高考生物一轮复习专题2.1细胞膜和细胞核精讲（含解析）

专题2.1　细胞膜和细胞核

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。

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)流动镶嵌模型

①基本内容

②特点

3．细胞膜的功能

(1)功能

(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

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—

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。

(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。

考点一   细胞膜的成分与结构

【典例1】 (2018·天津高考)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(　　)

【答案】B

【解析】膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质；位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素；位于类囊体膜上的酶可以催化ATP的合成；位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。载体蛋白主要位于细胞膜上，发挥运输作用。

【易错提醒】有关细胞膜的两点提醒

1．不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同。如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中含量很少或没有。

2．细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。

【变式1】 (2017·全国Ⅰ)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌性激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于(　　)

A．血液运输　突触传递

B．淋巴运输　突触传递

C．淋巴运输　胞间连丝传递

D．血液运输　细胞间直接接触

【答案】D

【解析】细胞间信息交流的方式主要有三种，分别为通过体液运输、细胞间的直接接触及植物细胞之间通过“通道”交流信息。内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞，如哺乳动物卵巢细胞分泌的雌性激素，信号由分泌细胞通过血液循环运输传递到靶细胞，进行细胞间的信息交流；精子与卵细胞结合时，两者细胞膜表面直接相互接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，进行细胞间信息交流。

考点二  细胞膜的主要功能

【典例2】（2019·广东省中山一中模拟）下列有关生物膜中膜蛋白的叙述，错误的是

A．膜上载体蛋白和受体蛋白均具有特异性

B．载体蛋白和通道蛋白在跨膜运输物质时均消耗ATP

C．线粒体内膜比外膜中蛋白质种类和数量都多

D．膜蛋白的产生可能需要内质网、高尔基体、细胞膜的参与

【答案】B

【解析】载体蛋白与运输的物质之间，以及信号分子与受体蛋白之间均能特异性识别，故膜上载体蛋白和受体蛋白均具有特异性，A正确；通道蛋白进行的跨膜运输是协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，内膜上含有氧呼吸酶，所以线粒体内膜比外膜功能复杂，其中蛋白质的种类和数量都多，C正确；膜蛋白在核糖体上合成，经过内质网和高尔基体的加工，高尔基体分泌的具膜小泡与细胞膜融合，使蛋白质分布到细胞膜上，D正确。

【归纳总结】常考的四种“膜蛋白”

(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体膜蛋白——糖蛋白。

(2)膜载体蛋白：是用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。

(3)具有催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。

(4)识别蛋白：是用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。

【变式2】 (2019·江西南昌二中模拟)作为系统的边界，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是(　　)

A．细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞

B．细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构

C．一切细胞均具有以磷脂双分子层为支架的细胞膜

D．与动物细胞相比，植物细胞放在清水中不会涨破主要是细胞膜起着重要作用

【答案】C

【解析】细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质也有可能进入细胞，A项错误；细胞间的信息交流有多种形式，不一定依赖于细胞膜上的受体，如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流，B项错误；一切细胞均具有细胞膜，细胞膜的支架是磷脂双分子层，C项正确；与动物细胞相比，植物细胞放在清水中不会涨破主要是细胞壁起着重要的作用，D项错误。

考点三  细胞核的结构和功能

【典例3】（2019·全国卷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

D．细胞核内遗传物质的合成需要能量

【答案】B

【解析】真核细胞中只有细胞核中有染色质，A正确；真核细胞中，转录主要发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，B错误；细胞核中的染色质上含有遗传物质DNA，因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；细胞核中的遗传物质是DNA，其通过DNA复制合成子代DNA，该过程需要消耗能量，D正确。故选B。

【变式3】 (2019·河南郑州一中模拟)核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道。大分子物质凭借自身的核定位信号和核输出信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现“主动转运”过程，下列相关叙述正确的是(　　)

A．大分子物质均可通过核孔进出细胞核

B．大分子物质与中央受体蛋白的识别，实现了细胞间的信息交流

C．若中央受体蛋白的空间结构发生改变，可能会影响mRNA运出细胞核

D．在所有细胞分裂中都会出现核膜和核仁周期性的消失和重建

【答案】C

【解析】只有能与核孔复合体蛋白质上的受体结合的大分子物质才能进出细胞核，A项错误；大分子物质与中央受体蛋白的识别，实现了细胞质和细胞核间的信息交流，B项错误；中央受体蛋白空间结构改变，其上的受体可能发生改变，进而影响mRNA运出细胞核，C项正确；蛙的红细胞进行无丝分裂，无丝分裂过程中没有核膜和核仁周期性消失和重建，D项错误。

考点四   细胞核功能的实验探究

【典例4】 (2019·河北衡水中学调研)科学家通过下列实验(如图)进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。下列叙述中，不正确的是(　　)

A．实验结果说明细胞核与细胞的分裂、分化有关

B．实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组

C．实验②中，a部分的操作与实验①中的形成对照

D．实验说明细胞的寿命与细胞核有关

【答案】D

【解析】整个实验并没有涉及细胞的寿命。有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关。实验①中，a部分相当于去核，属于实验组，b部分即为对照组。实验②中，a部分植入核，与实验①中的无核形成对照。

【变式4】(2019·山东威海一中模拟)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)，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(　　)

①决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核

②决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质

③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

④(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．①③B．②③C．①④D．②④

【答案】C

【解析】决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核，①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，②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，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，③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，因此可以再生一藻杯，④正确。综上所述，正确的是①④。