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高考生物复习必修一第二单元第四讲细胞膜与细胞核的结构和功能课件
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这是一份高考生物复习必修一第二单元第四讲细胞膜与细胞核的结构和功能课件，共39页。PPT课件主要包含了2功能特性，续上表，2细胞膜的成分，②结构特点，细胞膜成分的鉴定，答案C，答案A，细胞核的结构分析，答案D，答案B等内容，欢迎下载使用。
第4讲 细胞膜与细胞核的结构和功能【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.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
考点一 细胞膜的结构与功能
1．细胞膜的功能(1)三大功能。
2．细胞膜的成分(1)对细胞膜成分的探索。
3．细胞膜的结构(1)对细胞膜结构的探索。①罗伯特森的研究。
②科学家的实验：采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。
上述实验以及相关的其他实验证据表明：细胞膜具有一定的流动性。
(2)流动镶嵌模型的基本内容。①结构模型。
2.细胞膜功能的验证(1)验证控制物质进出细胞。
3．五种常考的“膜蛋白”及其功能
4．细胞间的三种信息交流方式
A B C注：①是信号分子；②是受体；③是胞间连丝。图A是人体内胰岛素的作用过程；图B是精子和卵细胞之间的识别和结合；图C是高等植物细胞间的胞间连丝。
考向1 结合细胞膜的结构和功能，考查科学思维1．(2022·江西重点中学联考)作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述正确的是( )A．细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞B．细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构C．一切细胞均具有以磷脂双分子层为支架的细胞膜D．植物细胞放在清水中不会涨破，主要是细胞膜起着重要作用
解析：细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质有可能进入细胞，A项错误；细胞间的信息交流有多种形式，不一定依赖细胞膜上的受体，如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流，B项错误；一切细胞均具有细胞膜，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C项正确；植物细胞放在清水中不会涨破，主要是细胞壁起着重要作用，D项错误。
2．(2022·福建泉州)下图表示动物细胞间相互识别的模式，相关叙述正确的是( )
A．①若为细胞因子，信号细胞可能是辅助性T细胞B．①若为神经递质，与②结合后都被立即灭活C．①若为胰岛素，则靶细胞一定是肝细胞D．②为受体蛋白，一定分布在细胞膜上
解析：图中①②分别为信号分子和受体蛋白。细胞因子由辅助性T细胞产生，其主要作用是促进B细胞的增殖与分化，A项正确；神经递质与受体结合发挥作用后一般会被立即灭活或被运回突触前膜所在的神经元细胞内，B项错误；胰岛素的靶细胞是几乎全身所有的细胞，不单是肝细胞，C项错误；激素的受体蛋白一般在细胞膜上，也有的分布在细胞内，如性激素的受体在细胞内，D项错误。
考向2 结合细胞膜的相关实验，考查科学探究3．(2022·山西长治)科研上鉴别死细胞和活细胞常用“染色排除法”，如用台盼蓝染液染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。这项技术的原理是细胞膜具有( )A．保护细胞内部结构的功能B．吸收功能C．控制物质进出的功能D．免疫功能
解析：用台盼蓝染液染色时，因台盼蓝染液为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，所以不着色；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝染液进入细胞内，细胞被染成蓝色。该技术利用的原理是细胞膜能控制物质进出细胞。C项正确。
4．(2022·广东普宁)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系。为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。(1)有人认为该实验不够严密，其原因是缺少__________________。(2)本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果，还可以通过比较_____________________来判断实验结果。(3)该实验可能得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)对照实验(2)红色和绿色荧光在细胞膜上均匀分布所需时间的长短(3)随着温度的升高，细胞膜的流动性会加快、加强
考点二 细胞核的结构和功能
1．探究细胞核功能的实验(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．细胞核的结构与功能
(1)核膜、核孔都有选择性：DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。(2)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。(3)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布于染色质上。(4)原核细胞中DNA是裸露的，原核细胞内不存在染色质或染色体。
3．细胞在生命系统中的特点和地位 (1)特点
(2)地位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
(1)①染色质和②染色体的关系是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。(2)③核膜的结构特点是具有一定的流动性；功能特点是具有选择透过性。(3)④核孔具有选择性：细胞核转录出的RNA可以穿过核孔到细胞质中，细胞质中合成的蛋白质可以进入细胞核，但是细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(4)⑤核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
2．细胞核的四个易误点(1)物质进出细胞核并非都通过核孔。①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。②小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输方式实现的，而不是通过核孔。(2)并不是所有物质都能进出核孔。核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(3)核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。(4)核孔的数量和核仁大小不是固定的。核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。
考向1 结合细胞核的结构与功能，考查结构与功能观1．(2021·广西桂林)如下图所示，下列有关细胞核结构与功能的叙述中，不正确的是( )
A．4与核糖体的形成有关B．2是某些大分子物质进出细胞核的通道C．3主要由DNA和蛋白质组成D．5是区别原核细胞与病毒的最重要特征
解析：4为核仁，与核糖体的形成有关，A项正确；2为核孔，是mRNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，B项正确；3为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，C项正确；病毒没有细胞结构，5所示的核膜是区别原核细胞和真核细胞的最重要特征，D项错误。
考向2 结合细胞核功能，考查科学探究能力2．(2021·深圳)科学家为了对某种蛋白(QP)情况进行追踪，将控制绿色荧光蛋白(GFP)及QP合成的基因进行拼接，从而表达形成融合蛋白。下列分析错误的是( )A．该技术可用于研究细胞内QP的分布B．在追踪时，GFP的加入不可改变QP的特性C．QP与GFP的合成与融合是在细胞核中进行的D．可用该技术研究细胞内分泌蛋白的分泌过程
解析：通过观察荧光分布研究细胞内QP的分布，A项正确；在追踪时，GFP的加入不可改变QP的特性，不然实验无意义，B项正确；QP与GFP都是蛋白质，它们的合成场所是核糖体，不是将这两种蛋白进行融合，而是将控制这两种蛋白质的合成基因进行拼接，进而表达成融合蛋白，C项错误；观察荧光的强度变化情况，研究分泌蛋白的分泌过程，D项正确。
3．(2021·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是( )
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才能正常进行各项生命活动
解析：实验①和实验③或实验②和实验③都说明细胞的结构不完整，不能进行各项生命活动，A项、B项错误；该实验的目的是证明细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，C项错误；三组实验对比说明细胞核和细胞质互相依存，是统一的整体，细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，D项正确。
高考真题体验 1.(2022·浙江卷)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是( )A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定B．核被膜上有核孔复合体，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：核被膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A项错误；核被膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择性，可调控核质之间频繁的物质交换，B项正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C项错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D项错误。
2．(2021·辽宁卷改编)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌，如图所示。微囊泡被单核细胞摄取后，PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成，又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述不正确的是( )
A．微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性B．单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达C．PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用D．细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
解析：微囊泡是细胞膜包裹PKM2形成的囊泡，该过程依赖于细胞膜的流动性，A项正确；分化的实质为基因的选择性表达，B项正确；PKM2可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成，故主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用，C项错误。由分析可知，细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节，D项正确。
3．(2021·河北卷)关于细胞核的叙述，错误的是( )A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
解析：RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核中，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D项错误。
4．(2021·北京卷)如图所示是马铃薯细胞局部的电镜照片，①～④均为细胞核的结构，对其描述错误的是( )
A．①是转录和翻译的场所B．②是核与质之间物质运输的通道C．③是核与质的界膜D．④是与核糖体形成有关的场所
第4讲 细胞膜与细胞核的结构和功能【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.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
考点一 细胞膜的结构与功能
1．细胞膜的功能(1)三大功能。
2．细胞膜的成分(1)对细胞膜成分的探索。
3．细胞膜的结构(1)对细胞膜结构的探索。①罗伯特森的研究。
②科学家的实验：采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。
上述实验以及相关的其他实验证据表明：细胞膜具有一定的流动性。
(2)流动镶嵌模型的基本内容。①结构模型。
2.细胞膜功能的验证(1)验证控制物质进出细胞。
3．五种常考的“膜蛋白”及其功能
4．细胞间的三种信息交流方式
A B C注：①是信号分子；②是受体；③是胞间连丝。图A是人体内胰岛素的作用过程；图B是精子和卵细胞之间的识别和结合；图C是高等植物细胞间的胞间连丝。
考向1 结合细胞膜的结构和功能，考查科学思维1．(2022·江西重点中学联考)作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述正确的是( )A．细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞B．细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构C．一切细胞均具有以磷脂双分子层为支架的细胞膜D．植物细胞放在清水中不会涨破，主要是细胞膜起着重要作用
解析：细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质有可能进入细胞，A项错误；细胞间的信息交流有多种形式，不一定依赖细胞膜上的受体，如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流，B项错误；一切细胞均具有细胞膜，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C项正确；植物细胞放在清水中不会涨破，主要是细胞壁起着重要作用，D项错误。
2．(2022·福建泉州)下图表示动物细胞间相互识别的模式，相关叙述正确的是( )
A．①若为细胞因子，信号细胞可能是辅助性T细胞B．①若为神经递质，与②结合后都被立即灭活C．①若为胰岛素，则靶细胞一定是肝细胞D．②为受体蛋白，一定分布在细胞膜上
解析：图中①②分别为信号分子和受体蛋白。细胞因子由辅助性T细胞产生，其主要作用是促进B细胞的增殖与分化，A项正确；神经递质与受体结合发挥作用后一般会被立即灭活或被运回突触前膜所在的神经元细胞内，B项错误；胰岛素的靶细胞是几乎全身所有的细胞，不单是肝细胞，C项错误；激素的受体蛋白一般在细胞膜上，也有的分布在细胞内，如性激素的受体在细胞内，D项错误。
考向2 结合细胞膜的相关实验，考查科学探究3．(2022·山西长治)科研上鉴别死细胞和活细胞常用“染色排除法”，如用台盼蓝染液染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。这项技术的原理是细胞膜具有( )A．保护细胞内部结构的功能B．吸收功能C．控制物质进出的功能D．免疫功能
解析：用台盼蓝染液染色时，因台盼蓝染液为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，所以不着色；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝染液进入细胞内，细胞被染成蓝色。该技术利用的原理是细胞膜能控制物质进出细胞。C项正确。
4．(2022·广东普宁)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系。为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。(1)有人认为该实验不够严密，其原因是缺少__________________。(2)本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果，还可以通过比较_____________________来判断实验结果。(3)该实验可能得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)对照实验(2)红色和绿色荧光在细胞膜上均匀分布所需时间的长短(3)随着温度的升高，细胞膜的流动性会加快、加强
考点二 细胞核的结构和功能
1．探究细胞核功能的实验(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．细胞核的结构与功能
(1)核膜、核孔都有选择性：DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。(2)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。(3)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布于染色质上。(4)原核细胞中DNA是裸露的，原核细胞内不存在染色质或染色体。
3．细胞在生命系统中的特点和地位 (1)特点
(2)地位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
(1)①染色质和②染色体的关系是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。(2)③核膜的结构特点是具有一定的流动性；功能特点是具有选择透过性。(3)④核孔具有选择性：细胞核转录出的RNA可以穿过核孔到细胞质中，细胞质中合成的蛋白质可以进入细胞核，但是细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(4)⑤核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
2．细胞核的四个易误点(1)物质进出细胞核并非都通过核孔。①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。②小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输方式实现的，而不是通过核孔。(2)并不是所有物质都能进出核孔。核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(3)核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。(4)核孔的数量和核仁大小不是固定的。核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。
考向1 结合细胞核的结构与功能，考查结构与功能观1．(2021·广西桂林)如下图所示，下列有关细胞核结构与功能的叙述中，不正确的是( )
A．4与核糖体的形成有关B．2是某些大分子物质进出细胞核的通道C．3主要由DNA和蛋白质组成D．5是区别原核细胞与病毒的最重要特征
解析：4为核仁，与核糖体的形成有关，A项正确；2为核孔，是mRNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，B项正确；3为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，C项正确；病毒没有细胞结构，5所示的核膜是区别原核细胞和真核细胞的最重要特征，D项错误。
考向2 结合细胞核功能，考查科学探究能力2．(2021·深圳)科学家为了对某种蛋白(QP)情况进行追踪，将控制绿色荧光蛋白(GFP)及QP合成的基因进行拼接，从而表达形成融合蛋白。下列分析错误的是( )A．该技术可用于研究细胞内QP的分布B．在追踪时，GFP的加入不可改变QP的特性C．QP与GFP的合成与融合是在细胞核中进行的D．可用该技术研究细胞内分泌蛋白的分泌过程
解析：通过观察荧光分布研究细胞内QP的分布，A项正确；在追踪时，GFP的加入不可改变QP的特性，不然实验无意义，B项正确；QP与GFP都是蛋白质，它们的合成场所是核糖体，不是将这两种蛋白进行融合，而是将控制这两种蛋白质的合成基因进行拼接，进而表达成融合蛋白，C项错误；观察荧光的强度变化情况，研究分泌蛋白的分泌过程，D项正确。
3．(2021·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是( )
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才能正常进行各项生命活动
解析：实验①和实验③或实验②和实验③都说明细胞的结构不完整，不能进行各项生命活动，A项、B项错误；该实验的目的是证明细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，C项错误；三组实验对比说明细胞核和细胞质互相依存，是统一的整体，细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，D项正确。
高考真题体验 1.(2022·浙江卷)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是( )A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定B．核被膜上有核孔复合体，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：核被膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A项错误；核被膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择性，可调控核质之间频繁的物质交换，B项正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C项错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D项错误。
2．(2021·辽宁卷改编)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌，如图所示。微囊泡被单核细胞摄取后，PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成，又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述不正确的是( )
A．微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性B．单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达C．PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用D．细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
解析：微囊泡是细胞膜包裹PKM2形成的囊泡，该过程依赖于细胞膜的流动性，A项正确；分化的实质为基因的选择性表达，B项正确；PKM2可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成，故主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用，C项错误。由分析可知，细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节，D项正确。
3．(2021·河北卷)关于细胞核的叙述，错误的是( )A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
解析：RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核中，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D项错误。
4．(2021·北京卷)如图所示是马铃薯细胞局部的电镜照片，①～④均为细胞核的结构，对其描述错误的是( )
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