内容正文:
多种多样的生物
第二单元
第三章 微生物
第二节 细菌
核心知识·速记→方法清单·归纳→考点清单·破题
细菌的形态
◆大小:细菌的个体十分微小,大约10亿个细菌堆积起来才有一颗小米粒那么大,需要用高倍显微镜或电子显微镜才能观察到细菌的形态。
◆形态分类:细菌种类很多,根据外部形态的不同,大致可以分为三类:球菌、杆菌和螺旋菌。
◆细胞特点:细菌是单细胞生物,每个细菌都是独立生活的个体;有些细菌也会聚集成团或连接成长链。
细菌的结构
◆基本结构:所有细菌共有的结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质、DNA 集中的区域,没有成形的细胞核。
◆特殊结构:仅部分细菌具有,不属于细菌的必备结构。
荚膜:对细菌具有一定的保护作用,通常与细菌的致病性有关。
鞭毛:有助于细菌在液体中游动
◆原核生物定义:细菌虽有 DNA 集中的区域,却没有成形的细胞核,这样的生物称为原核生物。
◆营养方式:大多数细菌不能进行光合作用,只能利用现成的有机物生活,并将有机物分解为简单的无机物,属于异养生物。
细菌的生殖
◆生殖方式:细菌靠分裂生殖进行繁殖,一个细菌分裂成两个细菌,分裂完成的细菌长大以后又能继续分裂。
◆繁殖速度:环境适宜的时候,不到半小时就能分裂一次,繁殖速度极快。
◆芽孢:
本质:某些细菌在一定条件下形成的休眠体,不是生殖细胞
特点:具有细胞壁厚、含水量少等特点,对高温、干旱等不良环境有很强的抵抗能力
传播与萌发:小而轻的芽孢可随风飘散,落在适宜环境中,又能恢复为正常的细菌细胞
细菌与人类的关系
◆细菌对人类的作用具有两面性,既有有益的一面,也有有害的一面。
◆有益作用:
食品制作:利用醋酸菌制醋;利用乳酸菌制作酸奶、泡菜;利用棒状杆菌生产味精。
医药生产:将人的胰岛素基因转入大肠杆菌,培养该大肠杆菌可生产治疗糖尿病的药物 —— 胰岛素。
环境保护:污水处理厂利用细菌净化生活污水或工业废水;甲烷菌可利用农作物秸秆、人畜粪便生产沼气。
人体健康:人体肠道中的正常菌群,部分能够合成维生素,对人体健康有益。
农业生产:根瘤菌能够将空气中的氮转化为含氮物质,供大豆等豆科植物利用。
◆有害作用:
食品腐败:使食物腐败变质,造成食物浪费。
引发疾病:引起传染性疾病,严重时危及人和动物的生命。
例如结核分枝杆菌引发结核病,鼠疫耶尔森菌引发鼠疫,链球菌使人患猩红热等。
高频易错
❶细菌没有成形的细胞核,只有 DNA 集中的区域,属于原核生物,切勿误认为细菌有真正的细胞核。
❷芽孢是细菌的休眠体,不是生殖细胞;细菌唯一的生殖方式是分裂生殖。
❸荚膜和鞭毛是部分细菌的特殊结构,并非所有细菌都具备,不属于细菌的基本结构。
❹蓝细菌(蓝藻)虽能进行光合作用,但属于原核生物中的细菌,不是植物,细胞内没有叶绿体。
❺抗生素只能抑制或杀死细菌,对病毒引起的疾病无效;滥用抗生素会导致耐药性 “超级细菌” 的产生。
注意
❶区分原核生物和真核生物的根本依据是细胞内有无成形的细胞核,而非个体大小或有无细胞壁。
❷细菌的分裂生殖属于无性生殖,分裂过程中遗传物质先复制,再平均分配到两个子细胞中。
❸大多数细菌是异养生物,但少数细菌(如蓝细菌)可以进行光合作用,属于自养型细菌。
❹正常菌群对人体有益,随意服用抗生素会破坏肠道正常菌群,影响肠道健康。
细菌与动植物细胞结构对比法
◆细菌细胞、动物细胞、植物细胞按核心结构维度横向对比,精准区分原核细胞与真核细胞的本质差异,避免结构混淆。
对比维度
细菌细胞
动物细胞
植物细胞
细胞壁
有
无
有
细胞膜
有
有
有
细胞质
有
有
有
细胞核
无成形细胞核,有 DNA 集中区域
有成形的细胞核
有成形的细胞核
叶绿体
无(绝大多数)
无
有(绿色部分细胞)
液泡
无
无
有
特殊结构
部分有荚膜、鞭毛
无
无
生物类群
原核生物
真核生物
真核生物
芽孢与孢子概念辨析法
◆从本质、功能、形成条件三个核心角度区分芽孢和孢子,明确二者的生物学差异,避免概念混淆。
对比维度
芽孢
孢子
本质
细菌的休眠体,不是生殖细胞
孢子植物、真菌的生殖细胞
功能
抵抗高温、干旱等不良环境
用于繁殖后代
形成条件
环境恶劣时由细菌形成
环境适宜时即可产生,用于繁殖
所属生物类群
部分细菌(原核生物)
藻类、苔藓、蕨类、真菌等
细菌作用的利与弊分类归纳法
◆按照 “食品、医药、环保、健康、农业” 五大场景分类归纳细菌的有益作用,同时对应记忆有害作用,形成结构化知识体系。
有益类:按生产生活场景分类记忆,如食品发酵、生物制药、污水净化、固氮增产、肠道健康
有害类:按危害类型分类,如食品腐败、致病感染
判断技巧:凡是利用细菌生产产品、改善环境、促进健康的均为有益作用;凡是导致食品变质、引发疾病的均为有害作用
考点1 细菌的形态与结构辨析
1.下列科学家与其主要贡献的对应,错误的是( )
A.巴斯德——发现了食物腐败的原因
B.孟德尔——创立细胞学说
C.列文虎克——自制显微镜,观察到微小生物
D.达尔文——自然选择学说
【答案】B
【详解】A.巴斯德通过鹅颈瓶实验证明食物腐败的原因是微生物的生长和繁殖,A正确。
B.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传的基本规律,创立细胞学说的是施莱登和施旺,B错误。
C.列文虎克自制显微镜,观察到了细菌等微小生物,C正确。
D.达尔文提出了自然选择学说,阐述了生物进化的机制,D正确。
2.细菌分布非常广泛,如图为细菌结构示意图,下列分析错误的是( )
A.结构⑥是鞭毛,有助于细菌在液体中游动
B.结构④是荚膜,具有一定的保护作用
C.细菌都是单细胞的,每个细菌都是独立生活的
D.结构①是细胞核,里面有遗传物质DNA
【答案】D
【详解】A.图中的结构⑥是鞭毛,通过鞭毛的摆动,有助于细菌在液体中游动,与其生活环境相适应,A正确。
B.图中的结构④是荚膜,其位于细菌细胞壁的外面,具有一定的保护作用,B正确。
C.细菌只由一个细胞构成,都是单细胞生物,每个细菌都能独立地完成运动、繁殖等生命活动,都是独立生活的,C正确。
D.细菌没有成形的细胞核,图中结构①是DNA集中区域,里面有遗传物质DNA,D错误。
3.我国酿醋的历史悠久,据文字记载超过了三千年。在富含有机物的发酵液中持续通气并不断搅拌,醋酸杆菌可将有机物转化为醋。下列关于醋酸杆菌叙述错误的是( )
A.没有成形的细胞核 B.用芽孢繁殖后代
C.有细胞壁、细胞膜 D.属于单细胞生物
【答案】B
【详解】A.醋酸杆菌属于细菌,是原核生物,细胞内没有成形的细胞核,A正确。
B.醋酸杆菌通过分裂的方式繁殖后代,芽孢是细菌的休眠体,不具备繁殖功能,B错误。
C.醋酸杆菌作为细菌,具备细胞壁、细胞膜等基本细胞结构,C正确。
D.醋酸杆菌整个生命活动由单个细胞完成,属于单细胞生物,D正确。
4.近日,科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种,并将其命名为“天宫尼尔菌”。相关叙述正确的是( )
A.形态呈螺旋状 B.靠鞭毛运动
C.其菌落呈絮状 D.形成芽孢快速繁殖
【答案】B
【详解】A.从图中可以看出,该微生物形态是杆状,不是螺旋状,A错误。
B.图中可以看到该微生物有鞭毛,细菌可以靠鞭毛运动,B正确。
C.细菌的菌落一般表现为表面光滑、黏稠或粗糙干燥,絮状是真菌(如霉菌)菌落的特征,C错误。
D.芽孢是细菌的休眠体,不是生殖结构,细菌通过分裂的方式快速繁殖,D错误。
考点2 细菌的生殖与生存特性
5.苹果醋是经过二次发酵制成的,实践小组利用酵母菌将苹果汁发酵为苹果酒,再通过醋酸菌进一步发酵为苹果醋。下列关于两种发酵菌种的说法正确的是( )
A.都能进行无氧呼吸 B.都有真正的细胞核
C.都不能进行光合作用 D.都通过孢子繁殖后代
【答案】C
【详解】A.酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸;醋酸菌是好氧细菌,只能进行有氧呼吸,无法进行无氧呼吸,A错误。
B.酵母菌属于真菌,具有真正的细胞核;醋酸菌属于细菌,没有真正的细胞核,只有DNA集中的区域,B错误。
C.酵母菌和醋酸菌体内都不含叶绿体,均不能进行光合作用,只能依靠现成的有机物维持生命活动,C正确。
D.酵母菌可通过孢子繁殖,也能进行出芽生殖;醋酸菌通过分裂生殖繁殖后代,不产生孢子,D错误。
6.下图是水螅的生殖过程。下列生物的生殖方式与其相同的是( )
A.细菌进行分裂生殖
B.涡虫断裂的部分能形成新个体
C.酵母菌通过出芽的方式繁殖后代
D.马铃薯块茎上长出新植物体
【答案】C
【分析】图中水螅的生殖方式是出芽生殖:属于无性生殖的一种,过程是母体先长出芽体,芽体逐步发育出完整结构后,从母体脱离成为独立新个体。
【详解】A.细菌分裂生殖:是一个母体直接均等分裂为两个新个体,和水螅出芽生殖方式不同,A不符合题意。
B.涡虫断裂生殖:是涡虫断裂后,脱离的生物碎片再生为新个体,不属于出芽生殖,B不符合题意。
C.酵母菌出芽繁殖:和水螅的生殖方式完全一致,都属于出芽生殖,C符合题意。
D.马铃薯块茎繁殖:利用植物的营养器官(茎)产生新个体,属于营养生殖,和出芽生殖类型不同,D不符合题意。
7.如图为科学家巴斯德鹅颈瓶实验示意图。对该实验结论的叙述,正确的是( )
A.细菌由营养物质丰富的肉汤产生
B.外界空气中的细菌进入肉汤使其腐败
C.细菌的生殖离不开充足的氧气
D.肉汤中原有细菌快速生殖使肉汤腐败
【答案】B
【详解】A.巴斯德鹅颈瓶实验中,煮沸的肉汤在鹅颈瓶中长时间不腐败,说明肉汤自身不会产生细菌。若细菌由营养物质丰富的肉汤产生,那么即使是鹅颈瓶中的肉汤也会很快腐败,A错误。
B.普通烧瓶中的肉汤,因为空气能直接进入,外界空气中的细菌进入肉汤,使肉汤腐败变质;而鹅颈瓶的瓶颈弯曲细长,空气中的细菌等微生物不能直接进入肉汤,肉汤长时间不腐败。所以该实验说明外界空气中的细菌进入肉汤使其腐败,B正确。
C.此实验主要探究的是细菌的来源,而不是细菌生殖与氧气的关系。并且有些细菌进行无氧呼吸,其生殖并不依赖充足的氧气,C错误。
D.实验中肉汤经过煮沸,原有细菌已被杀死。鹅颈瓶肉汤长时间不腐败,而普通烧瓶肉汤腐败,说明不是肉汤中原有细菌快速生殖使肉汤腐败,而是外界细菌进入导致的,D错误。
考点3 细菌与人类的关系及应用
8.以下生活中的实例与其所依据的生物学原理对应不正确的是( )
A.将腐败的食物倒掉——细菌导致食物中含一些毒素,危害人体健康
B.将水果制成果干储存——果干缺少水分,细菌、真菌难以生存
C.制作泡菜时必须密封——缺氧条件促进乳酸菌的生长繁殖
D.人患猩红热——由结核分枝杆菌引起
【答案】D
【详解】A.食物的腐败由食物中细菌等大量繁殖所导致,腐败食物内含一些毒素,危害人体健康,要倒掉,A正确。
B.生物的生存需要一定的水分,将水果制成果干储存,果干缺少水分,细菌、真菌难以生存,B正确。
C.乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下有利于其发酵,制作泡菜要创造无氧的环境,因此制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气是为了防止氧气的进入,C正确。
D.链球菌可以使人患猩红热,不是结核分枝杆菌,D错误。
9.下列关于细菌和真菌在自然界中的作用,叙述错误的是( )
A.豆科植物与根瘤菌——共生
B.真菌与藻类形成地衣——共生
C.真菌使面包发霉——寄生
D.链球菌使人患扁桃体炎——寄生
【答案】C
【详解】A.豆科植物与根瘤菌是共生关系,根瘤菌为豆科植物提供氮素营养,豆科植物为根瘤菌提供有机物,二者互利共赢,A不符合题意。
B.真菌与藻类形成地衣属于共生关系,藻类通过光合作用为真菌提供有机物,真菌为藻类提供水分和无机盐,B不符合题意。
C.真菌使面包发霉是腐生关系,面包是无生命的有机物,真菌依靠分解面包获取营养,并非寄生,C符合题意。
D.链球菌寄生在人体扁桃体部位,从人体内获取营养并引发炎症,使人患扁桃体炎,D不符合题意。
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第三章 微生物
第二节 细菌
核心知识·速记→方法清单·归纳→考点清单·破题
细菌的形态
◆大小:细菌的个体十分 ,大约10亿个细菌堆积起来才有一颗小米粒那么大,需要用 或 才能观察到细菌的形态。
◆形态分类:细菌种类很多,根据外部形态的不同,大致可以分为三类: 。
◆细胞特点:细菌是单细胞生物,每个细菌都是独立生活的 ;有些细菌也会聚集成团或连接成长链。
细菌的结构
◆基本结构:所有细菌共有的结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质、DNA 集中的区域,没有 。
◆特殊结构:仅部分细菌具有,不属于细菌的必备结构。
荚膜:对细菌具有一定的 ,通常与细菌的致病性有关。
鞭毛:有助于细菌在液体中 。
◆原核生物定义:细菌虽有 ,却没有 ,这样的生物称为 。
◆营养方式:大多数细菌不能进行光合作用,只能利用现成的有机物生活,并将有机物分解为简单的无机物,属于 。
细菌的生殖
◆生殖方式:细菌靠 生殖进行繁殖,一个细菌分裂成 细菌,分裂完成的细菌长大以后又能继续分裂。
◆繁殖速度:环境适宜的时候,不到半小时就能分裂一次,繁殖速度 。
◆芽孢:
本质:某些细菌在一定条件下形成的 ,不是生殖细胞。
特点:具有细胞壁厚、含水量少等特点,对高温、干旱等不良环境有很强的抵抗能力
传播与萌发:小而轻的芽孢可随风飘散,落在适宜环境中,又能恢复为正常的细菌细胞
细菌与人类的关系
◆细菌对人类的作用具有两面性,既有有益的一面,也有有害的一面。
◆有益作用:
食品制作:利用醋酸菌制醋;利用乳酸菌制作酸奶、泡菜;利用棒状杆菌生产味精。
医药生产:将人的胰岛素基因转入大肠杆菌,培养该大肠杆菌可生产治疗糖尿病的药物 —— 胰岛素。
环境保护:污水处理厂利用细菌净化生活污水或工业废水;甲烷菌可利用农作物秸秆、人畜粪便生产沼气。
人体健康:人体肠道中的正常菌群,部分能够合成维生素,对人体健康有益。
农业生产:根瘤菌能够将空气中的氮转化为含氮物质,供大豆等豆科植物利用。
◆有害作用:
食品腐败:使食物腐败变质,造成食物浪费。
引发疾病:引起传染性疾病,严重时危及人和动物的生命。
例如结核分枝杆菌引发结核病,鼠疫耶尔森菌引发鼠疫,链球菌使人患猩红热等
高频易错
❶细菌没有成形的细胞核,只有 DNA 集中的区域,属于原核生物,切勿误认为细菌有真正的细胞核。
❷芽孢是细菌的休眠体,不是生殖细胞;细菌唯一的生殖方式是分裂生殖。
❸荚膜和鞭毛是部分细菌的特殊结构,并非所有细菌都具备,不属于细菌的基本结构。
❹蓝细菌(蓝藻)虽能进行光合作用,但属于原核生物中的细菌,不是植物,细胞内没有叶绿体。
❺抗生素只能抑制或杀死细菌,对病毒引起的疾病无效;滥用抗生素会导致耐药性 “超级细菌” 的产生。
注意
❶区分原核生物和真核生物的根本依据是细胞内有无成形的细胞核,而非个体大小或有无细胞壁。
❷细菌的分裂生殖属于无性生殖,分裂过程中遗传物质先复制,再平均分配到两个子细胞中。
❸大多数细菌是异养生物,但少数细菌(如蓝细菌)可以进行光合作用,属于自养型细菌。
❹正常菌群对人体有益,随意服用抗生素会破坏肠道正常菌群,影响肠道健康。
细菌与动植物细胞结构对比法
◆细菌细胞、动物细胞、植物细胞按核心结构维度横向对比,精准区分原核细胞与真核细胞的本质差异,避免结构混淆。
对比维度
细菌细胞
动物细胞
植物细胞
细胞壁
有
无
有
细胞膜
有
有
有
细胞质
有
有
有
细胞核
无成形细胞核,有 DNA 集中区域
有成形的细胞核
有成形的细胞核
叶绿体
无(绝大多数)
无
有(绿色部分细胞)
液泡
无
无
有
特殊结构
部分有荚膜、鞭毛
无
无
生物类群
原核生物
真核生物
真核生物
芽孢与孢子概念辨析法
◆从本质、功能、形成条件三个核心角度区分芽孢和孢子,明确二者的生物学差异,避免概念混淆。
对比维度
芽孢
孢子
本质
细菌的休眠体,不是生殖细胞
孢子植物、真菌的生殖细胞
功能
抵抗高温、干旱等不良环境
用于繁殖后代
形成条件
环境恶劣时由细菌形成
环境适宜时即可产生,用于繁殖
所属生物类群
部分细菌(原核生物)
藻类、苔藓、蕨类、真菌等
细菌作用的利与弊分类归纳法
◆按照 “食品、医药、环保、健康、农业” 五大场景分类归纳细菌的有益作用,同时对应记忆有害作用,形成结构化知识体系。
有益类:按生产生活场景分类记忆,如食品发酵、生物制药、污水净化、固氮增产、肠道健康
有害类:按危害类型分类,如食品腐败、致病感染
判断技巧:凡是利用细菌生产产品、改善环境、促进健康的均为有益作用;凡是导致食品变质、引发疾病的均为有害作用
考点1 细菌的形态与结构辨析
1.下列科学家与其主要贡献的对应,错误的是( )
A.巴斯德——发现了食物腐败的原因
B.孟德尔——创立细胞学说
C.列文虎克——自制显微镜,观察到微小生物
D.达尔文——自然选择学说
2.细菌分布非常广泛,如图为细菌结构示意图,下列分析错误的是( )
A.结构⑥是鞭毛,有助于细菌在液体中游动
B.结构④是荚膜,具有一定的保护作用
C.细菌都是单细胞的,每个细菌都是独立生活的
D.结构①是细胞核,里面有遗传物质DNA
3.我国酿醋的历史悠久,据文字记载超过了三千年。在富含有机物的发酵液中持续通气并不断搅拌,醋酸杆菌可将有机物转化为醋。下列关于醋酸杆菌叙述错误的是( )
A.没有成形的细胞核 B.用芽孢繁殖后代
C.有细胞壁、细胞膜 D.属于单细胞生物
4.近日,科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种,并将其命名为“天宫尼尔菌”。相关叙述正确的是( )
A.形态呈螺旋状 B.靠鞭毛运动
C.其菌落呈絮状 D.形成芽孢快速繁殖
考点2 细菌的生殖与生存特性
5.苹果醋是经过二次发酵制成的,实践小组利用酵母菌将苹果汁发酵为苹果酒,再通过醋酸菌进一步发酵为苹果醋。下列关于两种发酵菌种的说法正确的是( )
A.都能进行无氧呼吸 B.都有真正的细胞核
C.都不能进行光合作用 D.都通过孢子繁殖后代
6.下图是水螅的生殖过程。下列生物的生殖方式与其相同的是( )
A.细菌进行分裂生殖
B.涡虫断裂的部分能形成新个体
C.酵母菌通过出芽的方式繁殖后代
D.马铃薯块茎上长出新植物体
7.如图为科学家巴斯德鹅颈瓶实验示意图。对该实验结论的叙述,正确的是( )
A.细菌由营养物质丰富的肉汤产生
B.外界空气中的细菌进入肉汤使其腐败
C.细菌的生殖离不开充足的氧气
D.肉汤中原有细菌快速生殖使肉汤腐败
考点3 细菌与人类的关系及应用
8.以下生活中的实例与其所依据的生物学原理对应不正确的是( )
A.将腐败的食物倒掉——细菌导致食物中含一些毒素,危害人体健康
B.将水果制成果干储存——果干缺少水分,细菌、真菌难以生存
C.制作泡菜时必须密封——缺氧条件促进乳酸菌的生长繁殖
D.人患猩红热——由结核分枝杆菌引起
9.下列关于细菌和真菌在自然界中的作用,叙述错误的是( )
A.豆科植物与根瘤菌——共生
B.真菌与藻类形成地衣——共生
C.真菌使面包发霉——寄生
D.链球菌使人患扁桃体炎——寄生
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