考点12 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆
1．实验原理
（1）叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。
（2）线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。
2．实验步骤
（1）观察叶绿体
（2）观察线粒体
考向 线粒体、叶绿体观察实验的原理与操作
1．下列有关“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的叙述中，正确的是
A．用健那绿给活细胞染色时会杀死活细胞
B．观察叶绿体时必须使细胞处于有水状态
C．高倍镜下可看到短棒状或哑铃形的叶绿体
D．观察叶绿体可观察菠菜叶的下表皮细胞
【参考答案】B
【试题解析】“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验中，健那绿是一种活细胞染色剂，可将活细胞内的线粒体染成蓝绿色，A错误；观察叶绿体时必须使细胞处于有水状态，以保证细胞活性，B正确；高倍镜下可看到短棒状或哑铃形的线粒体，而叶绿体呈球形或椭球形，C错误；菠菜叶的表皮细胞内没有叶绿体，观察叶绿体应观察菠菜叶的下表皮附带的叶肉细胞，D错误。
易错警示
走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区
（1）观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞，不能选择绿色组织细胞。
（2）观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。
（3）观察叶绿体时需保持叶片有水状态，防止失水。
（4）制作观察线粒体的临时装片时，是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理盐水。
（5）叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随光照方向的改变而旋转，一般叶绿体以正面朝向光源，以利于接受更多光照。
2．下列关于用显微镜观察叶绿体和线粒体的说法，正确的是
A．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现灰绿色，细胞质接近无色
B．若视野比较暗，可调节反光镜和减小光圈
C．在低倍镜下可观察到叶绿体均匀分布在细胞质中
D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
【答案】D
【解析】在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，A错误；若视野比较暗，可通过调节反光镜和增大光圈来增加进光量，B错误；在低倍镜下可观察到叶绿体不均匀分布在细胞质中，C错误；藓类叶片薄而小，叶片由单层细胞构成，内含叶绿体，因此可直接放在载玻片上观察叶绿体，D正确。
1．下列有关叶绿体和线粒体实验的叙述，错误的是
A．观察叶绿体时，应保证临时装片中叶片保持有水状态
B．叶肉细胞中含有线粒体，可以作为观察线粒体的材料
C．观察叶绿体形态时可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞
D．高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形
2．下列关于“观察叶绿体”活动的叙述，正确的是
A．实验前要将黑藻放在黑暗、温度适宜的环境下培养
B．要从新鲜枝上选取一片幼嫩的小叶制成临时装片
C．在低倍镜下可观察到叶绿体均匀分布在细胞质基质中
D．在高倍镜下可观察到叶绿体有内外双层膜结构
3．洋葱鳞片叶内表皮细胞和人口腔上皮细胞都能用于观察线粒体，下列叙述正确的是
A．都需要用蒸馏水制作装片，保持活细胞状态
B．都需要用盐酸处理，加速染色剂进入细胞
C．都需要用健那绿将线粒体染成蓝绿色
D．都需要用酒精漂洗洗去浮色，便于观察
4．下列有关观察叶绿体和线粒体实验的叙述，错误的是
A．在高倍显微镜下，叶绿体和线粒体的双层膜结构清晰可见
B．观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态
C．健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色
D．在高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形
5．下列有关实验中，操作步骤错误的是
A．观察DNA和RNA在细胞中的分布：取洋葱鳞片叶内表皮→水解→染色→观察
B．观察细胞中的叶绿体：取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮→制片→观察
C．观察细胞中的线粒体：取人口腔上皮细胞→染色→制片→观察
D．脂肪的鉴定：切取花生子叶薄片→染色→洗去浮色→制片→观察
6．下列有关显微镜的观察类活动的叙述，正确的是
A．黑藻叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
B．高倍显微镜下可观察到洋葱外表皮细胞中流动的叶绿体
C．检测生物组织中的油脂时，视野下的橙黄色油脂颗粒主要在细胞间
D．观察根尖分生区时，一个视野中绝大部分细胞被染成深色的棒状小体
7．以下四个观察实验，除了哪一项，其余的只有在细胞保持活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构
A．用黑藻观察细胞中的叶绿体
B．用龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
C．用洋葱细胞观察质壁分离和复原
D．用健那绿染色观察动物细胞的线粒体
8．下列关于实验材料选择合理的是
A．洋葱鳞片叶紫色外表皮取代口腔上皮细胞观察线粒体
B．甘蔗汁取代梨汁进行还原糖鉴定
C．叶肉细胞取代根尖分生区细胞观察有丝分裂
D．黑藻取代菠菜观察叶绿体
9．下列实验中都涉及的操作是
①用花生子叶检测生物组织中的脂肪
②用洋葱内表皮细胞观察DNA和RNA在细胞中的分布
③用黑藻叶细胞观察叶绿体
④用大蒜的不定根做低温诱导植物染色体数目的变化
A．需制成装片
B．需使用盐酸
C．需使用酒精
D．需染色处理
10．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用盐酸处理可改变________的通透性，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_____________________________________________。
11．（2019江苏卷·22）有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是
A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C．检测花生子叶中脂肪时，可用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
12．（2017·江苏卷）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
1．【答案】B
【解析】观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态，保持细胞的活性，A正确；叶肉细胞中含有线粒体和叶绿体，叶绿体有颜色会干扰实验现象，故不可以作为观察线粒体的材料，B错误；观察叶绿体形态时可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞，C正确；高倍镜下看到的叶绿体呈绿色扁平的椭球形或球形，D正确；故选B。
2．【答案】B
【解析】在“观察叶绿体”活动中，实验前要将黑藻放在光照充足、温度适宜的环境下培养，A错误；要从新鲜枝上选取一片幼嫩的小叶制成临时装片进行显微镜观察，B正确；在低倍镜下可观察到叶绿体不均匀分布在细胞质基质中，C错误；在高倍镜下看不到叶绿体有内外双层膜结构，D错误，故选B。
3．【答案】C
【解析】洋葱鳞片叶内表皮细胞可以用蒸馏水制作装片，但人口腔上皮细胞用蒸馏水处理，会出现吸水涨破的现象，因此人口腔上皮细胞需要用生理盐水处理，A错误。观察线粒体需要保持活细胞的状态，如加入盐酸，会使细胞死亡，B错误。健那绿能够将线粒体染成蓝绿色，因此观察线粒体，需要用到健那绿进行染色，C正确。观察线粒体，不需要用酒精洗去浮色，D错误。
4．【答案】A
【解析】在高倍显微镜下，不能看到叶绿体和线粒体的双层膜结构，A错误；观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态，保持细胞的生活状态，B正确；健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色，C正确；叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，D正确。故选A。
5．【答案】A
【解析】观察DNA和RNA在细胞中的分布的操作步骤是取洋葱鳞片叶内表皮→制片→水解→冲洗→染色→观察，故A项错误；观察细胞中的叶绿体的操作步骤是取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮→制片→观察，B项正确；观察细胞中的线粒体的操作步骤是取人口腔上皮细胞→染色→制片→观察，C项正确；鉴定脂肪的操作步骤是切取花生子叶薄片→染色→洗去浮色→制片→观察，D项正确。
6．【答案】A
【解析】黑藻叶片是单细胞生物，可以直接放在载玻片上观察，A正确。洋葱外表皮细胞中没有叶绿体，B错误。检测生物组织中的油脂时，视野下的橙黄色油脂颗粒主要分布在细胞中，C错误。观察根尖分生区，一个视野中只有少部分细胞被染成深色的棒状小体，大部分细胞都是在分裂间期，D错误。
7．【答案】B
【解析】观察叶绿体需要保持细胞活性，才能看到绿色的叶绿体，细胞死亡后，叶绿素分解，叶绿体结构不可见，A不符合题意；观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂时，需要制作临时装片，需要解离，而解离后细胞已经死亡，故观察有丝分裂实验不是在细胞活体状态下观察的，B符合题意；只有活细胞才能发生质壁分离及复原，因此用洋葱细胞观察质壁分离和复原时，需要保持细胞活性，C不符合题意；健那绿是一种活体染色剂，需要细胞保持活性才能将线粒体染成蓝绿色，故观察线粒体需要细胞保持活性，D不符合题意。
8．【答案】D
【解析】洋葱鳞片叶紫色外表皮呈紫色，会干扰染色后的线粒体颜色，不易观察到线粒体，A错误；甘蔗汁主要含有蔗糖，而蔗糖是非还原糖，不能取代梨汁进行还原糖鉴定，B错误；叶肉细胞是高度分化的细胞，不再进行有丝分裂，不能取代根尖分生区细胞观察有丝分裂，C错误；高等植物的绿色叶片均可以观察叶绿体，因此可用黑藻取代菠菜观察叶绿体，且黑藻叶片薄，细胞呈单层分布，直接压片即可在显微镜下观察，D正确。
9．【答案】A
【解析】检测生物组织中的脂肪、观察DNA和RNA在细胞中的分布、观察细胞中叶绿体、低温诱导植物染色体数目变化的实验，都需要制成临时装片，借助显微镜观察，A项正确；检测生物组织中的脂肪、观察细胞中叶绿体，不需要使用盐酸，B项错误；观察DNA和RNA在细胞中的分布、观察细胞中叶绿体，不需要使用酒精，C项错误；观察细胞中叶绿体不需染色处理，D项错误。
10．【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
【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5 min，④中盐酸的质量分数为15%，温度为室温，处理时间为3~5 min。（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。
11．【答案】BD
【解析】【分析】用高倍显微镜观察叶绿体的实验原理是：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。具有中央液泡的成熟的植物细胞，当原生质层两侧的溶液具有浓度差、且外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，导致细胞壁与原生质层逐渐分离，即发生质壁分离，此时原生质层与细胞壁的间隙充满了外界溶液。检测生物组织中脂肪的实验原理是：脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验原理之一是：染色体容易被龙胆紫等碱性染料染成深色。活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性；细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失。【详解】甲基绿使DNA呈现绿色，而叶绿体本身呈绿色，其形态为扁平的椭球形或球形，因此用高倍显微镜观察叶绿体不需要染色，A错误；白色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液无色，以此为实验材料观察细胞的质壁分离时，在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色，会使观察到的质壁分离现象更明显，B正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色，龙胆紫等碱性染料可将染色体染成深色，因此检测花生子叶中脂肪时，不能用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色，C错误；活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性，其细胞膜可以阻止活细胞不需要的台盼蓝染色剂进入，因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色，而当细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失，台盼蓝染色剂才能进入细胞，因此凡被染成蓝色的均为死细胞，D正确。
12．【答案】C
【解析】转换物镜时，应转动转换器，不能转动物镜，A错误；洋葱鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞，有大液泡，可发生质壁分离，B错误；花生子叶细胞含有脂肪，苏丹Ⅲ可将其染成橘黄色，通过显微镜可观察到橘黄色颗粒，C正确；新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体，显微镜下可观察其叶绿体形态，由于细胞是立体的，细胞中叶绿体数较多，会有重叠和掩盖，计数很困难，D错误。
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