【步步高】2022届高考生物一轮考能专项突破2模式图解题技能

重点题型研析2——模式图解题技能典例剖析　图甲、丙是两种细胞的亚显微结构模式图，图乙表示图甲中⑨结构的示意图，请据图分析回答：(1)图甲中⑧的功能是________________________________________；染色体的运动所需能量是由[　]________提供的，星射线的形成与[　]________有关。(2)图甲所示的分泌物，其产生、运输、加工、分泌到细胞外依次经过的结构是____________________(填序号)。(3)细胞识别与图乙中________(填序号)有关。(4)图乙对细胞的生命活动至关重要的功能特性是______________________。(5)如果将图丙细胞放入0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞将会出现________________现象。(6)有光的条件下，14C标记的CO2进入图丙细胞后，首先在[　]________中发生反应。(7)如果图丙细胞是低等植物细胞，则图中还应该有的细胞器是________。(8)若测定图丙细胞的细胞呼吸强度，需在________条件下进行。(9)用含有放射性标记的氨基酸的培养液来培养离体的图甲细胞，请在图1中绘出放射性氨基酸量在核糖体(a)、内质网(b)和高尔基体(c)中随时间的变化情况，根据图2“胃蛋白酶分泌前几种生物膜面积的示意图”，在图2中绘出胃蛋白酶分泌后几种生物膜面积的示意图。-10-\n　解析　图甲细胞无细胞壁，为动物细胞；⑨为细胞膜，图乙为其亚显微结构；图丙细胞有细胞壁、叶绿体、液泡，无中心体，则图丙细胞为高等植物细胞。图甲中⑧为细胞核，其功能是细胞代谢和遗传的控制中心，线粒体可为染色体的运动提供能量，中心体与星射线的形成有关。图乙的选择透过性是其重要的功能特征。图丙细胞放入0.3g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离现象。有光条件下，CO2进入叶绿体中，参与光反应。若测定细胞呼吸强度，必须排除光合作用的干扰，所以要在遮光条件下进行。在分泌蛋白的合成分泌过程中，首先在核糖体上合成，然后在内质网中加工，再到高尔基体中加工，最后分泌到细胞外，所以放射性先出现在核糖体上，后出现在内质网和高尔基体中。在内质网和高尔基体与细胞膜间通过囊泡转移，所以内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增大。答案　(1)遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心　①　线粒体　⑩　中心体　(2)③②⑦⑨　(3)a　(4)选择透过性　(5)质壁分离　(6)4　叶绿体　(7)中心体　(8)遮光(9)如图技法点拨　1．模式图的来源与变形绝大多数题目中模式图是教材中原图的变形，遵循万变不离其宗的真理，把教材中原图相关知识掌握扎实到位是做好该类题目的关键。例题中的图解可追溯到教材中的原图如下：-10-\n2．解题方法此类题目的一般解题方法可归纳如下：首先要知道题中的图像源于教材中的何种模式图，学会剖析方法，从局部到整体或从整体到局部，识别各部分名称，抓住突破口。然后根据题干和设问的要求，理清知识点，如该图涉及哪几个知识点？两个或两个以上知识点的图解需要思考这些知识点之间的区别与联系。最后在作答时一定要根据图中的序号或结构，应用教材中的相关生物名词作答。3．答题规范(1)按要求作答——用序号还是文字还是两者都填写，序号是(1)(2)(3)还是①②③。(2)回答问题要完整——例：产生水的细胞器、碱基互补配对的结构都不止1个。(3)不要写错别字——叶(液)泡等。跟踪训练　图甲、乙是细胞的亚显微结构模式图，图丙中a、b分别为乙细胞浸入到蒸馏水、0.3g/mL蔗糖溶液后，原生质体的体积随时间变化的曲线。请据图回答相关问题：　(1)图甲细胞在结构方面区别于图乙细胞的主要特征是______________________。(2)若图甲是人的口腔上皮细胞，在用高倍镜观察其中⑧的形态与分布时，需用健那绿将其染成____________从而便于观察。(3)如果将图乙细胞放入0.3g-10-\n/mL的蔗糖溶液中，将会出现细胞壁与[　]________分离的现象。能发生分离的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)蓝藻细胞的细胞器只有________________。(5)图甲结构[①]________在细胞生命活动中起重要作用，其完成信息交流的功能依赖于其上的________，其控制物质进出的功能体现了其具有________________性，除上述之外，其还具有______________________________的功能；另外胞吞和胞吐过程的实现体现了其结构具有________性。(6)若将乙细胞放入0.5g/mLKNO3溶液中，原生质体的体积会随时间的变化而变化，请在图丙中画出该变化曲线(该曲线用c表示)。答案　(1)图甲细胞中无细胞壁、叶绿体和液泡，而有中心体(2)蓝绿色　(3)⑫　原生质层　内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；外因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度(4)核糖体　(5)细胞膜　糖蛋白　选择透过　将细胞与外界环境分隔开　流动性　(6)如图解析　甲、乙细胞在结构上的主要区别是：甲细胞中无细胞壁、叶绿体和液泡，而有中心体。若观察⑧线粒体，用健那绿染液可将其染成蓝绿色。将乙细胞放入0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞会失水；又因为原生质层和细胞壁的伸缩性有差异，从而导致细胞壁与原生质层发生分离。蓝藻细胞为原核细胞，其只有一种细胞器——核糖体。图甲结构①为细胞膜，信息交流依赖于其上的糖蛋白(糖被)，其功能特性为选择透过性，还具有的功能是将细胞与外界环境分隔开。胞吞和胞吐过程的实现，说明细胞膜具有流动性。将乙细胞放入0.5g/mLKNO3溶液中，会发生质壁分离与复原现象，但注意其要比0.3g/mL的蔗糖溶液的浓度大，所以分离较快，程度要大。-10-\n实验技能突破2——观察类实验技能归纳　显微观察类实验的分类、装片制作与材料状态项目实验装片制作材料状态染色观察观察生物材料中的脂肪需用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液染色死细胞观察DNA和RNA在细胞中的分布需用吡罗红甲基绿染色剂染色观察根尖分生组织细胞的有丝分裂；观察细胞的减数分裂需用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色观察细胞中的线粒体需用健那绿染液染色活细胞直接观察观察细胞中的叶绿体直接制片观察植物细胞的质壁分离和复原直接制片典例剖析　(2022·福建卷，26Ⅱ)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：实验观察对象染色剂实验结果①花生子叶细胞的脂肪颗粒苏丹Ⅲ脂肪颗粒被染成橘黄色②人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布吡罗红甲基绿细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积③人口腔上皮细胞中的线粒体健那绿线粒体呈现蓝绿色④洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂龙胆紫间期细胞不着色，分裂期细胞染色体着色(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用盐酸可改变________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_______________________________。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-10-\n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5min，④中盐酸的质量分数为15%，温度为室温，处理时间为3～5min。(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。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易错点拨　显微观察类实验应注意的问题(1)注意取材：根据观察对象选用合适的材料，如观察植物细胞的有丝分裂，应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原，应选取成熟的植物细胞等。(2)注意材料处理：根据不同材料、不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。(3)注意制片方法在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。临时装片制作有压片法、装片法和切片法。①压片法：用于比较疏松的材料，如根尖、花药等用较小的力即可把材料压成一薄层。压片法的一般过程是：取材、固定、解离、漂洗、染色、压片、观察。②装片法：把某些微小生物，如草履虫、衣藻等，或某些大型生物的一部分，如人口腔上皮细胞，植物叶片的表皮细胞从整体上取下，不作任何处理直接制成装片。其过程是：将材料在载玻片上的水滴中展平；放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止产生气泡；染色或改变溶液浓度时，从一侧滴染色液或溶液，在另一侧用吸水纸吸引。③切片法：用刀片将待观察的材料切成极薄的片，用于显微镜观察。即时巩固　(2022·安徽卷，1)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是(　　)A．经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核B．经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质C．经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D．经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质答案　C-10-\n解析　吡罗红和甲基绿对RNA和DNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。而DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，用吡罗红甲基绿染色后，细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色，故A、B两项都不正确。健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可使活细胞中颗粒状的线粒体呈现蓝绿色，故C项正确。苏丹Ⅲ可使脂肪呈现橘黄色，在显微镜下可观察到细胞中橘黄色的脂肪滴，故D项错误。热点专项聚焦2——利用图解法计算物质穿膜层数物质穿膜运输问题是学生解题难点之一，其原因有两个方面：首先，学生对题目涉及的生物体局部结构不清楚，无从着手分析；其次，对物质是否跨膜还是非跨膜(即膜融合)进出细胞，不能作出正确判断。1．结构区分(1)单层膜与单层磷脂分子：单层膜是一层单位膜，包含两层磷脂分子，而不是单层磷脂分子。(2)一层膜与一层细胞：物质穿过一层膜，是指物质通过跨膜运输(自由扩散、协助扩散和主动运输)的方式通过一层膜结构。物质穿过一层细胞，指的是物质先进入细胞、再排出细胞的过程，通过膜的层数为两层。(3)跨膜运输和膜泡运输：前者主要是小分子物质和离子通过自由扩散、协助扩散和主动运输的方式通过生物膜的过程，通过膜结构时，以实际通过膜的层数计算；后者主要指大分子物质(神经递质为小分子物质，也通过胞吐的方式排出)通过胞吞、胞吐的方式通过生物膜的过程，物质通过膜的层数为0。(4)叶绿体内的O2到达叶绿体外需通过2层膜(若强调从产生部位到叶绿体外，则为3层膜，因为O2在类囊体内产生)；线粒体产生的CO2到达线粒体外需通过2层膜。2．典例示法典例1　外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是(　　)A．5层B．10层C．11层D．12层图解示法　组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程(如图1所示)是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸3个环节。经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；O2在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及O2最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用下图2表示，内呼吸可用下图3表示。-10-\n　从图2可知，在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中，O2要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)、毛细血管壁(一层上皮细胞)及红细胞膜，共计5层生物膜，才能与血红蛋白结合；从图3可知，经过组织里的气体交换，O2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(一层上皮细胞)和一层骨骼肌细胞膜(合计4层生物膜)，再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共合计6层膜。由此可知，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。答案　C典例2　蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，共穿过磷脂分子层数是(　　)A．4B．8C．7D．14图解示法　食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小肠中被吸收，其吸收过程如图所示：肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞(2层膜)＋绒毛内毛细血管壁(2层膜)＋组织处毛细血管壁(2层膜)＋组织细胞膜(1层膜)＝7层膜；而1层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过14层磷脂分子层。答案　D典例3　用同位素标记血液的葡萄糖分子，若该分子流经肾脏后又经过肾静脉流出，该分子穿过几层细胞膜(　　)A．4层B．8层C．0层或8层D．16层-10-\n图解示法　血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中，经过了肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用(如图所示)。整个过程中葡萄糖分子依次穿过了肾小球毛细血管、肾小囊壁、肾小管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液，最后经静脉流出。而这些“壁”都很薄，只由一层上皮细胞构成，而每穿过一层细胞即经过2层细胞膜，故共穿过8层膜。但并非每个葡萄糖分子都会从肾小球滤过，若没有滤过的葡萄糖分子，则从入球小动脉流入而又直接从出球小动脉流出，再流经肾小管周围的毛细血管，最后经肾静脉流出，这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流动，没有穿过任何膜结构。答案　C典例4　血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层细胞膜(　　)A．5层B．3层C．6层D．4层图解示法　血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境(如图所示)，葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜，再进入组织细胞共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段，被分解成两分子丙酮酸，再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖分子不直接进入线粒体，所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。本题易误选A，因线粒体为双层膜结构，而实际上完整的葡萄糖分子只进入到细胞质基质，初步分解后才进入线粒体，但进入线粒体的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，题目所问的是几层细胞膜，线粒体的内、外膜不是细胞膜。答案　B典例5　内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白通过的生物膜层数是(　　)A．4层B．3层C．2层D．0层-10-\n图解示法　如图所示，分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成，经过内质网的加工，由内质网腔膨大、出芽形成囊泡，把蛋白输送到高尔基体腔内，做进一步加工后，再由高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质裹在囊泡内，运输到细胞膜，最后囊泡与细胞膜融合，经细胞膜的胞吐作用把蛋白质释放到细胞外。整个过程中分泌蛋白都是以囊泡的形式移动，而并非穿过生物膜进行运输，故这一过程中穿过的生物膜层数是0层。答案　D典例6　1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，至少穿过的生物膜层数及磷脂分子层数分别是(　　)A．5层和10层B．6层和12层C．7层和7层D．8层和16层图解示法　1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入相邻细胞的叶绿体基质内(如图)，因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器，故共穿过的生物膜是6层，而每一层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过12层磷脂分子层。答案　B-10-