(共39张PPT)
第一单元|走近细胞与组成细胞的分子
第1讲 走近细胞
1.3.1 说明有些生物体只有一个细胞,而有的由很多细胞构成,这些细胞形态和功能多样,但都具有相似的基本结构
1.3.2 描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核
一、细胞学说及其建立过程
1.建立过程(连线)
2.主要内容和意义
主要内容 ①细胞是一个有机体,一切________都由细胞发育而来,并由细胞和_________所构成。
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。
③新细胞是由_______分裂产生的
意义 ①揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了_______的统一性。
②对生物学发展的意义:使生物学的研究进入_____水平,并为后来进入____水平打下基础
动植物
细胞产物
老细胞
生物界
细胞
分子
二、细胞是基本的生命系统
1.细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞:如动植物的各种生理活动以_________为基础,生长发育以________________为基础,遗传变异以细胞内____的传递和变化为基础。
2.生命系统的结构层次
细胞是最基本的生命系统,植物无_____层次,不是所有生物都有生命系统的所有层次。
细胞代谢
细胞增殖、分化
基因
系统
三、使用高倍显微镜观察几种细胞
1.实验原理:将细胞_____,更清晰地观察到细胞的形态、结构,有利于区别不同的细胞。
2.方法步骤
放大
四、原核细胞和真核细胞
1.上图属于原核细胞的是_______,属于真核细胞的是____。
2.原核细胞和真核细胞最主要的区别是前者_________________________。
3.写出图甲和乙细胞中下列结构的名称:
①_______、②细胞膜、③_______、④_____、⑤_______。
4.图中细胞共有的细胞器是_______。
5.图乙中蓝细菌细胞无叶绿体,但能进行光合作用,其原因是蓝细菌细胞中含有_______________,以及与光合作用有关的酶。
6.图中细胞的统一性体现在它们都具有相似的细胞膜和细胞质,都以______作为遗传物质。
甲和乙
丙
没有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
细胞质
拟核
核糖体
藻蓝素和叶绿素
DNA
核糖体
一、判断正误——从微点上澄清概念
1.细胞学说揭示了动物和植物的多样性和统一性,新细胞是由老细胞分裂产生的。 ( )
提示:细胞学说揭示了动物和植物的统一性,阐明了生物界的统一性,而不是多样性。
2.病毒最小,且能够增殖,是最基本的生命系统。 ( )
提示:最基本的生命系统是细胞,病毒必须寄生在细胞内才能进行增殖。
3.支原体是原核生物,细胞内含有染色质和核糖体。 ( )
提示:原核生物没有以核膜为界限的细胞核,仅含有核糖体这一种细胞器,拟核内DNA裸露,无染色质。
×
×
×
4.发菜和水绵都有叶绿体。 (2021·河北卷) ( )
提示:发菜属于蓝细菌,没有叶绿体。
5.病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖。 (2020·全国卷Ⅰ) ( )
提示:病毒只能依赖于活细胞才能存活,不能在餐具上增殖。
6.由低倍镜转到高倍镜前,将待观察目标移至视野中央,再用粗准焦螺旋调整焦距。 (2018·海南卷) ( )
提示:在高倍镜下观察时,只能用细准焦螺旋调整焦距。
×
×
×
二、分析作答——从关联思维上理解概念
1.(必修1 P5“科学方法”应用训练)有人观察了大肠杆菌、乳酸菌、蓝细菌后得出一个结论:细菌都是原核生物。他得出该结论的依据是什么?得出该结论运用了什么思维方法?
提示:得出该结论的依据是细菌的细胞内都没有以核膜为界限的细胞核;运用了(不完全)归纳法。
2.(必修1 P12“生物科技进展”延伸思考)我国科学家将酿酒酵母的16条染色体,重新设计并人工合成为1条染色体并移植到去核的酿酒酵母细胞,该细胞表现出相应的生命特征。请从生命的系统观来分析说明,这是不是实现了人工合成生命?
提示:细胞是基本的生命系统,该项研究只是人工合成了酿酒酵母的染色体,还没有实现对细胞的设计与合成,所以不是实现了人工合成生命。
3.(必修1 P14“非选择题” T3拓展训练)人工合成的脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)病毒不属于生命系统的结构层次,其原因是什么?病毒通常是由核酸和蛋白质组成的,其蛋白质是在哪里合成的?
提示:病毒没有细胞结构,没有独立的代谢能力,其生命活动离不开活细胞。病毒的蛋白质是在宿主细胞内利用宿主的原料和相应结构(如核糖体)合成的。
微课题(一) 原核细胞和真核细胞的比较
[系统深化知能]
1.生物界常见生物类群的划分
2.原核细胞和真核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
细胞 结构 细胞壁 主要成分 肽聚糖 植物:纤维素和果胶
真菌:几丁质
细胞器 仅有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 拟核,无核膜和核仁 有核膜和核仁
本质区别是有无以核膜为界限的细胞核 细胞 增殖 分裂方式 二分裂 有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
比较项目 原核细胞 真核细胞
遗传 变异 DNA 存在形式 拟核:大型环状 质粒:小型环状 细胞核中:与蛋白质形成染色体(质)
细胞质中:在线粒体、叶绿体中呈裸露环状
孟德尔遗传定律 不遵循 有性生殖时核基因遵循
变异类型 基因突变 基因突变、染色体变异、基因重组
生物 进化 进化顺序 简单→复杂;低等→高等 [情境迁移用活]
教材必修1 P6图1 -3 生命系统的结构层次模式图(局部)
[问题设计]
(1)大熊猫以冷箭竹为食,这两种生物体的统一性主要体现在什么方面?
提示:二者生命活动的基本单位都是细胞。
(2)冷箭竹与大熊猫相比,生命系统的层次有什么不同?
提示:冷箭竹的生命系统没有系统这个层次。
(3)在生态系统中,冷箭竹的落叶、大熊猫的粪便等通常由以细菌为代表的分解者分解。这些分解者与前两者的遗传物质和蛋白质合成场所一样吗?它们在细胞结构上主要的区别是什么?
提示:一样,都是以DNA为遗传物质,在核糖体中合成蛋白质;细菌的细胞没有以核膜为界限的细胞核。
[解题思维建模]
[典例] (2021·湖南高考,改编)关于下列微生物的叙述,正确的是 ( )
A.蓝细菌细胞内含有叶绿体,能进行光合作用
B.酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C.破伤风杆菌细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸
D.支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体
[解析] 蓝细菌属于原核生物,原核细胞中没有叶绿体,但蓝细菌细胞中含有藻蓝素和叶绿素,能够进行光合作用,A错误;酵母菌属于真核生物中的真菌,有细胞壁和核糖体,B错误;破伤风杆菌属于原核生物,原核细胞中没有线粒体。破伤风杆菌是厌氧微生物,只能进行无氧呼吸,C正确;支原体属于原核生物,其细胞内没有以核膜为界限的细胞核,仅含有核糖体这一种细胞器,其拟核内DNA裸露,无染色质,D错误。
[答案] C
内化思维模型 生物类群及结构判断类题目的解题思路
1.构建过程:上述例题中涉及的酵母菌是真核生物,其他三种是原核生物。明确了各细胞所属的生物类群后,就要通过分析各个细胞相应的结构和功能进行判断,比如A选项中的蓝细菌细胞只含有核糖体一种细胞器,所以A错误等。按照这一解题思路,构建模型如下:
2.模型解读:原核细胞常见种类、细胞的结构特点和主要功能等内容,主要以记忆为基础,这部分学习强调基础知识要扎实牢靠。该简单模型可以帮助考生理清解题思路,同时也可以帮助考生在复习备考时精准组织复习内容。
[题点考法全训]
1.下列关于原核生物的叙述,错误的是 ( )
A.大肠杆菌的细胞内有核糖体
B.细胞对物质的吸收具有选择性
C.拟核区中含有环状的DNA分子
D.蓝细菌细胞的叶绿体中含有叶绿素
解析:大肠杆菌是原核生物,核糖体是其细胞中唯一的细胞器,A正确。细胞膜的存在,使细胞有选择地从其所处环境中吸收物质,B正确。细菌的拟核区有一个大型环状DNA分子,C正确。蓝细菌是原核生物,其细胞中无叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,D错误。
答案:D
2.“超级细菌”是一类对绝大多数抗生素不敏感的细菌,它的出现与人们长期滥用抗生素有直接关系。下列相关叙述正确的是 ( )
A.超级细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B.超级细菌与酵母菌结构的主要区别是前者含有核糖体
C.超级细菌与酵母菌相比,两者细胞壁的组成成分相同
D.超级细菌的出现是长期使用抗生素对细菌定向选择的结果
解析:超级细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,两者结构的主要区别是前者无以核膜为界限的细胞核,A、B错误;超级细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,C错误;自然选择是定向的,因此超级细菌的出现是长期使用抗生素对细菌定向选择的结果,D正确。
答案:D
3.下列对真核细胞与原核细胞的比较,正确的是( )
A.是否有染色体是原核细胞区别于真核细胞的最重要特征
B.真核细胞以DNA为遗传物质,原核细胞以RNA为遗传物质
C.裸藻具有光合色素和与光合作用相关的酶,故可进行光合作用
D.幽门螺旋杆菌属于原核细胞,无细胞核和细胞器
解析:是否含有以核膜为界限的细胞核是原核细胞区别于真核细胞的最重要特征,A错误;真核细胞和原核细胞均以DNA为遗传物质,B错误;裸藻具有叶绿体,叶绿体中具有光合色素和与光合作用有关的酶,故其可以进行光合作用,C正确;幽门螺旋杆菌属于原核细胞,具有核糖体,D错误。
答案:C
[易错提醒]
关注原核细胞、真核细胞的4个“不等于”
(1)能进行光合作用的生物≠真核生物,如蓝细菌是原核生物,细胞中无叶绿体但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用。
(2)能进行有氧呼吸的生物≠真核生物,如需氧型的原核生物的细胞质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶,虽然没有线粒体也能进行有氧呼吸。
(3)原核生物≠原生生物,原生生物是低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。
(4)无核的细胞≠原核细胞,哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核。
微课题(二) 高倍显微镜的使用方法
[系统深化知能]
(一)显微镜的放大倍数
1.放大倍数的计算:显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。
2.放大倍数的计量标准:放大倍数是指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。
3.目镜和物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)目镜越长,放大倍数越小,反之放大倍数越大。
(2)物镜越长,放大倍数越大,距离装片越近,
如H1;反之放大倍数越小,距离装片越远,如H2。
4.高倍镜与低倍镜的比较
比较项目 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
图甲细胞成行排列
图乙细胞均匀分布
(二)显微镜的成像特点及装片移动规律
1.显微镜下所成的像是倒立且放大的虚像。倒立是指上下、左右均是颠倒的,相当于将观察物水平旋转180度。
2.装片的移动规律:装片与物像移动方向相反,相对于视野中央,物像偏哪个方向,装片就移向哪个方向,即“偏哪儿向哪儿移”。
3.判断污物存在的位置
污物可能存在的位置:物镜、目镜或装片。判断方法如下:
[题点考法全训]
1.关于普通光学显微镜的使用,下列相关叙述正确的是 ( )
A.在高倍镜下观察时,用粗准焦螺旋调整焦距
B.高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C.由低倍镜转到高倍镜前,将待观察目标移至视野中央
D.高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构
解析:在高倍镜下观察时,只能用细准焦螺旋调整焦距,A错误;高倍镜下可以清晰地观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒,B错误;由低倍镜转到高倍镜前,将待观察目标移至视野中央,C正确;高倍镜下无法观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,D错误。
答案:C
2.下列关于显微镜使用的叙述,错误的是 ( )
A.观察植物细胞吸水和失水的实验中,只需要使用低倍镜即可
B.用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,可以观察到一个细胞完整的分裂过程
C.低倍镜换上高倍镜以后,无需再调整粗准焦螺旋
D.如果没有显微镜的发明,就不会有细胞学说的创立
解析:液泡体积较大,只需要使用低倍镜即可,A正确;观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,解离过程中细胞被杀死,所以用显微镜无法观察到一个细胞完整的分裂过程,B错误;在高倍显微镜下只能用细准焦螺旋进行微调,不能调节粗准焦螺旋,C正确;细胞肉眼不可见,需要借助显微镜观察,因此如果没有显微镜的发明,就不会有细胞学说的创立,D正确。
答案:B
3.实验中用同一显微镜观察了同一装片4次,得到清晰的四个物像如图,下列有关该实验的说法正确的是 ( )
A.若视野中有暗有明,则可能是反光镜上有污物
B.换用高倍物镜前应先提升镜筒,以免镜头破坏玻片标本
C.若每次操作都未调节目镜,看到清晰物像时物镜离装片最远的是④
D.实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则像的面积是实物的600倍
解析:若视野中有暗有明,则可能是装片上的物体厚度不均匀或对光不好造成的,A错误;换用高倍物镜前不能提升镜筒,只能转动转换器,B错误;由图分析可知,放大倍数最小的是④,看到清晰物像时物镜离装片最远说明放大倍数最小,应该是④,C正确;实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则像的长或宽是实物的15×40=600倍,D错误。
答案:C
4.如图所示,甲图中有目镜、物镜,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述正确的是 ( )
A.观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合
B.从图中的乙转为丙,正确的调节顺序为转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
C.若丙是由乙放大10倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的10倍
D.若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞,则从图中的乙转为丙时,应向右上方移动装片
解析:据图判断,丙图是高倍镜下观察到的物像,因此应选用②③⑤组合,A错误;从图中的乙转为丙,要先把观察对象移到视野中央,改用高倍镜,用细准焦螺旋调焦,还要调整视野亮度,故正确调节顺序:移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋,B错误;如果丙是由乙放大10倍后的物像,则观察到细胞的面积增大为原来的100倍,C错误;若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞,细胞的实际位置在载玻片左下方,因此从图中的乙转为丙时,应向右上方移动装片,D正确。
答案:D
[归纳拓展] 显微镜的使用技巧
“一片光明” 使用显微镜要先对光,物镜正对通光孔,调节光圈和反光镜使视野明亮
“先粗后细” 观察标本时要先调节粗准焦螺旋,找到物像后再调节细准焦螺旋
“转移中央” 转换成高倍镜观察前,一定要把待观察物像移动到视野中央,否则将观察不到物像
“只细不粗” 换成高倍镜后,只能调节细准焦螺旋使物像清晰。一旦误用粗准焦螺旋,往往会导致找不到物像
材料一:新冠病毒(2019-nCoV)属于β属的冠状病毒,具有囊膜的单股正链RNA病毒,颗粒呈圆形或椭圆形,直径60~140 nm。具有5个必需基因,分别编码翻译核蛋白(N)、病毒包膜(E)、基质蛋白(M)和刺突蛋白(S) 4种结构蛋白以及RNA依赖性RNA聚合酶。
材料二:新冠病毒也是通过呼吸道感染的方式进入肺泡细胞的,最新研究表明,新冠病毒除了利用其刺突蛋白(S)结合血管紧张素转化酶2而躲避固有免疫杀伤外,还能够与细胞表面的神经纤毛蛋白-1(NrP-1)结合而进入细胞,并且与血管紧张素转化酶2有协同作用。
材料三:对于新冠病毒变异株,国内外相关科学研究和疫情防控实践表明,现有疫苗仍然有良好的预防和保护作用:能降低病毒在人群中的传播风险;有效降低感染后的重症发生率和病死率。疫苗接种必须和严格的防控措施并用,要继续保持个人的防护措施,包括戴口罩、保持社交距离、勤洗手、常通风等。
[专题训练]
(一)基点训练——运用所学知识分析问题
(1)新冠病毒在环境中能繁殖吗?为什么?
提示:不能。病毒没有细胞结构,繁殖需要的原料、能量等需要宿主细胞提供。
(2)新冠病毒在世界各地发现了多种变异毒株,从结构分析其变异快的原因。
提示:新冠病毒是单链RNA病毒,结构不稳定,容易发生变异。
(3)新冠病毒侵入细胞的方式与噬菌体侵入细菌的方式有什么不同?这与它的结构有什么关系?
提示:噬菌体是将DNA注入细菌体内,而新冠病毒则是通过细胞胞吞进入细胞。主要因为新冠病毒有包膜和相关的识别蛋白。
(4)注射新冠疫苗保护人体主要原因是注射后在体内产生了什么?
提示:抗体和记忆细胞。
(二)考法训练——新情境问题的多维考查
1.(2020·全国卷Ⅲ)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述,错误的是 ( )
A.新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可排查新冠病毒感染者
B.教室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微生物的密度
C.通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此可以通过体温测量初步排查
D.每天适量饮酒可以预防新冠肺炎,因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
解析:新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可诊断机体中是否存在新冠病毒的核酸,以达到排查新冠病毒感染者的目的,A正确;教室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微生物的密度,B正确;通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此通过体温测量可初步排查新冠肺炎患者,C正确;体积分数为70%的酒精可以使病毒蛋白变性,但饮酒不能预防新冠肺炎,D错误。
答案:D
2.究竟病毒起源于细胞,还是细胞起源于病毒,是科学界一直争论的问题。内源性起源假说认为,病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”。下列不支持该观点的证据是 ( )
A.生物由简单到复杂,支原体作为最简单的细胞比病毒结构复杂
B.质粒是细胞的一部分,可脱离细胞并实现细胞间的交流
C.多种病毒的遗传物质可全部或部分转移到宿主细胞染色体上
D.细胞原癌基因与部分病毒的基因序列具有高度的相似性
解析:病毒没有细胞结构,支原体具有细胞结构,支原体作为最简单的细胞其结构比病毒复杂,说明先有病毒后有支原体,因此A项不支持病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”这一观点。质粒是细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体(或拟核)以外的DNA分子,质粒是细胞的一部分,可脱离细胞并实现细胞间的交流;病毒的遗传物质是DNA或RNA,多种病毒的遗传物质可全部或部分转移到宿主细胞染色体上;细胞中原癌基因与部分病毒的基因有高度的相似性,B、C、D项都能支持病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”这一观点。
答案:A
1.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
2.除病毒以外,生物体都是以细胞作为结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞。
3.细胞有着相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等。但是,不同生物的细胞结构又有差别。
4.细胞是多种多样的,总体上可以分为真核细胞和原核细胞两大类,它们的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。