（新人教）生物必修一课时素养评价8：细胞膜的结构和功能（含解析）

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（新人教）生物必修一课时素养评价 八
　细胞膜的结构和功能
　　　　　　　　　 (20分钟·70分)
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
1.(2020·邵阳高一检测)将哺乳动物的成熟红细胞经过某种处理后,可造成红细胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构在生物学上称为“血影”,那么处理的方法和血影的主要成分分别是 (　　)
A.将其放入酒精中;脂质和蛋白质
B.将其放入生理盐水中;蛋白质和糖类
C.将其放入清水中;脂肪和蛋白质
D.将其放入清水中;脂质和蛋白质
【解析】选D。根据渗透原理,将动物细胞放入低渗溶液(如清水)中,细胞会吸水胀破。故放入酒精、生理盐水中,都不会使细胞涨破,A、B项错误;红细胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构是红细胞的细胞膜,细胞膜的成分有脂质(以磷脂最为丰富)、蛋白质和糖类,主要成分是磷脂和蛋白质,C项错误。
2.在哺乳动物受精过程中,精子能够与卵细胞相互识别,精子将其头部钻入卵细胞中,与卵细胞发生结合,当一个精子进入后,细胞发生变化,不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够 (　　)
A.保障细胞内部环境的相对稳定
B.控制物质进出细胞
C.使卵细胞摄入所需要的精子
D.进行细胞间的信息交流
【解析】选D。细胞膜具有多种重要功能,细胞膜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;能控制物质进出细胞;能够进行细胞间的信息交流。精卵之间的相互识别与结合,靠的是细胞膜上对应的糖蛋白即信息分子,这是一种信息交流方式。
3.下列关于膜蛋白的叙述,错误的是 (　　)
A.有些膜蛋白可作为载体对物质进行转运
B.膜蛋白都能移动使细胞膜具有一定的流动性
C.有些膜蛋白能接受信号分子传递的信息
D.膜蛋白的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度
【解析】选B。细胞膜中的蛋白质在物质跨膜运输的过程中发挥重要作用,A项正确;组成细胞膜的膜蛋白大多可以运动,这是细胞膜具有一定流动性的原因之一,B项错误;细胞膜上的膜蛋白的功能具有多样性,其中只有受体蛋白才能接受信号分子传递的信息,C项正确;功能越复杂的细胞膜,其膜蛋白的种类和数量就越多,D项正确。
　【补偿训练】
　　作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。有关图示的说法错误的是 (　　)
A.图示信息主要体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功能
B.甲细胞分泌a物质与细胞膜控制物质进出的功能有关
C.乙细胞上识别a物质的受体b可以识别所有的信号分子
D.b物质的主要成分是蛋白质
【解析】选C。题图中乙细胞上存在与a物质特异性结合的受体,反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能;甲细胞产生a物质,说明细胞膜具有控制物质进出的功能;受体b只能识别特定的信号分子,不能识别所有的信号分子。
4.(2020·抚顺高一检测)关于细胞膜结构模型的探究历程,下列叙述正确的是 (　　)
A.欧文顿通过对膜成分的提取和化学分析提出膜是由脂质组成的
B.暗—亮—暗三层结构的静态模型无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象
C.人细胞和小鼠细胞的融合实验运用了放射性同位素标记法
D.流动镶嵌模型表明,组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都不可以运动
【解析】选B。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实验,发现脂溶性物质很容易通过细胞膜,由此提出膜是由脂质组成的,A错误;生物膜的静态模型不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象,B正确;人—鼠细胞的融合是用荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,C错误;流动镶嵌模型表明,组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,D错误。
5.如图所示为将小白鼠细胞和人体细胞融合成杂交细胞的过程,图中的小球和小三角表示各自膜表面的蛋白质。下列有关叙述不正确的是 (　　)
A.图中膜表面的蛋白质构成了细胞膜的基本支架,此外,细胞膜的主要成分还包括磷脂双分子层
B.细胞膜的元素组成包括C、H、O、N、P
C.该实验证明了细胞膜具有一定的流动性
D.适当提高温度有利于图示细胞融合
【解析】选A。构成细胞膜基本支架的是磷脂双分子层,A错误;细胞膜主要由蛋白质、磷脂组成,在细胞膜的外表面,还有少量糖类,蛋白质分子由C、H、O、N等元素组成,磷脂分子除C、H、O元素外,还含有N、P元素,糖类由C、H、O元素组成,B正确;图中细胞融合后,小球和小三角代表的蛋白质分子在杂交细胞膜上均匀分布,这说明蛋白质分子可以运动,即体现了细胞膜具有一定的流动性,C正确;适当提高温度能加快分子的运动,从而有利于细胞融合,D正确。
6.在人类对细胞膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是 (　　)
A.两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架
B.两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧
C.两种模型都认为组成细胞膜的主要物质是蛋白质和脂质
D.两种模型都认为组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
【解析】选C。罗伯特森并没有提出细胞膜的支架是什么,A项错误;两种模型都没有认为蛋白质均匀排列在脂质两侧,B项错误;在两种模型中脂质和蛋白质都是主要成分,C项正确;罗伯特森的模型是静态的,D项错误。
7.(2020·天津高一检测)磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的“头”部亲水、“尾”部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式储油,每个小油滴都由磷脂膜包被,该膜最可能的结构是 (　　)
A.由单层磷脂分子构成,磷脂的“尾”部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成,磷脂的“头”部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同
D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
【解析】选A。磷脂分子的“头”部亲水,“尾”部疏水,小油滴由磷脂膜包被,则磷脂的“尾”部向着油滴内,磷脂膜由单层磷脂分子构成,A正确。
8.图甲为细胞膜的亚显微结构模式图,图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.图甲中的③是细胞膜的基本支架
B.图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分
C.图甲中②与细胞的选择吸收有关,①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递
D.将图乙平展在水面上,a部分与水面接触
【解析】选B。由题图可知,③为磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,A项正确;起识别作用的是细胞膜上的糖蛋白,B项错误;图甲中①是糖类分子,②是蛋白质分子,②与细胞的选择性吸收有关,①②形成糖蛋白,与信息交流有关,C项正确;a为亲水性的头部,与水面接触,b为疏水性尾部,D项正确。
　【方法规律】口诀巧记细胞膜的结构与功能
细胞膜,磷蛋糖,双分子,成支架;
蛋镶嵌,控进出,选择性,膜流动;
糖蛋白,膜外面,信交流,三类型。
二、非选择题(共2小题,共30分)
9.(14分)对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据所学知识,回答下列问题:
(1)早在19世纪末期,研究人员就曾选用500多种化学物质对细胞的透性进行上万次的研究。发现凡是溶于脂肪的物质,很容易穿过膜,反之,不容易穿过膜。这表明:细胞膜是由　　　　　　　　构成的。
(2)将人的红细胞置于蒸馏水中,红细胞发生的形态变化是　　　　 　　　　。将加有红细胞的蒸馏水放置一段时间后,在该液体的　　　　(填“上”“中”或“下”)层能得到破碎的脂质。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表:
物质种类膜的类别 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
依据上表数据,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　　　　　　　　　　　　　　　。
【解析】(1)根据物质的相似相溶原理可以判断出细胞膜中含有脂质。
(2)根据渗透作用原理,可以判断出红细胞放入蒸馏水中会吸水涨破,磷脂相对分子质量轻,且磷脂尾部具有疏水性,会存在于液体的上层。
(3)在找共同点时需要看是否含有,在找不同点时要看含量的差异。
答案:(1)脂质　(2)(吸水)膨胀、甚至破裂　上
(3)组成不同细胞的细胞膜的物质种类相同
组成不同细胞的细胞膜的物质含量有差别
10.(16分)如图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)图中[B]　　　　　的基本组成单位是　　　　　　　　。构成细胞膜基本支架的结构是[　]　　　　 　　　　。
(2)糖类分子与蛋白质分子结合形成　　　　,这些糖类分子叫作　　　　　。
(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有　　　　 　性,这是因为　　　　　　　　　　 　　　　　　　。
(4)不同细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的什么结构 　　　　　(填写字母)。
(5)细胞膜的外侧是　　　 　　(填“M”或“N”)侧,判断的依据是　　　　　　　　　　。
(6)细胞膜的这种结构模型被称为　　　　　　　　　　　　　　　　。
【解析】(1)B为蛋白质,其基本组成单位是氨基酸。构成细胞膜的基本支架是[D]磷脂双分子层。
(2)糖类分子与蛋白质分子结合形成糖蛋白,这些糖类分子叫作糖被。
(3)吞噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌,这体现了细胞膜的流动性,这是因为组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是运动的。
(4)细胞膜上蛋白质不同,结构决定功能,因此细胞膜的生理功能也不同。
(5)因为糖蛋白分布在细胞膜外侧,所以细胞膜的外侧是M侧。
(6)图示结构模型被称为流动镶嵌模型,是由辛格和尼科尔森提出的。
答案:(1)蛋白质　氨基酸　[D]磷脂双分子层
(2)糖蛋白　糖被
(3)流动　组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的,而是可以运动的
(4)B　(5)M　M侧有糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧
(6)流动镶嵌模型
　　　　　　　　　 (10分钟·30分)
1.(6分)下图表示细胞膜的功能模式图。据图分析,下列说法不正确的是(　　)
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流
【解析】选B。功能①表示细胞膜将细胞与外界环境分隔开,在生命起源过程中具有重要作用,将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,A正确;功能②表示物质进出细胞,一般是吸收有利物质,但有些有害物质也能进入细胞,说明控制物质进出细胞是相对的,B错误;功能③表示进行细胞间的信息交流,激素通过与靶细胞膜上相应物质识别来调控生命活动,C正确;相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流,D正确。
2.(6分)(多选)(2020·北京高一检测)红甜菜根的液泡中含有花青素。某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片,分别放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出,再分别放在等量清水中浸泡1小时,获得不同温度下的浸出液,然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值,吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。根据图示的实验结果,下列分析不正确的是 (　　)
A.花青素能通过活细胞的液泡膜和细胞膜
B.温度超过50 ℃,膜结构受到破坏,通透性增大
C.温度低于50 ℃时,红甜菜根细胞内合成的花青素极少
D.温度为10～50 ℃,红甜菜根细胞膜流动性保持不变
【解析】选A、C、D。活细胞的细胞膜和液泡膜具有选择透过性,花青素不能通过活细胞的液泡膜和细胞膜从细胞中出来,A错误;从坐标图看,10～50 ℃时,溶液中的花青素吸光值低且相同,50 ℃之后,膜的结构被破坏,通透性增大,花青素渗出细胞,溶液中的花青素吸光值增大,B正确;50 ℃以下时浸出液中花青素含量很少,只能说明从细胞中渗出的花青素量很少,不能证明合成量极少,C错误;在10～50 ℃时,随着温度升高,构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子的运动加快,细胞膜流动性增大,D错误。
【实验·探究】
3.(18分)玉米是重要的粮食作物和饲料作物,其种子由种皮、胚和胚乳3部分组成(如图所示)。在玉米籽粒发育过程中,胚乳细胞死亡,被淀粉等物质充满,成为无生命的营养物质储藏库。胚则由活细胞组成。为验证活细胞吸收物质具有选择性,某小组同学用玉米籽粒作为材料,开展实验。请回答以下问题:
材料用具:
玉米籽粒,红墨水,镊子,刀片,培养皿,烧杯,酒精灯。
(1)实验思路:
①取若干玉米籽粒,将其放在20～25 ℃的温水中浸泡36 h。
②将玉米籽粒等分为两组,编号甲、乙。
甲组　　　　　　　　　,乙组　　　　　　　　　　　　。
③将上述两组玉米籽粒放在培养皿中,用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒,用稀释20倍的红墨水染色。2分钟后,倒去红墨水,用水冲洗籽粒数次,直到冲洗液无色为止。
④观察　　　　　　　　　　。
(2)预测实验结果:　　　　　　　　　。
(3)请设计表格记录实验结果。
(4)分析实验:
①本实验的对照组是　　　　　　　　　。
②未煮熟的玉米籽粒胚乳被染色而胚未被染色的原因是　　　　　　　　。活细胞吸收物质具有选择性的原因是　　　　　　　。
【解析】(1)本实验是验证活细胞吸收物质具有选择性,故实验自变量应是细胞的生活状态,可用沸水煮沸过的种子和不作处理的种子对照,根据“在玉米籽粒发育过程中,胚乳细胞死亡,被淀粉等物质充满,成为无生命的营养物质储藏库。胚则由活细胞组成”,可知该实验观察的部位应为胚细胞。由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,故胚细胞的内部不出现红色,而死细胞的细胞膜失去选择透过性,故死种子的胚细胞内部被染成红色。综上分析,实验思路为:
①取若干玉米籽粒,将其放在20～25 ℃的温水中浸泡36 h。
②将玉米籽粒等分为两组,编号甲、乙。
甲组放入沸水中煮沸,乙组不作处理。
③将上述两组玉米籽粒放在培养皿中,用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒,用稀释20倍的红墨水染色。2分钟后,倒去红墨水,用水冲洗籽粒数次,直到冲洗液无色为止。
④观察籽粒中胚的颜色(或籽粒中胚和胚乳的颜色)。
(2)根据上述分析中的实验原理,活种子中的胚应为无色,煮沸处理过的种子中的胚应被染成红色,故预测实验结果应为:甲组胚被染成红色,乙组胚为无色。
(3)实验结果记录的表格为:
　　观测指标组别　 胚的颜色 胚乳的颜色
甲
乙
(4)①本实验是验证活细胞吸收物质具有选择性,其对照组是煮过的玉米籽粒。
②未煮熟的玉米籽粒由于胚乳细胞是死细胞,而胚细胞还是活细胞,活细胞的细胞膜具有选择透过性,墨水中的染料不能进入细胞,而死细胞的细胞膜不具有选择透过性,故胚乳被染色而胚未被染色。结合上述分析可知,由于细胞膜具有选择透过性,所以活细胞吸收物质具有选择性。
答案:(1)②放入沸水中煮沸　不作处理　④籽粒中胚的颜色(或籽粒中胚和胚乳的颜色)
(2)甲组胚被染成红色,乙组胚为无色
(3)
　　　观测指标组别　 胚的颜色 胚乳的颜色
甲
乙
(4)①煮过的玉米籽粒　②胚乳细胞是死细胞而胚是活细胞　细胞膜具有选择透过性
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