高中人教版 (2019)第2节 细胞的多样性和统一性第1课时教案及反思

第2节　细胞器之间的分工合作

第1课时　细胞器之间的分工

一、细胞器之间的分工

1.细胞质：包括细胞质基质和细胞器两部分。

2.分离细胞器的方法：差速离心法。

3.细胞器之间的分工

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

巧记　细胞器的“0、1、2”

4.植物细胞的细胞壁

(1)化学组成：主要是纤维素和果胶。

(2)主要功能：对植物细胞有支持和保护作用。

5.细胞骨架

(1)组成：蛋白质纤维。

(2)功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。

(1)细胞质基质中的液体称为细胞液(　　)

(2)线粒体和叶绿体都可进行能量转换(　　)

(3)核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器(　　)

(4)细胞骨架的本质就是蛋白质纤维(　　)

答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√

如图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答下列问题：

1.该细胞是哪种细胞？说明判断的理由。

提示　高等植物细胞。理由是该细胞有细胞壁、叶绿体和大液泡，没有中心体。

2.图中1和2的主要成分分别是什么？

提示　1是细胞膜，主要成分是脂质和蛋白质；2是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶。

3.若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素存在于[　　]________(填细胞器)中。

提示　14　液泡。

4.若该细胞是洋葱的根尖细胞，则图中不应该具有[　　]________(填细胞器)。

提示　4　叶绿体。

5.光合作用和细胞呼吸的主要场所分别是图中的哪个细胞器？它们有什么共同点？

提示　分别是[4]叶绿体和[11]线粒体。它们都具有双层膜，都含有DNA和RNA，都与能量转换有关。

归纳总结　(1)各种细胞器的分类

(2)与细胞器有关的三个“不一定”

①没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含有叶绿体。

②没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。

③有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞也含有中心体。

二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

1.实验原理

(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。

(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时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)观察叶绿体

(2)观察细胞质的流动

3.实验结论

(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。

(2)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。

关键点拨

1.高等植物(如菠菜)的叶片，接近下表皮的叶肉细胞排列疏松，易撕取，且叶绿体一般体积较大，易观察。

2.高等绿色植物的叶绿体呈椭球或球形，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。

3.细胞显微结构是在光学显微镜下观察到的，能够观察到细胞壁、细胞质、细胞核、叶绿体、线粒体；细胞亚显微结构是在电子显微镜下观察到的，能够观察到细胞膜结构、细胞器的结构、核膜、核仁、染色质等结构。

(1)叶绿体中有色素，用显微镜观察时不需要染色(　　)

(2)可撕取菠菜叶的下表皮作为观察叶绿体的实验材料(　　)

(3)高倍显微镜下可看到叶绿体的形态和结构(　　)

(4)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞活性受到影响(　　)

答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√

1.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。

2.如图为视野中细胞质流动的方向，则实际流动方向应为__________。

提示　逆时针

3.制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的________表皮并稍带些叶肉作为观察对象，因为该细胞内的叶绿体的体积较________，数目________。高倍镜下可观察到叶绿体呈____________________形，分布在__________中。观察一段时间后，可以发现叶绿体在细胞质中是________(填“流动”或“静止”)的。如果先用高倍镜观察，可能会出现什么情况？

________________________________________________________________________。

提示　下　大　较少　扁平的椭球或球　细胞质　流动　可能会找不到观察对象；还可能会出现高倍镜镜头压破玻片、损坏镜头等现象

1.(2018·湖南长沙期末)细胞质基质是细胞结构的重要组成部分。下列有关叙述错误的是(　　)

A.细胞质基质呈透明的胶质状态

B.细胞质基质是活细胞进行多种化学反应的主要场所

C.细胞质基质主要由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成

D.细胞质基质在活细胞内呈静止状态

答案　D

解析　细胞质基质呈透明的胶质状态，A正确；细胞质基质是活细胞进行各种化学反应的主要场所，B正确；细胞质基质主要由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，C正确；细胞质基质在活细胞中不是呈静止状态的，D错误。

2.(2018·福建福州期末)如图表示几种细胞器的模式图，下列有关说法不正确的是(　　)

A.细胞器c、e具有双层膜结构

B.细胞器b、f不含磷脂

C.绿色植物的细胞中都含有c、e、f

D.a、d及植物细胞的液泡都具有单层膜结构

答案　C

解析　根据模式图可知，c表示线粒体，e表示叶绿体，均具有双层膜结构，A正确；中心体(b)与核糖体(f)都无膜结构，不含磷脂，B正确；叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，但根细胞中无叶绿体，C错误；高尔基体(a)、内质网(d)和液泡都具有单层膜结构，D正确。

3.(2018·湖南师大附中期末)下列关于植物细胞壁的说法，不正确的是(　　)

A.植物细胞都有细胞壁

B.细胞壁的化学组成中含有多糖

C.细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用

D.细胞壁具有控制物质进出细胞的作用

答案　D

解析　正常的植物细胞都具有细胞壁，A正确；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，B正确；细胞壁对植物细胞具有支持和保护的作用，C正确；细胞壁是全透性的，不能控制物质进出细胞，D错误。

4.下列关于“观察叶绿体的形态和分布”的实验，说法正确的是(　　)

A.选用含叶绿体小而少的细胞来观察

B.在活细胞中，细胞质基质中的叶绿体是静止不动的

C.选用含叶绿体大而少的细胞来观察

D.制片时叶片应保持干燥

答案　C

解析　选材时应选用含叶绿体大而少的细胞，如稍带些叶肉的菠菜叶下表皮，A错误、C正确；活细胞中，叶绿体会随着细胞质的流动而运动，并且叶绿体可根据光的强弱调整其椭球体的方向，B错误；临时装片中的叶片要保持有水状态，以使叶片保持正常生活状态，D错误。

5.如图表示几种细胞器的模式简图，据图回答下面的问题：

(1)能进行光合作用的细胞器是[　　]______________。

(2)细胞生命活动所需的能量，大约有95%来自[　　]________________。

(3)[　　]____________是细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。

(4)对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”是[　　]________________。

答案　(1)C　叶绿体　(2)A　线粒体　(3)D　内质网

(4)B　高尔基体

解析　题图中A为线粒体，B为高尔基体，C为叶绿体，D为内质网。逐题分析结合各细胞器功能即可解答。

题组一　细胞器的识别及功能

1.(2018·福建福州外国语学校期末考试)如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，下列相关叙述错误的是(　　)

A.①是中心体，与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关

B.②是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主要场所

C.③是叶绿体，是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所

D.④是内质网，是细胞内蛋白质合成和加工的场所

答案　A

解析　中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，而洋葱为高等植物，细胞内不含中心体，A错误。

2.如图是某生物细胞亚显微结构示意图，下列说法正确的是(　　)

A.结构1和2都含有磷脂

B.细胞器3和8只分布于植物细胞中

C.同时含有核糖和脱氧核糖的细胞器是3和4

D.该示意图可表示高等植物细胞

答案　C

解析　此图含有1细胞壁、3叶绿体、7中心体和9液泡，故为低等植物细胞；1细胞壁不含有磷脂；8高尔基体可分布于植物细胞及动物细胞中。

3.(2018·湖南衡阳八中期中)如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列相关叙述错误的是(　　)

A.①和②的主要成分是蛋白质和磷脂

B.分布于③上的叶绿素的合成需要Mg

C.在甲、乙中，②的功能都只是控制物质出入

D.④中除了含有相关的酶，还含有少量DNA

答案　C

解析　①是线粒体和叶绿体的外膜，②是线粒体和叶绿体的内膜，生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，A正确；图中③表示叶绿体的类囊体薄膜，其上的叶绿素的合成需要Mg，B正确；线粒体和叶绿体中的内膜具有控制物质出入的功能，同时线粒体内膜也是有氧呼吸的主要场所(之一)，C错误；④表示线粒体和叶绿体的基质，在线粒体基质中含有与有氧呼吸有关的酶，叶绿体基质中含有与光合作用有关的酶，并且两基质中均含有少量DNA，D正确。

4.(2018·陕西西安高新一中期中)珙桐是我国特有的珍稀濒危植物，被称为“植物大熊猫”。珙桐和大熊猫的体细胞中都含有的细胞器是(　　)

①细胞壁　②细胞膜　③叶绿体　④线粒体　⑤内质网  ⑥中心体　⑦核糖体　⑧染色体

A.①②③⑥⑧   B.④⑤⑦

C.②③⑤⑦⑧   D.②④⑤⑥⑦⑧

答案　B

解析　细胞壁、细胞膜和染色体不属于细胞器；叶绿体只分布于植物细胞中；中心体只分布于某些低等植物和动物细胞中，珙桐是高等植物。故选B。

5.(2018·内蒙古奋斗中学高一第二次月考)图中①～④表示某细胞的部分细胞器，下列有关叙述正确的是(　　)

A.图示具有结构②，一定不是植物细胞

B.结构①不是所有生物细胞都具有的细胞器，结构④是核糖体

C.结构③是脂质合成的“车间”

D.此细胞不可能是原核细胞，只能是动物细胞

答案　B

解析　此细胞有细胞核，因此不可能是原核细胞，但有结构②所示的中心体，中心体分布在动物细胞和某些低等植物细胞中，因此该细胞可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞，A、D错误；结构③是高尔基体，而内质网才是脂质合成的“车间”，C错误。

6.下列关于细胞结构和功能的叙述正确的是(　　)

A.线粒体和叶绿体均是细胞的“动力车间”

B.动物细胞的形状主要由细胞骨架决定

C.溶酶体能合成多种水解酶，降解被吞噬的物质

D.细胞液又称细胞质基质，主要成分有水、无机盐、糖类、蛋白质等

答案　B

解析　线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，叶绿体是绿色植物光合作用的场所，A错误；真核细胞中普遍存在细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞骨架对于细胞形态的维持等具有重要作用，动物细胞的形状主要由细胞骨架决定，B正确；水解酶是在核糖体中合成之后再运到溶酶体的，溶酶体自身不能合成大分子物质，C错误；细胞质基质是细胞质中呈溶胶状的结构，细胞器就分布在其中，而细胞液是液泡中的液体，D错误。

7.(2018·甘肃兰州第一中学高一月考)下列是高等动物细胞和高等植物细胞所共有的一组细胞器是(　　)

A.高尔基体、线粒体、叶绿体

B.线粒体、内质网、核糖体

C.内质网、中心体、线粒体

D.内质网、核糖体、液泡

答案　B

解析　叶绿体只分布在植物细胞中，A错误；高等动植物细胞都含有线粒体、内质网和核糖体，B正确；高等植物细胞没有中心体，C错误；液泡主要存在于植物细胞中，D错误。

题组二　实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

8.下列与实验相关的叙述，错误的是(　　)

A.分离细胞器实验中利用了差速离心法

B.观察细胞质流动实验中为了使效果更明显，可以适当提高黑藻的环境温度

C.制备细胞膜时不能用鸟类红细胞代替哺乳动物成熟红细胞

D.在高倍镜下观察叶绿体，需要先染色才能观察

答案　D

解析　分离细胞器实验中利用了差速离心法，A正确；观察细胞质流动实验中为了使效果更明显，可以适当提高黑藻的环境温度使细胞质流动的速度加快，B正确；制备细胞膜时不能用鸟类红细胞代替哺乳动物成熟红细胞，因为鸟类红细胞中含有细胞核及多种具膜细胞器，C正确；叶绿体中有色素，不需要染色，可直接用显微镜观察，D错误。

9.(2018·盐城龙冈中学高一上学期期末)用显微镜观察细胞结构，下列叙述正确的是(　　)

A.因为藓类的叶片大，在高倍显微镜下容易找到，所以可以直接使用高倍镜观察

B.在低倍镜下发现了叶肉细胞，即可换高倍镜观察

C.换高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰

D.为了使高倍显微镜下的视野亮一些，可使用大光圈或凹面反光镜

答案　D

解析　用显微镜观察标本时，必须用低倍镜先找到合适的部位，将其移到视野中央后，再换上高倍镜，故A、B错误；在高倍镜使用的过程中，只能使用细准焦螺旋，故C错误。

10.把叶绿体作为细胞质流动的标志物是因为(　　)

A.叶绿体在不同强度的光下会以不同的面朝向光源

B.如果没有标志物，细胞质的流动就难以察觉

C.只有叶绿体等颗粒可以移动，细胞质基质不流动

D.细胞质基质是流动的，细胞器是不运动的

答案　B

解析　细胞质是不断流动的，悬浮在基质中的细胞器也会随之运动，所以叶绿体等颗粒位置的改变能够证明细胞质的流动。无标志物时，细胞质的流动难以察觉，选择体积较大的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察，B正确。

11.下列与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验有关的表述，正确的是(　　)

A.用幼根作实验材料在高倍显微镜下可观察到叶绿体

B.叶绿体的分布会随着光照强度和光照方向的改变而改变

C.细胞质流动的速度与环境温度的变化无关

D.细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度无关

答案　B

解析　幼根细胞中无叶绿体，在高倍显微镜下观察不到叶绿体，A错误；叶绿体的分布会随着光照强度和光照方向发生改变，一般来说，向光一面的叶绿体含量较多，B正确；细胞质流动的速度与环境温度的变化有关，在一定的范围内，环境温度越高，细胞质流动的速度越快，C错误；细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度有关，新陈代谢越强，细胞质流动的速度越快，D错误。

12.如图是在高倍显微镜下观察到的黑藻叶细胞的细胞质，根据图中标记的叶绿体位置和箭头方向可知，实际上黑藻细胞中标记的叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别是(　　)

A.标记的叶绿体位于液泡的右上方，细胞质环流的方向为逆时针

B.标记的叶绿体位于液泡的左下方，细胞质环流的方向为逆时针

C.标记的叶绿体位于液泡的右上方，细胞质环流的方向为顺时针

D.标记的叶绿体位于液泡的左下方，细胞质环流的方向为顺时针

答案　B

解析　显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，视野中标记的叶绿体位于液泡的右上方，而实际上，黑藻细胞中标记的叶绿体位于液泡的左下方；细胞质的环流方向和实际细胞质的环流方向一致，视野中细胞质的环流方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中细胞质环流方向也是逆时针。

13.下列A、B两图是细胞的亚显微结构图，请据图回答下列问题：

(1)图A是________(填“植物”或“动物”)细胞，其主要依据是____________________。

(2)图A中⑥所指的是____________________，它是细胞合成____________的场所。

(3)图B中⑤是________，它是细胞进行________________的主要场所。

(4)若图B是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的一部分，则色素主要存在于[　　]________中。如果图B是植物的根毛细胞，则图中不应有的结构是[　　]___________________________。

答案　(1)动物　无细胞壁、叶绿体和液泡，有中心体　(2)核糖体　蛋白质　(3)线粒体　有氧呼吸　(4)⑥　液泡　⑦　叶绿体

14.(2018·洛阳高一上学期期中)下图是一个高等植物成熟细胞的结构模式图，请据图回答下列问题：

(1)图中具有双层膜的细胞器包括__________________。

(2)研究细胞内各种细胞器时，需要将它们分离出来，常用的方法是______________________。

(3)图中没有______________，这是判断该细胞为高等植物细胞的依据之一。若该细胞为根尖分生区的细胞，则图中多了____________(填图中标号)。

(4)该细胞中含DNA的细胞器为______(填图中标号)。图中13合成的水解酶可储存在该细胞的____________(填细胞器名称)中，参与分解衰老、损伤的细胞器。

答案　(1)叶绿体、线粒体　(2)差速离心法

(3)中心体　4和14　(4)4、11　溶酶体

解析　(1)图中4表示叶绿体、11表示线粒体，都是具有双层膜结构的细胞器。

(2)分离细胞器常用的方法是差速离心法。

(3)高等植物细胞没有中心体，而低等植物细胞有中心体；根尖分生区细胞没有4叶绿体和14大液泡。

(4)该细胞中含有DNA的细胞器有4叶绿体、11线粒体；水解酶由核糖体合成后，储存在溶酶体内，参与分解衰老、损伤的细胞器。

15.在低温条件下，将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，用离心法进行分离。第一次分离成沉淀P1(含细胞核和细胞壁碎片)和上清液S1；随后又将S1分离成沉淀P2(含叶绿体)和上清液S2；第三次离心将S2分离成沉淀P3(含线粒体)和上清液S3；最后一次将S3分离成沉淀P4(含核糖体)和上清液S4。现请回答下列问题(填入相应的字母符号，如S1～S4，P1～P4，见下图)：

(1)细胞的DNA主要存在于________________部分。

(2)若要继续分离得到与光合作用有关的酶，应选取__________________部分。

(3)若要研究合成蛋白质的细胞器，应选取______部分。

(4)含有与有氧呼吸有关的酶的是__________________。

答案　(1)P1　(2)P2　(3)P4　(4)S1、S2、P3

解析　DNA主要在细胞核中——P1；光合作用有关的酶位于叶绿体中——P2；蛋白质由核糖体合成——P4；与有氧呼吸有关的酶主要位于线粒体中——S1、S2、P3。