【生物】2021届一轮复习人教版细胞膜与细胞核教案（湖北专用）

【生物】2021届一轮复习人教版细胞膜与细胞核教案（湖北专用）

第4讲　细胞膜与细胞核 课程内容 核心素养——提考能 ‎1.概述细胞膜的结构与功能 ‎2.细胞核的结构与功能 ‎3.模拟实验探究膜的透性 生命观念 通过分析讨论细胞膜和细胞核的结构与功能，形成细胞结构与功能相适应的观点 科学思维 通过分析讨论生物膜结构的探索历程，强化模型与建模、假说与推理 科学探究 通过对细胞膜和细胞核的实验探究，掌握相应的实验技术与方法 ‎ 考点一　细胞膜的结构与功能 ‎1.细胞膜的制备 ‎2.细胞膜的成分 ‎3.细胞膜的功能 ‎4.生物膜结构的探索历程 ‎5.流动镶嵌模型的构建 ‎(1)模型 ‎1.细胞膜的组成成分、结构与功能之间关系模型的构建 ‎2.细胞膜成分的鉴定 鉴定试剂(方法)‎ 结果 结论(细胞膜成分)‎ 脂溶剂处理 细胞膜被破坏 磷脂 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 双缩脲试剂 紫色 蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 ‎3.细胞膜结构特点流动性的验证 ‎(1)方法：荧光标记法。‎ ‎(2)现象：如图实验。‎ ‎(3)结果：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布 ‎(4)结论：说明细胞膜具有一定的流动性。‎ ‎4.细胞膜功能的探究 ‎(1)控制物质进出功能的验证：‎ ‎(2)识别功能的验证：‎ 如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析：‎ ‎(1)图中物质或结构的名称： ①信号分子；②受体；④胞间连丝。‎ ‎(2)植物细胞间的胞间连丝、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哪种方式？‎ 提示　分别属于图C、图A、图B。‎ ‎(3)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？‎ 提示　受体的化学本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递(2018·全国Ⅲ，T2C)(　　)‎ ‎(2)脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质(2014·全国Ⅰ，T1A)(　　)‎ ‎(3)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用(2014·全国Ⅱ，T1A)(　　)‎ ‎(4)细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测(2017·全国Ⅰ，T2A)(　　)‎ ‎(5)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016·全国Ⅲ，T1D)(　　)‎ 提示　(1)√　(2)√　(3)√　(4)√‎ ‎(5)×　磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的。‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)教材P42图3－2左图(细胞间三种信息交流方式)：是否所有激素均与靶细胞的细胞膜表面受体结合？‎ 提示　不是，例如性激素是与细胞内受体结合的。‎ ‎(2)教材P69基础题第3题：说出流动镶嵌模型与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型的不同点。‎ 提示　①流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；②流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。‎ ‎　借助细胞膜结构、功能考查生命观念与科学思维 ‎1.(2018·11月浙江选考)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，①～④表示其中的物质。下列叙述正确的是(　　)‎ A.①在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关 B.②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关 C.③分布于细胞膜中，能催化细胞膜中发生的生化反应 D.④有脂溶性和水溶性两部分，可控制某些离子出入细胞 解析　①是糖蛋白，分布于细胞膜外侧面，A错误；②是磷脂分子，在水溶性介质中可自发形成双层结构，与核糖体的形成无关，B错误；③是胆固醇，分布于细胞膜中，使得细胞膜既有一定的流动性，又比较坚实，而催化生化反应的是酶(其本质为蛋白质或RNA)，C错误；④是膜蛋白，其和磷脂分子一样，有水溶性部分和脂溶性部分，某些膜蛋白可作为载体蛋白控制离子出入细胞，D正确。‎ 答案　D ‎2.(2019·北京海淀三模)通过冷冻技术，细胞膜通常从某个部位断裂分开，结构如图所示。据图分析不能得出(　　)‎ A.图中b侧为细胞质基质 B.磷脂双分子层疏水端断裂 C.细胞膜具有一定的流动性 D.膜蛋白的分布存在不对称 解析　据图分析，图中细胞膜的a侧有糖蛋白，表示细胞膜的外侧，则b侧为细胞膜的内侧，即b侧为细胞质基质，A正确；图中磷脂双分子层的疏水端发生了断裂，B正确；图中细胞膜的成分没有发生运动，不能得出细胞膜具有流动性的结论，C错误；图中的膜蛋白的分布具有不对称性，D正确。‎ 答案　C ‎　借助细胞膜的特性考查科学探究能力 ‎3.科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的结构特性，进行了下列实验。‎ ‎(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养，抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合，其目的是标记膜蛋白，以便于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和________，开始时，鼠的细胞为绿色，人的细胞为红色，两种颜色不混合；一段时间后，可观察到红绿荧光交替分布的“嵌合体”。统计________________，结果如下图所示。‎ ‎(2)科学家据此提出两种假说解释嵌合体的形成。‎ 假说一：融合细胞合成了新的膜蛋白；‎ 假说二：原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。‎ ‎①‎ 使用________________抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞，均对嵌合体形成没有显著影响，这个结果否定了假说一。‎ ‎②在15 ℃、20 ℃和26 ℃的培养温度下重复上述实验，这些实验的结果为________________，为假说二提供了证据支持。‎ 解析　(1)细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成；抗体与荧光染料结合后抗体被标记，当抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合时，膜蛋白就被标记；用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和分布，并观察和统计嵌合体比例。‎ ‎(2)①假如嵌合体形成是融合细胞合成了新的膜蛋白，用蛋白质合成抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞，嵌合体形成会受影响。‎ ‎②如果随着温度增加，嵌合体比例增加(或“随着温度降低，嵌合体比例降低”)，则为假说二提供了证据支持。‎ 答案　(1)分布　嵌合体比例 ‎(2)①蛋白质合成　②随着温度增加，嵌合体比例增加(或随着温度降低，嵌合体比例降低)‎ 四种常考的“膜蛋白”及其功能区分 ‎(1)糖蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白。‎ ‎(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。‎ ‎(3)具催化作用的酶：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：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。　　　 ‎ 考点二　细胞核的结构与功能 ‎1.细胞核的结构 ‎2.细胞核的功能 ‎3.细胞核的功能探究 ‎(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 ‎1.巧记细胞核结构和功能的“二、二、五”‎ ‎2.教材P52四个资料的相关推理 资料1、4 资料2、3 ‎3.据图分析细胞核的结构和功能 ‎(1)将①彻底水解主要可得到的有机小分子有哪些？‎ 提示　氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。‎ ‎(2)②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所吗？‎ 提示　不是，②是核仁，与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。‎ ‎(3)说出蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核的几个特点。‎ 提示　需要能量，具有选择性，跨膜层数为零。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1) 细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道(2018·全国Ⅰ，T1C)(　　)‎ ‎(2)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(2016·全国Ⅰ，T1B)(　　)‎ ‎(3)控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体的DNA上(2015·全国Ⅰ，T1D)(　　)‎ 提示　(1)√　(2)√‎ ‎(3)×　细菌是原核细胞，无线粒体。‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)教材必修1P54侧栏思考题中“蓝图”指的是什么？为什么都一样？从分子水平上解释细胞多样性的原因。‎ 提示　“蓝图”指的DNA上贮存的遗传信息；都一样的原因是由受精卵通过有丝分裂形成所有细胞，细胞多样性的实质是基因的选择性表达。‎ ‎(2)教材必修1P52～53资料3与资料2中涉及的自身对照有什么不同？‎ 提示　资料2中把无核的部分加上核，资料3中把有核的部分去掉核。‎ ‎　借助细胞核的结构、功能考查生命观念与科学思维 ‎1.(2014·全国卷，1)下列有关细胞核的叙述，错误的是(　　)‎ A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分 B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录 C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能 D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象 解析　核孔是mRNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，C错误。‎ 答案　C ‎2.如图为细胞核的结构示意图，以下对该图的叙述，正确的是(　　)‎ A.①为核膜，因为有核孔故属于全透性膜 B.②为细胞核，是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心 C.③为细胞器，其中线粒体含少量DNA D.④为核孔，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 解析　核孔也具有控制物质进出的功能，故核膜也属于选择透过性膜，A错误；②为核仁，与核糖体RNA的合成有关，B错误；③为染色质，是DNA的主要载体，C错误；④为核孔，与核质之间频繁的物质交换和信息交流有关，D正确。‎ 答案　D ‎　围绕细胞核的功能考查科学探究 ‎3.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 B.图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽 C.图1中①②的帽形因嫁接而改变 D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 解析　细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动逐渐减缓直至停止；图2中的③与图1中的①的细胞核相同，两者都是菊花形帽；图1中①②嫁接的是伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变；题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。‎ 答案　C ‎4.下图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，据此推断错误的是(　　)‎ A.RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质当中 B.细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢 C.若核质分离较长时间后进行移植，则B组实验细胞质中无15N的RNA D.A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果 解析　15N标记的尿嘧啶是合成RNA的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被15N标记的RNA，然后在重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA，说明RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中。细胞核可以通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢。若核质分离较长时间，可能由于细胞核缺乏物质和能量供应导致死亡，这样B组重组细胞质中无15N的RNA。胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若DNA进行复制，可在细胞核中发现被15N标记的DNA，但DNA不能进入细胞质，所以在细胞质中没有被15‎ N标记的DNA；若DNA不复制，则在细胞核与细胞质中都无15N标记的DNA。‎ 答案　D 澄清易错易混·强化科学思维 ‎[易错易混]‎ 易错点1　对细胞膜成分、结构及功能分辨不清 点拨　(1)组成细胞膜的基本支架：是磷脂双分子层而不是蛋白质。‎ ‎(2)各种膜所含的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，其蛋白质的种类和数量越多。‎ ‎(3)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，而植物细胞膜中则没有。‎ ‎(4)细胞膜的成分并不是不可变的：如细胞癌变的过程中，细胞膜的成分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。‎ ‎(5)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。‎ ‎(6)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧则为细胞膜内侧。‎ 易错点2　对细胞膜的透性分辨不清 点拨　(1)细胞膜是细胞的边界，因为其具有选择透过性；细胞壁是全透性的，不能作为细胞的边界。‎ ‎(2)细胞膜的结构特性是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。‎ 易错点3　对细胞核的结构与功能辨析不清 点拨　(1)核膜、核仁在细胞周期中的分裂前期消失，分裂末期重建。‎ ‎(2)核膜、核孔都有选择性：小分子物质可通过核膜进出细胞核，DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。此外，物质进出核孔时仍消耗能量。‎ ‎(3)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。如口腔上皮细胞与胰岛B细胞相比，核孔与核仁的数目少，核仁体积小；冬小麦在越冬期间核孔与核仁的数目少。‎ ‎(4)‎ 有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。而并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核。‎ ‎(5)核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。‎ ‎[深度纠错]‎ ‎1.(针对易错点1)下列有关细胞膜结构与功能的叙述，正确的是(　　)‎ A.疏水基团排列在磷脂双分子层的外侧 B.细胞膜的内外表面都分布有糖蛋白 C.有些有害物质可穿过细胞膜进入细胞内 D.细胞间的信息交流必须依赖于细胞膜的接触 解析　疏水基团排列在磷脂双分子层的内侧，亲水基团排列在磷脂双分子层的外侧，A错误；糖蛋白分布在细胞膜的外表面，因此可以根据糖蛋白来判断细胞内外，B错误；细胞膜的控制物质进出作用是相对的，有些有害物质可以穿过细胞膜进入细胞内，C正确；有的细胞间信息交流不需要细胞膜的接触，如高等植物细胞间可以形成传递信息的通道——胞间连丝，D错误。‎ 答案　C ‎2.(针对易错点2)下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述错误的是(　　)‎ A.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的 B.选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性 C.细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性 D.钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性 解析　细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的，体现了细胞膜具有流动性，A正确；选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性，而磷脂分子没有特异性，B错误；细胞的胞吞和胞吐、变形虫摄食等体现了细胞膜的流动性特点，C正确；钾离子通过主动运输的形式进入细胞，需要载体蛋白协助，载体蛋白具有特异性，体现了细胞膜的选择透过性，D正确。‎ 答案　B ‎3.(针对易错点3)下列关于细胞核的叙述正确的是(　　)‎ A.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出 B.细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心 C.所有的真核细胞都有且只有一个细胞核 D.代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大 解析　核膜上的核孔是大分子物质的通道，具有选择性，并不能自由通过，A错误；细胞核是遗传和细胞代谢的控制中心，而细胞代谢主要发生在细胞质基质，B错误；真核细胞可能含有一个或多个核，也有可能没有细胞核，如人的骨骼肌细胞中有多个细胞核；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，C错误；核仁与核糖体的形成有关，核糖体是蛋白质合成的场所，代谢旺盛的细胞蛋白质合成旺盛，因此代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大，D正确。‎ 答案　D