高考生物热点冲刺：专题04 细胞膜与细胞核

 

【高频考点解读】

1.细胞膜系统的结构和功能

2．主要细胞器的结构和功能

3．细胞核的结构和功能

4．观察线粒体和叶绿体

5．通过模拟实验探究膜的透性

【热点题型】

题型一   细胞膜的成分、结构及功能

例1.如图为生物膜的结构模型。回答下列问题：

 

(1)A、B和C分别表示____________________________________、

________、________；癌细胞能无限增殖，与图中结构[　　]________的减少有关。

(2)若该结构表示肝脏细胞，则在血糖浓度偏高时，胰岛素将与[　　]________结合而发挥作用。

(3)若该结构表示神经纤维的一部分，则静息状态下，甲侧的Na^＋浓度将________(高于、等于或低于)乙侧，而动作电位的产生是因为________从甲侧大量进入乙侧；若该结构表示突触的一部分，则当兴奋传导到轴突末梢后，该结构将向突触间隙释放________，该过程依赖于该结构具有________的特点。

【提分秘籍】细胞膜的成分、结构及功能

 (1)组成细胞膜的成分有糖类、脂质和蛋白质，故其组成元素有C、H、O、N、P等。

(2)糖类在细胞膜上是以糖脂和糖蛋白的形式存在，且糖蛋白只能在膜外侧，据此可以判断细胞膜的内外侧。

(3)各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质种类和数量越多。这充分体现了细胞的结构和功能相适应的特点。

(4)正常细胞癌变后，有的细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，但糖蛋白减少。

【举一反三】

下列关于生物膜的叙述，正确的是(　　)

A．细胞完成分化以后，细胞膜的通透性不会发生改变

B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础

C．糖蛋白主要位于细胞膜外侧，载体蛋白主要位于细胞膜内侧

D．维生素D能以自由扩散的方式优先通过细胞膜，是因为维生素D与细胞膜的主要成分均是磷脂

 【热点题型】

题型二   细胞核的结构和功能

例2．下图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的成分及其各级结构。据图回答下列问题：

(1)图甲所示结构为________的亚显微结构。图甲中1所示的结构由________层磷脂分子构成。

(2)图甲中2所示结构是________，代谢旺盛的细胞该结构数目多。

(3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是________(用数字表示)。

(4)图乙中①控制②的合成，①是________分子，鉴定②的试剂为________。

(5)图乙中④转化成③发生在细胞有丝分裂的________期。遗传物质呈④状态时，不能发生DNA分子转录的原因是________________________________________________________________________。

(6)图乙中①在动物细胞中除了在④上外，还分布在________中。

【提分秘籍】

 (1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建。

(2)核膜和核孔都具有选择透过性。

(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛，蛋白质大量合成的细胞，核孔数多，核仁较大。

(4)凡是无核的细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟的红细胞；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。

【举一反三】

下列有关细胞核的叙述正确的是(　　)

A．细胞核是活细胞进行细胞代谢的主要场所

B．细胞核是遗传的控制中心，通过细胞核移植可以培育出与细胞核供体完全相同的复制品

C．细胞核是DNA贮存和复制的主要场所，染色质主要存在于细胞核内

D．在细胞核内的RNA通过核孔进入细胞质后才能表达遗传信息

【热点题型】

题型三   细胞膜成分与功能的实验探究

例 3．科研上鉴别死细胞和活细胞常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色剂染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。这种方法所利用的是细胞膜的哪种功能(　　)

A．保护细胞内部结构功能　　　       B．吸收功能

C．控制物质进出功能                   D．免疫功能

【提分秘籍】

1.细胞膜成分与功能的实验探究

 (1)控制物质进出细胞的功能使细胞具有选择透过性。加热煮熟的玉米种子细胞死亡，细胞膜失去了选择透过性，红墨水中的色素大分子物质就可以大量进入胚细胞，而使胚细胞呈红色，相反正常玉米种子胚细胞则不会呈红色。

(2)行使细胞间信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。

(3)细胞膜结构特点及实验验证

由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的，细胞膜具有一定的流动性。荧光标记的小鼠细胞与人细胞融合实验即证明了这一点，如图：

2.细胞核功能的实验

细胞核控制细胞质的生长及代谢，同时也接受来自细胞质的营养物质，细胞生长发育是细胞核与细胞质共同作用的结果。

【举一反三】

如图为植物细胞的亚显微结构示意图。据图回答下列问题：

 

(1)结构A实现核质之间频繁的__________________________。

(2)结构M、N的形成过程，说明了生物膜的结构特点是______。

(3)结构F的名称为________，功能是_______________________。

(4)结构G的名称为________，功能是____________________。

(5)将活细胞浸泡在质量分数为1%的健那绿染液中，能被染色的是结构________。

(6)若该细胞可以合成某种分泌蛋白，写出该分泌蛋白在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”________。(用→和字母表示)

【高考风向标】

 1.（2014·课标Ⅰ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

【答案】C

【解析】细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，依据相似相溶原理（由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂），极性分子甘油易以自由扩散的方式通过细胞膜。　　

2.（2014·福建卷·4）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

3.（2014·安徽卷·1）下列关于线粒体的叙述，正确的是

A.线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高

B.葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中

C.成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多

D.哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部

4.（2014·江苏卷·3）下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是

A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成

B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运

C.膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关

D.内质网既参与物质合成，也参与物质运输

【答案】A

【解析】性激素的本质为脂质，脂质的合成与滑面内质网有关，故A错。在细胞分泌物合成、加工、运输及分泌过程中，内质网可参与物质的合成，及形成囊泡运往高尔基体进行加工。膜蛋白的形成过程类似分泌蛋白的形成，与核糖体、内质网、高尔基体有关，故B、C、D正确

5．(2013年高考天津卷)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是(　　)

A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离

B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化

C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取

D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩

6．(2013年高考北京卷)下列真核细胞结构与成分，对应有误的是(　　)

A．细胞膜：脂质、蛋白质、糖类

B．染色体：核糖核酸、蛋白质

C．核糖体：蛋白质、核糖核酸

D．细胞骨架：蛋白质

解析：本题主要考查细胞结构的化学成分。染色体由脱氧核糖核酸和蛋白质组成，B错误。

答案：B

【随堂巩固】

 1．用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层面积为S₁，设细胞膜表面积为S₂，则S₁与S₂关系最恰当的是(　　)

A．S₁＝2S₂　　　　　　　                            B．S₁＞2S₂

C．S₁＜2S₂                                                   D．S₂＜S₁＜2S₂

2．关于细胞间信息交流的叙述，不正确的是(　　)

A．信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性

B．与不同激素分子结合的受体是不同的

C．与胰岛素和甲状腺激素结合的受体可能相同，也可能不同

D．细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关

解析：细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关；信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性；与不同激素分子结合的受体也具有专一性，不可能相同。

答案：C

3．生物膜系统在结构和功能上是紧密联系的统一整体，在细胞的生命活动中极为重要。下列说法正确的是(　　)

A．胰岛素和神经递质的分泌过程体现了膜的流动性

B．用蛋白酶处理生物膜将改变其结构，但不影响选择透过性

C．糖被与细胞的保护、识别、免疫和主动运输等有关

D．细胞膜、核膜、细胞器膜成分和结构相同，功能密切配合

4．对某动物细胞进行荧光标记实验，如下图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是(　　)

A．细胞膜具有流动性

B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合

C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率

D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率

5．脂质体是一种人工膜(如图)，由磷脂和胆固醇组成，可用作转基因研究或制备药物。下列叙述不正确的是(　　)

A．脂质体表面交联抗体，靶向给药

B．防止免疫系统识别脂质体，需用某些化学物质修饰

C．甲为脂溶性药物，乙为水溶性药物

D．脂质体能与细胞膜融合，胞吞进入细胞内

解析：本题考查生物膜的结构、成分及其应用。A正确：抗体具有特异性，能把药物带到相应的病灶部位。C错误：磷脂分子的头部亲水尾部疏水，故乙为脂溶性药物，甲为水溶性药物。D正确：脂质体的磷脂分子与膜的磷脂分子都具有流动性，故脂质体能与细胞膜融合，胞吞进入细胞内。

答案：C

6．细胞核是由核膜、染色质、核仁和核孔组成，下列有关叙述不正确的(　　)

A．核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分开

B．染色质主要是由DNA和蛋白质组成

C．核仁与某种RNA的形成有关

D．核孔实现了细胞质与细胞核之间的物质交换

解析：核膜具双层膜结构。

答案：A

7．下列细胞核和细胞质在个体发育中的相互作用的表现不正确的是(　　)

A．细胞核通过mRNA决定细胞质中蛋白质的合成

B．细胞质为细胞核的代谢提供酶、ATP和原料等

C．细胞质基因决定着细胞核基因的选择性表达

D．细胞核是遗传和代谢的调控中心，但必须通过细胞质才能实现

8．下列关于细胞核的叙述正确的是(　　)

A．真核细胞的核膜上有大量的多种的酶，有利于多种化学反应的顺利进行

B．在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体

C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质

D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别

解析：分裂间期的真核细胞无染色体，染色体到前期才出现。核孔是大分子物质进出细胞核的通道，但脱氧核糖核酸不进入细胞质。原核细胞的拟核中DNA是游离的，而真核细胞中DNA与蛋白质形成染色体。

答案：A

9．如图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述正确的是(　　)

A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开

B．②是遗传物质DNA和RNA的载体

C．③与蛋白质的合成直接有关

D．④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质

10．下列关于细胞核的结构与功能的叙述不正确的是(　　)

A．在细胞分裂过程中，周期性重现和消失的是核膜、核仁

B．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

C．mRNA等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜，体现了核膜具有选择透过性

D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢的中心

解析：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，不是代谢中心。

答案：D

11.如图，科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是(　　)

A．该实验证明了细胞核是遗传的控制中心

B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心

C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验

D．该实验证明了细胞质是遗传的控制中心

12．细胞核是细胞结构中最重要的部分，有关细胞核的叙述正确的是(　　)

A．活细胞进行新陈代谢的主要场所

B．衰老细胞的细胞核体积增大，染色质固缩

C．细胞周期的全过程都发生转录，仅间期进行DNA复制

D．控制细胞的一切性状，但受细胞质的调节

13．科学家在进行细胞膜化学成分分析时，采用哺乳动物或人的成熟红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗掉，即可得到纯净的细胞膜(又称血影)。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。

(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？_________________

___________________________________________________________________________________________________________________。

(2)红细胞溶血后，流出细胞外的主要物质应该是_____________，这种物质的特性是____________________________，因而使红细胞具有______________的功能。

(3)“血影”的化学组成是_________、__________、_________，其中的脂质主要是指_______________。

(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(5)使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力(　　)

A．核酸酶                                                    B．龙胆紫

C．糖水解酶                                                 D．双缩脲试剂

解析：(1)制备细胞膜时应选用哺乳动物或人的成熟的红细胞，因为它没有细胞核和众多的细胞器，当然提取的方法也很简单，只要将之放入蒸馏水中，就可以通过渗透作用使红细胞涨破，这样就可以获得细胞膜了，再用离心的方法，可进一步提纯细胞膜。(2)人体红细胞的主要成分是血红蛋白，主要起着运输氧的功能。(3)细胞膜由蛋白质和脂质组成，其中的脂质种类有磷脂和胆固醇，磷脂分子构成细胞膜的基本骨架。(4)不同于哺乳动物的红细胞，鸡的红细胞内还存在各种细胞器膜，得到的磷脂形成的单分子层面积大大超过细胞膜面积的2倍。(5)糖蛋白在细胞膜上起着细胞间的识别功能，糖蛋白水解，细胞膜间的识别功能丧失。

答案：(1)把红细胞放到蒸馏水里，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了

(2)血红蛋白　在氧浓度高的地方易与氧结合，在氧浓度低的地方易与氧分离　运输氧

(3)脂质　蛋白质　糖类　磷脂

(4)不可以。若选用鸡的红细胞，则磷脂形成的单分子层面积大大超过细胞膜面积的2倍。因为鸡的红细胞内各种细胞器的膜与细胞膜在成分上基本一致。

(5)C

14．下图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答：(在[　　]填标号，________填相应名称)

(1)只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。

(2)在有丝分裂过程中，[4]________在________期消失。

(3)[3]________主要由在细胞质中翻译形成的物质以及________一起组成，前者是通过[　　]________进入细胞核内。

(4)图中可见[1]________和[　　]________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。

15．生物学家研究发现，癌细胞的无限增殖受某调控基因的控制，该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质内还是细胞核内，科研人员做了以下实验设计。

请根据以上思路，继续完成下列实验设计方案：

(1)实验方案(实验提示：癌细胞能连续培养，但细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求)

①用胰蛋白酶分别处理宫颈癌细胞和小鼠肝脏使之分散成单个细胞；

②分别使单个癌细胞和单个肝细胞的核、质分离；

③_______________________________________________________________________________________________________________；

④取2个培养瓶分别编号甲、乙，各加入等量的培养液；

⑤_______________________________________________________________________________________________________________；

⑥分别观察甲、乙两个培养瓶中的子细胞形态是否产生癌变特征。

(2)预测实验结果及结论：

①_______________________________________________________________________________________________________________；

②_______________________________________________________________________________________________________________；

③_______________________________________________________________________________________________________________。

解析：

(1)确定“探究调控基因存在于细胞质内还是细胞核内”的方法

①从遗传学的角度可采用正反交的实验方法；

②从细胞学的角度，可采取细胞核移植构建重组细胞的方法。

据题中图解及实验方案①②给予的信息可以确定，只能选用细胞核移植构建重组细胞法进行实验探究。

(2)不同类型实验预测实验结果与结论的方法

①探究性实验：探究性实验的预测实验结果不唯一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关。预测实验结果与结论时的表述方式为“若……(注：接预测的实验现象)，则说明……(注：接预测的实验结论)”。

②验证性实验：验证性实验的实验结果是唯一的，即实验原理所描述的结果，预测实验结果与结论时的表述方式为“A组……(注：接实验现象)，B组……(注：接实验现象)，证明……(注：接实验验证的结论)”。