第1章 走进生物学（知识清单）生物沪科版2020必修1

第1章 走进生物学（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 生物学是与人类生活密切相关的自然科学（1个考点） 考点 生物学推动人类进步案例★☆☆☆☆ 第2节 实验探究式学习生物学重要途径（2个考点） 考点1生物学实验探究活动的基本步骤★★★☆☆ 考点2显微镜的使用方法★★☆☆☆ 第2节 细胞是生物体结构的基本单位（2个考点+3个易错辨析） 考点1 细胞形态与功能的多样性★★☆☆☆ 考点2 原核细胞与真核细胞的异同★★★☆☆☆ 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 生物学是与人类生活密切相关的自然科学 考点 生物学推动人类进步案例★☆☆☆☆ 生物学是研究 和 的自然科学，它不仅是农业、医学、环境科学等众多相关学科的基础，而且与我们的生活密切相关。 1.杂交水稻技术的发展为我国乃至世界的粮食供给作为重大贡献 1973年，袁隆平带领的研究团队以 为遗传工具，突破实现了 ，培育出第一代杂交水稻。 1986―1992年，科学家们又攻克两系法育种关键技术，以 为遗传工具，培育出第二代杂交水稻，极大地简化了育种程序、缩短了育种周期，增产效果明显。 之后，科学家们通过不断努力，运用基因工程技术，以 为遗传工具，推出了第三代杂交水稻，不但提高了性状稳定性和选育效率，还降低了对环境的要求。 第四代杂交水稻应是正在研究中的 杂交水稻，其光合作用效率高等优势必将使水稻产量潜力进一步提高；而第五代则是利用 水稻杂种优势，虽然难度很大，但随着分子育种技术的进步，有望在本世纪中期获得成功。 2.基因编辑技术为农业和医学提供了更广阔的发展空间 早期的基因工程技术将设计好的一段外源基因（DNA片段）通过特定的方法转入到靶细胞的 中，使靶细胞获得新的、特定的生物学性状。 ：通过特定的“工具”可以重新编辑 的遗传信息，以此改变细胞的生物学性状。例如，通过人工设计，可以使 在靶细胞DNA上的特定位点进行剪切，实现对细胞内源基因的精准定点编辑。 基因编辑技术可广泛应用于 、 、 等领域。 3.免疫治疗开启清除肿瘤细胞新途径 2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现：具有人体健康监护作用的T淋巴细胞表面的两种膜蛋白（PD-1和CTLA-4）会阻止T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。 科学家还通过改造患者的T淋巴细胞，使其具有更强的识别和杀伤肿瘤细胞的能力，这种技术被称为 。 4.现代发酵在人类的生产和生活中广泛应用 发酵工程是利用 的生命活动来大量生产人们所需生物产品的工程技术。 5.生态学原理指导人类可持续发展 生态学研究的重点将是如何在维持地球生态系统稳定的前提下，满足人类日益增长的需求。 运用 原理，将人类活动合理融入地球生态系统，是解决可持续发展问题的有效途径。 第2节 实验探究式学习生物学重要途径 考点1生物学实验探究活动的基本步骤★★★☆☆ 1.实验探究需要合理的思路和方法 实验设计基本原则： ① ：需要设置 ，通过 和 之间的比较，用 等方法确定是否存在差异，从而得出结论； ② ：控制 ，保证实验组和对照组之间实验条件的一致性，尽可能避免因实验设计或操作引起的误差； ③ ：需要有一定数量的样本和重复，确保实验数据的可靠。 考点2显微镜的使用方法★★☆☆☆ 1.实验探究需要熟练的技能 ① 电源开关和光圈（或光亮度调节旋钮）的位置； ②目镜和物镜的放大倍数； ③粗准焦螺旋和细准焦螺旋的旋转方向与载物台升降的关系； ④片夹旋钮旋转方向与玻片移动方向的关系。 2.使用显微镜的方法步骤 显微镜使用中的注意事项 1.低倍镜观察（因为低倍镜视野更广）：将低倍镜对准通光孔。在低倍镜下观察装片，先调节 再调节细准焦螺旋使物像达到最清晰。旋转片夹旋钮移动装片，选取不同的视野进行观察。将需要放大观察的细胞，通过旋转片夹旋钮，移至 。 2.转动转换器：切换到高倍镜。转动时，两眼须从显微镜侧面注视，避免镜头与装片相碰。然后用目镜观察视野并微微转动细准焦螺旋直到物像最清晰。 3.操作注意：高倍镜观察时，只能使用 调节焦距。若视野光线较暗可调节光圈（或光亮度调节旋钮），使视野明亮。 3.关于显微镜相关考点 （1）关于放大倍数 放大倍数的计算：显微镜的放大倍数等于 放大倍数与 放大倍数的 。 放大倍数的实质：放大倍数指放大的 ，不是指得面积或体积。 （2）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，计算时考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如表所示： 项目 视野中一行细胞数量 圆形视野内细胞数量 低倍镜下放大倍数为a c d 高倍镜下放大倍数为na c×（1/n） d×（1/n2） 举例 （3）显微镜的成像特点和物像移动规律 ①成像特点：显微镜成放大倒立的虚像，实物与像之间的关系是实物旋转180°，如实物为字母“b”，则视野中观察到的为 。 ②移动规律：在视野中物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动（或同向移动）装片。 （4）显微镜的目镜和物镜及放大倍数的区分 有螺纹的是物镜（③和④），无螺纹的是目镜（①和②）。 区分放大倍数可看“长短”：物镜长的放大倍数大，目镜短的放大倍数大。 还可看物镜镜头与玻片标本的距离：放大倍数越大，镜头离玻片标本越近。图中放大倍数较大的目镜和物镜分别是②和④。 （5）使用低倍镜与高倍镜观察细胞标本时的不同点 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 （6）结果观察异常情况分析 视野模糊原因分析： ①整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。 ②视野一半清晰，一半模糊——观察材料有重叠，观察材料应薄而透明。 ③有异物存在。 调节视野亮度的操作： ①观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。 ②观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。 ③视野一半暗一半亮——应调反光镜。 第3节 细胞是生物体结构的基本单位 考点1细胞形态与功能的多样性★★☆☆☆ 1.生物体由多种多样的细胞构成 单细胞生物：整个生物体由一个细胞构成。细胞直接与外界非生物环境进行 和 ，生理活动由细胞的不同结构分工完成。例如绿眼虫、草履虫。 生物体的结构与功能相适应：高等动植物是先由 构成 ，再由组织形成一个个带有功能的 ，再最终形成 。 是生物体结构的基本单位。 2.不同形态和功能的真核细胞具有相似的基本结构 （1）构成成人身体的细胞约有1014个，可分为200多种类型。这些不同类型的细胞形态各异、功能多样，但都属于 。每个细胞都由一层非常薄的保护层— 包裹。细胞内有一个染色后颜色较深的结构— ，核中有控制细胞生命活动的遗传物质。细胞核和细胞质膜之间有 ，线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等各种细胞。 （2）细胞是生物体完成生命活动的基本单位。科学家据此认为“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”。 原核与真核的区别：是否具有由 。 科学史话：细胞的研究之路 考点2原核细胞与真核细胞的异同★★☆☆☆ 原核细胞没有由核膜包被的细胞核 （1） ：原核细胞结构简单、体积较小，直径一般为1～10μm， 的细胞核，其遗传物质集中在细胞的中央的区域。原核细胞中的细胞器一般只有 。 （2） ：由原核细胞构成的生物。 （3）原核生物包括： 、 （支原体是一类已知最小、无细胞壁、能独立生活的原核生物）、 、 、 等。 （4）结构： ①荚膜： ，帮助自身适应恶劣环境 ②细胞壁：主要成分 ③细胞质膜 ⑤细胞质:有唯一细胞器- ⑥拟核:遗传物质（DNA） 集中分布的区域（无染色体） ⑦鞭毛: （5）蓝细菌（旧称蓝藻）大多数无鞭毛，含 ，但 ，是地球上最早出现的能进行产氧光合作用的原核生物。 原核细胞核真核细胞的比较 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 有无核膜包被的成型的细胞核 不同点 大小 较小 较大 细胞壁 有（支原体除外） 植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无 细胞器 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器 细胞核 有拟核，无核膜，无染色体 有成形的细胞核，有染色体 生物类群 放线菌、支原体、衣原体 细菌：大肠杆菌、乳酸菌、硝化细菌等 蓝细菌（蓝藻） 真菌：酵母菌、霉菌、蘑菇 动物 植物 统一性 都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 拟核是简单的细胞核，与细胞核功能相同 拟核无核膜、核仁，遗传物质（DNA）裸露，不形成染色体；细胞核有核膜包被，内有染色体（DNA 与蛋白质结合） 用“有无核膜”作为核心区分点：原核细胞“拟核”=无核膜+裸露DNA；真核细胞“细胞核”=有核膜+DNA包被在染色体中。可简化记忆为“拟核无膜，细胞核有膜” 植物细胞和细菌的细胞壁成分相同，都是保护细胞的结构 植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶；细菌（原核生物）细胞壁主要成分是肽聚糖（真菌细胞壁成分是几丁质，可辅助区分） 联想“来源与功能适配”：植物细胞壁支持细胞形态，依赖纤维素（纤维状，有韧性）；细菌细胞壁抵御环境压力，依赖肽聚糖（刚性结构）。可记口诀“植物纤果（纤维素+果胶），细菌肽聚（肽聚糖）” 病毒具有独立的生命活动，是完整的生命体 病毒无细胞结构，仅由核酸和蛋白质组成，不能独立进行新陈代谢、繁殖等生命活动，必须寄生在宿主细胞内才能表现生命特征；离开宿主时，仅为无活性的化学分子 抓住“依赖宿主”核心：病毒的“生命”是“寄生状态下的活性”，而非独立存在的生命。可类比 “寄生虫”：寄生虫离开宿主无法存活，病毒离开宿主也无生命活动，故 “病毒不是独立生命体” 一、物理与生物学科的结合 光学原理直接影响显微镜的发展。从光学显微镜到电子显微镜，再到现代的超分辨率显微镜，每一次物理技术的突破都带来了细胞观察能力的飞跃。理解光的波长限制帮助我们明白为什么普通光学显微镜无法观察到更小的结构。 考点预测： 实验探究式学习生物学重要途径 二、热点问题分析 病毒到底是不是生物？ 新冠疫情让大家重新关注这个经典问题。病毒具有遗传物质，能够繁殖，但缺乏细胞结构，必须依赖宿主细胞才能复制。从细胞学说的角度看，病毒处于生物与非生物的边界，这提醒我们生命的定义比想象中更加复杂。 考点预测： 1.细胞是生物体结构的基本单位 2.原核细胞和真核细胞 1．同学们设计了如下实验，实验用到的四组装置有足够空间并密封。请分析表中信息回答下列问题。（注：除表中实验条件外，其他条件各组均相同） 1号装置 2号装置 3号装置 4号装置 不洒水 洒一点水（适量） 洒一点水（适量） 种子完全浸没在水中 放入橱柜（25℃） 放入橱柜（25℃） 放入冰箱（2℃） 放入橱柜（25℃） 小麦种子15粒 小麦种子15粒 小麦种子2粒 小麦种子15粒 （1）用1号和2号两组进行对照，所探究的问题是 　 　，对照组和实验组除自变量外的其他条件，应 　 　。 （2）2号和3号两组不能形成对照实验，原因是 。 （3）请你预测一段时间中，4号装置中种子 （“能”或“不能”）萌发，为什么？ 。 （4）与2粒种子相比，每组用15粒种子进行实验可以减小 ，使实验结果更可靠。 （5）种子萌发除需要适宜的环境条件外，还必须具备自身条件。因此，在农业生产上，播种前应当测定种子的发芽率，避免造成减产。在对种子的发芽率进行抽样检测时，应 （“随机”或“挑选”）获取样本。 【解题方法归纳】这类题目主要考查种子萌发的环境条件实验设计与分析，解题需围绕 “对照实验的设计原则”“种子萌发的条件”“实验误差控制”等核心知识点展开。对照实验的核心是控制单一变量，即实验组与对照组只有一个变量不同，其他条件必须完全相同且适宜。解题时需重点关注以下几点：确定自变量和探究问题，找到两组实验中唯一不同的条件（自变量），以此推断探究的问题。对照组与实验组除自变量外，其他条件应完全相同（且适宜）。依据 “单一变量原则”，判断两组是否能形成对照，或分析实验设计的合理性。解题时还需结合实验重复性、抽样随机性等原则，回答误差控制和抽样方法的问题。 2．在生物学的发展过程中，仪器的发明和使用是不可或缺的。光学显微镜就为我们观察生物体结构的基本单位—细胞，提供了设备支持。请联系你使用显微镜的过程，回答下列问题。    （1）为了进一步仔细观察图甲视野中的A 细胞，我们需要向 移动装片，以使A被移至视野中央。 A．左下方 B．左上方 C．右上方 D．右下方 （2）欲从清晰的甲视野得到乙视野，必须进行的操作是 。 ①调节亮度    ②转动转换器    ③转动目镜    ④调节粗准焦螺旋 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ （3）现有目镜标有 5×和 15×字样，物镜标有 10×和 40×字样。若要最大限度仔细观察细胞的形态，显微镜的目镜、物镜组合为 。 A5×、10×    B．5×、40×    C． 15×、10×    D．15×、40× 此时物镜与载玻片的距离为图 1 中的 （A．A B．b ），此时放大倍数为 倍。 （4）在从低倍镜转换到高倍镜后，需要调节 ，使物像清晰；同时因为视野会变 （A．亮B  暗），可适当调节至合适的亮度。 （5）若在低倍镜下发现有一异物，当移动装片时，异物不动，转换高倍镜后，异物仍可观察到，此异物可能存在于 。（填编号） A．物镜上 B．目镜上 C．装片上 D．光圈上 （6）若在 10×物镜下观察到图 2 所示视野，换至 40×物镜后，最多能观察到 个完整的细胞。 A．16 个 B．4 个 C．2 个 D．1 个 （7） 观察图 3，其中含有哪些种类的细胞，并简要说明各种细胞的形态与其功能之间的关系 。 【解题方法归纳】主要考查显微镜的使用方法及相关原理，解题需围绕 “显微镜的成像特点”“操作步骤”“镜头组合与放大倍数”“异物判断” 等核心知识点展开。 1、显微镜成像为倒像，显微镜的放大倍数=物镜倍数x目镜倍数。物镜倍数越高，镜头越长；目镜倍数越高，镜头越短。 2、由低倍镜换用高倍镜进行观察的步骤是：移动玻片标本使要观察的某一物像到达视野中央→转动转换器选择高倍镜对准通光孔→调节光圈换用较大光圈使视野较为明亮→转动细准焦螺旋使物像更加清晰。 3、装片移动方向判断 原理：物像的移动方向与装片的移动方向相反（因成倒像）。 方法：观察物像在视野中的位置，若物像偏某一方向，装片需向相同方向移动，才能将物像移至中央。 4、视野中异物位置判断 方法：通过“移动装片”“转换物镜” 分步排除： 移动装片，异物不动→排除在装片上； 转换高倍镜，异物仍在→排除在物镜上（若在物镜上，换高倍镜后异物可能消失或变化）； 最终异物在目镜上。 3．2005 年诺贝尔生理学或医学奖授予澳大利亚学者巴里•马歇尔和罗宾•沃伦，以表彰他们 20 多年前发现了幽门螺杆菌（图 1），并证明该细菌感染胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。这一成果打破当时流行的不能用抗生素治疗胃病的医学教条。图 2 是人体胃部细胞和蚕豆叶下表皮细胞的结构模式图，图 3 是某种病毒的结构模式图，请分析回答下列问题：    （1）根据图 1 判断，幽门螺杆菌是 （A真核B．原核C．无核）细胞，判断的根本依据是 （结构特点）。 （2）幽门螺杆菌的遗传物质是 ，主要存在于 结构中。蚕豆表皮细胞的遗传物质存在于 结构中。 （3）根据图 1、图 2 和所学知识，在下表中用“√”和“×”表示幽门螺杆菌、人体胃部细胞、蚕豆叶表皮细胞中相关结构的有无。 幽门螺杆菌 人体胃部细胞 蚕豆叶表皮细胞 细胞壁 细胞核 细胞质基质 核糖体 病毒主要由该酸和蛋白质组成。有些病毒有包膜和刺突，如新冠病毒。病毒不具细胞结构， 无法独立生长和复制，但病毒可以感染具有细胞的生命体，具有遗传、复制等生命特征。病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量， 离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶。 （4） 科学家认为“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”。请结合题干对病毒的介绍和所学知识，谈谈你是否认同这一说法，并简述理由 。 【解题方法归纳】此类题目主要围绕原核细胞与真核细胞的区别、细胞结构的分布、病毒的特征等核心知识点展开，解题前需牢记以下关键内容：真核细胞和原核细胞在结构上最主要的区别是，原核细胞中没有核膜包被的细胞核；细胞是生物体结构和功能的基本单位，一切生命活动都离不开细胞，包括非细胞结构的生物—病毒，它的生长和繁殖也离不开活细胞。病毒无细胞结构，依赖宿主细胞生存，仅由核酸和蛋白质组成，不能独立进行生命活动。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 走进生物学（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 生物学是与人类生活密切相关的自然科学（1个考点） 考点 生物学推动人类进步案例★☆☆☆☆ 第2节 实验探究式学习生物学重要途径（2个考点） 考点1生物学实验探究活动的基本步骤★★★☆☆ 考点2显微镜的使用方法★★☆☆☆ 第2节 细胞是生物体结构的基本单位（2个考点+3个易错辨析） 考点1 细胞形态与功能的多样性★★☆☆☆ 考点2 原核细胞与真核细胞的异同★★★☆☆☆ 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 生物学是与人类生活密切相关的自然科学 考点 生物学推动人类进步案例★☆☆☆☆ 生物学是研究生命现象和生命活动规律的自然科学，它不仅是农业、医学、环境科学等众多相关学科的基础，而且与我们的生活密切相关。 1.杂交水稻技术的发展为我国乃至世界的粮食供给作为重大贡献 1973年，袁隆平带领的研究团队以细胞质雄性不育系为遗传工具，突破实现了三系法配套，培育出第一代杂交水稻。 1986―1992年，科学家们又攻克两系法育种关键技术，以光温敏雄性不育系为遗传工具，培育出第二代杂交水稻，极大地简化了育种程序、缩短了育种周期，增产效果明显。 之后，科学家们通过不断努力，运用基因工程技术，以遗传工程雄性不育系为遗传工具，推出了第三代杂交水稻，不但提高了性状稳定性和选育效率，还降低了对环境的要求。 第四代杂交水稻应是正在研究中的碳四（C4）型杂交水稻，其光合作用效率高等优势必将使水稻产量潜力进一步提高；而第五代则是利用无融合生殖固定水稻杂种优势，虽然难度很大，但随着分子育种技术的进步，有望在本世纪中期获得成功。 2.基因编辑技术为农业和医学提供了更广阔的发展空间 早期的基因工程技术将设计好的一段外源基因（DNA片段）通过特定的方法转入到靶细胞的细胞核中，使靶细胞获得新的、特定的生物学性状。 基因编辑技术：通过特定的“工具”可以重新编辑细胞中DNA的遗传信息，以此改变细胞的生物学性状。例如，通过人工设计，可以使核酸酶在靶细胞DNA上的特定位点进行剪切，实现对细胞内源基因的精准定点编辑。 基因编辑技术可广泛应用于生命科学基础研究、疾病模型构建、药物研发等领域。 3.免疫治疗开启清除肿瘤细胞新途径 2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现：具有人体健康监护作用的T淋巴细胞表面的两种膜蛋白（PD-1和CTLA-4）会阻止T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。 科学家还通过改造患者的T淋巴细胞，使其具有更强的识别和杀伤肿瘤细胞的能力，这种技术被称为嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR-T疗法）。 4.现代发酵在人类的生产和生活中广泛应用 发酵工程是利用微生物的生命活动来大量生产人们所需生物产品的工程技术。 5.生态学原理指导人类可持续发展 生态学研究的重点将是如何在维持地球生态系统稳定的前提下，满足人类日益增长的需求。 运用生态学原理，将人类活动合理融入地球生态系统，是解决可持续发展问题的有效途径。 第2节 实验探究式学习生物学重要途径 考点1生物学实验探究活动的基本步骤★★★☆☆ 1.实验探究需要合理的思路和方法 实验设计基本原则： ①对照原则：需要设置对照组，通过实验组和对照组之间的比较，用统计学等方法确定是否存在差异，从而得出结论； ②单一变量原则：控制无关变量，保证实验组和对照组之间实验条件的一致性，尽可能避免因实验设计或操作引起的误差； ③平行重复原则：需要有一定数量的样本和重复，确保实验数据的可靠。 考点2显微镜的使用方法★★☆☆☆ 1.实验探究需要熟练的技能 ① 电源开关和光圈（或光亮度调节旋钮）的位置； ②目镜和物镜的放大倍数； ③粗准焦螺旋和细准焦螺旋的旋转方向与载物台升降的关系； ④片夹旋钮旋转方向与玻片移动方向的关系。 2.使用显微镜的方法步骤 显微镜使用中的注意事项 1.低倍镜观察（因为低倍镜视野更广）：将低倍镜对准通光孔。在低倍镜下观察装片，先调节粗准焦螺旋再调节细准焦螺旋使物像达到最清晰。旋转片夹旋钮移动装片，选取不同的视野进行观察。将需要放大观察的细胞，通过旋转片夹旋钮，移至视野正中。 2.转动转换器：切换到高倍镜。转动时，两眼须从显微镜侧面注视，避免镜头与装片相碰。然后用目镜观察视野并微微转动细准焦螺旋直到物像最清晰。 3.操作注意：高倍镜观察时，只能使用细准焦螺旋调节焦距。若视野光线较暗可调节光圈（或光亮度调节旋钮），使视野明亮。 3.关于显微镜相关考点 （1）关于放大倍数 放大倍数的计算：显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 放大倍数的实质：放大倍数指放大的长度或宽度，不是指得面积或体积。 （2）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，计算时考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如表所示： 项目 视野中一行细胞数量 圆形视野内细胞数量 低倍镜下放大倍数为a c d 高倍镜下放大倍数为na c×（1/n） d×（1/n2） 举例 （3）显微镜的成像特点和物像移动规律 ①成像特点：显微镜成放大倒立的虚像，实物与像之间的关系是实物旋转180°，如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。 ②移动规律：在视野中物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动（或同向移动）装片。 （4）显微镜的目镜和物镜及放大倍数的区分 有螺纹的是物镜（③和④），无螺纹的是目镜（①和②）。 区分放大倍数可看“长短”：物镜长的放大倍数大，目镜短的放大倍数大。 还可看物镜镜头与玻片标本的距离：放大倍数越大，镜头离玻片标本越近。图中放大倍数较大的目镜和物镜分别是②和④。 （5）使用低倍镜与高倍镜观察细胞标本时的不同点 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 （6）结果观察异常情况分析 视野模糊原因分析： ①整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。 ②视野一半清晰，一半模糊——观察材料有重叠，观察材料应薄而透明。 ③有异物存在。 调节视野亮度的操作： ①观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。 ②观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。 ③视野一半暗一半亮——应调反光镜。 第3节 细胞是生物体结构的基本单位 考点1细胞形态与功能的多样性★★☆☆☆ 1.生物体由多种多样的细胞构成 单细胞生物：整个生物体由一个细胞构成。细胞直接与外界非生物环境进行物质和信息交换，生理活动由细胞的不同结构分工完成。例如绿眼虫、草履虫。 生物体的结构与功能相适应：高等动植物是先由细胞构成组织，再由组织形成一个个带有功能的器官，再最终形成个体。 细胞是生物体结构的基本单位。 2.不同形态和功能的真核细胞具有相似的基本结构 （1）构成成人身体的细胞约有1014个，可分为200多种类型。这些不同类型的细胞形态各异、功能多样，但都属于真核细胞。每个细胞都由一层非常薄的保护层—质膜包裹。细胞内有一个染色后颜色较深的结构—细胞核，核中有控制细胞生命活动的遗传物质。细胞核和细胞质膜之间有细胞质基质，线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等各种细胞。 （2）细胞是生物体完成生命活动的基本单位。科学家据此认为“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”。 原核与真核的区别：是否具有由核膜包被的细胞核。 科学史话：细胞的研究之路 考点2原核细胞与真核细胞的异同★★☆☆☆ 原核细胞没有由核膜包被的细胞核 （1）拟核：原核细胞结构简单、体积较小，直径一般为1～10μm，没有核膜包被的细胞核，其遗传物质集中在细胞的中央的区域。原核细胞中的细胞器一般只有核糖体。 （2）原核生物：由原核细胞构成的生物。 （3）原核生物包括：细菌、支原体（支原体是一类已知最小、无细胞壁、能独立生活的原核生物）、衣原体、立克次氏体、蓝细菌等。 （4）结构： ①荚膜：多糖，帮助自身适应恶劣环境 ②细胞壁：主要成分肽聚糖 ③细胞质膜 ⑤细胞质:有唯一细胞器-核糖体 ⑥拟核:遗传物质（DNA） 集中分布的区域（无染色体） ⑦鞭毛:运动 （5）蓝细菌（旧称蓝藻）大多数无鞭毛，含叶绿素，但没有叶绿体，是地球上最早出现的能进行产氧光合作用的原核生物。 原核细胞核真核细胞的比较 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 有无核膜包被的成型的细胞核 不同点 大小 较小 较大 细胞壁 有（支原体除外） 植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无 细胞器 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器 细胞核 有拟核，无核膜，无染色体 有成形的细胞核，有染色体 生物类群 放线菌、支原体、衣原体 细菌：大肠杆菌、乳酸菌、硝化细菌等 蓝细菌（蓝藻） 真菌：酵母菌、霉菌、蘑菇 动物 植物 统一性 都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质 易错辨析： 易错表现 正确理解 记忆技巧 拟核是简单的细胞核，与细胞核功能相同 拟核无核膜、核仁，遗传物质（DNA）裸露，不形成染色体；细胞核有核膜包被，内有染色体（DNA 与蛋白质结合） 用“有无核膜”作为核心区分点：原核细胞“拟核”=无核膜+裸露DNA；真核细胞“细胞核”=有核膜+DNA包被在染色体中。可简化记忆为“拟核无膜，细胞核有膜” 植物细胞和细菌的细胞壁成分相同，都是保护细胞的结构 植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶；细菌（原核生物）细胞壁主要成分是肽聚糖（真菌细胞壁成分是几丁质，可辅助区分） 联想“来源与功能适配”：植物细胞壁支持细胞形态，依赖纤维素（纤维状，有韧性）；细菌细胞壁抵御环境压力，依赖肽聚糖（刚性结构）。可记口诀“植物纤果（纤维素+果胶），细菌肽聚（肽聚糖）” 病毒具有独立的生命活动，是完整的生命体 病毒无细胞结构，仅由核酸和蛋白质组成，不能独立进行新陈代谢、繁殖等生命活动，必须寄生在宿主细胞内才能表现生命特征；离开宿主时，仅为无活性的化学分子 抓住“依赖宿主”核心：病毒的“生命”是“寄生状态下的活性”，而非独立存在的生命。可类比 “寄生虫”：寄生虫离开宿主无法存活，病毒离开宿主也无生命活动，故 “病毒不是独立生命体” 一、物理与生物学科的结合 光学原理直接影响显微镜的发展。从光学显微镜到电子显微镜，再到现代的超分辨率显微镜，每一次物理技术的突破都带来了细胞观察能力的飞跃。理解光的波长限制帮助我们明白为什么普通光学显微镜无法观察到更小的结构。 考点预测： 实验探究式学习生物学重要途径 二、热点问题分析 病毒到底是不是生物？ 新冠疫情让大家重新关注这个经典问题。病毒具有遗传物质，能够繁殖，但缺乏细胞结构，必须依赖宿主细胞才能复制。从细胞学说的角度看，病毒处于生物与非生物的边界，这提醒我们生命的定义比想象中更加复杂。 考点预测： 1.细胞是生物体结构的基本单位 2.原核细胞和真核细胞 1．同学们设计了如下实验，实验用到的四组装置有足够空间并密封。请分析表中信息回答下列问题。（注：除表中实验条件外，其他条件各组均相同） 1号装置 2号装置 3号装置 4号装置 不洒水 洒一点水（适量） 洒一点水（适量） 种子完全浸没在水中 放入橱柜（25℃） 放入橱柜（25℃） 放入冰箱（2℃） 放入橱柜（25℃） 小麦种子15粒 小麦种子15粒 小麦种子2粒 小麦种子15粒 （1）用1号和2号两组进行对照，所探究的问题是 　 　，对照组和实验组除自变量外的其他条件，应 　 　。 （2）2号和3号两组不能形成对照实验，原因是 。 （3）请你预测一段时间中，4号装置中种子 （“能”或“不能”）萌发，为什么？ 。 （4）与2粒种子相比，每组用15粒种子进行实验可以减小 ，使实验结果更可靠。 （5）种子萌发除需要适宜的环境条件外，还必须具备自身条件。因此，在农业生产上，播种前应当测定种子的发芽率，避免造成减产。在对种子的发芽率进行抽样检测时，应 （“随机”或“挑选”）获取样本。 【答案】（1）适量的水分是不是小麦种子萌发的必要条件 相同且适宜 （2）没有控制单一变量（小麦种子数量不同） （3）不能 种子完全浸没在水中，没有充足的空气，种子可能进行无氧呼吸，产生酒精，对细胞有毒害作用 （4）实验误差 （5）随机 【详解】（1）将1号瓶和2号瓶进行对照，1与2以水分为变量形成一组对照实验，目的是探究种子萌发需要一定的水分吗（适量的水分是不是小麦种子萌发的必要条件）？照组和实验组除自变量外的其他条件，应相同且适宜，以减小实验误差。 （2）2号和3号对比，除温度不同外，小麦种子的数量也不相同，不符合对照实验的单一变量原则（没有控制单一变量），所以，用2号和3号不能形成对照实验。 （3）4号装置种子完全浸没在水中，放入橱柜（25℃），由于种子完全浸没在水中，没有充足的空气，种子可能进行无氧呼吸，产生酒精，对细胞有毒害作用。 （4）进行实验时实验材料数量过少，可能会由于自身因素而影响实验结果，为了避免实验出现偶然性，使实验结果更科学、更有说服力，每组用15粒小麦种子可减小实验误差，比2粒实验结果更可靠。 （5）不能对检测对象逐一检查时，可以从检测对象总体中抽取少量个体作为样本。因此测种子的发芽率时，为了使抽样检测的结果接近总体真实情况，抽样时应当尽量避免主观因素的影响，应从袋中随机抽取种子进行抽样检测。 【解题方法归纳】这类题目主要考查种子萌发的环境条件实验设计与分析，解题需围绕 “对照实验的设计原则”“种子萌发的条件”“实验误差控制”等核心知识点展开。对照实验的核心是控制单一变量，即实验组与对照组只有一个变量不同，其他条件必须完全相同且适宜。解题时需重点关注以下几点：确定自变量和探究问题，找到两组实验中唯一不同的条件（自变量），以此推断探究的问题。对照组与实验组除自变量外，其他条件应完全相同（且适宜）。依据 “单一变量原则”，判断两组是否能形成对照，或分析实验设计的合理性。解题时还需结合实验重复性、抽样随机性等原则，回答误差控制和抽样方法的问题。 2．在生物学的发展过程中，仪器的发明和使用是不可或缺的。光学显微镜就为我们观察生物体结构的基本单位—细胞，提供了设备支持。请联系你使用显微镜的过程，回答下列问题。    （1）为了进一步仔细观察图甲视野中的A 细胞，我们需要向 移动装片，以使A被移至视野中央。 A．左下方 B．左上方 C．右上方 D．右下方 （2）欲从清晰的甲视野得到乙视野，必须进行的操作是 。 ①调节亮度    ②转动转换器    ③转动目镜    ④调节粗准焦螺旋 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ （3）现有目镜标有 5×和 15×字样，物镜标有 10×和 40×字样。若要最大限度仔细观察细胞的形态，显微镜的目镜、物镜组合为 。 A5×、10×    B．5×、40×    C． 15×、10×    D．15×、40× 此时物镜与载玻片的距离为图 1 中的 （A．A B．b ），此时放大倍数为 倍。 （4）在从低倍镜转换到高倍镜后，需要调节 ，使物像清晰；同时因为视野会变 （A．亮B  暗），可适当调节至合适的亮度。 （5）若在低倍镜下发现有一异物，当移动装片时，异物不动，转换高倍镜后，异物仍可观察到，此异物可能存在于 。（填编号） A．物镜上 B．目镜上 C．装片上 D．光圈上 （6）若在 10×物镜下观察到图 2 所示视野，换至 40×物镜后，最多能观察到 个完整的细胞。 A．16 个 B．4 个 C．2 个 D．1 个 （7）观察图 3，其中含有哪些种类的细胞，并简要说明各种细胞的形态与其功能之间的关系 。 【答案】（1）A （2）A （3） D A 600 （4） 细准焦螺旋 B （5）B （6）D （7）有表皮细胞、保卫细胞等，细胞的形态决定其功能，如保卫细胞的结构能防止水分丧失和便于植物和外界进行气体交换 【详解】（1）在显微镜下的成像是倒立的虚像，因此显微镜下看到A细胞在左下方，实际上是在载玻片的右上方，因此可向左下方移动装片进行观察。综上所述，A正确，BCD错误。故选A。 （2）由视野甲到视野乙，是把细胞甲放大后再进行的观察。首先需要在低倍镜下将观察对象甲移至视野中央，接着转动转换器，将低倍物镜换成高倍物镜，然后通过调节光圈，将视野调亮，最后通过调节细准焦螺旋，使观察的视野更清晰。综上所述，必须进行的操作步骤是①②，即A正确，BCD错误。故选A。 （3）根据题意，现有目镜标有 5×和 15×字样，物镜标有 10×和 40×字样。若要最大限度仔细观察细胞的形态，则选择组合后放大倍数最大的物镜和目镜，即选择目镜15×和物镜40×的组合。综上所述，D正确，ABC错误。故选D。此时选择物镜为高倍镜，由于物镜镜头较长，那么物镜与装片的距离较近，此时物镜与载玻片的距离为图 1 中的a，故选A。放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数，因此此时放大倍数为15×40=600倍。 （4）在从低倍镜转换到高倍镜后，需要调节细准焦螺旋，使物像清晰；同时因为视野观察的范围变小，因此视野会变暗，可适当调节至合适的亮度。 （5）根据题意，移动装片，异物不移动，说明异物不在装片上；转换高倍镜，异物仍然存在，说明异物也不在物镜上；若异物存在于光圈上，则只会是视野变暗，而不会成像，是看不到的，因此异物最可能存在于目镜上。综上所述，B正确，ACD错误。故选B。 （6）将物镜10×换成40×的物镜后，细胞放大16倍，图2视野中细胞的数目减少16倍，因此可看到16÷16=1个细胞。综上所述，D正确，ABC错误。故选D。 （7）图3中含有表皮细胞、保卫细胞等，细胞的形态决定其功能，如保卫细胞的结构能防止水分丧失和便于植物和外界进行气体交换。 【解题方法归纳】主要考查显微镜的使用方法及相关原理，解题需围绕 “显微镜的成像特点”“操作步骤”“镜头组合与放大倍数”“异物判断” 等核心知识点展开。 1、显微镜成像为倒像，显微镜的放大倍数=物镜倍数x目镜倍数。物镜倍数越高，镜头越长；目镜倍数越高，镜头越短。 2、由低倍镜换用高倍镜进行观察的步骤是：移动玻片标本使要观察的某一物像到达视野中央→转动转换器选择高倍镜对准通光孔→调节光圈换用较大光圈使视野较为明亮→转动细准焦螺旋使物像更加清晰。 3、装片移动方向判断 原理：物像的移动方向与装片的移动方向相反（因成倒像）。 方法：观察物像在视野中的位置，若物像偏某一方向，装片需向相同方向移动，才能将物像移至中央。 4、视野中异物位置判断 方法：通过“移动装片”“转换物镜” 分步排除： 移动装片，异物不动→排除在装片上； 转换高倍镜，异物仍在→排除在物镜上（若在物镜上，换高倍镜后异物可能消失或变化）； 最终异物在目镜上。 3．2005 年诺贝尔生理学或医学奖授予澳大利亚学者巴里•马歇尔和罗宾•沃伦，以表彰他们 20 多年前发现了幽门螺杆菌（图 1），并证明该细菌感染胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。这一成果打破当时流行的不能用抗生素治疗胃病的医学教条。图 2 是人体胃部细胞和蚕豆叶下表皮细胞的结构模式图，图 3 是某种病毒的结构模式图，请分析回答下列问题：    （1）根据图 1 判断，幽门螺杆菌是 （A真核B．原核C．无核）细胞，判断的根本依据是 （结构特点）。 （2）幽门螺杆菌的遗传物质是 ，主要存在于 结构中。蚕豆表皮细胞的遗传物质存在于 结构中。 （3）根据图 1、图 2 和所学知识，在下表中用“√”和“×”表示幽门螺杆菌、人体胃部细胞、蚕豆叶表皮细胞中相关结构的有无。 幽门螺杆菌 人体胃部细胞 蚕豆叶表皮细胞 细胞壁 细胞核 细胞质基质 核糖体 病毒主要由该酸和蛋白质组成。有些病毒有包膜和刺突，如新冠病毒。病毒不具细胞结构， 无法独立生长和复制，但病毒可以感染具有细胞的生命体，具有遗传、复制等生命特征。病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量， 离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶。 （4）科学家认为“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”。请结合题干对病毒的介绍和所学知识，谈谈你是否认同这一说法，并简述理由 。 【答案】（1） B 没有核膜包被的细胞核 （2） DNA 拟核 细胞核 （3）   （4）认同。因为各种生物的生命活动是在细胞内或细胞参与下完成的，包括非细胞结构的生物—病毒，它的生命活动也离不开细胞 【详解】（1）由图1可知，幽门螺杆菌中没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。 （2）细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。幽门螺杆菌是原核生物（细胞结构的生物），故其遗传物质是DNA，主要存在于拟核结构中。蚕豆表皮细胞的遗传物质存在于细胞核中。 （3）幽门螺杆菌属于原核生物，是细菌，没有细胞核，具有细胞壁、细胞质基质和唯一的细胞器—核糖体；人体胃部细胞属于真核细胞，是动物细胞，不具有细胞壁，但有细胞核、细胞质基质以及核糖体等细胞器；蚕豆叶表皮细胞属于真核细胞，是植物细胞，具有细胞壁、细胞核、细胞质基质核包括核糖体在内的多种细胞器，结果如图所示：   。 （4）由题意“病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶”可知，病毒的生命活动离不开宿主细胞。因此，认同“一切生物学问题的答案最终都要到细胞中去寻找”这一观点。因为各种生物的生命活动是在细胞内或细胞的参与下完成的，包括非细胞结构的生物—病毒，它的生命活动也离不开（宿主）细胞。 【解题方法归纳】此类题目主要围绕原核细胞与真核细胞的区别、细胞结构的分布、病毒的特征等核心知识点展开，解题前需牢记以下关键内容：真核细胞和原核细胞在结构上最主要的区别是，原核细胞中没有核膜包被的细胞核；细胞是生物体结构和功能的基本单位，一切生命活动都离不开细胞，包括非细胞结构的生物—病毒，它的生长和繁殖也离不开活细胞。病毒无细胞结构，依赖宿主细胞生存，仅由核酸和蛋白质组成，不能独立进行生命活动。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$