第2单元 第4讲 细胞膜与细胞核(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物

该高中生物学讲义围绕细胞膜与细胞核两大高考核心考点，依据课标要求系统整合细胞膜的成分、结构、功能及细胞核的结构与功能，通过科学史探索、实验验证构建知识逻辑体系。教学流程涵盖考点梳理、方法指导、真题训练等环节，助力学生突破难点，体现复习的系统性和针对性。 资料以生命观念和科学思维为引领，创新设计“连一连”科学史梳理、“情境导悟”脂质体实验分析等活动，结合高考真题与教材情境培养探究实践能力。分层设置考向例题与练习，确保高效突破高频考点，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第4讲　细胞膜与细胞核 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隔开，能控制物质进出细胞，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。 考情 分析 细胞膜的成分、 结构和功能 ①2025广东T2　②2024黑吉辽T12　③2024湖南T1　④2024贵州T8、15 ⑤2024浙江T3⑥2023海南T3 细胞核的结 构和功能 ①2023山东T1②2023江苏T2③2022广东T7 考点一　细胞膜的成分、结构和功能 1．对细胞膜成分和结构的探索[连一连] 提示：①—b　②—a　③—d　④—c　⑤—f　⑥—e 2．细胞膜的成分 [易错提醒]　不同种类的细胞，细胞膜的成分及各成分的含量不完全相同，如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中不含胆固醇。 1．(必修 1 P42思考·讨论)磷脂是一种由________________________组成的分子，磷脂的一端为______，两个脂肪酸一端为________________________________________________________________________。 提示：甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物　亲水的头　疏水的尾 3．细胞膜的功能 [易错提醒]　植物细胞“系统的边界”是细胞膜，而不是细胞壁。 4．细胞膜流动性的验证 (1)方法：______________法。 (2)现象：用发不同颜色荧光的染料标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做下图实验。 (3)结论：人、鼠细胞膜上的蛋白质分子最终均匀分布，说明______________。 5．流动镶嵌模型 (1)基本内容 [易错提醒]　糖蛋白一般位于细胞膜的外侧，细胞器膜上和细胞膜内侧不存在，故可用于确定细胞膜的内外侧。 (2)特点 2．(必修 1 P45旁栏思考)细胞膜的膜内部分是疏水的，但水分子仍能跨膜运输的原因为______________________________________。 提示：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，水分子可以通过水通道蛋白来通过细胞膜 [答案自填] 磷脂　胆固醇　种类与数量 蛋白质或脂质　将细胞与外界环境分隔开 内分泌细胞分泌的激素　荧光标记　细胞膜具有流动性　糖蛋白　磷脂双分子层　蛋白质分子　流动性　蛋白质　增强　选择透过性　载体种类、数量 [高考·教材·情境] 1．高考速览 (1)(2024·贵州T15)人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍，可推知细胞膜中的磷脂分子为两层。(　　) (2)(2021·全国乙T2)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。(　　) (3)(2021·福建T1)蓝细菌和菠菜的细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。(　　) (4)(2020·全国ⅡT3)用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白。(　　) (5)细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关。(　　) (6)叶肉细胞的细胞膜含有纤维素。(　　) (7)相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× (6)×　(7)√ 2．(教材思考)结合教材，分析并回答下列问题： (1)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？请说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构吗？请说明理由。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(1)不是。有些小分子如脂溶性信号分子(如性激素)的受体在细胞内部 (2)不是。如高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体 (3)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 3．(情境导悟)脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。 (1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在________________________________________________________________________，两类药物的包裹位置不 相同的原因是_____________________________________。 (2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 该过程利用了膜的___________________________________的特点。 提示：(1)甲处、乙处　脂质体内部是水溶液，能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中；两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中 (2)特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞 (3)脂质体到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合，也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞　流动性 考向1　细胞膜成分、结构的探索 1．(2025·广东选择考)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：选D。在罗伯特森提出“蛋白质—脂质—蛋白质”细胞膜结构模型之前，已经有对细胞膜成分的研究，通过化学分析发现细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，在组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇，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，他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，因为油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质，B不符合题意；1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出了细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，且他把细胞膜描述为静态的统一结构，C不符合题意；1970年的小鼠细胞和人细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性，这是在罗伯特森提出的“蛋白质—脂质—蛋白质”细胞膜结构模型之后，不属于该模型提出的基础，D符合题意。 (1)在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。(必修1 P43 正文) (2)1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，并提出细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。(必修1 P43 正文) (3)荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明，细胞膜具有流动性。(必修1 P43 图3－4) 　 2．(2026·广东广州阶段考)在荧光标记的人、小鼠细胞融合实验中，当两种荧光分布均匀后继续观察，会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的某些部位(成斑现象)。在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物——细胞松弛素，膜蛋白流动性大大增加。下列叙述错误的是(　　) A．降低实验温度，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间可能会延长 B．细胞骨架对维持细胞的形态有重要作用 C．成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性 D．膜蛋白与细胞骨架结合导致流动性增强 解析：选D。温度会影响物质的运动，所以降低实验温度，蛋白质运动的速率可能变慢，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用时间可能会延长，A正确；细胞骨架维持着细胞的形态，B正确；由题干信息可知，成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性，C正确；在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物——细胞松弛素，膜蛋白流动性大大增加，说明膜蛋白与细胞骨架结合导致流动性减弱，D错误。 考向2　细胞膜的结构和功能 3．(2026·湖北黄冈高三调研)下图为细胞膜的部分结构模式图。下列说法错误的是(　　) A．①位于外表面，称为糖被 B．若②是通道蛋白，则物质a通过时不需要与其结合 C．③是载体蛋白，每次转运c时自身构象都会改变 D．b和d通过膜时不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 解析：选A。分析题图可知，①为糖蛋白，由糖类分子与蛋白质结合形成，位于细胞膜的外表面，其中的糖类分子称为糖被，A错误；若②是通道蛋白，则物质a通过时不需要与其结合，B正确；③转运物质时消耗ATP，则其为载体蛋白，载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，C正确；由题图可知，b和d通过膜时不需要转运蛋白的协助，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，D正确。 4．(2026·辽宁鞍山高三检测)膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位，下图是细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是(　　) A．若蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是胰岛素的受体 B．若蛋白B具有物质运输功能，则该蛋白能选择性控制物质进出 C．若蛋白C有催化功能，则其活性的高低受温度、pH等因素的影响 D．蛋白A和蛋白B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性 解析：选D。胰岛素是一种激素，需要与靶细胞表面的受体结合来传递信息，若蛋白A具有信息传递功能，则它有可能是胰岛素的受体，A正确；具有物质运输功能的膜蛋白能够选择性地控制物质进出细胞，这是细胞膜选择透过性的体现，B正确；具有催化功能的蛋白质是酶，酶的活性高低受温度、pH等因素的影响，C正确；磷脂双分子层内部是疏水的，蛋白A和蛋白B的跨膜区段位于磷脂双分子层内部，所以这些区段的氨基酸很可能具有较强的疏水性，D错误。 五种常考的膜蛋白及功能 　 考点二　细胞核的结构和功能 1．细胞核的功能 (1)功能探究 ①黑白美西螈核移植实验 ②蝾螈受精卵横缢实验 ③变形虫切割实验 ④伞藻嫁接与核移植实验 (2)细胞核的功能 [易错提醒]　细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。 2．细胞核的结构 [易错提醒]　核孔主要是对大分子物质的运输具有选择性。 (必修 1 P57科学方法)模型包括__________(如DNA双螺旋结构模型)、__________(如种群的概念)和________(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)等。 提示：物理模型　概念模型　数学模型 3．细胞在生命系统中的地位 [答案自填] 美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制　细胞核　菊花　细胞核　遗传信息库　代谢和遗传 RNA　核糖体　核孔　DNA和蛋白质 生命系统　一个统一的整体　基本单位 代谢和遗传 [高考·教材·情境] 1．高考速览 (1)(2023·湖南T2)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。(　　) (2)(2023·山东T1)原核细胞无核仁，不能合成rRNA。(　　) (3)(2021·河北T2)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(　　) (4)核孔是核与质之间物质运输的通道。(　　) (5)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．(情境导悟)核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质)；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。 (1)举例说出入核运输的蛋白质：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (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(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有____________________(填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在________________________________________。 提示：(1)解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、染色体的组蛋白等 (2)选择透过性　特异性受体蛋白 考向1　细胞核功能的相关实验探究 1．(2026·湖北部分高中协作体高三模拟) 伞藻属是海生的单细胞藻类，可分为“帽”“柄”“足”三部分，下图是伞藻的嫁接实验示意图，下列叙述正确的是(　　) A．两种伞藻的“帽”不同是细胞分化的结果 B．由实验可知，新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关 C．伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的 D．由实验可知，行使遗传物质功能的是细胞核内的染色体 解析：选B。两种伞藻的“帽”不同是因为基因不同，A错误；将地中海伞藻的柄嫁接到细圆齿伞藻的“足”上，新长出的“帽”为细圆齿伞藻的，而将细圆齿伞藻的柄嫁接到地中海伞藻的“足”上，新长出的“帽”为地中海伞藻的，说明新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关，B正确；伞藻中的核是细胞代谢和遗传的控制中心，而多种代谢活动的场所主要是细胞质基质，C错误；伞藻的足中不仅有染色体，还有少量的细胞质，据实验无法确定行使遗传物质功能的是染色体，D错误。 考向2　细胞核的结构和功能 2．(2026·河北高三检测)下列关于细胞核结构与功能的叙述，错误的是(　　) A．核孔具有选择性，不允许DNA进出，保证了核内遗传物质的稳定性 B．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，蛋白质合成旺盛的细胞中核仁体积较大 C．染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，两者的化学组成相同 D．细胞核中的基因均通过控制蛋白质的结构来直接控制细胞的生命活动 解析：选D。细胞核中的基因也可通过控制酶的合成间接调控代谢活动(如白化病)，D错误。 3．完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，下列叙述正确的是(　　) A．如图所示过程可发生在有丝分裂中期 B．细胞的遗传信息主要储存于rDNA中 C．核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所 D．核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出 解析：选D。有丝分裂中期无核膜和核仁，A错误；细胞的遗传信息储存于DNA分子中，而不是主要 储存于核仁中的rDNA中，B错误；据题图可知，核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成场所是细胞质中的核糖体，C错误；据题图分析可知，核糖体亚基的组装部位是细胞核，核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道，核糖体亚基装配完成后由核孔运出，D正确。 (1)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)核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质主要分布于染色体(染色质)上。 (3)核孔的数量和核仁的大小不是固定的。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、蛋白质合成量大的细胞，其核孔数量多，核仁较大。 1．(2024·贵州选择考)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 解析：选C。根据题意可知，肝、淋巴结等器官的染色情况与脑和骨骼肌等器官的染色情况不同，说明毛细血管的通透性在不同器官中有很大差异，A正确；脑和骨骼肌等未被染色，说明其毛细血管通透性小，台盼蓝染液无法通过血管内皮细胞等进入组织液，体现了细胞膜能控制物质进出，B正确；肝、淋巴结等被染成蓝色，可能是台盼蓝染液进入了组织液，不能说明台盼蓝染液进入了细胞，C错误；靶向治疗时，为了使药物顺利到达作用部位，需要考虑药物分子的大小与不同器官毛细血管的通透性，D正确。 2．(2022·河北选择考)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：选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，在此过程中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上的分布是不对称、不均匀的，或镶或嵌或贯穿于磷脂双分子层，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功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。 3．(2022·广东选择考)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(　　) A．细胞核　　　　　　　　 B．细胞质 C．高尔基体 D．细胞膜 解析：选A。mRNA的合成主要发生在细胞核中，由题干可知，拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移，据此可推测HPR1蛋白功能缺失的突变型细胞中mRNA转移受阻，导致mRNA滞留在细胞核中，A符合题意。 4．(2022·浙江6月选考)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是(　　) A．核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 B．核膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换 C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关 D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体 解析：选B。核膜为双层膜，A错误；核膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换，B正确；核仁是细胞核中呈球形或椭球形的结构，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，D错误。 5．(2022·海南选择考)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin­1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。Cofilin­1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．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B．编码Cofilin­1的基因不表达可导致细胞核变形 C．Cofilin­1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D．Cofilin­1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 解析：选A。肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin­1的介导，不能通过核孔自由进出细胞核，A错误；由题意可知，Cofilin­1 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。 学科网（北京）股份有限公司 $