2022届高考生物一轮复习《细胞膜——系统的边界、细胞核——系统的控制中心》教学案

第5讲细胞膜——系统的边界细胞核——系统的控制中心
【2022考纲解读】
1细胞膜系统的结构和功能
2主要细胞器的结构和功能
3细胞核的结构和功能
4观察线粒体和叶绿体
5通过模拟实验探究膜的透性
【2022高考在线】
1（2022·课标Ⅰ卷·1）关于细胞膜结构和功能的叙述，错．误．的是（）
A脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜D细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
2（2022·福建卷·4）细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、
免疫识别等重要生理功能。

下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是（）
3（2022·安徽卷·1）下列关于线粒体的叙述，正确的是（）A线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高
B葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多
D哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
4（2022·江苏卷·3）下列关于细胞结构和功能的叙述，错误
．．的
是（）
A性激素主要是由内质网上的核糖体合成
B囊泡可以由内质网向高尔基体转运
C膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
D内质网既参与物质合成，也参与物质运输
【重点知识梳理】
一、细胞膜的结构和功能
1磷脂分子
（1）磷脂分子的元素组成：C、H、O、N、
RNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。

二、细胞核的结构和功能
1细胞核的结构及功能
（1）核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。

（2）核膜和核孔都具有选择透过性。

（3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数目多，核仁较大。

（4）凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞（植物的筛管细胞）；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。

（5）有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两
个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。

2探究细胞核功能的实验分析
（1）黑白美西螈核移植实验。

①实验过程：
②实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。

③实验分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。

3蝾螈受精卵横缢实验
（1）实验过程：
（2）实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。

（3）实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。

3变形虫切割实验
（1）实验过程：
（2）实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。

（3）实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。

4伞藻嫁接与核移植实验
（1）伞藻嫁接实验过程：
（2）伞藻核移植实验过程：
（3）实验结
论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制。

（4）实验分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。

例2、核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。

下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是（）
A亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同
【变式探究】细胞核具有什么功能科学家通过下列实验（见下图）进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，
中间只是很少的细胞质相连，结果无核的一半（a）停止分裂，有核的一半（b）能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。

下列叙述中不正确的是（）
A实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组
C实验②中a部分的操作与实验①中的形成对照
D实验说明细胞的寿命与细胞核有关
【高频考点突破】
考点一细胞膜的相关知识考查
例1对某动物进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。

②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消
失）。

③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。

上述实验不能说明的是（）
A细胞膜具有流动性
B荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
考点二细胞核相关知识考查
例2、真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。

以下细胞中核孔数目最少的是（）
A胰岛细胞B造血干细胞
细胞（浆细胞）D口腔上皮细胞
考点三细胞膜的结构、功能及特性
例3、下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列叙述正确的是（多选）（）。

A细胞膜作为系统的边界将细胞与外界环境分隔开，保证了细胞内部环境的相对稳定
B细胞膜功能的复杂程度主要由③决定
C神经细胞膜上识别递质的是①
可表示肌细胞从组织液中吸收氧气
E细胞膜的选择透过性与②有关，与③无关
F流动性和选择透过性是细胞膜的两个特性，二者毫无关系解析A选项描述了细胞膜作为最基本生命系统（细胞）的
界膜的重要功能之一；B选项中细胞膜的功能主要由膜蛋白决定；分析图形，Ⅰ为细胞膜的外侧，Ⅱ为细胞膜的内侧，肌细胞从组织液中吸收氧气，氧气只能从细胞膜外侧进入细胞膜内侧；细胞膜的选择透过性与②③都有关；流动性是选择透过性的基础，没有流动性，选择透过性难以实现。

答案AC
考点四细胞核的结构、功能及实验探究
例4、如图，用动物受精卵做下列三个实验。

以下实验不能说明的是（）。

A提取受精卵的核单独培养，不久就退化消失，说明缺少细胞质的细胞核不能生存B去掉核的细胞单独培养，不久也消失，说明缺少细胞核的细胞也不能存活太久
C给去核的细胞重新移入细胞核，细胞不仅能正常生活而且
能进行有丝分裂，说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动
D实验说明，细胞核是系统的控制中心，细胞质是系统的代谢中心
【经典考题精析】
1（2022·天津卷）下列过程未体现生物膜信息传递功能的是（）
A蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离
B抗原刺激引发记忆细胞增殖分化
C胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取
D传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
答案A
解析本题以生物膜信息传递为依托，考查质壁分离、免疫调节、激素调节和神经调节相关内容，属识记、理解能力。

蔗糖溶液渗透压较高，使洋葱表皮细胞渗透失水发生质壁分离，该过程
不涉及信息传递；记忆细胞能特异性识别抗原，该过程与细胞膜上的糖蛋白有关；靶细胞膜表面的受体能与胰岛素结合，从而使胰岛素发挥作用；传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩的过程中有神经递质与相应受体的结合，B、C、D均体现了生物膜信息传递功能，故选A。

2（2022·广东理综，1）有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是（）。

B葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
3（2022·海南单科，1）关于动物细胞膜的叙述，错误的是（）。

A细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B细胞融合与细胞膜的流动性有关
为CO2分子通过细胞膜提供能量
D细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
解析CO2分子通过细胞膜的方式是自由扩散，不需要消耗能量。

答案C
4（2022·江苏单科，8）核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。

如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是（）。

A亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同解析本题考查物质跨膜运输的方式，同时考查考生从图片中获取信息的能力。

由图可知，单独的亲核蛋白尾部能进入细胞
核而单独的亲核蛋白头部不能进入细胞核，可以看出亲核蛋白质进入细胞核是由尾部而不是头部决定，A说法错误；亲核蛋白进入细胞核需要核孔复合体（相当于载体）协助，是一个耗能过程，与葡萄糖进入红细胞的协助扩散不同，故B、D说法错误，C正确。

答案C
5（2022·全国新课标卷，1）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（）。

A红细胞膜具有水溶性
B红细胞的液泡体积增大
C蒸馏水大量进入红细胞
D低温时红细胞膜流动性增大
6（2022·全国Ⅰ，1）下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是（）。

细胞分泌胰岛素
与游离核糖体的结合
C吞噬细胞对抗原的摄取
D植物体细胞杂交中原生质体融合
解析核糖体是无膜细胞器，mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关，故选B项。

答案B
【当堂巩固】
1根据下图分析神经细胞，相关叙述错误的是（）
A此图不可表示突触小泡膜
B静息电位的形成可能与膜上的⑤等载体有关
C若此图为突触后膜，则突触间隙面向图示膜的A面
D若将神经细胞膜的磷脂单分子层铺展在空气—水的界面上，则④与水面接触
解析静息电位的形成与K＋的外流有关，K＋外流与膜上的
⑤等载体有关；A面含有糖蛋白，糖蛋白分布在细胞膜的外表面，因此突触间隙面向图示膜的A面；③为亲水的头部，④为疏水的尾部，因此将神经细胞膜的磷脂单分子层铺展在空气—水的界面上，③与水面接触。

答案D
2下列不属于细胞间信息交流的是（）
细胞识别靶细胞
B高等植物细胞间通过胞间连丝连接
C兴奋在神经纤维上的传导
D同种生物的精子与卵细胞结合
解析兴奋在神经纤维上的传导只涉及一个细胞。

答案C
3作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。

如图的模型主要表明了细胞膜的何种功能（）
A将细胞与外界环境分开B控制物质进出细胞C进行细胞间信息交流D促进物质的运输
4如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是（）
A①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
C核膜由两层磷脂分子组成，蛋白质、DNA等生物大分子可
以穿过核膜进出细胞核
D核孔对物质的运输具有选择性
5有关“细胞膜——系统的边界”叙述正确的是（）
A同一生物体内的细胞之间，细胞膜上糖蛋白均完全相同，以便于细胞识别
B细胞对大分子物质的吸收体现了细胞膜的流动性，而对K ＋的吸收则与流动性无关
C抗体与病毒囊膜上的抗原物质结合，体现了细胞膜的信息功能
D温度、pH等条件可改变细胞膜的流动速度，影响其信息功能的发挥
6细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。

它在细胞的生命活动中具有重要的功能。

下列各种生理功能的完成，与其有密切关系的是（）
①胃黏膜上皮细胞的保护作用
②呼吸道上皮细胞的润滑作用
③主动运输
④红细胞膜上的血型决定
⑤卵细胞膜表面对同物种精子的识别
⑥人体免疫细胞识别外来侵入物
⑦对O2的运输
⑧使细胞与周围环境分开
A③⑤⑥⑦⑧B①②④⑤⑥
C①③⑤⑦⑧D①②⑤⑥⑧
7观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是（）
A图中3为核仁，代谢旺盛的细
胞中核仁较大
B图中2为核孔，通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换，还可实现信息交流
C图中4为核膜，它是一种双层生物膜，可将核内物质与细胞质分开
D图中1为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为DNA分子
8美、英研究人员相继宣布，“去除排斥基因”的猪已经降生。

人们可以利用这种猪大量“生产”适用于移植手术的器官。

在此之前如果把猪器官移植给人体，人体的免疫系统能识别猪细胞上的X物质，从而发生强烈的排异反应，X物质所处的位置和化学成分分别是（）
A细胞膜类脂
B细胞膜糖与蛋白质的复合物
C细胞核脱氧核糖核酸
D细胞质蛋白质
9功能越复杂的细胞膜，其蛋白质种类和数量越多。

下列除哪项外，均属于正常机体细胞膜上的蛋白质（）
A具有信息转换功能的受体蛋白
B具有运输功能的载体蛋白
C具有识别功能的糖蛋白
D具有免疫功能的球蛋白
解析兴奋在突触间传递时，突触后膜（另一个神经元的树突或胞体膜）上的受体蛋白具有信息转换作用，能将化学信号转换成电信号；载体蛋白存在于细胞膜上，具有运输作用；糖蛋白存在于细胞膜上，具有识别作用；具有免疫功能的球蛋白指的就是抗体，主要存在于血清中，只有在异常条件下（过敏反应），才吸附在某些细胞膜上。

答案D
10下列关于染色体的叙述中，不正确的是（）
A染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质
B严格地说，只有在细胞分裂时才出现染色体
C蓝藻细胞在进行有丝分裂时也能形成染色体
D染色体和染色质是同一种物质在不同时期的两种状态
11下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是（）A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体B细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构的酶
自由进出
12以下关于细胞核的叙述，正确的是（）
A核膜为双层膜，外膜的外表面附着有很多核糖体B在不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的C细胞核内的液体叫做细胞液
在内的高分子物质任意通过的通道
13下列有关生物膜蛋白的叙述，错误的是（）
A均与物质转运有关
B能与某些糖结合，形成细胞与细胞间联络的文字
C与神经递质结合，引起神经细胞的兴奋或抑制
D膜蛋白的结构具有特异性
解析生物膜上的蛋白质有些作为载体专门转运物质，有些作为受体在细胞通讯中起传递信息的作用。

答案A
14如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）图甲所示结构为________的亚显微结构。

图甲中1所示的结构由________层磷脂分子构成。

（2）图甲中2所示结构是________，代谢旺盛的细胞该结构数目多。

（3）细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是
________（用数字表示）。

（4）图乙中①控制②的合成，①是________分子，鉴定②的试剂为________。

（5）图乙中④转化成③发生在细胞有丝分裂的________期。

遗传物质呈④状态时，不能发生DNA分子转录的原因是
_____________________________________
__________________________________________________。

（6）图乙中①在动物细胞中除了在④上外，还分布在
________中。

15甲图为细胞核结构模式图，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。

乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。

请结合两图回答问题。

（1）甲图中4由________层磷脂分子组成，主要成分还有________
等。

（2）细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，这些功能和结构与________（填数字）有关。

（3）核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道，在细胞内具有重要的功能。

细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞，其核孔数目________。

（4）从乙图可知亲核蛋白进入细胞核由其________部决定，________（填“消耗”或“不消耗”）能量。

16细胞通讯的方式很多，比如信息传递、细胞识别等。

这些细胞间的通讯方式，对于多细胞生物体调节生命活动是必不可少的。

如图①、②所示细胞通讯方式为人体内常见的两种不同类型
细胞通讯的实例，请回答：
（1）图①过程表示的是胰岛素分子对机体的作用过程。

图中的激素从合成到分泌所经过的细胞器有
________________________________________________。

胰岛素分子主要通过____运输途径到达所作用的靶细胞，主要的靶细胞有________（不得少于两种）。

靶细胞膜上受体的化学成分是
________。

若肝细胞接受这一激素刺激，所发生的生理反应是__________。

（2）如果图②所示的靶细胞为人体唾液腺细胞，那么从神经调节方式的组成结构来看，[1]应该属于
____________________________。

接受[2]所释放物质的主要是该靶细胞膜上的____________物质。

（3）细胞完成信号应答之后，要进行信号解除，终止细胞应答。

已知[2]所释放的某种物质可使该靶细胞发生兴奋分泌唾
液，当完成一次兴奋传递后，该种物质立即被分解。

某种药物可以阻止该种物质的分解，这种药物的即时效应是_______ ___________________________________________________。

（4）从理论上推测，神经细胞之间“信号传导”机理的阐明，为现代信息技术发展无疑带来了广阔的前景。

例如
__________________________________________
____________________________________。

年诺贝尔生物学奖授予美国的两位科学家，以表彰他们在细胞膜通道（水通道和离子通道）方面做出的贡献。

这两位科学家的研究工作对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理以及对疾病的治疗具有重大的意义。

请回答下列问题：
（1）组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的，可见水通道和离子通道实际上是由细胞膜上的
__________________形成的。

（2）物质进入细胞都要通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、Na＋进入细胞的速度会明显减慢的是
_____________________________________。

（3）物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在
37 ℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色均匀分布。

①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少________。

②本实验可以通过相同的时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果，还可以通过
___________________________。

③该实验可能得出的结论是
___________________________________。

18如图用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。

若将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生存。

若在去核后三天，再植回一个细胞核，这个变形虫则生活正常。

根据上述结果回答：
（1）正常细胞中核与质的关系是
_______________________________________。

（2）去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是
_________________________
___________________________________________________ _________________________________________________。

（3）单独的细胞核不能生存的原因是
____________________________________。

（4）上述实验说明了
_____________________________________________。

解析此题主要考查学生的识图能力及分析问题的能力。

细胞核与细胞质是相互依存的统一整体，细胞只有保持完整性，才能完成各项生命活动。

去核后仍能存活一段时间，是因为细胞质中已合成的蛋白质仍能发挥作用，变形虫因失去核，不能继续合成蛋白质和酶，不久便会死亡。

单独裸露的细胞核失去了营养物质和能量供应，很快死亡。

该实验说明，细胞是生命活动的基本单位，只有保证细胞结构的完整性，细胞才能进行正常的代谢活动。

答案（1）相互依存的统一整体
（2）已合成的蛋白质仍可发挥作用
（3）没有营养物质和能量供应
（4）只有保持细胞结构的完整性，细胞才能进行正常的新陈代谢
18阅读材料，请分析探究细胞膜的成分。

材料一1895年，英国的细胞生理学家Overton注意到脂溶性的化合物通过细胞膜的速度比水溶性的化合物快。

材料二1925年，美国生化学家Gorter、Grendel等人发现，红细胞膜所含的脂质若铺展成单分子层的话，其面积等于细胞表面积的两倍。

材料三通过表面张力的试验发现，细胞表面张力比水与油之间的表面张力要小得多。

有人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质，结果表面张力就降低了很多。

材料四取两种不同的海绵动物，使其细胞分散成单个的，然后掺在一起混合培养，结果发现只有同种的细胞才结合。

（1）材料一说明
_____________________________________________________；
（2）材料二说明
_____________________________________________________；
（3）材料三说明
_____________________________________________________；
（4）材料四可作为_________________________________的典型例子。

19研究人员用黑色美西螈的受精卵做了如下实验，请据图分析：
（1）实验（一）的结果说明_______________________________________________ ___________________________________________________ _________________。

（2）导致实验（二）结果的原因是
________________________________________
___________________________________________________ ________________。

（3）导致实验（三）结果的原因是
_________________________________________
_______________________________________________。

（4）以上实验说明
____________________________________________________ ___________________________________________________ _________________。