课时质量评价4细胞膜和细胞核---2024版高考生物一轮总复习

四　细胞膜和细胞核

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的

B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性

C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关

D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号

2．新型冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，还含有病毒自身的糖蛋白S，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法正确的是(　　)

A．新型冠状病毒外包膜的成分与肺炎链球菌的荚膜相同

B．新型冠状病毒的糖蛋白S是在其自身核糖体上合成的

C．新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的选择透过性

D．新型冠状病毒的糖蛋白S能够与双缩脲试剂发生紫色反应

3．(2021·北京卷)下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1～4均为细胞核的结构，对其描述错误的是(　　)

A．1是转录和翻译的场所

B．2是核与质之间物质运输的通道

C．3是核与质的界膜

D．4是与核糖体形成有关的场所

4．(2022·山东济南三模)亲核蛋白是指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白由细胞质通过核孔进入细胞核的过程如下图所示，其中核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、胞质纤维、Ran均为相关蛋白质。下列叙述正确的是(　　)

A．DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶、ATP合成酶等亲核蛋白均以该方式进入细胞核

B．亲核蛋白依次识别并结合核输入受体α亚基、核输入受体β亚基后再由胞质纤维运入细胞核

C．Ran与核输入受体α亚基的结合与分离过程需要GTP提供能量

D．核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、Ran可往返核孔重复利用

5．下列关于制作真核细胞的三维结构模型的说法，正确的是(　　)

A．真核细胞的三维结构模型属于概念模型

B．真核细胞的三维结构模型属于数学模型

C．拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型

D．以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型

6．(2023·河北衡水模拟)间隙连接是由连接子蛋白组成的细胞间小分子代谢物和信号分子的通路。胸苷激酶可以催化胸苷转化为胸苷三磷酸用于DNA合成，胸苷激酶缺陷型细胞不能利用胸苷合成DNA。将胸苷激酶缺陷型细胞与正常细胞一起培养在含放射性的胸苷的培养液中，发现两种细胞的DNA均带有放射性；若破坏细胞膜上的连接子蛋白，重复该实验，则缺陷型细胞的DNA不带有放射性。下列有关判断错误的是(　　)

A．间隙连接能实现细胞间的物质交换

B．正常细胞和缺陷型细胞膜上的连接子蛋白可形成间隙连接

C．混合培养时，正常细胞中的DNA通过间隙连接进入缺陷型细胞

D．胸苷在正常细胞中转化为胸苷三磷酸后经间隙连接进入缺陷型细胞

7．(2022·安徽肥东模拟)真核细胞表面有多种G蛋白受体(GPCR)，它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，从而解除信号分子作用，如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．不同GPCR的氨基酸排列顺序相同

B．GPCR的水溶性部分形成跨膜结构

C．抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号

D．胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态

8．脂质体是以磷脂等物质制备的膜泡状结构。将磷脂、胆固醇或其他脂质的乙醚溶液加入DNA溶液中，经特殊处理而得到带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移。下列叙述错误的是(　　)

A．脂质体介导基因转移的原理是膜的流动性，可适用于多种动物受体细胞

B．动物细胞膜具有特异性糖蛋白，对导入的脂质体小泡会产生免疫反应

C．在包裹有正常基因的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内基因靶向治疗

D.若以植物细胞作为受体细胞，转移前对植物细胞去壁可提高转移效率

9．(2023·广东东莞模拟)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射猝灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测猝灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙所示。下列说法错误的是(　　)

A．该技术说明细胞膜具流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说

B．理论分析，若漂白区域恢复足够长的时间，则荧光强度F2与F1不相等

C．改变实验温度，漂白区域的荧光强度恢复到F2的时间将延长

D．用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现

10．膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位，是细胞膜执行各种功能的物质基础。下图为细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是(　　)

A．蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性

B．若膜蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是促性腺激素的受体

C．若蛋白B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗ATP

D．若蛋白C具有催化功能，其活性的高低受温度、pH等因素的影响

二、非选择题

11．哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影，结果如下表(“＋”表示有，“－”表示无)。

(1)构成红细胞膜的基本支架是__________________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的______________功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞__________呼吸产生的ATP供能，通过______________方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。

(2)在制备细胞膜时，将红细胞置于______中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是______________。

(3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的__________(填细胞器名称)，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入红细胞膜上，细胞膜________性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。

12．下图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答问题：

(1)上述实验所用的方法为____________________________________________。

(2)只有在________细胞中才能观察到图中结构。

(3)代谢旺盛的细胞，核膜上________数目多，它们的作用是________________

___________________________________________________________________。

(4)从图中可知，亲核蛋白进入细胞核由其________部决定。

(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。

①实验课题：_______________________________________________________。

②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。

③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。

④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。

⑤实验步骤：

第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。

第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，_______________________

_________________________________________________________________。

第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。

⑥实验结果及结论：甲试管中呈现紫色，乙试管中呈现蓝色，说明细胞核核膜中含有蛋白质成分。

四　细胞膜和细胞核

1．D　解析：脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在细胞膜的外侧，故脂双层是不完全对称的，A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇是“刚性的”，会限制膜的流动性，B错误；物质进出细胞方式中的被动转运包括自由扩散、渗透和协助扩散，其中协助扩散需要转运蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。

2．D　解析：新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，但与肺炎链球菌的荚膜不同，A错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不含核糖体，B错误；新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的流动性，C错误。

3．A　解析：1是染色质，细胞核是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，A错误；2是核孔，核孔是核与质之间物质运输的通道，具有选择透过性，B正确；3是核膜，是核与质的界膜，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确；4是核仁，真核细胞中核仁与核糖体的形成有关，D正确。

4．D　解析：DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶均以题图方式进入细胞核，但ATP合成酶在细胞质内发挥作用，不属于亲核蛋白，A错误；亲核蛋白先识别核输入受体α亚基，再与核输入受体α、β亚基结合成转运复合物，最后由胞质纤维运入细胞核，B错误；Ran与核输入受体β亚基的结合与分离过程需要GTP提供能量，C错误；分析题图可知，核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、Ran可往返核孔重复利用，D正确。

5．D　解析：生物科学中真核细胞的三维结构模型属于物理模型，A、B错误；洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物，不属于物理模型，C错误；以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型，D正确。

6．C　解析：间隙连接是由连接子蛋白组成的细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，说明间隙连接能实现细胞间的物质交换，A正确。胸苷激酶可以催化胸苷转化为胸苷三磷酸用于DNA合成，胸苷激酶缺陷型细胞不能利用胸苷合成DNA。将胸苷激酶缺陷型细胞与正常细胞一起培养在含放射性的胸苷的培养液中，发现两种细胞的DNA均带有放射性；若破坏细胞膜上的连接子蛋白，重复该实验，则缺陷型细胞的DNA不带有放射性，说明DNA合成所需要的胸苷三磷酸可通过细胞膜上的通路由正常细胞进入缺陷型细胞，即正常细胞和缺陷型细胞膜上的连接子蛋白可形成间隙连接，使小分子代谢物通过，B正确。间隙连接是细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，DNA不属于小分子代谢物，也不属于信号分子，所以正常细胞中的DNA不能通过间隙连接进入缺陷型细胞，C错误。间隙连接是细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，而胸苷激酶是大分子物质，所以可推测胸苷在正常细胞中转化为胸苷三磷酸后经间隙连接进入缺陷型细胞，D正确。

7．C　解析：蛋白质的不同在于氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠的方式不同，故不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同，A错误；细胞膜两侧都是水环境，亲水性部分在膜两侧，形成跨膜结构的部分应是GPCR的脂溶性部分，B错误；据图可知，抑制蛋白与GPCR蛋白细胞内的信号传递部位结合，阻断了GPCR向细胞内传递信号，C正确；胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为感受态，D错误。

8．B　解析：脂质体介导基因转移的原理是生物膜具有流动性，可适用于多种动物受体细胞，A正确；根据题意可知，脂质体小泡可被受体细胞内吞，说明动物不会对导入的脂质体小泡产生免疫反应，B错误；在包裹有正常基因的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内基因靶向治疗，C正确；由于细胞壁对植物细胞有支持和保护的作用，若以植物细胞作为受体细胞，转移前对植物细胞去壁可提高转移效率，D正确。

9．C　解析：罗伯特森认为生物膜是一种静止的结构，而该实验通过荧光消失的区域重新恢复了荧光，说明细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说，A正确；由图可知，由于有少量的荧光被激光漂白(消失)，所以即使漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度F2也小于漂白前的荧光强度F1，B正确；温度影响膜的流动性，所以如果改变实验的温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能会延长，也可能缩短，C错误；生物膜上的磷脂分子也具有流动性，所以用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现，D正确。

10．A　解析：磷脂双分子层内部是疏水性的，所以蛋白A与B的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，这样才能与磷脂双分子层牢固结合，A错误；促性腺激素的本质为蛋白质，其受体位于细胞膜上，B正确；物质进出细胞需要载体协助的运输方式有协助扩散和主动运输，其中后者消耗ATP，C正确；具有催化功能的蛋白质是酶，而酶的活性受温度、pH等因素的影响，D正确。

11．解析：(1)构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的信息交流功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞无氧呼吸产生的ATP供能，通过主动运输方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。(2)在制备细胞膜时，将红细胞置于蒸馏水中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果可知，试剂甲处理后由于缺少E、F蛋白质，红细胞影变得不规则，因此判断E、F蛋白对维持红细胞影的形状起重要作用。(3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的内质网，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜流动性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。

答案：(1)磷脂双分子层　信息交流　无氧　主动运输　(2)蒸馏水　E、F　(3)内质网　流动

12．解析：(1)据图分析，题中实验所用的方法为同位素标记法。(2)原核细胞没有由核膜包被的细胞核，只有在真核细胞中才能观察到图中结构。(3)核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道，代谢旺盛的细胞，核膜上核孔数目多，以利于核质之间的物质交换和信息交流。(4)由题中三组实验对照说明，亲核蛋白进入细胞核由其尾部决定。(5)蛋白质与双缩脲试剂可呈现紫色反应，因此可用双缩脲试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。检测时，可用等量的蒸馏水与细胞核核膜样液进行对照实验。

答案：(1)同位素标记法　(2)真核　(3)核孔　实现核质之间频繁的物质交换和信息交流　(4)尾　(5)①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分　⑤向乙试管中滴加2 mL蒸馏水