2027创新设计一轮生物第4讲　细胞膜与细胞核的结构和功能

SHENGWUXUE细胞膜与细胞核的结构和功能第4讲课标要求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隔开，能控制物质进出细胞，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。考情分析1.细胞膜的结构和功能2025·贵州卷，4；2025·广东卷，3；2024·黑吉辽卷，12；2024·安徽卷，4；2024·湖南卷，1；2024·贵州卷，8、15；2024·浙江1月选考，2；2023·海南卷，32.细胞核的结构和功能2023·山东卷，1；2023·江苏卷，21目

录细胞膜的结构和功能2细胞核的结构和功能3情境·探究·长句考点一细胞膜的结构和功能核心要点·再研典型例题·深研1.细胞膜的三大功能激素提醒植物细胞“系统的边界”是细胞膜，不是细胞壁。[深度思考](1)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，原理是_________________________________________________________________。

(2)细胞间的信息传递过程中，受体和信号分子的结合有无特异性？信号的识别场所是否一定位于细胞膜上？

提示有特异性。信号的识别场所不一定位于细胞膜表面，与受体的分布有关，一部分信息分子(如蛋白质类激素、神经递质等)的受体在细胞膜上，有些小分子物质(如性激素、醛固酮)的受体在细胞内部。活细胞的细胞膜具有选择透过性，能阻止台盼蓝进入细胞2.对细胞膜成分和结构的探索(连一连)①磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子，磷酸“头部”是亲水的，两个脂肪酸一端为疏水的“尾”部。②人鼠细胞融合实验采用荧光标记法，而非放射性同位素标记法。

3.细胞膜的成分磷脂种类和数量外4.流动镶嵌模型 (1)基本内容磷脂双分子层(2)细胞膜的特点流动性磷脂分子和大多数蛋白质分子选择透过性转运蛋白种类、数量(1)胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性。(2024·湖南卷，1B)(

)(2)变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与。(2024·安徽卷，2C)(

)提示需要膜蛋白的参与。(3)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(2023·浙江6月选考，6C)(

)提示依赖于膜的流动性。√××(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)(

)提示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。(2021·全国乙卷，2A)(

)提示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)叶肉细胞的细胞膜含有纤维素。(2018·海南卷，1D)(

)提示不含纤维素。×××考向1

对细胞膜成分、结构的探索[生命观念]1.(2025·广东卷，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D解析在罗伯特森提出“蛋白质—脂质—蛋白质”

细胞膜结构模型之前，已经有对细胞膜成分的研究，发现细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，脂质中磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇，属于细胞膜结构模型提出的基础，A不符合题意；1935年，英国学者丹尼利(J.F.Danielli)和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力，他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，因为油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质，属于细胞膜结构模型提出的基础，B不符合题意；1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出了细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，且他把细胞膜描述为静态的统一结构，C不符合题意；1970年的细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性是在罗伯特森提出的“蛋白质—脂质—蛋白质”细胞膜结构模型之后，不属于该模型提出的基础，D符合题意。2.(2025·广东茂名调研)下图1表示脂质在红细胞膜内外侧的分布，图2表示细胞膜中糖蛋白与糖脂的分布。下列叙述错误的是(

)CA.组成细胞膜的多种膜脂在内外侧的分布存在差异B.同一种膜脂在磷脂双分子层中的分布是不均匀、不对称的C.糖蛋白和糖脂只分布在细胞膜的外侧，与细胞的信息识别有关D.细胞膜成分的不对称性与其承担的功能密切相关解析由图1可知，组成细胞膜的不同膜脂和同一种膜脂在磷脂双分子层中的分布都是不均匀、不对称的，A、B正确；糖蛋白和糖脂中的糖链只分布在细胞膜的外侧，但与糖链结合的蛋白质在细胞膜的内外层都有分布，C错误。A.组成细胞膜的多种膜脂在内外侧的分布存在差异B.同一种膜脂在磷脂双分子层中的分布是不均匀、不对称的C.糖蛋白和糖脂只分布在细胞膜的外侧，与细胞的信息识别有关D.细胞膜成分的不对称性与其承担的功能密切相关教材中生命系统信息传递的三类主体考向2细胞膜的结构与功能[结构与功能观]3.(2024·湖南卷，1)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A解析饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，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脂质结合形成糖脂，糖脂可以参与细胞表面识别，C正确；磷脂是构成细胞膜的重要成分，D正确。4.(2024·甘肃卷，10)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C解析分析题意，人体缺氧时，EPO生成增加，并使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度显著升高，从而提高血液的携氧能力，A正确；由题干可知，EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达，使血红蛋白增多，并促进红细胞成熟，使红细胞数目增加，B正确；EPO是一种激素，激素不参与构成细胞膜，C错误；EPO是一种激素，其作为信号分子能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导，进而引起靶细胞生理活动改变，D正确。1.五种常考的膜蛋白及其功能2.红细胞微网构建考点二细胞核的结构和功能核心要点·再研典型例题·深研1.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。成熟的筛管成熟的红细胞2.细胞核的功能探究 (1)黑白美西螈核移植实验提醒该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞进行培养进行相互对照，增强实验的说服力。细胞核(2)蝾螈受精卵横缢实验细胞分裂、分化(3)变形虫切割实验细胞核(4)伞藻嫁接与核移植实验①伞藻嫁接实验过程：相互对照。②伞藻核移植实验过程：自身对照。③实验结论：伞藻“帽”的形状是由________控制的。细胞核[深度思考](1)若只做伞藻嫁接实验，能否得出细胞核是遗传的控制中心？并说明理由。

提示不能。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，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.细胞核的功能

细胞核是____________，是细胞____________的控制中心。而细胞代谢的主要场所是细胞质遗传信息库代谢和遗传4.细胞核的结构RNA核糖体核孔DNA和蛋白质①并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。②核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞，其核孔数量多，核仁较大。

5.建构模型概括性物理概念(1)原核细胞无核仁，不能合成rRNA。(2023·山东卷，1A)(

)提示原核细胞无核仁，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。(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)颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。(2021·河北卷，1C)(

)提示颤蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核。×√×(4)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(2021·河北卷，2D)(

)提示线粒体和叶绿体中也有DNA，可以转录合成RNA。(5)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(2019·全国卷Ⅲ，2B)(

)提示翻译的场所是核糖体。××考向

细胞核的结构和功能[生命观念]1.(2023·江苏卷，2)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是(

)DA.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活解析

①表示染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的，植物细胞是真核细胞，①染色质只存在于细胞核中，A正确；②表示细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的，所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似，B正确；③表示细胞壁，其主要成分为纤维素，也含有多种蛋白质，C正确；有些植物细胞没有细胞核，也不具有①(染色质)，如成熟的筛管细胞，所以植物细胞不是必须具备①、②和③才能存活，D错误。A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活2.(2026·福建福州联考)研究表明，将细胞加热到43℃，荧光素酶会错误折叠并与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存，保护细胞免受损伤，条件适宜时，这些蛋白质被重新折叠并从核仁中释放。下列分析正确的是(

)A.荧光素酶与伴侣蛋白结合后需通过核膜进入细胞核B.伴侣蛋白能防止因蛋白质错误折叠导致的细胞损伤C.核仁能够将发生错误折叠的蛋白质重新合成和加工D.核仁既能参与组装核糖体，又能合成DNAB解析核孔是大分子物质进出细胞核的通道，荧光素酶与伴侣蛋白结合后通过核孔进入细胞核，A错误；分析题意可知，伴侣蛋白与错误折叠的蛋白质结合进入核仁暂时储存，可保护细胞免受损伤，B正确；根据题意，错误折叠的蛋白质在核仁中暂时储存，条件适宜时这些蛋白质重新折叠并从核仁中释放，故核仁并不重新合成和加工错误折叠的蛋白质，C错误；核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，但不能合成DNA，D错误。3.(2021·河北卷，2)关于细胞核的叙述，错误的是(

)A.有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B.蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D.细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出D解析有丝分裂过程中，前期核仁解体、核膜消失，末期核膜和核仁重新出现，A正确；核仁与核糖体的形成有关，蛋白质合成活跃的细胞中，核糖体数量多，核仁代谢活动旺盛，B正确；细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质中的核糖体上合成的，对基因表达有调控作用的蛋白质需经核孔进入细胞核，C正确；细胞质中的RNA大多数是在细胞核中合成的，还有部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，D错误。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。

4.(2025·浙江1月选考，13)多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是(

)A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNAC.控制伞藻伞帽形状的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸D解析

S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核区DNA传递给子代，A错误；水稻、小麦和玉米的遗传物质是DNA，而不是“主要是DNA”，B错误；遗传物质通过复制传递遗传信息，而不是表达，C错误；烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确。情境·探究·长句核仁是核糖体形成的工厂，含有rDNA，即转录rRNA