周炳渠
二、找準(zhǔn)考點
細(xì)胞器是歷年高考的重要考點,相關(guān)高考題主要是選擇題,命題思路主要有以下五種情況:①考查某一細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能;②簡單考查多個細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能;③結(jié)合不同細(xì)胞的比較進(jìn)行考查,如植物細(xì)胞與動物細(xì)胞、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞、葉肉細(xì)胞與根細(xì)胞;④結(jié)合有典型特征的細(xì)胞進(jìn)行考查,如分泌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞;⑤以某個主題考查多個細(xì)胞器的聯(lián)系,如ATP的生成、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運、免疫與細(xì)胞器的關(guān)系。
三、突破難點
細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能的高考復(fù)習(xí),首先是鞏固基礎(chǔ)知識,構(gòu)建各細(xì)胞器間的聯(lián)系,但要提升對細(xì)胞器的認(rèn)識層次,還需突破下列三方面的難點:
1.強(qiáng)化與其他章節(jié)內(nèi)容間的學(xué)科內(nèi)綜合
例1 肌肉細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+濃度大大低于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。肌肉細(xì)胞的動作電位可引起肌肉細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+通道打開,導(dǎo)致Ca2+的內(nèi)流,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度迅速升高,從而引起肌肉收縮。同時,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的鈣泵(一種載體蛋白),可將Ca2+從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。下列敘述錯誤的是 ( )
A.肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的主要化成分是磷脂和蛋白質(zhì)
B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中Ca2+經(jīng)Ca2+通道轉(zhuǎn)運至胞質(zhì),需要ATP供能
C.胞質(zhì)中Ca2+經(jīng)鈣泵轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,需要鈣泵發(fā)生形變
D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵對維持肌肉細(xì)胞的可興奮性有重要作用
【答案】B
【解析】內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),故選項A說法正確。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的Ca2+經(jīng)Ca2+通道轉(zhuǎn)運至胞質(zhì),轉(zhuǎn)運方向是從高濃度到低濃度,屬被動轉(zhuǎn)運,不需要ATP供能,故選項B說法錯誤。胞質(zhì)中Ca2+經(jīng)鈣泵轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,轉(zhuǎn)運方向是從低濃度到高濃度,屬主動運輸,需要ATP供能,轉(zhuǎn)運過程中,載體蛋白(鈣泵)發(fā)生可逆性的形變,故選項C說法正確。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵,可將肌肉收縮時轉(zhuǎn)運至胞質(zhì)中的Ca2+重新運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,維持胞質(zhì)中的Ca2+濃度小于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,以備下一次肌肉細(xì)胞的收縮,故選項D說法正確。
【拓展】本題以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為素材,主要考查內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和跨膜運輸方式,體現(xiàn)了加強(qiáng)學(xué)科內(nèi)綜合的命題理念,還考查了綜合運用能力。這方面的命題素材,舉例如下表:
2.拓展與實驗、科研的聯(lián)系
例2 下列關(guān)于細(xì)胞器研究的敘述中,正確的是 ( )
A.觀察菠菜葉綠體的實驗中,需要用健那綠染液進(jìn)行染色
B.觀察線粒體實驗中,口腔上皮細(xì)胞因缺乏線粒體不宜作為實驗材料
C.利用洋蔥鱗莖紫色表皮細(xì)胞研究水分吸收條件的實驗中,主要觀察水分的流向
D.利用放射性同位素示蹤實驗,可研究分泌蛋白的合成、加工和運輸場所
【答案】D
【解析】觀察菠菜葉綠體的實驗中,不需要染色,在觀察線粒體時,可用健那綠染液進(jìn)行染色,故選項A說法錯誤。因取材方便,口腔上皮是觀察線粒體的常用實驗材料,故選項B說法錯誤。利用洋蔥鱗莖紫色表皮細(xì)胞研究水分吸收條件的實驗,實際上就是質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗,實驗中主要觀察對象是液泡的大小和顏色,故選項C說法錯誤。利用3H標(biāo)記的亮氨酸研究分泌蛋白的合成和分泌,是細(xì)胞生物學(xué)研究史上的經(jīng)典實驗,故選項D說法正確。
【拓展】本題將教材中的學(xué)生實驗與細(xì)胞生物學(xué)研究史上的經(jīng)典實驗綜合在一起,體現(xiàn)了強(qiáng)調(diào)實驗、強(qiáng)調(diào)探究的命題思路。與細(xì)胞器相關(guān)的活動有葉綠體和線粒體的觀察實驗、質(zhì)壁分離和復(fù)原觀察實驗、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)的模型制作。高考命題還可結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)的一些研究方法進(jìn)行,如差速離心法分離細(xì)胞器。
3.強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系”的生物學(xué)基本觀念
例3 下列有關(guān)細(xì)胞器的敘述中,錯誤的是 ( )
A.核糖體中的蛋白質(zhì)和RNA具有不同的功能
B.心肌細(xì)胞中的線粒體數(shù)量大于平滑肌細(xì)胞
C.遮陰處的植物葉綠素含量低于較強(qiáng)光照處
D.溶酶體中缺乏某種酶可導(dǎo)致細(xì)胞代謝障礙
【答案】C
【解析】本題在考查線粒體功能的同時,還考查運用“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點解釋生物學(xué)現(xiàn)象的能力。細(xì)胞器中不同的物質(zhì)組成,具有不同的功能,故選項A說法正確。細(xì)胞中線粒體的數(shù)量與細(xì)胞的能量需求呈正相關(guān),心肌細(xì)胞需不停地收縮和舒張,能量需求大于平滑肌,故選項B說法正確。遮陰處的植物葉綠素含量高,有利于吸收足夠的光子用于光合作用,故選項C說法錯誤。溶酶體中含有多種酸性水解酶,某些物質(zhì)的水解反應(yīng)在溶酶體中進(jìn)行,若缺乏某種酶,相應(yīng)的底物無法水解可導(dǎo)致代謝障礙,故選項D說法正確。
【拓展】高考試題強(qiáng)調(diào)能力立意,運用生物學(xué)基本觀念解釋和解決某些生物學(xué)問題是基本的生物學(xué)素養(yǎng)。以細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能為素材,可以考查以下生物學(xué)觀念:結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一、生物與環(huán)境的統(tǒng)一(適應(yīng)性和多樣性)、生物進(jìn)化等。命題時,可以高中教材為基礎(chǔ),適當(dāng)采用大學(xué)教材的材料,以全新的知識背景考查考生的生物學(xué)基本素養(yǎng)。