内容正文:
第1课时 走近细胞
目标导航
1.认同细胞是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统。(生命观念)
2.比较原核细胞与真核细胞的异同,归纳细胞的统一性与多样性。(科学思维)
3.选择合适的实验材料,制作临时装片,观察几种细胞。(科学探究)
考点一 细胞是生命活动的基本单位
[对应学生用书P1]
1.细胞学说及其建立过程
(1)主要内容和意义
提醒:细胞学说中3个“未涉及”
①未涉及原核细胞。
②未涉及病毒。
③未涉及生物或细胞间的“差异性”。
(2)建立过程
(3)科学方法——归纳法
①定义:是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
②分类:按照被归纳的对象是否是全部对象,可以划分为完全归纳法和不完全归纳法。
提醒:细胞学说的建立应用了不完全归纳法。
2.细胞是基本的生命系统
(1)生命活动离不开细胞
(2)生命系统的结构层次
①最基本和最大的生命系统分别是细胞和生物圈。
②地球上最早的生命形式是单细胞生物。
③生物繁殖和进化的基本单位是种群;生态系统是由群落及其所处的无机环境构成的。
④病毒不能进行独立的代谢,不属于生命系统的结构层次。
1.易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)细胞学说认为一切生物体均由细胞组成。( × )
(2)细胞学说从不同方面揭示了生物界的多样性和统一性。( × )
(3)完全归纳法得出的结论是可信的,不完全归纳法得出的结论是不可信的。( × )
(4)“离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气”能证明“细胞是生命活动的基本单位”。 ( × )
(5)原子、分子都是一个系统,但不能独立完成生命活动,不是生命系统。( √ )
(6)一株冷箭竹无系统层次,人体皮肤和迎春花的叶属于器官层次。( √ )
2.思维延伸——长句表达专练
(1)(必修1 P8“拓展应用2”改编)病毒没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质组成,但是病毒的生活离不开细胞,原因是病毒没有细胞结构,不能独立地进行代谢活动,必须寄生在活细胞中生活。
(2)(必修1 P12“生物科技进展”改编)我国科学家将酿酒酵母的16条染色体重新设计并人工合成为1条染色体,将其移植到去核的酿酒酵母细胞后,该细胞表现出相应的生命特征。请从生命的系统观角度分析说明,这是不是实现了人工合成生命?为什么?
提示:不是。细胞是最基本的生命系统,该项研究只是人工合成了酿酒酵母的染色体,还没有实现对细胞的设计与合成,所以不是实现了人工合成生命。
1.细胞学说的建立是一个经科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程,细胞学说是现代生物学的基础理论之一,具有极为重要的地位。下列叙述错误的是( )
A.细胞学说使人们对生命的认识进入细胞水平
B.施莱登和施旺运用不完全归纳法提出了“所有动植物都由细胞构成”的观点
C.细胞学说揭示了生物界的统一性和多样性,对生物学的发展意义重大
D.耐格里用显微镜发现了新细胞的产生原来是细胞分裂的结果
C 解析:细胞学说揭示了生物界的统一性,认为一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,并没有涉及细胞的多样性,C错误。
2.(2024·河南高考适应性测试)甲型流感病毒和肺炎支原体都是引发急性呼吸道传染病的常见病原体。甲型流感病毒是单链RNA病毒,肺炎支原体是原核生物。下列叙述错误的是( )
A.甲型流感病毒和肺炎支原体的正常生命活动都离不开细胞
B.甲型流感病毒和肺炎支原体遗传物质都集中在拟核区域
C.甲型流感病毒易发生变异可能导致原疫苗的保护效果减弱
D.肺炎支原体细胞膜上的蛋白质在侵染过程中发挥重要作用
B 解析:甲型流感病毒需要寄生在宿主细胞中,利用宿主细胞中的物质生活和繁殖,肺炎支原体是原核细胞,正常生命活动也离不开细胞,A正确;肺炎支原体是原核生物,遗传物质集中在拟核区域,甲型流感病毒没有拟核区域,B错误;甲型流感病毒易发生变异导致抗原成分发生一定的改变,导致原疫苗的保护效果减弱,C正确;肺炎支原体在侵染过程中需要特异性识别的蛋白质分子,因此细胞膜上的蛋白质在侵染过程中发挥重要作用,D正确。
归纳概括与病毒有关的知识
3.下列关于“孤村芳草远,斜日杏花飞”的叙述,正确的是( )
A.所有的“芳草”构成了种群
B.诗句体现了生命系统最基本的结构层次
C.叙述的场景中最大的生命系统结构层次是生态系统
D.“孤村”“芳草”“斜日”“杏花”都属于生命系统的结构层次
C 解析:种群是某一区域同种生物的所有个体的集合,“芳草”可能不止一种生物,A错误;生命系统最基本的结构层次是细胞,而诗句未体现细胞层次,B错误;“孤村”属于生态系统层次,“芳草”属于生命系统,“斜日”不属于生命系统,“杏花”属于器官层次,叙述的场景中最大的生命系统结构层次是生态系统,C正确、D错误。
考点二 细胞的多样性和统一性
[对应学生用书P3]
1.真核细胞与原核细胞
(1)图1属于原核细胞,图2属于真核细胞。(填“原核细胞”或“真核细胞”)
(2)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是图1代表的细胞没有以核膜为界限的细胞核;两类细胞共有的细胞器是核糖体。
(3)写出图1大肠杆菌细胞中下列结构的名称:
①拟核;③细胞壁;⑤核糖体。
(4)图1蓝细菌细胞中无图2细胞中的⑥叶绿体,但也能进行光合作用的原因是其细胞中含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需的酶。
2.细胞的多样性和统一性
(1)细胞的多样性的体现及原因
(2)细胞的统一性的“五个”表现
1.易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)原核生物主要分为细菌和蓝细菌两大类。( × )
(2)原核生物中既有自养生物又有异养生物。( √ )
(3)乳酸菌、衣藻、蘑菇和蓝细菌都具有RNA、染色体和核膜。( × )
(4)蓝细菌的能量来源于其线粒体的有氧呼吸过程。( × )
(5)念珠蓝细菌、发菜、黑藻和绿藻都是原核生物。( × )
(6)发菜、颤蓝细菌和绿藻的变异来源都只有基因突变。( × )
2.思维延伸——长句表达专练
(1)(必修1 P11“边栏思考”拓展)从命名分析,原核生物和真核生物在进化上的联系是真核生物由原核生物进化而来。推测原核细胞和病毒出现的先后顺序及其依据:先出现原核细胞,后出现病毒,因为病毒必须寄生在活细胞中才能存活。
(2)(必修1 P12“拓展应用2”改编)支原体可能是最小、最简单的单细胞生物(如下图所示)。
①支原体是原核生物(填“真核生物”或“原核生物”),判断的依据是支原体没有以核膜为界限的细胞核。
②将支原体细胞置于清水中,其会(填“会”或“不会”)吸水涨破,原因是细胞壁具有支持和保护的作用,支原体没有细胞壁。
③支原体在人工合成生命的探索中的价值是科学家首先以简单的单细胞生物为研究对象展开探索,而支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。
1.(2024·湖北黄冈中学模拟)细胞是构成生物体结构和功能的基本单位。下列关于原核细胞和真核细胞的叙述,正确的是( )
A.原核细胞和真核细胞都以DNA为主要的遗传物质
B.原核细胞和真核细胞都有完整的生物膜系统
C.原核细胞和真核细胞的核糖体的形成都与核仁有关
D.原核细胞和真核细胞都有一部分细胞能进行有氧呼吸
D 解析:原核细胞和真核细胞都有细胞结构,其遗传物质都是DNA,A错误;生物膜系统是指细胞膜、细胞器膜和核膜等的总称,只有真核细胞有生物膜系统,原核细胞没有生物膜系统,B错误;原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,没有核仁,原核细胞的核糖体的形成与核仁无关,C错误;原核细胞没有线粒体,但有些原核细胞的细胞质基质中含有与有氧呼吸有关的酶,可以进行有氧呼吸,一般来说,活的真核细胞都含有线粒体,可以进行有氧呼吸,但有些真核细胞不能进行有氧呼吸(如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞),D正确。
有关真、原核细胞的六个“不一定”
(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物,如病毒。
(2)原核细胞不一定都有细胞壁,如支原体。
(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝细菌。
(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体,如蓝细菌和硝化细菌。
(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞,如哺乳动物成熟的红细胞。
(6)细胞不一定都有生物膜系统,如原核细胞只有细胞膜,没有生物膜系统。
2.某同学对所学的部分生物进行了分类,如下表所示,下列关于其分类的描述,正确的是( )
组别
生物种类
①
蓝细菌、大肠杆菌、支原体、乳酸菌
②
HIV、流感病毒、T2噬菌体
③
黑藻、水绵、根瘤菌、硝化细菌
A.①中的生物在生命系统中所属的层次是细胞和个体,都能进行无丝分裂
B.②中的生物的遗传物质都是RNA,都无细胞结构
C.③中的生物都是生产者,都能进行光合作用
D.表中的生物都含有核酸和蛋白质,都能繁殖后代
D 解析:①中的生物都属于原核生物,是单细胞生物,在生命系统中所属的层次是细胞和个体,无丝分裂是真核生物的分裂方式之一,A错误;②中的生物都是病毒,都无细胞结构,但是T2噬菌体的遗传物质是DNA,B错误;根瘤菌属于异养生物,不是生产者,硝化细菌是生产者,但是进行化能合成作用,C错误。
生物界常见生物类群的划分
3.(2024·山东菏泽期中)下列关于蓝细菌和变形虫的结构及其生理活动的叙述,正确的是( )
A.蓝细菌和变形虫都有细胞壁、细胞膜、细胞质(核糖体)及相同类型的遗传物质
B.蓝细菌与变形虫在结构上的根本区别是前者营养方式为自养,后者营养方式为异养
C.蓝细菌没有叶绿体,但可以进行光合作用;变形虫没有线粒体,但可以进行呼吸作用
D.蓝细菌体积小,变形虫体积大,与外界进行物质交换的效率前者高于后者
D 解析:蓝细菌是原核生物,变形虫是真核生物,共同点是都有细胞膜、细胞质、核糖体及遗传物质都是DNA,变形虫没有细胞壁,A错误;蓝细菌与变形虫在结构上的根本区别是蓝细菌没有由核膜包被的细胞核,B错误;蓝细菌没有叶绿体,含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,变形虫是真核生物,有线粒体,C错误;细胞体积越小,表面积和体积之比越大,即相对表面积越大,更有利于与外界进行物质交换,由于蓝细菌体积小,变形虫体积大,因此与外界进行物质交换的效率前者高于后者,D正确。
考点三 用显微镜观察多种多样的细胞
[对应学生用书P5]
1.显微镜的使用方法
提醒:显微镜使用的三个注意点
①观察颜色深的材料,视野调亮,反之则调暗。
②换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调焦。
③换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。
2.镜头的结构及其长短与放大倍数的关系
(1)区分目镜与物镜的方法:目镜直接放在镜筒上,没有螺纹;物镜需拧在转换器上,有螺纹。
(2)放大倍数与长短的关系
①物镜越长,放大倍数越大,距盖玻片距离越近。
②目镜越长,放大倍数越小。
3.显微镜成像特点及装片移动规律
(1)成像特点
显微镜下所成的像是倒立且放大的虚像;倒立是指上下、左右均颠倒180°,相当于将观察物水平旋转180°。如实物为字母“b”,则视野中观察到的为“q”。但显微镜视野中观察到的细胞质流动方向和实际流动方向相同,如下图:
(2)装片的移动规律
装片与物像移动方向相反,相对于视野中央,物像偏哪个方向,装片就向哪个方向移,即“同向移动”,如物像偏左上方,则装片应向左上方移动。
思维延伸——长句表达专练
图甲中①②③④表示目镜或物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,图乙和图丙分别表示不同物镜下观察到的图像。据图分析:
(1)要获得最大的放大倍数,应选择图甲中的哪种组合?
提示:②③⑤。
(2)把视野里的标本从图乙转为图丙时,正确的调节顺序是什么?
提示:移动标本→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋。
(3)使用显微镜时,视野中一半亮一半暗;观察花生切片标本材料时,一半清晰一半模糊不清。出现上述两种情况的原因可能分别是什么?
提示:前者可能是由于反光镜的调节角度不对;后者可能是由于花生切片厚薄不均匀。
1.(2024·海南三亚期末)下列有关普通光学显微镜的叙述,错误的是( )
A.视野中的草履虫向右游动,可向右移动装片进行追踪
B.用10倍物镜观察时装片与物镜的距离小于用40倍物镜观察时装片与物镜的距离
C.当用低倍镜看清物像后,转换成高倍镜后却看不到物像,原因可能是被观察的物体未处于视野中央
D.若视野中有一异物,移动装片和转动物镜后异物不动,则异物应位于目镜上
B 解析:在显微镜下观察到的物体移动方向与实际移动方向相反,因此显微镜下看到向右游动,实际上是向左游动,因此可向右移动装片进行追踪,A正确;显微镜放大倍数越大,焦距越短,将10倍物镜改为40倍物镜观察时,装片与物镜的距离应变小,B错误;应先在低倍镜下将要观察的物体移到视野的中央,再转动转换器换成高倍镜,否则转换成高倍镜后可能看不到物像,C正确;移动装片和转动物镜后异物不动,说明异物不在装片和物镜上,通过排除法可知,异物应位于目镜上,D正确。
2.(2024·辽宁大连月考)显微镜是一种由一个透镜或几个透镜组合构成的光学放大仪器,下列有关叙述正确的是( )
A.图①为显微镜的镜头,该镜头安放在镜筒的上方,由a转成b视野变亮
B.图②为显微镜下的视野,向右移动装片,c细胞可移到视野中央
C.图③可作为植物细胞有丝分裂观察的实验材料
D.若图④为物镜10×的显微镜下的图像,物镜换成40×,可观察到4个细胞
D 解析:图①中的镜头带有螺纹,是物镜,物镜需要安装在转换器上,且物镜越长放大倍数越大,故b的放大倍数大于a,则由a转成b视野变暗,A错误;显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反、左右相反,若图②为显微镜下的视野,c细胞位于视野的左方,则实际位于视野的右方,故应向左移动装片,c细胞可移到视野中央,B错误;图③细胞含有大液泡,是成熟的植物细胞,不能再进行细胞分裂,因此不能作为观察细胞有丝分裂的实验材料,C错误;图④中64个细胞充满视野,若图④为物镜10×的显微镜下的图像,当目镜不变,物镜换成40×,此时放大倍数为原来的4倍,则视野中可观察到64÷42=4个细胞,D正确。
放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算
若视野中细胞为单行,计算时只考虑长度;若视野中充满细胞,计算时则考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如下:
[对应学生用书P6]
1.(2023·海南卷,T1)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关两者的叙述,正确的是( )
A.都属于原核生物
B.都以DNA作为遗传物质
C.都具有叶绿体,都能进行光合作用
D.都具有线粒体,都能进行呼吸作用
B 解析:衣藻属于真核生物,A错误;衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA,B正确;大肠杆菌没有叶绿体,不能进行光合作用,C错误;大肠杆菌不含线粒体,D错误。
2.(2022·北京卷,T1)鱼腥蓝细菌分布广泛,它不仅可以进行光合作用,还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述,不正确的是( )
A.属于自养生物
B.可以进行细胞呼吸
C.DNA位于细胞核中
D.在物质循环中发挥作用
C 解析:鱼腥蓝细菌能进行光合作用,属于自养生物,A正确;鱼腥蓝细菌可以进行细胞呼吸,B正确;鱼腥蓝细菌属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,DNA主要位于拟核中,C错误;鱼腥蓝细菌在生态系统中属于生产者,在物质循环中发挥重要作用,D正确。
3.(2022·辽宁卷,T1)下列关于硝化细菌的叙述,错误的是( )
A.可以发生基因突变 B.在核糖体合成蛋白质
C.可以进行有丝分裂 D.能以CO2作为碳源
C 解析:硝化细菌的遗传物质是DNA,可发生基因突变,A正确;原核细胞只有核糖体一种细胞器,蛋白质在核糖体合成,B正确;原核生物不能进行有丝分裂,进行二分裂,C错误;硝化细菌可进行化能合成作用,是自养型生物,能以CO2作为碳源,D正确。
4.(2022·海南卷,T1)脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是( )
A.该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B.该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜,无细胞核
C.该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D.该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
D 解析:人工合成的脊髓灰质炎病毒的毒性比天然病毒小得多,据此可推测两者在结构和功能上存在差异,A错误;病毒不具有细胞结构,不能进行细胞呼吸,B、C错误;人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质,D正确。
5.(2021·福建卷,T1)下列关于蓝细菌和菠菜的叙述,正确的是( )
A.光合色素的种类和功能都相同
B.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质
C.DNA复制都需要线粒体提供能量
D.都能在光学显微镜下观察到叶绿体
B 解析:蓝细菌为原核生物,其细胞内无叶绿体,含有光合色素叶绿素和藻蓝素;菠菜为真核生物,其叶绿体内含有叶绿素和类胡萝卜素等光合色素,A、D错误。蓝细菌和菠菜都有细胞膜,且细胞膜的成分基本相同,都有脂质和蛋白质,B正确。蓝细菌为原核生物,细胞内不含线粒体,C错误。
6.肺炎支原体(MP)是一种原核生物,其黏附于宿主细胞膜表面后可模仿宿主细胞膜结构,逃逸机体的免疫应答,引起慢性感染和无症状携带。下图为支原体的结构示意图:
[设问1] 围绕原核细胞的结构,考查图文转化能力
(1)支原体中含有RNA的细胞器是________(填序号)。
[设问2] 围绕细胞的多样性,考查逻辑推理能力
(2)广谱青霉素可抑制细菌的增殖,但支原体对其并不敏感,推测青霉素对细菌的作用位点为________。作用于核糖体小亚基的四环素类抗生素可抑制支原体和细菌的增殖,却不会抑制人体细胞的增殖,原因可能是______________________________________________ _____________________________________________________________________________。
[设问3] 围绕原核细胞与真核细胞基因表达的差异,考查知识迁移能力
(3)有学者认为,MP感染人体后,产生的抗体也会引发脑、肝、肾等脏器组织的损伤,人体抗体基因表达过程与支原体中基因表达过程的不同之处在于_____________________ ___________________________________________________。
答案:(1)④
(2)细胞壁 真核细胞(人)和原核细胞(支原体、细菌)的核糖体(小亚基)不同
(3)支原体是边转录边翻译,人体是先转录后翻译
解析:(1)支原体中含有RNA的细胞器是④核糖体。(2)支原体与细菌都是原核生物,区别在于支原体无细胞壁,据此推测青霉素对细菌的作用位点为细胞壁。人是真核生物,作用于核糖体小亚基的四环素类抗生素可抑制支原体和细菌的增殖,却不会抑制人体细胞的增殖,原因可能是真核细胞(人)和原核细胞(支原体、细菌)的核糖体(小亚基)不同。(3)真核生物转录主要在细胞核中进行,翻译主要在细胞质中进行,有时间和空间上的区分,原核生物无细胞核,可以边转录边翻译,即支原体是边转录边翻译,人体是先转录后翻译。
学科网(北京)股份有限公司
$$