(2020年高考必考考点)生物必修一 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 第4讲.doc
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1、第4讲细胞膜与细胞核考纲、考情知考向核心素养提考能最新考纲1.细胞膜系统的结构和功能()。2.细胞核的结构和功能()。生命观念结构与功能观细胞膜、细胞核的结构与其功能相适应全国卷考情2018全国卷(1)、2018全国卷(2)、2017全国卷(2)、2016全国卷(1)、2014全国卷(1)科学思维构建细胞膜流动镶嵌模型及细胞的三维结构模型科学探究1.制备细胞膜2.探究细胞膜成分及结构特点3.细胞核功能实验探究与结果分析考点一细胞膜的结构与功能1细胞膜的制备2细胞膜的成分及功能3生物膜结构的探索历程(连线)4流动镶嵌模型的基本内容(1)结构模型(2)助学巧记巧记细胞膜“一、二、三”5植物细胞壁1
2、不同细胞其膜成分差异是如何引起的?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,细胞膜的成分及其含量及膜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,可以此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,衰老细胞中膜通透性会改变。2下列哪种细胞其生物膜中磷脂分子提取出来并铺展于空气水界面上时,单分子层面积可为原细胞表面积的2倍?请说明理由。大肠杆菌蛙的红细胞人的口腔上皮细胞兔成熟的红细胞酵母菌提示。大肠杆菌与哺乳动物成熟的红细胞中除细胞膜外,再无核膜、细胞器膜等其他生物
3、膜,故其生物膜中磷脂分子提出并铺展于空气水界面上时,其单分子层面积恰为原细胞表面积的2倍,而所述及的细胞除细胞膜外还有其他生物膜,则其磷脂分子铺展后应远大于细胞膜表面积的2倍。3下图表示各种细胞膜组成成分的含量由该图示能审读到何种结论?(至少写2条)提示由图可推知: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会有所不同功能越复杂者膜蛋白含量相对越高。教材高考1高考重组判断正误(1)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递(2018全国卷,2C)()(2)细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关(2018江苏卷,1C)()(3)叶肉细胞的细胞膜含有纤维素(2018海南卷,1D)
4、()(4)细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行鉴定(2017全国卷,2A)()(5)动物体内的激素可参与细胞间的信息传递(2017全国卷,2A)()(6)脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质(2014全国卷,1A)()(7)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用(2014全国卷,1A)()提示(1)(2)细胞膜表面糖蛋白中“糖”与识别密切相关。(3)叶肉细胞的细胞壁含纤维素。(4)(5)(6)(7)2教材拓展拾遗(教材P42图32改编)如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析:(1)图中物质或结构的名称:信号分子;受体;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
5、识别和结合分别属于上面的哪种方式?提示(1)分别属于图C、图A、图B。(3)图中受体的化学本质是什么?是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?提示糖蛋白并非所有受体都在细胞膜上,有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。(4)A图甲、乙两细胞中只有甲为靶细胞,为什么?提示只有甲细胞上有与该信号分子特异性结合的受体,乙细胞不含该类受体。重点串讲整合1五种常考的“膜蛋白”及其功能2三个“决定”解读生物膜组成、结构与功能的统一性3细胞膜组成结构及功能四层面实验探究(1)细胞膜成分的鉴定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
6、质优先透过蛋白质双缩脲试剂呈现紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏(2)细胞膜结构特点验证方法:荧光标记法现象:采用荧光标记法分别标记小鼠细胞与人细胞进行人鼠细胞融合实验,依据两种荧光染料混杂状况,确认膜上分子并非静止的而是流动的。(3)控制物质进出功能的验证染色剂进入实验色素透出实验(4)细胞膜识别功能验证只有同种生物的精子和卵细胞才能结合细胞膜具有细胞间信息交流功能(糖蛋白的作用)围绕细胞膜的成分、结构及功能考查生命观念1(2014全国卷,1)关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是()A脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质B当细胞衰老时,其细胞膜的通透性会发生改变C甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方
7、式通过细胞膜D细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递解析甘油以自由扩散的方式通过细胞膜,C错误。答案C2.1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型普遍为人们所接受,它能很好地解释生物膜的动态功能,如图是细胞膜的模式图,以下有关说法正确的是()A物质进出细胞只与有关,与无关B生物膜上的不能运动,构成了生物膜的基本支架C生物膜上的可以具有识别、保护和润滑等作用D制作的生物膜流动镶嵌模型和DNA双螺旋结构模型都是概念模型解析分析题图可知,是糖蛋白,是蛋白质分子,是磷脂双分子层,物质进出细胞与、均有关,A错误;磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架,具有流动性,生物膜上的大多数蛋白
8、质也是可以运动的,B错误;生物膜上的糖蛋白可以具有识别、保护和润滑等作用,C正确;制作的生物膜流动镶嵌模型和DNA双螺旋结构模型都是物理模型,D错误。答案C围绕细胞膜组成、结构、功能考查科学思维及科学探究能力3(福建理综卷)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()慧眼识图获取信息答案D4科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,发现PC、SM主要分布在外侧,该图是科学家分析获得的某细胞膜上不同种类磷脂的图解。下列相关叙述中错误的是()A组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中
9、的分布是不对称的B若该细胞是哺乳动物的红细胞,则侧的液体是血浆C若该细胞是动物的神经细胞,则乙酰胆碱的分泌是消耗能量的主动运输D若该细胞是动物细胞,在细胞膜上除了磷脂还有蛋白质、糖类和胆固醇等解析由图可知,同种磷脂分子在细胞膜两侧占膜脂总量的百分比不同,因此可知细胞膜两侧的磷脂分子分布不对称;PC、SM主要分布在外侧,因此侧为细胞外,红细胞的内环境是血浆;乙酰胆碱是神经递质,神经递质的分泌是消耗能量的胞吐;动物细胞膜的组成成分为磷脂、蛋白盾、糖类和胆固醇。答案C考点二细胞核的结构与功能1细胞核的结构上述结构中(1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和
10、重建的结构是核膜和核仁。(3)衰老细胞中细胞核体积将变大(填“变小”或“变大”),染色质固缩,染色加深(填“变浅”或“加深”)。(4)染色质与染色体的转换2细胞核的两大功能3.细胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植实验(2)蝾螈受精卵横缢实验(3)变形虫切割实验(4)伞藻嫁接与核移植实验1.上述(1)(3)探究实验中是否设计了“对照实验”?试分别作具体分析说明。提示实验(1):宜将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。实验(2):该实验既有相互对照(无核与有核对照),又有自身对照(对无核者重新挤入核)实验(3):该实验既有相互对照(无核与有核对照),又有自
11、身对照(进行核移植)2.实验(4)中“嫁接”与“核移植”实验,哪个更具说服力?为什么?提示两实验中伞藻核移植实验更有说服力,因为它可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。教材高考1.高考重组判断正误(1)细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道(2018全国卷,1C)()(2)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,其细胞核可进行遗传物质储存与基因转录(2018北京卷,2A)()(3)核膜主要由脂质和蛋白质组成(2018海南卷,1C)()(4)真核细胞染色体上含有核糖核酸和蛋白质(2013北京卷,1B)()(5)细胞核是mRNA合成和加工的场所(2013安徽卷,1
12、A)()提示(1)(2)(3)(4)真核细胞染色体上含脱氧核糖核酸和蛋白质(5)2.教材拓展拾遗(教材必修1P56二拓展题改编)从母牛甲的体细胞中取出细胞核,注入到母牛乙去核的卵细胞中,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,大多像_,极少性状像_,最不像_。请说明理由。提示出生小牛的绝大部分性状像母牛甲、极少性状像母牛乙、最不像母牛丙。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质,而母牛乙卵细胞细胞质为其提供了少量的DNA,母牛丙则为其提供生长发育的场所。围绕细胞核的结构与功能考查生命观念1.(2014全国卷,1)下列有关细胞核的叙述,错误的是()A.蛋白质
13、是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.小分子物质可以通过核孔,大分子物质不能D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象解析核孔具有选择透过性,有些大分子物质如蛋白质、mRNA等能通过,C错误。答案C2.(2019辽宁五校联考)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,与核糖体RNA的合成有关,B错误;
14、为染色质,是DNA的主要载体,C错误。答案D以细胞核功能为载体考查科学思维与科学探究能力3.心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病。最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍(核孔复合物是位于核孔上与核孔的结构和功能密切相关的物质)。据此分析正确的是()A.核膜由两层磷脂分子组成B.人体成熟的红细胞中核孔数目很少,因此该细胞代谢较弱C.核孔复合物的运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生了突变D.tRNA在细胞核内合成,其运出细胞核与核孔复合物无关解析核膜有两层生物膜,共含有4层磷脂分子,A错误;人体成熟的红细胞中没有细胞核,因此该细胞代谢较弱,B错误;核孔复
15、合物的运输障碍发生的根本原因是遗传物质发生了改变,可能是编码核孔复合物的基因发生了突变,C正确;tRNA在细胞核内合成,是通过核孔进入细胞质的,即tRNA运出细胞核与核孔复合物有关,D错误。答案C4.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
16、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。答案D澄清易混易错强化科学思维易错易混易错点1植物细胞“系统的边界”是细胞膜而非细胞壁点拨细胞壁不具有生命活性,它是全透性的,而细胞膜才能对物质进出具“控制”作用,因此植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁。易错点2并非所有生物膜均含糖蛋白点拨糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧,细胞器膜和细胞膜内侧不存在,可用于确定细胞膜膜内外位置。易错点3真核生物并非所有细胞都具有细胞核,且细胞核未必都是“1个”点拨真核生物的细胞未必都有细胞核(如哺乳动物成熟的红细胞、植物筛管细胞等),且细胞核未必都为“
17、1个”(如人的骨骼肌细胞可含多个核)。易错点4细胞核的核仁大小与核孔数量并非一成不变。点拨核仁与rRNA及核糖体形成有关,核孔则参与核质间频繁的信息交流,因此核仁大小与核孔数量多少往往与细胞代谢旺盛程度或蛋白质合成旺盛程度呈正相关,如相对于口腔上皮细胞,人的唾液腺细胞中核仁应更大,核孔数量也更多。深度纠错1.(2019广东百校联考)下列有关高等植细胞壁的叙述,正确的是()A.是系统的边界,可控制物质进出细胞B.纤维素酶既能去除植物细胞的细胞壁,又不损伤其内部结构C.少量失水的成熟植物细胞的细胞未见质壁分离,说明该细胞已失去活性D.在植物细胞有丝分裂末期,赤道板向四周扩展形成新的细胞壁解析细胞膜
18、才是系统的边界,A不正确;失水尚未达到一定程度时可能不引发质壁分离,C不正确;植物细胞有丝分裂末期细胞板向四周扩展,形成新细胞壁,D不正确。答案B2.如图为某生物膜的模式图,下列相关叙述正确的是()A.不同生物膜功能不同取决于a的作用B.图示为双层膜结构C.该图可表示核膜或线粒体膜或叶绿体膜D.该图应表示细胞膜,其B侧充盈着细胞质解析a表示磷脂分子,不同细胞的细胞膜功能不同主要取决于蛋白质的作用,A错误;题图中的两层结构为构成单层膜结构的磷脂双分子层,B错误;该图所示膜结构具有糖蛋白,且糖蛋白在A侧,则该膜结构应为细胞膜,而不是其他生物膜(其他生物膜无糖蛋白),且A侧为细胞外侧,B侧为细胞内侧
19、,因此C错误,D正确。答案D3.(山东卷)真核细胞单位面积的核孔数目和代谢水平有关,下列细胞中核孔数目最少的是()A.胰岛细胞B.造血干细胞C.浆细胞 D.口腔上皮细胞解析胰岛细胞可合成、分泌胰岛素,造血干细胞具旺盛分裂能力,浆细胞可合成分泌抗体,相对于口腔上皮细胞,此三种细胞代谢均较旺盛,故核孔数量多于口腔上皮细胞。答案D随堂真题&预测1.(2018全国卷,2)下列有关细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是()A.成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B.细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可
20、逆解析细胞增殖过程涉及很多生物化学反应,某些过程如DNA的复制等都会消耗能量,A错误;生物膜的基本支架是磷脂双分子层,其中含有磷元素,B正确;相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递,如受精作用,C正确;在生物体内,细胞分化一般是不可逆的,D正确。答案A2.(2018海南卷,1)关于真核细胞的叙述,错误的是()A.线粒体的内膜上有酶的分布B.细胞核中含有DNA和蛋白质C.核膜主要由脂质和蛋白质组成D.叶肉细胞的细胞膜含有纤维素解析线粒体内膜上发生有氧呼吸的第三阶段,需要大量酶的催化,A正确;细胞核中含有染色质,其主要成分是DNA和蛋白质,B正确;核膜等生物膜主要由脂质和蛋白质组成,C正确;纤
21、维素是细胞壁的主要成分,叶肉细胞的细胞膜不含有纤维素,D错误。答案D3.(2016全国卷,1)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完全相同,例如细胞膜上有糖蛋白,线
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