第4讲 细胞膜与细胞核

@《创新设计》
第4讲 细胞膜与细胞核
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考点一
考点二
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考纲考情——知考向
核心素养——提考能
最新 1.细胞膜的结构和功能(Ⅱ) 考纲 2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)
生命 通过对细胞膜和细胞核结构和功能的复习， 观念 建立整体观念和结构与功能观
科学
2019·全国卷Ⅱ(1)、2019·全国
建立细胞膜流动镶嵌模型
成熟的红细胞 细胞器 吸水涨破
考点一
考点二
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提醒 ①滴加生理盐水的目的：稀释血液，使红细胞分散，不易凝集成块；同时维持 红细胞原有的形态。 ②若以植物细胞制备细胞膜，则应先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁水解得到原生 质体，再放入清水中涨破、离心即可。
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考点一
考点二
2.细胞膜的成分 糖类
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考点一
考点二
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答案 (1)磷脂双分子层 蛋白质
(2)蛋白质分子可以运动 流动
(3)组成不同细胞膜的物质种类相同
组成不同细胞膜的物质含量有差别
S (4)2
(5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性
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考点一
考点二
考点二 细胞核的结构与功能
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1.细胞核的结构与功能
乙醇、苯等物质可以通过自由扩散的方式进出细胞，自由扩散不需要消耗能量，B错
误。
答案 B
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考点一
考点二
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2.(2017·全国卷Ⅰ，1) 细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌
激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的
实现分别依赖于( )
A.血液运输，突触传递
B.淋巴运输，突触传递
C.淋巴运输，胞间连丝传递 D.血液运输，细胞间直接接触
解析 细胞间信息交流的方式共有三种，分别为通过体液运输、细胞间的直接接触
及植物细胞之间通过“通道”交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞，如哺
乳动物卵巢细胞分泌的雌激素，是通过血液循环运输到靶细胞，进行细胞间的信息
交流；精子与卵细胞结合时，两者细胞膜表面直接相互接触，信息从一个细胞传递
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4.(2020·黑龙江鹤岗模拟)科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回
答下列问题：
(1)在“流动镶嵌模型”中，构成生物膜基本骨架的是________，由于________的分布
使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直
接证明了细胞膜中的________________________，由此能较好地解释细胞膜结构上
的________性。
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考点一
考点二
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(3)通过其他方法，测得多种细胞膜的化学成分，如下表：
膜的类别
蛋白质/%
脂质(主要是磷脂)/%
糖类/%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
磷脂 种类和数量
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考点一
考点二
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提醒 ①细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，因此脂溶性物质容易通过细胞膜，不溶 于脂质的物质通过却十分困难。 ②细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白 含量下降，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。
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考点一
考点二
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考点一
考点二
4.(必修1 P42图示拓展)如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析：
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(1)图中物质或结构的名称：①___信__号__分__子_____；②__受__体___；③___胞__间__连__丝____。 (2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别 和结合分别属于上面的哪种方式？ 提示 分别属于图C、图A、图B。
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美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
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考点一
考点二
(2)蝾螈受精卵横缢实验
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蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
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考点一
考点二
(3)变形虫切割实验
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变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应 等生命活动受细胞核控制
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考点一
考点二
(4)伞藻嫁接与核移植实验
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给另一个细胞，进行细胞间信息交流。
答案 D
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考点一
考点二
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3.(2020·贵阳期末)通过冷冻技术，细胞膜通常从某处断裂分开，其过程如图所示。据 图分析不能得出的结论是( )
A.图中b侧为细胞质基质 B.磷脂双分子层疏水端断裂 C.膜蛋白的分布存在不对称 D.细胞膜具有一定的流动性
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43
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依据表数据，分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是______________， 主要区别是_______________________________________________________________。
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考点一
考点二
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(4)科学家将哺乳动物细胞中膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占 有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为_____________________。 (5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度 上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的 表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是 _____________________________________。
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考点一
考点二
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考向1 结合细胞膜的结构和功能，考查结构与功能观
1.(2015·海南卷，1)细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是( )
A.细胞膜是一种选择透过性膜
B.乙醇通过细胞膜需要消耗ATP
C.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜 D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中
解析 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，A正确；水、氧、二氧化碳及甘油、
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考点一
考点二
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考点一
考点二
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2.(必修1 P65)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子，其面积是肝细胞表面积 的2倍吗？为什么？ 提示 大大超过2倍，肝细胞具有多种具膜的细胞器。
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考点一
考点二
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3.(必修1 P41“相关信息”)在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐__退__化____，并从 细胞中__排__出____，为能携带氧的___血__红__蛋__白_______腾出空间。
思维
近三 卷Ⅲ(2)、2018·全国卷Ⅰ(1)、
年考 2018·全国卷Ⅱ(1)、2018·全国 科学 1.探究细胞膜组成和功能
情 卷Ⅲ(2)、2017·全国卷Ⅰ(1)、 探究 2.细胞核功能的实验分析
2017·全国卷Ⅲ(2)
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考点一
考点二
1.细胞膜的制备
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考点一 细胞膜的结构与功能
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细胞核
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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，铺在空气—水界面上，测得磷
脂占有面积是红细胞膜面积的两倍，则可说明细胞膜中磷脂分子为双层。
②细胞膜流动性的鉴定
采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。
上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性。
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考点一
双 rRNA
DNA+蛋白质
同种物质在细胞 不同时期的两种存在状态
物质交换和信息交流
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考点一
考点二
遗传信息库 遗传
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上述结构中：①核膜、核孔都有__选__择__性____：___D__N_A____不能通过核孔进入细胞质， RNA可以通过__核__孔____进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。此外， 物质进出核孔时仍消耗能量。 ②代谢越旺盛的细胞，核仁与__核__孔___的数目越多，核仁的体积越大。如口腔上皮细 胞与胰岛B细胞相比，核孔与核仁的数目少，核仁体积小。
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考点一
考点二
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4.(必修1 P54“模型建构”)模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的 概括性的描述。模型的形式很多，包括____物__理__模__型_、___概__念__模__型__、____数__学__模__型_等。
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考点一
考点二
@《Βιβλιοθήκη Baidu新设计》
考向1 结合细胞核的结构与功能，考查结构与功能观 1.(2019·全国卷Ⅲ，2)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是( )
考点二
(3)细胞膜的功能探究 ①控制物质进出功能的验证
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②识别功能的验证 将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精 子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别作用。
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考点一
考点二
2.
红细胞微网构建
血红蛋白
细胞膜
乳酸
双层
镰刀型细胞贫血症
乳酸
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3.生物膜结构的探索历程(连线)
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考点一
考点二
4.流动镶嵌模型的基本内容 (1)结构模型 糖蛋白
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磷脂双分子层
考点一
考点二
(2)结构特点
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@《创新设计》
一定的流动性 磷脂分子
蛋白质分子
考点一
考点二
5.细胞膜的三大功能 将细胞与外界环境分隔开
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激素 胞间连丝 精卵结合
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考点一
考点二
1.与细胞膜相关的实验设计 (1)细胞膜成分的鉴定方法
细胞膜成分 磷脂
蛋白质
鉴定试剂(方法) 脂溶剂处理 磷脂酶处理
脂溶性物质透过实验 双缩脲试剂 蛋白酶处理
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结果 细胞膜被溶解 细胞膜被破坏 脂溶性物质优先通过
紫色 细胞膜被破坏
考点一
考点二
(2)细胞膜结构特点的鉴定
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考点一
考点二
6.植物细胞壁 不是植物细胞“系统的边界” 纤维素
支持和保护
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考点一
考点二
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[深挖教材·长句溯源] 1.线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析原因：
功能复杂的膜中，蛋白质的种类和数量多。线粒体内膜中进行着有氧呼吸的第三阶段 。
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考点一
考点二
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解析 本题主要结合实验考查细胞膜的结构特性和功能特性。(1)由生物膜的流动镶 嵌模型可知，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架。由于蛋白质分子有的镶嵌在磷 脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分 子层，因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的，进而使生物膜的结构表现出 不对称性。(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的标记蛋白质是可以运动的，证 明了细胞膜具有一定的流动性。(3)根据表中的数据进行分析可得，不同细胞的细胞 膜的组成物质的种类相同，但物质的含量有一定的差别。(4)单层磷脂分子的面积为 S，而生物膜是由磷脂双分子层构成的，该细胞膜的表面积约为S2。(5)温度升高到一 定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子有 75%排列不整齐，膜的表面积变大， 是因为构成细胞膜的磷脂分子可以运动，细胞膜具有一定的流动性。
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考点一
考点二
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提醒 ①哺乳动物成熟红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核，既不能生长也 不能分裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。 ②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 的细胞核多达数百个。
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考点一
考点二
2.细胞核功能实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验
假根中其他物质 细胞核
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考点一
考点二
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[深挖教材·长句溯源]
1.(必修1 P53)细胞代谢与核孔数量的关系： 细胞代谢旺盛，核孔数量增多
。
2.(必修1 P54)细胞核的功能： 是细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 。
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考点一
考点二
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3.(必修1 P53)真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是什么？ 提示 核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成 将不能正常进行。
考点一
考点二
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解析 看图可知，a侧有糖蛋白，为细胞膜的外侧，b侧为细胞质基质，A正确；从图 中可以看出磷脂双分子层疏水端断裂，B正确；看图可知，膜蛋白的分布存在不对称， C正确；图中看不出细胞膜具有一定的流动性，D错误。 答案 D
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考点一
考点二
考向2 结合创新实验，考查科学探究能力
A.细胞中的染色质存在于细胞核中 B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所 C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D.细胞核内遗传物质的合成需要能量 解析 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，真核细胞中的染色质 存在于细胞核中，A、C正确；真核细胞的翻译过程发生在细胞质中的核糖体上，B 错误；细胞核内遗传物质DNA的生物合成需要消耗能量，D正确。 答案 B