第2章細胞的基本結構和物質的運輸課時1細胞膜和細胞核的結構和功能一、選擇題1.下列有關細胞膜的敘述，錯誤的是（D）A.脂質在細胞膜中的含量比蛋白質多B.細胞膜的某些成分可作為細胞識別的依據C.構成動物細胞膜的脂質主要是磷脂和膽固醇D.膜受體是細胞間進行信息交流所必需的結構解析細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質，其中脂質約占細胞膜總質量的50％，蛋白質約占40％，故脂質在細胞膜中的含量比蛋白質多，A正確。細胞膜中的糖被可作為細胞識別的依據，B正確。高等植物細胞之間可以通過胞間連絲進行信息交流，不需要細胞膜上的受體參與，D錯誤。2.[2024遼寧部分學校聯考]細胞膜的探索歷程中相關實驗與結論之間對應關系錯誤的是（B）選項實驗結論A人紅細胞的細胞膜中脂質鋪成單分子層后的面積是細胞表面積的2倍細胞膜由雙層脂質分子構成B熒光標記的人—鼠細胞融合實驗證明了細胞膜的流動鑲嵌模型C用蛋白酶處理細胞膜后其通透性改變細胞膜中含有蛋白質D脂溶性物質更易通過細胞膜細胞膜中含有脂質解析人紅細胞的細胞膜中脂質鋪展成單分子層后的面積是紅細胞表面積的2倍，說明細胞膜中的脂質分子排列為連續的兩層，A正確；熒光標記的人—鼠細胞融合實驗，說明了細胞膜具有流動性，B錯誤；蛋白酶可水解蛋白質，用蛋白酶處理細胞膜后其通透性改變，說明細胞膜中含有蛋白質，C正確；脂溶性物質更易通過細胞膜，根據相似相溶原理可推知，細胞膜中含有脂質，D正確。3.[情境創新/2024江西大聯考]被大多數人所接受的細胞膜的分子結構模型是流動鑲嵌模型。當細胞所處溫度降低到一定程度時，細胞膜會發生相變，即從流動的液晶狀態轉變為固化的凝膠狀態。已知細胞膜中脂肪酸鏈的不飽和度越高，細胞膜的相變溫度越低。下列相關敘述錯誤的是（B）A.磷脂雙分子層將細胞與外界環境分隔開B.耐寒植物的細胞膜中脂肪酸鏈的不飽和度較低C.水通道蛋白貫穿整個磷脂雙分子層D.細胞膜中的脂肪酸鏈主要位于磷脂分子中解析由題干信息“細胞膜中脂肪酸鏈的不飽和度越高，細胞膜的相變溫度越低”可知，耐寒植物的細胞膜要在較低溫度下維持液晶狀態，故耐寒植物的細胞膜中脂肪酸鏈的不飽和度較高，B錯誤。4.[2024遼寧六校聯考]“細胞膜納米海綿”是在攜帶藥物的納米顆粒外套上人類細胞的細胞膜，形成仿生納米聚合體，這種“細胞膜納米海綿”可用于多種疾病的治療，已在細胞實驗中證實它可以“吸走”某些病毒，降低感染率。推測用這種“細胞膜納米海綿”治療疾病主要是利用了細胞膜的（A）A.控制物質進出細胞的功能B.進行細胞間信息交流的功能C.將細胞與外界環境分隔開的功能D.為細胞代謝提供信息和能量的功能解析由題干信息可知，“細胞膜納米海綿”的內部是相關藥物，外部是人類細胞的細胞膜。“可以‘吸走’某些病毒”說明病原體能通過外部細胞膜進入海綿內部，進而與內部藥物結合，故這種“細胞膜納米海綿”治療疾病主要利用了細胞膜控制物質進出細胞的功能，A正確。5.[2024武威模擬]圖甲、乙表示細胞間信息交流的兩種方式，圖中1～4分別表示不同的物質或結構。下列有關說法錯誤的是（C）甲乙A.圖中的1、3表示信號分子，2、4表示細胞膜上的受體B.精子和卵細胞的識別可以通過圖乙所示方式進行C.細胞間的信息交流都是通過圖示兩種方式進行的D.圖中的B細胞和D細胞分別是1和3作用的靶細胞解析圖中的1、3表示信號分子，2、4表示靶細胞細胞膜表面的受體，A正確；精子和卵細胞的識別是精、卵細胞的細胞膜接觸后發生信息的交流，可用圖乙方式表示，B正確；細胞間的信息交流還可以通過通道進行，如高等植物細胞之間通過胞間連絲進行信息交流，C錯誤。6.[2024河南部分學校聯考]為研究細胞核的功能，研究人員進行了大量的實驗，如圖是探究細胞核功能的兩個經典實驗。下列有關敘述錯誤的是（C）A.實驗一不能說明細胞核與細胞質相互依存的關系B.實驗一說明美西螈皮膚細胞中黑色素的合成是由細胞核控制的C.實驗二中有核和無核部分均為實驗組，自變量是有無細胞核D.實驗二結果可說明細胞核與細胞的分裂、分化有關解析實驗一沒有探究細胞核與細胞質的關系，實驗一將黑色美西螈的細胞核移植到白色美西螈去核的卵細胞中，發育成的美西螈全為黑色，說明美西螈的膚色是由細胞核控制的，A正確；實驗一中白色美西螈的去核卵細胞與黑色美西螈的細胞核融合后的重組細胞最后發育成黑色美西螈，說明黑色素的合成是由細胞核控制的，B正確；實驗二中有核部分是對照組，無核部分是實驗組，自變量是有無細胞核，C錯誤；實驗二說明無細胞核的細胞不分裂、不分化，可說明細胞核與細胞的分裂、分化有關，D正確。7.[2024衡水一調]如圖所示為細胞核結構模式圖，下列敘述正確的是（D）A.哺乳動物成熟紅細胞中，mRNA通過結構⑤時需要消耗ATPB.衰老細胞的細胞核中，結構④變得松散、染色加深C.③是遺傳物質儲存的場所，是真核細胞核糖體形成的必需結構D.⑤可允許某些大分子等通過，代謝旺盛的細胞中其數目增多解析結構⑤是核孔，哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，所以沒有⑤結構，A錯誤；④為染色質，衰老細胞的染色質收縮，染色加深，B錯誤；④為染色質，是遺傳物質的主要載體，而③為核仁，與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，C錯誤；細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，⑤為核孔，核孔實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流，代謝越旺盛，核孔越多，D正確。8.研究發現，真核細胞的核外膜可與粗面內質網相連，核膜上分布著許多核孔。細胞代謝越旺盛，核孔的數量就越多，核孔并非中空的通道，而是由核孔復合體（一類親核蛋白）構成，控制著核質之間的信息交流和物質交換。下列敘述正確的是（C）A.高爾基體、葉綠體和線粒體都是具有雙層膜的細胞器B.人體胰島B細胞核膜上核孔的數量比口腔上皮細胞核膜上的少C.粗面內質網與核膜相連有利于蛋白質通過核孔進入細胞核D.RNA、DNA等大分子物質可自由地通過核孔進入細胞質解析葉綠體和線粒體都是具有雙層膜的細胞器，高爾基體是單層膜形成的囊狀結構，A錯誤；人體胰島B細胞能合成和分泌胰島素，代謝旺盛，因此胰島B細胞核膜上核孔的數量比口腔上皮細胞核膜上的多，B錯誤；粗面內質網與核膜相連有利于蛋白質通過核孔進入細胞核，這體現了結構與功能相適應的觀點，C正確；RNA等大分子物質可通過核孔進入細胞質，但不是自由進入，因為核孔具有選擇性，而DNA不能通過核孔從細胞核中出來，D錯誤。二、非選擇題9.[10分]圖甲為細胞中某一結構的模式圖，圖乙表示圖甲中“3”的成分及其各級結構。據圖回答下列問題：（1）圖甲所示為細胞核的亞顯微結構。圖甲中1所示的結構由4層磷脂分子構成。（2）圖甲中2所示結構是核孔。（3）細胞有絲分裂過程中出現周期性變化的結構是1、3、4（用圖甲中數字表示）。（4）圖乙中①控制②的合成，①是DNA分子，鑒定②的試劑為雙縮脲試劑。（5）圖乙中④轉化成③發生在細胞有絲分裂末期。④結構中，DNA分子轉錄水平低的原因是染色體高度螺旋化，DNA分子結構穩定，不易解旋。（6）圖乙中①在動物細胞中除了分布于④（或③）上，還分布在線粒體中。解析（1）圖甲表示真核細胞細胞核的亞顯微結構，1表示核膜，為雙層膜結構，由4層磷脂分子組成。（2）圖甲中2表示核孔。（3）圖甲中1表示核膜，3表示染色質，4表示核仁。在有絲分裂前期，核膜消失，核仁解體，染色質縮短變粗成染色體；在末期，核膜和核仁又重新形成，染色體解螺旋變成染色質。（4）染色體主要由蛋白質和DNA組成，DNA控制蛋白質的合成，圖乙中①是具有雙螺旋結構的DNA，②為蛋白質，常用雙縮脲試劑鑒定蛋白質。（5）染色體變成染色質這一過程發生在有絲分裂末期。染色體高度螺旋化，DNA分子結構穩定，不易解旋，故轉錄水平低。（6）在動物細胞中，DNA主要分布在細胞核中，線粒體中也含有少量DNA。一、選擇題10.脂質體是由磷脂分子構成的人工膜（如圖所示），下列敘述錯誤的是（C）A.脂質體的形成是由于磷脂分子具有親水端和疏水端B.脂質體含有C、H、O、N、P五種元素C.藥物甲為脂溶性藥物，藥物乙為水溶性藥物D.脂質體能與細胞膜融合，這依賴于細胞膜的流動性解析藥物甲在脂質體內部，與親水性的磷脂接觸，為水溶性藥物；藥物乙包裹在磷脂雙分子層內部疏水環境中，為脂溶性藥物，C錯誤。11.[2024衡水一調]MTT法是一種檢測細胞是否存活的方法，MTT是一種接受氫離子的染料，活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，而死細胞無此功能。下列相關敘述錯誤的是（C）A.MTT是可以通過細胞膜的一種染料B.檢測MTT藍紫色結晶的量一般可間接反映活細胞數量C.MTT與臺盼藍檢測細胞是否存活的原理相同D.MTT法不能檢測哺乳動物成熟紅細胞是否存活解析由題意可知，MTT能被活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶催化還原為藍紫色的結晶，因此可推知MTT是可以通過細胞膜的一種染料，A正確；MTT藍紫色結晶的產生是在活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶的催化下產生的，因此MTT藍紫色結晶的量一般可間接反映活細胞數量，B正確；結合分析可知，MTT檢測的原理是對酶催化產生的有顏色物質進行檢測，而臺盼藍檢測細胞活性的原理是根據膜的選擇透過性來檢測的，顯然二者檢測的原理不同，C錯誤；哺乳動物成熟紅細胞沒有線粒體，因此MTT法不能檢測哺乳動物成熟紅細胞是否存活，D正確。12.[2024河南部分學校聯考]細胞間信息交流使生物體能夠在內、外部環境的變化中維持穩態，這對于生物體生命活動的正常進行至關重要。下列相關敘述錯誤的是（C）A.高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，可實現細胞間的直接聯系和物質的交換B.胰島素通過體液的傳送到達靶細胞，與靶細胞膜上的受體結合，完成信息交流C.神經遞質與突觸后神經元細胞膜上的受體結合時，以電信號形式在細胞間傳遞信息D.某些細胞通過離子通道或轉運蛋白控制離子或分子進出細胞，實現信息傳遞與交流解析相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞，高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，可實現細胞間的直接聯系和物質的交換，A正確；胰島素隨體液到達全身各處，與靶細胞膜上的受體結合，將信息傳遞給靶細胞，完成信息交流，B正確；神經遞質由突觸前膜釋放，與突觸后神經元細胞膜上的受體結合時，以化學信號形式在細胞間傳遞信息，C錯誤；某些細胞（如神經細胞）通過離子通道（如Na＋通道）或轉運蛋白控制離子和分子進出細胞，實現信息傳遞與交流，D正確。13.[模型創新/2024重慶南開中學模擬]脂筏模型是對流動鑲嵌模型的重要補充：脂筏是細胞膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結構域，其中的膽固醇就像膠水一樣，對鞘磷脂親和力很高，并特異吸收或排出某些蛋白質（如某些跨膜蛋白質、酶等），形成一些特異蛋白聚集的區域。如圖為脂筏的結構示意圖，下列敘述錯誤的是（C）A.細胞膜主要是由脂質和蛋白質組成的B.脂筏的形成可能有助于高效地進行某些細胞代謝活動C.脂筏模型否定了細胞膜具有一定的流動性D.脂筏模型中蛋白質以不同的方式分布在磷脂雙分子層中解析流動鑲嵌模型認為，細胞膜主要是由脂質和蛋白質組成的，A正確；由題干信息推測脂筏的形成可能有助于某些細胞代謝活動的高效進行，B正確；脂筏模型是對流動鑲嵌模型的重要補充，并未否定細胞膜具有一定的流動性，C錯誤；圖中蛋白質以不同形式鑲嵌在磷脂雙分子層中，D正確。14.科研人員研究了不同溫度下，膽固醇對人工膜（人工合成的脂質膜）流動性的影響，結果如圖所示，其中微黏度的大小與膜流動性的高低呈負相關。下列相關敘述錯誤的是（A）A.在溫度較高時，膽固醇可以提高膜的流動性B.適當提高溫度可降低膜的微黏度，提高膜的流動性C.與人工膜相比，動物細胞細胞膜的成分還有蛋白質和糖類D.膽固醇使膜的流動性在較大溫度范圍內保持相對穩定的狀態解析分析題圖及文字信息可知，在溫度較高時，含有膽固醇的人工膜微黏度高于不含膽固醇的人工膜，由于膜的微黏度與其流動性的高低呈負相關，即溫度較高時，含有膽固醇的人工膜流動性較低，所以在溫度較高時，膽固醇可以降低膜的流動性，A錯誤。隨著溫度升高，兩種人工膜的微黏度均降低，說明膜的流動性升高，即適當提高溫度可降低膜的微黏度，提高膜的流動性，B正確。人工膜主要含有磷脂，與人工膜相比，動物細胞細胞膜的成分還有蛋白質和糖類，C正確。根據題圖及文字信息可知，在溫度較高時，膽固醇可以降低膜的流動性；在溫度較低時，又可以提高膜的流動性，說明膽固醇可使膜的流動性在較大溫度范圍內保持相對穩定的狀態，D正確。15.[2023武平模擬]觀察用3H標記核膜的變形蟲，發現分裂期形成許多帶放射性的單層小囊泡。變形蟲分裂形成的子細胞核大小與母細胞核相近，每個子細胞核放射性強度基本相同。下列敘述正確的是（B）A.核膜是由四層磷脂雙分子層組成的B.核膜在分裂前期裂解為許多小囊泡C.子細胞核膜形成時伴隨著著絲粒分裂D.細胞中囊泡都具有運輸大分子的功能解析核膜是雙層膜結構，由兩層磷脂雙分子層組成，A錯誤；分裂期形成許多帶放射性的單層小囊泡，說明小囊泡是核膜裂解形成的，核膜在分裂前期裂解為許多小囊泡，B正確；在分裂末期形成子細胞核膜，而著絲粒分裂發生在分裂后期，C錯誤；細胞中的囊泡不都具有運輸大分子的功能，如運輸神經遞質的囊泡，D錯誤。16.[情境創新/2023青島調研]細胞核中富含的熱脅迫敏感蛋白在熱脅迫條件下會發生錯誤折疊。為探究錯誤折疊蛋白的修復機制，研究者讓融合蛋白L－G在細胞中表達，該蛋白分布在細胞核中，其中L是受熱脅迫易錯誤折疊的部分，G是能發出綠色熒光的熱穩定部分。研究發現，錯誤折疊蛋白在熱脅迫條件下進入核仁，若破壞核仁，錯誤折疊的蛋白將不能修復。下列說法錯誤的是（C）A.融合蛋白在細胞質中的核糖體上合成后通過核孔進入細胞核B.正常溫度和熱脅迫條件下融合蛋白均能發出綠色熒光C.修復好的熱脅迫敏感蛋白主要在核仁內發揮作用D.核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關解析融合蛋白是大分子蛋白質，其在細胞質中的核糖體上合成后通過核孔進入細胞核，A正確；據題干信息可知，G是能發出綠色熒光的熱穩定部分，由此推測正常溫度和熱脅迫條件下融合蛋白均能發出綠色熒光，B正確；由題意可知，發生錯誤折疊的熱脅迫敏感蛋白在核仁內被修復，但題中并沒有信息表明修復好的熱脅迫敏感蛋白主要在核仁內發揮作用，C錯誤。二、非選擇題17.[11分]圖甲表示細胞核結構模式圖，親核蛋白需通過核孔進入細胞核發揮作用。圖乙為非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗，結合甲、乙兩圖回答問題： 甲 乙（1）核膜由4層磷脂分子組成，主要成分還有蛋白質，代謝旺盛的細胞，核膜上核孔的數目多，以實現細胞核與細胞質之間頻繁的物質交換和信息交流。（2）圖乙實驗所用的方法為同位素標記法；從圖乙可知親核蛋白進入細胞核由其尾部決定。（3）人們已經通過化學實驗證明了細胞膜中含有磷脂分子。現在請你設計一個實驗驗證細胞核核膜中含有蛋白質成分。①實驗課題：驗證細胞核核膜中含有蛋白質成分。②實驗目的