2027届四川省高三一轮复习生物课件：5.1.2细胞器之间的分工合作（第2课时）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞器之间的分工合作”专题，依据高考评价体系梳理了细胞器结构与功能、细胞骨架、叶绿体观察实验、基因工程及蛋白质计算等核心考点，通过分析考点权重明确细胞器功能与实验题占比，归纳实验材料选择、结果分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题训练+考点突破+素养提升”策略，如结合“大蓝28”溶酶体功能分析题，运用结构与功能观（生命观念）和逻辑推理（科学思维）剖析酸性环境维持机制，通过基因敲除电泳结果判断、蛋白质计算等实例指导应试技巧。助力学生掌握高频考点，教师可据此实施精准复习教学。

第5讲 人教版 高中生物一轮复习 1 18.从微生物发酵液中提取乙偶姻，其代谢途径如图1。为了得到高产乙偶姻的菌株，科学家构建了budC基因敲除的枯草芽孢杆菌，构建流程如图2。 1）F1、F2、R1、R2表示引物，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Kanr为卡那霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因。2）同源重组是指两个DNA分子的相同区域之间发生的交换和重组。 利用同源重组敲除某基因 同源染色体非姐妹染色单体互换(单个片段互换) 利用同源重组敲除某基因 单交换 双交换 (1)扩增budC基因下游片段时引物中需分别添加XbaⅠ和SphⅠ的酶切位点。 双交换 (3)为检测枯草芽孢杆菌budC基因敲除是否成功，研究人员提取5个菌株的基因组，然后用引物F1和R2进行扩增并电泳，结果如图3。根据电泳结果能判断budC基因敲除成功，原因是引物F1和R2扩增出的DNA片段为budC基因或重组质粒中的重组片段，根据图3的电泳结果可知扩增出的DNA片段长度为1500bp，而budC基因的长度为4563bp，说明目的菌株的基因组中没有budC基因。 若电泳条带的长度为4563+1500 是什么情况？ 双交换 单交换 (2)为筛选出目的菌株（即含有完整重组质粒的枯草芽孢杆菌），请完善以下内容： 步骤： 1.将经图中③处理的枯草芽孢杆菌接种到含氨苄青霉素的培养基上培养，一段时间后，培养基上出现单菌落。 2.将步骤1得到的单菌落影印接种到分别含有卡那霉素和四环素的培养基上培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生长。 结果：若两种（或分别含有卡那霉素和四环素的）培养基上都没有菌落生长，说明该单菌落的菌株即为目的菌株。 若是放在同时含有卡那霉素和四环素的培养基上培育，只插入一段上游或下游某一段基因的菌也会死，无法判断是否插入了两段基因 12.我国科研团队发现，溶酶体通过其膜上的V-ATP酶、H+外流通道蛋白(TMEM175)、H+转运蛋白(SLC7A11)维持其内部酸性环境、外部的酸性层；约21纳米酸性层的H+浓度高出细胞质基质2～5倍，直接调控着溶酶体在细胞内的位置。敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后，溶酶体腔pH仍会逐渐升高，酸性纳米层几乎消失，而过表达TMEM175则酸性层厚度增加，说明溶酶体膜存在H+“慢泄漏”,错误的是C  A．V-ATP酶具有转运H+和催化ATP水解的功能 B．H+“慢泄漏”可能与SLC7A11有关，胱氨酸与谷氨酸的区别只在于R基不同 C．酸性纳米层的维持主要是H+“慢泄漏”造成的 D．敲除TMEM175、抑制V-ATP酶的活性采用了自变量控制中的减法原理 与H+“慢泄漏”有关 A、V-ATP酶催化ATP水解，并利用释放的能量主动转运H，A正确; B、敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后，溶酶体腔pH仍会逐渐升高，说明存在其他机制，导致H+“慢泄漏”，推测可能与SLC7A11有关，不同氨基酸结构差异在于其R基，B正确; C、敲除TMEM175并抑制V-ATP酶活性后，酸性纳米层几乎消失，而过表达TMEM175则酸性层厚度增加，说明酸性纳米层的维持与TMEM175的功能有关，C错误; D、敲除TMEM175基因使其不表达，抑制V-ATP酶活性使其不能正常发挥作用，这都是在实验中去除了相应的因素，该项研究采用了自变量控制中的减法原理，D正确。 大蓝28 (1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是高尔基体，与水解酶合成和加工有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(至少答3种)。 (2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失。 (3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第二、三阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质。 (4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有双层膜。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用。 大蓝28 (5)新屠宰的家畜家禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。 可能与肌细胞内溶酶体的作用有关。细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，分解细胞中的蛋白质等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。 大蓝28 若每个氨基酸的平均相对分子质量为a，则RNaseA的相对分子质量约为___________。 20 . 牛胰核糖核酸酶A(RNaseA)由124个氨基酸残基构成，是一种能催化核糖核酸水解的蛋白质分子，其氨基酸序列如图所示，其中有4个二硫键。回答下列问题： 124a-123×18-2×4 阅读50页 1.细胞骨架的组成成分和功能是什么？ 2.选择藓类叶、菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮观察叶绿体，选择新鲜的黑藻观察胞质环流，这些实验材料分别有什么优势？ 3.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系? 状态 细胞质中呈溶胶状态的部分。 成分 水(70%)、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、RNA、蛋白质（酶、细胞骨架） 功能 细胞代谢的主要 场所 ①细胞与环境、细胞质与细胞核、细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都要通过细胞质基质来完成 ②很多重要的中间代谢反应发生在细胞质基质中 ③蛋白质的修饰（磷酸化、甲基化等） 一、细胞质基质 二、细胞骨架 由微管、微丝以及中间纤维三种结构组成（蛋白质） 功能 形态结构 维持细胞形态 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 17 活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，悬浮于细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，观察细胞质的流动可以 进行观察。 呈绿色、扁平的椭球或球形　 1.实验原理 叶绿体　 细胞质的流动　 高倍镜下 高倍镜下 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 以叶绿体作为参照物 光学显微镜下：不能看到叶绿体的内外双层膜结构，只能看到外部形态 18 2.实验材料 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，叶绿体较大，无需加工即可制片观察 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，叶绿体多，易观察流动 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 叶肉细胞紧密排列，难以直接观察单个细胞中的叶绿体动态。表皮细胞本身不含叶绿体，但下表皮靠近叶肉层，可通过撕取表皮时附带少量叶肉细胞（称为保卫细胞周围叶肉薄壁细胞或副卫细胞），这些细胞含有叶绿体且数量适中。 撕取的下表皮薄片中，叶肉细胞以单层或少数几层形式存在，便于显微观察。 上表皮位于叶片表面，直接接触光照和外界环境，主要功能是保护叶肉细胞（如防止水分过度蒸发、抵御紫外线、机械损伤和病原体入侵）。若上表皮分布叶肉细胞，气孔需同时兼顾光合作用（供CO₂进入）和蒸腾作用（防水分过度散失），难以实现功能平衡。 19 观察细胞质流动时，应该事先放在光照、室温下培养，或观察时提高盛放实验材料的水温，加速细胞质的流动，便于观察。 滴 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 取 放 盖 看 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 用镊子取一片小叶（带叶肉） 实验材料 临时装片应一直保持有水状态， 防止失水皱缩，以免影响细胞活性 先低后高 3.实验步骤 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 如果脱水就会死亡，影响观察效果 细胞器之间的分工 DIVISION OF LABOR BETWEEN ORGANELLE 细胞质是细胞代谢的主要场所，提供代谢所需的原料、酶、细胞器等物质与结构；细胞质流动促进了细胞的物质交换、能量交换和信息传递，保证了各种代谢活动的高效有序地进行。 1.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 2.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系? 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。 在强光下,以其侧面朝向光源,避免被强光灼伤; 在弱光下,其正面向光源,以接受充足的光照。 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 4.实验讨论 (7)被称为“软黄金”的黑枸杞，其果实呈深黑色，是由液泡中的色素导致的(√) (8)液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素(×) (9)细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的生命活动密切相关(×) (10)细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关(√) (11)常用藓类叶作为观察叶绿体的材料，是因为叶片薄、叶绿体多(×) (12)在高倍镜下可以观察到叶绿体基质中由类囊体堆叠形成的基粒(×) (13)黑藻叶绿体的分布不随光照强度和方向的改变而改变(×) 练习.大蓝30 提示　液泡中含有花青素，叶绿体中含有叶绿素。 提示　细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。 提示　观察叶绿体时，常用藓类叶片的原因：藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，细胞中叶绿体数量较少、但体积较大，可以直接用来制作临时装片。 提示　观察叶绿体基质中由类囊体堆叠形成的基粒需要借助电子显微镜。 提示　叶绿体在光照强时，以较小的面朝向光源，避免被灼伤，光线弱时以较大的面朝向光源，便于吸收较多的光，有利于光合作用，故黑藻叶绿体的分布随光照强度和方向的改变而改变。 Lavf57.73.100 $