新高考生物一轮复习讲练课件：第4讲　细胞膜和细胞核（含解析）

这是一份新高考生物一轮复习讲练课件：第4讲　细胞膜和细胞核（含解析），共55页。PPT课件主要包含了素养目标，磷脂分子，蛋白质分子，嵌或贯穿，糖蛋白，磷脂双分子层，疏水端，流动性，侧向自由移动，物质运输等内容，欢迎下载使用。

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(连线)
2.流动镶嵌模型(1)基本内容
(2)结构特点——具有　　　　　 ①主要表现为构成膜的磷脂分子可以　　　　　　　　　　　,膜中的蛋白质大多也能运动。 ②细胞膜的流动性对于细胞完成　　　　　　　　、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。 
4.细胞膜的信息交流的主要方式
旁栏边角1.(必修1,第40页,“问题探讨”)“台盼蓝染色法”是鉴别死细胞和活细胞的常用方法,其原理是   　。 
2.(必修1,第41页,图3-2改编)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?举例说明。
提示 活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞,台盼蓝是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,故活细胞不能被染色,而死细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染液可进入死细胞内,使其被染色。
提示 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。
3.(必修1,第45页,思考)膜内部是疏水的,但水分子能跨膜运输通过细胞膜,原因是  　。 
提示 ①水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;②细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以经通道蛋白通过细胞膜
易错辨析基于对细胞膜结构与功能的理解,判断下列表述是否正确。(1)在生命起源过程中,膜的出现是至关重要的阶段。(　　)(2)没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。(　　)(3)磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上自发排成双分子层。(　　)(4)糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖蛋白、糖脂统称为糖被。(　　)(5)糖蛋白分布于细胞膜的内侧和外侧。(　　)
二、细胞核1.细胞核功能的实验探究(1)黑白两种美西螈核移植实验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
(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
(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
(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
2.细胞核的功能:控制着细胞　　　　和　　　　。 3.细胞核的结构
旁栏边角1.(必修1,第54页,“思考·讨论”改编)根据4个资料完成填空。(1)资料1实验中,将黑色美西螈胚胎细胞的核移植到白色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养为　　　　组;自然界中正常发育的白色(黑色)美西螈作为　　　　组。 (2)资料2和资料3的实验中,既有相互对照(无核与有核对照),又有　　　　对照(对无核部分重新挤入核或去除有核部分的细胞核)。 (3)资料4中“嫁接”与“核移植”实验对比,伞藻核移植实验更具有说服力,原因是   　。 
提示 伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用,从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状
2.(必修1,第56页,图3-10改编)(1)细胞代谢与核孔数量的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行,其原因是  　。 
细胞代谢越旺盛,核孔数量越多
提示 核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体的合成将不能正常进行
易错辨析基于对细胞核结构和功能的理解,判断下列表述是否正确。(1)真核细胞都有一个细胞核。(　　)(2)染色体和染色质只是形态不同,成分都主要是DNA和蛋白质。(　　)(3)细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。(　　)(4)以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型。(　　)
角度一、细胞膜的结构与功能考向探究考向1细胞膜的结构1.(2022浙江6月选考)质膜的流动镶嵌模型如下图所示。下列叙述正确的是(　　)A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性C.物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
答案 D　解析 磷脂双分子层不包括膜蛋白,是在有水的环境中自发形成的,由磷脂分子的物理性质和化学性质决定,但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧,故磷脂双分子层是不完全对称的,A项错误;磷脂的尾部与胆固醇一起存在于磷脂双分子层内部,而非镶嵌或贯穿在膜中,且由于胆固醇是“刚性的”,会限制膜的流动性,B项错误;物质进出细胞方式中的被动转运包括自由扩散和协助扩散,其中协助扩散需要转运蛋白,即与膜蛋白有关,C项错误;有些膜蛋白起着细胞标志物的作用,能识别并接受来自细胞内外的化学信号,D项正确。
考向2细胞膜的功能2.(2022天津红桥模拟)葡萄糖转运膜蛋白能转运葡萄糖进入细胞,下列推断错误的是(　　)A.糖尿病的发生可能与该蛋白的结构改变有关B.胰岛素的作用可以使该蛋白的转运速度加快C.线粒体膜上不存在该蛋白D.癌细胞膜上该蛋白的含量比正常细胞要少
答案 D　解析 葡萄糖转运膜蛋白能转运葡萄糖进入细胞,而糖尿病病人的葡萄糖转运出现障碍,故糖尿病的发生可能与该蛋白的结构改变有关,A项正确;胰岛素能促进葡萄糖进入组织细胞,故胰岛素的作用可以使该蛋白的转运速度加快,B项正确;葡萄糖不能进入线粒体,故线粒体膜上不存在该蛋白,C项正确;癌细胞代谢旺盛,故其膜上该蛋白的含量比正常细胞要多,D项错误。
考向3辨析细胞膜的两大特性3.(2022山东青岛模拟)科学家设计了仅1 nm宽的分子转子,该转子由紫外光驱动,能以每秒200万~300万的转速进行旋转,从而在单个细胞的膜上钻孔。当分子转子与特定的靶细胞结合后,就有望将治疗试剂运送到这些细胞中,或者直接诱导这些细胞死亡。上图为分子转子钻孔过程的示意图,有关说法不正确的是(　　)A.将治疗试剂运送到细胞中,分子转子需要钻开两层磷脂分子B.钻孔后才可以运送治疗试剂,说明了细胞膜具有选择透过性C.该过程体现出磷脂分子具有流动性,而蛋白质分子无流动性D.一个细胞是否能成为靶细胞,很可能与表面的糖蛋白有关
答案 C　解析 细胞膜为单层膜结构,每层膜都是由两层磷脂分子组成,A项正确;正常情况下,治疗试剂不能进入细胞,而钻孔破坏细胞膜后,治疗试剂进入细胞,说明细胞膜具有选择透过性,B项正确;该过程没有体现磷脂分子具有流动性,也没有体现蛋白质分子无流动性,C项错误;糖蛋白具有识别功能,分子转子与特定靶细胞的识别依靠细胞膜上的糖蛋白,D项正确。
方法突破1.细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用
2.细胞膜的两大特性(1)区别
角度二、细胞膜的探究历程考向探究考向1细胞膜结构的探究4.(2022天津和平模拟)为了验证细胞膜是由双层磷脂分子构成,将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气-水界面上铺成单分子层,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.大肠杆菌细胞C.洋葱鳞片叶表皮细胞D.鸡的红细胞
答案 B　解析 人的肝细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、鸡的红细胞中含有细胞膜、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。大肠杆菌属于原核细胞,只有细胞膜,没有其他膜结构,所以单分子层的表面积是细胞膜表面积的两倍。
考向2细胞膜功能的探究5.(不定向选择)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括3个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,细胞膜上呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法正确的是(　　)A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率C.降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长D.理论分析,漂白区域恢复足够长的时间后,荧光强度F2仍小于F1
答案 ACD　解析 由实验可知,该技术的理论基础是细胞膜具有一定的流动性,A项正确;应用该技术只能测定群体蛋白质的流动速率,B项错误;降低温度,膜的流动性降低,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间延长,C项正确;由于实验过程中一部分荧光消失,所以漂白区域恢复足够长的时间后,荧光强度仍小于漂白前,D项正确。
方法突破1.细胞膜成分的鉴定
2.细胞膜结构特点的验证(1)方法:荧光标记法。(2)现象:采用荧光标记法分别标记小鼠细胞与人细胞进行人鼠细胞融合实验,依据两种荧光染料混杂状况,确认膜上分子并非静止的而是流动的。
3.控制物质进出功能的验证(1)染色剂进入实验:
(2)色素透出实验:
考向探究考向1细胞核的结构和功能1.(2022河北)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
答案 D　解析 有丝分裂过程中,核膜和核仁在前期消失并在末期重现,A项正确;核仁与rRNA的形成及核糖体的形成有关,所以蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛,B项正确;许多对基因表达有调控作用的蛋白质是在细胞核中起作用的,细胞核内的蛋白质是在核糖体上合成经核孔进入细胞核的,C项正确;细胞质中的线粒体和叶绿体也能合成RNA,D项错误。
2.(2022山东滨州一模)亲核蛋白是在细胞核内发挥作用的一类蛋白质,可通过其中的一段特殊氨基酸序列(NLS)与相应的受体蛋白识别,并结合形成转运复合物。在受体蛋白的介导下,转运复合物与核孔结合后进入细胞核,该过程消耗细胞中的ATP。下列说法错误的是(　　)A.真核细胞的RNA聚合酶中具有NLS氨基酸序列B.分子大小合适的蛋白质都能通过核孔进入细胞核C.细胞呼吸抑制剂会影响亲核蛋白的入核转运过程D.NLS氨基酸序列功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累
答案 B　解析 真核细胞的RNA聚合酶的化学本质为蛋白质,其具有NLS氨基酸序列,与相应受体蛋白识别后,形成转运复合物,进入细胞核中进行转录,A项正确;根据题文,具有特殊氨基酸序列(NLS)的蛋白质分子才能通过核孔进入细胞核,B项错误;细胞呼吸抑制剂会影响ATP的合成,从而影响亲核蛋白的入核转运过程,C项正确;NLS氨基酸序列功能缺陷的亲核蛋白无法进入细胞核,从而会在细胞质中积累,D项正确。
考向2细胞核功能的实验探究3.生物的体细胞能够分裂的次数是有限的,衰老和死亡是细胞正常的生命现象。为研究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质,你认为正确的实验方案应是(　　)A.去掉细胞核,观察单独的核、质存活情况B.核移植,并进行动物克隆,观察克隆动物的生活年限C.将完整的年幼和年老的细胞融合,观察重组细胞衰老的情况D.交换年幼和年老细胞的细胞核,观察交换后细胞的衰老情况
答案 D　解析 根据题干可知,本实验的目的是探究决定细胞衰老的结构是细胞核还是细胞质,由此可推导出实验自变量为细胞核、细胞质,因变量为细胞衰老情况。比较4个选项中的方案,A选项没有保持细胞结构的完整性,结果缺乏说服力;B选项缺乏对照,且观察的是个体存活情况,对多细胞生物体来说,细胞衰老和个体衰老不能完全等同;C选项同样没有对照,无法分别说明细胞核和细胞质的状况。
方法突破关注细胞核的5个易错点
膜蛋白的功能知识必备5种常考的“膜蛋白”及其功能
专项突破典例.(2022山东省实验中学检测)哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器,是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时,仍然保持原本的基本形状和大小,这种结构称为红细胞影,其部分结构如下图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影,结果如下表。
(“+”表示有,“-”表示无)
分析错误的是(　　)A.膜上有多种蛋白质,其中B蛋白与多糖结合,主要与细胞膜的信息交流功能有关B.A和G蛋白均与跨膜运输有关,G蛋白发挥作用需要红细胞无氧呼吸产生的ATPC.红细胞通过主动运输排出Na+吸收K+,维持红细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度D.由表中结果推测,对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是A和B
答案 D　解析 识图分析可知,构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,膜上有多种蛋白质,其中B蛋白与多糖结合,主要与细胞膜的信息交流功能有关,A项正确;识图分析可知,A和G蛋白均与跨膜运输有关,G主要功能是利用红细胞无氧呼吸产生的ATP供能,通过主动运输方式排出Na+吸收K+,从而维持红细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度,B、C两项正确;由表中结果可知,试剂甲处理后由于缺少E、F蛋白质,红细胞影变得不规则,因此判断E、F对维持红细胞影的形状起重要作用,D项错误。
专项训练1.(2022山东青岛期末)近年来,科研人员对多种细胞膜结构进行了系统深入研究,统一了多种模型观点,阐明细胞膜的多种特征,如磷脂双层结构、流动镶嵌性、内外膜非对称性、不同功能细胞膜的差异性等。下图为科研人员提出的哺乳动物组织的细胞膜模型,研究发现,哺乳动物有核组织细胞膜外多了一层致密的蛋白层,而细胞膜内侧相对粗糙,下列相关叙述错误的是(　　)A.图中3为该模型的基本支架,具有一定的流动性B.图中A侧为细胞膜的外侧,该侧还应该含有糖类分子C.图中1为通道蛋白,是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道D.哺乳动物有核组织的细胞膜与红细胞膜在结构上可能存在差异
答案 C　解析 3为磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本支架,具有一定的流动性,A项正确;A侧有致密的蛋白层,为外侧,外侧还分布有多糖和蛋白质结合成的糖蛋白,B项正确;细胞膜具有选择透过性,离子和小分子物质不能自由进出细胞,C项错误;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,故与有核组织的细胞膜可能存在差异,D项正确。
2.(2022八省联考河北卷)植物细胞膜磷脂双分子层对水有一定的通透性,但研究发现大量的水通过细胞膜上的水通道蛋白进出细胞。下列关于水通道蛋白与植物体内水分代谢关系的叙述,错误的是(　　)A.水通道蛋白活性增强的植物叶片气孔更易开放B.水通道蛋白活性减弱的植物细胞在高渗溶液中不发生质壁分离C.水通道蛋白活性增强的植物在缺水条件下更易发生萎蔫D.水通道蛋白活性减弱的植物细胞伸长生长速度降低