高考生物一轮复习教案-第2章课时1细胞膜和细胞核的结构和功能

第二章细胞的基本结构和物质的运输课时1细胞膜和细胞核的结构和功能课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流；2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中细胞膜的组成、结构和功能2022：海南T16（1）（4）、河北T1；2021：浙江6月T4、福建T4C；2020：全国ⅡT3D1.生命观念——结构与功能观：理解细胞膜的结构特点和功能特性。2.科学思维——模型与建模：通过学习细胞膜的流动镶嵌模型，培养考生的模型建构能力。3.科学探究——实验设计与分析：通过学习与细胞核功能相关的探究实验，培养考生的科学探究能力细胞核的结构和功能2023：江苏T2、湖南T2B；2022：海南T4、浙江6月T15；2021：北京T2、河北T2、福建T4A；2020：天津T8；2019：浙江4月T5、全国ⅡT1、全国ⅢT2命题分析预测1.高考多以选择题的形式考查细胞膜、细胞核的结构和功能，体现生命观念中的结构与功能观，且注重跨模块跨章节综合考查，常与细胞代谢或基因的转录和翻译相结合进行命题。2.预计2025年高考仍将从不同角度考查细胞膜和细胞核的结构和功能，并有可能出现在非选择题中，主要考查考生的识记能力、知识迁移能力等考点1细胞膜的组成、结构和功能1.细胞膜的功能2.细胞膜的成分和结构（1）细胞膜成分和结构的探究历程阶段实例（实验）结论1895年欧文顿发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜细胞膜是由[6]脂质组成的20世纪初通过一定方法制备出纯净细胞膜，并进行化学分析组成细胞膜的脂质有磷脂和[7]胆固醇，其中[8]磷脂含量最多1925年戈特和格伦德尔将从人的红细胞中提取到的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，测得其面积是红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子排列为[9]连续的两层1935年丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，而人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有[10]蛋白质1959年罗伯特森静态的统一结构电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构细胞膜由[11]蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年膜的动态模型荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有[12]流动性1972年辛格和尼科尔森不断观察及实验分析提出生物膜的[13]流动镶嵌模型（2）细胞膜的成分提醒（1）不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，如植物细胞的细胞膜一般不含胆固醇。（2）细胞膜的成分并非不可变。例如，细胞癌变过程中，细胞膜的成分发生变化，如糖蛋白等减少，细胞之间的黏着性降低。（3）生物膜的流动镶嵌模型（1）[必修1P43正文]在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇，哺乳动物的细胞膜中胆固醇的含量尤为丰富。胆固醇的分子结构不易变形，疏水性强，自身不能形成脂双层，只能插入磷脂分子之间，参与生物膜的形成。胆固醇在调节膜的流动性，增加膜的稳定性等方面都起着重要的作用。（2）[必修1P45“旁栏思考”]细胞膜内部是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因：一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白进出细胞。（4）细胞膜的结构特点与功能特性比较项目细胞膜的结构特点细胞膜的功能特性内容具有一定的[23]流动性[24]选择透过性原因构成细胞膜的磷脂分子和[25]蛋白质分子不是静止不动的，而是运动的遗传性[26]转运蛋白种类、数量选择透过性实例变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐等植物根部细胞对离子的选择性吸收、肾小管对水的重吸收作用等影响因素温度（在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性[27]越大）内因：主要是细胞膜上转运蛋白的种类和数量；外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素，以及转运蛋白抑制剂等影响转运蛋白功能的因素联系流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性（5）植物细胞的细胞壁（不是植物细胞“系统的边界”）不同生物细胞壁的主要成分不同，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，而真菌细胞壁的主要成分是几丁质。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。3.实验法探究细胞膜的组成、结构和功能（1）细胞膜成分的鉴定细胞膜成分鉴定试剂（方法）结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质易通过蛋白质双缩脲试剂发生紫色反应蛋白酶处理细胞膜被破坏（2）细胞膜结构特点的鉴定①细胞膜磷脂双分子层的鉴定将哺乳动物成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得磷脂单分子层的面积是红细胞表面积的两倍，说明细胞膜中磷脂分子为双层。②细胞膜流动性的鉴定a.方法：荧光标记法。b.操作及现象：如图所示。c.结果及结论：人细胞的膜蛋白和小鼠细胞的膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有一定的流动性。（3）细胞膜的功能鉴定①控制物质进出细胞功能的验证②识别功能的验证③细胞膜的功能特性——选择透过性的体现基础自测1.在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。（×）2.细胞膜的特定功能主要由膜蛋白决定。（√）3.同一生物体不同种类细胞的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。（×）4.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。（×）5.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。（√）6.用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白。（√）7.细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素。（√）8.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。（√）9.鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色[2021全国乙，T2A]。（×）10.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质[2021福建，T1B]。（√）11.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白[2021湖北，T1B]。（√）12.细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是选择透过性[2022海南，T16（1）]。13.细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是进行细胞间的信息交流[2022海南，T16（4）]。情境应用1.苋菜的细胞液中有一些红色的物质，用清水洗时水中一般不见红色物质，但若把苋菜放在沸水中烫一烫，水会立刻变成红色。试对上述现象作出解释。提示沸水使细胞膜失去控制物质进出细胞的功能。2.不同种风媒花植物的花粉被风吹起后随机散落。一般情况下，只有落在同种植物柱头上的花粉才能正常萌发并且完成受精作用，从而保证了遗传的稳定性，其原因是只有同种花粉表面的信号分子能和柱头上的相关细胞表面的受体进行识别，并触发花粉萌发，进而完成受精作用。3.如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析并回答下列问题。（1）图中物质或结构的名称：①受体；②与膜结合的信号分子；③胞间连丝。（2）植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素发挥作用的过程、精子和卵细胞之间的识别和结合可分别用图中的C、A、B表示。（3）图中受体的化学本质多为糖蛋白，受体和信号分子的结合具有特异性。（4）是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？提示不是，有些脂溶性的信号分子（如性激素）的受体在细胞内部。深度思考1.细胞膜能控制物质进出细胞，不需要的一定不能进来，需要的才能进来。这种说法是否正确？请分析说明。提示不正确。细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。2.从结构与功能观角度分析，组成细胞膜的三类组分在体现细胞膜功能方面具有什么作用？提示①脂质具有疏水性，可将细胞内外的水环境分隔开；②种类繁多的转运蛋白可将水、离子等物质进行跨膜运输；③糖被、种类繁多的受体蛋白等在细胞间信息交流中发挥重要作用。3.为什么磷脂分子在水中能自发地形成双分子层？提示由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“头部”，“尾部”受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧的水环境，形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子的“头部”向着膜的内外两侧，而“尾部”相对排在内侧，形成磷脂双分子层。4.从结构与功能观角度分析，为什么线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜多？提示功能复杂的膜中，蛋白质的种类和数量多，线粒体内膜是真核细胞进行有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，而外膜主要担负“隔开”功能。5.在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长。请分析原因。提示温度会影响分子的运动速度，进而影响细胞膜的流动性。命题点1细胞膜的成分、结构和功能分析1.[2021浙江6月]质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是（D）A.磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性C.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号解析脂双层中的两层并不是完全相同的，故磷脂和糖脂分子形成的脂双层不是完全对称的，A错误；胆固醇只能插入磷脂分子间，与脂肪酸链结合限制脂质的流动，而蛋白质镶嵌或贯穿在膜中有利于增强膜的流动性，B错误；被动转运包括协助扩散，协助扩散是需要载体蛋白或通道蛋白参与的，C错误；有些膜蛋白是受体，可以识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。命题变式[设问拓展型]质膜的流动镶嵌模型如图所示，①～④表示其中的物质。下列叙述正确的是（D）A.①在质膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关B.②可自发形成双层结构，参与组成核糖体C.③分布于质膜中，能催化质膜中发生的生化反应D.④可控制某些离子出入细胞解析①为糖蛋白，分布在质膜外侧，与细胞识别有关，A错误；②为磷脂，核糖体由蛋白质和RNA组成，不含磷脂，B错误；③为胆固醇，无催化生化反应的作用，C错误；④为蛋白质，有的膜蛋白能够作为载体蛋白控制某些离子出入细胞，D正确。2.内皮素能与黑色素细胞膜上的受体结合，刺激黑色素细胞增殖分化，产生大量黑色素，这是形成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂可与黑色素细胞膜上的内皮素受体结合，使内皮素失去作用。根据材料，下列说法正确的是（C）A.组成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇B.题中材料体现了细胞膜是生命系统的边界，具有将细胞与外界环境分隔开的功能C.内皮素受体的化学本质多为糖蛋白，具有特异性D.内皮素拮抗剂进入细胞，体现了细胞膜的流动性解析组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，无脂肪，A错误；细胞膜具有选择透过性，可将细胞与外界环境分隔开，但本题没有体现，B错误；内皮素受体的化学本质多为糖蛋白，具有特异性识别作用，C正确；题中并未体现内皮素拮抗剂是否进入了细胞，D错误。命题变式[结论拓展型]上述材料能够说明（C）A.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的数量越多B.细胞膜具有保护功能C.细胞膜具有信息交流的功能D.细胞膜可以提高细胞内化学反应速率解析细胞膜上蛋白质种类和数量越多，其功能越复杂，但本题没有体现，A错误；根据题干信息“内皮素拮抗剂可与黑色素细胞膜上的内皮素受体结合，使内皮素失去作用”可知，内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，细胞膜上的受体与相应的信号分子通过识别和结合来完成信息传递的过程，体现的是细胞膜的信息交流功能，B错误、C正确；细胞膜不具有提高细胞内化学反应速率的功能，且题干中也没有涉及细胞内化学反应速率的内容，D错误。3.[2024邯郸一调]纳米药物载体是一种高分子材料。以纳米颗粒作为药物载体，包裹或吸附药物形成的实心球体，通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，可经过胞吞作用进入细胞，实现靶向药物输送。目前重要的纳米药物载体有白蛋白纳米粒、纳米脂质体（主要由磷脂分子形成）等。下列说法错误的是（B）A.靶向药物输送过程能体现细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能B.白蛋白纳米粒中白蛋白载体上往往需结合一种ATP水解酶C.纳米脂质体选择透过性低于细胞膜，原因是缺少转运蛋白D.已知磷脂在血液中降解缓慢，推断纳米脂质体载药可使药物在机体保留更长时间，充分发挥治疗作用解析靶向药物通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合而进入细胞，实现靶向药物输送，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，A正确；药物通过胞吞进入细胞，需要消耗细胞内的ATP，白蛋白纳米粒中白蛋白载体的作用是包裹或吸附药物，其上不需要结合ATP水解酶，B错误；纳米脂质体的主要成分是磷脂分子，没有转运蛋白，其选择透过性低于细胞膜是因为细胞膜上有转运蛋白，增强了细胞膜的选择透过性，C正确；磷脂在血液中降解缓慢，故可推断纳米脂质体载药可使药物在机体保留更长时间，充分发挥治疗作用，D正确。命题点2与细胞膜有关的实验探究4.[海南高考]科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布（即各占半边），最后在融合细胞表面均匀分布，这一实验现象支持的结论是（B）A.膜蛋白能自主翻转B.细胞膜具有流动性C.细胞膜具有选择通透性D.膜蛋白可以作为载体蛋白解析人和小鼠细胞融合实验中，荧光染料标记的是细胞表面的蛋白质分子。该融合实验表明，细胞表面的蛋白质分子是可以运动的，这一实验现象支持细胞膜具有流动性的结论，B正确。命题变式[设问拓展型]上述人、鼠细胞进行融合一段时间后两种膜蛋白能在融合细胞的细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图表示在不同温度下进行人、鼠细胞的融合所测得的膜蛋白的融合情况，下列分析中错误的是（C）A.该实验证明温度能够影响细胞膜的流动性B.该实验证明细胞膜上的蛋白质分子是在运动的C.该实验证明细胞膜上的磷脂分子是在运动的D.该实验中的自变量是温度解析随着温度的升高，形成的嵌合体越来越多，证明温度能够影响细胞膜的流动性，A正确；两种膜蛋白能在融合细胞的细胞膜上均匀分布形成嵌合体，根据形成嵌合体的比例变化可知，组成细胞膜的蛋白质分子可以运动，B正确；该实验没有标记磷脂分子，所以不能证明细胞膜上的磷脂分子是在运动的，C错误；由图中横坐标可知，该实验中的自变量是温度，D正确。考点2细胞核的结构和功能1.细胞核功能的实验验证（1）黑白两种美西螈核移植实验（2）蝾螈受精卵横缢实验提醒该实验既有相互对照（无核与有核对照），又有自身对照（对无核者重新移入核）。（3）变形虫切割实验提醒该实验遵循了对照原则，还能说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。（4）伞藻嫁接与核移植实验2.细胞核的结构和功能提醒（1）并不是所有的真核细胞都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核。（2）有核的细胞并不是都只有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。（3）核孔具有选择性，能选择性地控制大分子物质进出核孔，如细胞核中的DNA一般不能通过核孔进入细胞质。教材补遗（1）[必修1P57“科学方法”]模型分为物理模型（如流动镶嵌模型、DNA双螺旋结构模型）、概念模型（如流程图）和数学模型（如“J”形曲线、“S”形曲线）等。（2）[必修1P54～55正文]大量实验证明，凡是无核的细胞，既不能生长，也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞。人工去掉细胞核的细胞一般也不能存活太久，如变形虫去掉细胞核后，新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入核后，又能恢复生命活动。这些实验说明了细胞核控制着细胞的代谢和遗传。基础自测1.没有细胞核的细胞一定是原核细胞。（×）2.细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质自由进出细胞核的通道。（×）3.染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。（√）4.细胞核是细胞代谢和遗传中心。（×）5.细胞中核糖体的形成都与核仁有关。（×）6.控制生物性状的基因都位于细胞核。（×）7.染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体[2022浙江6月，T15D]。（×）8.用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验，伞藻的帽形建成主要与细胞核有关[2021福建，T4A改编]。（√）9.蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛[2021河北，T2B]。（√）深度思考1.黑白美西螈核移植实验的对照实验如何设置？提示将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养，观察发育成的美西螈肤色。2.伞藻嫁接实验与核移植实验相比，为什么伞藻核移植实验更具有说服力？提示伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的干扰，从而证明细胞核控制“伞帽”的形状。3.同一生物体所有细胞的细胞核内的遗传信息都一定相同吗？举例说明。提示一般会相同，但在细胞发生突变时或产生的配子中，情况会有所不同。4.真核细胞的细胞核内的核仁被破坏，抗体能否正常合成，为什么？提示不能，因为核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体（蛋白质）的合成将不能正常进行。5.核孔是大分子物质进出细胞核的通道，则蛋白质合成旺盛的唾液腺细胞与表皮细胞相比，核孔和核仁有何特点？提示唾液腺细胞中核孔的数目比表皮细胞的多，核仁的体积比表皮细胞的大。6.如何验证细胞分裂时子细胞的核膜有来自母细胞的核膜成分？提示可以将母细胞的核膜用放射性同位素标记，观察子细胞的核膜是否有放射性。核孔复合体（1）核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。（2）双功能：①离子和水分子等小分子物质可以通过被动运输通过核孔复合体；②大分子通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，而且核孔对大分子的进入具有选择性。（3）双向性：既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等出核运输。命题点1细胞核的结构和功能分析1.[2021北京]如图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1～4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（A）A.1是转录和翻译的场所B.2是核与质之间物质运输的通道C.3是核与质的界膜D.4是与核糖体形成有关的场所解析1为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，转录主要在细胞核中进行，翻译在细胞质的核糖体上进行，A错误；2为核孔，可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B正确；3是核膜，它将核内物质与细胞质分开，C正确；4是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。命题变式[结论拓展型]题干条件不变，下列说法错误的是（B）A.结构1能被甲紫染液染色B.结构2是核与质之间蛋白质、RNA等大分子自由进出的通道C.结构3的基本支架是磷脂双分子层D.结构4在唾液腺细胞中比在汗腺细胞中的大解析结构1为染色质，其能被碱性染料（如甲紫染液）染色，A正确；结构2为核孔，其具有选择性，如与核内代谢无关的蛋白质等不能入核，B错误；结构3为核膜，其基本支架是磷脂双分子层，C正确；结构4为核仁，其与细胞中某种RNA的合成及核糖体的形成有关，而唾液腺细胞分泌蛋白的合成旺盛，汗腺细胞汗液分泌旺盛，分泌蛋白的合成与核糖体有关，故前者的核仁大，D正确。2.[2022海南]肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin－1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin－1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是（A）A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核B.编码Cofilin－1的基因不表达可导致细胞核变形C.Cofilin－1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力D.Cofilin－1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力解析由题干信息可知，肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin－1的介导，则肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，A错误；由题干信息可知，编码Cofilin－1的基因不表达，就不能合成Cofilin－1，从而导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，B正确；Cofilin－1缺失可引起细胞核变形，核膜破裂，而核膜具有选择透过性，核膜破裂导致其失去控制物质进出细胞核的能力，C正确；染色质主要由DNA和蛋白质组成，基因通常是有遗传效应的DNA片段，染色质上所含的基因可控制细胞代谢，因此Cofilin－1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。命题点2实验探究细胞核的功能3.将变形虫切割为有核和无核两部分，在培养液中培养一段时间后观察，有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分则退化消失。下列叙述错误的是（C）A.变形虫有核部分含有核DNA，能够控制有核部分的结构修复B.变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换C.该实验结果表明细胞正常的生命活动与细胞的完整性无关D.该实验结果可以作为细胞核控制着细胞代谢和遗传的支撑实例解析有核部分能够恢复完整结构，而无核部分则退化消失，不能恢复到原来的完整结构，更不能增殖，说明了细胞正常的生命活动与细胞完整性有关，C错误。命题变式[设问拓展型]若将所有细胞放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后，实验结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（A）A.第2天到第3天，无核细胞的死亡数迅速增加，原因主要是实验操作对细胞造成损伤B.无核细胞仍能存活一段时间，原因是细胞内已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用C.培养过程中有核细胞存活个数的减少与细胞凋亡有关D.若将有核细胞的细胞核取出，剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至死亡解析培养的第2天到第3天，无核细胞死亡主要与没有细胞核有关，A错误。细胞核是遗传和代谢的控制中心，若将有核部分的细胞核去除，剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至死亡，D正确。1.[2023江苏]植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（D）A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活解析①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，只存在于细胞核中，A正确。②表示磷脂双分子层，核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的，所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似，B正确。③表示细胞壁，植物细胞壁的主要成分是多糖（如纤维素和果胶），还含有多种蛋白质，共同参与维持细胞的形态，C正确。高等植物成熟的筛管细胞无细胞核，即不具有①染色质，但也能存活，D错误。2.[2022河北]关于细胞膜的叙述，错误的是（C）A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流解析细胞膜和高尔基体膜之间可通过囊泡进行交流，囊泡膜由脂质、蛋白质等组成，A正确；多数离子的跨膜运输方式为主动运输，主动运输需要载体蛋白协助，B正确；细胞膜中的膜蛋白不是均匀分散在脂质中的，其在细胞膜上的分布具有不对称性，C错误；细胞膜上多种蛋白质参与细胞间的信息交流，D正确。3.[2022浙江6月]下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是（B）A.核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定B.核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换C.核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关D.染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体解析核被膜为双层膜，A错误；核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换，B正确；核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构，与rRNA的合成及核糖体的形成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，D错误。4.[2021河北]关于细胞核的叙述，错误的是（D）A.有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B.蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D.细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出解析有丝分裂过程中，核膜和核仁消失于前期，重现于末期，A正确；蛋白质合成的场所是核糖体，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，因此，蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛，B正确；蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存在于细胞核中，所以许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核发挥作用，C正确；线粒体和叶绿体中也可以合成RNA，D错误。5.[2020天津]完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是（D）A.如图所示过程可发生在有丝分裂中期B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出解析有丝分裂中期无核膜和核仁，A错误；rDNA指的是核糖体DNA，可转录形成rRNA，细胞的遗传信息主要储存于染色体（或染色质）上的DNA分子中，而不是主要储存于核仁中的rDNA中，B错误；据图可知，核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成是在细胞质中的核糖体上，C错误；据图分析可知，核糖体亚基的组装部位是细胞核，核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道，所以核糖体亚基装配完成后由核孔运出，D正确。一、选择题1.下列有关细胞膜的叙述，错误的是（D）A.脂质在细胞膜中的含量比蛋白质多B.细胞膜的某些成分可作为细胞识别的依据C.构成动物细胞膜的脂质主要是磷脂和胆固醇D.膜受体是细胞间进行信息交流所必需的结构解析细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，其中脂质约占细胞膜总质量的50％，蛋白质约占40％，故脂质在细胞膜中的含量比蛋白质多，A正确。细胞膜中的糖被可作为细胞识别的依据，B正确。高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流，不需要细胞膜上的受体参与，D错误。2.[2024辽宁部分学校联考]细胞膜的探索历程中相关实验与结论之间对应关系错误的是（B）选项实验结论A人红细胞的细胞膜中脂质铺成单分子层后的面积是细胞表面积的2倍细胞膜由双层脂质分子构成B荧光标记的人—鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动镶嵌模型C用蛋白酶处理细胞膜后其通透性改变细胞膜中含有蛋白质D脂溶性物质更易通过细胞膜细胞膜中含有脂质解析人红细胞的细胞膜中脂质铺展成单分子层后的面积是红细胞表面积的2倍，说明细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层，A正确；荧光标记的人—鼠细胞融合实验，说明了细胞膜具有流动性，B错误；蛋白酶可水解蛋白质，用蛋白酶处理细胞膜后其通透性改变，说明细胞膜中含有蛋白质，C正确；脂溶性物质更易通过细胞膜，根据相似相溶原理可推知，细胞膜中含有脂质，D正确。3.[情境创新/2024江西大联考]被大多数人所接受的细胞膜的分子结构模型是流动镶嵌模型。当细胞所处温度降低到一定程度时，细胞膜会发生相变，即从流动的液晶状态转变为固化的凝胶状态。已知细胞膜中脂肪酸链的不饱和度越高，细胞膜的相变温度越低。下列相关叙述错误的是（B）A.磷脂双分子层将细胞与外界环境分隔开B.耐寒植物的细胞膜中脂肪酸链的不饱和度较低C.水通道蛋白贯穿整个磷脂双分子层D.细胞膜中的脂肪酸链主要位于磷脂分子中解析由题干信息“细胞膜中脂肪酸链的不饱和度越高，细胞膜的相变温度越低”可知，耐寒植物的细胞膜要在较低温度下维持液晶状态，故耐寒植物的细胞膜中脂肪酸链的不饱和度较高，B错误。4.[2024辽宁六校联考]“细胞膜纳米海绵”是在携带药物的纳米颗粒外套上人类细胞的细胞膜，形成仿生纳米聚合体，这种“细胞膜纳米海绵”可用于多种疾病的治疗，已在细胞实验中证实它可以“吸走”某些病毒，降低感染率。推测用这种“细胞膜纳米海绵”治疗疾病主要是利用了细胞膜的（A）A.控制物质进出细胞的功能B.进行细胞间信息交流的功能C.将细胞与外界环境分隔开的功能D.为细胞代谢提供信息和能量的功能解析由题干信息可知，“细胞膜纳米海绵”的内部是相关药物，外部是人类细胞的细胞膜。“可以‘吸走’某些病毒”说明病原体能通过外部细胞膜进入海绵内部，进而与内部药物结合，故这种“细胞膜纳米海绵”治疗疾病主要利用了细胞膜控制物质进出细胞的功能，A正确。5.[2024武威模拟]图甲、乙表示细胞间信息交流的两种方式，图中1～4分别表示不同的物质或结构。下列有关说法错误的是（C）甲乙A.图中的1、3表示信号分子，2、4表示细胞膜上的受体B.精子和卵细胞的识别可以通过图乙所示方式进行C.细胞间的信息交流都是通过图示两种方式进行的D.图中的B细胞和D细胞分别是1和3作用的靶细胞解析图中的1、3表示信号分子，2、4表示靶细胞细胞膜表面的受体，A正确；精子和卵细胞的识别是精、卵细胞的细胞膜接触后发生信息的交流，可用图乙方式表示，B正确；细胞间的信息交流还可以通过通道进行，如高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流，C错误。6.[2024河南部分学校联考]为研究细胞核的功能，研究人员进行了大量的实验，如图是探究细胞核功能的两个经典实验。下列有关叙述错误的是（C）A.实验一不能说明细胞核与细胞质相互依存的关系B.实验一说明美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的C.实验二中有核和无核部分均为实验组，自变量是有无细胞核D.实验二结果可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关解析实验一没有探究细胞核与细胞质的关系，实验一将黑色美西螈的细胞核移植到白色美西螈去核的卵细胞中，发育成的美西螈全为黑色，说明美西螈的肤色是由细胞核控制的，A正确；实验一中白色美西螈的去核卵细胞与黑色美西螈的细胞核融合后的重组细胞最后发育成黑色美西螈，说明黑色素的合成是由细胞核控制的，B正确；实验二中有核部分是对照组，无核部分是实验组，自变量是有无细胞核，C错误；实验二说明无细胞核的细胞不分裂、不分化，可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，D正确。7.[2024衡水一调]如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是（D）A.哺乳动物成熟红细胞中，mRNA通过结构⑤时需要消耗ATPB.衰老细胞的细胞核中，结构④变得松散、染色加深C.③是遗传物质储存的场所，是真核细胞核糖体形成的必需结构D.⑤可允许某些大分子等通过，代谢旺盛的细胞中其数目增多解析结构⑤是核孔，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，所以没有⑤结构，A错误；④为染色质，衰老细胞的染色质收缩，染色加深，B错误；④为染色质，是遗传物质的主要载体，而③为核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，C错误；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，⑤为核孔，核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，代谢越旺盛，核孔越多，D正确。8.研究发现，真核细胞的核外膜可与粗面内质网相连，核膜上分布着许多核孔。细胞代谢越旺盛，核孔的数量就越多，核孔并非中空的通道，而是由核孔复合体（一类亲核蛋白）构成，控制着核质之间的信息交流和物质交换。下列叙述正确的是（C）A.高尔基体、叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器B.人体胰岛B细胞核膜上核孔的数量比口腔上皮细胞核膜上的少C.粗面内质网与核膜相连有利于蛋白质通过核孔进入细胞核D.RNA、DNA等大分子物质可自由地通过核孔进入细胞质解析叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器，高尔基体是单层膜形成的囊状结构，A错误；人体胰岛B细胞能合成和分泌胰岛素，代谢旺盛，因此胰岛B细胞核膜上核孔的数量比口腔上皮细胞核膜上的多，B错误；粗面内质网与核膜相连有利于蛋白质通过核孔进入细胞核，这体现了结构与功能相适应的观点，C正确；RNA等大分子物质可通过核孔进入细胞质，但不是自由进入，因为核孔具有选择性，而DNA不能通过核孔从细胞核中出来，D错误。二、非选择题9.[10分]图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中“3”的成分及其各级结构。据图回答下列问题：（1）图甲所示为细胞核的亚显微结构。图甲中1所示的结构由4层磷脂分子构成。（2）图甲中2所示结构是核孔。（3）细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是1、3、4（用图甲中数字表示）。（4）图乙中①控制②的合成，①是DNA分子，鉴定②的试剂为双缩脲试剂。（5）图乙中④转化成③发生在细胞有丝分裂末期。④结构中，DNA分子转录水平低的原因是染色体高度螺旋化，DNA分子结构稳定，不易解旋。（6）图乙中①在动物细胞中除了分布于④（或③）上，还分布在线粒体中。解析（1）图甲表示真核细胞细胞核的亚显微结构，1表示核膜，为双层膜结构，由4层磷脂分子组成。（2）图甲中2表示核孔。（3）图甲中1表示核膜，3表示染色质，4表示核仁。在有丝分裂前期，核膜消失，核仁解体，染色质缩短变粗成染色体；在末期，核膜和核仁又重新形成，染色体解螺旋变成染色质。（4）染色体主要由蛋白质和DNA组成，DNA控制蛋白质的合成，图乙中①是具有双螺旋结构的DNA，②为蛋白质，常用双缩脲试剂鉴定蛋白质。（5）染色体变成染色质这一过程发生在有丝分裂末期。染色体高度螺旋化，DNA分子结构稳定，不易解旋，故转录水平低。（6）在动物细胞中，DNA主要分布在细胞核中，线粒体中也含有少量DNA。一、选择题10.脂质体是由磷脂分子构成的人工膜（如图所示），下列叙述错误的是（C）A.脂质体的形成是由于磷脂分子具有亲水端和疏水端B.脂质体含有C、H、O、N、P五种元素C.药物甲为脂溶性药物，药物乙为水溶性药物D.脂质体能与细胞膜融合，这依赖于细胞膜的流动性解析药物甲在脂质体内部，与亲水性的磷脂接触，为水溶性药物；药物乙包裹在磷脂双分子层内部疏水环境中，为脂溶性药物，C错误。11.[2024衡水一调]MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是（C）A.MTT是可以通过细胞膜的一种染料B.检测MTT蓝紫色结晶的量一般可间接反映活细胞数量C.MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同D.MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活解析由题意可知，MTT能被活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化还原为蓝紫色的结晶，因此可推知MTT是可以通过细胞膜的一种染料，A正确；MTT蓝紫色结晶的产生是在活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶的催化下产生的，因此MTT蓝紫色结晶的量一般可间接反映活细胞数量，B正确；结合分析可知，MTT检测的原理是对酶催化产生的有颜色物质进行检测，而台盼蓝检测细胞活性的原理是根据膜的选择透过性来检测的，显然二者检测的原理不同，C错误；哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，因此MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活，D正确。12.[2024河南部分学校联考]细胞间信息交流使生物体能够在内、外部环境的变化中维持稳态，这对于生物体生命活动的正常进行至关重要。下列相关叙述错误的是（C）A.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，可实现细胞间的直接联系和物质的交换B.胰岛素通过体液的传送到达靶细胞，与靶细胞膜上的受体结合，完成信息交流C.神经递质与突触后神经元细胞膜上的受体结合时，以电信号形式在细胞间传递信息D.某些细胞通过离子通道或转运蛋白控制离子或分子进出细胞，实现信息传递与交流解析相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，可实现细胞间的直接联系和物质的交换，A正确；胰岛素随体液到达全身各处，与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞，完成信息交流，B正确；神经递质由突触前膜释放，与突触后神经元细胞膜上的受体结合时，以化学信号形式在细胞间传递信息，C错误；某些细胞（如神经细胞）通过离子通道（如Na＋通道）或转运蛋白控制离子和分子进出细胞，实现信息传递与交流，D正确。13.[模型创新/2024重庆南开中学模拟]脂筏模型是对流动镶嵌模型的重要补充：脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，其中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特异吸收或排出某些蛋白质（如某些跨膜蛋白质、酶等），形成一些特异蛋白聚集的区域。如图为脂筏的结构示意图，下列叙述错误的是（C）A.细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的B.脂筏的形成可能有助于高效地进行某些细胞代谢活动C.脂筏模型否定了细胞膜具有一定的流动性D.脂筏模型中蛋白质以不同的方式分布在磷脂双分子层中解析流动镶嵌模型认为，细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，A正确；由题干信息推测脂筏的形成可能有助于某些细胞代谢活动的高效进行，B正确；脂筏模型是对流动镶嵌模型的重要补充，并未否定细胞膜具有一定的流动性，C错误；图中蛋白质以不同形式镶嵌在磷脂双分子层中，D正确。14.科研人员研究了不同温度下，胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）流动性的影响，结果如图所示，其中微黏度的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误的是（A）A.在温度较高时，胆固醇可以提高膜的流动性B.适当提高温度可降低膜的微黏度，提高膜的流动性C.与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类D.胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态解析分析题图及文字信息可知，在温度较高时，含有胆固醇的人工膜微黏度高于不含胆固醇的人工膜，由于膜的微黏度与其流动性的高低呈负相关，即温度较高时，含有胆固醇的人工膜流动性较低，所以在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性，A错误。随着温度升高，两种人工膜的微黏度均降低，说明膜的流动性升高，即适当提高温度可降低膜的微黏度，提高膜的流动性，B正确。人工膜主要含有磷脂，与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类，C正确。根据题图及文字信息可知，在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性，说明胆固醇可使膜的流动性在较大