高考生物一轮复习 专题21 细胞膜和细胞核教学案.docx

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高考生物一轮复习专题21细胞膜和细胞核教学案

【2019最新】精选高考生物一轮复习专题2-1细胞膜和细胞核教学案

1.细胞膜系统的结构和功能（Ⅱ）。

2.细胞核的结构和功能（Ⅱ）

一、细胞膜的结构与功能

1．细胞膜的制备

（1）实验原理：

细胞吸水涨破获得细胞膜。

（2）材料：

人或其他哺乳动物的成熟红细胞。

（3）选材原因：

①无细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜；②无细胞壁，细胞易吸水涨破。

2．组成成分

细胞膜

3．生物膜结构的探索历程

时间

实例（实验）

结论（假说）

19世纪末

脂溶性物质更易通过细胞膜

欧文顿认为膜是由脂质组成的

20世纪初

将膜分离提纯，并进行化学分析

膜的主要成分是脂质和蛋白质

1925年

红细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍

细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层

1959年

电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构

罗伯特森认为所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成

1970年

人、鼠细胞杂交实验

细胞膜具有流动性

1972年

流动镶嵌模型

桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型

4.功能

（1）将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。

（2）控制物质进出细胞。

（3）进行细胞间信息交流（连线）

①激素调节、突触　　　　　　　a．细胞膜直接接触传

中兴奋传导　递信息

②受精作用、效应Tb．化学物质传递信息

细胞裂解靶细胞

③植物胞间连丝c．细胞通道传递信息

提示　①—b　②—a　③—c

5．图解法整合细胞膜成分、结构、功能的关系

二、细胞核的结构与功能

1．细胞核的结构

（1）填写图中字母对应的结构名称a.核膜，b.染色质，c.核仁。

（2）写出图中结构的相应功能

①b功能：

是DNA的主要载体。

②c功能：

与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

③d功能：

实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

2．细胞核的功能探究

（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。

（2）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）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。

（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的。

3．细胞核的功能

（1）是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所。

（2）是细胞代谢和遗传的控制中心。

高频考点一　细胞膜的结构及特点

例1.如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，有关说法错误的是（　　）

A．②与③是静止不动的

B．③构成细胞膜的基本支架

C．葡萄糖通过细胞膜需要②的协助

D．细胞识别与糖蛋白①有关

【答案】A

【方法技巧】四种膜蛋白及其功能

1．受体蛋白：

接受信号分子（如激素、淋巴因子、神经递质等）的糖蛋白。

2．膜载体蛋白：

膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。

3．具催化作用的酶：

如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主动运输等）。

4．识别蛋白：

用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等）。

【举一反三】如图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是（　　）

A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质

B．膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关

C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少

D．膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多

解析：

选D。

由图可知，构成髓鞘、人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜的成分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，A正确；在线粒体内膜和叶绿体片层结构中，不含糖类，但蛋白质的含量显著高于脂质，这与这些膜结构上附有大量的酶有关，B正确；对于不同的细胞膜而言，功能不同，蛋白质含量也不同，髓鞘中蛋白质含量最低，其他膜结构中蛋白质含量较高，说明膜的蛋白质含量与功能复杂程度有关，功能越简单，蛋白质含量越少，反之，蛋白质的种类和含量越多，C正确，D错误。

高频考点二　细胞膜的功能及特性

例2.下列关于细胞膜结构特点和功能特性的叙述不正确的是（　　）

A．钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性

B．选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性

C．细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性

D．流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是流动的

【答案】B

【变式探究】甲、乙是细胞表面受体和细胞内受体作用机制模式图，下列有关叙述错误的是（　　）

A．若图甲表示神经元间兴奋的传递，则信号分子为神经递质

B．图乙中的雄性激素只能用于含有特定受体的靶细胞

C．人体内胰岛素的作用机制与图乙所示机制相似

D．细胞内外的各种类型的受体其结构都有特异性

解析：

选C。

突触前膜释放神经递质与突触后膜上的受体结合可用甲图表示，图乙表示的是信号分子与胞内特定受体结合的方式，胰岛素作用机制是信号分子与细胞膜表面的受体结合，故C不正确。

信号分子与受体的结合都具有特异性；而信号分子具有特异性，故受体结构具有特异性。

高频考点三　细胞核的结构和功能

例3.心房颤动（房颤）是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病。

最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。

据此分析正确的是（　　）

A．核膜由两层磷脂分子组成，房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关

B．核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致

C．人体成熟的红细胞中核孔数目很少，因此红细胞代谢较弱

D．tRNA在细胞核内合成后，经主动运输进入细胞质发挥作用

【解析】核膜由4层磷脂分子组成，房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关，A错误；人体成熟的红细胞中没有细胞核，C错误；tRNA在细胞核内合成后，经核孔进入细胞质发挥作用，D错误。

【答案】B

【变式探究】如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态

B．②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所

C．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质

D．蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量

高频考点四细胞核功能实验探究

例4．将甲种伞形帽伞藻的A部分与乙种菊花形帽伞藻的B部分（如图）嫁接在一起，第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体为与甲相同的伞形帽。

下列分析不正确的是（　　）

A．甲、乙两种伞藻细胞均含有多种具膜的细胞器

B．中间类型可能同时含甲、乙两种伞藻的蛋白质

C．若再次切除帽状体，长出的帽状体仍为伞形帽

D．该实验证明了帽状体的形态建成只受细胞核控制

解析：

选D。

伞藻为大型的单细胞真核藻类，含有多种具膜的细胞器。

第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是B部分含有乙种伞藻细胞核中的DNA控制合成的蛋白质和mRNA，会表现出乙种伞藻的部分性状。

若再次切除帽状体，长出的帽状体仍为与甲相同的伞形帽。

该实验能说明帽状体的形态建成受细胞核控制，但不能证明帽状体的形态建成只受细胞核控制。

【变式探究】用动物受精卵做如图所示实验，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

解析：

选D。

图中所做的实验是：

①单独培养离开细胞的细胞核→细胞核消失；②单独培养去核的细胞→细胞消失；③给去核的细胞以新的细胞核→细胞能生存并且能增殖。

实验①②分别说明细胞核和细胞质不能单独生存，实验③说明细胞只有保持完整性才能正常生存和繁殖。

综合分析三个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系，但不能说明细胞核和细胞质的具体功能，因此D错误。

1．（2018全国Ⅰ卷，1）生物膜的结构与功能存在密切的联系。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶

B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏

C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道

D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶

【答案】D

【解析】叶绿体是进行光合作用的场所的，光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应阶段能合成ATP，而光反应的场所是类囊体膜，因此叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶，A正确；溶酶体是细胞的“消化车间”，溶酶体含有多种水解酶，溶酶体膜破裂后，释放水解酶会造成细胞结构的破坏，B正确；细胞核的核膜具有双层膜，核膜上存在核孔，核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，因此核孔是物质进出细胞的通道，C正确；线粒体DNA位于线粒体的基质中，D错误。

2．（2018浙江卷，8）人体细胞内存在一套复杂的膜系统。

下列叙述错误的是（　　）

A．由单位膜包被的溶酶体含多种水解酶

B．高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运

C．肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶

D．核被膜与质膜的相连可通过线粒体来实现

【答案】D

1．（2017·天津高考）下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是（　　）

A．遗传信息翻译的场所

B．组成成分中含mRNA

C．全部游离在细胞质基质中

D．能识别基因的启动子

解析：

选A　核糖体是遗传信息翻译的场所；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA（rRNA）组成；有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上；能识别基因启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体。

2．（2017·江苏高考改编）如图为某细胞结构示意图。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．①②④属于生物膜系统

B．结构③能增大细胞膜的面积

C．⑤具有选择透过性，而⑥具有全透性

D．细胞膜不同部位的化学成分和功能无差异

解析：

选B　①为内质网，②为细胞膜，都属于生物膜系统；④为中心体，无膜结构，不属于细胞的生物膜系统。

结构③为细胞膜的凸起，增大了细胞膜的表面积。

⑤为核膜，与其他生物膜一样有选择透过性；⑥为核孔，对大分子物质具有选择性。

细胞膜不同部位的功能不同，化学成分也有差异。

1.（2016海南卷.2）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

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

【答案】B

2.（2016新课标Ⅲ卷.1）下列有关细胞膜的叙述，正确的是

A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的

B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同

C.分泌蛋白质分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象

D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的

【答案】C

【解析】主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A项错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上含有具识别作用的糖蛋白，线粒体膜上含有与有氧呼吸有关的酶等，B项错误；分泌蛋白分泌到细胞外的过程属于胞吐，存在着膜的融合和变形，所以存在膜脂的流动现象，C项正确；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D项错误。

3．（2016·高考四川卷）叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是（　　）

A．O2的产生　　　　　B．H2O的生成

C．[H]的消耗D．ATP的合成

解析：

选A。

O2产生于光反应中，场所是叶绿体类囊体薄膜上，A正确；生成H2O的生理过程较多，如蛋白质合成，场所是核糖体，B错误；有氧呼吸的第三阶段或无氧呼吸的第二阶段或暗反应均有[H]的消耗，场所分别是线粒体基质、细胞质基质、叶绿体基质，C错误；ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜，不一定有膜结构，D错误。

（2015年上海卷.2）原核生物都具有的结构是（）

A．质膜和核膜B．线粒体和核膜

C．质膜和核搪体D．线粒体和核糖体

【答案】C

【解析】原核细胞无核膜，也无线粒体；A、B、D错误。

（2015年海南卷.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

【答案】B

【解析】细胞膜是一种选择透过性膜，其功能特点是具有一定的选择性，A正确；乙醇通过细胞膜的方式为自由扩散，不需要消耗ATP，B错误；氨基酸跨膜运输方式为主动运输，需借助膜蛋白通过细胞膜，C正确；蛋白质分子以不同程度地嵌入磷脂双分子层中，D正确。

（2015年江苏卷.16）下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述错误的是（）

A.内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着

B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP

C.黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达

D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织

【答案】D

【解析】内皮细胞识别结合白细胞膜的糖蛋白，结果使白细胞黏着，A正确；白细胞在血管内黏着、迁移均是耗能过程，消耗ATP，B正确；黏着、迁移过程中白细胞的形态发生变化，白细胞需进行基因的选择性表达，C正确；白细胞穿过血管壁进入炎症组织依赖于细胞膜的流动性，D错误。

【2014·江苏高考】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

【答案】A

【2014·山东高考】有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是（　　）

A.细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质

B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外

C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输

D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量

【解析】细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质，此过程与囊泡无关，A错误；蛋白质类激素经高尔基体加工后，由囊泡运输到细胞膜，然后经胞吐方式分泌到细胞外，B正确；核糖体和中心体无生物膜，无法通过囊泡进行物质运输，C错误；囊泡运输需要消耗能量，D错误。

【答案】B

【2014·重庆高考】下列与实验有关的叙述，正确的是（　　）

A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色

B.剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期

C.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢

D.在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构

【解析】DNA主要分布在细胞核内，甲基绿使DNA呈现绿色，A正确；剪取根尖2～3mm，需经解离、漂洗、染色和制片过程后，再用光学显微镜观察，B错误；叶绿体色素在层析液中溶解度越高，在滤纸上扩散就越快，C错误；叶绿体内部结构是亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，D错误。

【答案】A

【2014·安徽高考】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

【答案】C

【2013·山东高考】真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。

下列不属于此类结构的是（　　）

A.神经细胞的树突

B.线粒体的嵴

C.甲状腺细胞的内质网

D.叶绿体的基粒

【解析】本题主要考查生物膜的作用以及细胞结构与功能的适应性等知识。

神经细胞的树突便于其与其他神经元建立联系，与酶的附着无关；线粒体的嵴、甲状腺细胞的内质网、叶绿体的基粒均显著增大了膜面积，有利于酶的附着以提高代谢效率。

故A项符合题意。

【答案】A

【2013·安徽高考】生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。

下列叙述正确的是（　　）

A.细胞核是mRNA合成和加工的场所

B.高尔基体是肽链合成和加工的场所

C.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O

D.溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶

【解析】本题主要考查了mRNA合成及细胞器的功能等相关知识。

mRNA是以DNA的一条链为模板合成的，贮存DNA的细胞核是mRNA合成和加工的场所；核糖体是肽链合成的场所，肽链的加工在内质网和高尔基体中完成；线粒体不能直接氧化分解葡萄糖，葡萄糖首先在细胞质基质中被分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧的条件下进入线粒体继续氧化分解生成CO2和H2O；溶酶体内含有多种水解酶，水解酶的合成在核糖体。

【答案】A