第一讲 细胞膜和细胞核

越大
(√)
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2．教材边角知识拾遗 (1)同一生物体所有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，但在细胞发生基因突变或细胞癌变的 情况下会有所不同。
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(2)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，又能够恢复生命活动。这些实验说明了 什么？ 提示：细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的 主要因素，因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定 的，从而使细胞形成一个整体的调控系统。这些实验说明了细 胞核在生命活动中起着决定性作用。
(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所
－
3
；若营养液中NH
＋
4
的
剩余量小于NO－ 3 的剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH＋ 4 。
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答案：(1)蛋白质 核酸 叶绿素 (2)实验思路：配制营养液(以 硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检 测营养液中 NH＋4 和 NO－3 剩余量。预期结果和结论：若营养液中 NO－3 剩余量小于 NH＋4 剩余量，则说明作物甲偏好吸收 NO－3 ；若 营养液中 NH＋4 剩余量小于 NO－3 剩余量，则说明作物甲偏好吸收 NH＋4 。
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3．热图导析：如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析：
(1)图中物质或结构的名称：①信信号号分分子子；②受受体体 ； ③胞胞间间连 连丝 丝。
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(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。 (3)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有 没有特异性？ 提示：受体的化学本质是糖蛋白，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，有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素) 的受体在细胞内部。
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核心素养 提能区
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1．归纳概括细胞膜成分与功能的三个关键点 (1)不同细胞膜的成分种类一般相同，但各组分的含量不
同。功能复杂的膜中，蛋白质的种类和数量多。 (2)细胞膜的组分是可变的，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 (AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。 (3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细 胞识别作用有关。糖蛋白分布于细胞膜外侧，据此可判断 细胞的内外侧。
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5．荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三
个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现
一定强度的绿色；激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光；
检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图
乙。下列说法错误的是
()
A．该技术说明细胞膜具有一定的流动性 B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率 C．降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长 D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1
叶绿素。
(2)由于农作物对两种离子的吸收量不同，且硝酸铵溶液中NH
＋
4
和
NO
－
3
的比例为1∶1，所以用该培养液培养作物甲，一段时间后，
检测营养液中NO
－
3
和NH
＋
4
的剩余量即可判断作物甲对NH
＋
4
和NO
－
3
吸收的偏好性。预期结果和结论：若营养液中NO
－
3
的剩余量小于
NH
＋Leabharlann Baidu
4
的剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO
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解析：由实验可知，该技术的理论基础是细胞膜具有一定的 流动性；应用该技术只能测定群体蛋白质的流动速率；降低 温度，膜的流动性降低，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间 延长；由于实验过程中一部分荧光消失，所以漂白区域恢复 足够长的时间荧光强度仍小于漂白前。 答案：B
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6．(2019·全国卷Ⅲ)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮
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名称
特点
功能
①核膜是双层膜，外膜与内质网 ①化学反应的场所，核
相连，且有核糖体附着
膜上有酶附着，利于多
核膜
②在有丝分裂中核膜周期性地消 种化学反应的进行
和核
失和重建
②选择性地控制物质出
孔
③核膜和核孔对物质的进出都具 入细胞核，其中大分子
有选择性
物质通过核孔出入细胞
①折光性强，易与其他结构区分 核仁 ②在有丝分裂中周期性地消失和 参与某种RNA的合成及
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3．热图导析：据细胞核结构示意图，完成下列问题。
(1)若要检测图中①所含有的成分，应选用的试剂是双缩脲试剂、 甲甲基绿染液；若要观察②的形态，应选用碱性染料(如龙胆紫溶液 或醋酸洋红液)染色。
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(2)用下列图示表示①与②的关系：
(3)图中③由 4 层磷脂分子构成，其外膜常与内质网相连，且有 核核糖糖体体和酶附着，有利于多种化学反应的进行。
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2．五种常考的“膜蛋白”及其功能
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【对点落实】
1．(2019·青羊区期中)科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的
磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究，分析结果如
图所示。下列相关叙述错误的是
()
A．组成细胞膜的磷脂分子在膜两 侧的分布是不对称的
B．不同种类的磷脂在膜上的分布 情况有差异，这可能与细胞膜 的功能有密切关系
(5)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用
(√ )
(6)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递(√)
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2．教材边角知识拾遗 (1)用丙酮从人的胰岛 B 细胞中提取脂质，在空气和水的界 面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛 B 细胞表 面积的 2 倍。请分析原因。 提示：胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器 膜，它们的膜中都含有磷脂分子 (2)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，进而影响细胞膜的流动性
经递质；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素
的膜蛋白为受体蛋白；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体
膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶；癌细胞膜上的某些特殊蛋
白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫。 答案：B
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1．细胞膜成分的鉴定
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
结果
细胞膜被破坏 细胞膜被破坏 脂溶性物质优先通过
紫色 细胞膜被破坏
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2．细胞膜结构特点——流动性的验证 (1)方法：荧光标记法。 (2)现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞
表面的蛋白质分子，做如图实验。
(3)结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜 具有一定的流动性。
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3．细胞膜功能的探究 (1)控制物质进出功能的验证
核糖体的形成 重现
染色 质
遗传物质的主要载体
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2．走出对细胞核认识的四个误区
(1)误认为物质进出细胞核都要通过核孔
指正
①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道 ②小分子物质可通过核膜进出细胞核
(2)误认为所有物质都能通过核孔
指正
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显 的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细 胞质
(4)下列物质能通过④进出的是 A、B、C。(填选项编号)
A．mRNA
B．蛋白质
C．DNA 聚合酶
D．DNA
(5)图中⑤的功能是参与某某种种RRNNAA 的合成及核糖体的形成。 (6)在细胞分裂中，能周期性消失和重建的结构是 ③⑤ 。(填图中序
号)
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核心素养 提能区
1．归纳细胞核的结构及相应功能
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4．生物膜结构的探索历程(连线)
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5．流动镶嵌模型的基本内容
(1)结构模型
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(2)结构特点
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【基础小题】
1．判断正误
(1)细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类
(√)
(2)细胞膜含有糖脂和糖蛋白
(√)
(3)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定
(√)
(4)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同 (×)
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
(×)
(2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同 (√)
(3)细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心 (×)
(4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核
(×)
(5)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建
(×)
(6)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积
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
()
A．膜蛋白能自主翻转
B．细胞膜具有流动性
C．细胞膜具有选择透过性 D．膜蛋白可以作为载体蛋白
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解析：两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子，细胞刚融 合时，两种荧光染料在细胞表面对等分布，最后在细胞表面 均匀分布，说明细胞膜具有流动性；不能说明膜蛋白能在细 胞内外翻转。该实验未涉及物质进出细胞，不能说明细胞膜 的选择透过性及膜蛋白作为载体蛋白的物质运输功能。 答案：B
第二单元 细胞的结构与物质 的输入和输出
第一讲 细胞膜和细胞核
素能目标★备考明确
Contents
1
理考点 提素能
2
建网络 强规范
3
研真题 扣高考
4
课下达标检测
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理考点 提素能
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考点一 细胞膜的组成、结构和功能
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必备知识 自学区
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1．细胞膜的制备
返回
2．细胞膜的成分
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3．细胞膜的三大功能
3．(2018·天津高考)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功 返回
能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是( )
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A 位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C
位于类囊体膜，催化ATP合成
酶
D
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原
解析：在神经调节中，位于突触后膜上的受体能识别并结合神
C．A侧的脂质，有的可能连接着 多糖分子
D．水分子通过细胞膜，只与脂质 分子有关，与蛋白质无关
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解析：由题图可知，不同脂质在细胞膜外侧和内侧的含量不 同，A正确；结构与功能相适应，不同种类的磷脂在膜上的分 布情况有差异，这可能与细胞膜的功能有密切关系，B正确； A侧是细胞膜外侧，有的脂质与多糖相连形成糖脂，C正确； 水分子通过细胞膜，如果通过水通道完成，则与蛋白质有 关，D错误。 答案：D
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[归纳拓展] 细胞膜流动性的实例与判断方法
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考点二 细胞核的结构和功能
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必备知识 自学区
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1．细胞核的结构与功能
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2．细胞核功能实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验
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(2)蝾螈受精卵横缢实验
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(3)变形虫切割实验
(4)伞藻嫁接与核移植实验
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【基础小题】
1．判断正误
(2)识别功能的验证
只有同种生物的精子和卵细胞 验证 细胞膜具有识别功能
才能结合
――→ 糖蛋白的作用
4．细胞膜功能特性——选择透过性的验证
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【对点落实】
4．(2016·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
肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是________，
在细胞核中合成的含氮有机物是________，叶绿体中含氮的
光合色素是________。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH
＋
4
)和硝态氮
(NO
－
3
)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中
NH
＋
4
和NO
－
3
的吸收具有偏好性(NH
＋
4
和
NO
－
3
同时存在时，对
一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进
行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
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解析：(1)在植物细胞中，核糖体是生产蛋白质的机器，蛋白质是
一种含氮的有机物；在细胞核中能够通过DNA的复制和转录合成
的含氮有机物是核酸(DNA和RNA)；叶绿体中含氮的光合色素是
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2．如图是细胞局部结构示意图，下列叙述正确的是( )
A．①是糖脂，具有保护和润滑的作用 B．②具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用 C．③可以是细胞器膜、核膜的主要成分 D．④由纤维素组成，能保持细胞内部结构有序性
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解析：图示为细胞膜的流动镶嵌模型，①是糖蛋白，具有识 别、保护和润滑的作用；②是膜蛋白，具有运输、信息传 递、免疫等作用，磷脂双分子层是构成膜的基本支架；③是 磷脂分子，是构成细胞器膜、核膜等各种生物膜的主要成 分；④由蛋白质组成，能保持细胞内部结构有序性。 答案：C