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4 2022年高考生物一轮复习（新高考版2(鲁辽)适用） 第2单元 第4讲 细胞膜和细胞核
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这是一份4 2022年高考生物一轮复习（新高考版2(鲁辽)适用） 第2单元 第4讲 细胞膜和细胞核，共19页。
[目标要求] 1.概述细胞膜的结构和功能。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．细胞膜的功能
2．细胞膜的成分
(1)细胞膜成分的探索
(2)细胞膜成分组成
教材中的隐性知识 源于必修1 P42：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。
3．细胞膜的结构
(1)对细胞膜结构的探索(连线)
教材中的隐性知识 源于必修1 P44“科学方法”：细胞膜结构模型的探索过程，反映了科学方法——提出假说的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
(2)流动镶嵌模型
①基本内容
②特点
教材中的隐性知识 (1)源于必修1 P45“正文小字部分”：细胞膜外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被，其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。
(2)源于必修1 P45“旁栏思考”：虽然细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因为一是水分子极小，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，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。
(3)源于必修1 P46“练习与应用·拓展应用”：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。
4．植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)
(1)在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞( × )
(2)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定( √ )
(3)细胞膜的成分是恒定不变的( × )
(4)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构( × )
(5)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的( √ )
(6)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性( √ )
(1)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？试举例说明：不是，有些小分子物质(如脂溶性的信号分子性激素)的受体在细胞内部。
(2)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高(填“低”或“高”)，请从结构与功能观角度分析原因：功能复杂的膜中，蛋白质的种类和数量多，而线粒体内膜中进行着有氧呼吸的第三阶段。
(3)(源于必修1 P40“问题探讨”)台盼蓝染液不能将活细胞染色，而可以使死细胞染色的原因：活细胞的细胞膜具有选择透过性，细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝染液能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
(4)磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层的原因是磷脂分子的“头部”亲水，尾部疏水，所以在水—空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面。
(5)(源于必修1 P42“思考·讨论”)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺展成单层分子，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？为什么？大大超过2倍，肝细胞具有核膜和多种细胞器膜。
1．细胞膜成分的鉴定方法
2.细胞膜结构特点的鉴定
采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验：
上述实验现象以及相关的其他实验证据可以说明：细胞膜具有流动性。若在上述人—鼠细胞融合的实验中，将温度维持在0 ℃，与37 ℃相比，两种荧光不能均匀分布，或者需要更长的时间才能分布均匀，是因为温度降低影响了蛋白质运动的速度。
3．细胞膜的功能探究
(1)控制物质进出功能的验证
(2)识别功能的验证：将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别作用。
考向一 细胞膜的结构和功能分析
1．下列关于细胞壁和细胞膜的叙述，正确的是( )
A．制备纯净的细胞膜的材料最好选用鸡的红细胞
B．细胞间的信息交流都是通过细胞膜上糖蛋白的识别来完成的
C．载体蛋白是镶在细胞膜内表面或外表面的蛋白质
D．细胞壁不是植物细胞的边界，但是有支持与保护作用
答案 D
解析 常选用哺乳动物成熟的红细胞来制备纯净的细胞膜，鸡的红细胞有细胞核和众多具膜结构的细胞器，A错误；高等植物细胞可以通过胞间连丝完成细胞间的信息交流，不一定需要细胞膜上糖蛋白的识别，B错误；载体蛋白或镶、或嵌、或贯穿于细胞膜，C错误；细胞的边界是细胞膜，细胞壁对植物细胞具有支持与保护作用，D正确。
2．(2018·天津，3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是( )
答案 B
解析 膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质；位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素；位于类囊体薄膜上的酶可以催化ATP的合成；位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。
题后归纳 5种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白：信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体。
(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
(3)具催化作用的酶：如需氧细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
(5)通道蛋白：通过打开或关闭通道控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，Na＋、K＋通道蛋白等。
考向二 与细胞膜有关的实验探究
3．(2021·黑龙江鹤岗模拟)科学家经过研究提出了生物膜的流动镶嵌模型。请分析回答下列问题：
(1)在流动镶嵌模型中，构成生物膜基本支架的是______________，由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的____________________________，由此能较好地解释细胞膜结构的____________性。
(3)通过其他方法测得多种细胞膜的化学成分如下表：
依据表格数据，分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是
________________________________________________________________________，
主要区别是______________________________________________________________。
(4)科学家将哺乳动物细胞膜结构中的磷脂分子提取出来铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为________。
(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是________________________。
答案 (1)磷脂双分子层 蛋白质
(2)蛋白质分子可以运动 流动
(3)组成不同细胞膜的物质种类相同 组成不同细胞膜的物质含量有差别 (4)eq \f(S,2)
(5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性
考点二 细胞核的结构和功能
1．细胞核的功能及功能探究
(1)
(2)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．细胞核的结构
(1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。
(3)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核，既不能生长也不能分裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。
(4)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。
教材中的隐性知识 模型方法
(1)源于必修1 P57“科学方法”：模型分为物理模型(如DNA双螺旋结构模型)、概念模型(如种群的概念)和数学模型(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)。
(2)源于必修1 P57“探究·实践”：在设计并制作细胞模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出( × )
(2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同( √ )
(3)细胞核是细胞的代谢中心( × )
(4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核( × )
(5)蓝细菌无细胞核，也无核糖体( × )
(6)细胞是生物体代谢和遗传的基本单位( √ )
(7)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以要在细胞的最中央( × )
(1)核膜、核孔都有选择性，试举例说明：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)(源于必修1 P56)染色体和染色质的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(3)(源于必修1 P56)真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成将不能正常进行。
考向一 细胞核的结构和功能的辨析
4．(2021·黑龙江牡丹江检测)下列关于细胞核的叙述中错误的是( )
A．哺乳动物成熟红细胞寿命较短与其不含细胞核有关
B．不同细胞中核膜上的核孔数量不同，具体数量与细胞代谢旺盛程度有关
C．核膜在有丝分裂中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质
D．细胞核的核仁与核糖体RNA及核糖体蛋白质的合成有关
答案 D
解析 核仁与核糖体RNA的合成及核糖体的形成有关，但核糖体蛋白质的合成与核仁无关，D错误。
5．如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述中正确的是( )
A．高等植物成熟筛管细胞中的细胞核，控制着该细胞的代谢和遗传
B．①与②相连接，二者共同参与细胞内磷脂的加工和运输
C．③为处于凝固状态的遗传物质，不参与细胞代谢，仅起遗传物质的备份作用
D．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，“控制指令”可通过⑤从细胞核到达细胞质
答案 D
解析 高等植物成熟筛管细胞中无细胞核，A错误；②为核膜，不参与细胞内磷脂的加工，B错误；③为核仁，不是遗传物质，C错误；细胞核内合成的信息分子可通过核孔到达细胞质后，控制细胞的代谢和遗传，D正确。
考向二 细胞核功能的实验探究
6．如图为伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验示意图，该实验结果说明( )
A．生物体形态结构的建成主要与细胞质有关
B．细胞的分裂和分化是由细胞核控制的
C．细胞核是细胞代谢的中心
D．细胞核是细胞遗传的控制中心
答案 D
解析 通过图示可以看出，生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，A错误；伞藻是单细胞生物，不会涉及细胞分化，B错误；细胞核是细胞代谢的控制中心，C错误；该实验说明细胞核是细胞遗传的控制中心，D正确。
7．以动物的受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关分析错误的是(不定项)( )
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．该实验可以证明细胞核的功能
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动
答案 ABC
解析 实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性，A项错误；实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，B项错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独存活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，C项错误，D项正确。
归纳总结 全面理解细胞的“整体性”
1．核心概念
(1)(必修1 P45)细胞膜的外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被，其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
(2)(必修1 P57)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描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式表达。
2．教材结论性语句
(1)(必修1 P40)细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
(2)(必修1 P41)多细胞生物体内各个细胞的协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。
(3)(必修1 P43)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量糖类；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(4)(必修1 P45)细胞膜的结构特点是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
(5)(必修1 P56)染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。
(6)(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(7)(必修1 P56)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。
(8)(必修1 P56)染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(9)(必修1 P56)DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
(10)(必修1 P56)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
1．(2017·全国Ⅰ，1)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于( )
A．血液运输，突触传递
B．淋巴运输，突触传递
C．淋巴运输，胞间连丝传递
D．血液运输，细胞间直接接触
答案 D
解析 细胞间信息交流的方式主要有三种，分别为通过体液运输、细胞间的直接接触及相邻细胞之间通过形成的通道交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞，如哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素，信号由分泌细胞通过血液循环运输传递到靶细胞，进行细胞间的信息交流；精子与卵细胞结合时，两者细胞膜表面直接相互接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，进行细胞间信息交流。
2．(2016·全国Ⅲ，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是( )
A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
答案 C
解析 主动运输可以使离子从低浓度一侧向高浓度一侧运输，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A项错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B项错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，胆固醇属于固醇类物质，固醇与磷脂都属于脂质，D项错误。
3．(2019·全国Ⅲ，2)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是( )
A．细胞中的染色质存在于细胞核中
B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
答案 B
解析 染色质存在于细胞核中，A正确；真核细胞中，转录主要发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，B错误；细胞核中的染色质上含有遗传物质DNA，因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；细胞核中的遗传物质是DNA，其通过DNA复制合成子代DNA，该过程需要消耗能量，D正确。
4．(经典高考题)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( )
A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
答案 C
解析 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，A项正确；细胞衰老的主要特征之一是细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低，B项正确；甘油是脂溶性小分子，其通过细胞膜的方式是自由扩散，C项错误；细胞产生的激素随血液循环到达全身各处，与靶细胞表面的相应受体结合，实现了细胞间的信息传递，D项正确。
5．(经典高考题)下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A．蛋白质是细胞核中染色质的组成成分
B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录
C．小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象
答案 C
解析 核孔是RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，C错误。
课时精炼
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1．将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，将其在空气—水界面上铺展成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是( )
A．人的肝细胞 B．蛙的红细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞 D．大肠杆菌细胞
答案 D
解析 将一个细胞中的所有磷脂提取出来，铺展成单分子层的面积是细胞膜表面积的两倍，说明该细胞中除了细胞膜外，没有其他的膜结构。由于大肠杆菌是原核生物，除细胞膜外，无其他的膜结构，所以磷脂分子的面积是细胞膜表面积的两倍。人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中含有细胞膜、多种细胞器膜以及核膜，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的表面积大于细胞膜表面积的两倍。故选D。
2．下列关于细胞膜控制物质进出这一功能的叙述中，正确的是( )
A．对细胞有害的物质不能进入细胞
B．细胞膜对物质进出的控制作用是相对的
C．细胞内合成的大分子物质不会被排放到细胞外
D．细胞代谢过程中产生的尿素不会排出细胞
答案 B
3．下列关于证明脂质是细胞膜组成成分的实验，不正确的是( )
A．用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏
B．用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解
C．比较细胞膜对脂溶性物质与非脂溶性物质的通透性
D．欧文顿提取了细胞膜并证明了膜是由脂质组成的
答案 D
解析 磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏，A正确；磷脂属于脂质，用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解，B正确；根据相似相溶的原理，脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细胞膜，C正确；欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不同，提出细胞膜是由脂质组成的，但并未将细胞膜从细胞中分离出来，D错误。
4．下列关于细胞的流动镶嵌模型说法正确的是( )
A．罗伯特森利用光学显微镜提出了“亮—暗—亮”的三明治结构是一种静态模型
B．利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜具有流动性
C．细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有流动性
D．欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞，是因为细胞膜上具有大量的磷脂和少量的固醇
答案 C
解析 罗伯特森利用电子显微镜提出了“暗—亮—暗”的三层结构是一种静态模型，A错误；1970年，科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料标记小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子，证明了细胞膜具有流动性，B错误；欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞，是因为细胞膜上具有脂质，但不能确认具体的脂质类型，D错误。
5．(2020·重庆七校联考)如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法正确的是( )
A．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B．处于分裂期的细胞中③可以控制物质出入
C．⑥是大分子出入的通道，具有选择性
D．细菌不具有该图所示结构，但细菌无丝分裂过程中也会出现DNA复制
答案 C
解析 细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心，而不是细胞代谢的中心，A错误；③是核膜，处于分裂期的细胞中没有③，B错误；⑥是核孔，是大分子出入的通道，具有选择性，C正确；细菌不具有该图所示结构，细菌一般进行二分裂，D错误。
6．新型冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，还含有病毒自身的糖蛋白S，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法正确的是( )
A．新型冠状病毒外包膜的成分与肺炎链球菌的荚膜相同
B．新型冠状病毒的糖蛋白S是在其自身核糖体上合成的
C．新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的选择透过性
D．新型冠状病毒的糖蛋白S能够与双缩脲试剂发生紫色反应
答案 D
解析 新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，但与肺炎链球菌的荚膜不同，A错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不含核糖体，B错误；新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的流动性，C错误。
7．(2020·诸暨模拟)汉麦林的实验如下图所示，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( )
①决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核
②决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质
③杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果
④(b)能再生一杯是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案 C
解析 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核，①正确；将(c)中藻杯切掉后，不能再生第二杯(d)，说明(c)中不含合成藻杯形态的遗传信息，决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不是来自细胞质，②错误；本实验没有单独取出细胞核进行实验，观察是否形成杯状藻藻杯，因此该实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果，③错误；决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息最终来自细胞核，细胞核中遗传信息通过转录形成mRNA，进入细胞质中，(b)含有由细胞核中遗传信息通过转录形成的mRNA，因此可以再生一藻杯，④正确。综上所述，正确的是①④。
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8．下列有关动物细胞膜结构和功能的叙述，正确的是( )
A．细胞膜的外表面既有糖蛋白又有糖脂
B．细胞膜的选择透过性与磷脂双分子层无关
C．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
D．细胞膜上的蛋白质大多能够运动
答案 ACD
解析 磷脂双分子层允许脂溶性物质自由通过，但对某些物质具有不透性，所以细胞膜的选择透过性与磷脂双分子层有关，B错误，A、C、D正确。
9．脂质体靶向给药系统是利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位，通过小球膜与细胞膜融合，将药物送入细胞。单层脂分子铺展在水面上时，亲水端与疏水端的排列方式如图所示，搅拌后可形成双层脂分子的球形脂质体。下列叙述正确的是( )
A．利用脂质体运送药物时，脂溶性药物位于c处，水溶性药物位于d处
B．脂质体是单层脂分子经搅拌后形成，说明双层脂分子结构不稳定
C．脂质体加入少量胆固醇后流动性降低，说明胆固醇对细胞膜有害无利
D．在脂质体中加入某蛋白质后，水进入脂质体的速率加快，说明生物膜对水的运输不止自由扩散一种方式
答案 D
解析 利用脂质体运送药物时，脂溶性药物位于d处，水溶性药物位于c处，A错误；脂质体是单层脂分子经搅拌后形成，双层脂分子结构具有稳定性，B错误；脂质体加入少量胆固醇后流动性降低，不能说明胆固醇对细胞膜有害无利，C错误。
10．心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析合理的是( )
A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关
B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C．核孔运输障碍发生的根本原因可能是蛋白质结构异常
D．RNA运出细胞核发挥作用需依赖核孔复合物
答案 ABD
解析 核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多；核孔复合物可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物中蛋白质结构异常，根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合物进入细胞质中发挥作用。
三、非选择题
11．(2020·江西南昌月考)如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：
(1)该结构模型为目前公认的细胞膜模型，名称为____________________________。
(2)图中1表示____________，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有____________。
(3)图中________(填图中字母)侧是细胞膜外侧，判断的理由是____________。
(4)用某种药物处理细胞膜，结果Ca2＋的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于______(填图中数字)。
答案 (1)流动镶嵌模型 (2)磷脂双分子层 流动性 (3)A A侧有糖蛋白，而糖蛋白存在于细胞膜的外侧 (4)3
12．如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)细胞核是由[②]核基质、[ ]_______、[ ]______________和[ ]______等部分构成的。
(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是[ ]__________。
(3)核膜由两层膜组成，其______膜与[ ]________膜相连，从而加强了________与________在生命活动过程中的联系。
(4)细胞核的生理功能是__________________________，是细胞________和________的控制中心，在细胞的各项生命活动中起着______________作用。
(5)在______(填“原核”或“真核”)细胞中，使用________显微镜可以看到此图所表示的结构。
答案 (1)③ 染色质 ④ 核仁 ⑤ 核膜 (2)⑥ 核孔 (3)外 ① 内质网 细胞核 细胞质 (4)细胞的遗传信息库 代谢 遗传 决定性 (5)真核 电子
13．(2020·云南昆明高三模拟)如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答问题：
(1)上述实验所用的方法为______________。
(2)只有在________细胞中才能观察到图中结构。
(3)代谢旺盛的细胞，核膜上________数目多，它们的作用是____________________。
(4)从图中可知，亲核蛋白进入细胞核由其________部决定。
(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。
①实验课题：
________________________________________________________________________。
②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。
③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。
④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
⑤实验步骤：
第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。
第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，________________________。
第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。
⑥实验结果及结论：甲试管中呈现紫色，乙试管中呈现蓝色，说明细胞核核膜中含有蛋白质成分。
答案 (1)同位素标记法 (2)真核 (3)核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 (4)尾 (5)①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分 ⑤向乙试管中滴加2 mL蒸馏水实验一
实验方法
欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的研究
实验现象
溶于脂质的物质容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜
实验结论
推测细胞膜是由脂质组成的
实验二
实验目的
探究细胞膜中脂质成分的类型
实验方法
利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析
实验结论
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
实验三
实验目的
英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力
实验现象
发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力(人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低)
实验结论
推测细胞膜可能还附有蛋白质
细胞膜成分
鉴定试剂(方法)
结果
磷脂
脂溶剂处理
细胞膜被溶解
磷脂酶处理
细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验
脂溶性物质优先通过
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
蛋白酶处理
细胞膜被破坏
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A
位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C
位于类囊体薄膜，催化ATP合成
酶
D
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原
膜的类别
蛋白质/%
脂质(主要是磷脂)/%
糖类/%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
[目标要求] 1.概述细胞膜的结构和功能。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．细胞膜的功能
2．细胞膜的成分
(1)细胞膜成分的探索
(2)细胞膜成分组成
教材中的隐性知识 源于必修1 P42：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。
3．细胞膜的结构
(1)对细胞膜结构的探索(连线)
教材中的隐性知识 源于必修1 P44“科学方法”：细胞膜结构模型的探索过程，反映了科学方法——提出假说的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
(2)流动镶嵌模型
①基本内容
②特点
教材中的隐性知识 (1)源于必修1 P45“正文小字部分”：细胞膜外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被，其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。
(2)源于必修1 P45“旁栏思考”：虽然细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因为一是水分子极小，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，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。
(3)源于必修1 P46“练习与应用·拓展应用”：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。
4．植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)
(1)在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞( × )
(2)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定( √ )
(3)细胞膜的成分是恒定不变的( × )
(4)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构( × )
(5)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的( √ )
(6)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性( √ )
(1)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？试举例说明：不是，有些小分子物质(如脂溶性的信号分子性激素)的受体在细胞内部。
(2)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高(填“低”或“高”)，请从结构与功能观角度分析原因：功能复杂的膜中，蛋白质的种类和数量多，而线粒体内膜中进行着有氧呼吸的第三阶段。
(3)(源于必修1 P40“问题探讨”)台盼蓝染液不能将活细胞染色，而可以使死细胞染色的原因：活细胞的细胞膜具有选择透过性，细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝染液能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
(4)磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层的原因是磷脂分子的“头部”亲水，尾部疏水，所以在水—空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面。
(5)(源于必修1 P42“思考·讨论”)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺展成单层分子，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？为什么？大大超过2倍，肝细胞具有核膜和多种细胞器膜。
1．细胞膜成分的鉴定方法
2.细胞膜结构特点的鉴定
采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验：
上述实验现象以及相关的其他实验证据可以说明：细胞膜具有流动性。若在上述人—鼠细胞融合的实验中，将温度维持在0 ℃，与37 ℃相比，两种荧光不能均匀分布，或者需要更长的时间才能分布均匀，是因为温度降低影响了蛋白质运动的速度。
3．细胞膜的功能探究
(1)控制物质进出功能的验证
(2)识别功能的验证：将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别作用。
考向一 细胞膜的结构和功能分析
1．下列关于细胞壁和细胞膜的叙述，正确的是( )
A．制备纯净的细胞膜的材料最好选用鸡的红细胞
B．细胞间的信息交流都是通过细胞膜上糖蛋白的识别来完成的
C．载体蛋白是镶在细胞膜内表面或外表面的蛋白质
D．细胞壁不是植物细胞的边界，但是有支持与保护作用
答案 D
解析 常选用哺乳动物成熟的红细胞来制备纯净的细胞膜，鸡的红细胞有细胞核和众多具膜结构的细胞器，A错误；高等植物细胞可以通过胞间连丝完成细胞间的信息交流，不一定需要细胞膜上糖蛋白的识别，B错误；载体蛋白或镶、或嵌、或贯穿于细胞膜，C错误；细胞的边界是细胞膜，细胞壁对植物细胞具有支持与保护作用，D正确。
2．(2018·天津，3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是( )
答案 B
解析 膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质；位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素；位于类囊体薄膜上的酶可以催化ATP的合成；位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。
题后归纳 5种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白：信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体。
(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
(3)具催化作用的酶：如需氧细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
(5)通道蛋白：通过打开或关闭通道控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，Na＋、K＋通道蛋白等。
考向二 与细胞膜有关的实验探究
3．(2021·黑龙江鹤岗模拟)科学家经过研究提出了生物膜的流动镶嵌模型。请分析回答下列问题：
(1)在流动镶嵌模型中，构成生物膜基本支架的是______________，由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的____________________________，由此能较好地解释细胞膜结构的____________性。
(3)通过其他方法测得多种细胞膜的化学成分如下表：
依据表格数据，分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是
________________________________________________________________________，
主要区别是______________________________________________________________。
(4)科学家将哺乳动物细胞膜结构中的磷脂分子提取出来铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为________。
(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是________________________。
答案 (1)磷脂双分子层 蛋白质
(2)蛋白质分子可以运动 流动
(3)组成不同细胞膜的物质种类相同 组成不同细胞膜的物质含量有差别 (4)eq \f(S,2)
(5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性
考点二 细胞核的结构和功能
1．细胞核的功能及功能探究
(1)
(2)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．细胞核的结构
(1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。
(3)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核，既不能生长也不能分裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。
(4)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。
教材中的隐性知识 模型方法
(1)源于必修1 P57“科学方法”：模型分为物理模型(如DNA双螺旋结构模型)、概念模型(如种群的概念)和数学模型(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)。
(2)源于必修1 P57“探究·实践”：在设计并制作细胞模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出( × )
(2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同( √ )
(3)细胞核是细胞的代谢中心( × )
(4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核( × )
(5)蓝细菌无细胞核，也无核糖体( × )
(6)细胞是生物体代谢和遗传的基本单位( √ )
(7)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以要在细胞的最中央( × )
(1)核膜、核孔都有选择性，试举例说明：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)(源于必修1 P56)染色体和染色质的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(3)(源于必修1 P56)真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成将不能正常进行。
考向一 细胞核的结构和功能的辨析
4．(2021·黑龙江牡丹江检测)下列关于细胞核的叙述中错误的是( )
A．哺乳动物成熟红细胞寿命较短与其不含细胞核有关
B．不同细胞中核膜上的核孔数量不同，具体数量与细胞代谢旺盛程度有关
C．核膜在有丝分裂中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质
D．细胞核的核仁与核糖体RNA及核糖体蛋白质的合成有关
答案 D
解析 核仁与核糖体RNA的合成及核糖体的形成有关，但核糖体蛋白质的合成与核仁无关，D错误。
5．如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述中正确的是( )
A．高等植物成熟筛管细胞中的细胞核，控制着该细胞的代谢和遗传
B．①与②相连接，二者共同参与细胞内磷脂的加工和运输
C．③为处于凝固状态的遗传物质，不参与细胞代谢，仅起遗传物质的备份作用
D．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，“控制指令”可通过⑤从细胞核到达细胞质
答案 D
解析 高等植物成熟筛管细胞中无细胞核，A错误；②为核膜，不参与细胞内磷脂的加工，B错误；③为核仁，不是遗传物质，C错误；细胞核内合成的信息分子可通过核孔到达细胞质后，控制细胞的代谢和遗传，D正确。
考向二 细胞核功能的实验探究
6．如图为伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验示意图，该实验结果说明( )
A．生物体形态结构的建成主要与细胞质有关
B．细胞的分裂和分化是由细胞核控制的
C．细胞核是细胞代谢的中心
D．细胞核是细胞遗传的控制中心
答案 D
解析 通过图示可以看出，生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，A错误；伞藻是单细胞生物，不会涉及细胞分化，B错误；细胞核是细胞代谢的控制中心，C错误；该实验说明细胞核是细胞遗传的控制中心，D正确。
7．以动物的受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关分析错误的是(不定项)( )
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．该实验可以证明细胞核的功能
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动
答案 ABC
解析 实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性，A项错误；实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，B项错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独存活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，C项错误，D项正确。
归纳总结 全面理解细胞的“整体性”
1．核心概念
(1)(必修1 P45)细胞膜的外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被，其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
(2)(必修1 P57)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描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式表达。
2．教材结论性语句
(1)(必修1 P40)细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
(2)(必修1 P41)多细胞生物体内各个细胞的协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。
(3)(必修1 P43)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量糖类；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(4)(必修1 P45)细胞膜的结构特点是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
(5)(必修1 P56)染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。
(6)(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(7)(必修1 P56)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。
(8)(必修1 P56)染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(9)(必修1 P56)DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
(10)(必修1 P56)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
1．(2017·全国Ⅰ，1)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于( )
A．血液运输，突触传递
B．淋巴运输，突触传递
C．淋巴运输，胞间连丝传递
D．血液运输，细胞间直接接触
答案 D
解析 细胞间信息交流的方式主要有三种，分别为通过体液运输、细胞间的直接接触及相邻细胞之间通过形成的通道交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞，如哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素，信号由分泌细胞通过血液循环运输传递到靶细胞，进行细胞间的信息交流；精子与卵细胞结合时，两者细胞膜表面直接相互接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，进行细胞间信息交流。
2．(2016·全国Ⅲ，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是( )
A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
答案 C
解析 主动运输可以使离子从低浓度一侧向高浓度一侧运输，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A项错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B项错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，胆固醇属于固醇类物质，固醇与磷脂都属于脂质，D项错误。
3．(2019·全国Ⅲ，2)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是( )
A．细胞中的染色质存在于细胞核中
B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
答案 B
解析 染色质存在于细胞核中，A正确；真核细胞中，转录主要发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，B错误；细胞核中的染色质上含有遗传物质DNA，因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；细胞核中的遗传物质是DNA，其通过DNA复制合成子代DNA，该过程需要消耗能量，D正确。
4．(经典高考题)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( )
A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
答案 C
解析 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，A项正确；细胞衰老的主要特征之一是细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低，B项正确；甘油是脂溶性小分子，其通过细胞膜的方式是自由扩散，C项错误；细胞产生的激素随血液循环到达全身各处，与靶细胞表面的相应受体结合，实现了细胞间的信息传递，D项正确。
5．(经典高考题)下列有关细胞核的叙述，错误的是( )
A．蛋白质是细胞核中染色质的组成成分
B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录
C．小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象
答案 C
解析 核孔是RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，C错误。
课时精炼
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1．将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，将其在空气—水界面上铺展成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是( )
A．人的肝细胞 B．蛙的红细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞 D．大肠杆菌细胞
答案 D
解析 将一个细胞中的所有磷脂提取出来，铺展成单分子层的面积是细胞膜表面积的两倍，说明该细胞中除了细胞膜外，没有其他的膜结构。由于大肠杆菌是原核生物，除细胞膜外，无其他的膜结构，所以磷脂分子的面积是细胞膜表面积的两倍。人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中含有细胞膜、多种细胞器膜以及核膜，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的表面积大于细胞膜表面积的两倍。故选D。
2．下列关于细胞膜控制物质进出这一功能的叙述中，正确的是( )
A．对细胞有害的物质不能进入细胞
B．细胞膜对物质进出的控制作用是相对的
C．细胞内合成的大分子物质不会被排放到细胞外
D．细胞代谢过程中产生的尿素不会排出细胞
答案 B
3．下列关于证明脂质是细胞膜组成成分的实验，不正确的是( )
A．用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏
B．用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解
C．比较细胞膜对脂溶性物质与非脂溶性物质的通透性
D．欧文顿提取了细胞膜并证明了膜是由脂质组成的
答案 D
解析 磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏，A正确；磷脂属于脂质，用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解，B正确；根据相似相溶的原理，脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细胞膜，C正确；欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不同，提出细胞膜是由脂质组成的，但并未将细胞膜从细胞中分离出来，D错误。
4．下列关于细胞的流动镶嵌模型说法正确的是( )
A．罗伯特森利用光学显微镜提出了“亮—暗—亮”的三明治结构是一种静态模型
B．利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜具有流动性
C．细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有流动性
D．欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞，是因为细胞膜上具有大量的磷脂和少量的固醇
答案 C
解析 罗伯特森利用电子显微镜提出了“暗—亮—暗”的三层结构是一种静态模型，A错误；1970年，科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料标记小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子，证明了细胞膜具有流动性，B错误；欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞，是因为细胞膜上具有脂质，但不能确认具体的脂质类型，D错误。
5．(2020·重庆七校联考)如图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法正确的是( )
A．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B．处于分裂期的细胞中③可以控制物质出入
C．⑥是大分子出入的通道，具有选择性
D．细菌不具有该图所示结构，但细菌无丝分裂过程中也会出现DNA复制
答案 C
解析 细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心，而不是细胞代谢的中心，A错误；③是核膜，处于分裂期的细胞中没有③，B错误；⑥是核孔，是大分子出入的通道，具有选择性，C正确；细菌不具有该图所示结构，细菌一般进行二分裂，D错误。
6．新型冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，还含有病毒自身的糖蛋白S，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法正确的是( )
A．新型冠状病毒外包膜的成分与肺炎链球菌的荚膜相同
B．新型冠状病毒的糖蛋白S是在其自身核糖体上合成的
C．新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的选择透过性
D．新型冠状病毒的糖蛋白S能够与双缩脲试剂发生紫色反应
答案 D
解析 新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，但与肺炎链球菌的荚膜不同，A错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不含核糖体，B错误；新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的流动性，C错误。
7．(2020·诸暨模拟)汉麦林的实验如下图所示，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( )
①决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核
②决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质
③杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果
④(b)能再生一杯是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案 C
解析 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核，①正确；将(c)中藻杯切掉后，不能再生第二杯(d)，说明(c)中不含合成藻杯形态的遗传信息，决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不是来自细胞质，②错误；本实验没有单独取出细胞核进行实验，观察是否形成杯状藻藻杯，因此该实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果，③错误；决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息最终来自细胞核，细胞核中遗传信息通过转录形成mRNA，进入细胞质中，(b)含有由细胞核中遗传信息通过转录形成的mRNA，因此可以再生一藻杯，④正确。综上所述，正确的是①④。
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8．下列有关动物细胞膜结构和功能的叙述，正确的是( )
A．细胞膜的外表面既有糖蛋白又有糖脂
B．细胞膜的选择透过性与磷脂双分子层无关
C．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
D．细胞膜上的蛋白质大多能够运动
答案 ACD
解析 磷脂双分子层允许脂溶性物质自由通过，但对某些物质具有不透性，所以细胞膜的选择透过性与磷脂双分子层有关，B错误，A、C、D正确。
9．脂质体靶向给药系统是利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位，通过小球膜与细胞膜融合，将药物送入细胞。单层脂分子铺展在水面上时，亲水端与疏水端的排列方式如图所示，搅拌后可形成双层脂分子的球形脂质体。下列叙述正确的是( )
A．利用脂质体运送药物时，脂溶性药物位于c处，水溶性药物位于d处
B．脂质体是单层脂分子经搅拌后形成，说明双层脂分子结构不稳定
C．脂质体加入少量胆固醇后流动性降低，说明胆固醇对细胞膜有害无利
D．在脂质体中加入某蛋白质后，水进入脂质体的速率加快，说明生物膜对水的运输不止自由扩散一种方式
答案 D
解析 利用脂质体运送药物时，脂溶性药物位于d处，水溶性药物位于c处，A错误；脂质体是单层脂分子经搅拌后形成，双层脂分子结构具有稳定性，B错误；脂质体加入少量胆固醇后流动性降低，不能说明胆固醇对细胞膜有害无利，C错误。
10．心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析合理的是( )
A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关
B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C．核孔运输障碍发生的根本原因可能是蛋白质结构异常
D．RNA运出细胞核发挥作用需依赖核孔复合物
答案 ABD
解析 核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多；核孔复合物可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物中蛋白质结构异常，根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合物进入细胞质中发挥作用。
三、非选择题
11．(2020·江西南昌月考)如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：
(1)该结构模型为目前公认的细胞膜模型，名称为____________________________。
(2)图中1表示____________，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有____________。
(3)图中________(填图中字母)侧是细胞膜外侧，判断的理由是____________。
(4)用某种药物处理细胞膜，结果Ca2＋的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于______(填图中数字)。
答案 (1)流动镶嵌模型 (2)磷脂双分子层 流动性 (3)A A侧有糖蛋白，而糖蛋白存在于细胞膜的外侧 (4)3
12．如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)细胞核是由[②]核基质、[ ]_______、[ ]______________和[ ]______等部分构成的。
(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是[ ]__________。
(3)核膜由两层膜组成，其______膜与[ ]________膜相连，从而加强了________与________在生命活动过程中的联系。
(4)细胞核的生理功能是__________________________，是细胞________和________的控制中心，在细胞的各项生命活动中起着______________作用。
(5)在______(填“原核”或“真核”)细胞中，使用________显微镜可以看到此图所表示的结构。
答案 (1)③ 染色质 ④ 核仁 ⑤ 核膜 (2)⑥ 核孔 (3)外 ① 内质网 细胞核 细胞质 (4)细胞的遗传信息库 代谢 遗传 决定性 (5)真核 电子
13．(2020·云南昆明高三模拟)如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答问题：
(1)上述实验所用的方法为______________。
(2)只有在________细胞中才能观察到图中结构。
(3)代谢旺盛的细胞，核膜上________数目多，它们的作用是____________________。
(4)从图中可知，亲核蛋白进入细胞核由其________部决定。
(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。
①实验课题：
________________________________________________________________________。
②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。
③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。
④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
⑤实验步骤：
第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。
第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，________________________。
第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。
⑥实验结果及结论：甲试管中呈现紫色，乙试管中呈现蓝色，说明细胞核核膜中含有蛋白质成分。
答案 (1)同位素标记法 (2)真核 (3)核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 (4)尾 (5)①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分 ⑤向乙试管中滴加2 mL蒸馏水实验一
实验方法
欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的研究
实验现象
溶于脂质的物质容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜
实验结论
推测细胞膜是由脂质组成的
实验二
实验目的
探究细胞膜中脂质成分的类型
实验方法
利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析
实验结论
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
实验三
实验目的
英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力
实验现象
发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力(人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低)
实验结论
推测细胞膜可能还附有蛋白质
细胞膜成分
鉴定试剂(方法)
结果
磷脂
脂溶剂处理
细胞膜被溶解
磷脂酶处理
细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验
脂溶性物质优先通过
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
蛋白酶处理
细胞膜被破坏
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A
位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C
位于类囊体薄膜，催化ATP合成
酶
D
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原
膜的类别
蛋白质/%
脂质(主要是磷脂)/%
糖类/%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
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