第5讲 细胞膜与细胞核-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义

第5讲细胞膜与细胞核 研析考点·层级突破 考点1必备知识复盘教材夯实 1.激素胞间连丝精卵结合 2.(1)植物细胞的通透性容易穿过细胞膜不容易穿过 细胞膜脂质脂质成分的类型哺乳动物化学分 析磷脂和胆固醇磷脂细胞膜的张力油一水界 面油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会 降低细胞膜可能还附有蛋白质(2)磷脂种类和数 量越多糖类 3.(2)一定的流动性磷脂分子蛋白质分子 教考衔接 1./2.×3.×4.× 素养培优 1.不是。例如性微素是与细胞内受体结合的。 2.人的肝细胞中除细胞膜外，还有细胞器膜等，因此单层 磷脂分子的面积大于细胞表面积的2倍。 3.(1)提取细胞膜结构中的磷脂分子，铺在水面上，测得磷 脂单分子占有面积，与细胞膜面积对比分析。 (2)取A、B两种动物细胞进行融合，分别用红、绿色荧光 染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质，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。 (3)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。 (4)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。 关键能力提升 1.C[据题图分析，图中细胞膜的a侧有糖蛋白，为细胞 膜的外侧，b侧为细胞膜的内侧，即b侧含细胞质基质， A正确：图中磷脂双分子层的疏水端发生了断裂，B正 确；图中未体现细胞膜的运动，不能得出细胞膜具有流 动性的结论，C错误；图中膜蛋白的分布存在不对称性， D正确。] 2.BC[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 分子亲水性的头部朝外，疏水性的尾部朝内，C错误：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。 3.(1)分布嵌合体比例 (2)①蛋白质合成②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) 考点2必备知识复盘教材夯实 1.(1)细胞核(2)细胞分裂、分化(3)细胞核 2.双rRNA DNA和蛋白质同种物质物质交换和 信息交流遗传信息库遗传 教考衔接 1.×2./3.X 素养培优 1.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.“蓝图"”指的是DNA上储存的遗传信息；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.(1)小分子物质可通过核膜进出细胞核，DNA不能通过 核孔进出细胞核，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA 聚合酶等蛋白质可以通过核孔进入细胞核。 (2)体现了核孔具有选择透过性。推测核孔复合体上存 在特异性受体蛋白。 (3)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。 (4)细胞代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量 多，核仁较大。 ·46 参考答案 关键能力提升 1.A[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正确：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.B[后者分裂旺盛是因为遗传物质主要来自幼年实验 鼠的细胞核，而不是全部遗传物质，A错误；根据衰老的 端粒学说，随着分裂次数增多，细胞端粒变短，因此老年 实验鼠的细胞分裂次数多，可能比幼年实验鼠的染色体 端粒短，B正确；根据衰老的自由基学说可知，老年实验 鼠细胞中的自由基增多，细胞核的功能减弱，C错误：上 述实验说明细胞核对细胞分裂的影响比细胞质更大， D错误。 3.(1)细胞核 (2)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 真题考法·素养演练 真题研析 [例]D[双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色，若细胞膜与 双缩脲试剂反应呈紫色，表明细胞膜含有蛋白质，A错 误；固醇类物质能穿过细胞膜，是因为细胞膜的基本支 架是磷脂双分子层，根据“相似相溶”原理，固醇类（脂 质)易通过，不能据此表明细胞膜含有胆固醇，B错误；荧 光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性（结构特，点）， 与信息传递功能无关，C错误；植物细胞能发生质壁分离 和复原，是因为细胞膜允许水分子自由通过，而对蔗糖 等物质的通过具有选择性，这表明细胞膜具有选择透过 性（功能特性），D正确。 真题品悟 1.C[细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构 成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白 质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的 流动性，A正确：糖蛋白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最高，其功能 最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单， D正确。 2.A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。 3.A[肌动蛋白进入核孔需要Cofilin一1介导，因此，肌 动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，A错误；Cofilin一1 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（失去控制物质进出细胞核的能力），染色 质功能异常（染色质上所含的基因可控制细胞代谢）， B、C、D正确。] 第6讲细胞器之间的分工合作 研析考点·层级突破 考点1必备知识复盘教材夯实 1.细胞质基质差速离心法 3.线粒体有氧呼吸叶绿体光合作用能量转换站 内质网合成、加工场所和运输通道高尔基体蛋白 质加工、分类和包装溶酶体多种水解酶细胞器 液泡植物有丝分裂蛋白质 教考衔接 1./2.×3.×4./第一单元走近细胞和组成细胞的分子 第5讲 细胞膜与细胞核 构建体系>素养建模 网络构建素养呈现 知识体系 定内容 核心素养一定能力 脂质蛋白质 糖类 通过对细胞膜和细胞核结构和功能的复习， 核膜 生命 流动 建立起整体观念和细胞结构与功能相适应的 镶嵌 成分 核仁 观念 模型 结构 观点 细胞膜 细胞核 结构 流 特点 染色质！ 功能 功能 性 核孔 科学 通过对细胞膜组成和功能的实验探究，以及 边界 控制物：信息 遗传 代谢、遗传 细胞核功能的实验分析，掌握实验设计的对 作用质进出交流 信息库的控制中心 探究 照原则和荧光标记技术 研析考点>层级突破 透析考点素养培育 考点1 细胞膜的结构和功能 [必备知识·复盘] 续表 教材夯实的 实验 探究细胞膜中 1.细胞膜的功能 目的 对细胞的作用：保障细胞内部环境的 将细胞 利用 的红细胞，通过一定的方 与外界 相对稳定 实 实验 环境分 进化方面的意义：将生命物质与外界 法制备出纯净的细胞膜，进行 隔开 环境分开，产生了原始的细胞，并成 方法 为相对独立的系统 普遍性：①细胞需要的营养物质可进入 实验 组成细胞膜的脂质有 ,其中 细胞：②抗体、激素等物质在细胞内合 细胞膜的三大功能 控制 结论 含量最多 成后，被分泌到细胞外：③细胞产生的 物质 废物被排到细胞外 进出 细胞 相对性：①对细胞有害的物质有可能进 实验 英国学者丹尼利和戴维森研究 入细胞：②有些病毒、病菌等可以侵入 体现了细包细胞，使生物体患病 目的 膜的选择叠过性，竹以细胞膜是“系绕的边界 化学物质传递（如 递质) 进行细胞间 类型 发现细胞的表面张力明显低于 的信息交流 通道传递（如 实 实验 的表面张力（人们已发现 接触传递（如 靶细 三 现象 胞与细胞毒性T细胞接触) 2.细胞膜的成分 (1)细胞膜成分的探索 实验 结论 推测 实验欧文顿用500多种化学物质对 方法 进行了上万次的研究 (2)细胞膜成分组成 脂质：主要是 动物细胞膜还有胆固醇 验实验 溶于脂质的物质 ;不溶 蛋白质：与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜， 现象 于脂质的物质 成分分析 蛋白质的 越多 植物细胞膜没有 实验 (少量)：主要在细胞膜外侧，与蛋白质（脂质）结合 推测细胞膜是由 组成的 结论 形成糖蛋白（糖脂），是判断细胞膜内，外的依据 21· 高考总复习生物学 3.流动镶嵌模型的基本内容 (2)鉴定细胞膜流动性的实验思路是怎 (1)结构模型 样的？ !与细胞膜上的蛋白质和脂质结合的 糖蛋白 糖类分子称为糖被，与细胞表面的识 别、细胞间的信息传递等功能有关 糖脂 (3)如何探究细胞膜的识别作用？ 磷脂双分子层； 磷脂分子疏水 磷脂分子 “尾”相接，位于 膜中央，构成 蛋白质分子：承担膜的主要功能 膜的基本支架 0镶在磷脂分于层表面 不对称分布→目部分我全部嵌入磷脂双分子层 (4)探究细胞膜控制物质进出细胞的实验思 ⑥贯穿整个磷脂双分子层 路是什么？ (2)结构特点 内容 具有 原因 构成膜的 和 大都是可 结构 以运动的 特点 实例质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细 [关键能力·提升] 胞的吞噬作用等 影响 ◆[提升点1]通过细胞膜的结构及其成分 因素 温度：一定范围内，温度升高，膜流动加快 考查信息提取能力 教考衔接 1.通过冷冻技术，细胞膜通常从某个部位断裂 1.将台盼蓝注射到家兔血液中，发现脑和骨骼 分开，结构如图所示。据图分析不可以推出 肌未被染色，是因为细胞膜能控制物质 的结论是 进出。 (2024·贵州卷，15B)( )》 2.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透 过性。(2023·浙江6月选考，6C)() 3.构成细胞膜的蛋白质分子是运动的，磷脂分 b侧 子是静止的。 () 4.细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质 A.图中b侧含细胞质基质 分子共同形成的。 ( ) B磷脂双分子层疏水端断裂 素养培优凸 C.细胞膜具有一定的流动性 D.膜蛋白的分布存在不对称性 1.（必修1P41“图3一2左上图信息”)是否所 2.（不定项)驱动的分子转 有激素均与靶细胞的细胞膜表面受体结合？ 子可与特定的细胞膜识 别，经紫外光激活后，以 光君 每秒200万~300万转 2.(必修1P42“思考·讨论”)将人肝细胞中的 磷脂全部提取并铺成单层分子，其面积大于 的转速进行旋转，改变细胞膜中磷脂分子的 肝细胞表面积的2倍，请解释原因。 排列而完成钻孔，如图所示。下列有关说法 错误的是 () A.分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞 3.(情景探究)为了研究细胞膜的结构和功能， 膜上的糖蛋白 某科研小组进行了多方面的实验。以下是 B.细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细 关于实验的几个问题，请尝试解答。 胞膜具有选择透过性 (1)鉴定细胞膜磷脂双分子层的实验思路是 C.细胞膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的 什么？ 亲水性无关 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 ·22· 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 ◆[提升点2]通过细胞融合考查获取信息 家100 能力和综合应用能力 50 3.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。 0 10254012037℃下培养时间/min (1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。将 (2)科学家据此提出两种假说解释嵌合体的 连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定 形成。 条件下培养，抗体与融合细胞的膜蛋白（抗 假说一：融合细胞合成了新的膜蛋白； 原)特异性结合，其目的是标记膜蛋白，以便 假说二：原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。 于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞 ①使用 抑制剂和ATP合 表面荧光的颜色和 ,开始时，鼠的细 成抑制剂分别处理融合细胞，均对嵌合体形 胞为绿色，人的细胞为红色，两种颜色不混 成没有显著影响，这个结果否定了假说一。 合；一段时间后，可观察到红绿荧光交替分 ②在15℃、20℃和26℃的培养温度下重 布的“嵌合体”。统计 ,结果如 复上述实验，这些实验的结果为 图所示。 ,为假说二提供了证据支持。 考点2 细胞核的结构与功能 [必备知识·复盘] (4)伞藻嫁接与核移植实验 教材夯实 ①伞藻嫁接实验过程：相互对照。 1.细胞核的功能探究 伞形帽图 3菊花形帽 伞柄 一伞柄 (1)黑白美西螈核移植实验 细胞核 细胞核 ① 未设置对照 假根 ② 假根 黑色美 原苑 。取核 实验 ● 核移植⊙发 过程 白色美 去核，● 重组 色美西 西螈卵⊙ 细胞 +0 ②伞藻核移植实验过程：自身对照。 细胞 实验 3 结论 美西螈皮肤颜色的遗传受 控制 (2)蝾螈受精卵横缢实验 既有相互对照（无核与有核对照），又有自身对照（无核一半 重新挤入细胞核) ③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核 实验 有核一半一分裂发 正常胚胎 控制的。 横 过程 卵缢 无核 停止挤入、分发正常 2.细胞核的结构与功能 半 分裂细胞核裂育胚胎 小分子物质可通过核膜进出细胞祛 原核细包除外： 实验 核膜：_层膜，把核内物质与细胞质分开 结论 蝾螈的 受细胞核控制 核仁：与 的合成以及核糖体的形成有关 主要组成成分 (3)变形虫切割实验 染色质功能：其中的DNA是遗传物质 既有相互对照（无核与有核对照），又有自身对照（进行核移植） 与染色体的关系： 在细胞 不同时期的两种存在状态 有核 生长、分裂去生命核生命 →摄食、对刺激 实验 变切 一半 按活 移活动 核孔：实现核质之间的 有反应 过程 失植恢复 ·→NA和晷白质出入细包核穿过o层膜 虫 无核不能摄食、不生长、不分裂 细胞核是 一半对刺激无反应 能 实验 变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应 细胞核是细胞代谢和的控制中心 结论 等生命活动受 控制 不是细包代射的中心，细包代射的中心是细包质 ·23· 高考总复习生物学 教考衔接 (3)真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成 1.根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在 将不能正常进行的原因是 分裂末期重建。 (2024·安徽卷，1C)( 2.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与 (4)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之 核糖体的形成有关。 间有什么关系？ (2023·湖南卷，2B)( ) 3.细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔 输出。 ( [关键能力·提升] 素养培优当 1.（必修1P4“资料4”)伞藻与衣藻、黑藻、颤 ◆[提升点1]通过细胞核的结构与功能考 蓝细菌在生物分类上有什么不同？ 查思维判断能力 1.如图为某细胞的部分 核孔 结构示意图，当RNA 因A基因t 核膜 2.(必修1P6“旁栏思考”)“蓝图”指的是什 经过核孔运出细胞核 DNA RNA 么？为什么同一个体的不同细胞都一样？ 时，需要核孔蛋白协 RNA 从分子水平上解释细胞多样性的原因。 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 3.(情景探究)细胞核是细胞代谢和遗传的控 制中心，其功能的实现离不开细胞核的结 B.2与核膜直接相连，其上附着有与分泌蛋 构。细胞核中的核孔结构复杂，至少由50 白合成有关的核糖体 种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外 C.RNA通过核孔的运输特点与主动运输 物质转运的通道。核孔复合体具有双功能 有相似之处 和双向性，双功能表现在两种运输方式，即 D.基因A表达过程中需要的RNA聚合酶 被动运输（离子和水分子等小分子物质）与 通过核孔从细胞质运入细胞核 主动运输（大分子物质）；双向性表现在既介 ◆[提升点2]通过细胞核相关实验考查科 导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出 学探究能力和综合应用能力 核运输。 2.研究人员将幼年实验鼠的体细胞去核后与 (1)核膜、核孔都有选择性，试举例说明： 老年实验鼠的体细胞核融合，将老年实验鼠 的体细胞去核后与幼年实验鼠的体细胞核 融合，分别进行体外培养。结果发现前者不 分裂而后者分裂旺盛。下列叙述正确的是 () (2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的 mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经 A.后者分裂旺盛是因为遗传物质全部来自 加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了 幼年实验鼠 核孔具有什么特点？核孔复合体能够识别 B.老年实验鼠的染色体端粒可能比幼年实 相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在 验鼠的短 什么结构？ C.老年实验鼠细胞中的自由基减少，细胞 核的功能减弱 D.实验说明细胞质对细胞分裂的影响比细 胞核大 ·24 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 3.科学家用黑白两种美 黑美西螈 白美西螈 以运用反证法进行证明，其反证过程是 (●) 西螈（一种两栖动物）胚胎 (o) 卵细 。 该反证实验与前实验 做实验，实验过程如 取核 去核 形成了 (填“空白”“自身”“相互”或 图所示。 核移植 “条件”)对照。 (1)由该实验结果可 ⊙ (3)在该对照实验中自变量是 得出的初步结论是： 黑美西螈 ,无关 美西螈的肤色是由 控制的。 变量是 (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 (至少写2项)。 真题考法>素养演练 感悟高考素养提升 A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成 [真题研析]—浸润素养 分，二者的运动构成膜的流动性 [例](2025·天津卷)关于细胞膜组成与功 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 能的探究，推论正确的是 C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之 A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色，表明 间具有膜融合现象 细胞膜含有糖类 D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功 B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞 能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最 膜，表明细胞膜含有胆固醇 简单 C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分 2.(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() 散开，表明细胞膜具有信息传递功能 A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 D.植物细胞能发生质壁分离和复原，表明 B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 细胞膜具有选择透过性 C.糖脂可以参与细胞表面识别 [关键信息点] D.磷脂是构成细胞膜的重要成分 [考向2]细胞核的结构和功能 ① 细胞膜组成与功能的探究 3.(2022·海南卷)肌动蛋白是细胞骨架的主 植物细胞能发生质壁分离和复原体 要成分之一。研究表明，Cofilin一1是一种 ② 现了细胞膜的流动性 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一1缺失可导致肌动 [真题品悟] 厚积素养 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 [考向1]细胞膜的结构和功能 误的是 () 1.(2023·海南高考)不同细胞的几种生物膜 A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 主要成分的相对含量见表。 B.编码Cofilin一1的基因不表达可导致细 胞核变形 生物膜 红细胞神经鞘细高尔基内质线粒体 C.Cofilin一1缺失可导致细胞核失去控制 膜主要成分 质膜 胞质膜 体膜 网膜 内膜 物质进出细胞核的能力 蛋白质(%) 49 18 64 :62 78 D.Cofilin一1缺失会影响细胞核控制细胞 脂质(%) 43 79 26 28 22 代谢的能力 糖类(%) 3 10 10 少 C温馨提 学习至此，请完成配套训练 课时冲关5 下列有关叙述错误的是 ·25