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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二單元 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸功能 考能專項突破二 重點題型研析2——模式圖解題技能 典例剖析　圖甲、丙是兩種細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙表示圖甲中⑨結(jié)構(gòu)的示意圖，請據(jù)圖分析回答： (1)圖甲中⑧的功能是________________________________________；染色體的運動所需能量是由[　]________提供的，星射線的形成與[　]________有關(guān)。 (2)圖甲所示的分泌物，其產(chǎn)生、運輸、加工、分泌到細(xì)胞外依次經(jīng)過的結(jié)構(gòu)是____________________(填序號)。 (3)細(xì)胞識別與圖乙中________(填序號)有關(guān)。 (4)圖乙對細(xì)胞的生命活動至關(guān)重要的功能特性是______________________。 (5)如果將圖丙細(xì)胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，細(xì)胞將會出現(xiàn)________________現(xiàn)象。 (6)有光的條件下，14C標(biāo)記的CO2進(jìn)入圖丙細(xì)胞后，首先在[　]________中發(fā)生反應(yīng)。 (7)如果圖丙細(xì)胞是低等植物細(xì)胞，則圖中還應(yīng)該有的細(xì)胞器是________。 (8)若測定圖丙細(xì)胞的細(xì)胞呼吸強度，需在________條件下進(jìn)行。 (9)用含有放射性標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)液來培養(yǎng)離體的圖甲細(xì)胞，請在圖1中繪出放射性氨基酸量在核糖體(a)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(b)和高爾基體(c)中隨時間的變化情況，根據(jù)圖2“胃蛋白酶分泌前幾種生物膜面積的示意圖”，在圖2中繪出胃蛋白酶分泌后幾種 生物膜面積的示意圖。 　 解析　圖甲細(xì)胞無細(xì)胞壁，為動物細(xì)胞；⑨為細(xì)胞膜，圖乙為其亞顯微結(jié)構(gòu)；圖丙細(xì)胞有細(xì)胞壁、葉綠體、液泡，無中心體，則圖丙細(xì)胞為高等植物細(xì)胞。圖甲中⑧為細(xì)胞核，其功能是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，線粒體可為染色體的運動提供能量，中心體與星射線的形成有關(guān)。圖乙的選擇透過性是其重要的功能特征。圖丙細(xì)胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。有光條件下，CO2進(jìn)入葉綠體中，參與光反應(yīng)。若測定細(xì)胞呼吸強度，必須排除光合作用的干擾，所以要在遮光條件下進(jìn)行。在分泌蛋白的合成分泌過程中，首先在核糖體上合成，然后在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工，再到高爾基體中加工，最后分泌到細(xì)胞外，所以放射性先出現(xiàn)在核糖體上，后出現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體與細(xì)胞膜間通過囊泡轉(zhuǎn)移，所以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細(xì)胞膜面積增大。 答案　(1)遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心　①　線粒體?、狻≈行捏w　(2)③②⑦⑨　(3)a　(4)選擇透過性　(5)質(zhì)壁分離　(6)4　葉綠體　(7)中心體　(8)遮光 (9)如圖 技法點撥　 1．模式圖的來源與變形 絕大多數(shù)題目中模式圖是教材中原圖的變形，遵循萬變不離其宗的真理，把教材中原圖相關(guān)知識掌握扎實到位是做好該類題目的關(guān)鍵。例題中的圖解可追溯到教材中的原圖如下： 2．解題方法 此類題目的一般解題方法可歸納如下：首先要知道題中的圖像源于教材中的何種模式圖，學(xué)會剖析方法，從局部到整體或從整體到局部，識別各部分名稱，抓住突破口。然后根據(jù)題干和設(shè)問的要求，理清知識點，如該圖涉及哪幾個知識點？兩個或兩個以上知識點的圖解需要思考這些知識點之間的區(qū)別與聯(lián)系。最后在作答時一定要根據(jù)圖中的序號或結(jié)構(gòu)，應(yīng)用教材中的相關(guān)生物名詞作答。 3．答題規(guī)范 (1)按要求作答——用序號還是文字還是兩者都填寫，序號是(1)(2)(3)還是①②③。 (2)回答問題要完整——例：產(chǎn)生水的細(xì)胞器、堿基互補配對的結(jié)構(gòu)都不止1個。 (3)不要寫錯別字——葉(液)泡等。 跟蹤訓(xùn)練　圖甲、乙是細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖丙中a、b分別為乙細(xì)胞浸入到蒸餾水、0.3 g/mL蔗糖溶液后，原生質(zhì)體的體積隨時間變化的曲線。請據(jù)圖回答相關(guān)問題： 　 [ (1)圖甲細(xì)胞在結(jié)構(gòu)方面區(qū)別于圖乙細(xì)胞的主要特征是______________________。 (2)若圖甲是人的口腔上皮細(xì)胞，在用高倍鏡觀察其中⑧的形態(tài)與分布時，需用健那綠將其染成____________從而便于觀察。 (3)如果將圖乙細(xì)胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，將會出現(xiàn)細(xì)胞壁與[　]________分離的現(xiàn)象。能發(fā)生分離的原因是____________________________________________ ______________________________________________________________________。 (4)藍(lán)藻細(xì)胞的細(xì)胞器只有________________。 (5)圖甲結(jié)構(gòu)[①]________在細(xì)胞生命活動中起重要作用，其完成信息交流的功能依賴于其上的________，其控制物質(zhì)進(jìn)出的功能體現(xiàn)了其具有________________性，除上述之外，其還具有______________________________的功能；另外胞吞和胞吐過程的實現(xiàn)體現(xiàn)了其結(jié)構(gòu)具有________性。 (6)若將乙細(xì)胞放入0.5 g/mL KNO3溶液中，原生質(zhì)體的體積會隨時間的變化而變化，請在圖丙中畫出該變化曲線(該曲線用c表示)。 答案　(1)圖甲細(xì)胞中無細(xì)胞壁、葉綠體和液泡，而有中心體 (2)藍(lán)綠色　(3)?　原生質(zhì)層　內(nèi)因：原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性；外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度 (4)核糖體　(5)細(xì)胞膜　糖蛋白　選擇透過　將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開　流動性　(6)如圖 解析　甲、乙細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：甲細(xì)胞中無細(xì)胞壁、葉綠體和液泡，而有中心體。若觀察⑧線粒體，用健那綠染液可將其染成藍(lán)綠色。將乙細(xì)胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，細(xì)胞會失水；又因為原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的伸縮性有差異，從而導(dǎo)致細(xì)胞壁與原生質(zhì)層發(fā)生分離。藍(lán)藻細(xì)胞為原核細(xì)胞，其只有一種細(xì)胞器——核糖體。圖甲結(jié)構(gòu)①為細(xì)胞膜，信息交流依賴于其上的糖蛋白(糖被)，其功能特性為選擇透過性，還具有的功能是將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。胞吞和胞吐過程的實現(xiàn)，說明細(xì)胞膜具有流動性。將乙細(xì)胞放入0.5 g/mL KNO3溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象，但注意其要比0.3 g/mL的蔗糖溶液的濃度大，所以分離較快，程度要大。 實驗技能突破2——觀察類實驗 技能歸納　顯微觀察類實驗的分類、裝片制作與材料狀態(tài) 項目 實驗 裝片制作 材料 狀態(tài) 染色 觀察] 觀察生物材料中的脂肪 需用蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液染色 死細(xì)胞 觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布 需用吡羅紅甲基綠染色劑染色 觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂； 觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂 需用龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染色 觀察細(xì)胞中的線粒體 需用健那綠染液染色 活細(xì)胞 直接 觀察 觀察細(xì)胞中的葉綠體 直接制片 觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 直接制片 典例剖析　(xx福建卷，26Ⅱ)使用染色劑染色是生物學(xué)實驗常用的方法，某同學(xué)對有關(guān)實驗做了如下歸納： 實驗 觀察對象 染色劑 實驗結(jié)果 ① 花生子葉細(xì)胞的脂肪顆粒 蘇丹Ⅲ 脂肪顆粒被染成橘黃色 ② 人口腔上皮細(xì)胞中的DNA和RNA分布 吡羅紅甲基綠 細(xì)胞內(nèi)染成綠色的面積顯著大于染成紅色的面積 ③ 人口腔上皮細(xì)胞中的線粒體 健那綠 線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色 ④ 洋蔥根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 龍膽紫 間期細(xì)胞不著色，分裂期細(xì)胞染色體著色 (1)上述實驗結(jié)果的歸納，正確的有____________(實驗序號)。 (2)實驗②和實驗④在染色之前，都使用了一定濃度的鹽酸處理，其中，實驗②用鹽酸可改變________通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞；實驗④用鹽酸與酒精混合，對材料進(jìn)行解離。在兩個實驗操作中，都要注意鹽酸濃度、處理材料時的溫度和________。 (3)健那綠使線粒體著色與線粒體內(nèi)膜的酶系統(tǒng)有關(guān)。線粒體內(nèi)膜上的酶主要催化有氧呼吸的第________階段反應(yīng)，該反應(yīng)變化是_______________________________。 解析　(1)②中染色的結(jié)果是細(xì)胞核被染成綠色，細(xì)胞質(zhì)被染成紅色，故應(yīng)是綠色的 面積比紅色的面積?。虎苤虚g期細(xì)胞也能著色，是整個細(xì)胞核(其中含染色質(zhì))被染 成深色。(2)②中鹽酸的作用是改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時使 染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。②中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為8%，溫度為30 ℃，處理的時間是5 min，④中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，溫度為 室溫，處理時間為3～5 min。(3)有氧呼吸的第三階段的場所為線粒體內(nèi)膜，其變化 為第一、二兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成水，同時釋放出大量能量。 答案　(1)①③　(2)細(xì)胞膜　時間　(3)三　[H]與氧結(jié)合形成水，同時釋放出大量的能量 易錯點撥　顯微觀察類實驗應(yīng)注意的問題 (1)注意取材：根據(jù)觀察對象選用合適的材料，如觀察植物細(xì)胞的有絲分裂，應(yīng)選取根尖分生區(qū)細(xì)胞；觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原，應(yīng)選取成熟的植物細(xì)胞等。 (2)注意材料處理：根據(jù)不同材料、不同的觀察對象，做不同的材料處理，如浸泡、染色、解離、保持生活狀態(tài)等。 (3)注意制片方法 在觀察類實驗中常采用臨時裝片制作技術(shù)等。臨時裝片制作有壓片法、裝片法和切片法。 ①壓片法：用于比較疏松的材料，如根尖、花藥等用較小的力即可把材料壓成一薄層。壓片法的一般過程是：取材、固定、解離、漂洗、染色、壓片、觀察。 ②裝片法：把某些微小生物，如草履蟲、衣藻等，或某些大型生物的一部分，如人口腔上皮細(xì)胞，植物葉片的表皮細(xì)胞從整體上取下，不作任何處理直接制成裝片。其過程是：將材料在載玻片上的水滴中展平；放蓋玻片時應(yīng)從一側(cè)慢慢蓋在水滴上，防止產(chǎn)生氣泡；染色或改變?nèi)芤簼舛葧r，從一側(cè)滴染色液或溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引。 ③切片法：用刀片將待觀察的材料切成極薄的片，用于顯微鏡觀察。 即時鞏固　(xx安徽卷，1)某同學(xué)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料，經(jīng)不同處理和染色劑染色，用高倍顯微鏡觀察。下列描述正確的是 (　　) A．經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到紅色的細(xì)胞核 B．經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到綠色的細(xì)胞質(zhì) C．經(jīng)健那綠染色，可觀察到藍(lán)綠色顆粒狀的線粒體 D．經(jīng)蘇丹Ⅲ染色，可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質(zhì) 答案　C 解析　吡羅紅和甲基綠對RNA和DNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。而DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，用吡羅紅甲基綠染色后，細(xì)胞核呈現(xiàn)綠色，細(xì)胞質(zhì)呈現(xiàn)紅色，故A、B兩項都不正確。健那綠是將活細(xì)胞中線粒體染色的專一性染料，可使活細(xì)胞中顆粒狀的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，故C項正確。蘇丹Ⅲ可使脂肪呈現(xiàn)橘黃色，在顯微鏡下可觀察到細(xì)胞中橘黃色的脂肪滴，故D項錯誤。 熱點專項聚焦2——利用圖解法計算物質(zhì)穿膜層數(shù) 物質(zhì)穿膜運輸問題是學(xué)生解題難點之一，其原因有兩個方面：首先，學(xué)生對題目涉及的生物體局部結(jié)構(gòu)不清楚，無從著手分析；其次，對物質(zhì)是否跨膜還是非跨膜(即膜融合)進(jìn)出細(xì)胞，不能作出正確判斷。 1．結(jié)構(gòu)區(qū)分 (1)單層膜與單層磷脂分子：單層膜是一層單位膜，包含兩層磷脂分子，而不是單層磷脂分子。 (2)一層膜與一層細(xì)胞：物質(zhì)穿過一層膜，是指物質(zhì)通過跨膜運輸(自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸)的方式通過一層膜結(jié)構(gòu)。物質(zhì)穿過一層細(xì)胞，指的是物質(zhì)先進(jìn)入細(xì)胞、再排出細(xì)胞的過程，通過膜的層數(shù)為兩層。 (3)跨膜運輸和膜泡運輸：前者主要是小分子物質(zhì)和離子通過自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸?shù)姆绞酵ㄟ^生物膜的過程，通過膜結(jié)構(gòu)時，以實際通過膜的層數(shù)計算；后者主要指大分子物質(zhì)(神經(jīng)遞質(zhì)為小分子物質(zhì)，也通過胞吐的方式排出)通過胞吞、胞吐的方式通過生物膜的過程，物質(zhì)通過膜的層數(shù)為0。 (4)葉綠體內(nèi)的O2到達(dá)葉綠體外需通過2層膜(若強調(diào)從產(chǎn)生部位到葉綠體外，則為3層膜，因為O2在類囊體內(nèi)產(chǎn)生)；線粒體產(chǎn)生的CO2到達(dá)線粒體外需通過2層膜。 2．典例示法 典例1　外界空氣中O2進(jìn)入人體骨骼肌細(xì)胞被利用，至少要穿過的生物膜層數(shù)是 (　　) A．5層 B．10層 C．11層 D．12層 圖解示法　組織細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的整個過程(如圖1所示)是通過內(nèi)環(huán)境而間接進(jìn)行的，整個過程包括外呼吸、氣體在血液中的運輸和內(nèi)呼吸3個環(huán)節(jié)。經(jīng)過外呼吸實現(xiàn)了血液和外界環(huán)境之間的氣體交換；O2在血液中以氧合血紅蛋白的形式進(jìn)行運輸；經(jīng)過內(nèi)呼吸實現(xiàn)骨骼肌與內(nèi)環(huán)境之間的氣體交換及O2最后參與有氧呼吸而被骨骼肌細(xì)胞所利用。外呼吸可用下圖2表示，內(nèi)呼吸可用下圖3表示。 　 從圖2可知，在肺通氣和肺泡內(nèi)的氣體交換的過程中，O2要穿過肺泡壁(一層上皮細(xì)胞)、毛細(xì)血管壁(一層上皮細(xì)胞)及紅細(xì)胞膜，共計5層生物膜，才能與血紅蛋白結(jié)合；從圖3可知，經(jīng)過組織里的氣體交換，O2進(jìn)入骨骼肌細(xì)胞要透過紅細(xì)胞膜、毛細(xì)血管壁(一層上皮細(xì)胞)和一層骨骼肌細(xì)胞膜(合計4層生物膜)，再加上O2最終要進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸，而線粒體是具有雙層膜的細(xì)胞器，故共合計6層膜。由此可知，外界空氣中O2進(jìn)入人體骨骼肌細(xì)胞被利用，至少要穿過的生物膜層數(shù)是11層。 答案　C 典例2　蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物被人體所吸收并轉(zhuǎn)化為組織蛋白的過程中，共穿過磷脂分子層數(shù)是 (　　) A．4 B．8 C．7 D．14 圖解示法　食物中的蛋白質(zhì)在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小腸中被吸收，其吸收過程如圖所示： 腸腔中的氨基酸經(jīng)過小腸絨毛上皮細(xì)胞(2層膜)＋絨毛內(nèi)毛細(xì)血管壁(2層膜)＋組織處毛細(xì)血管壁(2層膜)＋組織細(xì)胞膜(1層膜)＝7層膜；而1層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過14層磷脂分子層。 答案　D 典例3　用同位素標(biāo)記血液的葡萄糖分子，若該分子流經(jīng)腎臟后又經(jīng)過腎靜脈流出，該分子穿過幾層細(xì)胞膜 (　　) A．4層 B．8層 C．0層或8層 D．16層 圖解示法　血糖流經(jīng)腎臟后又經(jīng)腎靜脈流出的過程中， 經(jīng)過了腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用(如圖所 示)。整個過程中葡萄糖分子依次穿過了腎小球毛細(xì)血管、 腎小囊壁、腎小管壁和腎小管周圍的毛細(xì)血管壁而重新 回到血液，最后經(jīng)靜脈流出。而這些“壁”都很薄，只 由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成，而每穿過一層細(xì)胞即經(jīng)過2層細(xì) 胞膜，故共穿過8層膜。但并非每個葡萄糖分子都會從腎小球濾過，若沒有濾過的 葡萄糖分子，則從入球小動脈流入而又直接從出球小動脈流出，再流經(jīng)腎小管周圍 的毛細(xì)血管，最后經(jīng)腎靜脈流出，這個過程中葡萄糖分子始終在血管中流動，沒有 穿過任何膜結(jié)構(gòu)。 答案　C 典例4　血漿中的1個葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞被徹底氧化分解，需要穿過幾層細(xì)胞膜 (　　) A．5層 B．3層 C．6層 D．4層 圖解示法　血漿中的葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞 必須通過內(nèi)環(huán)境(如圖所示)，葡萄糖首先要穿過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液，毛細(xì)血管壁由一層上皮細(xì)胞組成，所以葡萄糖穿過這層細(xì)胞即穿過2層細(xì)胞膜，再進(jìn)入組織細(xì)胞共穿過3層細(xì)胞膜。進(jìn)入組織細(xì)胞的葡萄糖在被徹底氧化分解時，首先要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中經(jīng)過細(xì)胞呼吸的第一階段，被分解成兩分子丙酮酸，再進(jìn)一步進(jìn)入線粒體被徹底氧化分解。葡萄糖分子不直接進(jìn)入線粒體，所以血漿中的葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞被徹底氧化分解經(jīng)過的細(xì)胞膜只有3層。本題易誤選A，因線粒體為雙層膜結(jié)構(gòu)，而實際上完整的葡萄糖分子只進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，初步分解后才進(jìn)入線粒體，但進(jìn)入線粒體的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，題目所問的是幾層細(xì)胞膜，線粒體的內(nèi)、外膜不是細(xì)胞膜。 答案　B 典例5　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的分泌蛋白，輸送到高爾基體腔內(nèi)進(jìn)一步加工，最后釋放到細(xì)胞外。這一過程中分泌蛋白通過的生物膜層數(shù)是 (　　) A．4層 B．3層 C．2層 D．0層 圖解示法　如圖所示，分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合 成，經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成囊泡， 把蛋白輸送到高爾基體腔內(nèi)，做進(jìn)一步加工后，再由高爾 基體邊緣突起形成囊泡，把蛋白質(zhì)裹在囊泡內(nèi)，運輸?shù)郊?xì) 胞膜，最后囊泡與細(xì)胞膜融合，經(jīng)細(xì)胞膜的胞吐作用把蛋 白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。整個過程中分泌蛋白都是以囊泡的形 式移動，而并非穿過生物膜進(jìn)行運輸，故這一過程中穿過 的生物膜層數(shù)是0層。 答案　D 典例6　1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，至少穿過的生物膜層數(shù)及磷脂分子層數(shù)分別是 (　　) A．5層和10層 B．6層和12層 C．7層和7層 D．8層和16層 圖解示法　1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)(如圖)， 因葉綠體和線粒體都是具有雙層膜的細(xì)胞器，故共穿過的生物膜是6層，而每一層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過12層磷脂分子層。 答案　B