细胞膜与细胞核学案.docx

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细胞膜与细胞核学案

考点一　细胞膜的结构与功能

1．细胞膜的制备

（1）实验原理：

细胞____________

获得细胞膜。

（2）材料：

人或其他哺乳动物的______________。

（3）选材原因：

①无__________和众多__________，易制得纯净的细胞膜；②无__________，细胞易吸水涨破。

2．细胞膜的成分

3．细胞膜的功能

（1）将细胞与____________分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。

（2）控制物质____________。

（3）进行细胞间的信息交流。

4．生物膜结构的探索历程（连线）

5．流动镶嵌模型的基本内容

（1）结构模型

（2）结构特点

①特点：

具有一定的__________。

②原因：

组成膜的____________和__________________大都是可以运动的。

[诊断与思考]

1．判断下列说法的正误

（1）同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同（　　）

（2）在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富（　　）

（3）细胞膜的成分是恒定不变的（　　）

（4）动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关（　　）

（5）植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用（　　）

（6）细胞膜的流动性与ATP没有关系（　　）

2．根据细胞膜的物质组成，推测细胞膜的组成元素有哪些？

3．用“

”表示磷脂分子，“

”表示蛋白质分子，“

”表示糖蛋白，请构建细胞膜的结构模型。

4．观察下列图示，写出三个图的信息交流类型。

题组一　分析细胞膜的组成、结构与功能

1．（2014·新课标Ⅰ，1改编）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．蛋白质分子构成了细胞膜的基本支架

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．（2014·福建，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（　　）

题组二　区分细胞膜“流动性”与“选择透过性”的不同

3．如图表示细胞膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（　　）

A．细胞膜的基本支架是②

B．细胞膜的功能复杂程度主要与①有关

C．②是静止的，但①是运动的，所以细胞膜具有流动性

D．若该膜为人体肝细胞膜，则B侧CO2浓度高于A侧

4．（2015·四川，2）精子内的顶体由溶酶体特化而来。

精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。

下列叙述正确的是（　　）

A．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的

B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质

C．顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性

D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方

题组三　细胞膜的探究实验分析

5．下列有关细胞膜制备及观察的叙述，正确的是（　　）

A．家鸡的红细胞是最佳的实验材料

B．若选用洋葱鳞片叶表皮细胞应先用镊子去除细胞壁

C．制备细胞膜应先利用吸水涨破法，再利用差速离心法获取

D．可以用高倍镜直接观察

6．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交细胞膜上均匀分布形成嵌合体。

如图是相关实验记录，据此不能得到的结论是（　　）

A．当温度增加到15℃以上时，膜的流动性发生变化

B．该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动

C．温度对膜蛋白的扩散有影响

D．图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多

7．（2015·衡阳八中三次月考）水溶性染色剂（PI）能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。

细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到活细胞中，则细胞核会着色。

利用PI鉴别细胞的基本原理是（　　）

A．死细胞与活细胞的核酸结构不同

B．死细胞与活细胞的核酸含量不同

C．活细胞能分解染色剂PI

D．活细胞的细胞膜阻止PI的进入

1．利用网络图构建细胞膜成分、结构与功能之间的联系

2．生物膜的流动性与选择透过性的关系

（1）区别：

具有一定的流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。

（2）联系：

只有生物膜具有流动性，是运动的，才能运输物质，表现出选择透过性。

3．细胞膜成分的鉴定

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

呈现紫色

②蛋白酶处理

细胞膜被破坏

4.控制物质进出功能的验证

（1）染色剂进入实验

（2）色素透出实验

正常情况下紫色洋葱细胞、各色各样的花瓣显现出颜色都是因为细胞液中有某种色素分子，若将有颜色的植物组织放入清水中，色素分子不能透出，若用高温、强酸或强碱处理则可导致原生质层失活，此时色素分子就会从细胞液中透出，外界溶液将呈现色素颜色。

如：

考点二　细胞核的结构与功能

1．结构

2．功能

[诊断与思考]

1．判断下列说法的正误

（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，核仁的体积越大（　　）

2．黑白美西螈核移植实验

（1）实验过程

（2）实验结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

3．蝾螈受精卵横缢实验

（1）实验过程

（2）实验结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

4．变形虫切割实验

（1）实验过程

（2）实验结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

5．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：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

题组一　利用模型分析细胞核的结构

1．（2015·海口调研测试）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

2．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是（　　）

A．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密

B．图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流

C．若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行

D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心

题组二　细胞核功能的实验探究

3．科学家在单细胞伞藻幼体嫁接的实验中，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。

下列有关评价合理的是（　　）

A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心

B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心

C．欲证明细胞核的功能，需进一步进行实验

D．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心

4．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

关于细胞核结构的5个易错点

（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，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。

（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，核孔数多，核仁较大。

（4）核仁不是遗传物质的储存场所。

细胞核中的遗传物质分布在染色体（染色质）上。

（5）染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。

知识网络　答题语句

网络构建

要语强记

1．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

2．组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。

3．生物膜选择透过性的物质基础是生物膜上的载体蛋白。

4．染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。

5．染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。

6．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

探究高考　明确考向

1．（2011·海南，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

C．ATP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

2．（2012·广东，1）有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是（　　）

A．膜载体蛋白的合成不需要ATP

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．（2013·天津，1）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

4．（2014·大纲，1）下列有关细胞核的叙述，错误的是（　　）

A．蛋白质是细胞核中染色质的组成成分

B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录

C．小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能

D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象

5．（2015·北京，2）下列对各种生物大分子合成场所的叙述，正确的是（　　）

A．酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白

B．肌细胞在细胞核中合成mRNA

C．T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA

D．叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉

6．（2014·江苏，27）生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。

图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。

请回答下列问题：

（1）图1表示的生理过程是______________________，其主要的生理意义在于____________________。

（2）图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明________________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是________。

（3）图3中ATP参与的主要生理过程是____________。

（4）叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图__________（填图序号）中的膜结构。

（5）图1～3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）图1～3说明生物膜具有的功能有_________________________________________

________________________________________________________________（写出3项）。

提醒：

完成作业　第5讲

答案解析

考点一　知识梳理

1．

（1）吸水涨破　

（2）成熟红细胞　（3）①细胞核　细胞器　②细胞壁

2．脂质　磷脂　蛋白质

3．

（1）外界环境　

（2）进出细胞

4．①—b　②—a　③—d　④—c　⑤—f　⑥—e

5．

（1）①糖蛋白　②磷脂双分子层　③蛋白质分子　

（2）①流动性

②磷脂分子　蛋白质分子

诊断与思考

1．

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）√　（6）×

2．提示　有C、H、O、N、P等。

3．提示　如图所示　

4．提示　图1通过分泌的化学物质（如激素、神经递质）传递信息；图2通过细胞膜直接接触（如精子和卵细胞）传递信息；图3通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝。

解题探究

1．C　[A项，细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。

B项，细胞衰老的主要特征之一是细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。

C项，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。

D项，细胞产生的激素随血液到达全身各处，与靶细胞表面的相应受体结合，实现细胞间的信息传递。

]

2．D　[A项，运输O2的血红蛋白分布在红细胞的细胞质中，不是在细胞膜上。

B项，T细胞不能分泌抗体。

C项，胰岛素受体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，不能与胰高血糖素结合。

]

3．C[细胞膜的基本支架是②磷脂双分子层；细胞膜的功能主要与①蛋白质的种类和数量有关；①蛋白质大都是可以运动的，②磷脂双分子层都是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性；由题图糖蛋白的分布可知，A为膜的外侧，B为内侧，人体肝细胞内CO2浓度高于细胞外。

]

4．B　[顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质，是在精子的核糖体上合成的，A错误；精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产生的ATP供给，而细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体，B正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性，C错误；受精卵的染色体一半来自于父方，另一半来自母方，核基因父母方各占一半，但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方，质基因也几乎全部来自于母方，D错误。

]

5．C[家鸡的红细胞为正常细胞，有细胞核和各种细胞器，因此不能用家鸡的红细胞作实验材料，A错；去除植物细胞的细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶，B错；用显微镜观察时，需先在低倍镜下找到要观察的目标并调到视野中央后，再用高倍镜观察，D错。

]

6．D　[构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，因此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；温度升高，膜蛋白相对运动加剧，细胞膜流动性增强；图示数据能说明温度增加到15℃以上，温度越高，形成的嵌合体越多，而不是融合时间越长，形成的嵌合体越多。

]

7．D[构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，因此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；温度升高，膜蛋白相对运动加剧，细胞膜流动性增强；图示数据能说明温度增加到15℃以上，温度越高，形成的嵌合体越多，而不是融合时间越长，形成的嵌合体越多。

]

考点二　知识梳理

1．核膜　DNA和蛋白质　DNA　某种RNA　核孔

2．遗传信息库　代谢和遗传

诊断与思考

1．

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√

2．

（2）美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制

3．

（2）蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制

4．

（2）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

5．（3）伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的

解题探究

1．B[①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同形态，间期和末期以染色质形式存在，前期、中期和后期以染色体形式存在，A项正确；②是核仁，与某种RNA和核糖体的形成有关，但不是合成mRNA和蛋白质的场所，B项错误；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，其主要成分是磷脂和蛋白质，C项正确；蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞具有选择性，同时需要消耗能量，D项正确。

]

2．D　[图中①表示内质网，⑤表示核膜，①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密，A项正确；图中②为核孔，通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B项正确；④表示核仁，与核糖体的形成有关，若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行，C项正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，D项错误。

]

3．C[假根中既有细胞核，也有细胞质，该实验不能排除细胞质的影响。

应该进一步进行伞藻核移植实验，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．C　[图示可见放射性的亲核蛋白能从细胞质通过核孔进入细胞核中，放射性的尾部也能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性的头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，可见亲核蛋白进入细胞核是由放射性的尾部决定的，A项错误；亲核蛋白需与特定的载体结合后才能通过核孔进入细胞核，消耗能量，方式类似主动运输，B项错误，C项正确；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，需要载体蛋白协助，不消耗能量，D项错误。

]

探究高考　明确考向

1．C　[细胞膜由脂质、蛋白质和糖类组成，其中有些蛋白质和糖结合形成糖蛋白，有些脂质和糖结合形成糖脂；细胞膜上的磷脂分子和大部分蛋白质分子都是可以运动的，使得细胞膜具有一定的流动性，细胞融合首先是膜发生融合，这与细胞膜的流动性密切相关；CO2通过自由扩散的方式进出细胞膜，不需要消耗ATP。

]

2．C[蛋白质等物质的合成都需消耗能量ATP，A项错误；葡萄糖进入细胞的方式有两种，即主动运输和协助扩散，两种运输方式都需要载体蛋白的协助，B项错误；线粒体外膜的作用是将线粒体与细胞质基质分隔开，而线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大增加了内膜面积，其上面分布有许多与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第三阶段进行的场所，C项正确；变形虫和草履虫细胞膜的基本组成成分相同，主要成分都是脂质和蛋白质，D项错误。

]

3．A　[洋葱表皮细胞在较高浓度的蔗糖溶液中渗透失水而发生质壁分离，体现生物膜控制物质进出的功能，未体现生物膜的信息传递功能，选A。

]

4．C　[A项，细胞核中的染色质主要是由DNA和蛋白质组成的。

B项，细胞核是遗传物质储存、复制和转录的主要场所。

C项，核孔具有选择透过性，大分子物质如蛋白质、mRNA等能通过。

D项，有丝分裂过程中核膜的消失和重建分别发生在前期和末期。

]

5．B[在真核细胞的高尔基体中加工膜蛋白而不是合成膜蛋白，A错误；细菌为原核生物，没有细胞核，而且T2噬菌体在侵染细菌后，是在细菌的细胞质中完成DNA分子的复制，C错误；叶绿体是真核细胞光合作用的场所，在暗反应阶段形成了淀粉、脂肪等有机物，暗反应是在叶绿体基质中完成的，D错误；在真核细胞中，转录形成mRNA是在细胞核中完成的，B正确。

]

6．

（1）有氧呼吸第三阶段　为生命活动供能　

（2）受体蛋白具有特异性　垂体　（3）暗反应　（4）1、2　（5）含有的蛋白质不同（6）跨膜运输、信息交流、能量转换等

解析　

（1）图1所示过程中消耗O2产生H2O和ATP，可知为发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段，此阶段产生大量的ATP，能为生物体的生命活动提供能量。

（2）图2中只有1种信号分子能与受体蛋白结合，说明受体蛋白具有特异性。

促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体，能促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。

（3）图3所示过程需利用光能，分解H2O产生O2和H＋，同时形成ATP，是光合作用的光反应阶段。

光反应阶段产生的ATP将参与暗反应中C3的还原。

（4）图1、2、3所示的生物膜依次是线粒体内膜、细胞膜和叶绿体的类囊体薄膜，人体肝脏细胞中没有叶绿体。

（5）细胞的结构与功能相统一，不同功能的生物膜中蛋白质的种类和数量不同。

（6）图1和图3说明生物膜有能量转换和跨膜运输的功能，图2说明生物膜有信息交流的功能。