内容正文:
细胞的基本结构与物质运输
第二单元
第1课时 细胞膜与细胞核的结构和功能
[学习要求] 1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与外界
环境分隔开,能控制物质进出细胞,并进行细胞间的信息交流。
2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
学习要求
演练感悟
考点二
真题
课时
巩固提高
考点一
内容索引
NEIRONGSUOYIN
细胞膜的结构和功能
细胞核的结构和功能
细胞膜的结构和功能
考点一
归纳 必备知识
1.细胞膜的功能
细胞间
的信息交流
激素
胞间连丝
精卵结合
2.细胞膜的成分
(1)对细胞膜成分的探索
容易
不容易
脂质
磷脂
归纳 必备知识
连续的两层
降低
归纳 必备知识
(2)细胞膜的成分
磷脂
胆固醇
种类和
数量
糖类
归纳 必备知识
3.细胞膜的结构
(1)对细胞膜结构的探索
蛋白质—脂质
—蛋白质
归纳 必备知识
(2)细胞膜流动性的验证
①方法: 法。
②现象:采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子,做了如图实验。
③结果与结论:人、鼠细胞膜上的蛋白质分子最终均匀分布,说明_______
。
荧光标记
细胞膜
具有流动性
归纳 必备知识
(3)流动镶嵌模型的基本内容
糖蛋白
糖被
蛋白质分子
磷脂双分子层
归纳 必备知识
(4)细胞膜的结构特点
一定的流动性
磷脂分子
蛋白质分
子
归纳 必备知识
教材拾遗
(1)(必修1 P45正文信息)细胞膜的外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被,其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
(2)(必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部分是疏水的,但水分子仍能跨膜运输的原因:一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。
归纳 必备知识
1.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色。 ( )
2.在细胞膜的控制下,对细胞有害的物质都不能进入细胞。 ( )
3.细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。 ( )
4.在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。 ( )
5.细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。 ( )
×
×
×
×
√
错漏诊断
深研 核心问题
(1)图中物质或结构的名称:① ;② ;③ 。
受体
信号分子
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所代表的方式。
1.如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析并回答下列问题。
深研 核心问题
(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:
(4)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构吗?说明理由。
提示:
1.如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析并回答下列问题。
受体的化学本质是蛋白质。受体和信号分子的结合具有特异性。
不是。如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体。
深研 核心问题
2.如图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(1)脂质体表面抗体的作用是什么?可以用激素替代吗?
提示:
作为引导物,能特异性与靶器官结合。由于激素也能作用于特定的靶器官或靶细胞,因此可以用激素替代。
深研 核心问题
2.如图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(2)为什么两类药物的包裹位置各不相同?
提示:
由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。
深研 核心问题
2.如图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(3)请推测:脂质体到达细胞后,药物将如何进入细胞内发挥作用?
提示:
由于脂质体是由磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
命题 考向突破
考向1 细胞膜的功能
1.(2024·贵州卷)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:根据实验结果及分析可知,肝和淋巴结等器官与脑和骨骼肌等器官染色情况不同,说明它们的毛细血管通透性可能存在差异,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中大分子物质不能进入组织液;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;靶向治疗时,为了使药物顺利通过毛细血管,需考虑不同器官毛细血管通透性与药物分子的大小,D正确。
2.(2025·江苏无锡模拟)蜜蜂将桃花的花粉带到梨花的柱头上后,不会出现桃花的精子与梨花的卵细胞融合的现象。该现象能很好地说明细胞膜
( )
A.主要由脂质和蛋白质组成
B.可以将细胞与外界环境分隔开
C.控制物质进出细胞的作用是相对的
D.具有进行细胞间信息交流的作用
D
解析:蜜蜂将桃花的花粉带到桃花的柱头上后,即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将桃花的花粉带到梨花的柱头上则不会发生这一系列反应,说明细胞膜能进行细胞间的信息交流,D正确。
考向2 细胞膜的成分和结构分析
3.(2024·湖南卷)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叫作糖被,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,糖被可与脂质结合形成糖脂,故糖脂可以参与细胞表面识别,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。
4.细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是( )
A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的
B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C.物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关
D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
D
解析:两层磷脂分子形成磷脂双分子层,细胞膜上
的糖脂分布在细胞膜的外侧,其分布是不完全对
称的,进而导致磷脂双分子层也是不完全对称的,
A错误;胆固醇相比磷脂分子来说较小,可镶嵌在
磷脂分子的尾部,可参与细胞膜流动性的调节,但胆固醇含量过高会导致细胞膜流动性降低,B错误;被动运输包括自由扩散和协助扩散两种方式,其中自由扩散不需要细胞膜上转运蛋白的协助,而协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助,C错误;细胞膜上分布着大量的受体蛋白,这些受体蛋白可识别并接受来自细胞内外的化学信号,D正确。
细胞核的结构和功能
考点二
归纳 必备知识
1.细胞核的功能探究
(1)黑白美西螈核移植实验
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
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
归纳 必备知识
(3)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
归纳 必备知识
(4)伞藻嫁接与核移植实验
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
归纳 必备知识
归纳 必备知识
教材拾遗
(必修1 P54“思考·讨论”)伞藻与衣藻、黑藻、颤蓝细菌在生物分类上有什么不同?
伞藻、衣藻均属于绿藻类的真核生物,黑藻是高等植物,颤蓝细菌属于蓝细菌类的原核生物。
2.细胞核的功能
遗传信息库
细胞代谢和遗传
归纳 必备知识
3.细胞核的结构
(1)细胞核的结构及其功能
DNA和蛋白质
DNA
某种RNA
核糖体
物质交换
信息交流
归纳 必备知识
(2)染色体与染色质的关系
染色质
染色体
归纳 必备知识
归纳 必备知识
教材拾遗
(必修1 P56“旁栏思考”)同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗?如果是一样的,为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样?
同一生物体内所有细胞都来自受精卵,细胞内的“蓝图”都是一样的。体内细胞的形态、结构和功能多样,是细胞分化的结果。
4.细胞在生命系统中的地位
生命系统
基本单位
代谢和遗传
归纳 必备知识
归纳 必备知识
教材拾遗
(必修1 P57“科学方法”)模型分为物理模型(如DNA双螺旋结构模型)、概念模型(如种群数量特征的关系图示)和数学模型(如“J”形曲线、“S”形曲线、公式、表格等)。
1.所有真核细胞都有一个细胞核。 ( )
2.细胞核是细胞代谢的控制中心,也是细胞代谢的中心。 ( )
3.大肠杆菌中核糖体的形成与其核仁有关。 ( )
4.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 ( )
5.细胞核内执行遗传功能的结构是核仁。 ( )
6.克隆猴的诞生,标志着我国克隆技术走在了世界的最前列。 ( )
×
×
×
×
×
√
错漏诊断
(2)(必修1 P54~55“思考·讨论”资料2)蝾螈受精卵横缢实验是如何设置对照实验的?
(3)(必修1 P55“思考·讨论”资料4)“嫁接”与“核移植”实验对比,伞藻核移植实验更具有说服力,为什么?
既设置了相互对照(有核与无核对照),又设置了自身前后对照(对无核一半重新挤入核)。
伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用,从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状。
深研 核心问题
1.细胞核功能的探究实验分析。
(1)(必修1 P54“思考·讨论”资料1)黑白美西螈核移植实验是否严谨?说明理由。
提示:
提示:
提示:
不严谨。缺少对照实验,应加一组:将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养,观察美西螈肤色。
深研 核心问题
2.细胞核结构的思考。
(1)(必修1 P56正文拓展)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________
___________________________________________________________________________。
(2)(必修1 P58“拓展应用1”)染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动的意义是____________________________________
__________________________________________________________________________________________________。
糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体蛋白的合成将不能正常进行
染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质为细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动
核仁与核
(3)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于________,推测的依据是________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________。
细胞核
HPR1蛋白位于核孔,作用是协助mRNA转移,mRNA是转录的产物、翻译的模板,故
mRNA从细胞核通过核孔转移到细胞核外,因此该蛋白功能缺失的突变型细胞,不能
协助mRNA转移,mRNA会聚集在细胞核中
野生型的拟南芥
命题 考向突破
考向1 细胞核的结构和功能
1.(多选)(2025·河北邯郸模拟)如图为某细胞的部分结
构示意图,当RNA经过核孔运出细胞核时,需要核孔蛋
白协助且消耗能量。下列有关叙述错误的是( )
A.2是一种双层膜结构的细胞器,在动植物细胞中普遍存在
B.2与核膜直接相连,其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体
C.RNA过核孔的运输特点与主动运输完全不同
D.基因A表达过程中需要的RNA聚合酶通过核孔从细胞质运入细胞核
AC
解析:2是内质网,是一种单层膜结构的细胞器,在动植物细胞中普遍存在,
A错误;2是内质网,与核膜直接相连,其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体,B正确;RNA通过核孔运出细胞核时,需要核孔蛋白协助且消耗能量,可见其运输特点与主动运输相似,C错误;基因A表达过程中需要的RNA聚合酶通过核孔从细胞质运入细胞核,D正确。
2.(2022·海南卷)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,
Cofilin⁃1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞
核。Cofilin⁃1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列有关叙述错误的是 ( )
A.肌动蛋白可以通过核孔自由进出细胞核
B.编码Cofilin⁃1的基因不表达可导致细胞核变形
C.Cofilin⁃1缺失可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D.Cofilin⁃1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
A
解析:核孔具有选择透过性,肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin⁃1的介导,不能通过核孔自由进出细胞核,A错误;编码Cofilin⁃1的基因不表达,Cofilin⁃1缺失,可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,B正确;Cofilin⁃1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核,从而引起细胞核变形,可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力,C正确;
Cofilin⁃1缺失会导致染色质功能异常,染色质上含有控制细胞代谢的基
因,从而影响细胞核控制细胞代谢的能力,D正确。
考向2 实验探究细胞核的功能
3.(2025·河北衡水模拟)伞藻是一种大型单细胞绿藻,其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分,其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同,为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学设计了如下实验流程,下列相关叙述错误的是 ( )
A.选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物,易操作
B.该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”
C.该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论
D.该实验设置了对照实验
答案:C
解析:选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物,易操作,且性状容易区分,A正确;为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定,该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”,B正确;实验设计只能得出伞藻帽形与假根有关,并不能得出一定与细胞核有关,要得到题中结论,还需增加细胞核移植实验,C错误;本实验两组均为实验组,互为对照,D正确。
4.(2025·河南郑州模拟)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
C
解析:若被32P标记的物质是DNA,DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,不会出现乙组结果,A错误;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短,B错误;将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质,C正确;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不能进入细胞核,D错误。
真题 演练感悟
2
3
1
1.(2022·河北卷)下列关于细胞膜的叙述,错误的是( )
A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
C
2
3
1
解析:在分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中,此过程说明细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流,A正确;载体蛋白具有专一性,所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输,B正确;蛋白质分子镶、嵌或贯穿于磷脂双分子层中,故膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的,C错误;细胞膜上多种蛋白质与糖类结合,形成糖蛋白,糖蛋白与细胞表面的识别、细胞间的信息交流等功能有密切关系,D正确。
2
3
1
2.(2023·海南卷)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
膜主要成分 生物膜
红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基
体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
2
3
1
下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
C
2
3
1
解析:细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质也能运动,因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性,
A正确;糖被与细胞识别作用有密切关系,因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关,B正确;哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体,C错误;功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,由表格内容可知,线粒体内膜的蛋白质含量最高,其功能最复杂,神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少,其功能最简单,D正确。
2
3
1
3.(2021·河北卷)下列关于细胞核的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现
B.蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛
C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成,经核孔进入细胞核
D.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出
D
2
3
1
解析:在有丝分裂前期,核膜、核仁消失,在有丝分裂末期,核膜、核仁重新出现,故在有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现,A正确;蛋白质合成的场所是核糖体,蛋白质合成活跃的细胞,需要大量的核糖体,而核糖体的形成与核仁有关,所以核仁代谢活动旺盛,B正确;蛋白质合成的场所是核糖体,核糖体分布在细胞质中,基因主要存在于细胞核中,故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后,经核孔进入细胞核,C正确;RNA是以DNA为模板转录形成的,DNA主要存在于细胞核,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,这些DNA也能作为模板转录合成RNA,D错误。
课时 巩固提高
60
2
3
5
6
7
8
9
11
12
1
4
10
一、单项选择题
1.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的( )
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.具有免疫作用的功能
B
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3
5
6
7
8
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11
12
1
4
10
解析:在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能,可以让有害的物质和无害的物质分隔开,B正确。
2
3
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12
1
4
10
2.(2025·河北衡水模拟)下列关于细胞膜成分及结构探索的说法,正确的是( )
A.最初对细胞膜成分的认识,是通过对细胞膜成分的提取获得的
B.磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的单层结构
C.被同位素标记的人、鼠细胞融合实验,说明细胞膜具有流动性
D.辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型建立在观察和实验的基础上
D
2
3
5
6
7
8
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11
12
1
4
10
解析:最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析获得的,A错误;磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的双层结构,B错误;被荧光标记的人、鼠细胞融合实验,说明细胞膜具有流动性,C错误;在观察和实验的基础上,辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型,D正确。
2
3
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12
1
4
10
3.(2025·湖北武汉模拟)磷脂是生物体中很重要的一种有机化合物。下列关于磷脂的叙述,错误的是( )
A.磷脂在生物膜中的重要作用是构成生物膜的基本支架
B.在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,磷脂含量丰富
C.人成熟红细胞中的磷脂分子在空气—水界面上铺展面积约是细胞表面积的2倍
D.利用双层磷脂分子构成的脂质体运送药物时,水溶性药物被包在两层磷脂分子之间
D
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3
5
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12
1
4
10
解析:生物膜以磷脂双分子层作为基本支架,A正确;人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中富含磷脂,B正确;人成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器,细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架,故人成熟红细胞中的磷脂分子在空气—水界面上铺展面积约是细胞表面积的2倍,C正确;磷脂分子头部亲水,尾部疏水,脂溶性的药物应被包在两层磷脂分子之间,
D错误。
2
3
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12
1
4
10
4.MTT法是一种检测细胞是否存活的方法,MTT是一种接受氢离子的染料,活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶,而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是( )
A.MTT是可以通过细胞膜的一种染料
B.检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量
C.MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同
D.MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活
C
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3
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12
1
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10
解析:活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶,故可推知MTT是可以通过细胞膜的一种染料,检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量,A、B正确;结合题意分析可知,MTT检测的原理是检测活细胞中的酶催化产生有颜色物质,而台盼蓝检测细胞活性的原理是膜的选择透过性,二者检测的原理不同,C错误;哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体,故没有琥珀酸脱氢酶,不能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶,D正确。
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1
4
10
5.(2025·湖南衡阳模拟)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在,如DNA与蛋白质结合形成染色质,染色质又在某些情况下转变为染色体。下列有关叙述错误的是( )
A.染色质或染色体存在于细胞生物中
B.染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态
C.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
D.细胞分裂时,染色质高度螺旋,缩短变粗转变成染色体
A
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10
解析:染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中,A错误;染色质是细丝状结构,染色体是染色质缩短变粗后的结构,因此染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态,B正确;染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质,C正确;细胞分裂的前期,染色质高度螺旋化,缩短变粗转变成染色体,D正确。
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10
6.(2025·河南新乡模拟)德国藻类学家哈姆林用帽状体为伞形的伞藻进行了实验,实验过程如图。下列叙述错误的是( )
A.伞藻是一种多细胞藻类,属于真核生物
B.实验说明帽状体的形成与细胞核产生的某种物质有关
C.早期的细胞核未产生与帽状体形成的相关物质
D.晚期的细胞核已产生与帽状体形成的相关物质
A
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1
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解析:伞藻是单细胞藻类,属于真核生物,A错误;题述实验能说明帽状体的形成与细胞核产生的某种物质有关,B正确;早期取出细胞核,则伞藻不能长出帽状体,说明早期的细胞核未产生与帽状体形成的相关物质,C正确;晚期取出细胞核,长出了小而不完全的帽状体,说明晚期的细胞核已产生与帽状体形成的相关物质,D正确。
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7.(2025·广东广州模拟)磷脂分子由头部和两条脂肪酸链构成的尾部组成;胆固醇分子比磷脂小,由极性的头部、非极性的环状结构和非极性的尾部三部分构成。胆固醇若插到磷脂的饱和脂肪酸链中间,就会阻碍这些链相互紧密规则排列;若插到磷脂的不饱和脂肪酸链中间,就会限制这些链的活动性。下列推测错误的是( )
A.细胞膜中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应
B.磷脂分子尾部的疏水性导致水溶性分子和离子不能自由通过
C.胆固醇的头部排列在磷脂双分子层的外侧,尾部排列在磷脂双分子层的中央
D.胆固醇插到磷脂的饱和脂肪酸链中间可以降低细胞膜的流动性
D
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解析:细胞膜内外均为水环境,细胞中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应,A正确;磷脂分子尾部的疏水性即非极性,导致水溶性分子和离子不能自由通过,B正确;胆固醇的头部是极性的,所以能与磷脂分子的头部排列在一起,胆固醇的非极性环状结构和非极性尾部与磷脂分子的尾部可以排列在一起,C正确;胆固醇插到磷脂的饱和脂肪酸链中间,会阻碍这些链相互紧密规则排列,也就是使它们松散,能提高细胞膜的流动性,D错误。
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8.在长期的科学认知中,糖基化发生在脂质和蛋白质分子上,形成糖脂和糖蛋白。《细胞》杂志发表的一项重要研究表明,在小鼠的中性粒细胞外表面发现一种全新的糖基化分子——RNA上连接多糖分子的“糖RNA”。该项研究还表明,小鼠体内的中性粒细胞被招募到炎症组织的过程与细胞外表面的糖RNA有关。下列关于糖脂、糖蛋白及糖RNA的叙述,错误的是( )
A.糖脂、糖蛋白及糖RNA又称为糖被
B.糖RNA分子中至少存在两种糖类
C.除细胞膜外,RNA在细胞质和细胞核部位也有分布
D.糖RNA分布于细胞外表面,可能与细胞识别功能有关
A
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解析:细胞膜的外表面的糖类分子与蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被,可见糖脂、糖蛋白及糖RNA中的多糖分子叫作糖被,A错误;糖RNA中的糖都是多糖,多糖的基本单位是葡萄糖,同时RNA中含有核糖,可见糖RNA分子中至少存在两种糖类,B正确;细胞核及细胞质的核糖体、线粒体中均有RNA,故除细胞膜外,RNA在细胞质和细胞核部位也有分布,C正确;糖RNA分布于细胞外表面,可能与细胞识别功能有关,D正确。
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二、多项选择题
9.(2025·江苏常州模拟)脂质体是以磷脂等物质制备的双层膜状结构。将磷脂、胆固醇等加入DNA溶液中,通过处理后得到包裹DNA的脂质体,其可被受体细胞内吞而实现DNA转移。下列叙述错误的是( )
A. 脂质体介导DNA转移依赖膜的选择透过性,适用于多种动物受体细胞
B.若以植物细胞作为介导DNA转移的受体,转移前应去除其细胞壁
C.脂质体表面没有白细胞识别的糖蛋白,能避免被白细胞识别和清除
D.脂质体也可用来运输脂溶性药物,但不能运输能在水中结晶的药物
AD
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解析:经特殊处理而得到包裹DNA的脂质体,其可被受体细胞内吞而实现DNA转移,这种方式属于胞吞,胞吞体现了膜的流动性,可适用于多种动物受体细胞,A错误;由于细胞壁对植物细胞有支持和保护作用,若以植物细胞作为受体细胞,转移前应去除植物细胞的细胞壁,B正确;包裹DNA的脂质体可被受体细胞内吞,脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,所以能避免被白细胞识别和清除,C正确;磷脂分子的“尾”部是疏水的,“头”部是亲水的,因此脂溶性药物可位于两层磷脂分子之间,水溶性药物可位于脂质体内部,故脂质体可运输脂溶性药物,也可以运输水溶性药物,D错误。
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10.核仁是一个处于动态变化的核内结构,其组成成分很不稳定,并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说,核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述, 错误的是( )
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质、酶类是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁大
ABC
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解析:哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,A错误;细胞中的遗传信息主要储存在染色体上的DNA中,B错误;核仁中的蛋白质、酶类是在细胞质中的核糖体上合成的,C错误;核仁是合成某种RNA和形成核糖体的场所,口腔上皮细胞与胰腺细胞相比,胰腺细胞能合成和分泌较多的分泌蛋白,因此胰腺细胞的核仁更大,D正确。
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11.模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的。下列有关模型的叙述,正确的是( )
A.拍摄洋葱表皮细胞的照片,能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
B.设计并制作细胞的三维结构模型时,科学性、准确性比美观与否更重要
C.画概念图是构建概念模型的一种方法,可以梳理所学知识
D.模型包括物理模型、概念模型、数学模型等
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解析:拍摄洋葱表皮细胞的照片是实物图片,不属于物理模型,A错误;设计并制作细胞的三维结构模型时,能真实体现原型的特征是第一位,即科学性、准确性比美观与否更重要,B正确;概念图属于概念模型,可以帮助梳理所学知识,建立良好的知识结构,C正确;模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的,模型包括物理模型、概念模型、数学模型等,D正确。
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三、非选择题
12.(13分)(2025·河北张家口模拟)细胞内蛋白质合成后经过分选,定向输送到一个合适的部位才能行使各自的生物学功能,称为蛋白质的靶向输送。靶向输送的蛋白质结构中存在分选序列,可引导蛋白质转移到细胞的适当部位,这类序列称为信号序列。如图表示亲核蛋白的靶向输送过程。
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解析:题图显示,亲核蛋白需要通过核孔进入细胞核,说明亲核蛋白是在细胞核内发挥作用的一类蛋白质,其输入过程需要消耗GTP水解释放的能量。
(1)亲核蛋白是在______内发挥作用的一类蛋白质,其靶向输送过程_____
(填“消耗”或“不消耗”)能量。
细胞核
消耗
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(2)请据图简要描述亲核蛋白进入细胞核的过程:_____________________
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亲核蛋白通过NLS与核
输入因子结合,通过核孔复合物进入细胞核,然后亲核蛋白与核输入
因子脱离
解析: 结合图示可以看出,亲核蛋白在信号序列的引导下,需要核输入因子的结合才能通过核孔复合物进入细胞核中,该过程需借助核孔复合物的作用并且消耗GTP水解释放的能量,此后亲核蛋白与核输入因子脱离,核输入因子可重新被利用。
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(3)某种亲核蛋白可分解为头部和尾部,有同学查阅资料得知该亲核蛋白整体或其单独的尾部都可以进入细胞核,而单独的头部不能进入细胞核。若利用放射性同位素标记的方法进行实验,来验证上述结论,请简要写出实验思路,并预测实验结果。
实验思路:用放射性同位素标记 ,将经过_________________
______________________________分别注入三组受体细胞的细胞质中,一段时间后检测受体细胞中细胞核的放射性。
该亲核蛋白
标记的该亲核蛋白
整体、单独的头部、单独的尾部
预测结果:______________________________________________有放射性,而 没有放射性。
注入亲核蛋白整体和单独尾部的受体细胞中细胞核
注入单独头部的受体细胞中细胞核
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解析: 该亲核蛋白整体或其单独的尾部都可以进入细胞核,而单独的头部不能进入细胞核。若利用放射性同位素标记的方法进行实验,来验证上述结论,根据实验目的可确定该实验的自变量为放射性同位素标记的亲核蛋白的部位,观察指标为细胞核中是否有放射性。实验思路如下:用放射性同位素标记该亲核蛋白,将经过标记的该亲核蛋白整体、单独的头部、单独的尾部分别注入三组受体细胞的细胞质中,一段时间后检测受体细胞中细胞核的放射性。若注入亲核蛋白整体和单独尾部的受体细胞中细胞核有放射性,而注入单独头部的受体细胞中细胞核没有放射性,则可证明上述结论。
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