内容正文:
第六节 原核细胞内无成形的细胞核
学习目标
核心素养
1.了解原核细胞在进化中的作用。
2.简述原核细胞的结构特点及与真核细胞的异同点。
1.生命观念:运用进化与适应观,说出原核细胞是地球上最早出现的生命结构;运用结构与功能观,认识原核细胞结构与功能及真核细胞结构与功能的适应。
2.科学思维:运用归纳与概括的思维方法对比原核细胞和真核细胞的异同。
知识点一 地球上最早出现的是原核细胞
1.原核生物:原核生物由单个原核细胞构成。
2.原核细胞的起源
(1)在地球的生命进化历程中,原核细胞远比真核细胞出现得早。
(2)最早出现的能进行光合作用的生物:蓝细菌,是一种结构简单的原核生物。
(3)蓝细菌在生命进化史中的作用
①蓝细菌光合作用释放的氧气逐渐在大气圈积累,为真核生物的起源创造了条件,同时促进了臭氧层的形成,阻挡了大量对生物有害的紫外线。
②蓝细菌的光合作用促使大气圈中CO2含量下降,将碳元素转移至岩石圈中形成碳酸盐;CO2含量的下降逐渐降低了地球表面的平均温度,为陆生生物的出现创造了条件。
3.真核细胞的起源
随着地球环境的改变,逐渐出现原始单细胞真核生物。随着真核生物的繁盛、演化,蓝细菌逐渐衰落,真核生物逐渐占据了生态系统。
[例1] 下列相关叙述错误的是( )
A.原核生物由单个原核细胞构成
B.蓝细菌是最早出现的能进行光合作用的生物
C.蓝细菌为真核生物的起源创造了条件
D.蓝细菌的出现使地球上碳元素大大下降
解题分析 蓝细菌的出现使大气圈CO2含量下降,地球上碳元素并没有减少,D错误。
答案 D
知识点二 原核细胞没有核膜包被的细胞核
1.原核细胞与真核细胞的划分依据(最显著特征)
根据有无核膜包被的细胞核。
2.原核细胞的结构
(1)细胞壁
①原核细胞最外层是细胞壁,其成分和植物细胞的该结构不同(填“相同”或“不同”)。
②对细胞有保护和维持形态的作用。部分抗生素就是通过破坏细菌细胞壁的合成而达到抗菌的作用。
(2)细胞质
①只有一种细胞器为核糖体。
②细胞质中没有线粒体,但有些原核细胞可以进行需氧呼吸,与需氧呼吸相关的酶分布于细胞膜和细胞质基质。
③蓝细菌等原核生物的细胞质含有附着光合色素的光合膜,可以进行光合作用。
(3)拟核
没有细胞核,DNA存在于拟核(区),不以染色质或染色体形式存在。
(4)附属结构
①很多原核细胞具有荚膜:主要由多糖组成,具有保护、黏附等作用。
②有些细菌有鞭毛:使其能够运动。
3.原核细胞和真核细胞的区别
项目
原核细胞
真核细胞
区别
本质区别
无核膜包被的细胞核
有核膜包被的细胞核
大小
较小
较大
细胞壁
有(支原体除外)
植物细胞和真菌细胞都有,动物细胞无
细胞质
只有核糖体一种细胞器
含核糖体、线粒体等多种细胞器
细胞核
无核膜、无核仁、无染色体,有环状DNA位于拟核
有核膜、有核仁、有DNA和蛋白质结合的染色体(质)、有成形细胞核
相同点
都有细胞膜、细胞质、核糖体;都以DNA为遗传物质
问题思考
1 红细胞、筛管细胞成熟过程中细胞核消失,属于真核细胞还是原核细胞?
提示:属于真核细胞,细胞核一开始存在,在成熟过程中逐渐消失。
2 原核细胞有生物膜系统吗?
提示:无。原核细胞膜结构只有细胞膜,不能构成生物膜系统。
[例2] 蓝细菌是一类古老的原核生物。下列叙述错误的是( )
A.没有内质网,但有核糖体
B.没有成形的细胞核,但有核仁
C.没有叶绿体,但能进行光合作用
D.没有线粒体,但能进行需氧呼吸
答案 B
[例3] 草履虫、衣藻、变形虫和细菌都是单细胞生物,尽管它们的大小和形状各不相同,但它们都有相似的结构,即都具有( )
A.细胞膜、细胞质、细胞核、液泡
B.细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所
C.细胞膜、细胞质、细胞核、染色体
D.细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核
解题分析 细菌属于原核细胞,其中不含细胞核和液泡,变形虫和草履虫不含液泡,A错误;草履虫、衣藻、变形虫和细菌都有细胞膜、细胞质和储存遗传物质的场所,细菌储存遗传物质的场所主要在拟核,其余三者主要在细胞核,B正确;细菌不含细胞核和染色体,C错误;变形虫和草履虫不含细胞壁,细菌不含细胞核,D错误。
答案 B
题后归纳
1.真核细胞和原核细胞的判断
2.真、原核细胞判断中易出现的两个误区
(1)原生生物不等于原核生物,草履虫、变形虫为原生生物,但不属于原核生物,它们的细胞结构中有核膜包被的细胞核,为真核生物。
(2)单细胞生物不一定是原核生物,如单细胞动物(如草履虫)、单细胞藻类(如绿藻)、单细胞真菌(如酵母菌)都是真核生物。但原核生物都是单细胞生物。
课堂小结
笔记空间
1.下列细胞具有核孔的是( )
A.大肠杆菌
B.酵母菌
C.乳酸菌
D.高等植物成熟筛管细胞
答案 B
解析 真核细胞最大的特点是有核膜包被的细胞核,酵母菌属于真核细胞有核膜,具核孔。
2.蓝细菌和洋葱表皮细胞最明显的区别是( )
A.有无染色体
B.有无核糖体
C.有无DNA
D.有无核膜包被的细胞核
答案 D
解析 蓝细菌属于原核生物,洋葱属于真核生物,原核细胞和真核细胞最明显的区别是原核细胞无核膜包被的细胞核,真核细胞有核膜包被的细胞核,A、B、C错误,D正确。
3.下列生物中,不具有叶绿素,但具有细胞壁的是( )
A.烟草花叶病毒 B.大肠杆菌
C.小麦 D.蓝细菌
答案 B
解析 烟草花叶病毒没有细胞结构,A错误;大肠杆菌是原核生物有细胞壁,没有叶绿素,B正确;小麦是植物细胞有叶绿体(含叶绿素),也有细胞壁,C错误;蓝细菌有细胞壁,有叶绿素,D错误。
4.如图所示的四个方框依次代表大肠杆菌、黑藻、酵母菌、蓝细菌,其中阴影部分表示它们都具有某种物质或结构。下列哪项属于这种物质或结构( )
A.线粒体、叶绿体 B.核糖体、DNA
C.染色体、核糖体 D.细胞核、细胞壁
答案 B
解析 大肠杆菌和蓝细菌属于原核生物,它们
的细胞中不含线粒体、叶绿体、染色体、细胞核,同时酵母菌细胞中也不含叶绿体,A、C、D错误;原核细胞和真核细胞共有的一种细胞器是核糖体,且细胞类生物均以DNA为遗传物质,B正确。
5.蓝细菌是地球上最早出现的一类生物,证据表明,蓝细菌在10多亿的时间内逐步改造大气成分,为真核生物的起源创造了条件。下列叙述错误的是( )
A.蓝细菌没有叶绿体,仍可以进行光合作用
B.在生命进化历程中原核细胞远比真核细胞出现得早
C.蓝细菌是好氧菌类,其生命活动所需能量主要由线粒体提供
D.蓝细菌光合作用吸收CO2可能是地表气温下降的原因之一
答案 C
解析 蓝细菌没有叶绿体,但含有光合膜,因此也能进行光合作用,A正确;蓝细菌是原核生物,没有线粒体,C错误;二氧化碳浓度高是温室效应的主要原因,而蓝细菌能进行光合作用吸收CO2,是地表气温下降的原因之一,D正确。
知识点一 地球上最早出现的是原核细胞
1.下列叙述不属于证明地球上最早出现的是原核细胞的论据是( )
A.35亿年前就发现了早期蓝细菌的化石,真核生物化石10亿~8亿年前才出现
B.蓝细菌释放氧气为真核生物创造了生存条件
C.病毒必须寄生在活细胞中,才能正常生活
D.真核细胞中有些细胞器可能来自原核生物
答案 D
解析 “内共生学说”不能说明原核细胞在地球上最早出现。
知识点二 原核细胞没有核膜包被的细胞核
2.下列细胞结构中,有核膜包被的细胞核的是( )
A.月季的成熟筛管细胞
B.苹果的成熟叶肉细胞
C.猪血中成熟的红细胞
D.蓝细菌
答案 B
解析 A、C两项细胞成熟后细胞核消失,D项属于原核生物,细胞中无核膜包被的细胞核。
3.所有的原核细胞都具有( )
A.细胞膜和核糖体 B.细胞膜和叶绿体
C.内质网和中心体 D.核糖体和线粒体
答案 A
解析 原核细胞有细胞结构,有细胞膜,细胞质中没有众多的细胞器,只有一种细胞器即核糖体,B、C、D错误,A正确。
4.下列细胞结构最相近的一组是( )
A.乳酸菌、酵母菌、蘑菇
B.青蛙、水绵、水蚤
C.大熊猫、人、草履虫
D.流感病毒、大肠杆菌、禽流感病毒
答案 C
解析 C项全部为动物细胞,结构最为接近。
5.下列关于原核细胞的叙述,正确的是( )
A.原核细胞没有细胞核和细胞壁
B.原核细胞的遗传物质是RNA
C.大多数原核细胞比典型的真核细胞大
D.有的原核细胞有荚膜、鞭毛等结构
答案 D
解析 原核细胞没有细胞核,但大多数质膜外侧有细胞壁,A错误;细胞生物的遗传物质均是DNA,B错误;与真核细胞相比,原核细胞个体微小,C错误。
6.下列关于原核细胞和真核细胞的叙述中,正确的是( )
A.没有成形细胞核的不可能是真核细胞
B.没有核膜和染色体的一定是原核细胞
C.含有呼吸酶的一定是真核细胞
D.含有光合色素的可能是原核细胞
答案 D
解析 并非所有真核细胞中都有细胞核,如哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核,不具有核膜和染色体,A、B错误;原核细胞也进行细胞呼吸,具有呼吸酶,C错误;原核生物中的蓝细菌具有光合色素,能进行光合作用,D正确。
7.下列关于生物体结构和功能的叙述,正确的是( )
A.没有叶绿体的细胞都不能进行光合作用
B.没有中心体的生物都不能进行细胞增殖
C.没有线粒体的细菌都不能进行需氧呼吸
D.没有核糖体的生物都不能独立合成蛋白质
答案 D
解析 蓝细菌是原核生物,没有叶绿体、中心体和线粒体,但能进行光合作用、细胞增殖和需氧呼吸,A、B、C错误。
8.下图是两类生物的体细胞亚显微结构模式图,下列有关分析正确的是( )
A.甲、乙两个细胞的细胞壁中都含纤维素
B.二者的遗传物质都是脱氧核糖核酸
C.甲、乙两细胞中不存在共同的细胞器
D.二者的遗传物质都在染色体上
答案 B
解析 乙图所示为大肠杆菌,是原核生物,细胞成分中无纤维素,A错误;二者的遗传物质都是脱氧核糖核酸(DNA),B正确;甲、乙两细胞中存在共同的细胞器,为核糖体,C错误;乙没有染色体,D错误。
9.新冠肺炎是一种急性感染性肺炎,其病原体是一种新型冠状病毒,下列有关新型冠状病毒的说法正确的是( )
A.没有成形的细胞核,但有核糖体
B.有成形的细胞核,但没有核糖体
C.为非细胞类生物
D.无细胞壁,有细胞膜
答案 C
10.肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌,在罐头食品及密封腌制食物中生存能力极强,其繁殖过程中会分泌一种蛋白质类肉毒毒素,该毒素能引起特殊的神经中毒症状,致残率、病死率极高。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.肉毒杆菌进行细胞呼吸的主要场所是线粒体
B.肉毒毒素的合成和分泌需要核糖体、内质网和高尔基体参与
C.肉毒杆菌的DNA是环状的
D.肉毒杆菌的细胞分裂依赖于微管形成的中心体
答案 C
解析 肉毒杆菌为原核生物,没有线粒体、内质网和高尔基体等细胞器,A、B错误;细菌没有中心体,D错误。
11.若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸菌(c)、硝化细菌(d)、酵母菌(e)、细菌(f),则这些概念的从属关系正确的是( )
答案 B
解析 具有细胞结构的生物分为原核生物和真核生物,乳酸菌和硝化细菌属于细菌,细菌属于原核生物,酵母菌属于真核生物,所以B正确。
12.下图所示四种不同生物,相关叙述正确的是( )
A.甲和乙的主要区别是乙具有细胞壁
B.丙和丁的主要区别在于丙具有拟核
C.甲和丙的主要区别是甲具有细胞结构
D.乙和丁的主要区别在于丁没有核膜包被的细胞核
答案 C
解析 水绵和蓝细菌都具有细胞壁,A错误;艾滋病病毒与变形虫相比,艾滋病病毒没有细胞结构,故也没有拟核,B错误;水绵与艾滋病病毒相比,水绵具有细胞结构,C正确;蓝细菌与变形虫相比,蓝细菌没有核膜包被的细胞核,D错误。
13.图中的A为蓝细菌细胞结构示意图,B为水绵细胞结构示意图。请据图分析回答:
(1)与水绵细胞相比较,蓝细菌细胞由于[1]拟核没有____,因而属于原核细胞;水绵细胞由于具有[8]____而属于真核细胞。
(2)在蓝细菌细胞和水绵细胞中,它们共有的结构有[3]和[11]____、[4]和[10]____、[5]和[9]____,这体现了不同类细胞之间的____。
(3)由于蓝细菌细胞和水绵细胞都能进行光合作用,因而属于____生物,蓝细菌细胞中参与光合作用的色素有____和藻蓝素。
答案 (1)核膜 细胞核
(2)细胞壁 细胞膜 细胞质 统一性
(3)自养 叶绿素
解析 (1)蓝细菌属于原核生物,水绵属于真核生物,与真核细胞相比较,原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,而真核细胞有以核膜为界限的细胞核。
14.研究人员对取自5种不同生物(人、洋葱、衣藻、大肠杆菌、蓝细菌)的部分生活细胞(甲、乙、丙、丁、戊)进行分析、观察等实验,获得的结果如表:(表中“√”表示有,“×”表示无)
5种不同生物的部分生活细胞结构分析
核膜
叶绿素
叶绿体
细胞膜
细胞质
细胞壁
中心体
甲
√
√
√
√
√
√
√
乙
√
×
×
√
√
√
×
丙
√
×
×
√
√
×
√
丁
×
√
×
√
√
√
×
戊
×
×
×
√
√
√
×
请据表作答:甲、乙、丙、丁、戊5种细胞中
(1)____最可能取自洋葱,判断的依据是__________________。
(2)____最可能取自动物,判断的依据是__________________。
(3)____最可能是蓝细菌,判断的依据是__________。
答案 (1)乙 乙细胞有核膜和细胞壁可推知为洋葱或衣藻细胞,没有中心体为洋葱细胞
(2)丙 有核膜和中心体却无细胞壁可知为动物细胞
(3)丁 无核膜可知为原核细胞,有叶绿素可知为蓝细菌
解析 甲有叶绿体和中心体,应该是低等植物;乙有细胞核和细胞壁,没有中心体,应该是高等植物细胞;丙有细胞核和中心体,没有细胞壁,应该是动物细胞;丁无核膜可知为原核细胞,有叶绿素可知为蓝细菌;戊无核膜可知为原核细胞,无叶绿素可知为大肠杆菌。
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