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1、,第二单元细胞的基本结构与物质运输第1课细胞膜和细胞核,内容索引,核心素养测评,考点一细胞膜的制备、结构和功能【必备知识速填】1.细胞膜的制备:,2.细胞膜的成分:,3.流动镶嵌模型:,4.细胞膜的功能:,5.细胞壁(植物细胞):(1)主要成分:_,与其形成有关的细胞器是_和_。(2)功能:_。,纤维素和果胶,高尔基体,线粒体,支持和保护,【秒判正误】1.在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。()分析:在组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富。2.相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。()3.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关。()分析:细胞膜表面糖蛋白中“糖”与识别密切相关。,4.细胞膜
2、上的大多数蛋白质是可以运动的。()分析:构成细胞膜的磷脂双分子层是可以流动的,蛋白质贯穿、镶嵌或覆盖在磷脂双分子层上,大多数是可以运动的。5.细胞膜的流动性与ATP没有关系。()分析:细胞膜的流动性依赖于磷脂分子和蛋白质分子的运动,细胞膜中参与主动运输的载体蛋白的运动消耗能量。,6.胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。()分析:胰岛素是蛋白质,属于生物大分子,通过胞吐分泌到细胞外,其原理就是细胞膜的流动性。7.膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的。()分析:构成细胞膜的蛋白质在膜两侧分布是不对称的,糖蛋白分布于细胞膜的外侧。8.磷脂是一种由甘油、脂肪和磷酸等物质构成的分子。()分析:参与磷脂
3、构成的物质有甘油、脂肪酸和磷酸等。,【重点难点讲透】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:,(2)联系:,3.细胞膜的信息交流的主要方式如下:,【教材命题源】教材原文:必修1_P41_“蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多”。命题角度:角度1.不同细胞的细胞膜成分差异主要表现在哪里?同一细胞的细胞膜成分及其通透性是否会发生变化?,提示:不同细胞的细胞膜成分差异主要在于蛋白质的种类与数量,同一细胞在不同时期,细胞膜的成分、含量和通透性均会发生变化。例如,正常细胞在癌变过程中,细胞膜上会产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质
4、,可以作为判断细胞是否癌变的指标之一,再如癌细胞中糖蛋白会减少,衰老细胞膜通透性会发生改变。,角度2.下图表示各种细胞膜组成成分的含量,由该图能得到哪几种结论?(至少写2条),提示:由题图可推知:细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质;不同细胞膜中蛋白质的含量有所不同,功能越复杂,蛋白质含量相对越高;不同细胞膜中,糖类的含量最少。,【典例示范】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.糖蛋白主要位于膜内侧【解析】选D。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,
5、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,使细胞膜具有一定的流动性;糖蛋白主要位于细胞膜的外侧。,【素养新命题】如图是细胞间的三种信息交流方式,据图回答下列问题:(科学思维:分析与综合;比较与分类),(1)写出图中表示的物质或结构的名称:_;_;_;_。,信号分子,受体,与膜结,合的信号分子,胞间连丝,(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于图中的哪种方式?提示:分别属于图C、图A、图B。(3)图中受体的化学本质是什么?受体和信号分子的结合有没有特异性?提示:受体的化学本质是糖蛋白,受体和信号分子
6、的结合具有特异性。(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?举例说明。提示:不是,有些受体位于细胞膜上,而有些受体位于细胞质内或细胞核内。如甲状腺激素受体位于细胞核中。,【热考角度通关】角度一细胞膜的成分、结构和功能1.作为细胞边界的细胞膜其结构和功能相互联系,下列有关细胞膜的叙述错误的是()A.磷脂是组成细胞膜主要的脂质之一B.向细胞内注入某些物质后,细胞膜上会留下一个空洞C.细胞膜上存在着某些酶,催化某些化学反应D.参与构成糖蛋白的糖类只分布在细胞膜的外表面,【解析】选B。细胞膜由双层磷脂分子组成,A项正确;细胞膜具有一定的流动性,向细胞内注入某些物质后,细胞膜会恢复原有的状态,B项错误;
7、细胞膜上存在着某些酶,催化某些化学反应,C项正确;糖蛋白只分布在细胞膜的外表面,D项正确。,2.(2020泰州模拟)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的,【解析】选C。主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧,以保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,A错误;细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不
8、完全相同,例如细胞膜上有糖蛋白,线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等,B错误;分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在着膜的融合和变形,体现了膜的流动性,C正确;膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,D错误。,角度二细胞膜的相关实验3.(2019太原模拟)对某动物细胞进行荧光标记实验,如图所示,其基本过程为:用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了荧光斑点。该实验不能说明(),A.细胞膜具有流动性B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的
9、速率D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率【解析】选C。用激光束照射某区域,荧光消失,过一段时间后荧光又出现,说明细胞膜具有流动性,也能说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合;根据荧光恢复的速率只能推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,不能推算出物质跨膜运输的速率。,4.科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死亡的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能()A.保护细胞内部结构的功能B.信息交流功能C.控制物质进出功能D.保障细胞内部环境相对稳定的功能【解析】选C。台盼蓝是细胞不需要的大分子物质,
10、活细胞细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入活细胞中,而死细胞的细胞膜没有选择透过性,台盼蓝能进入死细胞中,体现细胞膜的控制物质进出功能。,【加固训练】下列有关细胞膜的叙述错误的是()A.细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和糖类B.细胞膜上蛋白质的种类和数目越多,功能越复杂C.细胞膜具有物质运输、能量转换、信息传递的功能D.细胞膜两侧的离子浓度差是通过被动运输实现的【解析】选D。细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外,还有少量糖类;细胞膜的功能主要是由蛋白质完成的;细胞膜具有控制物质进出细胞、能量转换和进行细胞间信息交流的功能;细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的。,考点二细胞核的结构和功能【必
11、备知识速填】1.细胞核的结构:,2.细胞核的功能探究:(1)黑白两种美西螈核移植实验:实验过程:,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:实验过程:,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:实验过程:,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:伞藻嫁接实验过程:,伞藻核移植实验过程:,实验结论:_。,伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的,3.细胞核的功能:(1)细胞核是遗传信息库。(2)细胞_的控制中心。,代谢和遗传,【秒判正误】1.染色体由核糖核酸和蛋白质组成。()
12、分析:染色体主要是由DNA和蛋白质构成的。2.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()分析:核膜上的核孔具有选择性,部分蛋白质和RNA可以通过核孔进出细胞核,而DNA不能通过核孔。,3.细胞核是细胞代谢的控制中心,也是细胞代谢的中心。()分析:细胞核是细胞代谢的控制中心,但不是细胞代谢的中心,细胞代谢主要发生在细胞质基质中。4.所有的真核细胞都有细胞核,且只有一个核。()分析:有的真核细胞无细胞核,比如哺乳动物成熟的红细胞;有的真核细胞有两个或多个细胞核,比如肌细胞。5.核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失,分裂后期重建。()分析:核膜、核仁在细胞周期中的分裂前期消失,分裂末期重建。,【
13、重点难点讲透】有关细胞核的五个重要知识点:(1)并非所有的真核细胞都有细胞核:如高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞没有细胞核。(2)核孔也具有选择性:能选择性地控制大分子物质进出细胞核,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。(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,核孔数多,核仁较大。(4)染色质和染色体的关系:只是形态不同,而成分完全相同。,(5)细胞核并非细胞代谢的中心:细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质。,【教材命题源】教材原文:必修1P52P53四个资料分析。命题角度:角度1.资料13探究实验中是否设计了“
14、对照实验”?试分别作具体分析说明。提示:资料1: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实验组;自然界中正常发育的白色(黑色)美西螈作为对照组。资料2:该实验既有相互对照(无核与有核对照),又有自身对照(对无核部分重新挤入核)。资料3:该实验既有相互对照(无核与有核对照),又有自身对照(进行核移植)。,角度2.资料4中“嫁接”与“核移植”实验,哪个更具有说服力?为什么?提示:伞藻核移植实验更有说服力,因为它可以排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。,【典例示范】汉麦林的实验如下图,将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断,再在近杯处切断(a
15、),中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),但将此杯切掉后,不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释合理的是(),决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果(b)能再生一杯是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息A.B.C.D.,【解析】选C。决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核,正确;将(c)中藻杯切掉后,不能再生第二杯(d),说明(c)中不含合成藻杯形态的遗传信息,决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不是来自细胞质,错误;本实验没有单独拿出细胞核进行实验,看是否形成杯状藻藻杯
16、,因此该实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果,错误;决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息最终来自细胞核,细胞核中遗传信息通过转录形成mRNA,进入细胞质中,(b)含有细胞核中遗传信息通过转录形成的mRNA,因此可以再生一杯,正确。综上所述,正确的是。,【素养新命题】(1)核孔是大分子物质进出细胞核的通道,试分析蛋白质合成旺盛的唾液腺细胞与表皮细胞相比核孔和核仁有什么特点?(生命观念:结构与功能观)提示:唾液腺细胞中核孔的数目较表皮细胞多,核仁的体积较表皮细胞大。(2)构成染色体的蛋白质的合成场所是哪里?蛋白质合成后是如何进入细胞核的?(生命观念:结构与功能观
17、)提示:构成染色体的蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体,蛋白质合成后通过核孔进入细胞核,参与染色体的构成。,【热考角度通关】角度一文字叙述考查细胞核的结构与功能1.下列有关细胞核的叙述正确的是()A.核孔能实现核质的物质直接交换,不具有选择性B.所有细胞核糖体的形成均与核仁有关C.在细胞的生命历程中,细胞核体积不变D.核膜可通过内质网膜与细胞膜相连,【解析】选D。核孔是大分子物质出入细胞核的通道,对物质的进出具有严格调控作用,即具有选择性;原核细胞没有细胞核,也就没有核仁,因此原核细胞核糖体的形成与核仁无关;在细胞的生命历程中,衰老的细胞的细胞核体积增大;内质网膜向内与核膜相连,向外与细胞膜相
18、连。,2.从母牛甲的体细胞中取出细胞核,注入到母牛乙的去核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,将胚胎植入母牛丙的子宫内。出生小牛的各种性状最像()A.母牛甲B.母牛乙C.母牛丙D.都不像【解析】选A。小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质,而母牛乙的去核卵细胞为其提供了少量的DNA,母牛丙则只为其提供生长发育的场所,因此,小牛性状大多像母牛甲,少数像母牛乙,最不像母牛丙。,3.下列关于细胞核的叙述,不正确的是()A.核仁是与核糖体的形成有关的细胞器B.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,核内存在易被碱性染料染成深色的物质C.核孔是mRNA、酶等某些大分子物质进出细胞核的通道D.核膜是双层膜
19、,核膜的基本支架是磷脂双分子层,【解析】选A。核仁与核糖体的形成有关,但核仁不是细胞器;细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,所以是细胞代谢和遗传的控制中心,核内的染色质易被碱性染料染成深色;核孔具有选择性,是mRNA、酶等某些大分子物质进出细胞核的通道,但DNA不能通过;核膜是双层生物膜,生物膜的基本支架是磷脂双分子层。,角度二模型构建考查细胞核的结构与功能4.如图为细胞核的结构示意图,以下对该图的叙述,正确的是()A.为核膜,因为有核孔故属于全透性膜B.为细胞核,是遗传信息库,是遗传和代谢的控制中心C.为细胞器,其中线粒体含少量DNAD.为核孔,可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,【解析
20、】选D。核孔也具有控制物质进出的功能,故核膜也属于选择透过性膜,A错误;为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B错误;为染色质,是DNA的主要载体,C错误。,角度三探究细胞核功能的实验过程分析5.(2020西安模拟)一位生物学家把100个细胞都分成两部分,一部分含有细胞核,实验标记为N组,另一部分没有细胞核,实验标记为M组。所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间,得到数据如下。以下解释不合理的是(),A.出现M组实验数据是因为没有细胞核,细胞的生命活动无法正常进行B.对比M组和N组实验数据,说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的C.M组中无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分
21、代谢所需的物质、酶等D.分析N组实验数据,每天有少量死亡一定是细胞凋亡所致【解析】选D。细胞核控制着细胞的代谢,没有细胞核,细胞的生命活动就不能正常进行;M组和N组实验结果可说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的;细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中,所以,刚去核后这些物质还能发挥作用维持细胞代谢;N组细胞有少量死亡,可能是细胞的正常凋亡,也可能是人为因素对细胞造成了伤害致死,D项解释不合理。,【加固训练】1.(2019邯郸模拟)下列有关细胞核的叙述,错误的是()A.一般情况下是细胞遗传与代谢的控制中心B.真核细胞区别于原核细胞的显著标志之一C.由于多数大分子无法直接穿透核膜,因此需要核
22、孔作为物质的进出通道D.维持基因的完整性,并借由所有基因表达来影响细胞活动,【解析】选D。细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心,A正确;真核细胞、原核细胞的显著区别是原核细胞无成形的细胞核,B正确;核膜是由双层膜构成的,大分子物质不能直接穿过核膜,需要经核孔进出细胞核,C正确;细胞核的作用是维持基因的完整性,并借由调节基因表达来影响细胞活动,但并非每个细胞的所有基因都能表达,D错误。,2.以动物的受精卵为实验材料进行以下实验,有关分析正确的是(),A.实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B.实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C.该实验可以证明细胞核的功能D.该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动【解析】选D。实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性,A错误;实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性,B错误;该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活,细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动,C错误,D正确。,