高考生物安徽专用知识点梳理 必修1第二单元细胞Word文档格式.docx
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2.判断下列有关细胞核叙述的正误。
(1)染色体的成分是核糖核酸和蛋白质(2013·
北京卷T1B)(×
(2)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出(2010·
安徽卷T1D)(×
(3)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞(2009·
山东卷T1D改编)(√)
(4)胰岛素基因转录的场所是细胞核(2011·
福建卷T1D)(√)
(5)真核细胞的核膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行(2014·
宿州模拟T2B)(√)
二、读图析图能力
据人鼠细胞融合实验回答下列问题:
(1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布的原因是什么?
答案:
膜蛋白是运动的,即膜具有一定流动性。
(2)若适当降低温度,膜蛋白最终均匀分布的时间会延长,由此说明什么?
温度能影响膜的流动性。
(3)细胞融合利用了细胞膜的什么特点?
你还能列出哪些实例利用了该特点?
细胞膜具有一定的流动性。
实例:
胞吞和胞吐、变形虫的运动及吞噬、分泌蛋白的传递与分泌等。
[理清脉络]
考点一|以结构示意图为载体,考查细胞膜的组成、结构和功能
1.细胞膜的组成、结构与功能的关系
(1)不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,这与细胞的功能有关,功能复杂的膜中,蛋白质数量多。
(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,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类主要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。
(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据,多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧,另一侧则为细胞膜内侧。
2.细胞膜的功能
[典例1] 下图表示细胞膜功能模式图,据图分析下列说法不正确的是( )
A.图中功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能③表示运输方式有主动运输、被动运输和胞吞、胞吐
C.激素调控生命活动与图中功能④有关
D.植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间通讯
[思维流程]
[解析] 作为界膜的细胞膜不仅使生命进化到细胞的形式,也保证了细胞生命的正常进行,在进化中具重要作用;
激素调控是细胞间信息交流的重要方式,与细胞膜上受体④有关;
植物细胞可通过胞间连丝进行细胞通讯;
图中③只表示了通过载体蛋白的跨膜运输,没有表示胞吞和胞吐作用。
[答案] B
细胞膜成分与功能的实验探究方法
1.细胞膜成分的鉴定方法
细胞膜成分
鉴定试剂(方法)
结果
磷脂
①脂溶剂处理
细胞膜被溶解
②磷脂酶处理
细胞膜被破坏
③脂溶性物质透过实验
脂溶性物质优先通过
蛋白质
①双缩脲试剂
紫色
②蛋白酶处理
2.细胞膜的功能探究
(1)控制物质进出功能的验证:
(2)识别功能的验证:
不能正确区分细胞膜的结构特点和功能特性
项目
特点
原因
实例
影响因素
一定的流动性
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的
变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、主动运输
温度在一定范围内,细胞膜的流动性随温度升高而增大
功能特性
选择透过性
遗传特性
载体种类、数量
植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K+的吸收和Na+的排出
①内因:
细胞膜上载体的种类和数量;
②外因:
温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素
二者关系
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)列举各种生理变化过程实例,判断相应实例是与膜的流动性有关,还是与膜的选择透过性有关。
(2)辨析流动性与选择透过性的关系。
1.(2014·
梓潼模拟)下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述不正确的是( )
A.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的
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.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
解析:
选B 细胞膜选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性,而磷脂分子没有特异性。
2.(2010·
全国卷Ⅰ)下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( )
A.胰岛B细胞分泌胰岛素
B.吞噬细胞对抗原的摄取
C.mRNA与游离核糖体的结合
D.植物体细胞杂交中原生质体融合
选C 胰岛素的分泌方式是胞吐;
吞噬细胞对抗原的摄取是胞吞;
植物体细胞杂交中原生质体的融合首先需要细胞膜的融合,以上三项均直接依赖细胞膜的流动性。
mRNA与游离核糖体结合过程是在核糖体上完成的,没有涉及生物膜。
考点二|以实验设计与分析为基础,考查细胞核的结构和功能
细胞核功能的实验探究分析
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卵细胞进行培养作为对照。
2.蝾螈受精卵横缢实验
受精卵
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。
该实验既有相互对照,又有自身前后对照。
3.伞藻嫁接实验
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
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。
4.变形虫切割实验
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。
[典例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的方式相同
[解析] 第一组为对照组,注入的物质既有亲核蛋白的头部也有尾部,被注入细胞的细胞核中有放射性。
第二组只注入了亲核蛋白的放射性尾部,结果与对照组相同,第三组只注入了亲核蛋白的放射性头部,结果是细胞核中无放射性,由此可知,亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的。
由题意可知,细胞核吸收物质仍具有选择性,决定物质运输选择性的是不同物质运输的载体不同。
葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不消耗能量,而亲核蛋白进入细胞核需消耗能量。
[答案] C
1.物质进出细胞核并非都通过核孔
(1)核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。
(2)小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输实现的,而不通过核孔。
2.并不是所有物质都能进出核孔
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。
3.核仁不是遗传物质的储存场所
核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
4.误认为核孔的数量和核仁大小是固定的
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,核孔数多,核仁较大。
5.误认为染色体和染色质是两种物质
染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同,它们的转化关系如下:
染色质
染色体
以细胞核结构模式图为载体,综合考查细胞核各部分的结构和功能。
3.(2014·
南京模拟)下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B.②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
选D 图中①为由DNA和蛋白质结合生成的链状染色质;
②为核仁,与核糖体的形成、rRNA的合成有关;
核膜为双层膜,对物质的进出具有选择性,蛋白质等生物大分子不能通过核膜进出细胞核。
1.染色体的知识归纳
2.细胞质与细胞核的关系
(1)细胞核处在细胞质的包围中,核物质代谢所需的原料都要依赖于细胞质,核内大分子合成所需的能量也要靠细胞质中的ATP供给。
(2)细胞核中的蛋白质也是在细胞质中合成的,如DNA聚合酶等。
(3)细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞质中蛋白质的合成需要细胞核转录的mRNA作为模板。
图表信息获取能力|细胞膜的流动镶嵌结构模型解读
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[信息解读]
(1)磷脂分子的头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上呈单层铺展,在水中以磷脂双分子层形式形成脂质体,将药物放入脂质体内部,可利用其流动性,与膜融合后将药物运送至病变细胞。
(2)图2中①是糖蛋白,②是载体蛋白,③是磷脂双分子层,④是嵌入磷脂双分子层中的蛋白质,据此可确定细胞膜的结构特点如下:
①镶嵌性:
膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。
②不对称性:
膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布于细胞膜的外表面。
(3)图2中a是协助扩散,b是自由扩散,c是主动运输。
[解题技法]
(1)分析此类问题要明确磷脂分子的结构特点,从而理解细胞膜以磷脂双分子层为基本支架的原因。
(2)解答此类问题要准确判断各种组成成分,并根据是否需要能量、载体判断物质跨膜运输的方式。
[强化训练]
瑞安中学月考)磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。
某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是( )
A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同
D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
选A 磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部,小油滴由磷脂膜包裹着时,与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部,亲水的头部朝向外侧,故只需单层的磷脂分子。
2.下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。
图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。
请据图分析下列叙述不正确的是( )
A.图1所示生物膜最可能是细胞膜
B.物质通过离子通道不需要消耗ATP
C.由图1和图2可知,膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
D.丁的化学成分为蛋白质
选D 图1中丁是糖蛋白,分布于细胞膜外表面,故图1所示生物膜最可能是细胞膜。
由题干信息可知,物质顺浓度通过通道蛋白,因此不消耗ATP。
由图1和图2可知,膜的成分在膜上的分布是不对称的。
[课堂对点练]
题组一 细胞核的结构和功能
1.下图为细胞核结构模式图。
据图分析下列叙述中不正确的是( )
A.图中4由两层磷脂分子组成
B.结构3控制细胞代谢和遗传
C.核孔对物质进出细胞核具有选择性
D.结构1与核糖体的形成有关
选A 图中4是核膜,为双层膜,由4层磷脂分子组成;
结构3是染色质,其上的DNA控制代谢和遗传;
核孔对物质进出细胞核具有选择性;
结构1是核仁,与核糖体的形成有关。
2.(原创题)核孔并不是一个简单的孔洞,而是一个复杂的结构,称为核孔复合体,主要由蛋白质构成。
下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。
有关说法正确的是( )
A.不同类型的细胞中核孔数量都相同
B.离子和小分子物质都不能通过核孔
C.大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助
D.蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核
选C 代谢越旺盛的细胞中核孔数量越多;
部分离子小分子也能通过核孔;
DNA不能通过核孔进出细胞核。
题组二 细胞膜的组成、结构和功能
3.下列有关细胞膜的叙述正确的是( )
A.组成细胞膜中的脂质分子是磷脂
B.细胞膜功能的复杂程度决定磷脂分子的排列方式
C.性激素能优先通过细胞膜与磷脂有关
D.细胞膜和核膜在组成和结构上完全相同
选C 组成膜的脂质分子有磷脂、胆固醇等;
膜的功能复杂程度取决于膜上蛋白质的种类和数量;
不同膜在组成和功能上大致相同。
4.(原创题)糖脂普遍存在于细胞膜上,不同的细胞中糖脂的种类不同,下图是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图,判断下列有关叙述错误的是( )
A.糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B.红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序
C.糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D.糖脂位于细胞膜内表面
选D 由图可知,决定ABO血型的物质为糖脂中的糖的种类和排列顺序。
糖脂具有识别作用,应位于细胞膜的外表面。
5.(原创题)人体细胞之间的通讯多数是通过信号分子传递的。
有些信号分子作用于细胞表面的受体,有些则作用于胞内受体。
生物学上将细胞外与膜受体结合的信息分子称为第一信使,由其转换而来的细胞内信号则称为第二信使,如下图所示。
下列有关叙述错误的是( )
A.细胞表面膜受体的化学本质为糖蛋白
B.神经递质和绝大多数激素都是第一信使
C.第二信使通过调控细胞核内基因的翻译过程发挥作用
D.第一信使与膜受体结合体现了细胞膜的信息交流功能
选C 受体为糖蛋白,与膜受体结合的第一信使有递质、大多数激素等,体现了细胞膜的信息交流功能。
翻译过程在细胞质中进行,而不是在细胞核内进行。
6.(原创题)科学家在研究Na+、K+运输时,发现细胞膜上某种载体蛋白-Na+/K+泵(也称为Na+/K+-ATPase),并推测Na+、K+离子进出细胞需通过Na+/K+-ATPase。
为验证这一结论,某生物小组的同学设计了如下实验:
(1)实验原理:
用一定方法提取膜上的Na+/K+-ATPase,并将其加入到不含蛋白质的脂质微球体中,测定溶液和微球体内Na+、K+浓度变化,如下图所示。
(2)实验材料:
细胞膜、磷脂双分子构成的内含Na+、K+的球状体,分离纯化的Na+/K+-ATPase,含有Na+/K+-ATPase的细胞,Na+、K+离子溶液等(供选择使用)。
(3)实验方案:
取三只培养皿,分别加入等量Na+、K+溶液,放入含有Na+/K+-ATPase的脂球体,一段时间测定脂球体和培养皿中Na+、K+离子溶液浓度变化,发现脂球体内K+浓度增大,培养皿中Na+浓度增大。
(4)实验结论:
Na+、K+离子通过Na+/K+-ATPase进出细胞。
请找出上述实验过程的不合理之处,并加以改正。
根据对照原则,该实验方案未设置对照组实验。
未验证没有Na+/K+-ATPase时,细胞能否运输Na+、K+离子。
缺少对照实验。
改进:
另取三只培养皿,分别加入等量Na+、K+溶液,放入不含Na+、K+-ATPase的脂球体,一段时间后,测定脂球体和培养皿中离子浓度变化,发现脂球体和培养皿中Na+、K+离子浓度没有变化。
[课下提能练]
一、选择题
1.下列有关生物膜的叙述,不正确的是( )
A.生物膜的化学成分会发生改变
B.环境中的有害物质可能通过细胞膜进入细胞内
C.细胞膜功能的复杂性与磷脂分子有密切联系
D.生物膜系统保证了细胞的生命活动高效有序地进行
选C 生物膜的化学成分可以发生改变,如癌细胞细胞膜表面的糖蛋白减少。
细胞膜控制物质进出具有相对性,部分有害物质也能够进入细胞。
细胞膜的复杂性与膜上蛋白质的种类和数量有密切联系。
2.(2014·
潍坊模拟)核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层(组分为核纤层蛋白,存在于内层核膜内侧)紧密结合,成为核孔复合体。
核孔复合体在核内外的物质转运中起重要作用,以下说法正确的是( )
A.核纤层蛋白是在细胞核内合成的
B.如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因,那么它一定已经完成了细胞分化
C.核孔是生物大分子进出细胞核的通道,DNA聚合酶可以通过核孔进入细胞核
D.细胞核中的DNA也可以通过核孔复合体进入细胞质
选C 核纤层蛋白是在细胞质中的核糖体上合成后,再通过核孔进入细胞核的。
真核细胞的细胞核都具有核孔,所有的细胞都需要表达核纤层蛋白基因,如受精卵虽然没有分化,但也要表达核纤层蛋白基因。
DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成后,通过核孔进入细胞核,参与催化DNA的复制过程的。
一般细胞核中的DNA是不能进入细胞质的。
3.将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气—水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。
用下列细胞实验与此结果最相符的是( )
A.人的肝细胞 B.蛙的红细胞
C.洋葱鳞片叶表皮细胞D.大肠杆菌细胞
选D 大肠杆菌中只有细胞膜,没有其他膜结构,磷脂在细胞膜中呈双层排列,因此形成单层膜时表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。
而人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中除细胞膜外还有核膜、各种细胞器膜。
4.下表中关于生物膜的探索历程的对应关系,不确切的是( )
选项
实例(实验)
结论(假说)
A
脂溶性物质更易通过细胞膜
膜是由脂质组成的
B
红细胞膜中的脂质铺展成单分子层后,其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
C
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构
生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D
人鼠细胞杂交实验
细胞膜具有选择透过性
选D 人鼠细胞杂交实验说明细胞膜具有一定的流动性。
5.右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,在细胞分裂的不同时期呈现不同的状态
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.④是内质网,其上附有核糖体
选B 由图可知,①是染色质,由蛋白质和DNA构成,染色体是同种物质,在细胞分裂不同时期呈现的两种不同状态;
②是核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,蛋白质的合成场所是核糖体;
③是核膜,在细胞周期中发生周期性变化(前期消失,末期重现),构成核膜的主要成分是磷脂和蛋白质;
图中④为内质网。
6.(2014·
江西四校联考)下图甲为细胞膜的亚显微结构模式图,图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图,下列有关描述错误的是( )
A.图甲中的①、②、③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
B.图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分
C.图甲中②与细胞的选择吸收有关,①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递
D.将图乙平展在水面上,a部分与水面接触
选B 图甲中①表示多糖,②表示蛋白质,③表示磷脂双分子层;
图乙中a是亲水性头部,b是疏水性尾部。
①、②、③共同构成了细胞膜,为细胞提供了相对稳定的内部环境;
细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,磷脂分子无此功能。
7.(2013·
唐山模拟)细胞膜上的蛋白质称为膜蛋白。
不同的膜蛋白具有各自的特殊功能,下列图示体现了膜蛋白的部分功能。
下列有关膜蛋白功能的叙述错误的是( )
A.图一表明膜蛋白能够控制物质进出细胞
B.图二说明膜蛋白能够催化膜表面的代谢反应
C.图三表明膜蛋白有利于细胞接收膜表面的化学信息
D.三幅图能够说明膜蛋白将细胞与外界环境分隔开
选D 细胞膜能将细胞与外界环境分隔开,膜蛋白只是细胞膜上的一部分。
8.(2014·
芜湖模拟)细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的协调。
关于图1、图2说法错误的是( )
A.图1和图2中,B细胞与乙细胞上受体的化学本质都是糖蛋白
B.图2可以表示精子与卵细胞的识别
C.若A细胞为胰岛B细胞,则胰岛素通过血液循环会作用于机体的肝细胞
D.图2中甲细胞的细胞膜上无糖蛋白
选D 图1是通过血液运输化学物质实现细胞间的间接交流,可以用来表示胰岛素在人体内的运输。
细胞间的识别,需要两细胞直接接触并通过膜上糖蛋白相互识别。
受体的化学本质是具有识别作用的糖蛋白。
活细胞的细胞膜上均含有起识别作用的糖蛋白。
9.下列有关细胞核的叙述,正确的是( )
A.①、②是由DNA和蛋白质组成的链状结构,在细胞周期中发生周期性变化
B.3是由2层磷脂分子组成的
C.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核
D.⑤是细胞代谢活动的控制中心
选A ①、②分别是染色质和染色体,均是主要由DNA和蛋白质组成的链状结构,随细胞周期而发生周期性变化。
③是核膜,为双层膜,由4层磷脂分子组成。
大分子物质进出细胞核都要通过核孔,但DNA例外,不能进出细胞核,而核苷酸属于小分子物质,可通过核膜进入细胞核。
⑤是核仁,它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关。
10.(2014·
广东六校联考)人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。
右图是相关实验记录,据此不能得到的结论是( )
A.温度增加到15℃以上,细胞膜流动性增强
B.该实验证明膜蛋白能够运动
C.温度对膜蛋白的运动有影响
D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
选D 构成膜的磷脂分子和大多数的蛋白质分子是运动的,因而膜具有一定的流动性。
嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果,温度增加到15℃以上时,形成嵌合体的比例明显增大,说明温度对膜蛋白的运动有影响。
根据图示数据只能说明:
温度增加到15℃以上,温度越高,形成的嵌合体越多。
11.荧光漂