關(guān)于細(xì)胞核的敘述，錯(cuò)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(xiàn)B.蛋白質(zhì)合成活躍的細(xì)胞，核仁代謝活動(dòng)旺盛C.許多對(duì)基因表達(dá)有調(diào)控作用的蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)合成，經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核D.細(xì)胞質(zhì)中的RNA均在細(xì)胞核合成，經(jīng)核孔輸出【答案】D【解析】有絲分裂過程中，前期核仁解體、核膜消失，末期核膜和核仁重新出現(xiàn)，A正確；核仁與核糖體的形成有關(guān)，蛋白質(zhì)合成活躍的細(xì)胞中核糖體數(shù)量多，核仁代謝活動(dòng)旺盛，B正確；細(xì)胞中絕大部分的蛋白質(zhì)都是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的，對(duì)基因表達(dá)有調(diào)控作用的蛋白質(zhì)需經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核，C正確；細(xì)胞質(zhì)中的RNA大多數(shù)是在細(xì)胞核中合成的，還有部分RNA是在線粒體或葉綠體中合成的，D錯(cuò)誤。4.(2022·浙江6月選考，15改編)下列關(guān)于細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是()A.核膜為單層膜，有利于核內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定B.核膜上有核孔，可調(diào)控核內(nèi)外的物質(zhì)交換C.核仁是核內(nèi)的圓形結(jié)構(gòu)，主要與mRNA的合成有關(guān)D.染色質(zhì)由RNA和蛋白質(zhì)組成，是遺傳物質(zhì)的主要載體【答案】B【解析】核膜為雙層膜，A錯(cuò)誤；核膜上有核孔，可調(diào)控核內(nèi)外的物質(zhì)交換，B正確；核仁主要與rRNA的合成有關(guān)，C錯(cuò)誤；染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，D錯(cuò)誤。5.(2022·海南卷)肌動(dòng)蛋白是細(xì)胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一種能與肌動(dòng)蛋白相結(jié)合的蛋白質(zhì)，介導(dǎo)肌動(dòng)蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。Cofilin-1缺失可導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)和功能異常，引起細(xì)胞核變形，核膜破裂，染色質(zhì)功能異常。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.肌動(dòng)蛋白可通過核孔自由進(jìn)出細(xì)胞核B.編碼Cofilin-1的基因不表達(dá)可導(dǎo)致細(xì)胞核變形C.Cofilin-1缺失可導(dǎo)致細(xì)胞核失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的能力D.Cofilin-1缺失會(huì)影響細(xì)胞核控制細(xì)胞代謝的能力【答案】A【解析】肌動(dòng)蛋白進(jìn)入核孔需要Cofilin-1介導(dǎo)，因此，肌動(dòng)蛋白不能通過核孔自由進(jìn)出細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；Cofilin-1缺失可導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)和功能異常，引起細(xì)胞核變形，核膜破裂(失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的能力)，染色質(zhì)功能異常(染色質(zhì)上所含的基因可控制細(xì)胞代謝)，B、C、D正確。6.（2024·甘肅·高考真題）高原大氣中氧含量較低，長期居住在低海拔地區(qū)的人進(jìn)入高原后，血液中的紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白濃度會(huì)顯著升高，從而提高血液的攜氧能力。此過程主要與一種激素——促紅細(xì)胞生成素（EPO）有關(guān)，該激素是一種糖蛋白。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．低氧刺激可以增加人體內(nèi)EPO的生成，進(jìn)而增強(qiáng)造血功能B．EPO能提高靶細(xì)胞血紅蛋白基因的表達(dá)并促進(jìn)紅細(xì)胞成熟C．EPO是構(gòu)成紅細(xì)胞膜的重要成分，能增強(qiáng)膜對(duì)氧的通透性D．EPO能與造血細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合并啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)【答案】C【分析】激素調(diào)節(jié)是指由內(nèi)分泌器官（或細(xì)胞）分泌的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行的調(diào)節(jié)。不同激素的化學(xué)本質(zhì)組成不同，但它們的作用方式卻有一些共同的特點(diǎn)：（1）微量和高效；（2）通過體液運(yùn)輸；（3）作用于靶器官和靶細(xì)胞。激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后就被滅活了。激素只能對(duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不參與生命活動(dòng)?！驹斀狻緼、分析題意，人體缺氧時(shí)，EPO生成增加，并使血液中的紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白濃度會(huì)顯著升高，從而提高血液的攜氧能力，A正確；B、長期居住在低海拔地區(qū)的人進(jìn)入高原后，血液中的紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白濃度會(huì)顯著升高，從而提高血液的攜氧能力，據(jù)此推測(cè)，該過程中EPO能提高靶細(xì)胞血紅蛋白基因的表達(dá)，使血紅蛋白增多，并促進(jìn)紅細(xì)胞成熟，使紅細(xì)胞數(shù)目增加，B正確；C、EPO是一種激素，激素不參與構(gòu)成細(xì)胞膜，C錯(cuò)誤；D、EPO是一種激素，其作為信號(hào)分子能與造血細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合并啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)而引發(fā)靶細(xì)胞生理活動(dòng)改變，D正確。故選C。7.（2024·安徽·高考真題）在多細(xì)胞生物體的發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化及其方向是由細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)分子共同決定的某信號(hào)分子誘導(dǎo)細(xì)胞分化的部分應(yīng)答通路如圖。下列敘述正確的是（

）A．細(xì)胞對(duì)該信號(hào)分子的特異應(yīng)答，依賴于細(xì)胞內(nèi)的相應(yīng)受體B．酶聯(lián)受體是質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)，具有識(shí)別、運(yùn)輸和催化作用C．ATP水解釋放的磷酸分子與靶蛋白結(jié)合，使其磷酸化而有活性D．活化的應(yīng)答蛋白通過影響基因的表達(dá)，最終引起細(xì)胞定向分化【答案】D【分析】信號(hào)分子與特異性受體結(jié)合后發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。圖中信號(hào)分子與膜外側(cè)酶聯(lián)受體識(shí)別、結(jié)合，ATP水解產(chǎn)生的磷酸基團(tuán)結(jié)合到激酶區(qū)域使之具有活性，有活性的激酶區(qū)域能將應(yīng)答蛋白轉(zhuǎn)化為有活性的應(yīng)答蛋白?！驹斀狻緼、由題圖可知，細(xì)胞對(duì)該信號(hào)分子的特異應(yīng)答，依賴于細(xì)胞外側(cè)的酶聯(lián)受體，A錯(cuò)誤；B、酶聯(lián)受體位于質(zhì)膜上，化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能識(shí)別相應(yīng)的信號(hào)分子，磷酸化的酶聯(lián)受體具有催化作用，但不具有運(yùn)輸作用，B錯(cuò)誤；C、ATP水解產(chǎn)生ADP和磷酸基團(tuán)，磷酸基團(tuán)與其他物質(zhì)如靶蛋白結(jié)合，使其磷酸化而