高考生物一轮复习高考必考教材实验四__用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体探究案含解析新人教版学案

高考必考教材实验(四)——用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

任务1　实验原理

(1)叶绿体呈________、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后可直接观察。

(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用________染成蓝绿色制片后可观察。

任务2　实验步骤

(1)观察叶绿体

(2)观察线粒体

特别提醒

观察叶绿体和线粒体的四点提醒

(1)观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态，否则细胞失水皱缩，将影响对叶绿体形态的观察。

(2)健那绿染色剂发挥作用时，不需要破坏细胞，因为健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

(3)由于高等植物细胞中既含有叶绿体，又含有线粒体，所以观察线粒体时不宜选用叶肉细胞，否则叶绿体的颜色会影响对线粒体的观察。

(4)制作观察线粒体的临时装片时，需滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理盐水。

[深度思考]

　(1)观察叶绿体时，为什么常用藓类叶片？

(2)选择菠菜叶作为观察叶绿体的材料，为什么要撕取带少许叶肉的下表皮？

(3)观察线粒体时，为什么选健那绿染液进行染色，观察叶绿体为何不需染色？

(4)观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么？

　实验原理的考查

1．[经典高考]只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是(　　)

A．苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪

B．龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂

C．健那绿染色观察动物细胞中的线粒体

D．甲基绿、吡罗红染色观察动物细胞中的DNA和RNA

2．(多选)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，正确的是(　　)

A．健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞

B．高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体

C．健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色

D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体

　实验过程的考查

3．(多选)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是(　　)

A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体

B．花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒

C．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多

D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的液泡清晰可见

4．(多选)下列有关观察叶绿体和线粒体实验的叙述，正确的是(　　)

A．在高倍显微镜下，叶绿体和线粒体的结构清晰可见

B．观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态

C．健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色

D．高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形

[网络建构提升]

[长句应答必备]

1．生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢的意义：减少彼此干扰，保证化学反应高效、有序地进行。

2．分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。

3．生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。

4．生物膜系统的组成：由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器的膜和细胞膜、核膜等结构共同构成。

[等级选考研考向]

1．[2020·海南卷]细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是(　　)

A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶种类相同

B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量

C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体

D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中

2．[2020·山东卷，1]经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是(　　)

A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性

B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成

C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累

D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内

3．[2020·江苏卷，3]下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是(　　)

A．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖

B．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同

C．人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少

D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关

4．[2020·浙江卷7月选考，4]溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是(　　)

A．高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体

B．中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解

C．溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡

D．大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变

5．[2019·江苏卷](多选)下图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述正确的是(　　)

A．结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中

B．具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关

C．RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同

D．④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成

6．[2019·浙江选考]细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是(　　)

A．液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡

B．光面内质网是合成蛋白质的主要场所

C．叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着

D．细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶

[国考真题研规律]

1．下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是(　　)

A．三者都存在于蓝藻中

B．三者都含有DNA

C．三者都是ATP合成的场所

D．三者的膜结构中都含有蛋白质

2．[2018·全国卷Ⅰ，1]生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是(　　)

A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶

B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏

C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道

D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶

3．[2018·全国卷Ⅲ，2]下列有关细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是(　　)

A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量

B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素

C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递

D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆

4．[2020·全国卷Ⅰ，29]真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。

高考必考教材实验(四)

【任务驱动　探究突破】

任务1　(1)绿色　(2)健那绿

任务2　(1)清水　镊子　盖玻片　叶片细胞　形态和分布　(2)健那绿染液　消毒牙签　盖玻片　口腔上皮细胞　蓝绿色　无色

深度思考

(1)提示：藓类叶片很薄，仅有一层叶肉细胞，可以直接用来制作临时装片。

(2)提示：叶绿体主要分布在叶肉细胞中，叶表皮处无叶绿体。接近下表皮处为海绵组织，细胞排列疏松，易撕取；叶绿体大，且叶绿体数量相对较少。

(3)提示：健那绿是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，染色后不影响细胞的生命活动；叶绿体本身含有色素，不需染色即可观察。

(4)提示：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中，否则，细胞失水收缩，将影响对叶绿体形态的观察。

【考向分类　对点落实】

1．解析：观察花生子叶中脂肪时，无需保持细胞的活性，A错误；观察细胞有丝分裂实验，解离时已经用盐酸和酒精将细胞杀死，B错误；健那绿是活性染料，因此只有在保持细胞活性的条件下才能观察到线粒体染成蓝绿色，C正确；DNA和RNA在细胞内的分布实验中，已经用盐酸将细胞杀死，使细胞膜丧失选择透过性，D错误。

答案：C

2．解析：健那绿是专一性染线粒体的活细胞染料，几乎不损伤细胞，A正确；高倍镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体，B正确；健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色，C错误；藓类叶片是单层细胞构成的，所以可直接放在载玻片上观察叶绿体，D正确。

答案：ABD

3．解析：菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色扁平的叶绿体，不需染色就可直接制成临时装片观察，A正确；花生的子叶细胞需经苏丹Ⅲ染液染色后制成临时装片，才能观察到多个橘黄色的脂肪颗粒，B错误；人口腔上皮细胞中的线粒体是无色的，需用活细胞染色剂健那绿染液染色后才能观察到被染成蓝绿色的线粒体，C错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的紫色大液泡清晰可见，D正确。

答案：AD

4．解析：叶绿体和线粒体的结构属于亚显微结构，必须用电子显微镜才能观察到，A错误；观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态，以保持细胞的活性，B正确；健那绿染液可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，C正确；高倍镜下看到的叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，D正确。

答案：BCD

课堂总结　网络聚焦大概念

网络建构提升

①中心体、核糖体　②内质网、高尔基体、溶酶体、液泡　③叶绿体、线粒体　④细胞膜、核膜

历届真题　分类集训培素养

等级选考研考向

1．解析：线粒体有两层膜(内膜和外膜)，外膜可隔绝细胞质与线粒体，使线粒体内的化学反应有序进行，内膜可为有氧呼吸的酶提供附着位点，二者的功能不同，上面所附着的酶也不相同，A错误；线粒体是最主要的供能细胞器，存在于几乎所有的真核细胞中，维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动，B正确；在线粒体不断地分裂融合过程中，选择性排除异常的线粒体，被细胞内的溶酶体自噬清除，C正确；正常情况下，线粒体的数量不是不变的，而是不断变化的，并维持相对稳定的状态，D正确。

答案：A

2．解析：酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；由题可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；由题可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。

答案：D

3．解析：线粒体是细胞的“动力车间”，根据细胞代谢的需要，线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖，A正确；细胞质基质中含有RNA，不含DNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，所含核酸种类不同，B错误；胰腺外分泌细胞分泌较多的消化酶，需要内质网和高尔基体的加工和运输，因此，胰腺外分泌细胞中内质网比人体未分化的细胞中内质网发达，C错误；分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关，D错误。

答案：A

4．解析：溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡结构形成，其内包裹着多种水解酶，A正确；溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣，因此中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解，B正确；溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡，C错误；酶的活性会受到pH的影响，大量碱性物质进入溶酶体会使其中的酶活性发生改变，D正确。

答案：C

5．解析：结构①为中心体，在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增，A错误；结构②为高尔基体，与细胞分泌物的形成有关，B正确；结构③是核孔，RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C错误；④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体主要由RNA和蛋白质组成，D正确。

答案：BD

6．解析：植物细胞有丝分裂末期细胞板周围会聚集许多小囊泡，产生这些囊泡的结构是高尔基体，与液泡无关，A错误；合成蛋白质的场所是核糖体，光面内质网主要作用是合成脂质，B错误；叶绿体膜是通过基粒的堆积形成类囊体，从而有利于色素附着，C错误；细胞呼吸糖酵解的场所是细胞溶胶，故细胞溶胶中含有相关的酶，D正确。

答案：D

国考真题研规律

1．解析：蓝藻细胞为原核细胞，原核细胞中不含高尔基体、线粒体、叶绿体等细胞器，A错误；线粒体和叶绿体中含有DNA，高尔基体中不含DNA，B错误；线粒体和叶绿体分别可以通过细胞呼吸和光合作用合成ATP，高尔基体内不能合成ATP，C错误；三者都含生物膜，生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，D正确。

答案：D

2．解析：叶绿体是进行光合作用的场所，光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应阶段能合成ATP，而光反应的场所是类囊体膜，因此叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶，A正确；溶酶体是细胞内的“消化车间”，溶酶体含有多种水解酶，溶酶体膜破裂后，释放水解酶会造成细胞结构的破坏，B正确；细胞核的核膜具有双层膜，核膜上存在核孔，核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，因此核孔是物质进出细胞核的通道，C正确；线粒体DNA位于线粒体的基质中，D错误。

答案：D

3．解析：成熟个体的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞的核膜、内质网膜和细胞膜都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细胞的细胞膜直接接触，信息会从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞属于细胞分化，而细胞分化一般不可逆，D正确。

答案：A

4．解析：(1)作为系统的边界，细胞膜能够控制物质进出细胞。(2)利用突触可以完成神经元之间兴奋的传递，这体现了生物膜参与信息传递的功能。(3)高尔基体广泛存在于真核细胞中，主要对来自内质网的蛋白质进行加工、修饰。(4)细胞膜主要由脂质(约占50%)和蛋白质(约占40%)组成，此外，还有少量的糖类(占2%～10%)。(5)叶绿体的类囊体薄膜是绿色植物光合作用过程中光反应的场所，光反应过程可将光能转换成活跃的化学能，这体现了生物膜进行能量转化的功能。

答案：(1)细胞膜　(2)参与信息传递　(3)对蛋白质进行加工、修饰　(4)脂质和蛋白质　(5)叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上