1、第4讲细胞膜与细胞核新高考复习目标1生命观念：细胞膜、细胞核的结构与其功能相适应。2科学思维：通过资料分析，得出细胞核的功能。3科学探究：通过细胞膜的制备实验，理解选材的重要性并掌握科学的制备方法。 授课提示：对应学生用书第21页 考点一细胞膜的结构与功能 1细胞膜的制备2细胞膜的成分3细胞膜的功能4生物膜结构的探索历程连线5生物膜流动镶嵌模型的基本内容(1)结构模型(2)结构特点特点：具有一定的流动性。原因：组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的。6细胞壁(植物细胞)(1)主要成分：纤维素和果胶，与其形成有关的细胞器是高尔基体和线粒体。(2)功能：支持和保护。1教材必修1 P41“
2、相关信息”：哺乳动物红细胞的核排出后，相对表面积发生了怎样的变化？有什么意义？提示：相对表面积增大了，有利于红细胞运输O2。2教材必修1 P41“与生活的联系”：举例说明细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生了哪些改变？提示：有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。3教材必修1 P43“拓展题2”：举例说明“染色排除法”的作用。提示：鉴别死细胞和活细胞通常用“染色排除法”，如台盼蓝可使死的动物细胞染色，而活的动物细胞不着色。4教材必修1 P66“思考与讨论”：说出磷脂分子的组成与特点。提示：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。1胆固醇是脂溶性的，
3、在动植物细胞膜中广泛分布。()2研究发现，动物细胞膜表面具有识别作用的仅有糖蛋白。()3细胞膜中的磷脂和蛋白质均可流动，其中蛋白质流动比磷脂更容易。()4细胞膜上的蛋白质既有表面的水溶性部分，也有嵌入膜内的脂溶性部分。()5细胞膜的流动性与ATP没有关系。() 1.明晰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。功能越复杂的膜中，蛋白质的种类和数量越多。(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
4、关。糖蛋白分布于细胞膜外侧，据此可判断细胞的内外侧。2.细胞膜的成分、结构与功能之间关系的模型构建3细胞膜成分的鉴定鉴定试剂(方法)结果结论(细胞膜成分)脂溶剂处理细胞膜被破坏磷脂磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过双缩脲试剂紫色蛋白质蛋白酶处理细胞膜被破坏4.细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计项目设计思路细胞膜磷脂双分子层的鉴定提取细胞膜结构中的磷脂分子，铺在水面上，测得单层分子占有面积，与细胞膜面积对比分析细胞膜流动性的鉴定取A、B两种动物细胞，分别用红、绿色荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况细
5、胞膜识别作用探究将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起，观察精子和卵细胞结合情况细胞膜控制物质进出细胞探究可利用有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，观察处理前后溶液颜色是否发生变化1如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析：设计意图：考查生命观念与科学思维(1)图中物质或结构的名称： _；_；_。提示：信号分子受体胞间连丝(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。(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
6、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。2下面是有关细胞膜流动性的实验，实验设计如下图所示，据图回答：设计意图：考查生命观念与科学思维(1)该实验的方法是_。提示：荧光标记法(2)对实验结果进行分析。提示：由人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布得出的结论是细胞膜具有一定的流动性。命题点1以细胞膜结构与功能为依托考查理解与信息获取能力1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。下列有关叙述错误的是() A图甲中共同为细胞的生命活动提供稳定的内部环境B图乙分子可识别“自己
7、”和“非己”的成分C图甲中与细胞的选择吸收有关，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部分与水面接触解析：图甲中的共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境，A正确；细胞膜上识别“自己”和“非己”的成分是糖蛋白而非图乙分子(磷脂)，B错误；图甲中与细胞的选择吸收有关，可作为气味分子的受体并完成信息的传递，C正确；将图乙平展在水面上，A为亲水的头部，B为疏水的尾部，故A部分与水面接触，D正确。答案：B2如图表示磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物(图中表示)的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列有关叙述错误的是() A当脂质体与靶细胞接触时，图a中通过自由扩散进入靶
8、细胞内B可在脂质体膜上加入适量胆固醇，用来调节脂质体膜的流动性C可在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质，使脂质体与特定细胞起作用D图a中是能在水中结晶或溶解的药物，图b中是脂溶性药物解析：图a中的药物应为水溶性，利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞，A错误；动物细胞膜上含有少量的胆固醇，具有一定的流动性，因此可在脂质体膜上加入适量胆固醇，用来调节脂质体膜的流动性，B正确；细胞膜上的蛋白质具有运输、识别、免疫等功能，因此可在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质，使脂质体与特定细胞起作用，C正确；图a中的药物是水溶性药物(或在水中结晶的药物)，图b中药物为脂溶性药物，D正确。答案：A3(2021适应性测试重庆卷)
9、生物膜的流动镶嵌模型并不完美，以下现象不能用细胞膜的流动镶嵌模型解释的是()A小鼠细胞和人细胞的融合B胆固醇能经细胞膜自由扩散C神经细胞的细胞膜对离子的选择通透性D生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同解析：小鼠细胞和人细胞的融合实验结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动，A不符合题意；胆固醇能经细胞膜自由扩散借助于膜的流动性，B不符合题意；神经细胞的细胞膜对离子的选择通透性，是以细胞膜的流动性为基础的，C不符合题意；生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同，只能说明生物膜由蛋白质和脂质分子组成，不能说明组成生物膜的分子是能移动的，不能体现生物膜的流动性，D符合题意。答案：D四种常考的“
10、膜蛋白”的功能(1)糖蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白。(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。(3)具催化作用的酶：如好氧型细菌的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(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。命题点2以细胞膜为依托考查科学思维与科学探究4驱动的分子转子可与特定的细胞膜识别，经紫外光激活后，以每秒200万300万转的转速进行旋转，改变细胞膜中磷脂分子的排列而完成钻孔，如图所示。下列有关说法错误的是()A分子转子与特定细
11、胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白B细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有选择透过性C细胞膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的亲水性有关D题图在亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程解析：细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白，从而钻开细胞膜上的磷脂双分子层，A正确；细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有流动性，B错误；细胞膜中磷脂分子亲水性头部朝外，疏水性尾部朝内，C正确；生物膜流动镶嵌模型是在电子显微镜下观察到的亚显微结构，故能从亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程，D正确。答案：B5科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的结构特性，进行了下列实验。
12、(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养，抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合，其目的是标记膜蛋白，以便于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和_，开始时，鼠的细胞为绿色，人的细胞为红色，两种颜色不混合；一段时间后，可观察到红绿荧光交替分布的“嵌合体”。统计_，结果如图所示。(2)科学家据此提出两种假说解释嵌合体的形成。假说一：融合细胞合成了新的膜蛋白；假说二：原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。使用_抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞，均对嵌合体形成没有显著影响，这个结果否定了假说一。在15 、20 和25 的培养温度下重复上述
13、实验，这些实验的结果为_，为假说二提供了证据支持。解析：(1)细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成；抗体与荧光染料结合后抗体被标记，当抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合时，膜蛋白就被标记；用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和分布，并观察和统计嵌合体比例。(2)假如嵌合体形成是融合细胞合成了新的膜蛋白，用蛋白质合成抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞，嵌合体形成会受影响。如果随着温度增加，嵌合体比例增加(或“随着温度降低，嵌合体比例降低”)，则为假说二提供了证据支持。答案：(1)分布嵌合体比例(2)蛋白质合成随着温度增加，嵌合体比例增加(或随着温度降低，嵌合体比例降低)细胞膜流动性的实例分
14、析与判断方法 考点二 细胞核的结构与功能1细胞核的结构2细胞核的功能3细胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植实验实验过程实验结论：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实验过程受精卵实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。(3)变形虫切割实验实验过程变形虫 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伞藻嫁接实验过程 伞藻核移植实验过程实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。1教材必修1 P53“资料4”：伞藻与衣藻、黑藻、颤藻在生物分类上有什么不同？提示：伞藻、衣藻均属于绿藻类的低等植物，黑藻是高等植物，颤藻属于
15、蓝藻类的原核生物。2教材必修1 P54“侧栏思考题”：“蓝图”指的是什么？为什么同一个体的不同细胞都一样？从分子水平上解释细胞多样性的原因。提示：“蓝图”指的是DNA上贮存的遗传信息；同一个体的不同细胞都一样的原因是所有细胞都是由受精卵通过有丝分裂形成的。细胞多样性的实质是基因的选择性表达。3教材必修1 P5253资料2与资料3中涉及的自身对照有什么不同？提示：资料2中把无核的部分加上核，资料3中把有核的部分去掉核。1核膜上的核孔可以让蛋白质、DNA、RNA有选择地进出。()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代谢越旺盛的细
16、胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。()5细胞核内执行遗传功能的结构是核仁。()6拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型。() 1.明辨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核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道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(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所指正核仁参与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指正核孔的数量
17、、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大2.细胞核结构与功能的归纳概括结构特点功能核膜和核孔核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建核膜和核孔对物质的进出都具有选择性化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行选择性地控制物质出入细胞核，其中大分子物质通过核孔出入细胞核仁折光性强，易与其他结构区分在有丝分裂中周期性地消失和重现参与某种RNA的合成及核糖体的形成染色质遗传物质的主要载体1据图分析细胞核的结构和功能：设计意图：考查生命观念与科学思维(1)将彻底水解主要可得到的有机小分子有哪些？提示：氨基酸
18、、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。(2)根据的功能推测，中有DNA吗？为什么？提示：有，是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，某种RNA应该是由核仁DNA转录来的。(3)蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核是否需要能量？图示显示核孔具有怎样的特点？提示：需要能量。具有选择性。2伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图)，现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现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则与甲的帽状体形状相同。设计意图：考查科学思维与科学探究(1)你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是什么？提示：B部分含有少量的原乙细胞核
19、转录的信使RNA，它能指导合成少量原乙伞藻的蛋白质。A部分则能指导合成甲伞藻的蛋白质，因而嫁接形成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质，故呈中间类型。(2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这能说明核、质之间是一种什么关系？提示：这说明细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核。 命题点1以细胞核结构与功能为依托考查理解与信息获取能力1真核细胞中通常含有一个细胞核。下列关于细胞核的叙述，正确的是()A核膜与细胞膜结构上的联系可以通过内质网来实现B有丝分裂中期，通过核孔进入细胞质的 mRNA 减少CrRNA 和有关蛋白质在核仁中合成并组装成核糖体D细胞核是遗传的
20、控制中心，是细胞代谢的主要场所解析：内质网内可以与外层核膜相连，外可以与细胞膜相连，A正确；在有丝分裂中期，核膜、核仁等已经解体消失，不存在核孔，B错误；rRNA的合成与核仁有关，而蛋白质是在细胞质中的核糖体中合成的，C错误；细胞核是遗传和代谢的控制中心，而细胞代谢的主要场所是细胞质基质，D错误。答案：A2(2021适应性测试湖北卷)某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是()A丁兔的性状与甲兔相同B该生殖方式属于无性繁殖C丁兔的遗传物质与丙兔无关D与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔解析：丁兔细
21、胞核的遗传物质来源于甲兔，丁兔细胞质的遗传物质来源于乙兔，因此丁兔的性状与甲兔不完全相同，A错误；丁兔没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，B正确；丙兔只提供了丁兔胚胎发育的场所，丁兔的遗传物质与丙兔无关，C正确；丁兔的DNA主要来自甲兔的细胞核，因此与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，D正确。答案：A(1)细胞核的功能可概括为_。提示：细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心(2)核仁与核糖体的形成有关，那么，核糖体的形成一定离不开核仁吗？提示：不一定，原核细胞内没有核仁，也能形成核糖体。(3)推测哺乳动物成熟的红细胞可成为病毒陷阱细胞的原因。提示：
22、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核且寿命短；没有核糖体等细胞器，不能合成蛋白质。命题点2以细胞核结构功能为依托考查科学思维与科学探究3亲核蛋白具有头、尾结构，通过核孔进入细胞核内发挥作用。将带有放射性标记的亲核蛋白头部、尾部及完整的亲核蛋白分别注入爪蟾卵母细胞质中，结果在细胞核中只发现了被标记的亲核蛋白尾部和完整的亲核蛋白。下列有关叙述正确的是()A亲核蛋白进入细胞核的方式是主动运输B亲核蛋白进入细胞核的关键部位是头部C亲核蛋白的尾部可能与信息交流有关D核质之间的物质运输只能单向进行解析：亲核蛋白属于大分子物质，通过核孔进入细胞核，因此其方式不是主动运输，A项错误；由题意“在细胞核中只发现了被标记
23、的亲核蛋白尾部和完整的亲核蛋白”可知，放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，而放射性头部却不能，说明亲核蛋白进入细胞核的关键部位是尾部，该尾部可能与信息交流有关，B项错误，C项正确；题意信息不能说明核质之间的物质运输只能单向进行，D项错误。答案：C4科学家用黑白两种美西螈(一种两栖动物)做实验，实验过程如图所示：(1)由该实验结果可得出的初步结论：美西螈的肤色是由_控制的。(2)该结论受到了某些人的质疑，原因是该实验缺少对照实验。为使结论更加准确，可以运用反证法进行证明，其反证过程是_。该反证实验与前实验形成了_(填“空白”“自身”“相互”或“条件”)对照。(3)在该对照实验中自变量是_，
24、无关变量是_(至少写2项)。解析：(1)分析图示可知，黑色美西螈的胚胎细胞核与白色美西螈的去核卵细胞形成重组细胞，由该重组细胞发育成的美西螈的肤色与提供细胞核的个体相同，说明美西螈的肤色是由细胞核控制的。(2)该实验缺少对照实验。为使结论更加准确，可运用反证法，将黑色美西螈的去核卵细胞与白色美西螈胚胎细胞的细胞核结合，形成重组细胞并进行培养。该反证实验与前实验形成了相互对照。(3)在该对照实验中的自变量是不同美西螈的去核卵细胞与细胞核，因变量是由重组细胞发育成的美西螈的肤色，水质、温度、阳光等凡是影响美西螈生长发育的因素都是无关变量。答案：(1)细胞核(2)将黑色美西螈的去核卵细胞与白色美西螈的细胞核结合相互(3)不同美西螈的去核卵细胞与细胞核水质、温度、阳光等
