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核心素养测评　
第一单元　第6讲　细胞膜与细胞核的结构和功能
(20分钟　35分)
【基础过关练】
1.(2分)下列叙述不能体现细胞膜的功能的是 (　　)
A.活细胞不能被台盼蓝染色
B.神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外
C.高等植物细胞通过胞间连丝传递信号物质
D.人、鼠细胞融合后两种荧光均匀分布
【解析】选D。活细胞不能被台盼蓝染色所利用的是细胞膜控制物质进出的功能,A不符合题意;神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外,体现控制物质进出细胞的功能,B不符合题意;胞间连丝是高等植物相邻细胞之间,细胞膜部分融合形成的通道,用来进行信息交流,体现进行细胞间的信息交流的作用,C不符合题意;人、鼠细胞融合后两种荧光均匀分布,体现了细胞膜的结构特点——具有流动性,不能体现细胞膜的功能特性,D符合题意。
2.(2分)(2026·衡阳模拟)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重要作用
【解析】选C。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有可能进入细胞,A错误;细胞间的信息交流有多种形式,不一定依赖细胞膜上的受体,如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流,B错误;一切细胞均具有细胞膜,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C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重要作用,D错误。
3.(2分)(2025·青岛模拟)如图为科研人员提出的哺乳动物组织的细胞膜模型,研究发现,哺乳动物有核组织的细胞膜外多了一层致密的蛋白层,而细胞膜内侧相对粗糙,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图中3为该模型的基本支架,具有一定的流动性
B.图中A侧为细胞膜的外侧,该侧还应该含有糖类分子
C.图中1为通道蛋白,是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道
D.哺乳动物有核组织的细胞膜与成熟的红细胞细胞膜在结构上可能存在差异
【解析】选C。题图中3为磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,具有流动性,A正确;A侧有致密的蛋白层,为细胞膜的外侧,外侧还应分布有糖被,B正确;通道蛋白具有选择透过性,离子和小分子物质不能自由进出,C错误;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,故其细胞膜与有核组织的细胞膜可能存在差异,D正确。
4.(2分)人体细胞膜上存在葡萄糖的载体蛋白GLUT4,其数量存在如下图所示的调节机制。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图中蛋白质具有参与组成细胞结构、运输、信息传递的功能
B.细胞膜上GLUT4数量增加依赖于膜的流动性,影响了膜的选择透过性
C.GLUT4转运葡萄糖时会发生自身构象的改变
D.胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
【解析】选D。
A(√) 胰岛素能传递信息,蛋白M、GLUT4参与构成细胞膜的结构,GLUT4能转运葡萄糖
B(√) 囊泡与细胞膜融合导致细胞膜上GLUT4数量增加,依赖于膜的流动性,影响了细胞膜的选择透过性
C(√) 载体蛋白GLUT4在转运时会发生自身构象的改变
D(×) 胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
5.(2分)2025年,复旦大学药学院王建新教授团队研制新型“智能脂质体膜”,其可通过表面特殊蛋白精准识别癌细胞膜上的糖蛋白受体,实现药物定向递送。下列叙述正确的是 (　　)
A.癌细胞膜上糖蛋白增多,导致“智能脂质体膜”更容易识别
B.细胞膜的选择透过性只与载体蛋白有关,与糖蛋白的识别无关
C.细胞膜中磷脂最丰富,“智能脂质体膜”主要通过模仿磷脂结构来实现其功能
D.癌细胞膜能与该“智能脂质体膜”相互识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
【解析】选D。癌细胞膜上糖蛋白减少,导致其容易扩散转移,而非增多,A错误;细胞膜的选择透过性由磷脂双分子层的脂溶性和载体蛋白共同决定,糖蛋白的识别虽不直接参与物质运输,但只与载体蛋白有关表述错误,B错误;“智能脂质体膜”功能实现的关键是表面特殊蛋白对癌细胞的识别,而非单纯模仿磷脂结构,C错误;“智能脂质体膜”与癌细胞膜通过受体-配体识别进行信息传递,体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
6.(2分)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,分析结果如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.组成细胞膜的磷脂分子在膜两侧的分布是不对称的
B.不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系
C.A侧的脂质,有的可能连接着多糖分子
D.水分子通过细胞膜,只与脂质分子有关,与蛋白质无关
【解析】选D。由题图可知,不同脂质在细胞膜外侧和内侧的含量不同,A正确;细胞的结构与功能相适应,不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系,B正确;A侧是细胞膜外侧,有的脂质与多糖相连形成糖脂,C正确;如果水分子通过水通道蛋白进出细胞膜,则与蛋白质有关,D错误。
7.(2分)(2026·潍坊模拟)植物细胞具有坚韧的细胞壁,但相邻细胞间仍能进行细胞通讯,如高等植物细胞通过胞间连丝相互连接,如图是胞间连丝的结构示意图。下列推断错误的是 (　　)
A.代谢旺盛的细胞胞间连丝数目更多
B.胞间连丝是粗面内质网形成的管状结构
C.携带信息的物质可通过胞间连丝进入相邻细胞
D.胞间连丝可能在协调基因表达过程中起重要作用
【解析】选B。胞间连丝可进行物质运输、信息传递,故代谢旺盛的细胞胞间连丝数目更多,A正确;胞间连丝是光面内质网形成的管状结构,B错误;胞间连丝可进行物质运输,所以携带信息的物质可通过胞间连丝进入相邻细胞,C正确;胞间连丝可进行细胞间的信息传递,可能在协调基因表达过程中起重要作用,D正确。
8.(2分)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于 (　　)
A.细胞核 B.细胞质
C.高尔基体 D.细胞膜
【解析】选A。分析题意可知,野生型拟南芥的HPR1蛋白位于核孔,可协助mRNA转移,mRNA是转录的产物,翻译的模板,故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外,因此该蛋白功能缺失的突变型细胞,不能协助mRNA转移,mRNA会聚集在细胞核中,A正确。
9.(2分) 【不定项】(2026·长春模拟)核定位序列(NLS)是存在于核蛋白的短氨基酸序列,核膜上的I蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核。下列说法正确的是 (　　)
A.若将NLS连接到非亲核蛋白上,也可被转运至细胞核内
B.细胞中的DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C.核糖体蛋白在核仁处合成,与核糖体一起通过核孔来回穿梭
D.I蛋白识别并引导核蛋白入细胞核,因此I蛋白是载体蛋白
【解析】选A。亲核蛋白通过NLS与相应的受体蛋白识别,进而进入细胞核。因此,若将NLS连接到非亲核蛋白上,则非亲核蛋白也会被转运至细胞核内,A正确;具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的I蛋白识别并输入细胞核中,所以人体细胞中的DNA聚合酶(细胞核中参与复制过程)包含NLS序列,但纺锤体蛋白(参与纺锤体的形成,位于细胞核外)不包含NLS序列,B错误;核糖体蛋白是在细胞质基质中的核糖体上合成的,通过核孔运输,进入细胞核内,C错误;核膜上的I蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核,由此可知,I蛋白是受体蛋白,D错误。
【思维进阶练】
10.(3分) 【不定项】(2026·鸡西模拟)在细胞增殖时细胞核发生消失与重建。重建时,膜小泡聚集在单个染色体周围,形成核膜小泡,最终融合形成新的细胞核,过程如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.核膜小泡中的每条染色体上均含有两个DNA分子
B.核膜小泡形成完整细胞核与生物膜的流动性无关
C.核膜是双层膜,把核内物质与细胞质分开
D.重建后的细胞核中,染色质是行使遗传功能的结构
【解析】选A、B。核膜重建时,膜小泡聚集在单个染色体周围,形成核膜小泡,最终融合形成新的细胞核,处于分裂末期,此时每条染色体上均含有1个DNA分子,A错误;核膜小泡形成完整细胞核经过了核膜小泡的融合过程,膜的融合体现了生物膜的流动性,B错误;核膜是双层膜,起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开,C正确;染色质主要由DNA和蛋白质组成,细胞核中的染色质是行使遗传功能的结构,D正确。
11.(3分)核孔是一组蛋白质以特定方式排布形成的结构,被称为核孔复合物。它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示,该复合物由一个核心“脚手架”组成,其具有选择性的输送机制由大量贴在该“脚手架”内的蛋白组成,被称为中央运输蛋白。据此分析正确的是 (　　)
A.DNA和RNA能出细胞核是因为其直径小于核孔直径
B.核孔复合物的存在,说明核膜也具有选择透过性
C.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,影响到物质的运输
D.核膜由2层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
【解析】选B。DNA作为遗传物质,不能通过核孔进入细胞质,A错误;核孔复合物是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者,它的存在,说明核膜也具有选择透过性,B正确;人体成熟的红细胞中无细胞核,也不会有核孔,C错误;核膜由2层膜构成,即4层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关,D错误。
【知识拓展】核孔复合体
(1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道,是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
(2)双功能:①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体;②大分子物质通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程,而且核也对大分子物质的进出具有选择性。
(3)双向性:既介导蛋白质等的入核运输,又介导RNA等的出核运输。
12.(11分)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)(2分)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是　选择透过性　。
【解析】(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。
(2)(2分)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于　协助扩散　。
【解析】(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于协助扩散。
(3)(3分)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH　降低　;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是　载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变　。
【解析】(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增加,pH降低,此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致其空间结构改变。
(4)(2分)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是　进行细胞间的信息交流　。
【解析】(4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(5)(2分)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如下图所示。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是　温度低,酶的活性较低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量少　。
【解析】(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,当温度较低时,酶的活性较低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量少,因此与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低。
【知识归纳】常考的膜蛋白第6讲　细胞膜与细胞核的结构和功能
【课标要求】
1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。
2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
3.活动:尝试制作真核细胞的三维结构模型。
考点一　细胞膜的结构与功能
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.细胞膜的功能:
(1)将细胞与外界环境分隔开:
细胞膜是“系统边界”,保障了细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质进出细胞。
(3)进行细胞间的信息交流:
2.对细胞膜成分和结构的探索(连一连):
3.细胞膜的成分:
4.流动镶嵌模型的基本内容:
(1)基本内容:
①磷脂双分子层是膜的基本支架;
②蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中;
③细胞膜具有流动性;
④细胞膜的外表面有糖被。
(2)示意图:
【名师点睛】
细胞膜上糖蛋白的位置
糖蛋白位于细胞膜的外侧,故可用于确定细胞膜的内外侧。
【多维赋能】
1.细胞膜的特点:
2.水分子能跨膜运输的原因:
(1)水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;
(2)细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白进出细胞膜。
【自测强化】
1.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分。(2025·江苏卷,1B)(√)
2.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要膜上的蛋白质参与。(2024·安徽卷,2C)(×)
分析:变形虫通过胞吞方式摄取食物需要膜上的蛋白质参与。
3.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(2023·浙江6月卷,6C)(×)
分析:囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性。
4.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(2022·河北卷,1C)(×)
分析:膜蛋白在磷脂双分子层中的分布是不对称、不均匀的。
5.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。(×)
分析:死细胞的细胞膜失去选择透过性,会被染成蓝色,而活细胞不着色。
6.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。(√)
【精研强思维】
【思维探究】
生物膜在生命活动中发挥着极其重要的作用。图1表示某细胞的部分细胞膜的亚显微结构模式图,图2是细胞间的信息交流方式。
(1)(生命观念)图1中构成细胞膜的基本支架是什么 细胞膜的这种结构模型被称为什么 小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖,却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖,这个事实说明细胞膜具有什么功能
提示:磷脂双分子层;流动镶嵌模型;控制物质进出细胞。
(2)(科学思维)一种新的制药工艺是以很小的“人工囊泡”包裹着药物运输到患病部位,通过人工囊泡与细胞膜的融合,将药物送入细胞,这种物质运输的方式体现了生物膜的什么特性
提示:具有流动性。
(3)(生命观念)图2表示通过相邻两个细胞的细胞膜接触,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,②表示靶细胞细胞膜上的什么结构
提示:(特异性)受体。
【思维建构】
图解细胞膜的组成与结构决定其功能
(1)细胞膜成分、结构及功能三者关系的模型构建:
(2)从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性:
【精练提素养】
1.(2024·甘肃卷)高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是(　　)
A.低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能
B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C.EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
【解析】选C。本题考查细胞膜的成分和功能。根据红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高与EPO有关可推测,低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能,A正确;血红蛋白浓度升高与EPO有关,EPO 可提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟,从而适应低氧环境,B正确;EPO是一种激素,可使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度显著升高,但不是构成红细胞膜的重要成分,不能增强膜对氧气的通透性,C错误;EPO通过与造血(干)细胞膜上的相应受体结合,从而促进造血(干)细胞分化形成红细胞,这体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
2.(2026·福建模拟)下图为细胞膜结构模式图。据图分析,下列说法错误的是(　　)
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能②表示进入细胞的物质都需要载体
C.激素调控生命活动与图中功能③有一定关系
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯
【解析】选B。功能①表示细胞膜在生命起源过程中具有重要作用,将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,A正确;功能②表示载体对物质进出细胞具有选择性,进入细胞的物质不一定需要载体,如小分子气体O2、CO2等,B错误;③代表受体蛋白可进行信号检测,与细胞间信息交流有关,能识别相应的激素,C正确;植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间的信息交流,即相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯,D正确。
考点二　细胞核的结构与功能
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.细胞核的功能探究实验:
(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。
2.细胞核的结构:
3.细胞核的功能:
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【名师点睛】
有关细胞核的3个认识误区
(1)细胞不一定只有一个核:有的真核细胞有多个细胞核,如骨骼肌细胞、双小核草履虫等;有的真核细胞没有细胞核,如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞。
(2)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,是DNA复制和转录的主要场所;细胞代谢的中心是细胞质。
(3)核糖体的形成不一定都与核仁有关,如原核生物没有核仁,但有核糖体。
【多维赋能】
1.若只做伞藻嫁接实验,不能(填“能”或“不能”)得出细胞核是遗传的控制中心,理由是无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。
2.汉麦林的实验如下图所示,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决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核;(b)能再生一杯(c)是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息。
3.建构模型:
【自测强化】
1.原核细胞无核仁,不能合成rRNA。(2023·山东卷,1A)(×)
分析:原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,由此推测原核细胞能合成rRNA。
2.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关。(2023·湖南卷,2B)(√)
3.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞,真核细胞都有细胞核。(必修1 P54正文)(√)
4.颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。(×)
分析:颤蓝细菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核。
5.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出。(×)
分析:线粒体和叶绿体中也有DNA,可以转录合成RNA。
6.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。(√)
【精练提素养】
1.(2026·沈阳模拟)细胞核大多呈椭圆形或球形,下列关于细胞核的相关说法正确的是(　　)
A.核膜由4层磷脂分子组成,参与构成生物膜系统
B.核仁是储存遗传物质的主要场所,代谢旺盛的细胞,核仁较大
C.细胞核是遗传和细胞代谢中心,无核的细胞不能长期生存
D.蛋白质、DNA、RNA等生物大分子物质可通过核孔进出细胞核
【解析】选A。核膜是双层膜结构,所以核膜由4层磷脂分子组成,细胞膜、核膜、细胞器膜构成了生物膜系统,A正确;细胞核中的染色质(体)中有遗传物质DNA,核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,故代谢越旺盛,核仁越大,B错误;细胞核是遗传和代谢的控制中心,无核的细胞不能长期生存,例如哺乳动物成熟的红细胞,C错误;核孔具有选择透过性,DNA一般不能通过核孔,D错误。
2. 【不定项】(2026·长沙模拟)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示的实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
【解析】选C。若被32P标记的物质是DNA,则DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,无法达成乙组结果,A错误;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活的时间很短,B错误;据图可知,将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质,C正确;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核,D错误。
3.亲核蛋白在细胞质中合成后被转移到细胞核中并行使功能,大多数亲核蛋白在一个细胞周期中一次性大量地被运输到细胞核内。下列相关叙述错误的是(　　)
A.核内的亲核蛋白都与DNA结合构成染色质
B.破坏细胞核内的核仁会影响亲核蛋白的合成
C.亲核蛋白通过核孔的选择性运输进入细胞核
D.间期可检测到大量亲核蛋白运输进入细胞核
【解析】选A。亲核蛋白包括染色质中的结构蛋白(如组蛋白)及酶类(如DNA聚合酶),并非所有亲核蛋白都与DNA结合构成染色质,如RNA聚合酶虽在核内发挥作用,但未直接构成染色质,A错误;核仁与某种RNA合成及核糖体的形成有关,破坏核仁会导致核糖体缺失,影响亲核蛋白在细胞质中的合成,B正确;亲核蛋白通过核孔进入细胞核,此过程需核定位信号识别且具有选择性,C正确;间期进行DNA复制和相关蛋白合成,亲核蛋白主要在间期合成后被大量运输至核内,D正确。
【加固训练】
下列有关模型建构的叙述,正确的是(　　)
A.利用废旧物品制作生物膜模型属于建构数学模型
B.在制作细胞模型时,科学性、准确性应该是第一位的
C.沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于概念模型
D.生物学上常用到的模型形式包括物理模型、概念模型、化学模型等
【解析】选B。利用废旧物品制作生物膜模型属于建构物理模型,A错误;在制作细胞模型时,科学性、准确性应该是第一位的,其次才是美观性,B正确;沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型,C错误;生物学上常用到的模型形式包括物理模型、概念模型、数学模型等,D错误。
【体验高考真题溯源】
1.(2025·广东卷)→(必修1 P43图3-3)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(　　)
A化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
【教考融通】本题源于教材细胞膜结构的电镜照片,通过“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型,考查细胞膜的结构。
【解析】选D。化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究结果推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后提出,不属于该模型提出的基础,D符合题意。
2.(2024·湖南卷)→(必修1 P46概念检测T2)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是(　　)
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
【教考融通】二者较为相似,都是考查细胞膜的结构和功能,如膜的成分、流动性等。
【解析】选A。本题考查细胞膜的组成和功能。饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;细胞膜表面的糖类分子可与蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂,这些糖类分子与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,所以磷脂是构成细胞膜的重要成分,D正确。
3.(2022·浙江6月卷)→(必修1 P58判断题T1)下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(　　)
A.核被膜(核膜)为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜(核膜)上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关
D.染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
【教考融通】教材考查了核孔的功能,考题则扩展为细胞核的结构与功能。
【解析】选B。核被膜(核膜)为双层膜,A错误;核被膜(核膜)上有核孔复合体,是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道,B正确;核仁是核内的圆形结构,主要与核糖体的形成有关,C错误;染色质由DNA、蛋白质和少量RNA组成,是遗传物质的主要载体,D错误。
【深研教材预测高考】
4.(必修1 P46拓展应用T2【改编】)用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。如图是携有特异性抗体的脂质体,它可作为靶向药物的运载体。下列说法错误的是(　　)
A.脂质体的稳定性和运输速率与膜的流动性有关
B.脂质体上加入抗体有助于药物作用于靶细胞
C.①处可加入脂溶性药物,②处可加入水溶性药物
D.利用脂质体包裹,通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用
【解析】选C。脂质体由磷脂双分子层做成,用于运输药物,通过与细胞膜融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的,因此脂质体的稳定性和运输速率与膜的流动性有关,A正确;为了使药物更好地作用于靶细胞,需要在脂质体的磷脂分子层上插入靶细胞膜特定抗原的抗体,便于脂质体与靶细胞特异性识别并结合,B正确;磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,药物有脂溶性和水溶性之分,用脂质体运送药物时,水溶性药物需要放在脂质体内部即①处,而脂溶性药物需要放在两层磷脂分子之间即②处,C错误;药物利用脂质体包裹,通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用,D正确。(共30张PPT)
核心素养测评　
第一单元　第6讲　细胞膜与细胞核的结构和功能
(20分钟　35分)
【基础过关练】
1.(2分)下列叙述不能体现细胞膜的功能的是 (　　)
A.活细胞不能被台盼蓝染色
B.神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外
C.高等植物细胞通过胞间连丝传递信号物质
D.人、鼠细胞融合后两种荧光均匀分布
√
【解析】选D。活细胞不能被台盼蓝染色所利用的是细胞膜控制物质进出的功能,A不符合题意;神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外,体现控制物质进出细胞的功能,B不符合题意;胞间连丝是高等植物相邻细胞之间,细胞膜部分融合形成的通道,用来进行信息交流,体现进行细胞间的信息交流的作用,C不符合题意;人、鼠细胞融合后两种荧光均匀分布,体现了细胞膜的结构特点——具有流动性,不能体现细胞膜的功能特性,D符合题意。
2.(2分)(2026·衡阳模拟)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重要作用
√
【解析】选C。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有可能进入细胞,A错误;细胞间的信息交流有多种形式,不一定依赖细胞膜上的受体,如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流,B错误;一切细胞均具有细胞膜,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C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重要作用,D错误。
3.(2分)(2025·青岛模拟)如图为科研人员提出的哺乳动物组织的细胞膜模型,
研究发现,哺乳动物有核组织的细胞膜外多了一层致密的蛋白层,而细胞膜
内侧相对粗糙,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图中3为该模型的基本支架,具有一定的流动性
B.图中A侧为细胞膜的外侧,该侧还应该含有糖类分子
C.图中1为通道蛋白,是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道
D.哺乳动物有核组织的细胞膜与成熟的红细胞细胞膜在结构上可能存在差
异
√
【解析】选C。题图中3为磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,具有流动性,A正确;A侧有致密的蛋白层,为细胞膜的外侧,外侧还应分布有糖被,B正确;通道蛋白具有选择透过性,离子和小分子物质不能自由进出,C错误;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,故其细胞膜与有核组织的细胞膜可能存在差异,D正确。
4.(2分)人体细胞膜上存在葡萄糖的载体蛋白GLUT4,其数量存在如下图所
示的调节机制。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.图中蛋白质具有参与组成细胞结构、运输、
信息传递的功能
B.细胞膜上GLUT4数量增加依赖于膜的流动性,影响了膜的选择透过性
C.GLUT4转运葡萄糖时会发生自身构象的改变
D.胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
√
【解析】选D。
A(√) 胰岛素能传递信息,蛋白M、GLUT4参与构成细胞膜的结构,
GLUT4能转运葡萄糖
B(√) 囊泡与细胞膜融合导致细胞膜上GLUT4数量增加,依赖于膜的流
动性,影响了细胞膜的选择透过性
C(√) 载体蛋白GLUT4在转运时会发生自身构象的改变
D(×) 胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的
功能
5.(2分)2025年,复旦大学药学院王建新教授团队研制新型“智能脂质体膜”,其
可通过表面特殊蛋白精准识别癌细胞膜上的糖蛋白受体,实现药物定向递送。
下列叙述正确的是 (　　)
A.癌细胞膜上糖蛋白增多,导致“智能脂质体膜”更容易识别
B.细胞膜的选择透过性只与载体蛋白有关,与糖蛋白的识别无关
C.细胞膜中磷脂最丰富,“智能脂质体膜”主要通过模仿磷脂结构来实现其功
能
D.癌细胞膜能与该“智能脂质体膜”相互识别体现了细胞膜具有信息交流的
功能
√
【解析】选D。癌细胞膜上糖蛋白减少,导致其容易扩散转移,而非增多,A错误;细胞膜的选择透过性由磷脂双分子层的脂溶性和载体蛋白共同决定,糖蛋白的识别虽不直接参与物质运输,但只与载体蛋白有关表述错误,B错误;“智能脂质体膜”功能实现的关键是表面特殊蛋白对癌细胞的识别,而非单纯模仿磷脂结构,C错误;“智能脂质体膜”与癌细胞膜通过受体-配体识别进行信息传递,体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
6.(2分)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,分析结果如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.组成细胞膜的磷脂分子在膜两侧的分布是不对称的
B.不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能
与细胞膜的功能有
密切关系
C.A侧的脂质,有的可能连接着多糖分子
D.水分子通过细胞膜,只与脂质分子有关,与蛋白质无关
√
【解析】选D。由题图可知,不同脂质在细胞膜外侧和内侧的含量不同,A正确;细胞的结构与功能相适应,不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系,B正确;A侧是细胞膜外侧,有的脂质与多糖相连形成糖脂,C正确;如果水分子通过水通道蛋白进出细胞膜,则与蛋白质有关,D错误。
7.(2分)(2026·潍坊模拟)植物细胞具有坚韧的细胞壁,但相邻细胞间仍能进行
细胞通讯,如高等植物细胞通过胞间连丝相互连接,如图是胞间连丝的结构
示意图。下列推断错误的是 (　　)
A.代谢旺盛的细胞胞间连丝数目更多
B.胞间连丝是粗面内质网形成的管状结构
C.携带信息的物质可通过胞间连丝进入相邻细胞
D.胞间连丝可能在协调基因表达过程中起重要作用
√
【解析】选B。胞间连丝可进行物质运输、信息传递,故代谢旺盛的细胞胞间连丝数目更多,A正确;胞间连丝是光面内质网形成的管状结构,B错误;胞间连丝可进行物质运输,所以携带信息的物质可通过胞间连丝进入相邻细胞,C正确;胞间连丝可进行细胞间的信息传递,可能在协调基因表达过程中起重要作用,D正确。
8.(2分)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与
野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于
(　　)
A.细胞核 B.细胞质
C.高尔基体 D.细胞膜
【解析】选A。分析题意可知,野生型拟南芥的HPR1蛋白位于核孔,可协助
mRNA转移,mRNA是转录的产物,翻译的模板,故可推测其转移方向是从细
胞核内通过核孔到细胞核外,因此该蛋白功能缺失的突变型细胞,不能协助
mRNA转移,mRNA会聚集在细胞核中,A正确。
√
9.(2分) 【不定项】(2026·长春模拟)核定位序列(NLS)是存在于核蛋白的短
氨基酸序列,核膜上的I蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞
核。下列说法正确的是 (　　)
A.若将NLS连接到非亲核蛋白上,也可被转运至细胞核内
B.细胞中的DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C.核糖体蛋白在核仁处合成,与核糖体一起通过核孔来回穿梭
D.I蛋白识别并引导核蛋白入细胞核,因此I蛋白是载体蛋白
√
【解析】选A。亲核蛋白通过NLS与相应的受体蛋白识别,进而进入细胞核。因此,若将NLS连接到非亲核蛋白上,则非亲核蛋白也会被转运至细胞核内,A正确;具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的I蛋白识别并输入细胞核中,所以人体细胞中的DNA聚合酶(细胞核中参与复制过程)包含NLS序列,但纺锤体蛋白(参与纺锤体的形成,位于细胞核外)不包含NLS序列,B错误;核糖体蛋白是在细胞质基质中的核糖体上合成的,通过核孔运输,进入细胞核内,C错误;核膜上的I蛋白识别具有NLS的核蛋白并引导核蛋白进入细胞核,由此可知,I蛋白是受体蛋白,D错误。
【思维进阶练】
10.(3分) 【不定项】(2026·鸡西模拟)在细胞增殖时细胞核发生消失与重建。
重建时,膜小泡聚集在单个染色体周围,形成核膜小泡,最终融合形成新的细
胞核,过程如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.核膜小泡中的每条染色体上均含有两个DNA分子
B.核膜小泡形成完整细胞核与生物膜的流动性无关
C.核膜是双层膜,把核内物质与细胞质分开
D.重建后的细胞核中,染色质是行使遗传功能的结构
√
√
【解析】选A、B。核膜重建时,膜小泡聚集在单个染色体周围,形成核膜小泡,最终融合形成新的细胞核,处于分裂末期,此时每条染色体上均含有1个DNA分子,A错误;核膜小泡形成完整细胞核经过了核膜小泡的融合过程,膜的融合体现了生物膜的流动性,B错误;核膜是双层膜,起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开,C正确;染色质主要由DNA和蛋白质组成,细胞核中的染色质是行使遗传功能的结构,D正确。
11.(3分)核孔是一组蛋白质以特定方式排布形成的结构,被称为核孔复合物。
它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示,该复合物由一个
核心“脚手架”组成,其具有选择性的输送机制由大量贴在该“脚手架”内的蛋
白组成,被称为中央运输蛋白。据此分析正确的是 (　　)
A.DNA和RNA能出细胞核是因为其直径小于核孔直径
B.核孔复合物的存在,说明核膜也具有选择透过性
C.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,影响到物质的运输
D.核膜由2层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关
√
【解析】选B。DNA作为遗传物质,不能通过核孔进入细胞质,A错误;核孔复合物是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者,它的存在,说明核膜也具有选择透过性,B正确;人体成熟的红细胞中无细胞核,也不会有核孔,C错误;核膜由2层膜构成,即4层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关,D错误。
【知识拓展】核孔复合体
(1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道,
是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
(2)双功能:①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体;②大分子物质通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程,而且核也对大分子物质的进出具有选择性。
(3)双向性:既介导蛋白质等的入核运输,又介导RNA等的出核运输。
12.(11分)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)(2分)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜
运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是
_______________。
【解析】(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的
跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。
　选择透过性　
(2)(2分)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助
水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。
【解析】(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于协助
扩散。
　协助扩散　
(3)(3分)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利
用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH_________;此过程中,
H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是___________________
________________________。
【解析】(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水
解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增加,pH降低,此
过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致其空间结构
改变。
　降低　
　载体蛋白发生磷酸
化,导致其空间结构改变　
(4)(2分)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶
细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现
的细胞膜的功能是_________________________。
【解析】(4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引
起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息
交流的功能。
　进行细胞间的信息交流　
(5)(2分)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同
温度下吸收速率的变化趋势如下图所示。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸
收速率低的主要原因是___________________________________________
_________________。
　温度低,酶的活性较低,呼吸速率减慢,为主动运
输提供的能量少　
【解析】(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,当温度较低时,酶的活性较低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量少,因此与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低。
【知识归纳】常考的膜蛋白(共53张PPT)
第6讲　细胞膜与细胞核的结构和功能
考点一　细胞膜的结构与功能
考点二　细胞核的结构与功能
从教材走向高考
【课标要求】
1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。
2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
3.活动:尝试制作真核细胞的三维结构模型。
考点一　细胞膜的结构与功能
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.细胞膜的功能:
(1)将细胞与外界环境分隔开:
细胞膜是“系统边界”,保障了细胞内部环境的__________。
(2)控制物质进出细胞。
相对稳定
(3)进行细胞间的信息交流:
2.对细胞膜成分和结构的探索(连一连):
3.细胞膜的成分:
4.流动镶嵌模型的基本内容:
(1)基本内容:
①磷脂双分子层是膜的基本支架;
②蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中;
③细胞膜具有________;
④细胞膜的外表面有______。
流动性
糖被
(2)示意图:
【名师点睛】
细胞膜上糖蛋白的位置
糖蛋白位于细胞膜的外侧,故可用于确定细胞膜的内外侧。
【多维赋能】
1.细胞膜的特点:
2.水分子能跨膜运输的原因:
(1)水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的______;
(2)细胞膜上存在____________,水分子可以通过通道蛋白进出细胞膜。
间隙
水通道蛋白
【自测强化】
1.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分。(2025·江苏卷,1B)( )
2.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要膜上的蛋白质参与。
(2024·安徽卷,2C)( )
分析:变形虫通过胞吞方式摄取食物需要膜上的蛋白质参与。
3.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(2023·浙江6月卷,6C)( )
分析:囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性。
√
×
×
4.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(2022·河北卷,1C)( )
分析:膜蛋白在磷脂双分子层中的分布是不对称、不均匀的。
5.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。( )
分析:死细胞的细胞膜失去选择透过性,会被染成蓝色,而活细胞不着色。
6.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。( )
×
×
√
【精研强思维】
【思维探究】
生物膜在生命活动中发挥着极其重要的作用。图1表示某细胞的部分细胞膜的亚显微结构模式图,图2是细胞间的信息交流方式。
(1)(生命观念)图1中构成细胞膜的基本支架是什么 细胞膜的这种结构模型被称为什么 小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖,却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖,这个事实说明细胞膜具有什么功能
提示:磷脂双分子层;流动镶嵌模型;控制物质进出细胞。
(2)(科学思维)一种新的制药工艺是以很小的“人工囊泡”包裹着药物运输到患病部位,通过人工囊泡与细胞膜的融合,将药物送入细胞,这种物质运输的方式体现了生物膜的什么特性
提示:具有流动性。
(3)(生命观念)图2表示通过相邻两个细胞的细胞膜接触,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,②表示靶细胞细胞膜上的什么结构
提示:(特异性)受体。
【思维建构】
图解细胞膜的组成与结构决定其功能
(1)细胞膜成分、结构及功能三者关系的模型构建:
(2)从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性:
【精练提素养】
1.(2024·甘肃卷)高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是(　　)
A.低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能
B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C.EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
√
【解析】选C。本题考查细胞膜的成分和功能。根据红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高与EPO有关可推测,低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能,A正确;血红蛋白浓度升高与EPO有关,EPO 可提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟,从而适应低氧环境,B正确;EPO是一种激素,可使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度显著升高,但不是构成红细胞膜的重要成分,不能增强膜对氧气的通透性,C错误;EPO通过与造血(干)细胞膜上的相应受体结合,从而促进造血(干)细胞分化形成红细胞,这体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
2.(2026·福建模拟)下图为细胞膜结构模式图。据图分析,下列说法错误的是
(　　)
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能②表示进入细胞的物质都需要载体
C.激素调控生命活动与图中功能③有一定关系
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯
√
【解析】选B。功能①表示细胞膜在生命起源过程中具有重要作用,将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,A正确;功能②表示载体对物质进出细胞具有选择性,进入细胞的物质不一定需要载体,如小分子气体O2、CO2等,B错误;③代表受体蛋白可进行信号检测,与细胞间信息交流有关,能识别相应的激素,C正确;植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间的信息交流,即相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯,D正确。
考点二　细胞核的结构与功能
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.细胞核的功能探究实验:
(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________控制的。
细胞核
2.细胞核的结构:
3.细胞核的功能:
细胞核是____________,是细胞____________的控制中心。
遗传信息库
代谢和遗传
【名师点睛】
有关细胞核的3个认识误区
(1)细胞不一定只有一个核:有的真核细胞有多个细胞核,如骨骼肌细胞、双小核草履虫等;有的真核细胞没有细胞核,如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞。
(2)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,是DNA复制和转录的主要场所;细胞代谢的中心是细胞质。
(3)核糖体的形成不一定都与核仁有关,如原核生物没有核仁,但有核糖体。
【多维赋能】
1.若只做伞藻嫁接实验,______(填“能”或“不能”)得出细胞核是遗传的控制中
心,理由是_____________________________________________。
不能
无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响
2.汉麦林的实验如下图所示,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____________________________
_________________________________________________________________
____________。
决定杯状藻藻杯的形态发生的
遗传信息来自细胞核;(b)能再生一杯(c)是因为(b)中含有由细胞核转录而来
的遗传信息
3.建构模型:
【自测强化】
1.原核细胞无核仁,不能合成rRNA。(2023·山东卷,1A)( )
分析:原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,由此推测
原核细胞能合成rRNA。
2.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关。(2023·湖
南卷,2B)( )
3.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞,
真核细胞都有细胞核。(必修1 P54正文)( )
×
√
√
4.颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。( )
分析:颤蓝细菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核。
5.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出。( )
分析:线粒体和叶绿体中也有DNA,可以转录合成RNA。
6.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。( )
×
×
√
【精练提素养】
1.(2026·沈阳模拟)细胞核大多呈椭圆形或球形,下列关于细胞核的相关说法正确的是(　　)
A.核膜由4层磷脂分子组成,参与构成生物膜系统
B.核仁是储存遗传物质的主要场所,代谢旺盛的细胞,核仁较大
C.细胞核是遗传和细胞代谢中心,无核的细胞不能长期生存
D.蛋白质、DNA、RNA等生物大分子物质可通过核孔进出细胞核
√
【解析】选A。核膜是双层膜结构,所以核膜由4层磷脂分子组成,细胞膜、核膜、细胞器膜构成了生物膜系统,A正确;细胞核中的染色质(体)中有遗传物质DNA,核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,故代谢越旺盛,核仁越大,B错误;细胞核是遗传和代谢的控制中心,无核的细胞不能长期生存,例如哺乳动物成熟的红细胞,C错误;核孔具有选择透过性,DNA一般不能通过核孔,D错误。
2. 【不定项】(2026·长沙模拟)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示的实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
√
【解析】选C。若被32P标记的物质是DNA,则DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,无法达成乙组结果,A错误;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活的时间很短,B错误;据图可知,将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质,C正确;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核,D错误。
3.亲核蛋白在细胞质中合成后被转移到细胞核中并行使功能,大多数亲核蛋白在一个细胞周期中一次性大量地被运输到细胞核内。下列相关叙述错误的是(　　)
A.核内的亲核蛋白都与DNA结合构成染色质
B.破坏细胞核内的核仁会影响亲核蛋白的合成
C.亲核蛋白通过核孔的选择性运输进入细胞核
D.间期可检测到大量亲核蛋白运输进入细胞核
√
【解析】选A。亲核蛋白包括染色质中的结构蛋白(如组蛋白)及酶类(如DNA聚合酶),并非所有亲核蛋白都与DNA结合构成染色质,如RNA聚合酶虽在核内发挥作用,但未直接构成染色质,A错误;核仁与某种RNA合成及核糖体的形成有关,破坏核仁会导致核糖体缺失,影响亲核蛋白在细胞质中的合成,B正确;亲核蛋白通过核孔进入细胞核,此过程需核定位信号识别且具有选择性,C正确;间期进行DNA复制和相关蛋白合成,亲核蛋白主要在间期合成后被大量运输至核内,D正确。
【加固训练】
下列有关模型建构的叙述,正确的是(　　)
A.利用废旧物品制作生物膜模型属于建构数学模型
B.在制作细胞模型时,科学性、准确性应该是第一位的
C.沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于概念模型
D.生物学上常用到的模型形式包括物理模型、概念模型、化学模型等
√
【解析】选B。利用废旧物品制作生物膜模型属于建构物理模型,A错误;在制作细胞模型时,科学性、准确性应该是第一位的,其次才是美观性,B正确;沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型,C错误;生物学上常用到的模型形式包括物理模型、概念模型、数学模型等,D错误。
从教材走向高考
【体验高考真题溯源】
1.(2025·广东卷)→(必修1 P43图3-3)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(　　)
A化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
【教考融通】本题源于教材细胞膜结构的电镜照片,通过“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型,考查细胞膜的结构。
√
【解析】选D。化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究结果推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后提出,不属于该模型提出的基础,D符合题意。
2.(2024·湖南卷)→(必修1 P46概念检测T2)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是(　　)
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
【教考融通】二者较为相似,都是考查细胞膜的结构和功能,如膜的成分、流动性等。
√
【解析】选A。本题考查细胞膜的组成和功能。饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;细胞膜表面的糖类分子可与蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂,这些糖类分子与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,所以磷脂是构成细胞膜的重要成分,D正确。
3.(2022·浙江6月卷)→(必修1 P58判断题T1)下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(　　)
A.核被膜(核膜)为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜(核膜)上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关
D.染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
【教考融通】教材考查了核孔的功能,考题则扩展为细胞核的结构与功能。
√
【解析】选B。核被膜(核膜)为双层膜,A错误;核被膜(核膜)上有核孔复合体,是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道,B正确;核仁是核内的圆形结构,主要与核糖体的形成有关,C错误;染色质由DNA、蛋白质和少量RNA组成,是遗传物质的主要载体,D错误。
【深研教材预测高考】
4.(必修1 P46拓展应用T2【改编】)用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。如图是携有特异性抗体的脂质体,它可作为靶向药物的运载体。下列说法错误的是(　　)
A.脂质体的稳定性和运输速率与膜的流动性有关
B.脂质体上加入抗体有助于药物作用于靶细胞
C.①处可加入脂溶性药物,②处可加入水溶性药物
D.利用脂质体包裹,通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用
√
【解析】选C。脂质体由磷脂双分子层做成,用于运输药物,通过与细胞膜融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的,因此脂质体的稳定性和运输速率与膜的流动性有关,A正确;为了使药物更好地作用于靶细胞,需要在脂质体的磷脂分子层上插入靶细胞膜特定抗原的抗体,便于脂质体与靶细胞特异性识别并结合,B正确;磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,药物有脂溶性和水溶性之分,用脂质体运送药物时,水溶性药物需要放在脂质体内部即①处,而脂溶性药物需要放在两层磷脂分子之间即②处,C错误;药物利用脂质体包裹,通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用,D正确。

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