内容正文:
必修1
第一单元 细胞的分子组成、结构及物质运输
第1讲 借助显微镜走近细胞
课标内容 (1)说明有些生物体只有一个细胞,而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样,但都具有相似的基本结构。(2)描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。(3)实验:使用高倍显微镜观察几种细胞。
考点一 细胞的多样性和统一性
1.细胞学说及其建立过程
(2)建立过程(连线)
提示 ①—d ②—a ③—b ④—c ⑤—e
提醒 ①并不是所有新细胞都由老细胞分裂产生,如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。
②细胞学说的研究中应用了不完全归纳法。
③细胞学说的建立,标志着生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平,为后来进入分子水平打下基础;为生物进化论的确立埋下了伏笔。
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草履虫等单细胞生物既属于细胞层次,又属于个体层次,没有组织、器官、系统这三个结构层次。
②生命系统的层次中可含“非生物成分”,如生态系统中的无机环境。
③病毒属于生物,但不属于生命系统的结构层次。
④地球上最早出现的生命形式是单细胞生物。生物繁殖和进化的基本单位是种群。
3.细胞的多样性和统一性
(1)常见的原核生物与真核生物
(2)原核细胞与真核细胞的比较
a.写出图1中的结构名称:
①为细胞壁、②为细胞膜、③为细胞质、④为拟核、⑤为核糖体、⑥为鞭毛。
b.图1属于原核细胞,图2属于真核细胞(均填“原核细胞”或“真核细胞”)。二者最根本的区别是图1代表的细胞没有以核膜为界限的细胞核;二者共有的细胞器是核糖体。
c.图1蓝细菌细胞中无图2细胞中的⑥叶绿体,但它也能进行光合作用,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。
d.真核细胞与原核细胞的7个方面区别:
①能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝细菌。
②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。
③原生生物不是原核生物,原生生物是指低等的单细胞或多细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。
④名称中带“菌”字的不一定都是细菌:如酵母菌、霉菌(青霉、毛霉等)是真核生物,但“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的一般都是细菌。
(3)细胞多样性的“两个”原因
(4)细胞统一性的“五个”表现
(1)新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正。(2023·广东卷,5A)(√)
(2)蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP。(2022·江苏卷,8C)(×)
提示 蓝细菌无线粒体,但能进行有氧呼吸。
(3)酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖。(2021·辽宁卷,8B改编)(×)
提示 酵母菌一般以出芽的方式进行增殖,醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖。
(4)支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体。(2021·湖南卷,1D)(×)
提示 原核细胞的拟核区不含染色质。
(5)真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有。(2018·全国卷Ⅰ,2B)(×)
提示 原核细胞拟核中DNA复制及转录都需要酶催化,故拟核中存在由DNA和酶构成的DNA-蛋白质复合物。
1.观察下面的生物类群集合图,思考并回答下列问题:
(1)框图①与⑥的分类依据是什么?________________________。其所涉及的所有生物共同的特征是什么?____________________________________________。
提示 是否具有细胞结构 均以核酸作为遗传物质,均含蛋白质,均可增殖
(2)框图③与④的分类依据是___________________________________________。
提示 是否有以核膜为界限的细胞核
(3)框图②与⑤的分类依据是_______________________________________。
提示 是否为自养型(或异养型)
必修1 P8“练习与应用—拓展应用2”
2.如图分别表示HIV和T2噬菌体的结构,请据图回答:
(1)HIV不能用一般的培养基培养,其生活离不开细胞的原因:____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 HIV只能寄生在活的宿主细胞中,其物质合成和能量供应都依赖于宿主细胞
(2)HIV的最外层有脂质膜包被,推测其进入宿主细胞的方式是怎样的?
提示 依靠脂质膜和细胞膜的融合,以类似胞吞的方式进入宿主细胞。
(3)T2噬菌体是专一侵染大肠杆菌的病毒,如果想用放射性同位素标记T2噬菌体,该如何操作?请写出基本思路。
提示 先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌,再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体。
考向1 结合细胞学说的创立过程及内容,考查生命观念
1.(2024·河北石家庄调研)细胞学说的建立是科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程,充满着耐人寻味的曲折,下列说法正确的是( )
A.细胞学说将细胞划分为真核细胞和原核细胞
B.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性
C.细胞学说认为细胞是一个有机体,一切生物体都是由细胞和细胞产物构成的
D.细胞学说的建立者是施莱登和施旺,他们提出了细胞既有多样性又有统一性的观点
答案 B
解析 细胞学说没有将细胞划分为真核细胞和原核细胞,A错误;细胞学说认为细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,C错误;细胞学说的主要建立者是施莱登和施旺,他们提出的细胞学说揭示了细胞具有统一性,D错误。
2.(2024·广东惠州调研)细胞学说是19世纪自然科学史上的一座丰碑,下列相关说法正确的是( )
A.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
B.列文虎克用自制显微镜观察到不同形态的红细胞、精子和细菌等
C.施旺提出植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位
D.细胞学说揭示了细胞为什么要产生新细胞
答案 B
解析 英国科学家罗伯特·胡克是细胞的发现者和命名者,A错误;德国植物学家施莱登提出植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位;施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程,他认为动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从受精卵这个单细胞开始的,C错误;细胞学说没有涉及细胞为什么要产生新细胞,D错误。
细胞学说的4个“未涉及”和2个“统一性”
考向2 围绕生命系统的结构层次与病毒,考查生命观念
3.(2024·河南天一大联考)下列关于生命系统结构层次的叙述,正确的是( )
A.病毒属于生物,是生命系统基本的结构层次
B.高等动物和高等植物都具有器官和系统这两个层次
C.酵母菌属于生命系统结构层次中的细胞层次和个体层次
D.地球上所有的生物构成地球上最大的生命系统
答案 C
解析 细胞是生命系统基本的结构层次,病毒没有细胞结构,不属于生命系统的结构层次,A错误;高等植物没有系统层次,B错误;酵母菌是单细胞生物,因此其既属于细胞层次,又属于个体层次,C正确;地球上最大的生命系统是生物圈,生物圈包括地球上的所有生物和无机环境,D错误。
4.(2024·福建福州市质检)2020年10月5日,诺贝尔生理学或医学奖颁发给丙型肝炎病毒的发现者。丙型肝炎病毒是一种RNA病毒。下列有关该病毒的叙述,正确的是( )
A.丙型肝炎病毒属于生命系统结构层次的最低层次
B.一定含有C、H、O、N四种元素,不一定含有P
C.丙型肝炎病毒的遗传物质彻底水解后有6种产物
D.丙型肝炎病毒与肺炎链球菌二者的增殖方式相同
答案 C
解析 病毒无细胞结构,不属于生命系统的结构层次,A错误;丙型肝炎病毒是由RNA和蛋白质组成的,一定含有C、H、O、N、P五种元素,B错误;丙型肝炎病毒的遗传物质是RNA,彻底水解的产物有磷酸、核糖和4种含氮碱基,共6种,C正确;肺炎链球菌为原核生物,其增殖方式是二分裂,丙型肝炎病毒通过在宿主细胞内复制(包括吸附、注入、合成、组装及释放)进行增殖,D错误。
构建模型归纳、概括病毒有关的知识
考向3 比较归纳法掌握细胞的多样性与统一性
5.(2023·海南卷,1)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述,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
答案 B
解析 衣藻为单细胞真核生物,A错误;大肠杆菌属于原核生物,原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA,B正确;衣藻具有叶绿体,能进行光合作用,大肠杆菌没有叶绿体,不能进行光合作用,C错误;大肠杆菌属于原核生物,无线粒体,D错误。
6.(2021·湖南卷,1)关于下列微生物的叙述,正确的是( )
A.蓝细菌细胞内含有叶绿体,能进行光合作用
B.酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C.破伤风杆菌细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸
D.支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体
答案 C
解析 蓝细菌细胞是原核细胞,不含叶绿体,其能进行光合作用与细胞中含有叶绿素和藻蓝素及光合作用所需的酶有关,A错误;酵母菌是典型的单细胞真核生物,B错误;破伤风杆菌是异养厌氧型的原核生物,不含线粒体,只能进行无氧呼吸,C正确;支原体属于原核生物,原核细胞的拟核区不含染色质,D错误。
以蓝细菌为中心构建微网
考点二 使用高倍显微镜观察几种细胞
1.掌握显微镜的使用方法
2.明确镜头的结构及其长短与放大倍数的关系
3.显微镜的成像特点和物像移动规律
1.大部分动植物体是不透明的,不能直接在显微镜下观察,一般要经过处理,如将标本做成很薄的切片。但酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料却可以直接做成装片放在显微镜下观察,其主要原因是_____________________________________。
提示 酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料都是由单个细胞或单层细胞构成的,光能透过
2.用显微镜观察洋葱的根尖细胞时,一般需经染色才能较清楚地观察到,若无染色剂,应________或____________,以降低视野的亮度,也可较清楚地观察到洋葱的根尖细胞。
提示 缩小光圈 调节反光镜(两空可调换顺序)
3.试举例高中生物中哪些实验用到了光学显微镜?所观察的装片是否都需要染色?
提示 ①用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动;②探究植物细胞的吸水和失水;③观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂和蝗虫精母细胞减数分裂装片;④检测生物组织中的脂肪;⑤低温诱导植物细胞染色体数目的变化;⑥培养液中酵母菌种群数量的变化等实验。其中①②⑥不需要染色。
4.光学显微镜下观察到的细胞结构被称为“显微结构”,电子显微镜下观察到的细胞结构被称为“亚显微结构”。下图比较了肉眼、光学显微镜、电子显微镜的分辨率。
下列结构中属于显微结构的是____________,属于亚显微结构的是____________。
①大液泡 ②细胞核 ③叶绿体形态 ④染色后的线粒体 ⑤核孔
⑥中心体 ⑦内质网 ⑧核糖体 ⑨细胞膜的“三层结构”
提示 ①②③④ ⑤⑥⑦⑧⑨
考向 借助显微镜的使用,考查实验操作能力
1.(2024·吉林长春期中)如图①表示两种物镜及其与装片的位置关系,②是低倍镜下的视野。下列相关叙述正确的是( )
A.甲物镜被乙物镜替换后,视野的亮度会增强,因为乙离装片的距离更近
B.乙物镜被甲物镜替换后,在视野中看到的细胞数量会减少
C.要想换用高倍镜观察②中的细胞a,需要将装片向左移动
D.换用乙物镜的操作顺序是:转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
答案 C
解析 甲物镜是低倍镜,乙物镜是高倍镜,甲物镜被乙物镜替换后,放大倍数变大,视野的亮度会减弱,细胞数量减少,A错误;乙物镜被甲物镜替换后,在视野中看到的细胞数量会增多,B错误;a在视野中偏左,用高倍镜观察需要先将物像移至视野中央,装片移动的方向是向左,C正确;乙物镜是高倍物镜,换用乙物镜的操作顺序是:移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋,D错误。
2.(2024·东北三省联考)关于普通光学显微镜的使用,下列叙述正确的是( )
A.在高倍镜下观察时,用粗准焦螺旋调整焦距
B.高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C.由低倍镜转到高倍镜前,将待观察目标移至视野中央
D.高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构
答案 C
解析 粗准焦螺旋可使显微镜的镜筒大幅度地上升或下降,在高倍镜下观察时,只能用细准焦螺旋调整焦距,A错误;脂肪的检测和观察实验中,用高倍镜可以观察到花生子叶中被染成橘黄色的脂肪颗粒,B错误;在低倍镜下比高倍镜下更容易找到要观察的目标,换高倍镜前,需在低倍镜下将待观察目标移至视野中央,C正确;细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构属于亚显微结构,在电镜下才能观察到,D错误。
放大倍数与观察效果的关系
项目
物镜与装片的距离
视野中的细胞数目
物像大小
视野亮度
视野范围
低倍镜
远
多
小
亮
大
高倍镜
近
少
大
暗
小
1.(2022·重庆卷,1)以蚕豆根尖为实验材料,在光学显微镜下不能观察到的是( )
A.中心体 B.染色体
C.细胞核 D.细胞壁
答案 A
解析 光学显微镜下无法观察到中心体,需要借助于电子显微镜观察,且蚕豆是高等植物,其根尖细胞中无中心体,A符合题意;用光学显微镜观察染色体时,利用碱性染料着色,便能够进行观察,B不符合题意;细胞核体积较大,在光学显微镜下很容易找到,C不符合题意;细胞壁位于细胞的最外面,具有保护、支持细胞的功能,在光学显微镜下很容易找到,D不符合题意。
2.(2022·辽宁卷,1)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
答案 C
解析 基因突变具有普遍性,硝化细菌可以发生基因突变,A正确;硝化细菌属于原核生物,含有核糖体,其蛋白质是在自身细胞内的核糖体上合成的,B正确;硝化细菌属于原核生物,进行二分裂,C错误;硝化细菌能够将二氧化碳和水合成糖类,所以硝化细菌属于自养生物,D正确。
3.(2022·海南卷,1)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
答案 D
解析 由人工合成病毒比天然病毒毒性小得多且结构与功能相适应可知,人工合成病毒与天然病毒的结构和功能有差别,A错误;病毒没有细胞结构,不能进行细胞呼吸,但与其他生物一样,都有遗传物质,B、C错误,D正确。
4.(2022·北京卷,1)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
答案 C
解析 蓝细菌能进行光合作用,属于自养生物,A正确;蓝细菌进行的是有氧呼吸,B正确;蓝细菌属于原核生物,没有细胞核,DNA主要位于拟核中,C错误;蓝细菌在生态系统中属于生产者,在物质循环中起重要作用,D正确。
5.(2021·河北卷,1)下列叙述正确的是( )
A.酵母菌和白细胞都有细胞骨架
B.发菜和水绵都有叶绿体
C.颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核
D.黑藻、根瘤菌和草履虫都有细胞壁
答案 A
解析 酵母菌属于真核生物,白细胞是真核细胞,它们中的细胞骨架维持着细胞形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞多种生命活动密切相关,A正确;发菜属于原核生物,细胞内没有叶绿体,B错误;颤蓝细菌属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,伞藻和小球藻属于真核生物,有细胞核,C错误;黑藻属于高等植物,根瘤菌是细菌,属于原核生物,都有细胞壁,草履虫属于单细胞原生动物,没有细胞壁,D错误。
6.(2021·浙江6月选考,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,但能进行细胞呼吸
答案 B
解析 蓝细菌属于原核细胞,没有内质网和其他复杂细胞器,只有核糖体,A正确;蓝细菌没有成形的细胞核,即没有核膜、核仁、染色质等,B错误;蓝细菌没有叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素以及与光合作用有关的酶,能进行光合作用,C正确;蓝细菌无线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,能进行细胞呼吸,D正确。
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