2027届高三生物一轮复习课件第六讲 细胞膜与细胞核的结构和功能

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞膜与细胞核”核心考点，依据课标要求梳理了细胞膜结构功能、细胞核控制代谢遗传两大考查模块，通过分析近五年高考真题明确“流动镶嵌模型”“细胞核功能实验”等高频考点占比，归纳出结构辨析、实验分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“实验探究+模型构建+素养提升”的复习策略，如以“人鼠细胞融合实验”为例，指导学生运用科学思维分析实验设计与结论推导，结合“伞藻核移植实验”培养探究实践能力。特设“易错点警示”（如核孔功能辨析）和“答题模板”（实验结论表述），助力学生高效突破考点，教师可据此优化复习路径，提升备考效率。

课标要求 1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。 2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 3.活动:尝试制作真核细胞的三维结构模型。 第6讲 细胞膜与细胞核的结构和功能 回顾：细胞的基本结构 细胞膜（质膜） 细胞质基质 细胞器 细胞骨架 p50 细胞壁 ——系统的边界 ——系统的控制中心 ——系统的代谢中心 基本结构 细胞核（真核细胞） 细胞质 ——植物、原核生物(除支原体)、真菌 动物细胞模式图 植物细胞模式图 大肠杆菌模式图 植物细胞最外层是细胞壁，为什么“系统的边界”还是细胞膜呢？ 细胞壁对要进出细胞的物质没有选择性即全透性，它不能保证细胞内部的稳定。 回顾：细胞的基本结构 植物细胞壁的结构和功能 1.植物细胞壁的成分是什么？ 2.细胞壁的特性？ 3.细胞壁的功能？ 4.与细胞壁合成有关的细胞器？ 5.植物细胞壁在有丝分裂什么时期形成？ 纤维素和果胶 全透性，伸缩性小 支持和保护 为什么植物细胞放在清水中不会涨破？ 高尔基体，线粒体 有丝分裂末期 回顾：细胞的基本结构 不同生物细胞壁对比 生物类型 细胞壁成分 作用的酶或物质 植物 纤维素+果胶 真菌 原核生物 (除支原体等) 几丁质(壳多糖) 肽聚糖 纤维素酶 、果胶酶 几丁质酶 溶菌酶、青霉素等 考点1：细胞膜的结构与功能 回顾：细胞膜的功能 1.将细胞与外界分隔开 2.控制物质进出细胞 有什么意义？ 细胞膜是“系统边界”，保障了细胞内部环境的相对稳定。 什么样的物质可以进入细胞？ 什么样的物质可以出细胞？ 病菌，有害物质可以进入细胞吗？ 控制物质进出细胞可以体现出细胞膜什么样的功能特点？ 物质进出细胞的方式有哪些？ 营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等） 细胞代谢产生的代谢废物（CO2,尿素） 细胞合成分泌的物质（抗体激素） 有可能可以 “相对性” 选择透过性 被动运输、主动运输、胞吞胞吐 考点1：细胞膜的结构与功能 3.进行细胞间的信息交流 (1)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，原理是______________ 活细胞的细胞膜具有选择透过性，能阻止台盼蓝进入细胞 （1）物质传递：细胞分泌化学物质（如激素），通过膜表面的受体传递信息 激素随血液运输至全身，为什么只与靶细胞结合？ 靶细胞 受体：蛋白质 一种受体只能识别一种或者一类物质。 考点1：细胞膜的结构与功能 3.进行细胞间的信息交流 （2）接触传递：相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 精子和卵细胞之间的识别和结合 （3）通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 高等植物细胞之间的胞间连丝： 考点1：细胞膜的结构与功能 3.进行细胞间的信息交流 思考： 1.通道除了具有信息交流的功能，还具有什么功能？ 2.所有细胞间的信息交流都依赖受体吗？ 3.是不是所有信号分子的受体都在细胞膜上？ 物质交换 不，比如通道传递 蛋白质类（大分子）激素受体在靶细胞的细胞膜上 甲状腺激素（小分子）和固醇类激素受体在细胞质或细胞核中 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 ①1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验 现象： 原理： 推论： 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜。 相似相溶。 细胞膜是由脂质组成的。 ②科学家利用哺乳动物成熟的红细胞制备出纯净细胞膜，进行化学分析： 结果： 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 脂溶性物质 水溶性物质 ①无细胞壁→能够吸水涨破，操作简便 ②无细胞核和众多细胞器→可得较纯净的细胞膜 红细胞 渗透作用吸水 涨破 a.理由： b.步骤： 思考：为什么科学家选择哺乳动物的红细胞作为制备细胞膜的材料？ 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 思考关于哺乳动物成熟红细胞的相关问题： 1.哺乳动物成熟的红细胞能分裂吗？ 2.呼吸作用类型？ 3.氧气浓度影响哺乳动物成熟的红细胞吸收无机盐吗？ 4.细胞质中主要的蛋白质是哪种？ 5.含有哪种微量元素？ 6.哺乳动物成熟红细胞的来源？ 7.哺乳动物成熟红细胞的形成过程P130 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 头部亲水 尾部疏水 磷脂分子示意图 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂的结构 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 如果将磷脂分子置于空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？ 将磷脂放入盛有水的容器中 细胞内外均为水环境，磷脂分子的分布 水—苯混合溶剂中，磷脂分子的分布 苯 水 水 水 水 空气 脂质体 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 ③1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔，用丙酮从人的红细胞中提取脂质，将其在空气—水界面上铺展成单分子层。 现象： 推论： 测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积应 （“大于”、“等于”或“小于”）胰岛B细胞表面积的2倍。原因是？ 大于 提示　胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子。 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 脂质（50%） 蛋白质（40%） 少量的糖类（2%~10%） 磷脂（主要） 胆固醇（动物细胞膜） 思考：脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？ ——调节膜的流动性，保持膜的稳定性 与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 细胞膜的成分 在细胞膜外侧，与蛋白质结合形成糖蛋白，与脂质结合形成糖脂 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 ①1959年，罗伯特森——静态的统一结构 方法：在电子显微镜下观察细胞膜。 现象： 推论： 内外层暗 中间层亮 细胞膜呈现清晰的暗—亮—暗的三层结构（ 所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是一种静态的统一结构。 变形虫摄取草履虫 酵母菌出芽生殖 如果是静态的，细胞膜的功能将难以实现，细胞的生长、变形虫的运动等现象难以解释。由此推测，细胞膜应该能流动。 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 （1）方法 （2）现象 （3）结论 荧光标记法 开始一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。 在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光均匀分布。 细胞膜具有流动性 细胞融合初期 人鼠杂交细胞 细胞融合 细胞融合 37° 培养40min 人细胞 鼠细胞 红色荧光素标记的蛋白质 绿色荧光素标记的蛋白质 荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法，常用的荧光蛋白有绿色和红色两种颜色。 ②1970年，人-鼠细胞融合实验示意图 聚乙二醇、电融合法和灭活病毒诱导法等 如果降低温度，融合时间会怎么变化？ 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出了一些关于细胞膜的分子结构模型。其中，1972 年，辛格（S. J. Singer）和尼科尔森（G. Nicolson）提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。 考点1：细胞膜的结构与功能 科学方法：提出假说 源于必修1 P44“科学方法”：细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出 的一种假说，再用进一步的____________对已建立的假说进行 。 解释某一生物学问题 观察与实验 修正和补充 一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的流动镶嵌模型 ② ① ③ ④ 磷脂双分子层 镶在磷脂双分子层表面 部分或全部嵌入磷脂双分子层 贯穿于整个磷脂双分子层 细胞膜外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫做糖被，与细胞表面的识别、细胞间信息传递有关。 1.①②③④分别是什么？ 2.在流动镶嵌模型中，细胞膜的基本支架是什么？ 3.蛋白质在膜上的分布是对称的吗？分布的方式是什么？ 4.糖被包含哪些结构？有什么样的功能？ 细胞膜的流动性和选择透过性 项目 结构特性——流动性 功能特性——选择透过性 实例 结构基础 分子和 分子都可以运动 影响 联系 是 的基础 全部脂质 大多蛋白质 流动性 选择透过性 流动性 选择透过性 细胞分裂和融合、胞吞胞吐、 吞噬细胞变形运动和吞噬病菌等 植物对离子的选择性吸收(主动运输、协助扩散) (2)膜上具有转运蛋白 (1)脂双层疏水区：不允许水溶性小分子和离子自由通过 细胞分裂 变形运动→吞噬 物质运输 细胞融合 温度 转运蛋白种类和数量 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的流动镶嵌模型——膜蛋白的功能 ①受体蛋白 与激素、淋巴因子、神经递质等信号分子特异性结合 ⑤通道蛋白 协助扩散 水通道蛋白、 离子通道蛋白等 ④载体蛋白 物质跨膜运输方式中: 协助扩散和主动运输 ③酶蛋白 催化作用：呼吸酶、ATP水解酶等 ②识别蛋白 精卵结合、免疫细胞对抗原的特异性识别等 考点1：细胞膜的结构与功能 细胞膜的流动镶嵌模型——膜蛋白的功能 有些膜蛋白质同时具有2个功能 如钠钾泵： 同时具有运输和催化的功能 考点2：细胞核的结构与功能 思考：1.细胞按结构可分为哪两大类群？两者最主要的区别是什么？ 2.没有细胞核的细胞都是原核细胞吗？ 原核细胞（无核膜包被的细胞核） 真核细胞（有核膜包被的细胞核） 真核细胞 1个核：绝大多数细胞 无核：高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 多个核：如骨骼肌细胞、草履虫 早期有细胞核， 成熟后退化消失 骨骼肌细胞 （多核） 筛管细胞，运输有机物 (无核) 哺乳动物成熟 红细胞(无核) 洋葱表皮细胞 （一个核） 草履虫 (2个核） 考点2：细胞核的结构与功能 细胞核的功能探究实验 1、黑白美西螈的核移植实验 黑色美西螈胚胎细胞 发育成黑色美西螈 白色美西螈卵细胞 重组 细胞 为进一步增强实验说服力，还应增加一组什么实验？ 美西螈的肤色遗传受细胞核控制。 ①结论： ②分析： 考点2：细胞核的结构与功能 1、黑白美西螈的核移植实验 黑色美西螈 卵细胞 发育成白色美西螈 白色美西螈 胚胎细胞 重组 细胞 ③对照 结论： 美西螈的肤色遗传受细胞核控制。 考点2：细胞核的结构与功能 蝾螈的受精卵 无核 分裂 不分裂 开始 分裂 发育 (快) 发育 (慢) 有核 实验结论:蝾螈的　　　　　　　　　受细胞核控制。 实验分析： 细胞分裂、分化 实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身前后 (无核与有核对照) (对无核者重新挤入核) 2、蝾螈受精卵的横缢实验 操作：将有核一边的一个 细胞核挤到无核的一边 考点2：细胞核的结构与功能 变形虫 能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化 正常 取出核 植入细胞核 恢复 生命活动 无核 有核 无核 死亡 实验结论：变形虫的 等生命活动受　　　　控制。  细胞核 实验分析： 实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身前后 生长、再生、对刺激的反应 (无核与有核对照) (核移植） 细胞只有保持 才能进行正常的生命活动。 3、变形虫的切割实验 完整性 考点2：细胞核的结构与功能 3、变形虫的切割实验 去核后的变形虫仍能生活一段时间，原因是 。 思考 已合成的蛋白质仍发挥作用 单独的细胞核不能生存的原因是 。 没有营养物质和能量供应 有核 变形虫 能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化 正常 取出核 植入细胞核 恢复 生命活动 无核 无核 死亡 考点2：细胞核的结构与功能 4.伞藻嫁接与核移植实验 伞形伞藻 菊花形伞藻 帽（伞形） 帽（菊花） 柄 柄 假根 假根 伞藻是单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，其中细胞核位于假根部位。伞藻的伞帽有伞形和菊花形。 伞藻的再生性很强，即伞帽被切除之后，很短时间内就能够生出新的伞帽。 考点2：细胞核的结构与功能 伞藻嫁接实验 提出问题 作出假设 设计实验 实验结果 实验结论 伞帽的形态结构是由伞柄决定还是假根决定的？ ①伞柄决定 ②假根决定 伞帽的形态结构是由假根决定的。 此实验能否得出细胞核决定了伞帽的形状？ 不能，无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。 嫁接实验： 考点2：细胞核的结构与功能 伞藻核移植实验 提出问题 作出假设 设计实验 实验结果 实验结论 伞帽的形态结构是由细胞核决定还是细胞质决定的？ ①细胞质决定 ②细胞核决定 伞帽的形态结构是由细胞核决定的。 核移植实验： 考点2：细胞核的结构与功能 综合以上资料分析，你认为细胞核具有什么功能？ 细胞分裂分化离不开细胞核 细胞核是变形虫生长、应激性的生命活动的控制中心 美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 细胞核控制伞藻的形态结构（伞帽的形状） 美西螈核移植实验 伞藻嫁接核核移植实验 变形虫切割核核核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 (1)细胞核的功能：细胞核控制着细胞 和 ，是细胞的 中心。 代谢 遗传 (2)细胞核是遗传信息库。(P56) 控制 考点2：细胞核的结构与功能 补充实验：大册子P24页 (2)汉麦林的实验如下图，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断，再在近杯处切断(a)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后，不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释合理的是__________________________________ _____________________________________________________________________。 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核；(b)能再生一杯(c)是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息 DNA DNA mRNA 考点2：细胞核的结构与功能 核膜 核孔 核仁 染色质 双层膜，主要由蛋白质和脂质组成 功能：①把核内物质与细胞质分开 ②选择透过性:控制分子较小的物质进出细胞核 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 核膜、核仁在有丝分裂中什么时候消失和重建？ 主要由DNA和蛋白质组成;DNA是遗传信息的载体。 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 选择透过性:控制大分子物质进出细胞核（消耗能量）（如蛋白质、RNA等物质） 思考：1.代谢越旺盛的细胞，核孔的数目和核仁有什么特征？ 2.细胞衰老时，细胞核结构的变化特征？ P123：细胞衰老：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 考点2：细胞核的结构与功能 离子及其他小分子主要通过核膜进出细胞核。 RNA、蛋白质等大分子物质主要通过核孔进出细胞核，穿 层膜。耗能 穿 层膜， 层磷脂分子层； 思考：1.大分子和小分子物质分别如何进出细胞核？ 2.哪些蛋白质经核孔进入细胞核？ 3.核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 4.染色质容易被什么染料染色？ 0 2 4 解旋酶，DNA聚合酶，RNA聚合酶，染色体的组蛋白等 不一定，比如原核生物 碱性染料，比如甲紫 考点2：细胞核的结构与功能 染色质和染色体是 物质在细胞 的两种存在状态。 染色质 染色体 分裂间期，丝状物 分裂期，圆柱状或杆状 高度螺旋化，变短变粗 同一种 不同时期 解开螺旋、恢复细长丝状 6.染色质和染色体是什么关系？ 正在分裂的细胞 考点2：细胞核的结构与功能 7.为什么DNA复制一般发生在分裂间期？为什么分裂期染色质会变为染色体？ 8.遗传信息的主要载体？遗传物质的主要载体？ 9.真核生物的DNA分布在？染色体分布在？ 染色体：有利于细胞分裂使遗传物质均等分配到子细胞。 染色质：有利于遗传信息的复制和表达。 DNA 染色质/染色体 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞核 考点2：细胞核的结构与功能 细胞核是____________，是__________和______的控制中心。 遗传信息库 细胞代谢 遗传 细胞核的功能 遗传 信息库 控制细胞的代谢 作为 控制细胞的遗传 DNA复制 转录翻译 染色质 核仁 核膜 (核孔) 细胞核的结构 染色质中的DNA上储存着遗传信息，随细胞分裂，遗传信息从亲代细胞传给子代细胞。 染色质中的DNA上储存着遗传信息，遗传信息就像细胞生命活动的”蓝图”，细胞依据这个蓝图，进行物质合成、能量转化和信息交流。 考点2：细胞核的结构与功能 教材原文 细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物，是生物与环境长期相互作用的结果。细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 构建模型 人们为了某种 而对认识对象所做的 一种简化的 。 物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。 特定目的 概括性描述 实物或图片 文字或符号 数学形式 （如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、 流动镶嵌模型等） （如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等） （如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等） 1.概念： 2.类型： $