【高考生物一轮总复习课件】第二单元 第4课 细胞膜和细胞核(共44张PPT)
文档属性
| 名称 | 【高考生物一轮总复习课件】第二单元 第4课 细胞膜和细胞核(共44张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-13 22:30:33 | ||
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文档简介
(共44张PPT)
第二单元 细胞的基本结构
第4课 细胞膜和细胞核
高中生物高考一轮总复习
1．细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
化学信号
通道
2．细胞膜的成分
(1)对细胞膜成分的探索
(2)细胞膜的成分
实验 结论
欧文顿实验 细胞膜是由______构成的
化学分析实验 细胞膜的主要成分是脂质，其中______最多
丹尼利和戴维森 细胞膜中还附有________
脂质
磷脂
蛋白质
磷脂
胆固醇
种类和数量
糖类
3．细胞膜的结构
(1)细胞膜结构的探索
实验 结论
戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的______
罗伯特森 所有的细胞膜都由______________________三层结构构成
人鼠细胞融合实验 细胞膜具有______性
辛格和尼科尔森 提出流动镶嵌模型
两层
蛋白质—脂质—蛋白质
流动
(2)流动镶嵌模型
(3)结构特点
糖蛋白
蛋白
质分子
磷脂双
分子层
流动性
磷脂分子
蛋白质分子
加快
1．细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。 ( )
2．在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。 ( )
3．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。 ( )
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．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。 ( )
×
×
×
×
√
1．(必修1 P45旁栏思考)虽然细胞膜膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输，原因有：一是__________________________________________________，
二是__________________________________________________________。
2．(必修1 P41正文)精子与卵细胞相互识别后结合，卵细胞膜将阻止其他精子的进入，这一现象说明了细胞膜具有的功能是_______________________________ _________。
3．(必修1 P42思考·讨论)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因：_________________________________________________________________ _________________。
水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙
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
进行细胞间的信息交流和控制物质
胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜都是由磷
脂双分子层构成的
进出细胞
考向1| 细胞膜的功能
1．蜜蜂将桃花的花粉带到梨花的柱头上后，不会出现桃花的精子与梨花的卵细胞融合的现象。该现象能很好地说明细胞膜( )
A．主要由脂质和蛋白质组成
B．可将细胞与外界环境分隔开
C．控制物质进出细胞的作用是相对的
D．具有进行细胞间信息交流的作用
√
D 解析：蜜蜂将桃花的花粉带到桃花的柱头上后，即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应；若将桃花的花粉带到梨花的柱头上则不会发生这一系列反应，说明细胞膜能进行细胞间的信息交流，即细胞膜直接接触传递信息，D正确。
细胞膜的成分与功能
考向2| 细胞膜的成分和结构分析
2．(2022·河北卷)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
√
C 解析：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，此过程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·浙江1月选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是( )
A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C．叶绿体内膜上存在与水光解有关的酶
D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
B 解析：蛋白质分子以不同的方式或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；水光解发生在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
√
4．(2024·广东惠州模拟)蛋白质分子以不同方式镶嵌
在生物膜的磷脂双分子层中，如镶在表面、部分或全
部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置，
科学家设计了以下实验。将细胞分为三组：甲组不
做处理；乙组用胰蛋白酶处理完整的细胞，此时胰蛋
白酶不能透过细胞膜进入细胞；丙组先提高细胞膜的通透性，再用胰蛋白酶处理完整细胞，此时胰蛋白酶能进入细胞，并分布于细胞膜内外两侧(如图1所示)。分别提取、分离三组细胞膜上的蛋白质进行电泳，结果如图2所示。下列说法错误的是
( )
A．蛋白质2和3部分嵌入，并位于膜的外侧
B．如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1
C．镶在膜内侧表面的蛋白质是4和5
D．该实验证明细胞膜的结构具有不对称性
√
A 解析：甲组不作处理，膜上蛋白不水解；乙组胰蛋白酶不能进入细胞，则其水解的是分布于细胞膜外侧的蛋白质；丙组胰蛋白酶能进入细胞，并分布于细胞内外两侧，则其水解细胞膜两侧的蛋白质。电泳时，蛋白质越小，迁移越快，反之则慢。结合图2分析，1号蛋白质在甲、乙、丙三组中大小关系是甲组>乙组>丙组，说明其位于细胞膜内、外侧的部分被水解了，位于脂双层内部的没被水解，1号蛋白质贯穿整个细胞膜；2号蛋白质在甲、乙、丙三组中大小关系是甲组>乙组＝丙组，说明2号蛋白质一部分分布于细胞膜外侧，被水解了，另一部分嵌入脂双层，未被水解；3号蛋白质大小关系为甲组＝乙组>丙组，说明3号蛋白质一部分位于细胞膜内侧，被水解了，另一部分嵌入脂双层，未被水解；
甲、乙组中分离到4、5号蛋白质，丙组中没有分离到4、5号蛋白质，说明4、5号蛋白质镶在细胞膜内表面，被水解了。据此分析可知，细胞膜的结构具有不对称性。如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1号蛋白质，A错误，B、C、D正确。
常考的“膜蛋白”
考向3| 与细胞膜有关的实验探究
5．MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是( )
A．MTT是可以通过细胞膜的一种染料
B．检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量
C．MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同
D．MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活
√
C 解析：MTT能被活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶还原为蓝紫色的结晶，可推知MTT是可以通过细胞膜的一种染料，A正确；活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，故检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量，B正确；结合题意分析可知，MTT检测的原理是检测活细胞中的酶催化产生有颜色物质，而台盼蓝检测细胞活性的原理是膜的选择透过性，显然二者检测的原理不同，C错误；哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，也就没有琥珀酸脱氢酶，不能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，D正确。
6．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。
磷脂双分子层
蛋白质
蛋白质分子可以运动
流动
(3)通过其他方法，测得多种细胞膜的化学成分，如下表所示：
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)科学家将哺乳动物成熟红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_____。
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
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
S/2
差别
(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____________________________________________________。
构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性
解析：(1)由生物膜的流动镶嵌模型内容可知，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的，进而使生物膜的结构表现出不对称性。(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的蛋白质是可以运动的，证明了细胞膜具有流动性。(3)根据题表中的数据进行分析可知，组成不同细胞的细胞膜的物质种类相同，但物质的含量有一定的差别。(4)单层磷脂分子的面积为S，而生物膜是由磷脂双分子层构成的，故该细胞膜的表面积约为S/2。(5)由于构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性，所以温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子变为有75%排列不整齐，膜的表面积变大。
与细胞膜相关的实验设计
(1)细胞膜成分的鉴定方法
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
(2)细胞膜结构特点——流动性的验证
①方法：荧光标记法。
②现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。
③结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有流动性。
(3)细胞膜功能的验证
①控制物质进出功能的验证
②识别功能的验证
(4)不同动物的红细胞比较
考点二 细胞核的结构和功能
1．细胞核的分布：除了高等植物____________细胞和哺乳动物______________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
成熟的筛管
成熟的红细胞
2．细胞核的功能探究实验分析
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验过程
②实验结论：美西螈__________的遗传受细胞核控制。
③实验分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中进行培养作为对照。
皮肤颜色
黑色美西螈
核移植
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论：蝾螈的________________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__________________________等生命活动受细胞核控制。
细胞分裂、分化
分裂、生长、对刺激的反应
正常
细胞核
核移植
(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
菊花
③实验结论：伞藻______________由细胞核控制。
3．细胞核的功能
遗传物质
代谢和遗传的控制
“帽”的形状
4．细胞核的结构
(1)细胞核的结构及其功能
(2)染色体与染色质的关系
DNA和蛋白质
DNA
某种RNA
核糖体
物质交换
信息交流
染色质
染色体
1．核孔是大分子自由进出的通道。 ( )
2．没有细胞核的细胞一定是原核细胞。 ( )
3．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。 ( )
4．物质进出细胞核都通过核孔。 ( )
5．染色体和染色质的形态不同，成分都主要是DNA和蛋白质。 ( )
×
×
×
×
√
1．(必修1 P56正文)细胞核能成为遗传信息库，能控制细胞代谢和遗传，原因是______________________________________________________。
2．(必修1 P57科学方法)模型分为__________(如DNA双螺旋结构模型)、__________(如种群数量特征的关系图示)和__________(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)。
3．(必修1 P58拓展应用1)染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义：染色体呈高度______状态，有利于在细胞分裂过程中_________________ _______；而染色质为______状，有利于______________________等生命活动。
细胞核中有染色体，染色体中有DNA，DNA分子携带遗传信息
物理模型
概念模型
数学模型
螺旋
移动并分配到子细
细丝
DNA完成复制、转录
胞中去
考向1| 细胞核的结构与功能
1．(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
B 解析：核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内环境的相对稳定，A错误；核膜上有核孔，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正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C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错误。
√
2．(2024·山东滨州模拟)核孔复合体主要由核膜、中央栓和核质侧结构组成，细胞质中的物质可通过甲、乙、丙三种方式进入细胞核。亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核，它一般含有核定位序列(NLS)。为探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部，某同学进行图丁所示实验。下列叙述正确的是( )
A．核膜是单层膜，属于生物膜系统，具有选择透过性
B．若图中的中央栓蛋白空间结构发生改变，不会影响细胞核中DNA的复制
C．图丁实验能说明NLS序列不位于亲核蛋白头部
D．细胞质中物质通过甲运输方式进入细胞核的过程不受氧气浓度影响
√
D 解析：核膜为双层膜，属于生物膜系统，具有选择透过性，A错误；若中央栓蛋白空间结构发生改变，可能影响DNA聚合酶从细胞质运进细胞核，因而会影响细胞核中DNA的复制，B错误；由于没有设置含有放射性头部的实验，因此，图丁实验不能说明NLS序列不位于亲核蛋白头部，C错误；细胞质中物质通过甲运输方式顺浓度梯度进行，因此其进入细胞核的过程不消耗能量，因而不受氧气浓度影响，D正确。
关于细胞核结构的4个注意点
(1)核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连；核膜上附着大量酶，利于多种化学反应的进行。
(2)核孔是大分子物质进出细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。核膜和核孔都具有选择透过性。
(3)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，核孔数量多，核仁较大。原核细胞无核仁，其核糖体的形成与核仁无关。
(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，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。
考向2| 细胞核功能的探究实验分析
3．为研究细胞核的功能，研究人员进行了大量的实验，下图是探究细胞核功能的两个经典实验。下列有关叙述错误的是( )
实验一：
实验二：
A．实验一不能说明细胞核与细胞质相互依存的关系
B．实验一说明美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的
C．实验二中有核和无核部分均为实验组，自变量是有无细胞核
D．实验二结果可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
C 解析：实验一没有探究细胞核与细胞质的关系，故不能说明两者相互依存，A正确；白色美西螈的去核卵细胞与黑色美西螈的细胞核融合后的重组细胞最后发育成黑色美西螈，说明黑色素的合成是由细胞核控制的，B正确；实验二中有核部分是对照组，无核部分是实验组，自变量是有无细胞核，C错误；实验二说明无细胞核的细胞不分裂不分化，可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，D正确。
√
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第二单元 细胞的基本结构
第4课 细胞膜和细胞核
高中生物高考一轮总复习
1．细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
化学信号
通道
2．细胞膜的成分
(1)对细胞膜成分的探索
(2)细胞膜的成分
实验 结论
欧文顿实验 细胞膜是由______构成的
化学分析实验 细胞膜的主要成分是脂质，其中______最多
丹尼利和戴维森 细胞膜中还附有________
脂质
磷脂
蛋白质
磷脂
胆固醇
种类和数量
糖类
3．细胞膜的结构
(1)细胞膜结构的探索
实验 结论
戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的______
罗伯特森 所有的细胞膜都由______________________三层结构构成
人鼠细胞融合实验 细胞膜具有______性
辛格和尼科尔森 提出流动镶嵌模型
两层
蛋白质—脂质—蛋白质
流动
(2)流动镶嵌模型
(3)结构特点
糖蛋白
蛋白
质分子
磷脂双
分子层
流动性
磷脂分子
蛋白质分子
加快
1．细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。 ( )
2．在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。 ( )
3．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。 ( )
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．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。 ( )
×
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√
1．(必修1 P45旁栏思考)虽然细胞膜膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输，原因有：一是__________________________________________________，
二是__________________________________________________________。
2．(必修1 P41正文)精子与卵细胞相互识别后结合，卵细胞膜将阻止其他精子的进入，这一现象说明了细胞膜具有的功能是_______________________________ _________。
3．(必修1 P42思考·讨论)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因：_________________________________________________________________ _________________。
水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙
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
进行细胞间的信息交流和控制物质
胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜都是由磷
脂双分子层构成的
进出细胞
考向1| 细胞膜的功能
1．蜜蜂将桃花的花粉带到梨花的柱头上后，不会出现桃花的精子与梨花的卵细胞融合的现象。该现象能很好地说明细胞膜( )
A．主要由脂质和蛋白质组成
B．可将细胞与外界环境分隔开
C．控制物质进出细胞的作用是相对的
D．具有进行细胞间信息交流的作用
√
D 解析：蜜蜂将桃花的花粉带到桃花的柱头上后，即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应；若将桃花的花粉带到梨花的柱头上则不会发生这一系列反应，说明细胞膜能进行细胞间的信息交流，即细胞膜直接接触传递信息，D正确。
细胞膜的成分与功能
考向2| 细胞膜的成分和结构分析
2．(2022·河北卷)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
√
C 解析：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，此过程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·浙江1月选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是( )
A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C．叶绿体内膜上存在与水光解有关的酶
D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
B 解析：蛋白质分子以不同的方式或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；水光解发生在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
√
4．(2024·广东惠州模拟)蛋白质分子以不同方式镶嵌
在生物膜的磷脂双分子层中，如镶在表面、部分或全
部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置，
科学家设计了以下实验。将细胞分为三组：甲组不
做处理；乙组用胰蛋白酶处理完整的细胞，此时胰蛋
白酶不能透过细胞膜进入细胞；丙组先提高细胞膜的通透性，再用胰蛋白酶处理完整细胞，此时胰蛋白酶能进入细胞，并分布于细胞膜内外两侧(如图1所示)。分别提取、分离三组细胞膜上的蛋白质进行电泳，结果如图2所示。下列说法错误的是
( )
A．蛋白质2和3部分嵌入，并位于膜的外侧
B．如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1
C．镶在膜内侧表面的蛋白质是4和5
D．该实验证明细胞膜的结构具有不对称性
√
A 解析：甲组不作处理，膜上蛋白不水解；乙组胰蛋白酶不能进入细胞，则其水解的是分布于细胞膜外侧的蛋白质；丙组胰蛋白酶能进入细胞，并分布于细胞内外两侧，则其水解细胞膜两侧的蛋白质。电泳时，蛋白质越小，迁移越快，反之则慢。结合图2分析，1号蛋白质在甲、乙、丙三组中大小关系是甲组>乙组>丙组，说明其位于细胞膜内、外侧的部分被水解了，位于脂双层内部的没被水解，1号蛋白质贯穿整个细胞膜；2号蛋白质在甲、乙、丙三组中大小关系是甲组>乙组＝丙组，说明2号蛋白质一部分分布于细胞膜外侧，被水解了，另一部分嵌入脂双层，未被水解；3号蛋白质大小关系为甲组＝乙组>丙组，说明3号蛋白质一部分位于细胞膜内侧，被水解了，另一部分嵌入脂双层，未被水解；
甲、乙组中分离到4、5号蛋白质，丙组中没有分离到4、5号蛋白质，说明4、5号蛋白质镶在细胞膜内表面，被水解了。据此分析可知，细胞膜的结构具有不对称性。如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1号蛋白质，A错误，B、C、D正确。
常考的“膜蛋白”
考向3| 与细胞膜有关的实验探究
5．MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是( )
A．MTT是可以通过细胞膜的一种染料
B．检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量
C．MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同
D．MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活
√
C 解析：MTT能被活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶还原为蓝紫色的结晶，可推知MTT是可以通过细胞膜的一种染料，A正确；活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，故检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量，B正确；结合题意分析可知，MTT检测的原理是检测活细胞中的酶催化产生有颜色物质，而台盼蓝检测细胞活性的原理是膜的选择透过性，显然二者检测的原理不同，C错误；哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，也就没有琥珀酸脱氢酶，不能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，D正确。
6．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。
磷脂双分子层
蛋白质
蛋白质分子可以运动
流动
(3)通过其他方法，测得多种细胞膜的化学成分，如下表所示：
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)科学家将哺乳动物成熟红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_____。
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
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
S/2
差别
(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____________________________________________________。
构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性
解析：(1)由生物膜的流动镶嵌模型内容可知，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的，进而使生物膜的结构表现出不对称性。(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的蛋白质是可以运动的，证明了细胞膜具有流动性。(3)根据题表中的数据进行分析可知，组成不同细胞的细胞膜的物质种类相同，但物质的含量有一定的差别。(4)单层磷脂分子的面积为S，而生物膜是由磷脂双分子层构成的，故该细胞膜的表面积约为S/2。(5)由于构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性，所以温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子变为有75%排列不整齐，膜的表面积变大。
与细胞膜相关的实验设计
(1)细胞膜成分的鉴定方法
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
(2)细胞膜结构特点——流动性的验证
①方法：荧光标记法。
②现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。
③结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有流动性。
(3)细胞膜功能的验证
①控制物质进出功能的验证
②识别功能的验证
(4)不同动物的红细胞比较
考点二 细胞核的结构和功能
1．细胞核的分布：除了高等植物____________细胞和哺乳动物______________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
成熟的筛管
成熟的红细胞
2．细胞核的功能探究实验分析
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验过程
②实验结论：美西螈__________的遗传受细胞核控制。
③实验分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中进行培养作为对照。
皮肤颜色
黑色美西螈
核移植
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论：蝾螈的________________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__________________________等生命活动受细胞核控制。
细胞分裂、分化
分裂、生长、对刺激的反应
正常
细胞核
核移植
(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
菊花
③实验结论：伞藻______________由细胞核控制。
3．细胞核的功能
遗传物质
代谢和遗传的控制
“帽”的形状
4．细胞核的结构
(1)细胞核的结构及其功能
(2)染色体与染色质的关系
DNA和蛋白质
DNA
某种RNA
核糖体
物质交换
信息交流
染色质
染色体
1．核孔是大分子自由进出的通道。 ( )
2．没有细胞核的细胞一定是原核细胞。 ( )
3．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。 ( )
4．物质进出细胞核都通过核孔。 ( )
5．染色体和染色质的形态不同，成分都主要是DNA和蛋白质。 ( )
×
×
×
×
√
1．(必修1 P56正文)细胞核能成为遗传信息库，能控制细胞代谢和遗传，原因是______________________________________________________。
2．(必修1 P57科学方法)模型分为__________(如DNA双螺旋结构模型)、__________(如种群数量特征的关系图示)和__________(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)。
3．(必修1 P58拓展应用1)染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义：染色体呈高度______状态，有利于在细胞分裂过程中_________________ _______；而染色质为______状，有利于______________________等生命活动。
细胞核中有染色体，染色体中有DNA，DNA分子携带遗传信息
物理模型
概念模型
数学模型
螺旋
移动并分配到子细
细丝
DNA完成复制、转录
胞中去
考向1| 细胞核的结构与功能
1．(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
B 解析：核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内环境的相对稳定，A错误；核膜上有核孔，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正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C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错误。
√
2．(2024·山东滨州模拟)核孔复合体主要由核膜、中央栓和核质侧结构组成，细胞质中的物质可通过甲、乙、丙三种方式进入细胞核。亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核，它一般含有核定位序列(NLS)。为探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部，某同学进行图丁所示实验。下列叙述正确的是( )
A．核膜是单层膜，属于生物膜系统，具有选择透过性
B．若图中的中央栓蛋白空间结构发生改变，不会影响细胞核中DNA的复制
C．图丁实验能说明NLS序列不位于亲核蛋白头部
D．细胞质中物质通过甲运输方式进入细胞核的过程不受氧气浓度影响
√
D 解析：核膜为双层膜，属于生物膜系统，具有选择透过性，A错误；若中央栓蛋白空间结构发生改变，可能影响DNA聚合酶从细胞质运进细胞核，因而会影响细胞核中DNA的复制，B错误；由于没有设置含有放射性头部的实验，因此，图丁实验不能说明NLS序列不位于亲核蛋白头部，C错误；细胞质中物质通过甲运输方式顺浓度梯度进行，因此其进入细胞核的过程不消耗能量，因而不受氧气浓度影响，D正确。
关于细胞核结构的4个注意点
(1)核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连；核膜上附着大量酶，利于多种化学反应的进行。
(2)核孔是大分子物质进出细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。核膜和核孔都具有选择透过性。
(3)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，核孔数量多，核仁较大。原核细胞无核仁，其核糖体的形成与核仁无关。
(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，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。
考向2| 细胞核功能的探究实验分析
3．为研究细胞核的功能，研究人员进行了大量的实验，下图是探究细胞核功能的两个经典实验。下列有关叙述错误的是( )
实验一：
实验二：
A．实验一不能说明细胞核与细胞质相互依存的关系
B．实验一说明美西螈皮肤细胞中黑色素的合成是由细胞核控制的
C．实验二中有核和无核部分均为实验组，自变量是有无细胞核
D．实验二结果可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
C 解析：实验一没有探究细胞核与细胞质的关系，故不能说明两者相互依存，A正确；白色美西螈的去核卵细胞与黑色美西螈的细胞核融合后的重组细胞最后发育成黑色美西螈，说明黑色素的合成是由细胞核控制的，B正确；实验二中有核部分是对照组，无核部分是实验组，自变量是有无细胞核，C错误；实验二说明无细胞核的细胞不分裂不分化，可说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，D正确。
√
谢谢
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