微专题4 细胞膜与细胞核及其相关的实验探究-【高考领航】2027年高考生物一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦细胞膜与细胞核的结构功能及实验探究，以题串联经典实验与核心概念，强化结构与功能观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |细胞膜结构与功能|1-6题|概念辨析、实验分析|从成分探索（磷脂/蛋白质）到结构模型（罗伯特森模型→流动镶嵌模型），再到功能（信息传递/物质运输/膜蛋白作用）| |细胞核结构与功能|7-8题|识图判断、实验推理|从结构（核膜/染色质/核孔）到功能（遗传控制中心），通过伞藻实验验证核质关系| |实验探究|第9题|综合应用|结合荧光漂白、脂质体介导等实验，体现探究实践，强化膜流动性等核心原理|

微专题4　细胞膜与细胞核及其相关的实验探究 1．(2025·广东卷，3)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(　　) A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 2．下列过程不能体现细胞之间通过细胞膜上的受体进行信息传递的是(　　) A．HIV侵入人体后，攻击宿主细胞并在其内寄生生活 B．同物种的精子与卵细胞能相互识别，完成受精作用 C．下丘脑分泌激素调节垂体的分泌活动 D．正常人体处于寒冷环境中，骨骼肌战栗和毛细血管壁收缩 3．(2026·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 4．蛋白质在生物膜行使功能时起关键作用，其种类和数量越多，膜功能越复杂。下列有关膜蛋白a、b、c、d的说法，正确的是(　　) A．膜蛋白a可实现物质的跨膜转运，则其转运过程中一定要消耗能量 B．膜蛋白b可实现ATP的合成或水解，并具有膜蛋白a的功能，其可存在于神经细胞膜、叶绿体内膜上 C．膜蛋白c能识别并结合某些信息分子，故可知其是细胞间信息交流不可缺少的结构 D．膜蛋白d能和抗体特异性结合，则其可能与器官移植时的免疫排斥、血型决定等有关 5．(2026·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、胆固醇等加入到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转移依赖膜的流动性，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 6．膜联蛋白是一类重要的膜修复蛋白，主要引导破损细胞膜的延伸和内卷，促进膜的融合。下列叙述不正确的是(　　) A．组成细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 B．膜联蛋白的合成场所是内质网和高尔基体 C．膜损伤会影响细胞的物质运输和信息传递 D．细胞膜修复对于维持细胞完整性至关重要 7．下列有关细胞核的叙述，正确的是(　　) A．①②主要是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化 B．③是由2层磷脂分子组成的 C．信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核 D．⑤是细胞代谢活动的控制中心 8．(2026·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，实验过程如下图。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 9．(2026·安徽六安模拟)生物膜系统在生命活动中发挥着极其重要的作用，下图为某细胞的部分细胞膜结构示意图， 其中A、B、C、G表示膜上的蛋白质。 (1)某同学判断该细胞最可能为动物细胞，其判断依据是______________ __________________________________________________________。 (2)据图分析，蛋白质 G具有__________功能。如果该细胞为哺乳动物成熟的红细胞，则产生图中ATP的生理过程是__________。 (3)将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是______________(填“鸡的红细胞”“人的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”)。 (4)该细胞膜上某些分子被荧光染料处理后可发出荧光，再用高强度激光照射，被照射区域可被“漂白”，即荧光消失，随后，该“漂白”区域荧光逐渐恢复。被“漂白”区域的荧光强度得以恢复，推测其原因可能是被漂白物质的荧光会自动恢复，也可能是____________________________________________________。 (5)单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体，药物载入脂质体后更容易被送入靶细胞的内部，原因是脂质体与细胞膜_________ _________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题4　细胞膜与细胞核及 其相关的实验探究 1．D　科学家通过化学分析发现细胞膜主要由脂质(如磷脂、胆固醇)和蛋白质组成，这一结论为罗伯特森提出模型提供了物质组成依据，A不符合题意；表面张力实验发现，细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜中含有蛋白质，这一观点被罗伯特森采纳，成为其模型中“蛋白质层”的理论来源，B不符合题意；罗伯特森在电镜下观察到细胞膜的暗—亮—暗三层结构，是其提出模型的直接证据，C不符合题意；细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性，与罗伯特森描述的静态结构相矛盾，且该实验远晚于罗伯特森模型，D符合题意。 2．A　HIV没有细胞结构，因此宿主细胞对病毒的识别过程不能体现细胞间的信息交流，A符合题意；同物种的精子与卵细胞能通过细胞膜表面的受体相互识别，完成受精作用，B不符合题意；下丘脑分泌激素调节垂体的分泌活动是由于激素与垂体细胞表面的受体结合所致，C不符合题意；正常人体处于寒冷环境中，骨骼肌战栗和毛细血管壁收缩，以减少热量散失，维持体温恒定，该过程是通过神经递质与突触后膜上的受体结合来实现细胞间的信息传递的，D不符合题意。 3．D　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向水的一侧、尾部朝内的双层结构，B错误；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。 4．D　膜蛋白a可实现物质的跨膜转运，则膜蛋白a是转运蛋白，可参与协助扩散或主动运输，其中协助扩散不需要消耗能量，A错误；膜蛋白b可实现ATP的合成或水解，并具有膜蛋白a的功能，则其可能是Na＋-K＋泵、ATP合酶，可存在于神经细胞膜、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上，但叶绿体内膜不能合成ATP，B错误；膜蛋白c能识别并结合某些信息分子，则膜蛋白c是受体蛋白，高等植物通过胞间连丝进行细胞间的信息交流，不需要膜蛋白c的参与，C错误；膜蛋白d能和抗体特异性结合，则其可能是细胞表面的HLA或者是红细胞膜表面的凝集原，与器官移植时的免疫排斥、血型决定等有关，D正确。 5．D　经特殊处理而得到带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现DNA转移，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正确；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，转移前去除植物细胞的细胞壁可提高转移效率，B正确；DNA的脂质体小泡可被受体细胞内吞，说明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；脂肪酸“尾”部是疏水的，磷酸“头”部是亲水的，因此脂溶性药物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。 6．B　脂质(磷脂构成生物膜的基本支架，胆固醇是动物细胞膜的重要成分)和蛋白质是组成细胞膜的主要物质，A正确；膜联蛋白是一种蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，B错误；细胞物质运输和信息传递功能的完成，依赖于细胞膜的完整性，一旦膜损伤就会破坏细胞膜的完整性，从而影响细胞的正常功能，C正确；细胞的完整性包括细胞膜、细胞质和细胞核结构的完整，一旦哪一部分出现破损，都会影响整个细胞的完整性，所以，细胞膜修复对于维持细胞完整性至关重要，D正确。 7．A　①②分别表示染色质和染色体，主要是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞分裂前期染色质螺旋化变为染色体，在分裂末期染色体解螺旋变为染色质，即在细胞周期中发生周期性变化，A正确；③是核膜，由两层膜构成，膜的基本支架是磷脂双分子层，因此核膜由4层磷脂分子组成，B错误；④表示核孔，是信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，但脱氧核糖核酸(DNA)不能通过核孔，C错误；⑤表示核仁，与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，D错误。 8．A　伞藻是单细胞藻类，属于真核生物，A错误；上述实验能说明帽状体的形态建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。 9．解析：(1)该生物膜中含有胆固醇可以判断出该细胞最可能为动物细胞。(2)据图分析，蛋白质G具有运输物质和水解ATP的作用，体现出蛋白质的运输和催化功能。若该细胞为哺乳动物成熟的红细胞，不含线粒体，ATP只能通过无氧呼吸产生。(3)生物膜由磷脂双分子层构成基本支架，人的成熟红细胞中没有细胞器和细胞核，提取出来的脂质只有细胞膜中的脂质。故单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。(4)因为生物膜中的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，则被“漂白”区域的荧光强度得以恢复的原因也可能是漂白区域外的分子运动到该区域导致的。 (5)单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体，药物载入脂质体后更容易被送入靶细胞的内部，根据“相似相溶原理”分析原因是脂质体与细胞膜都由双层磷脂分子构成、能够发生融合现象以及二者都具有一定的流动性等。 答案：(1)细胞膜的组成中有胆固醇　(2)运输和催化(答全才给分)　无氧呼吸　(3)人的红细胞　(4)被漂白区域内外分子运动的结果(细胞膜具有流动性)　(5)都由双层磷脂分子构成、都具有流动性、可以发生融合现象等 学科网（北京）股份有限公司 $