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第4讲　细胞膜和细胞核
　1．概述细胞都由质膜包裹，质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。
考点1　细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1．(人教版必修1 P40问题探讨)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，用它染色时，______细胞会被染成蓝色，而_____________________________________________________________________细胞不会着色，原理是_____________________________________________________________________。
提示：死　活　活细胞的细胞膜能阻止台盼蓝进入细胞
二、细胞膜的成分
1．细胞膜成分的探索
实验一
实验二
实验三
2．(人教版必修1 P42思考·讨论)磷脂是一种由______________等组成的分子，磷酸“头部”是________(填“亲水的”或“疏水的”)，两个脂肪酸一端为____________(填“亲水的”或“疏水的”)。
提示：甘油、脂肪酸、磷酸　亲水的　疏水的
2．细胞膜成分组成
三、细胞膜的结构
1．对细胞膜结构的探索(连线)
提示：①—b　②—a　③—d　④—c
3．(人教版必修1 P44科学方法)细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出________________的一种假说，再用进一步的__________对已建立的假说进行__________________________________________________________________。
提示：解释某一生物学问题　观察与实验　修正和补充
2．流动镶嵌模型的基本内容
3．结构特点
[深化拓展]
五种常考的膜蛋白及其功能
四、植物细胞的细胞壁
1．植物细胞的边界是细胞壁。 (×)
提示：任何细胞的边界都是细胞膜，细胞壁有全透性，不能控制物质进出细胞。
2．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。 (×)
提示：对细胞有害的物质有可能进入细胞。
3．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。 (×)
提示：脂肪不是生物膜的成分。
4．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。 (√)
5．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 (×)
提示：植物细胞通过胞间连丝进行信息交流时没有通过细胞膜上的受体。
6．胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 (√)
1．(人教版必修1 P41图3-2)如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答：
(1)图中物质或结构的名称：①________；②____________；③____________。
(2)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上面的____________________________所表示的方式。
(3)图中受体的化学本质是________，受体和信号分子的结合________(填“具有”或“没有”)特异性。
(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？请说明理由。_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)受体　信号分子　胞间连丝
(2)图A、图B
(3)糖蛋白　具有
(4)不是，有些小分子如脂溶性信号分子(如性激素)的受体在细胞内部
2．(人教版必修1 P45旁栏思考)细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因：一是_________________________________________________________
__________________________________________________________________；
二是_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示：水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙　细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
3．(人教版必修1 P46拓展应用T2)脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在_____________________________________________________________________，两类药物的包裹位置不相同的原因是____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________。该过程利用了膜的__________的特点。
提示：(1)甲处、乙处　两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体内部是水溶液，能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中
(2)特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞
(3)脂质体与细胞膜结构相似，到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合，也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞　流动性
细胞膜的结构和功能
1．(链接人教版必修1 P44～45图3-5)如图为某细胞内的生物膜，①～⑤表示组成该生物膜的物质。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中生物膜为细胞膜且细胞质位于A侧
B．细胞间的信息交流一定需要①的参与
C．该膜上的磷脂和蛋白质分子都是可以运动的，这使得该生物膜具有了选择透过性的特点
D．决定生物膜功能复杂程度的是④而不是②
D　[图中①是糖蛋白，②是磷脂分子，③是磷脂双分子层，④是蛋白质，⑤是多糖，由于A侧有糖蛋白，可判断该膜为细胞膜，且有糖蛋白的A侧是膜外侧，故细胞质位于B侧，A错误；与细胞间的信息交流密切相关的是①，但细胞间的信息交流不一定需要①的参与，如两个细胞间通过形成通道进行信息交流(如胞间连丝)，B错误；该膜上的磷脂和部分蛋白质分子可以运动，这使得该生物膜具有流动性的特点，C错误；生物膜功能的复杂程度取决于膜上④蛋白质的种类和数量，D正确。]
2．(链接人教版必修1 P41图3-2)如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析，下列说法不正确的是(　　)
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对细胞都是有利的
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
B　[功能②是细胞膜控制物质进出细胞，细胞膜对物质进出细胞具有选择性，但进入细胞的物质不一定都对细胞有利，如重金属铅等也可以进入细胞内，B错误。]
细胞膜的相关实验探究
3．(链接人教版必修1 P43正文及图3-4)薄荷油可以促进皮肤对药物的吸收。为研究其作用机理，科研人员将HaCaT细胞的膜蛋白进行某种荧光标记，用激光对膜的特定区域进行照射，使之淬灭(荧光消失)一段时间后测定相关指标如下表所示。下列说法错误的是(　　)
相关指标 空白组 薄荷油(溶解于DSMO)处理组
淬灭区域的荧光恢复率/% 51.53 81.12
细胞内Ca2+浓度相对值 7 132 8 108
细胞膜Ca2+载体活性/(U/mg) 1.18 0.93
A．应设置只加入DSMO的对照组
B．薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性
C．细胞膜Ca2+载体能够将Ca2+由细胞外运输到细胞内
D．薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收
C　[为了使实验更具有说服力，应设置只加入DSMO的对照组，A正确；由题表中薄荷油处理组淬灭区域的荧光恢复率高于空白组，可看出薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性，B正确；经过药物处理后，细胞膜Ca2+载体活性下降，同时细胞内Ca2+浓度升高，说明Ca2+向外转运减少，因此可推知细胞膜Ca2+载体能够将Ca2+由细胞内运输到细胞外，C错误；分析题意可知，薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收，D正确。]
考点2　细胞核的结构和功能
一、细胞核的分布
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外，真核细胞都有细胞核。
二、细胞核的功能及实验探究
1．实验探究
(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
2．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。
三、细胞核的结构
(人教版必修1 P58拓展应用T1)染色体与染色质这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度________状态，有利于在细胞分裂过程中__________________________，而染色质为________状，有利于______________________等生命活动。
提示：螺旋　移动并分配到子细胞中去　细丝　DNA完成复制、转录
四、建构模型
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 (×)
提示：核孔是选择性通道。
2．染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。 (√)
3．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。 (×)
提示：核膜、核仁在前期消失，末期重建。
4．细胞中核糖体的形成都与核仁有关。 (×)
提示：原核细胞中核糖体的形成与核仁无关。
5．细胞核是细胞的代谢中心。 (×)
提示：细胞核是细胞代谢的控制中心。
(人教版必修1 P56图3-10)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，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质)；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
(1)举例说出入核运输的蛋白质：_________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有________(填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在_____________________________________________________________________。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之间的关系是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、染色体的组蛋白等
(2)选择性　特异性受体蛋白
(3)细胞代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大
细胞核的功能
1．(人教版必修1 P54思考·讨论改编)科学家通过下列实验进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只是很少的细胞质相连，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，将一部分细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。下列叙述错误的是(　　)
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①中，a部分属于对照组，b部分属于实验组
C．实验②中，a部分的操作与实验①中a部分的操作形成对照
D．该实验不能说明细胞核与细胞的寿命有关系
B　[由题意可知，有核的部分能分裂、分化，无核的部分不能分裂，当无核部分被挤入细胞核后又能开始分裂、分化，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；实验①中，a部分处理成无核与b部分有核进行对照，故a部分为实验组，b部分为对照组，B错误；实验②中，a部分挤入细胞核与实验①中a部分无核形成对照，C正确；该实验主要关注的是细胞核与细胞分裂、分化的关系，没有涉及细胞核与细胞寿命的关系，D正确。]
2．(人教版必修1 P54思考·讨论改编)已知伞藻的细胞核位于假根中，科学家利用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了如图嫁接实验。下列相关叙述错误的是(　　)
A．伞柄和假根中都有细胞质，细胞质中没有DNA
B．本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C．由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关
D．若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验
A　[伞藻是单细胞藻类，其伞柄和假根中都有细胞质，细胞质中的线粒体和叶绿体中有少量的DNA，A错误；图示实验将乙的伞柄移植到甲的假根上，故本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上，进一步验证伞帽形态与伞柄、假根的关系，B正确；由图可知，伞帽的形态由假根决定，且伞藻的细胞核位于假根中，故可推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关，但不能排除假根中其他物质的作用，若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验，C、D正确。]
细胞核的结构
3．(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是(　　)
A．核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
B．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
B　[核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A错误；核膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择性，可调控核质之间频繁的物质交换，B正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D错误。]
4．(人教版必修1 P56图3-10改编)细胞核是细胞内最大、最重要的细胞结构，是细胞遗传和代谢的控制中心。如图为细胞核的结构示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A．RNA与DNA聚合酶均可自由通过①，但方向相反
B．②在细胞周期中消失与重建有利于核遗传物质的均分
C．④结构的存在决定了细胞核是遗传和代谢的控制中心
D．与人体表皮细胞相比，骨骼肌细胞中的③大且数量多
A　[①核孔是实现核质之间物质交换和信息交流的通道，对物质进出细胞核具有选择性，RNA可以通过核孔出细胞核，DNA聚合酶可以通过核孔进入细胞核，两者方向相反，但是它们不能自由通过核孔，A错误；在细胞有丝分裂过程中，②核膜的消失和重建有利于核遗传物质的均分，B正确；④染色质上有遗传信息的载体DNA，染色质结构的存在决定了细胞核是遗传和代谢的控制中心，C正确；③核仁的数量和大小与细胞的代谢强度有关，细胞代谢能力强的核仁大且数量多，人体骨骼肌细胞比表皮细胞代谢旺盛，故骨骼肌细胞中的核仁大且数量多，D正确。]
1．(2025·广东卷)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
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，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，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，不属于该模型提出的基础，D符合题意。]
2．(2024·北京卷)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是(　　)
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
C　[磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误；球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误；胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C正确；胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。]
3．(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
D　[由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的酶联受体，A错误；酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞分化，D正确。]
4．(2023·山东卷)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　　)
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录
B　[原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，构成一个密码子，C错误；核rDNA转录成rRNA发生在核仁中，在有丝分裂前期，核仁消失，故其在有丝分裂的分裂期不转录，D错误。]
5．(2022·海南卷)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(　　)
A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
A　[核孔具有选择性，肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin-1的介导，A错误；编码Cofilin-1的基因不表达，Cofilin-1缺失，可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常，B正确；Cofilin-1缺失可引起细胞核变形，核膜破裂，可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，C正确；Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。]
课时数智作业(四)　细胞膜和细胞核
1．(2025·辽宁沈阳联考)MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是(　　)
A．MTT是一种可以通过细胞膜的染料
B．检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量
C．MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同
D．MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活
C　[台盼蓝染色的原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，死细胞被染色，活细胞不被染色，与MTT检测的原理不同，C项错误；哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，MTT不能检测哺乳动物成熟的红细胞的死活，D项正确。]
2．(2025·重庆巴蜀中学月考)Simons基于流动镶嵌模型提出了脂筏模型，指出细胞膜中存在富含胆固醇和鞘磷脂的微小区域，这些区域聚集了执行特定功能的膜蛋白(如某些跨膜蛋白质、酶等)。如下图所示，实线框内即为脂筏区域。下列叙述错误的是(　　)
A．B侧代表细胞膜的外表面，这一侧具有识别功能的重要物质
B．脂筏的形成可能促进细胞信息传递和物质运输
C．脂筏区域的膜比非脂筏区域薄，胆固醇合成受阻可能导致脂筏受损
D．④代表膜蛋白，其跨膜区段的氨基酸具有较强的疏水性
C　[在该脂筏模式图中，B侧含有糖蛋白，代表细胞膜的外表面，糖蛋白具有识别功能，A正确；糖蛋白具有信息识别作用，根据题干信息：细胞膜中存在富含胆固醇和鞘磷脂的微小区域，这些区域聚集了执行特定功能的膜蛋白(如某些跨膜蛋白质、酶等)，可见脂筏的形成可能有助于细胞信息传递和物质运输，B正确；由图可知，脂筏区域的膜厚度大于非脂筏区域，这些区域聚集了执行特定功能的膜蛋白(如某些跨膜蛋白质、酶等)，若胆固醇合成受阻，可能会使脂筏受损，C错误；分析图可知，④贯穿脂双层，且与糖类结合，因此④代表膜蛋白，跨膜区段的氨基酸位于磷脂分子疏水的尾部附近，因此具有疏水性，D正确。]
3．(2025·湖北部分高中期中联考)科学家设计了一种纳米药物运载体，该运载体可与特定的细胞结合，经紫外光激活后在细胞膜上钻孔，将药物运送到靶细胞中。下列叙述正确的是(　　)
A．将药物运送到细胞中，该运载体需要钻开两层生物膜
B．钻孔后可以运送药物到细胞中，说明细胞膜已失去选择透过性
C．一个细胞是否能成为靶细胞，很可能与其表面的糖被有关
D．该药物运载体钻孔后会在细胞膜上留下一些细小的孔洞
C　[由题意可知，该运载体在细胞膜上钻孔，将药物运送到细胞中，只需要钻开一层生物膜(细胞膜)，A错误；由于细胞膜具有流动性，将药物运送进细胞中后，被钻孔的细胞膜会恢复如初，孔洞会消失，不影响细胞膜的选择透过性，B、D错误；信号分子识别靶细胞表面的特定受体，并与之结合传递信息，而糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，说明一个细胞是否能成为靶细胞，很可能与其表面的糖被有关，C正确。]
4．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
C　[若被32P标记的物质是DNA，DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质，无法达到乙组结果，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时间很短，B错误；据题图可知，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以进入细胞核，D错误。]
5．如图为细胞核的结构及部分生理过程图。下列叙述错误的是(　　)
A．①为染色质，主要由DNA和蛋白质组成
B．②为核仁，在其内合成的某些RNA可进入细胞质
C．③为核膜，由两层膜组成，外膜直接与高尔基体膜相连
D．④为核孔，能实现核质之间的物质交换和信息交流
C　[据图可知，①表示染色质，②表示核仁，③表示核膜，④表示核孔。①(染色质)主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，A正确。②(核仁)与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，在其内合成的某些RNA可进入细胞质，B正确。③(核膜)由两层膜组成，其外膜可与内质网膜直接相连接，C错误。④(核孔)能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。]
6．(2025·湖南长郡中学月考)遗传性心房颤动的致病机制与核孔复合体的运输功能障碍有关，核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关叙述错误的是(　　)
A．各种干细胞分化的过程中，核孔的数量维持稳定
B．核孔复合体既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输
C．核孔运输障碍的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变
D．有丝分裂过程中，核孔复合体会周期性地消失和重建
A　[核孔能够控制物质进出，核孔的数量因细胞种类及代谢状况不同而有差别，A错误；核孔复合体是大分子运输的通道，也可运输小分子物质，既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输，B正确；核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变，导致核孔复合体不能正常形成或功能异常，C正确；有丝分裂过程中，核孔复合体会随核膜的消失和重现发生周期性地消失和重建，D正确。]
7．(2025·湖南雅礼中学月考)核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层蛋白是紧贴内核膜的一层蛋白网络结构，向外与内核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解，去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述正确的是(　　)
A．核孔复合体是核质之间DNA、RNA和蛋白质交流的通道，并介导核质之间的信息交流
B．抑制核纤层蛋白去磷酸化会将细胞分裂阻断在有丝分裂末期
C．核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态和核孔结构
D．人成熟红细胞的细胞骨架与核纤层均与细胞分裂有关
B　[核孔复合体具有选择性，DNA不能通过核孔复合体，A错误；核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建，该过程发生在有丝分裂末期，抑制去磷酸化将使细胞阻滞在末期，B正确；结合题干信息，核纤层蛋白位于内核膜和染色质之间，维持细胞核的正常形态和核孔结构，C错误；人成熟的红细胞不能进行细胞分裂，D错误。]
8．(2025·重庆十一中检测)图甲为动物细胞膜的亚显微结构模式图；图乙为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．胆固醇是构成各种细胞膜和细胞器膜的重要成分
B．膜蛋白A的作用体现了细胞膜具有信息交流的功能
C．一定范围内，人工膜的流动性随温度升高而逐渐增大
D．据图乙分析，温度较低时，胆固醇可以提高膜的流动性
A　[胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，植物细胞膜结构一般不具有胆固醇，A错误；膜蛋白A可以识别信号分子，体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；据图乙分析，一定范围内，随着温度的升高人工膜的微粘度逐渐下降，因此可知人工膜的流动性随温度升高而逐渐增大，C正确；据图乙分析，温度较低时含胆固醇的人工膜微粘度更低，故温度较低时胆固醇可以提高膜的流动性，D正确。]
9．(不定项)核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核生物核糖体大、小亚基的合成示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．核糖体蛋白在细胞质中的核糖体内合成
B．核糖体大、小亚基均由rRNA及核糖体蛋白组成
C．该细胞的遗传信息主要储存于核仁内的rDNA中
D．核糖体大、小亚基均在核仁内加工成熟后经核孔运出
ABD　[核糖体是蛋白质合成的场所，核糖体蛋白是在细胞质中的核糖体内合成，然后通过核孔进入核仁内的，A正确；根据题图分析可知，核糖体大、小亚基均由rRNA及核糖体蛋白组成，且均是在核仁内加工成熟后通过核孔运出的，B、D正确；真核细胞的遗传信息主要储存于染色体(或染色质)上的DNA分子中，而不是主要储存于核仁内的rDNA中，C错误。]
10．(不定项)(2025·黑龙江哈尔滨三中模拟)核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。开放构象的DDX21聚集后缠绕在rDNA上使其转录受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象，增大其流动性，保证rRNA的正常生成。以下叙述正确的是(　　)
A．DDX21阻碍核糖体DNA转录的机制可能是阻止DNA聚合酶与核糖体DNA结合
B．SLERT通过改变DDX21的空间结构来改变DDX21的流动性
C．B淋巴细胞分化为浆细胞后，细胞核中SLERT的含量可能会升高
D．推测SLERT在细胞核中合成，对核仁的功能有重要影响
BCD　[DNA转录需要RNA聚合酶，而不是DNA聚合酶，所以DDX21阻碍核糖体DNA转录的机制可能是阻止RNA聚合酶与核糖体DNA结合，A错误；由题干“SLERT能使DDX21转变成闭合构象，增大其流动性”可知，SLERT通过改变DDX21的空间结构来改变DDX21的流动性，B正确；浆细胞能合成并分泌抗体，需要大量的核糖体参与蛋白质合成，rRNA是核糖体的组成成分，B淋巴细胞分化为浆细胞后，要保证rRNA的正常生成，SLERT的含量可能会升高，C正确；因为SLERT能保证rRNA的正常生成，rRNA在核仁合成，所以推测SLERT在细胞核中合成，且对核仁的功能有重要影响，D正确。]
(教师用书独具)
　肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生与核DNA有关。某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞的恶性增殖，逆转肿瘤细胞的耐药性。该药物分子进入细胞核的过程如图所示。请回答问题：
(1)肿瘤细胞核内储存着________，是细胞的控制中心。核膜将细胞质和细胞核分隔开来，承担着核质间物质交换和________的功能。
(2)上图显示，药物分子依赖于细胞膜的结构特点流动性及功能特点________________________________________进入细胞，有的在________________被直接降解，有的则在____________中被降解。未被降解的药物分子通过核孔进入细胞核，积累后发挥作用。因此，可以推测药物分子在细胞质中停留时间越长，被降解概率就越大，细胞核对药物的吸收效率也越低。
(3)科研人员发现亲核蛋白可以运输至细胞核内，为研究其运输机理，设计了有关实验，操作与实验结果如下图所示。
实验处理后，研究者检测了各组______________________________________，结果表明_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)综合上述研究，请你设计一个提高该新型抗肿瘤药物作用效果的研发思路：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案]　(1)遗传信息　信息交流　(2)选择透过性　细胞质基质　溶酶体　(3)放射性出现的位置　亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部　(4)将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合，促进药物分子快速入核
[解析]　(1)细胞核内储存着遗传信息，是细胞的控制中心。核膜将细胞质和细胞核分隔开来，承担着物质交换和信息交流的功能。(2)题图显示，药物分子依赖于细胞膜的流动性和选择透过性等结构与功能特点进入细胞，有的在细胞质基质被直接降解，有的则在溶酶体中被降解。(3)实验处理后，研究者检测了各组放射性出现的位置，发现尾部以及含有尾部的亲核蛋白整体都可以进入细胞核，而单独的头部不能进入细胞核，因此可知，亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。(4)综合上述研究，由于亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部，因此可将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合，促进药物分子快速入核。
1 / 24第4讲　细胞膜和细胞核
　1．概述细胞都由质膜包裹，质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。
考点1　细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1．(人教版必修1 P40问题探讨)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，用它染色时，______细胞会被染成蓝色，而________细胞不会着色，原理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
二、细胞膜的成分
1．细胞膜成分的探索
实验一
实验二
2．(人教版必修1 P42思考·讨论)磷脂是一种由________________________等组成的分子，磷酸“头部”是__________(填“亲水的”或“疏水的”)，两个脂肪酸一端为____________(填“亲水的”或“疏水的”)。
2．细胞膜成分组成
三、细胞膜的结构
1．对细胞膜结构的探索(连线)
3．(人教版必修1 P44科学方法)细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出________________的一种假说，再用进一步的__________对已建立的假说进行_________________________________________________________________。
2．流动镶嵌模型的基本内容
3．结构特点
[深化拓展]
五种常考的膜蛋白及其功能
四、植物细胞的细胞壁
1．植物细胞的边界是细胞壁。(　　)
2．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。(　　)
3．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。(　　)
4．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。(　　)
5．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(　　)
6．胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。(　　)
1．(人教版必修1 P41图3-2)如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答：
(1)图中物质或结构的名称：①____________；②____________；③____________。
(2)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上面的____________________________所表示的方式。
(3)图中受体的化学本质是________，受体和信号分子的结合______(填“具有”或“没有”)特异性。
(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？请说明理由。
_____________________________________________________________________。
2．(人教版必修1 P45旁栏思考)细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因：一是_________________________________________________________；
二是___________________________________________________________。
3．(人教版必修1 P46拓展应用T2)脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在________，两类药物的包裹位置不相同的原因是_________________________________________________。
(2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是____________________。
(3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
_____________________________________________________________________
______________________。该过程利用了膜的__________的特点。
细胞膜的结构和功能
1．(链接人教版必修1 P44～45图3-5)如图为某细胞内的生物膜，①～⑤表示组成该生物膜的物质。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中生物膜为细胞膜且细胞质位于A侧
B．细胞间的信息交流一定需要①的参与
C．该膜上的磷脂和蛋白质分子都是可以运动的，这使得该生物膜具有了选择透过性的特点
D．决定生物膜功能复杂程度的是④而不是②
2．(链接人教版必修1 P41图3-2)如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析，下列说法不正确的是(　　)
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对细胞都是有利的
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
细胞膜的相关实验探究
3．(链接人教版必修1 P43正文及图3-4)薄荷油可以促进皮肤对药物的吸收。为研究其作用机理，科研人员将HaCaT细胞的膜蛋白进行某种荧光标记，用激光对膜的特定区域进行照射，使之淬灭(荧光消失)一段时间后测定相关指标如下表所示。下列说法错误的是(　　)
相关指标 空白组 薄荷油(溶解于DSMO)处理组
淬灭区域的荧光恢复率/% 51.53 81.12
细胞内Ca2+浓度相对值 7 132 8 108
细胞膜Ca2+载体活性/(U/mg) 1.18 0.93
A．应设置只加入DSMO的对照组
B．薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性
C．细胞膜Ca2+载体能够将Ca2+由细胞外运输到细胞内
D．薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收
考点2　细胞核的结构和功能
一、细胞核的分布
除了高等植物______________细胞和哺乳动物________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
二、细胞核的功能及实验探究
1．实验探究
(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
2．细胞核的功能
细胞核是____________，是细胞代谢和遗传的________。
三、细胞核的结构
(人教版必修1 P58拓展应用T1)染色体与染色质这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度________状态，有利于在细胞分裂过程中__________________________，而染色质为________状，有利于______________________等生命活动。
四、建构模型
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。(　　)
2．染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。(　　)
3．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。(　　)
4．细胞中核糖体的形成都与核仁有关。(　　)
5．细胞核是细胞的代谢中心。(　　)
(人教版必修1 P56图3-10)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，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质)；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
(1)举例说出入核运输的蛋白质：
_____________________________________________________________________。
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有________(填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在
_____________________________________________________________________。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之间的关系是
_____________________________________________________________________。
细胞核的功能
1．(人教版必修1 P54思考·讨论改编)科学家通过下列实验进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只是很少的细胞质相连，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，将一部分细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。下列叙述错误的是(　　)
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①中，a部分属于对照组，b部分属于实验组
C．实验②中，a部分的操作与实验①中a部分的操作形成对照
D．该实验不能说明细胞核与细胞的寿命有关系
2．(人教版必修1 P54思考·讨论改编)已知伞藻的细胞核位于假根中，科学家利用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了如图嫁接实验。下列相关叙述错误的是(　　)
A．伞柄和假根中都有细胞质，细胞质中没有DNA
B．本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C．由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关
D．若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验
细胞核的结构
3．(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是(　　)
A．核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
B．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
4．(人教版必修1 P56图3-10改编)细胞核是细胞内最大、最重要的细胞结构，是细胞遗传和代谢的控制中心。如图为细胞核的结构示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A．RNA与DNA聚合酶均可自由通过①，但方向相反
B．②在细胞周期中消失与重建有利于核遗传物质的均分
C．④结构的存在决定了细胞核是遗传和代谢的控制中心
D．与人体表皮细胞相比，骨骼肌细胞中的③大且数量多
1．(2025·广东卷)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
2．(2024·北京卷)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是(　　)
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
3．(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
4．(2023·山东卷)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　　)
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录
5．(2022·海南卷)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(　　)
A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力

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