2027届高考生物人教版一轮复习导学案：细胞膜与细胞核

该高中生物学高考复习学案系统梳理了细胞膜与细胞核核心考点，涵盖细胞膜的结构功能、成分探索及细胞核的结构功能、实验验证，通过问题链和任务驱动引导学生自主构建知识网络，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于诊断性自测和情境化探究设计，如基础自测题覆盖易错点，情境探究中酶解法证明膜成分实验培养科学思维与探究实践素养。每个模块配有归纳总结和真题演练，帮助学生自主诊断提升，教师可通过学情精准指导，实现因材施教。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：细胞膜与细胞核 课标要求　1.概述细胞都由质膜包裹，质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。 考点一　细胞膜的结构和功能 1.细胞膜的三大功能 （1）将细胞与外界环境分隔开：保障了细胞内部环境的相对稳定。 （2）控制物质进出细胞 特点 解读 普遍性 ①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞； ②细胞不需要的物质不容易进入细胞； ③抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外； ④细胞产生的废物被排到细胞外 相对性 对细胞有害的物质有可能进入细胞 （3）进行细胞间的信息交流 ①化学物质传递（如激素、神经递质）； ②通道传递（如胞间连丝）； 提醒　①植物细胞“系统的边界”也是细胞膜。②高等植物细胞的胞间连丝具有细胞间信息交流和物质运输等功能。 ③接触传递（如精卵结合、靶细胞与细胞毒性T细胞接触）。 2.细胞膜的成分和结构 （1）连线细胞膜成分和结构的探索 教材边角 （1）（必修1 P42“思考·讨论”）磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子，磷酸“头部”是亲水的，两个脂肪酸一端为疏水的“尾部”。 （2）（必修1 P43“图3­4”）人鼠细胞融合实验采用荧光标记法，而非放射性同位素标记法。 （2）细胞膜的成分 （3）细胞膜的流动镶嵌模型 ①基本内容 ②归纳细胞膜的结构特点和功能特性 教材边角 （必修1 P46“拓展应用”）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。由于脂质体是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。 基础自测 （1）（2024·湖南卷）胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性。（√） （2）（2024·安徽卷）变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与。（×） （3）（2023·浙江6月选考）囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。（×） （4）（经典高考题）细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。（×） （5）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。（×） （6）（经典高考题）细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。（√） （7）（必修1 P41“正文”）在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。（×） 情境探究 糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，严重危害人体健康。胰岛B细胞合成、分泌的胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素，如图1为胰岛素作用机理示意图，葡萄糖转运蛋白GLUT4是位于细胞膜上的葡萄糖载体。如图2是细胞间的三种信息交流方式。请结合图示，思考回答下列问题： （1）图1中体现出细胞膜有哪些功能？ 提示：将细胞与外界环境分隔开；进行细胞间的信息交流；控制物质进出细胞。 （2）图2中能表示肝脏细胞接受胰岛素方式的是________（填字母），细胞间的信息交流是否必须需要细胞膜上的受体？请举例说明。 提示：A　不一定，如图C中通过胞间连丝进行的细胞间信息交流不需要细胞膜上的受体（某些激素的受体位于细胞内）。 （3）若用酶解法证明人体成熟红细胞膜中含有蛋白质和磷脂，请写出实验思路。 提示：取人体成熟红细胞均分为三组，分别置于等量磷脂酶溶液、蛋白酶溶液和生理盐水中，观察细胞膜是否被破坏。 （4）如果将上述图中磷脂分子提取后置于空气—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？请绘出相关示意图。 提示：如图所示 （5）若要证明细胞膜中的磷脂分子为双层，下列材料中： ①胰岛B细胞、②肝细胞、③哺乳动物成熟红细胞，应选择________________________作为实验材料。不选其他选材的原因是______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 请写出简要实验思路：________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案：哺乳动物成熟红细胞　胰岛B细胞和肝细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，各膜中都含有磷脂分子　将哺乳动物成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积，并与红细胞表面积的大小进行比较 1.细胞膜成分的检测方法 2.细胞膜功能的验证实验 （1）染色剂进入实验 （2）色素透出实验 能力进阶 考向1　细胞膜成分、结构的探索实验 1.（2025·广东卷）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 解析：D　化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇，该结论在罗伯特森用电镜观察之前，属于该模型提出的基础，A不符合题意；1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质，该结论在罗伯特森用电镜观察之前，属于该模型提出的基础，B不符合题意；1959年，罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，结合其他科学家的工作，提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型，C不符合题意；1970年，科学家将小鼠细胞和人细胞融合，通过荧光标记证明了细胞膜具有流动性，该结论在罗伯特森用电镜观察之后，不属于该模型提出的基础，D符合题意。 2.（2026·江苏南京模拟）以玉米籽粒为实验材料进行“验证活细胞吸收物质的选择性”活动。下列叙述错误的是（　　） A.实验前将玉米籽粒放在适宜的温水中浸泡适当时间 B.先用红墨水染色玉米籽粒，然后纵切并观察其颜色变化 C.未煮熟的玉米胚比煮熟过的染色浅，说明活细胞吸收物质具有选择性 D.若煮过的玉米胚乳与未煮过的均被染成红色，说明胚乳细胞是死细胞 解析：B　实验前将玉米籽粒放在适宜的温水中浸泡适当时间，可增强种子的呼吸作用，使实验结果更清楚，A正确；应先纵切玉米籽粒，再用红墨水染色，然后观察其颜色变化，B错误；未煮熟的玉米胚细胞是活细胞，其细胞膜具有选择透过性，煮熟过的玉米胚细胞失去活性，其细胞膜失去选择透过性，如果未煮熟的玉米胚比煮熟过的染色浅，说明活细胞吸收物质具有选择性，C正确；煮过的和没有煮过的玉米胚乳细胞都被染成了红色，说明胚乳细胞都已死亡，丧失了吸收物质的选择性，D正确。 考向2　细胞膜的物质组成结构 3.细胞膜上的蛋白质种类多样，参与生物体内的多种生理过程。下列叙述错误的是（　　） A.细胞膜上的受体蛋白与信号分子的结合具有特异性 B.细胞膜上的通道蛋白与运输物质结合后可完成多次运输 C.细菌细胞膜上与有氧呼吸有关的酶可行使线粒体内酶的功能 D.细胞膜上某些蛋白质与糖类结合后可参与细胞间的信息交流 解析：B　细胞膜上的受体蛋白与信号分子的结合具有特异性，因而使得信号分子只能作用于靶细胞、靶器官，A正确；细胞膜上的载体蛋白与运输物质结合后可完成多次运输，通道蛋白与被转运的物质不发生结合，B错误；细菌细胞膜上与有氧呼吸有关的酶可行使线粒体内酶的功能，因而有些细菌是好氧菌，C正确；细胞膜上某些蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，可参与细胞间的信息交流，D正确。 4.（2026·四川成都月考）在提出细胞膜的流动镶嵌模型后，科学家又提出了脂筏模型（见下图）。该模型认为胆固醇、鞘磷脂等富集在一个区域形成脂筏，漂浮在磷脂双分子层上的脂筏载着多种膜蛋白。下列关于细胞膜的流动镶嵌模型和脂筏模型的叙述，错误的是（　　） A.两种模型均认为膜的基本支架是磷脂双分子层 B.两种模型均认为膜上蛋白质的分布具有不对称性 C.糖脂和糖蛋白中的糖类分子可参与细胞表面的识别 D.细胞膜脂筏模型中的脂筏和蛋白质都不具有流动性 解析：D　流动镶嵌模型和脂筏模型都认同细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，这是细胞膜结构的基本特征，A正确；两种模型都认为膜上蛋白质在磷脂双分子层中的分布是不均匀、不对称的，B正确；糖脂和糖蛋白中的糖类分子位于细胞膜外表面，可作为识别信号，参与细胞表面的识别，C 正确；细胞膜具有流动性，流动镶嵌模型强调了膜的流动性，脂筏模型中的脂筏和蛋白质同样具有流动性，D错误。 归纳总结 五种常考的膜蛋白及其功能 考点二　细胞核的结构和功能 1.功能 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 2.功能探究 （1）黑白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。证明细胞核是遗传的控制中心。 （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。证明细胞核是代谢的控制中心。 （3）变形虫切割实验 ①实验过程 ②实验结论：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。证明细胞核是代谢的控制中心。 （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。证明细胞核是遗传的控制中心。 提醒　①并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。有的真核细胞有多个细胞核，如骨骼肌细胞、双小核草履虫等。②细胞核并非细胞代谢的中心，细胞核是细胞代谢的控制中心，是DNA复制和转录的主要场所。细胞代谢的中心是细胞质。 3.细胞核的结构 4.尝试制作真核细胞的三维结构模型 （1）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的描述。 （2）模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。 基础自测 （1）（2023·山东卷）原核细胞无核仁，不能合成rRNA。（×） （2）（2023·湖南卷）核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。（√） （3）（经典高考题）颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。（×） （4）（经典高考题）细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。（×） （5）细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。（×） （6）（必修1 P54～55“思考·讨论”）伞藻嫁接与伞藻核移植实验结果说明细胞的分裂和分化是由细胞核控制的。（×） 能力进阶 考向1　探究细胞核功能的实验分析 1.（2025·山东济南二模）为探究伞藻的伞帽形状是否是由假根中的细胞核决定的，科学家利用菊花形帽伞藻和伞形帽伞藻分别进行了嫁接实验和核移植实验。下列有关实验操作与结果的叙述，错误的是（　　） A.伞藻的嫁接实验结果说明细胞核是决定伞帽形态的唯一结构 B.核移植实验中，若细胞核去除后过长时间未接入新核，可能会导致伞藻死亡 C.核移植实验的操作可以有效避免假根中细胞质对实验结果的影响 D.核移植实验的自变量是细胞核的来源，因变量是新长出的伞帽的形状 解析：A　伞藻的嫁接实验结果说明伞帽形态由假根决定，不能说明伞帽形态由细胞核决定，A错误；细胞核控制细胞代谢，移除后长时间未接入新核会导致伞藻死亡，B正确；核移植实验通过彻底移除原有细胞核并替换为新核，能有效减少假根中残留细胞质的干扰，C正确；伞藻核移植实验是为了研究细胞核对细胞的遗传和代谢过程的控制作用，实验的自变量是核移植时细胞核的来源，因变量是核移植后新长出的伞帽的形状，D正确。 考向2　考查细胞核的结构与功能 2.（2026·贵州黔东南模拟）细胞核是真核细胞内的重要结构，下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是（　　） A.细胞核是遗传信息复制和RNA合成的唯一场所 B.细胞核遗传物质可通过控制酶的合成调控细胞代谢 C.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成无关 D.细胞核内的DNA可以进入细胞质指导蛋白质的合成 解析：B　遗传信息复制和RNA合成可以发生在真核细胞的线粒体和叶绿体，A错误；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞核遗传物质可以通过控制酶的合成从而控制细胞代谢，B正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，C错误；细胞核内的 DNA 不能从细胞核内出来，D错误。 3.核仁组织区（NOR）是染色体上含有rRNA基因的一段区域。核仁由NOR、颗粒成分和NOR中的基因转录形成的细丝成分三部分构成。通常认为，颗粒成分是核糖体亚基的前身，由细丝成分逐渐转变而成。下列说法正确的是（　　） A.细胞中核糖体的形成都与NOR有关 B.核仁由DNA、RNA和蛋白质组成 C.细丝成分的形成需要DNA聚合酶的参与 D.已分化的细胞内NOR中的基因不转录 解析：B　细胞中核糖体的形成不一定都与细胞中的核仁组织区（NOR）有关，如原核细胞没有核仁，但有核糖体，A错误；核仁组织区（NOR）是染色体上含有rRNA基因（DNA）的一段区域，颗粒成分是核糖体亚基的前身，其主要成分是RNA和蛋白质，核仁由NOR、颗粒成分和NOR中的基因转录形成的细丝成分（RNA）三部分构成，故核仁由DNA、RNA和蛋白质组成，B正确；NOR中的基因转录形成的细丝成分为RNA，需要RNA聚合酶的参与，C错误；已分化的细胞仍会合成蛋白质，需要核糖体参与并发挥功能，而颗粒成分是核糖体亚基的前身，由细丝成分逐渐转变而成，细丝成分是由NOR中的基因转录形成的，D错误。 易错提醒 1.并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 2.核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成以及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体（染色质）上。 3.核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关。如代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞，其核孔数量多，核仁较大。 4.在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁，而不是染色体。 课堂训练 1.（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。 　 生物膜 膜主　　　 要成分 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 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 解析：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；糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，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.（2022·河北卷）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 解析：C　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；膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层中，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白，可参与细胞间的信息交流，D正确。 3.（2023·江苏卷）植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活 解析：D　①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，植物细胞是真核细胞，①染色质只存在于细胞核中，A正确；②表示磷脂双分子层，核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的，所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似，B正确；③表示细胞壁，其主要成分为纤维素和果胶，也含有多种蛋白质，C正确；有些植物细胞没有细胞核，如成熟的筛管细胞，所以植物细胞不是必须具备①、②和③才能存活，D错误。 创新情境 胆固醇与细胞膜的流动性 低密度脂蛋白（LDL）是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒，在血液中含量长期过高易引起动脉硬化，因此被称为“坏胆固醇”。图1为LDL在细胞内代谢示意图，图2为不同温度下胆固醇对人工脂双层膜微粘度（与流动性呈负相关）影响的曲线。 角度1　考查基础知识迁移应用 （1）已知LDL表面覆盖有单层磷脂分子，磷脂的尾部朝向________（填“内侧”“外侧”或“均有可能”），原因是_________________________________ ____________________________________________________________________。 （2）细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，通过________过程将LDL摄入细胞，该过程体现了细胞膜____________________________的功能。 角度2　考查图示信息的转化分析 （3）LDL受体和溶酶体内的水解酶均为蛋白质，请从蛋白质结构的角度分析两者功能不同的原因：______________________________；这两种蛋白质的加工均需要高尔基体的参与，高尔基体的功能是_____________________________________ ____________________________________________________________________。 （4）胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，据图分析胆固醇对膜流动性的作用：____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案：（ （1）内侧　LDL内部为胆固醇，与磷脂分子疏水性的尾部紧密结合　（2）胞吞　控制物质进出细胞　（3）两者氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同　对来自内质网的蛋白质进行分类、加工和包装　（4）在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性（或胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态） 解析：（1）磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。由题意可知，LDL颗粒是单层膜结构，由于处于水环境，所以磷脂分子头部朝外，尾部朝向内侧。（2）由图可知，当细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，细胞膜内陷形成囊泡，即通过胞吞摄入细胞。该过程中，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。（3）LDL受体和溶酶体内的水解酶均为蛋白质，但构成两种蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同，肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，导致它们的功能不同。高尔基体的功能是能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。（4）分析题图可知，人工膜的微粘度随温度的升高而逐渐降低，即其流动性逐渐升高；含胆固醇的人工膜的流动性增加幅度小于不含胆固醇的人工膜，说明在温度较高时胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $