考点11 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体-备战2021年高考生物一轮复习考点一遍过 学案

考点11  用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

高考频度：★★★☆☆     难易程度：★★★☆☆

1．实验原理

（1）叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。

（2）线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。

2．实验步骤

（1）观察叶绿体

（2）观察线粒体

考向  线粒体、叶绿体观察实验的原理与操作

1．细胞的种类和形态具有多样性，依据细胞图像中特定的结构可以判断细胞的类型。下列有关判断依据不正确的是(　　)

A．若细胞中有核糖体等细胞器，则一定为亚显微结构图

B．若细胞中表示出细胞壁，则一定为植物细胞结构图

C．若细胞中没有核膜，则可能为原核细胞结构图

D．若细胞中具有中心体，则可能为动物细胞结构图

【答案】B

【解析】核糖体属于亚显微结构，若细胞中有核糖体等细胞器，则一定为亚显微结构图，A正确。植物细胞、真菌细胞和绝大多数原核细胞都含有细胞壁，因此含有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，B错误。真核细胞和原核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜，若细胞中没有核膜，则可能为原核细胞结构图，C正确。中心体分布在动物细胞和低等植物细胞中，若细胞中具有中心体，则可能为动物细胞结构图，D正确，故

易错警示

走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区

（1）观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞，不能选择绿色组织细胞。

（2）观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。

（3）观察叶绿体时需保持叶片有水状态，防止失水。

（4）制作观察线粒体的临时装片时，是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。

（5）叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随光照方向的改变而旋转，一般叶绿体以正面朝向光源，以利于接受更多光照。

2．结构与功能相适应是生物学的基本观点，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核，利于携带氧

B．大量合成蛋白质的胰腺细胞中，光面内质网发达

C．蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体的数量明显增加

D．细胞中的线粒体的数目随代谢状况不同而不同

【答案】B

【解析】哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和各种细胞器，便于腾出大量空间给血红蛋白，利于携带氧，A正确；胰蛋白酶为分泌蛋白，是在附着在内质网上的核糖体上合成，再进入内质网加工，所以胰腺细胞中粗面内质网发达，B错误；核糖体是蛋白质合成场所，所以蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显增加，C正确；代谢旺盛的细胞消耗能量多，线粒体数目随代谢情况不同而不同，D正确。

1．我国科学家首次阐明超细大气颗粒物(PM)引发呼吸道疾病与细胞自噬(依赖溶酶体对细胞内受损、变性的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程)有关(如图所示)。下列说法错误的是(　　)

A．PM主要以胞吞的方式进入呼吸道上皮细胞

B．图中各种囊泡的膜结构相似

C．图中各种囊泡的融合都有赖于膜的流动性

D．若能够增强细胞的自噬作用，就能有效降低呼吸道疾病反应

2.下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是(　　)

A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与

B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量

C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外

D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合

3．下列有关“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的叙述中，正确的是

A．用健那绿给活细胞染色时会杀死活细胞

B．观察叶绿体时必须使细胞处于有水状态

C．高倍镜下可看到短棒状或哑铃形的叶绿体

D．观察叶绿体可观察菠菜叶的下表皮细胞

4．下列关于用显微镜观察叶绿体和线粒体的说法，正确的是

A．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现灰绿色，细胞质接近无色
B．若视野比较暗，可调节反光镜和减小光圈
C．在低倍镜下可观察到叶绿体均匀分布在细胞质中

D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体

5．下列关于叶绿体和线粒体结构与成分的叙述中，错误的是

A．两者可以分布于不同的细胞中

B．两者都具有双层膜结构

C．两者的基质成分与功能不同

D．两者所含有的催化化学反应的酶相同

6．洋葱鳞片叶内表皮细胞和人口腔上皮细胞都能用于观察线粒体，下列叙述正确的是

A．都需要用蒸馏水制作装片，保持活细胞状态

B．都需要用盐酸处理，加速染色剂进入细胞
C．都需要用健那绿将线粒体染成蓝绿色

D．都需要用酒精漂洗洗去浮色，便于观察

7．下列关于生物学实验中所用试剂的说法，正确的是

A．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需将NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后使用

B．用吡罗红染色剂处理细胞，可以观察到DNA在细胞中的分布

C．用苏丹Ⅳ染液鉴定含油多的细胞，显微镜下可见染成橘黄色的颗粒

D．观察细胞中的线粒体，可以用健那绿染液给线粒体染色

8．下列有关实验中，操作步骤错误的是

A．观察DNA和RNA在细胞中的分布：取洋葱鳞片叶内表皮→水解→染色→观察
B．观察细胞中的叶绿体：取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮→制片→观察
C．观察细胞中的线粒体：取人口腔上皮细胞→染色→制片→观察

D．脂肪的鉴定：切取花生子叶薄片→染色→洗去浮色→制片→观察

9．下列有关显微镜的观察类活动的叙述，正确的是

A．黑藻叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
B．高倍显微镜下可观察到洋葱外表皮细胞中流动的叶绿体
C．检测生物组织中的油脂时，视野下的橙黄色油脂颗粒主要在细胞间

D．观察根尖分生区时，一个视野中绝大部分细胞被染成深色的棒状小体

10．下列有关显微镜操作的叙述，错误的是

A．标本染色较深，观察时应选用平面反光镜和小光圈
B．将位于视野右上方的物像移向视野的中央，应向右上方移动玻片标本
C．转换高倍物镜后，不能调节粗准焦螺旋，只能调节细准焦螺旋

D．转换高倍镜之前，应将所要观察的物像移到视野的中央

11．下列关于实验材料选择合理的是

A．洋葱鳞片叶紫色外表皮取代口腔上皮细胞观察线粒体
B．甘蔗汁取代梨汁进行还原糖鉴定
C．叶肉细胞取代根尖分生区细胞观察有丝分裂

D．黑藻取代菠菜观察叶绿体

12．下列实验中都涉及的操作是

①用花生子叶检测生物组织中的脂肪

②用洋葱内表皮细胞观察DNA和RNA在细胞中的分布

③用黑藻叶细胞观察叶绿体

④用大蒜的不定根做低温诱导植物染色体数目的变化

A．需制成装片

B．需使用盐酸

C．需使用酒精

D．需染色处理

13．如图表示分泌蛋白的合成、加工、分泌过程，a、b、c、d表示细胞器，下表是其中三种细胞器的化学成分。请回答相关问题：

(1)研究图示生理过程一般采用的方法是

________________________________________________________________________。

(2)表中甲、丙分别是________、________(填图中字母)。

(3)图中属于生物膜系统的细胞器有________(填图中字母)，各种生物膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的原因是______________________。

(4)请在下面的坐标系中用柱形图表示表中数据。

14．科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如下图所示。

科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。

注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构

(1)折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往__________(细胞器)、细胞膜，最终分泌至细胞外发挥作用，这一过程依赖于生物膜的________。

(2)对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的________识别并结合后，肽链的延伸才会继续。

(3)结合图中信息，解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因：________________________。综合实验结果说明内质网具有________功能。

(4)根据信号肽假说，请你推理分析：

①组别2中的肽链________(填“含有”或“不含有”)信号序列。

②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体________(填“能”或“不能”)附着于内质网上。

15．使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：

（1）上述实验结果的归纳，正确的有_______________ (实验序号)。

（2）实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理，其中，实验②用盐酸处理可改变________的通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在两个实验操作中，都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和________。

（3）健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第________阶段反应，该反应变化是_____________________________________________。

16．为了观察叶绿体、细胞质流动以及进行生物组织中有机物的鉴定，现按下表进行各组实验：

将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后，制成临时装片，放在显微镜下观察。分析回答：

(1)黑藻是观察细胞质流动的理想材料，原因是①________________________，②________________________；若观察时发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速细胞质流动，可采取的措施是________________________。(试举一例)

(2)上述实验中需要的材料用具除显微镜外，还需刀片、镊子、滴管、吸水纸、________________________________________________________________________。

(3)如果将B组材料作A组处理后再观察，则与原B组实验相比，显微镜下细胞质的流动情况是________________________。

(4)E组实验的目的是

________________________________________________________________________。

(5)在D组实验中，要选取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，原因是

________________________________________________________________________。

17．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·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

18．（2020年江苏省高考生物试卷·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

19．（2017·江苏卷）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是

A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动

B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离

C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒

D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数

1．【答案】D

【解析】由图可知，PM主要以胞吞的方式进入呼吸道上皮细胞；图中各种囊泡的膜结构相似，都是由磷脂和蛋白质组成；图中各种囊泡的融合都有赖于膜的流动性；若能够增强细胞的自噬作用，将激活体内有关免疫反应，引起呼吸道炎症和黏液大量分泌。

2．【答案】D

【解析】本题以分泌蛋白——抗体的合成、加工、运输和分泌为考点，意在考查考生对教材重点知识的理解能力。分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，在内质网、高尔基体上进行加工，以囊泡形式运输，最终分泌到细胞外，故D项正确。

3.【答案】B

【解析】“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验中，健那绿是一种活细胞染色剂，可将活细胞内的线粒体染成蓝绿色，A错误；观察叶绿体时必须使细胞处于有水状态，以保证细胞活性，B正确；高倍镜下可看到短棒状或哑铃形的线粒体，而叶绿体呈球形或椭球形，C错误；菠菜叶的表皮细胞内没有叶绿体，观察叶绿体应观察菠菜叶的下表皮附带的叶肉细胞，D错误。

4.【答案】D

【解析】在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，A错误；若视野比较暗，可通过调节反光镜和增大光圈来增加进光量，B错误；在低倍镜下可观察到叶绿体不均匀分布在细胞质中，C错误；藓类叶片薄而小，叶片由单层细胞构成，内含叶绿体，因此可直接放在载玻片上观察叶绿体，D正确。

5．【答案】D

【解析】叶绿体主要分布在叶肉细胞中，线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，因此两者可以分布于不同的细胞中，A项正确；线粒体和叶绿体均为具有双层膜结构的细胞器，B项正确；叶绿体基质含有与暗反应有关的酶，是暗反应的场所，线粒体基质含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶，是有氧呼吸第二阶段的场所，C项正确、D项错误。

6．【答案】C

【解析】洋葱鳞片叶内表皮细胞可以用蒸馏水制作装片，但人口腔上皮细胞用蒸馏水处理，会出现吸水涨破的现象，因此人口腔上皮细胞需要用生理盐水处理，A错误。观察线粒体需要保持活细胞的状态，如加入盐酸，会使细胞死亡，B错误。健那绿能够将线粒体染成蓝绿色，因此观察线粒体，需要用到健那绿进行染色，C正确。观察线粒体，不需要用酒精洗去浮色，D错误。

7．【答案】D

【解析】鉴定蛋白质时，需要先加NaOH溶液，后加CuSO4溶液，A错误。用甲基绿染色剂处理细胞，可以观察到DNA在细胞中的分布，用吡罗红染色剂处理细胞，可以观察到RNA在细胞中的分布，B错误。用苏丹Ⅳ染液鉴定含油多的细胞，显微镜下可见染成红色的颗粒；用苏丹Ⅲ染液鉴定含油多的细胞，显微镜下可见染成橘黄色的颗粒，C错误。健那绿是专一性染线粒体的活细胞染料，能将线粒体染成蓝绿色，D正确。

8．【答案】A

【解析】观察DNA和RNA在细胞中的分布的操作步骤是取洋葱鳞片叶内表皮→制片→水解→冲洗→染色→观察，故A项错误；观察细胞中的叶绿体的操作步骤是取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮→制片→观察，B项正确；观察细胞中的线粒体的操作步骤是取人口腔上皮细胞→染色→制片→观察，C项正确；鉴定脂肪的操作步骤是切取花生子叶薄片→染色→洗去浮色→制片→观察，D项正确。

9．【答案】A

【解析】黑藻叶片是单细胞生物，可以直接放在载玻片上观察，A正确。洋葱外表皮细胞中没有叶绿体，B错误。检测生物组织中的油脂时，视野下的橙黄色油脂颗粒主要分布在细胞中，C错误。观察根尖分生区，一个视野中只有少部分细胞被染成深色的棒状小体，大部分细胞都是在分裂间期，D错误。

10．【答案】A

【解析】标本染色较深，观察时应该使视野亮度增大，可以选用凹面反光镜和大光圈，A项错误；由于显微镜观察的是倒像，物像移动的方向与玻片移动的方向相反，所以，如果物像位于视野的右上方，应该将玻片向右上方移动，使物像移至视野中央，B项正确；由低倍物镜转换成高倍物镜后，不能调节粗准焦螺旋，只能调节细准焦螺旋，C项正确；转换高倍物镜之前，应先将所要观察的物像移到视野正中央，D项正确。

11．【答案】D

【解析】洋葱鳞片叶紫色外表皮呈紫色，会干扰染色后的线粒体颜色，不易观察到线粒体，A错误；甘蔗汁主要含有蔗糖，而蔗糖是非还原糖，不能取代梨汁进行还原糖鉴定，B错误；叶肉细胞是高度分化的细胞，不再进行有丝分裂，不能取代根尖分生区细胞观察有丝分裂，C错误；高等植物的绿色叶片均可以观察叶绿体，因此可用黑藻取代菠菜观察叶绿体，且黑藻叶片薄，细胞呈单层分布，直接压片即可在显微镜下观察，D正确。

12．【答案】A

【解析】检测生物组织中的脂肪、观察DNA和RNA在细胞中的分布、观察细胞中叶绿体、低温诱导植物染色体数目变化的实验，都需要制成临时装片，借助显微镜观察，A项正确；检测生物组织中的脂肪、观察细胞中叶绿体，不需要使用盐酸，B项错误；观察DNA和RNA在细胞中的分布、观察细胞中叶绿体，不需要使用酒精，C项错误；观察细胞中叶绿体不需染色处理，D项错误。

13．【答案】(1)放射性同位素标记法　(2)d　a  (3)b、c、d　蛋白质的种类和数量不同　(4)见下图

【解析】（(1)据图可知a、b、c、d分别表示核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，物质X是氨基酸，以主动运输方式进入细胞；研究分泌蛋白的合成一般采用放射性同位素标记法。(2)根据表中各细胞器的化学成分，甲含脂质和少量核酸，所以甲是线粒体，乙不含核酸，故是内质网或高尔基体，丙不含脂质即无膜结构，所以丙是核糖体。(3)生物膜系统包括细胞膜、核膜和各种细胞器膜，内质网、高尔基体、线粒体均属于生物膜系统；蛋白质是各种生物膜功能的主要承担者和体现者，所以生物膜功能差别较大的原因是蛋白质的种类和数量不同。

14．【答案】(1)高尔基体　流动性　(2)DP(SRP受体)

(3)信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除　加工蛋白质

(4)①含有　 ②不能

【解析】(1)根据分泌蛋白的合成与分泌的过程分析可知，经过内质网初步加工的多肽将被运往高尔基体进行进一步加工，最后通过细胞膜分泌到细胞外发挥作用，整个过程依赖于生物膜的流动性。

(2)根据图形和表格分析可知，只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的DP(SRP受体)识别并结合后，肽链的延伸才会继续。

(3)组别1中合成的肽链比正常肽链多一段，结合图形分析可知，其原因可能是信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，导致信号序列不能被切除；综合实验结果说明内质网具有加工蛋白质功能。

(4)①组别2中，反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，因此形成的肽链含有信号序列。

②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，则不能与DP结合，因此游离的核糖体将不能附着于内质网上。

15．【答案】（1）①③　（2）细胞膜　  时间　（3）三　  [H]与氧结合形成水，同时释放出大量的能量

【解析】（1）②中染色的结果是细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色，故应是绿色的面积比红色的面积小；④中间期细胞也能着色，是整个细胞核(其中含染色质)被染成深色。（2）②中盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。②中盐酸的质量分数为8%，温度为30 ℃，处理的时间是5 min，④中盐酸的质量分数为15%，温度为室温，处理时间为3~5 min。（3）有氧呼吸的第三阶段的场所为线粒体内膜，其变化为第一、二两个阶段产生的[H]与氧结合生成水，同时释放出大量能量。

16．【答案】(1)①叶片薄，有些部分只有一层细胞　②易观察，细胞质流动快　适度照光、适当加温等

(2)载玻片、盖玻片   (3)变慢   (4)鉴定脂肪

(5)叶绿体主要存在于叶肉细胞中，且下表皮叶肉细胞叶绿体大而少，易观察

【解析】(1)黑藻叶片薄且细胞质流动快，是观察细胞质流动的理想材料。(2)在显微镜下观察，发现B组细胞质流动速度最快，由表中数据可知增加光照和适当升高温度会加速细胞质流动。(5)叶绿体主要分布于叶肉细胞中，且下表皮处的叶肉细胞中叶绿体大且少，易于观察，因此应选取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮进行观察叶绿体。

17.【答案】D

【解析】A、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；

B、由分析可知，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；C、由分析可知，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；D、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。

18.【答案】A

【解析】A、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；B、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；C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道，在未分化的细胞中数量较少，而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，细胞中的内质网数量较多，C错误；

D、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。

19．【答案】C

【解析】转换物镜时，应转动转换器，不能转动物镜，A错误；洋葱鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞，有大液泡，可发生质壁分离，B错误；花生子叶细胞含有脂肪，苏丹Ⅲ可将其染成橘黄色，通过显微镜可观察到橘黄色颗粒，C正确；新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体，显微镜下可观察其叶绿体形态，由于细胞是立体的，细胞中叶绿体数较多，会有重叠和掩盖，计数很困难，D错误。