内容正文:
第3单元 生物体的结构层次
第5章 生物体有相似的结构层次
第1节 细胞的分裂与分化
考点1:细胞的分裂和生长
1. 生物体常有由小长大的生长现象,组成生物体的细胞数目不断增多,这是通过细胞分裂实现的。
2. 细胞分裂
(1) 概念:一个细胞分成两个细胞。
(2)过程:
细胞核一分为二,细胞质一分为二,平均分配到两个子细胞中。
在这个过程中,细胞核上的染色体变化最明显,染色体会先复制成数目和形态相同的两份,再平均分配到两个子细胞中。两个子细胞与原细胞在染色体数目和形态上是一样的。
染色体上有遗传物质DNA,因此保证了生物遗传物质在细胞前后代之间保持连续性和稳定性。
例:人的体细胞的细胞核上有23对染色体,分裂时染色体会先复制再均分到两个子细胞中,各为23对。用n表示染色体数目,则染色体变化为:n 2n n。
3. 细胞生长
(1) 概念:构成生物体的细胞要不断从周围环境中吸收营养物质,并且转变为组成自身的物质,体积会由小变大。
(2) 植物细胞生长过程中的明显现象:多个小液泡变成一个大液泡。
(3) 细胞不能无限长大的原因:当细胞体积增大时,表面积与体积之比会变小,逐渐满足不了细胞与外界充分进行物质交换的需要,此时细胞生长就会受限,因此细胞不能无限长大。
考点2:细胞分化
1. 概念:细胞在形态和功能等方面发生变化的过程。细胞分化的结果是形成组织。
2. 受精卵分裂产生新细胞的过程中,除一小部分细胞继续保持分裂能力,绝大多细胞失去分裂能力,分化成不同细胞。
3. 组织:细胞分化形成了不同的细胞群,这些形态相似、结构和功能相同的细胞群叫作组织。
(1) 植物体的主要组织
名称
细胞结构特点
功能
分布
图示
分生组织
胞小、壁薄、核大、质浓
能分裂产生新细胞
根尖、茎尖、芽等
保护组织
排列紧密,壁厚
保护
各器官表面如叶表皮
营养组织/基本组织/薄壁组织
壁薄、液泡大
制造和储藏有机养料
叶肉、果肉、幼嫩的茎
输导组织
有导管、筛管等结构
导管(死细胞)运输水和无机盐;筛管(活细胞)运输有机物
茎、叶脉、根尖等处
机械组织
细胞壁增厚
支持
茎、叶柄、叶脉的纤维等处
(2) 人体的四种基本组织
名称
细胞结构特点
功能
举例
图示
上皮组织
由上皮组织构成,细胞排列紧密
保护和分泌
身体内外及各种囊腔的内表面,如皮肤表层、小肠肠腺上皮等(皮肤是人体最大的器官)
肌肉组织
由肌细胞构成
收缩和舒张,使机体产生运动
平滑肌、骨骼肌、心肌
神经组织
主要由神经细胞构成
接受刺激,产生并传导兴奋
神经
结缔组织
细胞之间间隙较大
支持、营养、连接、保护等
骨组织、肌腱、韧带、脂肪、血液
第2节 多细胞生物的结构层次
考点1:绿色开花植物的结构层次
1.绿色开花植物有六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子,其中根、茎、叶是营养器官,花、果实、种子是生殖器官。
2.实验:观察叶片的结构(制作临时切片)
实验步骤:
(1) 把马铃薯切成1cm*0.5cm*3cm的小块作为支持物,把新鲜叶片切成小长方形,夹在马铃薯小块的切缝中。
(2) 一手捏紧夹着叶片的马铃薯小块,一手拿着沾水刀片,向自己身体方向连续水平斜向拉切。拿着马铃薯小块的拇指要低于食指,以防刀片划破。
(3) 用湿润毛笔把切下的薄片轻刷到盛有清水的培养皿内。
(4) 毛笔挑取在培养皿内最薄的材料,制成临时切片。
3.器官:由几种不同的组织按一定的次序联合起来形成具有一定功能的结构。
4. 植物体的结构层次:细胞➡组织➡器官➡植物体。
考点2:人体的结构层次
1. 系统:一些器官按一定次序组合在一起,共同完成一项或几项生理活动就构成了系统。
2. 人体的腔及腔内器官颅腔:脑
人体的腔胸腔:心脏、气管、肺等
由膈分为
腹腔:胃、肝脏、胆囊、小肠等
最下部叫盆腔:膀胱、直肠等,女性还有卵巢、子宫等。
体腔
3.人体的系统有:消化系统、呼吸系统、运动系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统、生殖系统。
4.人体的结构层次:细胞➡组织➡器官➡系统➡人体。
5.动植物体结构层次的比较
项目
植物体
人或高等动物
结构层次
细胞➡组织➡器官➡植物体
没有系统
细胞➡组织➡器官➡系统➡人体
相同点
都由受精卵分裂、分化发育而来。
疑难1:器官和组织的区分
区分器官和组织最简单的方法是看结构中有几种组织。如果只有一种组织,那么这个结构是组织,如果由两种或以上不同组织构成就是器官。
例:皮肤的表层由上皮组织构成,有保护的作用;皮肤不慎划破时,流出的血液属于结缔组织,同时人还会感觉到痛,说明有神经组织。综上,皮肤是由多种组织构成的器官。
疑难2:保护组织和上皮组织
保护组织是植物的,上皮组织是人体的,功能都能保护,两个名称易混淆,注意区分。
疑难3:人体或动物体的结构层次
人体或高等动物的结构层次是细胞➡组织➡器官➡系统➡人体,高等植物的结构层次是细胞➡组织➡器官➡植物体,有些低等植物如藻类植物没有器官这个结构层次,有些低等动物草履虫结构层次只有细胞,没有组织、器官、系统等结构层次。
疑难4:细胞生长、分裂和分化的关系
(1) 细胞分化建立在细胞分裂和细胞生长的基础上,但分裂的细胞不一定分化,如保持分裂能力的细胞不进行分化。
(2) 细胞在分裂、生长、分化的过程中遗传物质并未发生改变,分裂过程中染色体会先复制再平分,生长和分化的过程中染色体和原来一致。
(3) 生物体的生长离不开细胞的生长、分裂和分化。
本章考点:
(1) 细胞的分裂与分化;
(2) 生物体的结构层次;
通过本章的学习,了解细胞分裂与分化对生物体生长、发育的作用,理解细胞、组织、器官(系统)是怎样构成多细胞生物体的。
【真题再现】
1.(2024·山东日照·中考真题)iPS细胞是由体细胞诱导形成的类似胚胎干细胞的一种细胞,医学上利用其可产生多种体细胞的特点来治疗疾病(如图)。下列说法错误的是( )
A.图示说明iPS细胞具有分裂和分化能力
B.过程①表示细胞生长,细胞不能无限长大
C.过程②产生的新细胞,染色体数目不变
D.经过程③,细胞遗传物质发生改变
【答案】D
【分析】图中:过程①表示细胞生长,过程②表示细胞分裂,过程③表示细胞分化。
【详解】A.过程②表示细胞数目增多,是细胞分裂,过程③表示形成了不同的组织,是细胞分化,说明iPS细胞具有分裂和分化能力。A正确。
B.过程①细胞体积增大,表示细胞生长,细胞体积增大,表面积与体积之比就会变小,营养物质供应会不足,所以,细胞不能无限长大。 B正确。
C.过程②表示细胞分裂,在细胞分裂的过程中首先发生变化的是细胞核,细胞核中的染色体首先要完成复制加倍,随着分裂的进行,染色体分成完全相同的两份,分别进入两个新细胞中。 这样,两个新细胞的染色体形态和数目相同,新细胞和原细胞的染色体相同和数目也相同。C正确。
D.过程③表示细胞分化,经过细胞分裂产生的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异,就是细胞的分化。细胞分化形成不同的细胞群,每个细胞群都是由形态相似、结构和功能相同的细胞连合在一起形成的,这样的细胞群叫组织。在细胞分化过程中细胞数目不会增多,细胞中的遗传物质也不会发生改变。 D错误。
故选D。
2.(2023·甘肃·中考真题)番茄体细胞中有24条染色体,一个体细胞连续分裂2次,形成的新细胞数、一个新细胞中的染色体数分别为( )
A.2个,12条 B.2个,24条
C.4个,24条 D.4个,48条
【答案】C
【分析】细胞的分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程,细胞分裂时,细胞核内的染色体先复制加倍后再平均分配,保证了新细胞与原细胞所含的遗传物质相同。
【详解】细胞的分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程,玉米的一个体细胞经过两次连续分裂后会形成4个新细胞。
细胞分裂中最重要的变化是细胞核中染色体的变化。在细胞分裂过程中,染色体的数量在细胞分裂时已经加倍,在细胞分裂的过程中,染色体分成形态和数目相同的两份,分别进入两个新细胞中,这样就保证了通过细胞分裂产生的新细胞与原细胞所含的遗传物质相同。所以,番茄体细胞有24条染色体,形成的每个新细胞中的染色体数也是24条,因此ABD错误,C正确。
故选C。
3.(2024·四川成都·中考真题)某绿色开花植物的叶及其部分结构如图所示。下列对图中①②③所属结构层次的判断。正确的是( )
A.①细胞、②组织、③器官
B.①器官、②组织、③组织
C.①组织、②组织、③器官
D.①器官、②器官、③细胞
【答案】B
【分析】植物的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、植物体。图中:①叶片;②表皮;③叶肉。
【详解】植物由根、茎、叶、花、果实、种子六大器官组成,①叶片属于器官层次;植物的四大组织包括:保护组织、营养组织、输导组织和分生组织,②表皮属于保护组织,主要起保护作用;③叶肉含有大量叶绿体,是植物光合作用合成有机物的主要部位,属于营养组织,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(2024·山东德州·中考真题)下图为人体生长发育过程示意图,相关叙述正确的是( )
A.受精卵形成的场所是子宫
B.①②过程所需营养物质来自于卵黄
C.③④过程中遗传物质发生改变,使细胞的结构和功能出现差异
D.人体的结构层次包括细胞、组织、器官、人体
【答案】B
【分析】细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞的过程,细胞分裂使细胞数目增多,细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。
图中,①②细胞分裂,③细胞生长、分裂、分化形成胎儿,④胎儿分娩后继续发育。
【详解】A.含精子的精液进入阴道后,精子缓慢地通过子宫,在输卵管内与卵细胞相遇,有一个精子进入卵细胞,与卵细胞相融合,形成受精卵;可见,受精卵形成的场所是输卵管,A错误。
B.卵细胞是由卵巢产生的一种生殖细胞,卵细胞体积较大,呈球形,直径约0.1毫米,是人体内最大的细胞,含有丰富的卵黄,可以从储存一定的养分,以供受精卵初期发育的需要;故①②细胞分裂过程所需营养物质来自于卵黄,B正确。
C.经过细胞分裂产生的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异,就是细胞的分化。细胞分化形成不同的细胞群,每个细胞群都是由形态相似、结构和功能相同的细胞连合在一起形成的,这样的细胞群叫组织。在细胞分化过程中细胞数目不会增多,细胞中的遗传物质也不会发生改变。因此,③④过程中遗传物质发生不会发生改变,C错误。
D.细胞是人体结构和功能的基本单位;由细胞分化形成组织,人体的主要组织有上皮组织、肌肉组织、结缔组织、神经组织等;再由这几种不同的组织按照一定的次序结合在一起形成具有一定功能的器官;再由能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起形成系统,人体有消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、运动系统、生殖系统、内分泌系统和神经系统;最后由八大系统构成完整的人体。因此,人体的结构层次从微观到宏观依次是:细胞、组织、器官、系统、人体,D错误。
故选B。
5.(2022·广西梧州·中考真题)下图表示多细胞生物体的结构层次。其中的 a、b、c、d 分别表示( )
A.组织、器官、动物体、植物体
B.组织、器官、植物体、动物体
C.器官、组织、动物体、植物体
D.器官、组织、植物体、动物体
【答案】B
【分析】植物体的结构层次:细胞→组织→器官→植物体;动物的结构层次:细胞→组织→器官→系统→动物体。
【详解】细胞分裂使细胞的数目增多,细胞分化形成不同的组织;不同的组织按照一定的顺序排列在一起构成器官;
动物体中不同的器官又构成系统。植物不具有系统。因此,图中a是组织,b是器官,c是植物体,d是动物体。
故选B。
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