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1专题2-1细胞膜和细胞核【考情分析】1.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)。通过对细胞膜和细胞核结构和功能的复习，建立起整体观念和细胞结构与功能相适应的观点。通过对细胞膜组成和功能的实验探究，以及细胞核功能的实验分析，掌握实验设计的对照原则和荧光标记技术。【核心素养分析】生命观念：细胞膜和细胞核的结构与功能的适应科学思维：构建细胞膜和细胞核的结构模型；科学探究：探究细胞膜的成分与结构；实验设计与分析：细胞核功能的探究过程与结果分析【重点知识梳理】知识点一细胞膜的结构与功能1．细胞膜的成分(1)细胞膜的制备【易错警示】①滴加生理盐水的目的：稀释血液，使红细胞分散，不易凝集成块；同时维持红细胞原有的形态。②不是所有动物的红细胞都没有细胞核和众多细胞器，如蛙的红细胞、鸟的红细胞等具有细胞核和细胞器。(2)细胞膜的成分2．细胞膜的流动镶嵌模型(1)生物膜结构的探索历程(连线)2(2)流动镶嵌模型①基本内容②特点3．细胞膜的功能(1)功能3(2)4．细胞壁(植物细胞)(1)成分：主要是纤维素和果胶；酶解法除植物细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶；与其形成有关的细胞器为高尔基体和线粒体。(2)功能：支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，主要是细胞壁的作用。【重点突破】1．细胞膜的成分、结构及功能的关系2．生命系统信息传递的三类主体3．细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计项目设计思路细胞膜磷脂双分子层的鉴定提取细胞膜结构中的磷脂分子，铺在水面上，测得磷脂单分子层占有面积，与细胞膜面积对比分析4细胞膜流动性的鉴定取A、B两种动物细胞，分别用红、绿色荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况细胞膜识别作用探究将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起，观察精子和卵细胞结合情况细胞膜控制物质进出细胞探究可利用有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，观察处理前后溶液颜色是否发生变化知识点二细胞核的结构与功能1．细胞核的结构与功能(1)结构(2)功能—是遗传物质储存和复制的主要场所，是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心2．细胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植实验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。5(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。【典型题分析】高频考点一考查细胞膜的成分和结构例1．（2020·北京101中学模拟）下列关于细胞膜的叙述，错误的是()A．细胞膜是一种选择透过性膜B．磷脂分子的亲水端朝向外侧，亲脂端朝向内侧C．细胞膜中的磷脂和大多数蛋白质都具有流动性D．糖蛋白主要位于膜外侧，载体蛋白主要位于膜内侧【答案】D【解析】细胞膜能够控制物质进出细胞，是一种选择透过性膜；磷脂分子的亲水端朝向外侧，与细胞质或细胞外液接触，亲脂端朝向内侧；构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都具有流动性，使得细胞膜具有一定的流动性；糖蛋白位于细胞膜的外侧，载体蛋白主要位于细胞膜的脂双层中。【变式探究】(2020·安徽合肥质检)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6是()A．载体蛋白是镶嵌在细胞膜外表面的蛋白质B．细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异C．磷脂双分子层不能体现细胞膜的选择透过性D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的【答案】B【解析】载体蛋白有的嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层；细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类不一样，如：细胞膜外侧具有识别作用的糖蛋白，细胞膜内侧没有；脂溶性小分子物质可以优先通过磷脂双分子层，而细胞不需要的其他小分子不能通过，因而磷脂双分子层与细胞膜的选择透过性有关；有些植物细胞可以通过细胞通道进行信息交流，不通过细胞膜上的受体也能进行信息交流。高频考点二考查细胞膜的功能例2．(2018·天津卷)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是()选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C位于类囊体膜，催化ATP合成酶D位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原【答案】B【解析】突触后膜上有与神经递质结合的特异性受体，受体可以特异性地结合相应的神经递质，使下一个神经元兴奋或抑制，A正确；靶细胞上含有能和相应激素特异性结合的受体，当激素与受体结合后，引起细胞代谢发生变化，B错误；光合作用的光反应过程中，会发生光能转变为ATP中活跃的化学能，即催化ATP的合成，因此类囊体薄膜上含有ATP合成酶，C正确；细胞癌变后，细胞膜上会产生相应的癌胚抗原，引起机体的特异性免疫反应，进而清除癌变的细胞，D正确。【举一反三】（2020·课标Ⅰ）真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。结构名称突触高尔基体（1）_________叶绿体的类囊体膜功能（2）_________（3）_________控制物质进出细胞作为能量转换的场所膜的主要成分（4）_________7功能举例在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程参与K+从土壤进入植物根细胞的过程（5）_________【答案】(1).细胞膜(2).参与信息传递(3).对蛋白质进行加工修饰(4).脂质和蛋白质(5).叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上【解析】（1）K+进入植物根细胞的过程为主动运输，体现了细胞膜控制物质进出的功能。（2）兴奋在神经元之间是通过突触传递的，当兴奋传递到突触小体时，突触前膜释放神经递质进入突触间隙，与突触后膜上的受体结合，使突触后膜发生兴奋或抑制，该过程体现了细胞膜参与信息传递的功能。（3）由分析可知，在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工修饰后，“出芽”形成囊泡，最终将蛋白质分泌到细胞外。（4）由分析可知生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。（5）类囊体薄膜上分布着光合色素和多种酶，是绿色植物进行光反应的场所，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上。【变式探究】(2020·浙江杭州模拟)下列有关细胞间信息交流的叙述中，正确的是()A．细胞间信息交流是细胞膜的功能之一，体现了细胞膜的选择透过性B．神经递质与突触后膜上的受体结合后，即被受体转运到突触后膜内，使后膜兴奋或抑制C．与胰岛素和甲状腺激素结合的受体可能相同，也可能不同D．细胞间信息交流的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过介质传递【答案】D【解析】细胞间信息交流，没有体现细胞膜的选择透过性，A项错误；突触后膜上的受体没有转运递质的功能，B项错误；与胰岛素和甲状腺激素结合的受体不同，C项错误；细胞间信息交流的方式有多种，可以通过细胞接触传递信息，也可以通过信号分子传递信息，D项正确。高频考点三考查细胞核的结构和功能例3.(2019·新课标卷Ⅲ)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是()A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心8D．细胞核内遗传物质的合成需要能量【答案】B【解析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，真核细胞中的染色质存在于细胞核中，A、C正确；真核细胞的翻译过程发生在细胞质中，B错误；细胞核内遗传物质DNA的生物合成需要消耗能量，D正确。【变式探究】如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是()A．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密B．图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流C．若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心【答案】D【解析】图中①表示内质网，⑤表示核膜，内质网和核膜直接连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密；图中②为核孔，通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；④表示核仁，与核糖体的形成有关，若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质基质。【变式探究】(2020·河南郑州模拟)下列关于细胞核的叙述，正确的是()A．在电镜下观察原核细胞，可以看到细胞无核膜，但有核仁和染色体B．真核细胞核膜上有核孔，DNA等大分子物质可通过核孔进入细胞质C．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象D．细胞核内的液体叫细胞液【答案】C【解析】原核细胞的拟核没有核膜、核仁和染色质，故在电镜下观察原核细胞，看不到核膜、核仁和染色体；真核细胞的核膜上有核孔，核孔具有选择透过性，DNA不能通过核孔进入细胞质；在有丝分裂的前期核膜和核仁消失，在有丝分裂的末期核膜和核仁重现；细胞核内的液体叫核液，液泡内的液体叫细胞液。高频考点四考查细胞核功能的实验探究例4．(2020·山东师大附中模拟)如图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，据此9推断不正确的是()A．RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中B．细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢C．若核质分离较长时间后进行移植，则B组实验细胞质中可能无15N的RNAD．A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果【答案】D【解析】尿嘧啶是合成RNA的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被15N标记的RNA，然后在重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA，说明RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中；细胞核可以通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢；若核质分离较长时间，可能由于细胞核缺乏物质和能量供应导致死亡，这样B组重组细胞质中无15N标记的RNA；胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若DNA进行复制，可在细胞核中发现被15N标记的DNA，但DNA不进入细胞质，所以在细胞质中没有被15N标记的DNA，若DNA不复制，则在细胞核与细胞质中都无15N标记的DNA。【变式探究】（2020·陕西长安一中模拟）阅读材料：①分别将已分裂10次和分裂30次的成纤维细胞的细胞核互换，重组后的“老核新质”和“新核老质”细胞能分别再分裂20次和40次。②鸟类红细胞有核，但不能复制和转录，癌细胞核很活跃，既能复制也能转录。现将鸟的红细胞核移入去核的癌细胞中，鸟的红细胞核开始复制和转录。以上实验不能说明的是()A．细胞分裂次数是由细胞核中的物质决定的B．细胞质中存在影响细胞分裂的物质C．细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的D．只要有适当的细胞质，细胞核就能表现出全能性【答案】D10【解析】实验①说明细胞的分裂次数由细胞核中的物质决定。实验②说明细胞质影响细胞核中的复制和转录，细胞质中存在影响细胞分裂的物质，细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的。两实验都不能说明只要有适当的细胞质，细胞核就能表现出全能性。