高中生物第2节 细胞器之间的分工合作第1课时学案及答案

这是一份高中生物第2节 细胞器之间的分工合作第1课时学案及答案，共9页。

1．举例说出几种细胞器的结构和功能。
2．制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
核心素养
1．生命观念——结构与功能观：各种细胞器的结构与功能的关系。
2．科学思维——归纳与概括：对比分析各种细胞器的结构、功能、分布。
3．科学探究——制作临时装片，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。
知识点一 细胞器之间的分工
必备知识·夯实双基
1．细胞质的组成
(1)组成：主要包括_细胞器__和_细胞质基质__。
(2)细胞质基质存在状态：_溶胶__状态。
2．细胞器的分离方法：_差速离心__法。
3．几种重要细胞器的分工
4．其他细胞器的分工
5.细胞骨架
(1)成分：_蛋白质纤维__。
(2)形态：网架结构。
(3)作用：①维持_细胞形态__，锚定并支撑着许多细胞器；②与细胞_运动、分裂、分化__以及物质运输、能量转化、_信息传递__等生命活动密切相关。
6．细胞壁的成分和功能
(1)成分：植物细胞壁的主要成分是_纤维素和果胶__。
(2)功能：细胞壁较坚韧，对植物细胞有_支持和保护__作用，能够维持细胞正常的形态。
(3)特性：全透性。
活学巧练
1.动物细胞中都有线粒体。( × )
2．有中心体的细胞都是动物细胞。( × )
3．没有大液泡的细胞一定是动物细胞。( × )
4．溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶。( × )
深入探讨
1.如果把细胞视为一个大工厂，每个细胞器就是工厂里的“车间”，“车间”借助膜结构相互分隔开来，所有的“车间”都有膜结构吗？
提示：不是，中心体、核糖体无膜结构。
2．从线粒体功能的角度分析，为什么飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多，运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多？
提示：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞和运动员的肌细胞中线粒体数量较多。
3．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，所有的植物细胞都有叶绿体吗？没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用？
提示：不是，叶绿体主要分布在植物的叶肉细胞、保卫细胞和幼嫩的茎中。不一定，如蓝细菌。
4．溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶水解？尝试提出一种假说，解释这种现象。
提示：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，因而不会被溶酶体内的水解酶水解。
5．“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”莲叶及荷花的颜色与细胞中的色素有关。决定莲叶与荷花颜色的色素存在的部位是否相同？说出你的理由。
提示：不同。决定莲叶颜色的色素存在于叶绿体中，而决定荷花颜色的色素存在于液泡中。
课内探究·名师点睛
1．叶绿体与线粒体
拓展
(1)在线粒体和叶绿体中都有少量的DNA和RNA，且均含有核糖体，故在其内部可控制合成部分蛋白质，具有一定的独立性，因此又称为半自主性细胞器。
(2)叶绿体和线粒体的分布：对于植物叶片，上表皮叶绿体分布较多，便于吸收光能进行光合作用。线粒体在细胞中的分布是不均匀的，代谢旺盛的部位线粒体较多。
2．其他几种细胞器
内质网eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构：由膜结构连接而成的网状、囊状结构，外,连细胞膜，内连核膜，附着许多种酶,类型\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(粗面内质网(附着核糖体),光面内质网(无核糖体附着))),作用：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所,和运输通道))
典例剖析
典例1 (2023·福建三明永安第十二中学高一月考)如图所示的结构，借助电子显微镜在口腔上皮细胞中能观察到的是( C )
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②③⑤
解析：据图示细胞器的形态结构特点可知，①为线粒体，②为叶绿体，③为内质网，④为高尔基体，⑤为中心体；叶绿体为绿色植物特有的细胞器，线粒体、内质网和高尔基体为动植物共有的细胞器，而中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，故借助电子显微镜在口腔上皮细胞中能观察到的是①③④⑤。
变式训练❶ (2023·江苏徐州高一期末)宋代词人李清照用“绿肥红瘦”来形容海棠的叶片和花。请问此处与“绿”“红”相关的色素分别位于植物细胞的哪个部位( C )
A．细胞质和叶绿体 B．叶绿体和线粒体
C．叶绿体和液泡 D．细胞质和细胞核
解析：“绿”指的是叶，使叶呈现绿色的色素位于叶绿体中，“红”指的是花，使花呈现红色的色素存在于液泡中。
知识点二 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
必备知识·夯实双基
1．实验原理
(1)叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的_形态和分布__。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_叶绿体__的运动作为标志。
2．实验步骤
(1)制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体的_形态和分布__。
(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
活学巧练
1.在观察叶绿体时，临时装片应保持干燥。( × )
2．可撕取菠菜叶的任意下表皮作为观察叶绿体的材料。( × )
3．因为藓类叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察。( × )
深入探讨
实验选材和结果分析
1．在观察叶绿体的实验中，常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料。试从叶片结构方面分析其原因。
提示：(1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
2．观察叶绿体及细胞质流动时为什么可用藓类和黑藻的小叶直接制成临时装片？
提示：藓类和黑藻的小叶片薄而小，仅由单层叶肉细胞构成。
3．用高倍镜观察细胞质的流动
(1)如图为视野中细胞质流动的方向，则实际流动方向应为怎样？
提示：(1)逆时针。
(2)为了保证观察细胞质流动实验的成功，我们应采取什么方法加快黑藻细胞的流动速度？
提示：①进行光照，温度在25 ℃左右，即在阳光下或灯光下放置20～25 min；②提高盛放黑藻的水温，可加入热水，将水温调至30～37 ℃；③直接切伤一部分叶片。
(3)有人认为，在相同的外界条件下，被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性？(请简要写出实验思路)
提示：一组黑藻叶片不做任何处理，一组黑藻叶片在2～3 d前进行创伤处理；将两组黑藻叶片放在盛水容器中，在阳光充足的地方继续培养；然后将两组叶片分别制成装片，观察两组叶片细胞质流动的速度。
课内探究·名师点睛
1．实验材料的选择
(1)选材的标准：材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体大而清晰且数目较少的材料。
(2)两种适宜的实验材料
①藓类：高等植物，绿色单层细胞叶片，不需要加工可直接观察。
②菠菜：下表皮稍带些叶肉(叶绿体主要存在于叶肉细胞中)的部分。
2．实验注意事项
(1)观察叶绿体和细胞质的流动时，临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
(2)必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍镜。换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。
(3)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。
典例剖析
典例2 如果用同一材料，既要观察叶绿体又要观察细胞质的流动，适宜的材料是( B )
A．菠菜叶 B．黑藻叶
C．白菜叶 D．水稻叶
解析： 黑藻细胞单层排列，含较多的叶绿体，用光学显微镜易观测到，同时易于观察到细胞质的流动。
变式训练❷ 下列诸项均是与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验有关的叙述，其中正确的是( C )
A．不选幼根作实验材料，因为根细胞无叶绿体，其细胞质也不流动
B．叶绿体分布不会随着光照强度和方向的改变而改变
C．细胞中叶绿体的位置移动是细胞质流动的标志
D．植物细胞质流动的速度，标志着该细胞光合作用的强弱
解析： 细胞质流动是所有活细胞都具有的生命现象，A项错误；叶绿体的分布随光照强度和方向的改变而改变，如光照较弱时则以叶绿体面积较大的一面对着光源，以增大光的吸收面积，有利于光合作用，B项错误；观察细胞质的流动是以叶绿体位置的改变为标志的，C项正确；细胞质流动的速度标志着细胞代谢的强弱，D项错误。
多角度比较各种细胞器

典例3 (2023·安徽安庆高一上期末)下图为两种细胞器的模式图，有关叙述正确的是( D )
A．能进行光合作用的细胞器是①
B．细胞生命活动所需的能量，大部分来自②
C．①和②不会存在于同一个细胞中
D．①和②都含有少量DNA
解析：由题图可知，①为线粒体，②为叶绿体，能进行光合作用的细胞器是叶绿体即②，A错误；细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体，即①，B错误；植物叶肉细胞中同时含有线粒体和叶绿体，C错误；线粒体和叶绿体中都含有少量DNA，D正确。
学霸记忆
1.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
2．内质网是细胞内蛋白质的加工以及脂质合成的“车间”。
3．高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
4．核糖体是蛋白质的合成场所，中心体与动物和某些低等植物细胞有丝分裂有关。
5．溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒。
1．下列关于内质网的叙述，错误的是( B )
A．内质网膜具有单层膜，扩大了细胞的膜面积，与蛋白质的运输有关
B．抗体从合成到分泌不经过内质网，与核糖体和高尔基体有关
C．内质网膜主要由磷脂和蛋白质构成
D．内质网具有对蛋白质进行加工和运输的功能
解析：内质网膜具有单层膜，扩大了细胞的膜面积，是细胞内物质运输的大通道，与蛋白质的运输有关，A正确；抗体从合成到分泌经过核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜，B错误；内质网膜属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质构成，C正确；内质网具有对蛋白质进行加工和运输的功能，D正确。
2．如图表示某细胞的局部结构，其中的①—④是细胞器，下列叙述正确的是( C )
A．该图是在低倍光学显微镜下观察到的结构
B．此细胞不是原核细胞，也不可能是动物细胞
C．细胞器①是进行有氧呼吸的主要场所
D．细胞器③中含有少量的DNA
解析：图示中能看清各种细胞器结构，是在电子显微镜下观察到的，A错误；图示细胞有核膜，是真核细胞，图示是细胞的一部分，可能是动物细胞，B错误；结构①是线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所，C正确；③是高尔基体，不含有DNA，D错误。
3．(2023·四川高一上学期质检)如图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答：
(1)图中[2]的主要成分是_纤维素和果胶__，它对细胞有_支持和保护__作用。
(2)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素主要存在于[_14__]_液泡__中。若该细胞是洋葱的根尖细胞，则图中不应该具有的结构是[_4__]_叶绿体__。
(3)该细胞进行生命活动所需的能量主要由[_11__]_线粒体__供给。
(4)如果该细胞是低等植物细胞，则图中还应该有的细胞器是_中心体__，其作用是与_细胞的有丝分裂__有关。
解析：(1)图中[2]是细胞壁，植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，对细胞有支持和保护的作用。
(2)液泡中含有的色素，决定了西瓜的果肉呈红色，洋葱根尖细胞没有叶绿体。
(3)[11]是线粒体，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。
(4)低等植物与高等植物细胞不同的是低等植物细胞中含有中心体，中心体与细胞的有丝分裂有关。
图示
名称
功能
分布
_线粒体__
细胞进行_有氧呼吸__的主要场所
动植物细胞
_叶绿体__
植物细胞进行_光合作用__的结构
绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎细胞
_内质网__
细胞内_蛋白质__等大分子物质的合成，加工场所和运输通道
动植物
细胞中
_高尔基体__
对来自_内质网__的蛋白质进行_加工、分类和包装的“车间”及“发送站”__
动植物
细胞中
核糖体
“生产_蛋白质__的机器”，有的附于粗面内质网上，有的游离在_细胞质基质__中，原、真核细胞中都有分布
溶酶体
“_消化__车间”，内部含多种_水解酶__，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，主要分布在动物细胞中
液泡
调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，主要存在于植物细胞中
中心体
由两个互相垂直排列的_中心粒__及周围物质组成，与细胞的_有丝分裂__有关，分布于_动物__和某些_低等植物__的细胞中
项目
叶绿体
线粒体
不
同
点
结构
分布
主要存在于绿色植物的叶肉细胞内
普遍存在于动植物细胞内
内膜
没有折叠，选择性很强
内膜向内腔折叠形成嵴，增大了膜面积
酶
与光合作用有关，分布在基粒上和基质中
与有氧呼吸有关，分布在基质中和内膜上
色素
叶绿素、类胡萝卜素，分布在基粒上
—
功能
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
共
同
点
①均具有双层膜结构；②均具有能量转换功能；③都含磷脂、蛋白质、少量的DNA和RNA等，能合成自身的部分蛋白质，能自主复制，具有一定的独立性。这是细胞质遗传的基础