第2单元 第4课时 细胞膜和细胞核（Word教参）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（云南专版）

第二单元　细胞的基本结构与物质的输入和输出 第4课时　细胞膜和细胞核 素养目标 1.基于对细胞膜、细胞核结构与功能的认识，理解其结构与功能的统一性。(生命观念) 2．结合对细胞膜结构与成分的探究历程，培养分析和处理信息的能力，认同科学发展是不断探索的过程。(科学思维、社会责任) 3．通过对细胞核功能探究实验的分析，理解实验设计的对照原则等基本原则。(科学探究) 考点一 细胞膜的结构和功能 [对应学生用书P25] 1．细胞膜的功能 2．细胞膜的成分 (1)对细胞膜成分的探索 实验一 实验方法 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验 实验现象 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜 实验结论 推测细胞膜的主要组成成分中有脂质 实验二 实验目的 探究细胞膜中脂质成分的类型 实验方法 利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析 实验结论 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 实验三 实验方法 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层 实验现象 测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 实验结论 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 实验四 实验目的 研究细胞膜的张力 实验现象 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力 实验结论 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 (2)细胞膜的组成成分 3．细胞膜的结构 (1)对细胞膜结构的探索 (2)流动镶嵌模型 ①基本内容 ②结构特点 1．辨析正误(正确的画“√”，错误的画“×”) 　(1)相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。 (　√　) (2)细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖被无关。 (　×　) 提示：糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递密切相关。 (3)胆固醇是脂溶性的，在动植物细胞膜中广泛分布。 (　×　) 提示：胆固醇是构成动物细胞膜的成分。 (4)细胞膜中的大多数蛋白质是可以运动的。 (　√　) (5)膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的。 (　√　) (6)细胞膜的特定功能主要由膜蛋白决定。 (　√　) 2．教材深挖 (1)(必修1 P40“问题探讨”改编)台盼蓝染液不能将活细胞染色，而可以使死细胞染色的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(必修1 P42“思考·讨论”延伸)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺展成单分子层，其面积的大小与肝细胞表面积的2倍有何关系？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：(1)活细胞的细胞膜具有选择透过性，死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能 (2)大于肝细胞表面积的2倍，这是由于肝细胞具有核膜和多种细胞器膜，其上都含有磷脂。 1．细胞膜的成分、结构与功能之间的关系 2．与细胞膜相关的实验设计 (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 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 发生紫色反应 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 (2)细胞膜结构、功能的探究 项目 设计思路 细胞膜磷脂双分子层的鉴定 提取细胞膜中的磷脂分子，铺在水面上，测得磷脂单层分子占有面积，与细胞表面积对比分析 细胞膜流动性的鉴定 取A、B两种动物细胞，将两种细胞融合并分别用红、绿色荧光染料标记两种细胞表面的蛋白质分子，观察融合细胞两种颜色的荧光的分布情况 细胞膜识别作用的探究 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的探究 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 角度 基于细胞膜的物质组成和结构，考查生命观念及科学思维 1．下列关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是 (　　) A．水分子进出细胞不受膜蛋白的限制 B．细胞膜的选择透过性既与膜上的蛋白质分子有关，又与磷脂分子有关 C．细胞膜上的糖被参与信号的识别和传递，有利于细胞间的功能协调 D．细胞间有些信息交流过程不需要细胞膜上的受体蛋白 A　解析：水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散，其中协助扩散会受水通道蛋白的限制，A错误；细胞膜的选择透过性既与膜上的蛋白质分子有关(如转运蛋白可协助物质进出)，又与磷脂分子有关(如脂溶性物质容易通过)，B正确；细胞膜上的糖被参与信号的识别和传递，有利于细胞间的功能协调，C正确；细胞间有些信息交流可通过特殊通道进行，如高等植物细胞间可通过胞间连丝进行信息交流，不需要细胞膜上的受体蛋白，D正确。 2．(2025·湖北武汉模拟)“敲除排斥基因”的猪已经降生，人们渴望利用这种猪大量“生产”适用于移植手术的器官。在此之前，如果把猪器官移植给人体，人类的免疫系统能识别猪细胞上的某种物质，从而发生强烈的排异反应。该物质所处的位置和化学成分分别是 (　　) A．细胞膜、胆固醇 B．细胞膜、糖与蛋白质的复合物 C．细胞质、蛋白质 D．细胞核、脱氧核糖核酸 B　解析：由题干可知该物质是抗原性物质，引起免疫反应，应该分布在细胞膜上，很可能是糖蛋白，B正确。 角度 基于细胞膜的结构和功能，考查科学探究 3．科研人员研究了不同温度下，胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)流动性的影响，结果如下图所示，其中微黏度的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误的是 (　　) A．由图可知在温度较高时，胆固醇可以提高膜的流动性 B．由图可知适当提高温度可降低微黏度以提高膜的流动性 C．与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类 D．胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定 [多维解题] A　解析：由图可知，在温度较高时，含有胆固醇的人工膜的微黏度高于不含胆固醇的人工膜，而膜的微黏度大小与其流动性的高低呈负相关，故说明温度较高时，含有胆固醇的人工膜的流动性较低，即温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性，A错误；随着温度升高，两种人工膜的微黏度均降低，说明膜的流动性升高，即适当提高温度可降低微黏度以提高膜的流动性，B正确；人工膜主要含有磷脂，与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类，C正确；根据题图可知，胆固醇对膜流动性的作用是在温度较低时提高膜的流动性，在温度较高时降低膜的流动性，故胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定，D正确。 4．(2025·山西太原模拟)下图为细胞膜上承担物质运输的两类蛋白质及其功能示意图。两类蛋白质结构或功能的不同是 (　　) A．氨基酸种类、数目、排列顺序 B．结构贯穿细胞膜内外 C．进行离子的跨膜运输 D．具有选择透过性 A　解析：从题图中得出，两者均为贯穿膜内外的蛋白，B不符合题意；钠钾泵运输钠、钾离子，钾通道运输钾离子，均可进行离子的跨膜运输，C不符合题意；两者均只能运输特定离子，体现了选择透过性，D不符合题意。 考点二 细胞核的结构和功能 1．细胞核功能的实验探究 (1)美西螈细胞核移植实验 ①实验过程 ②实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。 (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：变形虫的生长、分裂、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。 2．细胞核的结构和功能 (1)细胞核的结构 (2)细胞核的功能 1．辨析正误(正确的画“√”，错误的画“×”) 　(1)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。 (　×　) 提示：有的真核细胞无细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞；有的真核细胞有两个或多个细胞核，如肌细胞。 (2)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。 (　×　) 提示：核膜、核仁在细胞周期中的分裂前期消失，分裂末期重建。 (3)核膜上的核孔可以让所有的蛋白质和RNA自由进出细胞核。 (　×　) 提示：核膜上的核孔具有选择性，只有部分蛋白质和RNA可以通过核孔进出细胞核。 (4)细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢的中心。 (　×　) 提示：细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，细胞代谢主要发生在细胞质中。 2．教材深挖 (1)(必修1 P54～55“思考·讨论”拓展)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________________________________________。 (2)(必修1 P56“图3-10”拓展)真核细胞的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：(1)细胞核控制着细胞的代谢和遗传 (2)核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体的合成将不能正常进行。 有关细胞核的五个易错点 (1)有些细胞不止具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。 (2)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中，核孔数量多，核仁较大。 (4)细胞核并非细胞代谢的中心，细胞代谢的中心是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。 (5)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(质)上。 角度 基于细胞核的结构和功能，考查生命观念及科学思维 1．下图为核膜的电镜照片，下列相关叙述错误的是 (　　) A．①由两层磷脂分子和蛋白质分子共同组成 B．②对大分子物质的进出具有选择性 C．RNA是核质间进行信息传递的媒介 D．核膜在有丝分裂中会发生周期性解体和重建 A　解析：①是双层核膜，由四层磷脂分子和蛋白质分子组成，A错误；②核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，B正确；细胞核中的DNA通过转录形成RNA，mRNA通过核孔出细胞核并与细胞质中的核糖体结合，指导蛋白质的合成，因此RNA是核质间进行信息传递的媒介，C正确；核膜在有丝分裂过程中会发生周期性解体和重建，解体于前期，重建于末期，D正确。 2．(2025·云南曲靖模拟)生物的体细胞能够分裂的次数是有限的，衰老死亡是细胞正常的生命现象。为研究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质，你认为正确的实验方案是 (　　) A．去掉细胞核，观察单独的核、质存活情况 B．核移植，并进行动物克隆，观察克隆动物的生活年限 C．将完整的年幼和年老细胞进行融合，观察重组细胞衰老的情况 D．交换年幼和年老细胞的细胞核，观察交换后细胞的衰老情况 D　解析：去掉细胞核，观察单独的核、质存活情况，破坏了细胞结构的完整性，A不符合题意；核移植，并进行动物克隆，观察克隆动物的生活年限，不能排除细胞质的影响，B不符合题意；将完整的年幼和年老细胞进行融合，观察重组细胞衰老的情况，不能确定是细胞核还是细胞质的作用，C不符合题意；交换年幼和年老细胞的细胞核，得到的是年幼的细胞质和年老的细胞核组成的细胞，以及年幼的细胞核和年老的细胞质组成的细胞，观察细胞的衰老情况，可用于研究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质，D符合题意。 角度 基于细胞核的功能，考查科学探究 3.为探究细胞降解或修复细胞核中错误折叠蛋白的机制，做了下列相关实验。研究者在细胞中表达了一个融合蛋白L-G，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定的部分。观察其在不同条件下的分布情况，结果如下图所示。下列说法错误的是 (　　) A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核 B．正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光 C．图中虚线所示位置为该细胞的细胞膜 D．核仁可能具有降解或修复错误折叠蛋白的功能 C　解析：融合蛋白质在核糖体上经脱水缩合合成，核孔是蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，A正确；G是能发出绿色荧光的热稳定的部分，在正常温度和热胁迫条件下的融合蛋白均发绿色荧光，B正确；据图可知，虚线所示位置为核膜，C错误；据图可知，热胁迫导致L错误折叠，由原来的核质弥散状态聚集到核仁(含NPM1蛋白)，恢复正常温度后，重新回到核质中，据此推测核仁可能具有降解或修复错误折叠蛋白质的功能，D正确。 4．生物学家把100个细胞中的每个细胞都分成两部分，一部分含细胞核，另一部分不含细胞核。再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间，实验结果如下图所示。以下分析合理的是 (　　) A．培养第1天，有核细胞死亡数比无核细胞多，其原因主要与细胞核的功能有关 B．从培养第2天到第3天，无核细胞死亡很多，其原因主要与实验中细胞膜损伤有关 C．从培养第1天到第10天，有核细胞每天都有死亡，其原因主要与细胞凋亡有关 D．从培养第4天到第10天，有核细胞每天都有少量死亡，其原因可能与细胞凋亡有关 D　解析：有核细胞死亡的原因主要有两个方面：一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。随着培养天数的增加，无核细胞死亡数迅速增加，第4天全部死亡，说明没有细胞核的细胞其生命活动无法进行。故选D。 [对应学生用书P30] 1．(2024·湖南高考)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是 (　　) A．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B．胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C．糖脂可以参与细胞表面识别 D．磷脂是构成细胞膜的重要成分 A　解析：饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确；细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确；磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，D正确。 2．(2024·浙江6月选考)细胞是生物体结构和生命活动的基本单位，也是一个开放的系统。下列叙述正确的是 (　　) A．细胞可与周围环境交换物质，但不交换能量 B．细胞可与周围环境交换能量，但不交换物质 C．细胞可与周围环境交换物质，也可交换能量 D．细胞不与周围环境交换能量，也不交换物质 C　解析：细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质和能量的交换，C正确。 3．(2024·贵州高考)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是 (　　) A．实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异 B．脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出 C．肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞 D．靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性 C　解析：由于毛细血管通透性不同，导致物质进出细胞有差异，实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异，A正确。有的器官可以被台盼蓝染色，说明大分子物质可以进入组织液，而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液；脑和骨骼肌等未被染色，是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液，且这些细胞的细胞膜能控制物质进出；肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液，B正确、C错误。根据题目信息分析，只有小分子物质才能进入脑和骨骼肌，靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性，D正确。 4．(2023·湖南高考)关于细胞的结构与功能，下列叙述错误的是 (　　) A．细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动 B．核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关 C．线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所 D．内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道 C　解析：细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，细胞骨架被破坏会影响这些生命活动的正常进行，A正确；核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是由膜连接而成的网状结构，是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。 ►情境素材 小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1)，与细胞的信息传递等相关。 ►命题设计 　设计1　考查基础知识的迁移运用 (1)小窝的主要成分是__________________。 设计2　考查图示信息的分析转化 (2)据图分析，小窝蛋白分为三段，中间区段主要由________(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞的____________中。 设计3　考查研究结果的分析与长句表达能力 (3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光，当胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点，分别向小窝蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入胆固醇，检测不同肽段的荧光强度变化，结果如图2，据此分析，胆固醇与肽段的结合情况是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)蛋白质和脂质(磷脂) (2)疏水性　细胞质基质 (3)胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2中的氨基酸结合(或结合位点在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸) 解析：(1)由题意可知，小窝是细胞膜向内凹陷形成的，细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质。(2)由题图分析可知，小窝蛋白分为三段，中间区段由疏水性的氨基酸残基组成，其余两段位于细胞的细胞质基质中。(3)由题图分析可知，肽段1加入胆固醇后，荧光强度明显降低，肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变，又知胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低，因此胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2中的氨基酸结合(或结合位点在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)。 学科网（北京）股份有限公司 $$