第一节 练习使用显微镜
1.显微镜的机械部分
显微镜是一种精密的放大仪器,是生物科学观察用具的一种,它的作用是用来观察一些微小的生物体或生物体中的细微结构。
普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分。它的机械部分主要包括以下结构。
(1)镜座:是显微镜的底座,支持着整个镜体。
(2)镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂,并起到支撑载物台和镜臂的作用。
(3)镜臂:一端与镜柱相连,一端与镜筒相连,是取放显微镜时手握的部位。
(4)镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器。
(5)转换器:圆盘状,可自由转动,盘上有3个圆孔,是安装物镜的部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜。
(6)载物台:用以放置玻片标本,中央有一通光孔。通光孔的两旁各有一个金属夹片,可用来压住玻片标本。
(7)调节器:是装在镜臂上的大小两种螺旋,调节时使镜筒做上下方向的移动。顺时针转动准焦螺旋,镜筒下降;反之则上升。
①粗准焦螺旋:即大螺旋,移动范围大,用于调整观察物像的适当距离。
②细准焦螺旋:即小螺旋,移动范围小,用于调整观察物像的清晰度。
粗准焦螺旋和细准焦螺旋的功能区别 粗准焦螺旋能大幅度移动镜筒,主要用来寻找物像;细准焦螺旋移动镜筒幅度很小,主要用来调整观察物像的清晰程度。
【例1】 使用显微镜观察时,固定装片用到的结构是( )
A.粗准焦螺旋 B.细准焦螺旋 C.载物台 D.压片夹
解析:
A
×
粗准焦螺旋和细准焦螺旋的作用是使镜筒上升或下降
B
×
C
×
载物台是放置玻片标本的地方,但不能固定玻片标本
D
√
压片夹能压住玻片标本,可以起到固定装片的作用
答案:D
2.显微镜的照明部分
(1)反光镜。
可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是反射光源光线经通光孔给标本照明。凹面镜聚光作用强,适于光线较弱时使用;平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用。
(2)遮光器。
上面有大小不等的圆孔,这些圆孔叫光圈。每个光圈都可以对准通光孔。需要强光时,用大光圈;需要弱光时,用小光圈。遮光器可以调节进入镜筒的光线量。
【例2】 显微镜遮光器的作用是( )
A.使光线均匀地进入视野内
B.调节光线的强弱
C.遮住光线不使其反射到镜筒内
D.使光线经过通光孔反射到镜筒内
解析:
A
×
遮光器上有大小不等的圆孔,这些圆孔称为光圈。转动遮光器,可以选择不同的光圈对准通光孔。因此,遮光器可以调节进入镜筒的光线量
B
√
C
×
D
×
答案:B
3.显微镜的光学部分
(1)目镜。
装在镜筒的上端,通常备有2~3个,上面刻有5×、10×或15×以表示其放大倍数。
(2)物镜。
装在镜筒下端的转换器上,下图中有“10×”的为低倍镜,较长的刻有“40×”的为高倍镜。
(3)显微镜的成像。
①显微镜的成像。
从目镜内看到的物像是倒像,即左右相反、上下颠倒。
②显微镜的放大倍数。
物镜倍数越高,镜头越长;目镜倍数越高,镜头越短。显微镜成像的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。例如,物镜为10×,目镜为10×,其放大倍数就是10×10=100倍。
显微镜放大倍数与视野的关系
显微镜的放大倍数越高,视野越暗,所看到的实物范围越小;放大倍数越低,视野越亮,所看到的实物范围越大。
【例3】 普通光学显微镜中,起放大作用的结构是( )
A.目镜和物镜 B.反光镜和物镜
C.反光镜和目镜 D.光圈和反光镜
解析:
A
√
目镜和物镜能把物像放大一定倍数
B
×
反光镜能把光线反射到镜筒内,调节光圈的大小能控制进入镜筒内的光线量。所以,反光镜和光圈都不具有放大的作用
C
×
D
×
答案:A
4.显微镜的使用方法
普通光学显微镜的使用包括三个步骤:取镜和安放、对光、观察。
(1)取镜和安放。
①一只手握住镜臂,另一只手托住镜座。
②把显微镜放在实验台上(显微镜放在距实验台边缘7厘米左右处),安装好目镜和物镜。
(2)对光。
①转动转换器,使低倍物镜对准通光孔(物镜的前端与载物台要保持2厘米的距离)。
②用一个较大的光圈对准通光孔。一只眼注视目镜内,另一只眼睁开。转动反光镜,使反射光线经过通光孔、物镜、镜筒到达目镜。以通过目镜看到明亮的圆形视野为宜。
(3)观察。
①把所要观察的玻片标本正面朝上(也可以用印有“6”字的薄纸片制成)放在载物台上,用压片夹压住,玻片标本要正对通光孔的中心。
②转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(此时眼睛一定要从侧面看着物镜)。
③一只眼向目镜内看,同时逆时针方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰。
注意事项:实验完毕,把显微镜的外表擦拭干净。转动转换器,把两个物镜偏到两旁,并将镜筒缓缓下降到最低处。最后把显微镜放进镜箱里,送回原处。
【例4-1】 光学显微镜是科学实验常用的仪器之一,同学们要学会显微镜的规范操作。下列操作中规范的是( )
A.手捂右眼,左眼观察目镜
B.对光时,使低倍物镜正对通光孔
C.用手扳物镜转换低、高倍物镜
D.高倍物镜下用粗准焦螺旋调节
解析:
A
×
使用显微镜观察时,要两眼同时睁开
B
√
对光时,应使用低倍物镜
C
×
物镜转换时,应转动转换器,不能用手扳物镜转换
D
×
高倍物镜下,不用调节粗准焦螺旋,只需要调节细准焦螺旋即可
答案:B
【例4-2】 使用显微镜时,对光的正确顺序是( )
①选遮光器上适宜的光圈对准通光孔 ②转动转换器,使低倍物镜对准通光孔 ③左眼注视目镜(右眼睁开) ④转动反光镜调节出一个明亮的圆形视野
A.①—②—③—④ B.②—①—③—④
C.③—④—②—① D.③—②—①—④
解析:
A
×
对光的正确顺序是:先使低倍物镜对准通光孔,接着选择较大光圈对准通光孔,然后左眼注视目镜,调节反光镜,直到出现明亮的圆形视野
B
√
C
×
D
×
答案:B
5.显微镜视野中物像移动和污点位置的判断
(1)物像移动。
显微镜成的像是倒立的、放大的虚像。因此,眼睛看到的像与原物相比是倒立的,左右是相反的。如果观察到物像在视野的右下方,实际上玻片标本在左上方。因此应向右下方移动玻片标本,物像才能移到视野的中央。
(2)视野中污点位置的判断。
显微镜视野中污点可能在玻片标本、目镜和物镜上,判断其位置的方法是:先移动玻片标本,如果污点随着移动,则污点在玻片标本上,如果不动,再转动目镜,如果污点跟着动,则污点在目镜上,如果不动,则污点在物镜上。
【例5】 使用显微镜时,要把视野中的物像“P”从图甲所示状态转化为图乙所示状态,其正确的操作步骤是( )
①将玻片标本往左下方移动 ②将玻片标本往右上方移动 ③转动转换器,把高倍物镜换成低倍物镜 ④转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析:
A
×
显微镜视野中的物像是倒像,因此要把左下方的物像移到中央,就必须把玻片标本往左下方移动;从甲图中的物像到乙图中的物像是把物像放大了,所以要换成高倍物镜
B
√
C
×
D
×
答案:B
第三节 动物细胞
1.动物细胞的基本结构
人体或动物体的各种细胞虽然形态不同,基本结构却是一样的,都有细胞膜、细胞质和细胞核。
(1)细胞膜。
动物细胞没有细胞壁,只有一层极薄的膜,包裹在细胞的最外面,可以控制物质的进出,还具有保护细胞的功能。
(2)细胞质。
细胞质是细胞膜以内、细胞核以外的液体物质。细胞质中也含线粒体。
(3)细胞核。
动物细胞的细胞核一般位于细胞的中央,它的主要功能是储存和传递遗传信息。
动物细胞的形态特征 动物细胞没有细胞壁,所以动物细胞不像植物细胞那样形状规则。例如,人体内的肌肉细胞呈梭形、神经细胞具有很多突起、红细胞呈两面凹的圆饼状等。
【例1】 动物细胞的基本结构包括( )
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④细胞核 ⑤液泡 ⑥叶绿体 ⑦线粒体
A.①②③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑥
C.②③④⑦ D.①②③⑥⑦
解析:
A
×
动物细胞在形态上差别很大,但是其基本结构都是一样的,都具有细胞膜、细胞质和细胞核,细胞质中有线粒体
B
×
C
√
D
×
答案:C
2.动植物细胞结构的异同
动物细胞和植物细胞结构比较见下表:
植物细胞
动物细胞
不同点
有细胞壁,细胞质中有液泡,绿色部分有叶绿体
没有细胞壁,细胞质中没有液泡和叶绿体
相同点
都有细胞膜、细胞质和细胞核
【例2】人体细胞与番茄果肉细胞最明显的区别是( )
A.呈圆形 B.细胞形态差别很大
C.没有细胞壁 D.细胞具有明显的细胞核
解析:
A
×
人体细胞和动物细胞一样,没有细胞壁。番茄果肉细胞属于植物细胞,具有细胞壁。这两种细胞在形态上没有大的差别
B
×
C
√
D
×
答案:C
3.观察人的口腔上皮细胞
(1)制作人口腔上皮细胞临时装片。
制作过程包括:擦→滴→刮→涂→盖→染→吸。
①用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。
②用滴管在洁净的载玻片中央滴一滴生理盐水(防止口腔上皮细胞变形影响观察)。
③用凉开水把口漱净,用消毒牙签从口腔内侧壁上轻轻地刮几下。
④把牙签上附着的一些碎屑放在载玻片的生理盐水滴中涂抹几下。
⑤用镊子夹起盖玻片,使其一边先接触载玻片上的水滴,然后慢慢地盖在水滴上(防止盖玻片下出现气泡)。
⑥在盖玻片一侧滴加碘液,用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润标本的全部。
(2)在显微镜下观察人的口腔上皮细胞。
把制好的人的口腔上皮细胞临时装片放在低倍显微镜下观察。由于人的口腔上皮细胞透明度大,所以观察时视野要暗一些。在视野中会看到形状不规则的口腔上皮细胞,细胞呈扁平状。人的口腔上皮细胞没有细胞壁,细胞膜里是浅色的细胞质和深色的细胞核。
【例3】 下列关于人的口腔上皮细胞临时装片的制作过程,不正确的是( )
A.用洁净的纱布将载玻片和盖玻片擦拭干净
B.在载玻片中央滴一滴质量分数为0.6%的生理盐水
C.用消毒牙签在漱净的口腔内侧壁上轻轻刮几下
D.用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的生理盐水滴,然后轻轻地盖在材料上
解析:
A
×
制作装片时要先用纱布将载玻片和盖玻片擦拭干净,避免装片上出现污点
B
√
在载玻片中央滴一滴质量分数为0.9%的生理盐水,以保持细胞的形态。如果盐水的浓度过大或者过小,观察的细胞形态就会发生变化
C
×
取材时要用消毒的牙签在口腔内侧壁上轻轻刮几下
D
×
盖盖玻片时用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后轻轻地盖在材料上,可以避免盖玻片下出现气泡,影响观察
答案:B
4.制作和观察人口腔上皮细胞临时装片的技巧
(1)取材。
装片制作的成功与否,取材是关键。在用消毒牙签刮口腔内侧壁时通常刮下来的不是口腔上皮细胞,而是食物残渣,并容易划伤口腔内侧壁,取材方法不好掌握。
根据口腔上皮细胞容易脱落的现象,可以在唾液里找到脱落的口腔上皮细胞,从唾液中取细胞比从口腔内侧壁上刮下来要方便得多,并且不会划伤口腔壁。因此,取材方法可改为用消毒牙签粗的一端在舌头上取下一些唾液。将牙签上附着的唾液放在载玻片上的生理盐水滴中涂抹几下。
(2)观察。
观察人口腔上皮细胞时应选用较小的光圈,使物像界面清晰。因为细胞质的透光度较强,而细胞核的黏稠度大一些,透光度略为弱一些,利用小的光圈,视野变暗一些,可以使细胞质和细胞核的界限分明,容易分辨。
【例4】 某学生在使用显微镜观察人的口腔上皮细胞时操作如下,该生在以下操作中不正确的是( )
①用一块洁净的纱布擦去镜头上的脏物 ②用消毒牙签在漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,然后涂在滴有一滴清水的载玻片上的水滴中 ③把载玻片直接放在显微镜载物台正中央,并用弹簧夹片压住 ④双眼注视物镜,将物镜降至距玻片标本1~2 cm处停止 ⑤用左眼向目镜里观察,同时转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.①③④⑤
解析:
A
×
不能用纱布擦镜头,应使用擦镜纸;载玻片上不能滴清水,应滴一滴生理盐水;没有盖盖玻片,不能直接观察;应染色后再观察;观察时物镜降至距玻片标本1~2 cm处停止不正确,应接近玻片标本。所以操作错误的是①②③④
B
√
C
×
D
×
答案:B
第二节 植物细胞
1.玻片标本的种类
(1)从制作方法来分,玻片标本可分为三种。
①切片。
切片是用从生物体上直接切取的薄片制成的。例如,观察植物茎的结构时,直接从植物茎上切取一薄片,制成的临时玻片。
②涂片。
涂片是用液体的生物材料(如细菌培养液、血液)经过涂抹制成的。例如,血涂片。
③装片。
装片是用从生物体上撕取或挑取的少量材料制成的。例如,洋葱表皮的临时装片。
(2)从保存时间长短来分,玻片标本可分为两种。
以上的三种玻片标本,都可分为永久玻片标本和临时玻片标本。我们实验课制作的玻片标本都是临时玻片标本,实验室储备的是永久玻片标本。
【例1】 挑取少量的番茄果肉制成的标本是( )
A.切片 B.涂片 C.装片 D.都不是
解析:
A
×
切片是从生物体上直接切取材料制成的
B
×
涂片是用液体生物材料制成的玻片标本
C
√
装片是用从生物体上撕下或挑取的少量材料制成的玻片标本
D
×
答案:C
2.植物细胞的基本结构
植物细胞的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核。
(1)细胞壁。
细胞壁位于植物细胞的外层,质地坚韧,具有保护和支持细胞的作用。
(2)细胞膜。
细胞膜是一层极薄的膜,它紧贴细胞壁,在正常的情况下很难用光学显微镜看到它。细胞膜的作用是保护和控制细胞内外物质的进出。
(3)细胞质。
细胞膜以内、细胞核以外的结构就是细胞质。在生命活动旺盛的细胞中,可以看到细胞质缓缓地流动着。它的流动能够加速细胞与外界环境进行物质交换。大部分植物细胞的细胞质内还有液泡、叶绿体和线粒体。
①液泡。
液泡是植物细胞质中的泡状结构。幼小的植物细胞具有许多小而分散的液泡,在电子显微镜下才能看到。以后随着细胞的生长,液泡也长大,相互合并,最后在细胞中央形成一个大的液泡,占据细胞体积的90%以上。
液泡内充满细胞液,细胞液的主要成分是水,里面溶解着多种物质。人们切西瓜或其他水果时流出的汁液就是液泡中的细胞液。
②叶绿体和线粒体。
在植物体绿色部分的细胞中,细胞质内含有叶绿体。细胞质内还有线粒体(为细胞的生命活动提供能量)。
(4)细胞核。
细胞核是生活细胞重要的组成部分。在幼小植物细胞中,细胞核较大,近似球形,位于细胞的中央。随着细胞的长大和中央大液泡的形成,细胞核移到靠近细胞壁的部位。
液泡在成熟的植物细胞中比较明显,叶绿体只存在于植物体绿色部位的细胞中。因此,不是所有的植物细胞都有叶绿体和液泡。
【例2】 盐腌黄瓜条溢出的黄瓜汁水主要来自细胞结构中的( )
A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞质 D.液泡
解析:
A
×
细胞壁位于细胞的最外层,主要起保护和支持细胞的作用
B
×
细胞膜是一层极薄的膜,紧贴细胞壁
C
×
成熟植物细胞的细胞质中含有大液泡,内含细胞液,细胞液的主要成分是水,还溶有其他物质
D
√
答案:D
3.制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片
制作过程:擦→滴→撕→展→盖→染。
(1)擦。
用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。
(2)滴。
把载玻片放在实验台上,用吸管在载玻片的中央滴一滴清水,可以维持细胞的正常形态。
(3)撕。
用镊子从洋葱鳞片叶的内表皮上撕取一小块透明薄膜。
(4)展。
把撕下的薄膜浸入载玻片的水滴中,用镊子把薄膜展平。不展平薄膜会出现细胞重叠现象,影响观察。
(5)盖。
用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后轻轻地盖在薄膜上,避免盖玻片下面出现气泡。
(6)染。
在盖玻片的一侧滴一滴稀碘液。用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液浸润到标本的全部。
【例3】 制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的正确步骤是( )
①在载玻片中央滴一滴清水 ②用镊子撕取实验材料 ③用染液给实验材料染色 ④盖上盖玻片 ⑤擦拭载玻片、盖玻片 ⑥将实验材料浸入载玻片上的水滴中并展平
A.①②③④⑤⑥ B.②③⑥④⑤①
C.⑤①②⑥④③ D.②①⑥④③⑤
解析:
A
×
洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的制作过程大致是:一擦二滴三撕四展五盖六染。制作步骤不能颠倒,同时制作过程要规范,否则会出现细胞重叠或盖玻片下有气泡等现象,影响观察效果。因此,本题的正确步骤是⑤①②⑥④③
B
×
C
√
D
×
答案:C
4.制作黄瓜表层果肉细胞或苦草(黑藻)叶片细胞临时装片
(1)制作黄瓜表层果肉细胞临时装片。
制作过程:擦→滴→刮→涂→盖。
①用刀片将洗净的黄瓜表皮刮掉。
②洗净刀片后,用刀片轻轻刮取少许黄瓜表层果肉,均匀涂抹在载玻片的水滴中。
③盖好盖玻片,制成临时装片。
黄瓜果肉是浅绿色的,不用染色,可以直接观察。
(2)制作黑藻叶片细胞临时装片。
制作过程:擦→滴→取→放→盖。
用镊子取一片黑藻的幼嫩小叶,放在载玻片的水滴中,盖好盖玻片,制成临时装片。
(3)观察临时装片。
在低倍镜下仔细观察制成的植物细胞临时装片。
洋葱鳞片叶内表皮细胞和黑藻叶片细胞呈长方形,排列整齐、紧密,黄瓜表层果肉细胞近似球形。洋葱表皮细胞的细胞核被染成了黄色,而细胞质比较透明;黄瓜表层果肉细胞和黑藻叶片细胞的叶绿体较为明显。
(4)生物绘图的方法和注意事项。
①用3H铅笔,铅笔要削尖。
②要边看显微镜,边按视野中的实际情况绘图,先轻轻勾画出轮廓,而后再画具体图形。
③图的大小要适当,应位于纸的左上方。
④图中较暗的地方,点上细点表示,越暗的地方细点越多。点点时铅笔应与纸面垂直,点要圆,且点的疏密要适当。
⑤字尽量注在图的右侧,用尺引出水平的指示线,指示线的右端平齐,然后注字。
⑥在图的下方写上所画图的名称。
【例4-1】 制作黄瓜表层果肉细胞临时装片时,正确的盖盖玻片的方法是( )
A.将盖玻片迅速盖在载玻片上
B.将盖玻片的一边先接触液滴,另一边快速盖上
C.将盖玻片的一边先接触液滴,另一边慢慢盖上
D.将盖玻片从一侧推到载玻片上
解析:
A
×
盖盖玻片的正确方法是:用镊子夹住盖玻片的一端,另一端靠在载玻片的液滴上,缓慢放下盖玻片,使盖玻片缓慢接触液体,从而避免出现气泡
B
×
C
√
D
×
答案:C
【例4-2】 照明充分的情况下,在显微镜视野内可看清洋葱鳞片叶内表皮细胞无色的细胞壁和细胞核,但看不清液泡。为了能显示细胞质与液泡的界面,此时应( )
A.改用凹面反光镜,放大光圈
B.改用平面反光镜,放大光圈
C.改用凹面反光镜,缩小光圈
D.改用平面反光镜,缩小光圈
解析:
A
×
洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡中含有大量的细胞液,其中水分含量较高,在光线强的时候,不容易看清液泡和细胞质的界面。此时应把显微镜视野调暗一些,而使用平面反光镜和小光圈可以减小视野的亮度。因此,采取改用平面反光镜和缩小光圈的方法能看清物像
B
×
C
×
D
√
答案:D
5.怎样区分显微镜视野内的细胞和气泡
(1)区分细胞和气泡的方法。
在制作临时装片时,如果滴在盖玻片上的水滴过少或盖盖玻片的方法不合适,都有可能在盖玻片下出现气泡。
一般来说,气泡在显微镜视野中显现为较黑、较宽边缘的图像,形状为圆形或椭圆形,里面往往是明亮的。用镊子尖轻轻压一下盖玻片,气泡就会变形或移动,且形状规则;而细胞在被按压时,既不会移动,也不会变形。
(2)消除盖玻片下气泡的方法。
在制片的过程中如果盖玻片下出现了气泡,可以用镊子轻轻敲击盖玻片,使气泡移动到盖玻片的外面。
【例5】 判断显微镜视野中看到的是细胞还是气泡,下列说法中不正确的是( )
A.细胞较大而气泡较小
B.气泡边缘较宽且较黑
C.用镊子轻压盖玻片,气泡会变形或移动,细胞则不会变化
D.细胞能被染上色,结构清晰;气泡不能被染色,也看不到任何结构
解析:
A
√
气泡有时比细胞还要大
B
×
气泡是显微镜视野中黑色宽边缘的近似圆形或椭圆形的结构
C
×
轻压盖玻片,气泡会移动或变形
D
×
气泡中没有任何结构,不能被染色
答案:A
第四节 细胞的生活
1.细胞中的物质
(1)物质的组成。
许多物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的。如一个水分子就是由两个氢原子和一个氧原子组成的,但是氧原子和氢原子都不具有水的性质;蔗糖是由很多个碳原子、氢原子和氧原子组成的,而且只有这些原子组成蔗糖分子时,才会有甜味。
(2)物质的运动。
许多物质是由分子组成的,因此糖在水中溶解是糖分子不断运动并分散到水分子之间缝隙中的过程。将一滴墨水滴入清水中,可以看到有颜色的液体在水中慢慢散开,最后整杯水都变色,这是分子运动的结果。
(3)细胞中含有的物质。
细胞中含有无机物和有机物两种物质。
①无机物。
无机物一般是指不含碳,分子比较小的化合物。如水、无机盐、氧等。
②有机物。
有机物是指含有碳,分子较大的化合物。如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
细胞中的物质占细胞鲜重的比例为:水85%~90%,无机盐1%~1.5%,蛋白质7%~10%,脂质1%~2%,糖类和核酸1%~1.5%,正是由于有这些物质的存在,才能让细胞完成各项生命活动。
细胞不断吸收营养物质的原因
细胞在生活过程中会不断分解物质产生一些废物如尿素、二氧化碳等,这些物质会随时排出去。物质的分解和废物的排出要消耗能量,而能量又是由细胞分解物质释放的。因此,细胞要不断地从外界吸收物质。
【例1】 细胞中有很多物质,下面列举的各组物质全部属于有机物的是( )
A.无机盐、脂质、蛋白质、糖类
B.水、无机盐、脂质、糖类
C.无机盐、氧、脂质、蛋白质
D.糖类、脂质、蛋白质、核酸
解析:
A
×
水、氧和无机盐不含碳,分子比较小,属于无机物;而糖类、脂质、蛋白质和核酸含有碳,分子较大,属于有机物。因此,选项D中列举的物质都是有机物
B
×
C
×
D
√
答案:D
2.细胞膜控制物质的进出
细胞膜把细胞包裹起来,使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动。此外,细胞生活所需物质的吸收和代谢废物的排出都要通过细胞膜。这是细胞膜最基本的功能。如果细胞丧失了这种功能,就会死亡。
对细胞生活有用的物质都能通过细胞膜吗?
对活细胞来说,细胞膜允许水分子和一些小分子的有机物如葡萄糖、氨基酸等通过,其他大分子物质如蛋白质、脂质、核酸等需要分解成小分子物质才能通过细胞膜进入细胞。
【例2】植物根细胞能让有用的物质进入细胞,而没有用的物质被挡在外面,还能把二氧化碳等废物排出,其中起控制作用的结构是( )
A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞质 D.细胞核
解析:
A
×
细胞壁对细胞起支持和保护作用,不能控制物质进出细胞
B
√
细胞膜能控制物质进出细胞,对细胞有用的物质能进入细胞,而细胞内的废物能排出细胞
C
×
细胞质与物质的进出没有直接关系
D
×
细胞核与细胞的遗传有关
答案:B
3.细胞中的能量转换
生物的生活需要能量,能量有不同的形式。食物中的能量属于化学能,阳光的能量属于光能,物质燃烧放出的能量是热能。能量能从一种形式转化为另一种形式,细胞中的能量转换器是叶绿体和线粒体。
(1)叶绿体。
叶绿体是植物细胞特有的能量转换器。叶绿体中的叶绿素能吸收光能,并将光能转变为化学能,储存在它所制造的有机物中。
(2)线粒体。
线粒体存在于动植物细胞中,它是细胞内的“动力站”。如果将细胞比作汽车的话,线粒体就相当于发动机。发动机靠燃烧燃料给汽车提供动力,线粒体则将细胞中的一些有机物当做燃料,使这些有机物与氧结合,经过复杂的过程,转变成二氧化碳和水,同时将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用。
(3)叶绿体、线粒体与细胞生活所需能量的关系总结如下。
①光能有机物中的化学能植物细胞生活所需的能量
②有机物中的化学能(来自食物)动物细胞生活所需能量
动物细胞中的能量转换器是线粒体,而植物细胞中的能量转换器除了线粒体,还有叶绿体。
细胞功能与线粒体的关系 通常一个细胞中有成百上千个线粒体。细胞中线粒体的具体数目取决于细胞的代谢水平,代谢活动越旺盛,线粒体越多。如心肌细胞中线粒体数量较多。
【例3】下列关于能量转化的叙述,不正确的是( )
A.细胞中的叶绿体和线粒体都是能量转化器
B.植物细胞中的叶绿体能够将光能转化成化学能储存在它制造的有机物中
C.细胞中的线粒体能将有机物分解,并释放出有机物中的化学能
D.生物需要的能量最终来自绿色植物
解析:
A
×
细胞中有两种能量转化器,即线粒体和叶绿体
B
×
叶绿体存在于植物体的绿色部分,它能够吸收光能,通过光合作用将光能转化为化学能,储存在有机物中
C
×
动物的细胞中没有叶绿体,通过取食从植物获得能量。动植物细胞中都具有线粒体,它能将有机物分解成二氧化碳和水,并将有机物中的能量释放出来,供细胞利用。所以,生物需要的能量最终来源于太阳能
D
√
答案:D
4.细胞核是控制中心
(1)遗传信息的含义。
受精卵内具有指导身体发育的全部信息,这些信息是由父母传下来的,因而叫做遗传信息。遗传信息的功能是将亲代的各种特征传给子代,促进了生物物种的延续。
(2)遗传信息在细胞核中。
细胞核大多呈球形或卵圆形,是遗传信息储存的场所,控制着细胞的遗传和代谢活动。因此,生物的遗传信息主要在细胞核中。细胞核是遗传信息库。
(3)遗传信息的载体——DNA。
细胞核中有遗传物质——DNA(也称脱氧核酸),属于有机物,是细胞核中遗传物质的载体。
【例4】 人的遗传物质主要存在于( )
A.细胞膜中 B.细胞质中 C.细胞核中 D.细胞液中
解析:
A
×
细胞膜具有保护和控制物质进出的作用
B
×
细胞质中含有多种结构,担负着各种生命活动
C
√
细胞核中含有遗传物质,具有储存和传递遗传信息的功能
D
×
细胞液是植物细胞液泡内的液体,与遗传没有关系
答案:C
5.细胞是物质、能量和信息的统一体
细胞的生活需要物质和能量。细胞膜能控制物质的进出。叶绿体能够将光能转化成化学能,并将化学能储存在有机物中。线粒体能够将有机物中的化学能释放出来,为细胞的生活提供动力。细胞中的能量变化非常复杂,需要统一的指挥和控制。细胞的控制中心是细胞核。细胞核中有染色体,染色体上有DNA,DNA上有遗传信息。这些信息其实就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令。
细胞是构成生物体的基本单位,每一个细胞都是物质、能量和信息的统一体。
【例5】 下列关于细胞的说法,不正确的是( )
A.细胞核中有染色体,染色体由DNA和蛋白质构成
B.染色体上有DNA,DNA上有基因
C.基因带有特定的遗传信息
D.细胞膜能控制物质进出细胞,是整个细胞的控制中心
解析:
A
×
细胞核中有染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的,DNA是主要的物质。DNA上有很多个基因,每个基因带有特定的遗传信息
B
×
C
×
D
√
细胞膜能控制物质进出细胞,但整个细胞的控制中心是细胞核,而不是细胞膜
答案:D
6.分析资料证明遗传信息在细胞核中
(1)克隆羊多莉的形成过程。
①A羊→有核卵细胞(取出细胞核)→无核卵细胞
B羊→分离乳腺细胞→取出细胞核
②A羊无核卵细胞+B羊细胞核→融合细胞→胚胎→移入C羊子宫→(产出)克隆羊多莉
(2)分析现象,得出结论。
小羊多莉虽然是由C羊生出来的,但长相却一点也不像C羊,几乎与B羊一模一样。这就充分证明了遗传信息在细胞核中。
【例6】 下列关于克隆羊多莉的叙述,不正确的是( )
A.多莉不是由受精卵发育来的 B.多莉的身世与三只母羊有关
C.多莉与为它提供细胞核的母羊非常相似 D.多莉与孕育它的母羊非常相似
解析:
A
×
克隆羊多莉不是由受精卵发育来的。与它身世有关的羊不是一只,而是三只
B
×
C
×
科学家将A羊卵细胞的细胞核取出,再将B羊乳腺细胞的细胞核取出,注入来自A羊的无核卵细胞中,这样就得到了含B羊细胞核的卵细胞。将这个细胞培养形成胚胎,再将这个胚胎植入C羊子宫内,生下的小羊就是多莉。多莉与为它提供细胞核的B羊很相似,证明遗传物质储存在细胞核中
D
√
答案:D
7.检验有机物和无机物的方法
有机物一般含有碳,能燃烧;而无机物不含碳,不能燃烧。因此,可以通过燃烧种子的方法检验生物体细胞中是否含有有机物和无机物。
取一粒浸软的小麦种子(种子不浸软,不容易穿在解剖针上),穿在解剖针上,直接放在酒精灯的外焰上烧,仔细观察会发现,种子先是冒出白气,然后慢慢冒烟变黑,最后种子直接燃烧,燃烧后会剩下一点灰白色的灰烬,灰烬不能燃烧,是无机物。
无机物也有含碳的 无机物一般不含碳,但少数简单的含碳化合物如二氧化碳、碳酸等也是无机物。
【例7】 将一粒玉米放在火上点燃,燃烧掉的物质和剩余的物质分别是( )
A.烧掉的是有机物,剩余的是无机物
B.烧掉的是无机物,剩余的是有机物
C.都是无机物
D.都是有机物
解析:
A
√
玉米中既有有机物,又有无机物。无机物中不含碳,不能燃烧;有机物中含有碳,能燃烧。所以点燃玉米,烧掉的物质是有机物,剩余的物质是无机物
B
×
C
×
D
×
答案:A
8.验证细胞膜能控制物质进出的实验
在细胞的基本结构中,活细胞的细胞膜能控制物质的进出。而死细胞的细胞膜则没有这个作用。
(1)实验过程。
①取两份等量、生长状况相同的洋葱表皮细胞,A加入酒精(杀死细胞),B加入等量清水。
②分别从A、B取材制作临时装片,然后用缓缓流动的蒸馏水冲洗A载玻片10秒钟(去除酒精方便染色)。
③用甲基绿对细胞进行染色(甲基绿可使DNA呈现绿色,甲基绿不能透过活细胞的细胞膜)。
④显微镜下观察。
(2)现象。
加入酒精的A组细胞核被染成绿色,B组细胞无色。因为A组细胞已经被酒精杀死,细胞膜失去了控制物质进出的能力,而B组细胞是活的,细胞膜能控制物质的进出。实验证明活细胞的细胞膜有控制物质进出的作用。
【例8】 菠菜放在开水里煮过后水的颜色变绿,而放在冷水中则不产生这种现象,原因是( )
A.煮过后,绿色从细胞壁上褪了下来
B.叶绿素溶解于热水而不溶解于冷水
C.细胞质受热后产生绿色
D.细胞膜通透性被破坏,叶绿素渗出
解析:
A
×
细胞壁上没有绿色的物质
B
×
叶绿素不溶于冷水,也不溶于热水
C
×
细胞质受热后,不会产生绿色
D
√
活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,当细胞死亡细胞膜被破坏时,就失去控制物质进出的能力,细胞内的有用物质,如叶绿素就渗出来。冷水中菠菜的细胞膜没有被破坏,在开水中煮过后细胞死亡,细胞膜被破坏,细胞内的叶绿素会渗出
答案:D