資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第2節　細胞的多樣性和統一性
學有目標——課標要求必明 記在平時——核心語句必背
1.使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞，比較不同細胞的異同點。2．比較原核細胞與真核細胞，說出它們的區別和聯系。3．通過比較、歸納、抽象和概括，闡明細胞有統一的結構模式。 1.原核細胞和真核細胞的主要區別是有無以核膜包被的細胞核。2．細胞的統一性表現在細胞有著細胞膜、細胞質和核糖體等相似的基本結構。3．使用顯微鏡的基本原則是“先低后高不動粗”，即先用低倍鏡觀察，再使用高倍鏡，換用高倍鏡后只能使用細準焦螺旋，不能使用粗準焦螺旋。
[主干知識梳理]
一、使用高倍顯微鏡觀察細胞
1．目的要求
(1)使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞，比較不同細胞的異同點。
(2)運用制作臨時裝片的方法。
2．高倍顯微鏡的操作步驟
二、原核細胞與真核細胞
1．分類依據：細胞內有無以核膜為界限的細胞核。
2．藍細菌與大腸桿菌
(1)藍細菌
(2)大腸桿菌
3．原核細胞與真核細胞的統一性：具有相似的細胞膜、細胞質，都以DNA作為遺傳物質。
[邊角知識發掘]
1．按照高倍顯微鏡使用的操作步驟，下面四幅圖的操作順序依次是____________________。
提示：圖4、圖2、圖1、圖3
2．水華是大量污水進入淡水水體造成富營養化而引起其中的藍細菌、綠藻等生物異常增殖的一種現象(教材P11圖1 5)。因為這些生物的細胞內多含有藻藍素和葉綠素，因此它們大量繁殖后一般會使水體呈現綠色或藍色。請回答有關問題：
(1)引起水華的藍細菌和綠藻在結構上最大的區別是
________________________________________________________________________。
提示：藍細菌是原核細胞，沒有以核膜為界限的細胞核；綠藻是真核細胞，有以核膜為界限的細胞核。
(2)引起水華的主要原因是什么？如何減少水華的發生？
提示：其主要成因是水體中氮、磷等營養物質含量過高，在一定的溫度、光照等條件下，造成以藍細菌為主的原核生物的大量繁殖。減少向水體中排放含氮、磷的污染物是治理水華的重要措施。
3．下圖為肺炎支原體結構模式圖(教材P12練習“拓展應用”)，在表中填寫相應結構序號。
提示： 細胞膜－①、細胞質－②、核糖體－④、DNA－③、RNA－⑤
[教材問題提示]
(一)探究·實踐(教材P9)
1．使用高倍鏡觀察的步驟和要點是：(1)首先用低倍鏡觀察，找到要觀察的物像，移到視野的中央；(2)轉動轉換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉動細準焦螺旋，直到看清楚物像為止。
2．提示：這些細胞在結構上的共同點是：有細胞膜、細胞質和細胞核，植物細胞還有細胞壁。各種細胞之間的差異和產生差異的可能原因是：這些細胞的位置和功能不同，其結構與功能相適應，這是個體發育過程中細胞分化產生的差異。
3．提示：從模式圖中可以看出，大腸桿菌沒有明顯的細胞核，沒有核膜，細胞外有鞭毛，等等。
(二)旁欄思考(教材P11)
“原核細胞”中的“原”字指“原始”的含義；“真核細胞”中的“真”字指“真正”含義；從進化的視角看，真核細胞是由原核細胞進化而來的。
新知探究一　高倍顯微鏡的使用
[在探究中學]
[任務驅動]　
1．結合下面顯微鏡鏡頭示意圖分析：
(1)目鏡越短→放大倍數越大。
(2)物鏡越短→放大倍數越小→鏡頭距裝片距離越遠，如H2。
2．比較高倍鏡與低倍鏡的視野亮度、觀察細胞大小與數量差異。
3．下圖1～3為顯微鏡視野中觀察到的物像圖，請探究以下問題：
(1)圖1實物的形狀為q。
(2)圖2物像要移到視野中央，裝片移動的方向為右上方。
(3)圖3物質的實際流動方向：逆時針(填“順時針”或“逆時針”)。
4．下圖1和圖2分別是在目鏡放大倍數為10×、物鏡放大倍數為10×時觀察到的細胞數，若將物鏡轉換為40×，觀察到的細胞數分別是多少？
提示：將物鏡轉換為40×，圖1觀察到的細胞是2個，圖2觀察到的細胞是1個。
[師說重難]　
1．顯微鏡的放大倍數
[注]　放大倍數指放大的長度或寬度，并非是體積或面積。
2．視野中細胞數目的相關計算
(1)若視野中細胞成單行排列，則計算時只考慮長度或寬度，可根據放大倍數與實物長度或寬度成反比的規律計算。如在顯微鏡放大倍數為40×時看到m個細胞，放大倍數變為400×時看到的細胞數目＝m÷＝個。
(2)若視野中充滿細胞，計算時應考慮面積的變化，可根據看到的實物范圍與放大倍數的平方成反比的規律計算。如在顯微鏡放大倍數為40×時看到m個均勻分布的細胞，放大倍數變為400×時看到的細胞數目＝m÷2＝個。
[在應用中悟]
[典例]　如圖所示，甲圖中有目鏡、物鏡，乙和丙分別表示不同物鏡下觀察到的圖像。下列描述正確的是(　　)
A．觀察物像丙時應選用甲中①④⑥組合
B．從圖中的乙轉為丙，正確的調節順序為：轉動轉換器→調節光圈→移動裝片→轉動細準焦螺旋
C．若丙是由乙放大10倍后的物像，則細胞的面積增大為原來的10倍
D．若丙圖觀察到的細胞是位于乙圖右上方的細胞，從圖中的乙轉為丙時，應向右上方移動裝片
[解析]　丙圖是乙圖放大后的物像，應選用甲圖中②③⑤組合；由低倍物鏡轉換成高倍物鏡的操作為：移動裝片→轉動轉換器→調節光圈或反光鏡→轉動細準焦螺旋；顯微鏡的放大倍數是指長度或寬度的放大倍數，而不是面積的放大倍數；物像偏向哪個方向，則應向哪個方向移動裝片才能使其居于視野中央。
[答案]　D
■易錯提醒
顯微鏡使用中的3個易錯點
(1)調節粗準焦螺旋使鏡筒下降時，雙眼要注視物鏡與玻片標本之間的距離，當物鏡快接近玻片標本時(距離約為0.5 cm)停止下降。
(2)換用高倍物鏡后，若視野太暗，應先調節遮光器(換大光圈)或反光鏡(用凹面反光鏡)使視野明亮，再調節細準焦螺旋。
(3)觀察顏色深的材料，視野應適當調亮，反之則應適當調暗。
[在訓練中評]
1．下列有關觀察細胞結構時的說法，正確的是(　　)
A．低倍鏡下物像清晰，換高倍鏡后視野變暗，應首先調節細準焦螺旋
B．觀察無色的洋蔥鱗片葉外表皮細胞中的液泡，應把視野調亮
C．視野中有異物，轉動目鏡發現異物不動，移動裝片也不動，則異物在物鏡上
D．若觀察到的視野一半亮一半暗，則需要調節光圈
解析：選C　換高倍鏡后視野變暗，可調節光圈；觀察無色的洋蔥鱗片葉外表皮細胞中的液泡，應把視野調暗；異物只可能在物鏡、目鏡或裝片上，移動裝片和轉動目鏡，異物不動，則異物在物鏡上；若觀察到的視野一半亮一半暗，則需要調節反光鏡。
2. (2020·南京統考)在低倍顯微鏡下觀察到一細胞之后，欲換用高倍顯微鏡進一步觀察，下列操作步驟中錯誤的是(　　)
A．將要觀察的細胞移至視野的中央
B．將小光圈調整為大光圈
C．轉動轉換器，將高倍物鏡正對通光孔
D．先使用粗準焦螺旋，后使用細準焦螺旋將物像調整清晰
解析：選D　高倍鏡的使用過程為：①先用低倍鏡找到所要觀察的物像；②將物像移至視野中央；③轉動轉換器，換成高倍鏡；④增大光圈或者用凹面鏡聚光，增加視野亮度；⑤將物像調整清晰，注意只需要調節細準焦螺旋即可。
新知探究二　原核細胞和真核細胞
[在探究中學]
[任務驅動]　
結核桿菌可以導致人患肺結核，酵母菌可以運用釀酒、食品加工。請思考回答以下問題：
(1)結核桿菌和酵母菌的名稱中都帶有“菌”，它們是否是一類生物？
提示：結核桿菌屬于原核生物，酵母菌屬于真核生物。
(2)結核桿菌和酵母菌在結構上主要的區別是什么？
提示：結核桿菌和酵母菌在結構上主要的區別是有無以核膜為界限的細胞核。
[師說重難]　
1．原核細胞與真核細胞的比較
項目 原核細胞 真核細胞
本質區別 無以核膜為界限的細胞核 有以核膜為界限的真正的細胞核
大小 較小 較大
細胞壁 有(支原體除外) 植物細胞和真菌細胞都有，動物細胞無
細胞質 有核糖體，無其他細胞器 有核糖體和其他細胞器
細胞核 擬核，無核膜，該區域有一個環狀DNA分子，無染色體 有核膜，核內有染色體(質)
2．常見原核、真核生物從屬關系辨析
[在應用中悟]
[典例1]　下列關于原核細胞與真核細胞的敘述，錯誤的是(　　)
A．藍細菌和水綿細胞中都含有核糖體
B．細菌細胞膜與真菌細胞膜相似
C．發菜與草履蟲都有染色體
D．原核生物與真核生物細胞結構的主要區別是前者沒有成形的細胞核
[解析]　發菜屬于原核生物，沒有成形的細胞核，沒有染色體及復雜的細胞器。
[答案]　C
[典例2]　對下列生物分類錯誤的是(　　)
①顫藍細菌　②酵母菌　③變形蟲　④小球藻　⑤水綿　⑥HIV　⑦大腸桿菌　⑧甲型H1N1流感病毒　⑨肺炎鏈球菌
A．無核糖體的生物是⑥⑧
B．具核膜的生物只有③④⑤
C．①⑦⑨有核糖體但無染色體
D．①④⑤是自養型生物
[解析]　原核生物和真核生物都有核糖體，病毒無核糖體，⑥⑧為病毒；真核生物有核膜，②③④⑤都是真核生物；原核生物有核糖體，但無染色體，①⑦⑨為原核生物；藍細菌和植物為自養生物，①屬于藍細菌，④⑤屬于植物。
[答案]　B
■易錯提醒
正確區分“兩類菌”的歸屬
[在訓練中評]
1．下列屬于原核生物的一組是(　　)
①發菜　②酵母菌　③草履蟲　④小球藻　⑤水綿
⑥青霉菌　⑦葡萄球菌　⑧乳酸鏈球菌
A．①⑦⑧　　　　　　 B．①②⑥⑧
C．①③④⑦ D．①②⑥⑦⑧
解析：選A　發菜屬于藍細菌，葡萄球菌、乳酸鏈球菌屬于細菌，都是原核生物；酵母菌、青霉菌屬于真菌，是真核生物；草履蟲、小球藻、水綿都為真核單細胞或多細胞生物。
2．下列關于大腸桿菌和藍細菌的說法，正確的是(　　)
A．大腸桿菌是不能進行光合作用的原核生物，而藍細菌是能進行光合作用的真核生物
B．藍細菌和大腸桿菌都以DNA作為遺傳物質
C．二者細胞中都沒有成形的細胞核，但都有擬核，擬核中有染色體
D．二者都屬于原核生物，與真核生物相比，細胞中都沒有核膜，沒有細胞器
解析：選B　藍細菌和大腸桿菌都是原核生物，但藍細菌能進行光合作用，而大腸桿菌不能進行光合作用；原核細胞和真核細胞都以DNA作為遺傳物質；藍細菌和細菌都沒有細胞核，有擬核，但沒有染色體，只有核糖體一種細胞器。
新知探究三　歸納概括細胞的多樣性和統一性
[在探究中學]
1．細胞結構統一性和差異性的圖解
2．從“結構與功能觀”分析原核細胞與真核細胞
(1)不屬于真核生物的不一定就是原核生物，病毒沒有細胞結構，既非原核生物也非真核生物。
(2)原核細胞不一定都有細胞壁，如支原體。
(3)能進行光合作用的細胞不一定都含有葉綠體，如藍細菌細胞。
(4)沒有細胞核的細胞不一定都是原核細胞，如哺乳動物的成熟紅細胞。
[在應用中悟]
[典例1]　 (2020·淄博高一檢測)細胞的統一性體現在(　　)
①一切生物都由細胞和細胞產物組成　②細胞都有相似的基本結構，如細胞膜、細胞質等　③真核細胞細胞核內有染色體，原核細胞無染色體，但有擬核，其中都含有 DNA　④真核細胞和原核細胞都多種多樣
A．②④　　 B．②③　　　
C．①②　　　 D．①②③
[解析]　細胞的統一性表現在都有細胞膜、細胞質和 DNA，④表現了細胞的多樣性，故不符合題意；病毒無細胞結構，①錯誤。
[答案]　B
[典例2]　(2020·石家莊調研)下列為兩種細胞亞顯微結構示意圖，有關說法正確的是(　　)
A．藍細菌細胞不能進行光合作用
B．發菜、顫藍細菌、念珠藍細菌、小球藻等都屬于藍細菌
C．藍細菌細胞沒有核糖體，水稻葉肉細胞有核糖體
D．以上兩種細胞都有細胞壁、細胞膜、細胞質和核糖體等結構，體現了細胞的統一性
[解析]　藍細菌屬于原核生物，其細胞內含有藻藍素和葉綠素，能進行光合作用，A錯誤；發菜、顫藍細菌、念珠藍細菌等都屬于藍細菌，而小球藻屬于綠藻，B錯誤；真核細胞和原核細胞共有的細胞器只有核糖體一種，C錯誤。
[答案]　D
[在訓練中評]
1．(2020·蘇州期末)成人身體約有1014個細胞。這些細胞大約有200種不同的類型，根據分化程度的不同，又可分為600多種，但是都有基本相似的結構，這說明(　　)
A．人體細胞既有多樣性，又有統一性
B．細胞的結構和功能基本相同
C．200多種不同的細胞類型就是200多種不同的組織
D．人體細胞的基本結構與草履蟲相同
解析：選A　由題意可知，人體細胞大約有200種不同的類型，表明細胞具有多樣性；組成人體的細胞都有基本相同的結構，表明細胞具有統一性。不同部位的細胞的結構和功能不同。組織是由形態相似、結構和功能相同的一群細胞和細胞間質聯合在一起構成的，因此200多種不同的細胞類型不等于200多種不同的組織。從題意中不能得出人體細胞和草履蟲細胞基本結構的比較。
2．下列四組生物中，細胞結構最相似的是(　　)
A．變形蟲、水綿、香菇
B．煙草、草履蟲、大腸桿菌
C．小麥、番茄、大豆
D．酵母菌、靈芝、豌豆
解析：選C　變形蟲為單細胞動物，水綿為多細胞植物，香菇為真菌；煙草為高等植物，草履蟲為單細胞動物，大腸桿菌為原核生物；小麥、番茄和大豆都是高等植物，它們的細胞結構最相似；酵母菌、靈芝均為真菌，豌豆為高等植物。
科學視野——組裝細胞
世界首例人造生命——完全由人造基因控制的單細胞細菌，已經在美國誕生。科學家將它命名為“辛西婭” “人造兒” 。這項研究由美國基因遺傳學頂尖科學家克雷格·文特爾主持，他和他的研究團隊先用4種化學物質制造出一種支原體基因，再把山羊支原體內部挖空并剔除其中的遺傳物質，然后向里注入合成的人工基因組，最后新的支原體細胞開始自我繁殖，成為人造生命。“辛西婭”就是這樣創造出來的。
[素養評價]
1.支原體是最小、最簡單的單細胞生物。下列有關支原體的敘述錯誤的是(　　)
A．支原體具有與真核細胞相似的細胞膜、核糖體
B．從生命系統的結構層次來看，支原體既是細胞層次也是個體層次
C．支原體的遺傳物質是DNA
D．與人體細胞相比，支原體在結構上最主要的區別是有細胞壁
解析：選D　支原體是原核細胞，但沒有細胞壁。與人體細胞相比，支原體在結構上最主要的區別是沒有以核膜為界限的細胞核。
2．你認為人工合成生命有哪些意義？又會給人類的生活帶來哪些風險？
提示：(1)可以制造一系列新的微生物，比如可生產生物燃料的細菌、可產生有用藥物的細菌、可以從空氣中吸收二氧化碳和其他污染物的細菌或是制造合成疫苗所需的蛋白質的微生物等。
(2)人造的有機體如果擴散到自然界，引發生物基因變化，有可能造成環境災難，它們還有可能被用來制造生物武器。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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