专题06 细胞器-高三毕业班生物常考点归纳与变式演练

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专题06  细胞器 专题导航目录常考点01 细胞器分类归纳常考点02 生物膜系统的结构和功能.....................................................6常考点03 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体..............................................11常考点归纳常考点01 细胞器分类归纳【典例1】研究真核细胞的结构和功能时，常采用差速离心法分离细胞器。某同学用该方法对菠菜的叶肉细胞进行了如图所示操作，其中S1﹣S4表示上清液，P1﹣P4表示沉淀物。下列叙述正确的是（　　）A．图示四次离心，离心机的转速设置应该是依次变小 B．全面考虑S1﹣S4，P1﹣P4，DNA仅存在于P1、P2、P3中 C．S1、S2、P2、P3在适宜条件下均能进行能量转换 D．S1、S2、S3、P4中均有具膜的细胞器【分析】分析各个部分中所含有的细胞器或细胞结构：P1为细胞核、细胞壁碎片，S1为各种细胞器；P2为叶绿体，S2为除叶绿体之外的细胞器；P3为线粒体，S3为除叶绿体、线粒体之外的细胞器；P4为核糖体，S4为除线粒体、核糖体、叶绿体之外的细胞器；S1包括S2和P2；S2包括S3和P3；S3包括S4和P4。【解答】解：A、图示四次离心，离心机的转速设置应该是依次变大，A错误；B、P1含有细胞核，P2含有叶绿体，P3含有线粒体，都含DNA，S1为各种细胞器，S2中含线粒体，这两种也含DNA，B错误；C、S1中含线粒体和叶绿体，S2中含线粒体，P2中含叶绿体、P3含有线粒体，而线粒体和叶绿体都能进行能量转换，因此S1、S2、P2、P3在适宜条件下均能进行能量转换，C正确；D、P4中含有核糖体，没有膜结构，D错误。故选：C。【点评】本题涉及离心沉降的题目，题干叙述较复杂，重点考查学生的逻辑推理能力，具有很大的迷惑性，解题的关键是画出各部分的包含关系草图，便可使问题简单化。【典例2】细胞内各组分之间分工合作，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行，胰腺腺泡细胞分泌胰蛋白酶（一种分泌蛋白）的过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）A．将含3H标记的氨基酸注入该细胞，则放射性出现的部位依次为①③②⑥ B．胰蛋白酶的合成过程中不需要⑤提供能量 C．胰蛋白酶的合成和分泌过程受⑦中相关基因的调控 D．③能够以“出芽”的形式形成囊泡，以便运输胰蛋白酶【分析】1、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。2、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。3、分析图示可知，①表示核糖体，②表示高尔基体，③表示内质网，④表示分泌蛋白，⑤表示线粒体，⑥表示囊泡，⑦表示细胞核。【解答】解：A、在胰蛋白酶（分泌蛋白）的合成和分泌过程中，放射性依次出现的位置是核糖体（①）、内质网（③）、高尔基体（②）、高尔基体分泌的囊泡（⑥），最终经胞吐释放到细胞外（④），A正确；B、胰蛋白酶的合成过程需要能量，能量由线粒体（⑤）提供，B错误；C、胰蛋白酶的合成与分泌过程，受细胞核（⑦）内相关基因的调控，C正确；D、内质网（③）能以“出芽”的形式形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质（胰蛋白酶）离开③到达高尔基体，对蛋白质（胰蛋白酶）做进一步加工修饰，D正确。故选：B。【技巧点拨】【特别提醒】(1)注意细胞结构与细胞器之间的差异。①能产生水的细胞结构：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、细胞核复制、转录时。②与分泌蛋白质的合成、加工、运输、分泌相关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡和细胞膜。③产生ATP的细胞结构：细胞质基质、线粒体、叶绿体。④具有双层膜的细胞结构：细胞核、线粒体、叶绿体。⑤能进行碱基互补配对的细胞结构：细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(2)在不同的细胞中，细胞器的种类和含量不同：①根尖分生区、成熟区等根部和其他不见光的部位的细胞都无叶绿体，并且分生区细胞无大液泡，是观察有丝分裂的好材料。②蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体(只进行无氧呼吸，原料葡萄糖，产物乳酸)，且人的成熟红细胞无细胞核，不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。【变式演练1】如图为高等动物细胞结构的示意图，下列相关叙述正确的是（　　）A．在植物细胞中观察不到结构① B．蛋白质、RNA、DNA等物质均可通过结构③ C．结构⑤和⑥中均会发生碱基互补配对 D．用经3H标记的氨基酸研究分泌蛋白时，3H会依次出现在④②⑥中【分析】题图分析：如图为高等动物细胞结构示意图，其中①②③④⑤⑥分别是中心体、高尔基体、核孔、内质网、核糖体、线粒体。【解答】解：A、①是中心体，在低等植物细胞和动物细胞中存在，A错误；B、③是核孔，蛋白质、RNA能穿过结构③，DNA不能通过结构③，B错误；C、结构⑤和⑥中均会发生碱基互补配对，C正确；D、用经3H标记的氨基酸研究分泌蛋白时，3H会依次出现在④②中，⑥是线粒体，为分泌蛋白的分泌提供能量，分泌蛋白不会出现在线粒体中，D错误。故选：C。【点评】本题考查细胞结构以及功能的相关知识，意在考查学生细胞结构的理解，明白核孔等结构的作用。【变式演练2】为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与分泌蛋白的合成和分泌相关的一些细胞器上放射性的变化，其相关结构如图，下列说法不正确的是（　　）A．细胞核中也会出现3H B．③和④之间可以通过囊泡发生联系 C．分泌蛋白排出细胞的方式与乙酰胆碱排出突触前膜的方式相同 D．分泌蛋白加工和运输所需的ATP全部来自线粒体【分析】1、图中①是游离的核糖体，②是附着在内质网上的核糖体，③是内质网，④是高尔基体。2、分析表格：分泌蛋白合成的场所是核糖体，根据放射性出现的先后顺序可知其合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。3、蛋白质合成的原料是氨基酸，用放射性3H标记的亮氨酸后，细胞结构中含有蛋白质的结构都可能含有放射性。【解答】解：A、在细胞核中也会出现3H，如DNA聚合酶等，A正确；B、③内质网和④高尔基体之间可以通过囊泡发生联系，B正确；C、分泌蛋白从细胞排出的方式与乙酰胆碱从突触前膜排出的方式相同，都是胞吐，C正确；D、分泌蛋白的加工和运输所需的能量主要来自线粒体，还可以来自细胞质基质，D错误。故选：D。【点评】本题结合模式图，考查细胞结构和功能，重点考查细胞器的相关知识，要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能，掌握分泌蛋白的合成与分泌过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确判断各选项。【变式演练3】如图表示几种细胞结构，下列有关叙述错误的是（　　）A．合成分泌蛋白时，甲将蛋白质运入内质网中进一步加工 B．如图所示中的基粒由类囊体堆叠形成，其膜上分布有光合色素 C．如图所示的内膜弯曲折叠增大膜面积，可以附着更多的催化细胞呼吸的酶 D．如图所示的水解酶催化相关物质分解获得的产物，若对细胞有利，则可以被细胞再利用【分析】分析题图：图中甲为高尔基体，乙为叶绿体，丙为线粒体，丁为溶酶体。【解答】解：A、合成分泌蛋白时，内质网将蛋白质运入甲（高尔基体）中进一步加工，A错误；B、乙为叶绿体，其中的基粒由类囊体堆叠形成，其膜上分布有光合色素，B正确；C、丙为线粒体，其内膜弯曲折叠增大膜面积，可以附着更多的催化细胞呼吸的酶，C正确；D、丁为溶酶体，其中的水解酶催化相关物质分解获得的产物，若对细胞有利，则可以被细胞再利用，D正确。故选：A。【点评】本题结合模式图，考查细胞结构和功能，重点考查细胞器的相关知识，要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。常考点02 生物膜系统的结构和功能【典例3】生物膜将真核细胞分隔成多个不同的小区室，使得细胞内能够同时进行多种生物化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是（　　）A．不同种类生物膜的基本支架化学成分是不同的 B．不同种类的生物膜有些是独立存在的有些是相互联通的 C．高尔基体能够对自身合成的蛋白质进行加工、分类和包装 D．溶酶体将衰老、损伤的细胞器分解后的产物全部被排出细胞外【分析】1、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统在组成成分和结构上相似，在结构和功能上联系。2、生物膜的主要化学成分是脂类和蛋白质，糖类次之，基本骨架为磷脂双分子层，生物膜的存在，不仅作为屏障为细胞的生命活动创造了稳定的内环境，介导了细胞与细胞、细胞与基质之间的连接，而且还承担了物质转运、信息的跨膜传递和能量转换等功能，这些都是由生物膜的结构决定的。【解答】解：A、不同种类生物膜的基本支架都是磷脂双分子层，故它们化学成分是相同的，A错误；B、不同种类的生物膜有些是独立存在的有些是相互联通的，如：细胞膜、内质网膜和核外膜是相互联通的，B正确；C、合成蛋白质的细胞器是核糖体，高尔基体能够对蛋白质进一步加工和运输，C错误；D、溶酶体能将衰老、损伤的细胞器分解，分解后的产物有的会被细胞利用，有的会被排出细胞外，D错误。故选：B。【点评】本题考查生物膜的结构和功能，要求考生识记生物膜系统的组成，掌握细胞膜和细胞器的功能，意在考查考生对知识的理解和运用，难度不大。【典例4】如图为关于细胞的生物膜系统的概念图，下列相关叙述正确的是（　　）A．细菌等原核细胞也有生物膜系统 B．g具有双层膜，在细胞中穿梭往来，繁忙运输 C．a上开有小孔可以让蛋白质和RNA自由进出 D．图中m上反应的产物，可参与p上的反应【分析】1、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。真核细胞具有生物膜系统，原核细胞无生物膜系统。2、分析题图：a是核膜、b是细胞器膜，c是细胞膜，d是叶绿体，e是线粒体，m是叶绿体类囊体薄膜，p是线粒体内膜，f是内质网，g是囊泡，h是高尔基体。【解答】解：A、细菌等原核细胞的膜只有细胞膜，无细胞核和核糖体以外的细胞器，故无生物膜系统，A错误；B、g是囊泡，单层膜结构，在细胞中穿梭往来，繁忙运输，B错误；C、a是核膜，上开有小孔（核孔），核孔对物质的运输具有选择性，C错误；D、m是叶绿体类囊体薄膜，是光反应的场所，p是线粒体内膜，是有氧呼吸第三阶段的场所。光反应产生的氧气可用于有氧呼吸第三阶段，与[H]生成水，D正确。故选：D。【点评】本题结合概念图，考查生物膜系统的结构和功能，对于生物膜系统的组成、不同生物膜的结构和功能的理解把握知识点间的内在联系是本题考查的重点。【技巧点拨】1.生物膜系统的组成(1)细胞膜：单层，细胞的外界膜(2)核膜：双层，具核孔，细胞核的外界膜(3)细胞器膜2．结构上的联系(1)各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，具有流动性。(2)在结构上具有一定的连续性。(3)功能上的联系(分工、合作)： 【特别提醒】　(1)膜面积的变化规律：在分泌蛋白的加工、运输和分泌过程中，内质网、高尔基体和细胞膜三种膜结构的膜面积变化为：内质网减少、高尔基体基本不变、细胞膜增加。(2)明确与合成和分泌有关的细胞器的不同：合成只有核糖体和线粒体；分泌与内质网、高尔基体和线粒体有关。3．生物膜系统的功能【变式演练4】下列有关生物膜系统的说法正确的是（　　）A．细胞膜、线粒体的内膜与外膜等生物体所有膜都属于生物膜系统 B．相比于酵母菌，大肠杆菌的生物膜系统更简单 C．生物体内的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与 D．内质网膜、细胞膜和核膜的组成成分和结构很相似【分析】1、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统在组成成分和结构上相似，在结构和功能上联系，生物膜系统使细胞内的各种生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能。2、在细胞中，各种生物膜在结构和功能上构成的紧密联系的统一整体，形成的结构体系，叫做生物膜系统。其重要的作用有：第一、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定作用。第二、细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。第三，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个的小区室，保证了细胞的生命活动高效、有序进行。【解答】解：A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物体所有膜不都属于生物膜系统，A错误；B、大肠杆菌是原核生物，无生物膜系统，B错误；C、生物体内的化学反应不都在生物膜上进行，C错误；D、内质网膜、细胞膜和核膜都是生物膜，在组成成分和结构上相似，D正确。故选：D。【点评】本题考查了生物膜系统的概念、结构和功能等知识，意在考查考生的识记能力，难度不大。【变式演练5】内质网外连细胞膜，内连外层核膜，是细胞内生物膜系统的重要组分，下列有关叙述正确的是（　　）A．细菌内质网广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点 B．内质网与高尔基体之间存在以囊泡运输为主的物质交流 C．粗面内质网上核糖体脱落有利于分泌蛋白的合成与转运 D．新宰杀的畜禽过一段时间煮，肉反而鲜嫩，这与滑面内质网直接相关【分析】1、内质网：单层膜折叠体，是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。2、细胞内分泌蛋白合成的过程最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工，然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。【解答】解：A、内质网广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点，但原核细胞没有内质网，A错误；B、内质网与高尔基体之间存在以囊泡运输为主的物质交流，B正确；C、粗面内质网上核糖体脱落不利于分泌蛋白的合成与转运，C错误；D、新宰杀的畜禽过一段时间煮，肉反而鲜嫩，这与溶酶体有关，D错误。故选：B。【点评】本题考查细胞器的相关知识，要求考生识记分泌蛋白的合成与分泌，并能够从题干中获取有效信息，结合所学知识完成对选项的判断。【变式演练6】下列不属于细胞生物膜系统是（　　）A．细胞膜 B．核膜 C．小肠黏膜 D．细胞器膜【分析】细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜系统。其中细胞器膜包括线粒体膜、叶绿体膜、内质网膜、高尔基体膜、液泡膜和溶酶体膜。据此答题。【解答】解：生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜组成。故选：C。【点评】本题考查细胞的生物膜系统，属于基础题，只要考生识记生物膜系统的组成即可正确答题，属于考纲识记层次的考查。常考点03 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体【典例5】黑藻是一种常见的单子叶沉水植物，其叶片小而薄，叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色。某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质流动。下列相关叙述错误的是（　　）A．临时装片中的叶片需要随时保持有水状态 B．需用电子显微镜观察叶绿体的形态和分布 C．不同光照强度会影响叶绿体的形态和分布 D．可参照叶绿体的运动来判断细胞质的流动方向【分析】黑藻是真核生物，具有叶绿体。叶绿体散布于细胞质中，呈绿色，可以在高倍显微镜下观察其形态和分布。【解答】解：A、观察时需要保持水分，细胞不至于缺水死亡影响观察，A正确；B、光学显微镜可以观察叶绿体的形态和分布，不需要电子显微镜，B错误；C、叶绿体可以根据光照强度不同改变自身的形态和分布，C正确；D、叶绿体散布于细胞质中，可以通过叶绿体的运动判断细胞质的流动方向，D正确。故选：B。【点评】本题为实验题，考查学生对用高倍显微镜观察叶绿体的实验过程以及对叶绿体相关知识的了解，难度较易。【典例6】下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体与线粒体”实验的叙述，正确的是（　　）A．可用同一个细胞进行观察 B．无需染色，可直接观察叶绿体 C．观察线粒体时，需先加热固定细胞 D．可观察到线粒体内膜向腔内折叠形成的嵴【分析】叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞中，呈绿色，可直接用高倍显微镜观察其形态和分布。健那绿染液能专一地使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。【解答】解：A、线粒体观察时需要使用健那绿染色，而叶绿体的存在会影响观察，所以不能用同一个细胞进行观察，A错误；B、叶绿体呈绿色，可直接用高倍显微镜观察，B正确；C、只有活细胞的线粒体才能被染色，所以观察线粒体时，不能加热，C错误；D、用高倍显微镜观察不到线粒体内膜向腔内折叠形成的嵴，要用电子显微镜才能观察到，D错误。故选：B。【点评】本题考查用高倍显微镜观察叶绿体与线粒体实验，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。【技巧点拨】1.实验原理叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。线粒体呈无色棒状、圆球状等，用健那绿染成蓝绿色后制片观察。【特别提醒】　(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。(2)用口腔上皮细胞观察线粒体时，要漱净口腔，防止食物碎屑对观察物像的干扰。【变式演练7】下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法不正确的是（　　）A．健那绿染液是一种细胞染料，可用于观察活体线粒体 B．在高倍显微镜下，可看到绿色扁平的椭球形或球形的叶绿体 C．可选择菠菜叶肉细胞同时观察线粒体和叶绿体 D．水绵可直接放在载玻片上观察叶绿体【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。2、线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状圆球状线形哑铃形等。3、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。【解答】解：A、健那绿染液是一种活细胞染料，可以将线粒体染成蓝绿色，而周围的细胞质接近无色，可用于观察活体线粒体，A正确；B、在高倍显微镜下，可看到绿色扁平的椭球形或球形的叶绿体，B正确；C、由于菠菜叶肉细胞中有叶绿体呈绿色，对线粒体的观察存在干扰，所以不能同时观察线粒体和叶绿体，C错误；D、水绵叶绿体呈带状，所以直接放在载玻片上观察叶，D正确。故选：C。【点评】本题考查“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。【变式演练8】关于叶绿体、线粒体的观察实验，下列说法正确的是（　　）A．叶肉细胞既可以作为观察叶绿体的实验材料也可以作为观察线粒体的实验材料 B．在高倍镜下可以观察到线粒体具有两层膜 C．观察叶绿体时实验材料最好选取叶绿体数量较少，叶片较薄的植物组织，例如苔藓叶片或者黑藻叶片 D．在光学显微镜下可观察到菠菜表皮细胞中有叶绿体环流的现象【分析】1、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。2、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。【解答】解：A、叶肉细胞既可以作为观察叶绿体的实验材料，但由于叶绿体含有色素，不可以作为观察线粒体的实验材料，A错误；B、在电镜下可以观察到线粒体具有两层膜，B错误；C、观察叶绿体时实验材料最好选取叶绿体数量较少，叶片较薄的植物组织，例如苔藓叶片或者黑藻叶片，C正确；D、菠菜表皮细胞中没有叶绿体，D错误。故选：C。【点评】本题考查观察线粒体和叶绿体实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。【变式演练9】某同学用显微镜观察了细胞中叶绿体和线粒体，进行了如下实验操作，以下材料选择、操作和结果都正确的是（　　）选项材料选择实验操作实验结果A念珠藻制作念珠藻临时装片→用低倍镜观察→用高倍镜观察叶绿体呈椭球形B菠菜叶取稍带叶肉的下表皮→用甲基绿染液进行染色→制成临时装片→用低倍镜观察→用高倍镜观察叶绿体呈球形C人的口腔上皮细胞取口腔上皮细胞→用健那绿染液染色→制成临时装片→用低倍镜观察→用高倍镜观察线粒体呈蓝绿色，具有双层膜D洋葱取洋葱鳞片叶内表皮→用健那绿染液染色→制成临时装片→用低倍镜观察→用高倍镜观察线粒体呈蓝绿色，细胞质接近无色A．A B．B C．C D．D【分析】叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布；线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，其形状有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，能将线粒体染成蓝绿色，而细胞质接近无色。【解答】解：A、念珠藻是原核生物，细胞内没有叶绿体，A错误；B、叶绿体呈绿色，观察叶绿体时不需要染色，甲基绿染液是用于将DNA染色的，B错误；C、在高倍显微镜下能看到被健那绿染液染成蓝绿色的线粒体，但看不到其双层膜结构，电子显微镜下才能看到双层膜结构，C错误；D、洋葱鳞片叶内表皮细胞几乎无色，用健那绿染液染色后，在高倍显微镜下可以看到线粒体被染成蓝绿色，而细胞质接近无色，D正确。故选：D。【点评】本题考查观察线粒体和叶绿体实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。