2019年高考生物一輪復習 專題2.1 細胞膜和細胞核教學案.doc

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專題2.1 細胞膜和細胞核 1.細胞膜系統(tǒng)的結構和功能(Ⅱ)。 2.細胞核的結構和功能(Ⅱ) 一、細胞膜的結構與功能 1．細胞膜的制備 (1)實驗原理：細胞吸水漲破獲得細胞膜。 (2)材料：人或其他哺乳動物的成熟紅細胞。 (3)選材原因：①無細胞核和眾多細胞器，易制得純凈的細胞膜；②無細胞壁，細胞易吸水漲破。 2．組成成分 細胞膜 3．生物膜結構的探索歷程 時間 實例(實驗) 結論(假說) 19世紀末 脂溶性物質(zhì)更易通過細胞膜 歐文頓認為膜是由脂質(zhì)組成的 20世紀初 將膜分離提純，并進行化學分析 膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 1925年 紅細胞膜中脂質(zhì)鋪展成單分子層后面積是紅細胞表面積的2倍 細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層 1959年 電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三層結構 羅伯特森認為所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結構構成 1970年 人、鼠細胞雜交實驗 細胞膜具有流動性 1972年 流動鑲嵌模型 桑格和尼克森提出了生物膜的流動鑲嵌模型 4.功能 (1)將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 (2)控制物質(zhì)進出細胞。 (3)進行細胞間信息交流(連線) ①激素調(diào)節(jié)、突觸　　　　　　　a．細胞膜直接接觸傳 中興奮傳導 　遞信息 ②受精作用、效應T b．化學物質(zhì)傳遞信息 細胞裂解靶細胞 ③植物胞間連絲 c．細胞通道傳遞信息 提示?、佟猙?、凇猘?、邸猚 5．圖解法整合細胞膜成分、結構、功能的關系 二、細胞核的結構與功能 1．細胞核的結構 (1)填寫圖中字母對應的結構名稱a.核膜，b.染色質(zhì)，c.核仁。 (2)寫出圖中結構的相應功能 ①b功能：是DNA的主要載體。 ②c功能：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。 ③d功能：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。 2．細胞核的功能探究 (1)黑白美西螈核移植實驗 ①實驗過程 ②實驗結論：美西螈皮膚顏色遺傳受細胞核控制。 (2)蠑螈受精卵橫縊實驗 ①實驗過程 ②實驗結論：蠑螈的細胞分裂、分化受細胞核控制。 (3)變形蟲切割實驗 ①實驗過程 ②實驗結論：變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應等生命活動受細胞核控制。 (4)傘藻嫁接與核移植實驗 ①傘藻嫁接實驗過程 ②傘藻核移植實驗過程 ③實驗結論：傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的。 3．細胞核的功能 (1)是遺傳信息庫，是遺傳物質(zhì)儲存和復制的主要場所。 (2)是細胞代謝和遺傳的控制中心。 高頻考點一　細胞膜的結構及特點 例1. 如圖是細胞膜的亞顯微結構模式圖，①～③表示構成細胞膜的物質(zhì)，有關說法錯誤的是(　　) A．②與③是靜止不動的 B．③構成細胞膜的基本支架 C．葡萄糖通過細胞膜需要②的協(xié)助 D．細胞識別與糖蛋白①有關 【答案】A 【方法技巧】四種膜蛋白及其功能 1．受體蛋白：接受信號分子(如激素、淋巴因子、神經(jīng)遞質(zhì)等)的糖蛋白。 2．膜載體蛋白：膜用于協(xié)助擴散和主動運輸?shù)妮d體蛋白。 3．具催化作用的酶：如好氧型細菌其細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運輸?shù)?。 4．識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精卵間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等)。 【舉一反三】如圖表示各種膜的組成成分含量，該圖不能說明的是(　　) A．構成細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì) B．膜中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)含量的變化與膜的功能有關 C．膜的功能越簡單，所含蛋白質(zhì)的數(shù)量越少 D．膜的功能越復雜，所含糖類的種類和數(shù)量越多 解析：選D。由圖可知，構成髓鞘、人紅細胞膜、小鼠肝細胞膜和變形蟲細胞膜的成分中，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的含量都遠遠高于糖類，說明構成細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，A正確；在線粒體內(nèi)膜和葉綠體片層結構中，不含糖類，但蛋白質(zhì)的含量顯著高于脂質(zhì)，這與這些膜結構上附有大量的酶有關，B正確；對于不同的細胞膜而言，功能不同，蛋白質(zhì)含量也不同，髓鞘中蛋白質(zhì)含量最低，其他膜結構中蛋白質(zhì)含量較高，說明膜的蛋白質(zhì)含量與功能復雜程度有關，功能越簡單，蛋白質(zhì)含量越少，反之，蛋白質(zhì)的種類和含量越多，C正確，D錯誤。 高頻考點二　細胞膜的功能及特性 例2. 下列關于細胞膜結構特點和功能特性的敘述不正確的是(　　) A．鉀離子通過主動運輸?shù)男问竭M入細胞體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性 B．選擇透過性的基礎是細胞膜上的載體蛋白和磷脂分子具有特異性 C．細胞的胞吞和胞吐體現(xiàn)了細胞膜的流動性 D．流動性的基礎是組成細胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是流動的 【答案】B 【變式探究】甲、乙是細胞表面受體和細胞內(nèi)受體作用機制模式圖，下列有關敘述錯誤的是(　　) A．若圖甲表示神經(jīng)元間興奮的傳遞，則信號分子為神經(jīng)遞質(zhì) B．圖乙中的雄性激素只能用于含有特定受體的靶細胞 C．人體內(nèi)胰島素的作用機制與圖乙所示機制相似 D．細胞內(nèi)外的各種類型的受體其結構都有特異性 解析：選C。突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結合可用甲圖表示，圖乙表示的是信號分子與胞內(nèi)特定受體結合的方式，胰島素作用機制是信號分子與細胞膜表面的受體結合，故C不正確。信號分子與受體的結合都具有特異性；而信號分子具有特異性，故受體結構具有特異性。 高頻考點三　細胞核的結構和功能 例3. 心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病。最新研究表明，其致病機制是核孔復合物的運輸障礙。據(jù)此分析正確的是(　　) A．核膜由兩層磷脂分子組成，房顫的成因與核膜內(nèi)外的信息交流異常有關 B．核孔運輸障礙發(fā)生的根本原因可能是編碼核孔復合物的基因發(fā)生突變所致 C．人體成熟的紅細胞中核孔數(shù)目很少，因此紅細胞代謝較弱 D．tRNA在細胞核內(nèi)合成后，經(jīng)主動運輸進入細胞質(zhì)發(fā)揮作用 【解析】核膜由4層磷脂分子組成，房顫的成因與核膜內(nèi)外的信息交流異常有關，A錯誤；人體成熟的紅細胞中沒有細胞核，C錯誤；tRNA在細胞核內(nèi)合成后，經(jīng)核孔進入細胞質(zhì)發(fā)揮作用，D錯誤。 【答案】B 【變式探究】如圖為細胞核結構模式圖，下列有關敘述不正確的是(　　) A．①主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，在細胞分裂不同時期呈現(xiàn)不同狀態(tài) B．②是產(chǎn)生核糖體、mRNA和合成蛋白質(zhì)的場所 C．③在細胞周期中發(fā)生周期性變化，其主要成分是磷脂和蛋白質(zhì) D．蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核需要消耗能量 高頻考點四 細胞核功能實驗探究 例4．將甲種傘形帽傘藻的A部分與乙種菊花形帽傘藻的B部分(如圖)嫁接在一起，第一次長出的帽狀體呈中間類型，若切除這一帽狀體，第二次長出的帽狀體為與甲相同的傘形帽。下列分析不正確的是(　　) A．甲、乙兩種傘藻細胞均含有多種具膜的細胞器 B．中間類型可能同時含甲、乙兩種傘藻的蛋白質(zhì) C．若再次切除帽狀體，長出的帽狀體仍為傘形帽 D．該實驗證明了帽狀體的形態(tài)建成只受細胞核控制 解析：選D。傘藻為大型的單細胞真核藻類，含有多種具膜的細胞器。第一次長出的帽狀體呈中間類型的原因是B部分含有乙種傘藻細胞核中的DNA控制合成的蛋白質(zhì)和mRNA，會表現(xiàn)出乙種傘藻的部分性狀。若再次切除帽狀體，長出的帽狀體仍為與甲相同的傘形帽。該實驗能說明帽狀體的形態(tài)建成受細胞核控制，但不能證明帽狀體的形態(tài)建成只受細胞核控制。 【變式探究】用動物受精卵做如圖所示實驗，以下實驗不能說明的是(　　) A．提取受精卵的核單獨培養(yǎng)，不久就退化消失，說明缺少細胞質(zhì)的細胞核不能生存 B．去掉核的細胞單獨培養(yǎng)，不久也消失，說明缺少細胞核的細胞也不能存活太久 C．給去核的細胞重新移入細胞核，細胞不僅能正常生活而且能進行有絲分裂，說明細胞只有保持完整性才能進行正常的生命活動 D．實驗說明，細胞核是系統(tǒng)的控制中心，細胞質(zhì)是系統(tǒng)的代謝中心 解析：選D。圖中所做的實驗是：①單獨培養(yǎng)離開細胞的細胞核→細胞核消失；②單獨培養(yǎng)去核的細胞→細胞消失；③給去核的細胞以新的細胞核→細胞能生存并且能增殖。實驗①②分別說明細胞核和細胞質(zhì)不能單獨生存，實驗③說明細胞只有保持完整性才能正常生存和繁殖。綜合分析三個實驗，可以說明細胞核和細胞質(zhì)具有相互依存的關系，但不能說明細胞核和細胞質(zhì)的具體功能，因此D錯誤。 1．（2018全國Ⅰ卷，1）生物膜的結構與功能存在密切的聯(lián)系。下列有關敘述錯誤的是（　?。? A．葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶 B．溶酶體膜破裂后釋放出的酶會造成細胞結構的破壞 C．細胞的核膜是雙層膜結構，核孔是物質(zhì)進出細胞核的通道 D．線粒體DNA位于線粒體外膜上，編碼參與呼吸作用的酶 【答案】D 【解析】葉綠體是進行光合作用的場所的，光合作用包括光反應階段和暗反應階段，其中光反應階段能合成ATP，而光反應的場所是類囊體膜，因此葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶，A正確；溶酶體是細胞的“消化車間”，溶酶體含有多種水解酶，溶酶體膜破裂后，釋放水解酶會造成細胞結構的破壞，B正確；細胞核的核膜具有雙層膜，核膜上存在核孔，核孔的功能是實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流，因此核孔是物質(zhì)進出細胞的通道，C正確；線粒體DNA位于線粒體的基質(zhì)中，D錯誤。 2．（2018浙江卷，8）人體細胞內(nèi)存在一套復雜的膜系統(tǒng)。下列敘述錯誤的是（　　） A．由單位膜包被的溶酶體含多種水解酶 B．高爾基體主要進行蛋向質(zhì)的分揀和轉運 C．肝臟細胞的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含氧化酒精的酶 D．核被膜與質(zhì)膜的相連可通過線粒體來實現(xiàn) 【答案】D 1．(2017天津高考)下列有關真核生物核糖體的敘述，正確的是(　　) A．遺傳信息翻譯的場所 B．組成成分中含mRNA C．全部游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中 D．能識別基因的啟動子 解析：選A　核糖體是遺傳信息翻譯的場所；核糖體主要由蛋白質(zhì)和核糖體RNA(rRNA)組成；有的核糖體游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中，有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上；能識別基因啟動子的是RNA聚合酶，而不是核糖體。 2．(2017江蘇高考改編)如圖為某細胞結構示意圖。下列有關敘述正確的是(　　) A．①②④屬于生物膜系統(tǒng) B．結構③能增大細胞膜的面積 C．⑤具有選擇透過性，而⑥具有全透性 D．細胞膜不同部位的化學成分和功能無差異 解析：選B?、贋閮?nèi)質(zhì)網(wǎng)，②為細胞膜，都屬于生物膜系統(tǒng)；④為中心體，無膜結構，不屬于細胞的生物膜系統(tǒng)。結構③為細胞膜的凸起，增大了細胞膜的表面積。⑤為核膜，與其他生物膜一樣有選擇透過性；⑥為核孔，對大分子物質(zhì)具有選擇性。細胞膜不同部位的功能不同，化學成分也有差異。 1.（2016海南卷.2）科學家用兩種熒光染料分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發(fā)生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布（即各占半邊），最后在融合細胞表面均勻分布。這一實驗現(xiàn)象支持的結論是 A.膜蛋白能自主翻轉 B.細胞膜具有流動性 C.細胞膜具有選擇透過性 D.膜蛋白可以作為載體蛋白 【答案】B 2.（2016新課標Ⅲ卷.1）下列有關細胞膜的敘述，正確的是 A. 細胞膜兩側的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的 B. 細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同 C. 分泌蛋白質(zhì)分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象 D. 膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的 【答案】C 【解析】主動運輸可以使離子從低濃度一側運輸?shù)礁邼舛纫粋?，以保證活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。所以細胞膜兩側的離子濃度差是通過主動運輸實現(xiàn)的，A項錯誤；細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同，例如細胞膜上含有具識別作用的糖蛋白，線粒體膜上含有與有氧呼吸有關的酶等，B項錯誤；分泌蛋白分泌到細胞外的過程屬于胞吐，存在著膜的融合和變形，所以存在膜脂的流動現(xiàn)象，C項正確；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，D項錯誤。 3．(2016高考四川卷)葉肉細胞內(nèi)的下列生理過程，一定在生物膜上進行的是(　　) A．O2的產(chǎn)生　　　　　 B．H2O的生成 C．[H]的消耗 D．ATP的合成 解析：選A。O2產(chǎn)生于光反應中，場所是葉綠體類囊體薄膜上，A正確；生成H2O的生理過程較多，如蛋白質(zhì)合成，場所是核糖體，B錯誤；有氧呼吸的第三階段或無氧呼吸的第二階段或暗反應均有[H]的消耗，場所分別是線粒體基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)，C錯誤；ATP的合成場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜，不一定有膜結構，D錯誤。 （2015年上海卷.2）原核生物都具有的結構是（ ） A．質(zhì)膜和核膜 B．線粒體和核膜 C．質(zhì)膜和核搪體 D．線粒體和核糖體 【答案】C 【解析】原核細胞無核膜，也無線粒體；A、B、D錯誤。 （2015年海南卷.1）細胞膜是細胞的重要結構。關于細胞膜的敘述，錯誤的是（ ） A．細胞膜是一種選擇透過性膜 B．乙醇通過細胞膜需要消耗ATP C．氨基酸借助膜蛋白可通過細胞膜 D．蛋白質(zhì)分子可以嵌入磷脂雙分子層中 【答案】B 【解析】細胞膜是一種選擇透過性膜，其功能特點是具有一定的選擇性，A正確；乙醇通過細胞膜的方式為自由擴散，不需要消耗ATP，B錯誤；氨基酸跨膜運輸方式為主動運輸，需借助膜蛋白通過細胞膜，C正確；蛋白質(zhì)分子以不同程度地嵌入磷脂雙分子層中，D正確。 （2015年江蘇卷.16）下圖為白細胞與血管內(nèi)皮細胞之間識別、黏著后,白細胞遷移并穿過血管壁進入炎癥組織的示意圖,下列敘述錯誤的是（ ） A. 內(nèi)皮細胞識別結合白細胞膜上的糖蛋白使白細胞黏著 B. 白細胞在血管內(nèi)黏著、遷移需要消耗 ATP C. 黏著、遷移過程中白細胞需進行基因的選擇性表達 D. 白細胞利用細胞膜的選擇透過性穿過血管壁進入炎癥組織 【答案】D 【解析】內(nèi)皮細胞識別結合白細胞膜的糖蛋白，結果使白細胞黏著，A正確；白細胞在血管內(nèi)黏著、遷移均是耗能過程，消耗ATP，B正確；黏著、遷移過程中白細胞的形態(tài)發(fā)生變化，白細胞需進行基因的選擇性表達，C正確；白細胞穿過血管壁進入炎癥組織依賴于細胞膜的流動性，D錯誤。 【2014江蘇高考】下列關于細胞結構和功能的敘述，錯誤的是(　　) A. 性激素主要是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成 B. 囊泡可以由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體轉運 C. 膜蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體有關 D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)既參與物質(zhì)合成，也參與物質(zhì)運輸 【答案】A 【2014山東高考】有關細胞內(nèi)囊泡運輸?shù)拿枋?，正確的是(　　) A. 細胞核內(nèi)的RNA通過囊泡運輸?shù)郊毎|(zhì) B. 蛋白質(zhì)類激素經(jīng)囊泡運輸分泌到細胞外 C. 細胞器之間都能通過囊泡進行物質(zhì)運輸 D. 囊泡運輸依賴膜的流動性且不消耗能量 【解析】細胞核內(nèi)的RNA通過核孔運輸?shù)郊毎|(zhì)，此過程與囊泡無關，A錯誤；蛋白質(zhì)類激素經(jīng)高爾基體加工后，由囊泡運輸?shù)郊毎?，然后?jīng)胞吐方式分泌到細胞外，B正確；核糖體和中心體無生物膜，無法通過囊泡進行物質(zhì)運輸，C錯誤；囊泡運輸需要消耗能量，D錯誤。 【答案】B 【2014重慶高考】下列與實驗有關的敘述，正確的是(　　) A. 人的口腔上皮細胞經(jīng)處理后被甲基綠染色，其細胞核呈綠色 B. 剪取大蒜根尖分生區(qū)，經(jīng)染色在光鏡下可見有絲分裂各時期 C. 葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴散就越慢 D. 在光鏡的高倍鏡下觀察新鮮菠菜葉裝片，可見葉綠體的結構 【解析】DNA主要分布在細胞核內(nèi)，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，A正確；剪取根尖2～3 mm，需經(jīng)解離、漂洗、染色和制片過程后，再用光學顯微鏡觀察，B錯誤；葉綠體色素在層析液中溶解度越高，在濾紙上擴散就越快，C錯誤；葉綠體內(nèi)部結構是亞顯微結構，在光學顯微鏡下觀察不到，D錯誤。 【答案】A 【2014安徽高考】下列關于線粒體的敘述，正確的是(　　) A. 線粒體外膜上的蛋白質(zhì)含量比內(nèi)膜的高 B. 葡萄糖分解為丙酮酸的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中 C. 成人心肌細胞中的線粒體數(shù)量比腹肌細胞的多 D. 哺乳動物精子中的線粒體聚集在其頭部和尾的基部 【答案】C 【2013山東高考】真核細胞具有一些能顯著增大膜面積、有利于酶的附著以提高代謝效率的結構。下列不屬于此類結構的是(　　) A. 神經(jīng)細胞的樹突 B. 線粒體的嵴 C. 甲狀腺細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D. 葉綠體的基粒 【解析】本題主要考查生物膜的作用以及細胞結構與功能的適應性等知識。神經(jīng)細胞的樹突便于其與其他神經(jīng)元建立聯(lián)系，與酶的附著無關；線粒體的嵴、甲狀腺細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、葉綠體的基粒均顯著增大了膜面積，有利于酶的附著以提高代謝效率。故A項符合題意。 【答案】A 【2013安徽高考】生物膜將真核細胞分隔成不同的區(qū)室，使得細胞內(nèi)能夠同時進行多種化學反應，而不會相互干擾。下列敘述正確的是(　　) A. 細胞核是mRNA合成和加工的場所 B. 高爾基體是肽鏈合成和加工的場所 C. 線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O D. 溶酶體合成和分泌多種酸性水解酶 【解析】本題主要考查了mRNA合成及細胞器的功能等相關知識。mRNA是以DNA的一條鏈為模板合成的，貯存DNA的細胞核是mRNA合成和加工的場所；核糖體是肽鏈合成的場所，肽鏈的加工在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中完成；線粒體不能直接氧化分解葡萄糖，葡萄糖首先在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧的條件下進入線粒體繼續(xù)氧化分解生成CO2和H2O；溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，水解酶的合成在核糖體。 【答案】A