高中生物人教必修1同步讲义第1章 走近细胞 第2节 细胞的多样性和统一性.docx

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高中生物人教必修1同步讲义第1章走近细胞第2节细胞的多样性和统一性

第2节　细胞的多样性和统一性

内容标准要求

核心素养对接

学业质量水平

1.简述原核细胞和真核细胞的区别。

2.使用高倍显微镜观察几种细胞。

1.生命观念——通过观察各种细胞，认同生物的统一性和多样性。

水平一

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。

水平二、三

3.科学探究——通过使用光学显微镜观察各种细胞，掌握基本的显微操作技能，提高实践能力。

水平二

研读教材·梳理探究

　　　　使用高倍显微镜观察几种细胞

———————————————知识梳理———————————————

———————————————素养提升———————————————

科学探究——使用高倍显微镜观察几种细胞

针对下图，请思考：

（1）放大倍数与镜头长短的关系

①物镜越长，放大倍数越大。

②目镜越长，放大倍数越小。

（2）利用目镜5×，物镜10×的显微镜观察画有小圆圈的载玻片，并计数圆圈个数，然后换用高倍物镜，再次观察计数。

①若显微镜下视野如图甲所示，换用40×高倍物镜后视野中看到的圆圈数目是2个。

②若显微镜下视野如图乙所示，换用20×高倍物镜后，视野中看到的圆圈数目是4个。

[典例1]如图所示：

图甲中①②③④表示镜头，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，图乙和图丙分别表示不同放大倍数下观察到的图像。

下列说法错误的是（　　）

A.①比②的放大倍数小，③比④的放大倍数大，若使物像放大倍数最大，图甲中的组合一般是②③⑤

B.把视野里的标本从图乙转为图丙，应选用②③镜头

C.从图乙转为图丙，正确的调节顺序：

移动标本→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋

D.在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为16个，若这64个细胞充满视野，则能看到8个细胞

答案　D

[变式训练1]在低倍镜下看到的物像不在视野中央，而在左上角，该怎么移动装片（　　）

A.向左上角移　　　　B.向右上角移　　　　

C.向左下角移　　　　D.向右下角移

解析　显微镜视野中物像位置与实物位置是上下颠倒，左右相反的，所以物像往哪偏离就将装片往哪移动，可将物像移至视野中央。

答案　A

联想质疑

★下降镜筒时不要观察目镜，而要目视物镜，防止物镜下降时压坏玻片标本。

★转换物镜时要转动转换器，不可握住物镜直接转动。

★光线暗时，使用反光镜的凹面；光线亮时，使用反光镜的平面。

1.如何将物像移到视野中央？

提示：

物像位于哪个方向，应向哪个方向移动装片。

2.如何表示物像的放大倍数？

提示：

物像放大倍数：

目镜放大倍数×物镜放大倍数。

放大倍数指的是长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。

原核细胞与真核细胞

———————————————知识梳理———————————————

原核细胞和真核细胞

1.分类依据　细胞内有无以核膜为界限的细胞核。

2.原核生物的类型和结构

（1）写出图中代表的生物种类：

甲为蓝细菌，乙为细菌。

此外，原核生物还包括放线菌，支原体、衣原体等。

（2）标号所指结构名称：

①

②

③

④

⑤

⑥

图甲

拟核

细胞壁

细胞膜

细胞质

核糖体

图乙

核糖体

拟核

鞭毛

细胞质

细胞壁

细胞膜

具细胞壁的生物不一定是植物，如真菌和原核生物（除支原体）

3.真核细胞的特点

不仅有核膜包被的细胞核，还有许多由膜包被的其他复杂结构。

4.原核细胞和真核细胞的统一性

（1）都有相似的细胞膜和细胞质。

（2）遗传物质都是DNA。

（3）细胞内核糖体的结构和功能也是类似的。

———————————————素养提升———————————————

科学思维——细胞的多样性与统一性

1.观察下列四幅图，请思考：

（1）上述①～⑤生物中哪种生物与其他生物在结构上有明显的区别？

主要区别是什么？

提示　③是病毒，无细胞结构，而其他生物都是由细胞构成的。

（2）原核细胞和真核细胞的划分的依据是什么？

图中哪些是原核细胞？

哪些是真核细胞？

提示　原核细胞和真核细胞划分的主要依据是有无以核膜为界限的细胞核。

①和②是原核细胞，④和⑤是真核细胞。

2.支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物（见下图），请据图分析回答：

人工合成生命的探索：

20世纪90年代，美国科学家成功组成新的支原体细胞，新细胞具有进行基本生命活动的能力和繁殖能力

（1）支原体与动物细胞的结构有什么区别？

提示　支原体没有细胞核，动物细胞有细胞核。

（2）支原体是真核生物还是原核生物？

提示　支原体是目前发现的最小、最简单的单细胞生物，属于原核生物。

[典例2]下列关于原核生物和真核生物的叙述中，正确的是（　　）

A.大肠杆菌和酵母菌都是原核生物

B.念珠藻和褐藻都能进行光合作用，所以它们都是真核生物

C.无论是原核生物还是真核生物，都含有DNA

D.原核细胞和真核细胞中的DNA都存在于染色体上

解析　大肠杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，A错误；念珠藻属于蓝细菌，是原核生物，但褐藻属于真核生物，B错误；原核细胞和真核细胞中的遗传物质都是DNA，C正确；真核细胞中含染色体，但原核细胞中无染色体，D错误。

答案　C

[变式训练2]下列关于绿藻和蓝细菌的说法错误的是（　　）

A.都含有光合色素B.都含有DNA

C.都含有核糖体D.都属于原核生物

解析　绿藻是真核藻类，蓝细菌是原核藻类，两者细胞内都含有光合色素，A正确；两者细胞内的遗传物质都是DNA，B正确；原核细胞与真核细胞内都含有核糖体，C正确；绿藻属于真核生物，D错误。

答案　D

联想质疑

★几种蓝细菌

生物分类检索

★原核细胞与真核细胞在结构、组成方面的区别。

★辨别细菌的几个关键字

没有成形细胞核的细胞是否一定是原核细胞？

举例说明。

提示：

不一定，如人体的成熟红细胞无细胞核。

课堂小结

随堂检测

1.原核生物和真核生物的区别是（　　）

A.所需营养

B.细胞膜

C.膜包被的细胞核及其他复杂结构

D.细胞壁

解析　真核细胞不仅有核膜包被的细胞核，还有许多由膜包被的其他复杂结构。

答案　C

2.寨卡病毒和乙肝病毒的遗传物质分别是RNA和DNA，这两种病毒均（　　）

A.不含蛋白质和糖类B.具有完整的细胞结构

C.含两种核酸D.需在寄主细胞内繁殖

解析　病毒均含蛋白质，A错误；病毒不具备细胞结构，B错误；病毒只含一种核酸（DNA或RNA），C错误；所有病毒均营寄生生活，D正确。

答案　D

3.使用高倍镜观察细胞时，由低倍镜换成高倍镜，不应出现的操作是（　　）

A.调节光圈B.调节细准焦螺旋

C.调节反光镜D.调节粗准焦螺旋

解析　换成高倍镜后不能调节粗准焦螺旋，以防压碎玻片甚至损坏镜头。

答案　D

4.下列4种生物中其结构明显不同于其他三类的是（　　）

A.草履虫B.青霉菌

C.乳酸菌D.小球藻

解析　乳酸菌为原核生物，其余均为真核生物。

答案　C

5.关于原核细胞的说法，正确的是（　　）

A.原核细胞的拟核除了无核膜外，其余的细胞核结构如染色体都与真核细胞相同

B.原核细胞和植物细胞的区别是无核膜，无细胞壁，无种类多样的细胞器

C.所有原核细胞都具有细胞膜、细胞质（核糖体），以DNA分子为遗传物质

D.蓝细菌细胞因为含有叶绿体这种细胞器，所以能进行光合作用，为自养的原核生物

解析　原核细胞没有染色体，有细胞壁（支原体除外）、细胞膜和细胞质（核糖体），都以DNA分子为遗传物质；蓝细菌是原核生物，细胞中没有叶绿体。

答案　C

课时作业

（时间：

30分钟）

|对点落实|

知识点1　显微镜的使用

1.下图是我们在观察某种细胞时使用的一些镜头，则下列有关说法错误的是（　　）

A.1、2、3是目镜，4、5、6是物镜

B.3与4组合看到的细胞最少

C.1与6组合看到的细胞图像最大

D.3与4组合看到的视野最暗

解析　物镜越长，放大倍数越大，视野越暗，目镜则相反，由此推知，3、4组合看到的细胞图像最大，细胞最少，视野最暗。

答案　C

2.如图所示是用显微镜观察细胞时的几个视野，相关说法中错误的是（　　）

A.乙视野最暗，甲视野最亮

B.观察乙时可用粗准焦螺旋调节

C.移动玻片才能观察到视野丙

D.观察顺序是甲、丁、丙、乙

解析　乙的放大倍数最大，为高倍镜下的视野图，观察时需换用高倍镜后调节细准焦螺旋至物像清晰。

答案　B

3.某同学利用显微镜观察人的血细胞，使用相同的目镜，但在两种不同的放大倍数下，所呈现的视野分别为甲和乙（如下图所示）。

下列相关叙述正确的是（　　）

①若使用相同的光圈，则甲比乙亮　②在甲中观察到的细胞，在乙中均可被观察到　③若玻片右移，则甲的物像会右移而乙的物像左移　④若在甲中看到的物像模糊，则改换成乙就可以看到清晰的物像　⑤在乙中观察应使用细准焦螺旋，并调整光圈

A.①②③④⑤B.①⑤

C.①②④⑤D.①②③

解析　甲放大倍数小，看到的面积大，乙中看到的只是甲中的一部分细胞，②错误；若玻片右移，则甲的物像和乙的物像都会左移，③错误；若在低倍镜下看到的物像模糊，则改换成高倍镜仍不能看到清晰的物像，④错误。

答案　B

4.光学显微镜是中学生最常用的实验仪器，下图中7mm、0.5mm表示观察清楚时物镜与观察物之间的距离。

请回答下列问题：

（1）图1表示显微镜的________镜。

（2）图2表示光学显微镜的一组镜头，目镜标有5×和15×字样，物镜标有10×和40×字样。

图3表示镜头与载玻片之间的距离。

请据图回答：

①显微镜目镜为15×、物镜为10×时，视野被相连的96个分生组织细胞所充满，若物镜转换为40×后，则视野中可观察到的细胞数为________个。

②在观察中，c与d的显微视野中比较明亮的是________。

③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（　　）

A.物镜上B.目镜上

C.装片上D.反光镜上

（3）用显微镜观察标本时，一位同学在观察酵母菌细胞时发现视野右上方有一中间亮的黑边圆圈，于是想将它移到视野中央仔细观察，请根据以上叙述回答：

①中间亮的黑边圆圈是________。

②换高倍镜观察前，要将黑边圆圈移动到视野中央，应将标本向________移动，这样做的理由是_______________________________________________。

解析　

（1）图1有螺纹，表示显微镜的物镜。

（2）①物镜转换为40×后，则物体的长度和宽度在原来的基础上各放大4倍，因此视野中可观察到的细胞数为96÷4÷4＝6（个）。

②放大倍数越大，视野越暗，因此c与d的显微视野中比较明亮的是d。

③当移动装片时，异物不动；转换高倍镜后，异物仍可观察到，说明异物存在于目镜上。

（3）①用显微镜观察标本时，视野中的黑边圆圈是制作装片时产生的气泡。

②由于显微镜下观察到的是倒像，而气泡位于视野右上方，所以换高倍镜观察前，应将标本移到视野的中央，即应向右上方移动。

答案　

（1）物　

（2）①6　②d　③B

（3）①气泡　②右上方　用显微镜观察到的是倒像

知识点2　原核细胞与真核细胞

5.结核杆菌与洋葱表皮细胞、人体口腔上皮细胞的最主要区别是（　　）

A.没有细胞膜B.没有DNA

C.没有核膜D.不能独立进行生命活动

解析　结核杆菌为原核生物，其区别于真核生物细胞的最主要特点是无核膜包被的细胞核。

答案　C

6.下图所示的细胞可能是（　　）

A.酵母细胞B.原核细胞

C.动物细胞D.植物细胞

解析　图示细胞中仅有一种细胞器——核糖体，DNA呈丝状散布于细胞质中，由此可知，此细胞最可能是原核细胞，原核细胞一般有细胞壁，但有的也没有，例如支原体是一种没有细胞壁的原核生物。

答案　B

7.细胞是生命活动的基本单位。

关于细胞结构的叙述，错误的是（　　）

A.细菌有核糖体，无叶绿体

B.蓝细菌无细胞核，也无核糖体

C.水绵有细胞核，也有叶绿体

D.酵母菌有细胞核，无叶绿体

解析　细菌为原核生物，有核糖体，无叶绿体，A正确；蓝细菌为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，但有核糖体，B错误；水绵属于真核生物，有细胞核，也有叶绿体，C正确；酵母菌属于真核生物，有细胞核，但无叶绿体，D正确。

答案　B

8.麻风病是由麻风杆菌引起的一种慢性接触性传染病，主要侵犯皮肤、黏膜和周围神经，也可侵犯人体深部组织和器官。

下列生物与麻风杆菌结构最相似的是（　　）

A.黑藻B.草履虫

C.发菜D.艾滋病病毒

解析　麻风杆菌、发菜属于原核生物，黑藻、草履虫属于真核生物，艾滋病病毒无细胞结构。

答案　C

9.下列是关于①②③④四个框图内所含生物的共同特征的叙述，正确的是（　　）

A.框①内的生物都具有细胞结构，且都含核膜、核糖体

B.框②内的生物都能进行光合作用

C.框③内的生物均含染色体

D.框④内的生物中只有念珠藻含叶绿素

解析　框①内的念珠藻为原核生物，无核膜，但含叶绿素；框②内的酵母菌不含叶绿素，不能进行光合作用；框③内的噬菌体为病毒，无细胞结构；框④中酵母菌无叶绿素，噬菌体为病毒。

答案　D

10.若用一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如下图。

（1）已知观察该标本时所用的镜头如下图，目镜标有5×和10×，物镜标有10×和40×。

上图中与图像c对应的组合为________，与图像d对应的组合为________。

（2）选择组合②④，则所观察到的物像是实际物体的________倍，这个放大倍数是指____________（填“长度或宽度”或“面积”或“体积”）的放大倍数。

若此时视野中观察到的细胞为160个，则换为②③组合后，视野中观察到的细胞约为________个。

（3）在使用显微镜的过程中，调光和观察时操作者的两眼应（　　）

A.左眼注视目镜，右眼闭着

B.右眼注视目镜，左眼闭着

C.左眼注视目镜，右眼睁着

D.右眼注视目镜，左眼睁着

解析　

（1）四个图中，c的细胞体积放大倍数最大，d的最小，可知应分别对应选项中目镜与物镜组合乘积的最大值和最小值。

（2）所观察到的物像的放大倍数＝目镜的放大倍数×物镜的放大倍数，这个放大倍数是指物体的长度或宽度。

物镜镜头长度与放大倍数成正比，目镜镜头长度与放大倍数成反比。

（3）使用显微镜进行观察时，实验者除了要观察放大的物像以外，往往还要记录有关情况或绘制观察到的图像。

因写字、绘图一般用右手，所以，实验者为便于同时观察和绘图，应用左眼注视目镜，右眼睁着。

答案　

（1）②③　①④　

（2）100　长度或宽度　10　（3）C

11.据图回答下列问题：

（1）判断甲、乙两图，属于原核细胞的是________，属于真核细胞的是________。

判断的主要依据为___________________________________________________

___________________________________________________________________。

（2）甲乙两细胞相似之处为________________________。

由此可以看出原核细胞与真核细胞具有________性。

（3）甲、乙两细胞的不同之处是________________________________________，可知两种细胞存在________性。

（4）常见的甲种细胞类型的生物有________________；由乙种类型细胞构成的生物有___________________________________________________________________。

解析　本题考查原核细胞和真核细胞的比较，比较两种细胞在细胞核、细胞质和成分等方面的相同和不同之处。

答案　

（1）甲　乙　甲无以核膜为界限的细胞核，而乙有

（2）都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA分子　统一

（3）甲无核膜、染色体，而乙有；甲只有核糖体，而乙还有其他细胞器　差异

（4）细菌、蓝细菌、放线菌等　动物、植物、真菌

12.幽门螺旋杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。

如图是幽门螺旋杆菌结构模式图。

请回答：

（1）幽门螺旋杆菌与酵母菌比较，二者共有的结构是________（填序号）；二者的主要区别在于幽门螺旋杆菌_______________________________________________。

（2）为了进一步探究影响幽门螺旋杆菌生长繁殖的因素，某研究性学习小组在培养该菌过程中，发现了在某种细菌（简称W菌）的周围，该菌的生长繁殖受到抑制。

他们把W菌接种在专门的培养基上培养，一段时间后，除去W菌，在此培养基上再培养幽门螺旋杆菌，结果是幽门螺旋杆菌仍然不能正常生长繁殖。

①据材料分析，研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺旋杆菌不能生长繁殖”的原因的最可能假设是_____________________________________________。

②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。

A.方法步骤：

a.制备培养基：

取两个培养皿，按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。

b.设置对照：

________________________________________________________

___________________________________________________________________。

c.接种幽门螺旋杆菌：

_______________________________________________。

d.培养观察：

在相同的适宜条件下，培养甲、乙两个培养基上的幽门螺旋杆菌一段时间。

B.最可能的实验结果：

__________________________________________________

_____________________________________________________________________。

解析　幽门螺旋杆菌是原核生物，酵母菌是真核生物，它们共有的结构是细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质，主要区别在于核膜的有无。

在设计验证实验时要遵循等量原则和对照原则，并根据相关提示完成实验的设计。

答案　

（1）①②③⑤　没有以核膜为界限的细胞核

（2）①W菌产生了不利于幽门螺旋杆菌生长繁殖的物质

②A.b.在甲培养基上接种W菌，乙培养基上不接种W菌，相同条件下培养一段时间后，除去甲培养基上的W菌

c.在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺旋杆菌

B.甲培养基上的幽门螺旋杆菌的生长繁殖受到抑制，不能正常生长繁殖，而乙培养基上的幽门螺旋杆菌的生长繁殖不受抑制，能够正常生长繁殖