1.2 细胞的多样性和统一性
基础知识梳理
一、【实验】显微镜的使用
1.请指出图中 1—9 分别对应的结构名称：
① ________
④________
⑦ ________
② ________ ③________
⑤ ________ ⑥________
⑧ ________ ⑨________
2.显微镜放大倍数＝________放大倍数×________放大倍数。
显微镜放大的是物像的________ ，而不是面积或体积。
3.目镜与物镜的判断
①目镜： ____(有/无)螺纹，放大倍数与长度呈____ 比。
②物镜： ____(有/无)螺纹，放大倍数与长度呈____ 比。 4.显微镜使用原则
①先用____倍镜观察，再用____倍镜观察。
②低倍镜下先用____准焦螺旋，再用____准焦螺旋； 高倍镜下只能用____准焦螺旋。
5.高倍镜的使用方法
①找：在____倍镜下找到要观察的目标；
②移：移动载玻片，把目标移到视野的____；
③转：转动________ ，换上高倍____；
④调：清晰度调________螺旋，亮度调____和________。
注：把视野调暗：使用____光圈、 ____面镜；把视野调亮：使用____光圈、 ____面镜。
(5) “物”与“像”是上下相反， 左右相反的关系， 即把“物”翻转 180°后就是“像”。如玻片上有“上”字， 则视 野中看到的是____ ；玻片上有“P”字母，则视野中看到的是____。
(6) 视野中观察对象在视野外侧，要将它移到视野中央，遵循“哪偏哪移”原则。 如观察对象在视野的左下方，要将它移到视野中央，玻片应向____移动。
(7)低倍镜下视野__(亮/暗)、范围__(大/小)、细胞__(大/小)、数目__(多/少)；
高倍镜下视野__(亮/暗)、范围__(大/小)、细胞__(大/小)、数目__(多/少)。
二、原核细胞和真核细胞
1.原核细胞和真核细胞最明显的区别是： ________________________________________。
①原核细胞______(有/没有)由核膜包被的细胞核，没有(有/没有)染色体，拟核区域有个环状的________
分子。由原核细胞构成的生物叫原核生物，如________________________________________________。
②真核细胞__(有/没有)由核膜包被的细胞核，__(有/没有)染色体，染色体的主要成分是______和______。 由真核细胞构成的生物叫真核生物，如________________________________________________等。
2.生物分类
①细菌是_____(真核/原核)生物，如___________________________________等。 常见的蓝细菌有__________________________________________________。
②动物、变形虫、草履虫、衣藻、小球藻、团藻、酵母菌、食用菌是______(真核/原核)生物。
(3)识图填图(在蓝细菌、大肠杆菌、支原体的细胞中，都______(有/没有)成形的细胞核)
图 A：______ ①______ ②______ ③______ ④______ ⑤______ ⑥______
图 B ：______ ①______ ②______ ③______ ④______ ⑥______
图 C ：______ ①______ ②______ ③______ ④______ ⑤______
(1)蓝细菌细胞内含有______和______ ，是能进行光合作用的______生物。
(2)细菌中的绝大多数种类是营______或______生活的______生物。
(3)原核细胞中唯一的一种细胞器是______。
(4)原核细胞和真核细胞都有的结构和物质是： ______、______、______、______。
核心点一 高倍显微镜的使用
1 ．(2022 ·河北张家口高一月考)下列关于“显微镜结构及观察写有字母 F 的装片的步骤”(如下图)的叙述， 正确的是( )
A．进行步骤 1 的操作时要使高倍物镜对准通光孔
B．从甲转变为乙的第一步操作是换成高倍物镜
C．步骤 4 的操作是调节细准焦螺旋
D．该显微镜最大能使字母放大 200 倍
2．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
3.下图甲、乙、丙为显微镜视野中观察到的物像图，下列有关叙述错误的是( )
A．图甲实物的形状为 q
B．图乙物像要移到视野中央，装片移动的方向为右上方 C．图丙物质的实际流动方向为逆时针
D．高倍镜下观察“b”时，先使用粗准焦螺旋，再使用细准焦螺旋进行对焦
核心点二 原核细胞和真核细胞
1．据报道， 国内某大学生感染了“超级细菌”——MRSA，该细菌对 26 种抗生素都毫无反应， 患者经医
院抢救 21 天，最终脱离了危险。下列关于 MRSA 的叙述正确的是 ( )
A ．与动物细胞相比， “超级细菌”有细胞壁
B ．“超级细菌”的遗传物质主要分布在染色体上
C．线粒体是“超级细菌”与水绵有氧呼吸的主要场所
D ．与蓝细菌相比， “超级细菌”不具有叶绿体
解析：选 A 。MRSA 是一种细菌，属于原核生物。该细菌具有细胞壁，无染色体和线粒体，A 正确，
B 、C 错误；蓝细菌和“超级细菌”都不具有叶绿体， D 错误。
2．新型冠状病毒、蓝细菌、根瘤菌、酵母菌的结构及功能有很大区别，但是它们 ( )
A．都含有蛋白质和核酸 B．都没有核膜、染色体和叶绿素
C．都有细胞壁，只是细胞壁的成分各不相同 D．都是营腐生或寄生的异养生物
1．图甲是一组目镜标有 6×和 16×、物镜标有 10×和 20×的镜头， 图乙是在图甲中选用的一组能放大 160
倍的镜头组合所观察到的图像。欲将装片中右上方细胞放大 320 倍观察，下列叙述错误的是( )
A．将装片向右上方移动，直到右上方的细胞位于视野正中央
B．将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜
C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D．换高倍镜后，图乙视野内细胞数将变为 2 个
2．一场“毒黄瓜”引起的疫病曾在德国蔓延并不断扩散至欧洲其他各国，欧洲一时陷入恐慌。科学家经 实验查明，这些黄瓜其实是受到了肠出血性大肠杆菌(EHEC)的“污染”，人食用后可引发致命的溶血性尿毒 症，影响血液、肾以及中枢神经系统等。下列对这种病原体的描述，正确的是( )
A．该病原体为原核生物，无细胞壁 B ．EHEC 细胞中不存在染色体
C．在 EHEC 细胞的线粒体中可发生有氧呼吸 D．在实验室中培养 EHEC 必须用活的动植物细胞
3 ．(高考组合)下列关于普通光学显微镜的实验操作，正确的是( )
A ．(2019 · 北京卷 T1 改编)先用高倍镜再换低倍镜观察符合操作规范
B ．(2017 ·江苏卷 T4)转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
C ．(2016 ·上海卷 T5)从低倍镜转到高倍镜时，两眼必须从显微镜侧面注视
D ．(2018 ·海南卷 T23)在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
4 ．下图是幽门螺杆菌结构模式图，请回答下列问题：
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较， 二者共有的结构是__________________(填序号)，二者的主要区别在于幽 门螺杆菌___________________________________________________________。
(2)沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时，意外地发现了某种细菌，而且这种细菌总是 出现在慢性胃炎的标本中，而在正常的胃窦黏膜中则无这种细菌。他们根据这一现象，提出了关于慢性胃 炎病因的假设。该假设最可能是________________________________。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长、繁殖的因素，某研究性学习小组在培养该菌的过程中，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杆菌，结果幽门螺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 菌周围的幽门螺杆菌不能生长、繁殖”的原因最可能的假设 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 ．接种幽门螺杆菌： __________________________________________。
d．培养观察： _____________________________________________。
B ．实验结果： _________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
1.根瘤菌(属于细菌)与豆科植物共生形成根瘤。
(1)根瘤菌和豆科植物在结构上的统一性表现为_______________________________________。
(2) 在对根瘤菌进行分离时，如何在显微镜下根据细胞的形态结构特点，区分根瘤菌细胞和植物细胞？
____________________________________________________________________________________________
________________________________________________________。
2.研究发现， 固氮蓝细菌通过其细胞中固氮酶的作用， 将大气中游离态的分子氮还原成可供植物利用的 氮素化合物。大多数固氮蓝细菌的固氮酶都存在于一种称为异形胞的特殊细胞中，因而异形胞被认为是固 氮蓝细菌的主要固氮场所。
试探究：
(1)(科学思维)固氮蓝细菌的营养细胞中含有叶绿素 a ，由此可推测营养细胞具有何种功能？并说出推测 依据？
(2)(生命观念)固氮酶对氧气很敏感， 在空气中很快失活。与营养细胞相比， 异形胞包被加厚， 呼吸速率 加快，试解释这种变化有何意义？
(3)(社会责任)这种细菌在生产应用上有什么意义？1.2 细胞的多样性和统一性
基础知识梳理
一、【实验】显微镜的使用
1.请指出图中 1—9 分别对应的结构名称：
① 目镜 ② 粗准焦螺旋 ③细准焦螺旋
④镜筒 ⑤ 转换器 ⑥ 物镜
⑦ 载物台 ⑧ 遮光器 ⑨反光镜 2.显微镜放大倍数＝ 目镜 放大倍数× 物镜 放大倍数。
显微镜放大的是物像的 长度或宽度 ，而不是面积或体积。
3.目镜与物镜的判断
①目镜： 无(有/无)螺纹，放大倍数与长度呈反比。
②物镜： 有(有/无)螺纹，放大倍数与长度呈正比。 4.显微镜使用原则
①先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。
②低倍镜下先用粗准焦螺旋，再用细准焦螺旋；
高倍镜下只能用细准焦螺旋。
5.高倍镜的使用方法
①找：在低倍镜下找到要观察的目标；
②移：移动载玻片，把目标移到视野的中央；
③转：转动转换器，换上高倍 物镜；
④调：清晰度调细准焦螺旋，亮度调光圈和反光镜。
注：把视野调暗：使用小光圈、 平面镜；把视野调亮：使用大光圈、 凹面镜。
(5) “物”与“像”是上下相反， 左右相反的关系， 即把“物”翻转 180°后就是“像”。如玻片上有“上”字， 则视 野中看到的是 ；玻片上有“P”字母，则视野中看到的是d。
(6)视野中观察对象在视野外侧，要将它移到视野中央，遵循“哪偏哪移”原则。如 观察对象在视野的左下方，要将它移到视野中央，玻片应向左下方移动。
(7)低倍镜下视野亮亮/暗)、范围大(大/小)、细胞小大/小)、数目多(多/少)； 高倍镜下视野暗(亮/暗)、范围小(大/小)、细胞大(大/小)、数目少(多/少)。
二、原核细胞和真核细胞
1.原核细胞和真核细胞最明显的区别是： 有无以核膜为界限的细胞核/有无核膜。
①原核细胞没有(有/没有)由核膜包被的细胞核， 没有(有/没有)染色体， 拟核区域有个环状的裸露 DNA 分 子。由原核细胞构成的生物叫原核生物，如蓝细菌、支原体、大肠杆菌、放线菌、衣原体。
②真核细胞有(有/没有)由核膜包被的细胞核，有(有/没有)染色体，染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质。 由真核细胞构成的生物叫真核生物，如动物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、变形虫等。
2.生物分类
①细菌是原核(真核/原核)生物，如大肠杆菌、蓝细菌硝化细菌、肺炎双球菌、乳酸菌 等。 常见的蓝细菌有色球蓝细菌 、 念珠蓝细菌 、颤蓝细菌、 发菜。
②动物、变形虫、草履虫、衣藻、小球藻、团藻、酵母菌、食用菌是真核 (真核/原核)生物。
(3)识图填图(在蓝细菌、大肠杆菌、支原体的细胞中，都没有(有/没有)成形的细胞核)
图 A：细菌： ①细胞质 ②核糖体 ③细胞膜 ④拟核 ⑤鞭毛 ⑥细胞壁
图 B ：蓝细菌： ①细胞质 ②核糖体 ③细胞膜 ④拟核 ⑥细胞壁
图 C ：支原体： ①细胞膜 ②细胞质 ③DNA ④核糖体 ⑤RNA
①蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的 自养生物。
②细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。
③原核细胞中唯一的一种细胞器是核糖体。
④原核细胞和真核细胞都有的结构和物质是： 细胞膜、细胞质、核糖体、DNA。
核心点一 高倍显微镜的使用
1 ．(2022 · 河北张家口高一月考)下列关于“显微镜结构及观察写有字母 F 的装片的步骤”(如下图)的叙述， 正确的是( )
A．进行步骤 1 的操作时要使高倍物镜对准通光孔
B．从甲转变为乙的第一步操作是换成高倍物镜
C．步骤 4 的操作是调节细准焦螺旋
D．该显微镜最大能使字母放大 200 倍
解析：选 C。进行步骤 1 的操作时要使低倍镜对准通光孔；由甲转变为乙应先将物像移至视野中央；步 骤 4 的操作是调节细准焦螺旋，从而使物像更清晰；该显微镜最大能使字母放大 100 倍。
2．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
解析：选 D。显微镜的放大倍数是物体的长度、宽度(不是面积或体积)，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，该细胞的长度在原来的基础上又
放大 4 倍，因此此时视野中看到的细胞数目是原来的 1/4，即在该视野中能观察到的细胞数量
应为 64×(1/4)＝16(个)，若这 64 个细胞充满视野，则能看到 64×(1/4)2 ＝4(个) ，D 错误。
3.下图甲、乙、丙为显微镜视野中观察到的物像图，下列有关叙述错误的是( )
A．图甲实物的形状为 q
B．图乙物像要移到视野中央，装片移动的方向为右上方 C．图丙物质的实际流动方向为逆时针
D．高倍镜下观察“b”时，先使用粗准焦螺旋，再使用细准焦螺旋进行对焦
答案： D
核心点二 原核细胞和真核细胞
1．据报道， 国内某大学生感染了“超级细菌”——MRSA，该细菌对 26 种抗生素都毫无反应， 患者经医 院抢救 21 天，最终脱离了危险。下列关于 MRSA 的叙述正确的是 ( )
A ．与动物细胞相比， “超级细菌”有细胞壁
B ．“超级细菌”的遗传物质主要分布在染色体上
C．线粒体是“超级细菌”与水绵有氧呼吸的主要场所
D ．与蓝细菌相比， “超级细菌”不具有叶绿体
解析：选 A 。MRSA 是一种细菌，属于原核生物。该细菌具有细胞壁，无染色体和线粒体，A 正确，
B 、C 错误；蓝细菌和“超级细菌”都不具有叶绿体， D 错误。
2．新型冠状病毒、蓝细菌、根瘤菌、酵母菌的结构及功能有很大区别，但是它们 ( )
A．都含有蛋白质和核酸 B．都没有核膜、染色体和叶绿素
C．都有细胞壁，只是细胞壁的成分各不相同 D．都是营腐生或寄生的异养生物
解析：选 A。所有生物都含有蛋白质和核酸；酵母菌属于真核生物，含有核膜和染色体；新型冠状病
毒不具有细胞结构，没有细胞壁；蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，是自养生物。
1．图甲是一组目镜标有 6×和 16×、物镜标有 10×和 20×的镜头， 图乙是在图甲中选用的一组能放大 160
倍的镜头组合所观察到的图像。欲将装片中右上方细胞放大 320 倍观察，下列叙述错误的是( )
A．将装片向右上方移动，直到右上方的细胞位于视野正中央
B．将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜
C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D．换高倍镜后，图乙视野内细胞数将变为 2 个
解析：选 D。要观察的物像位于视野右上方，故应将装片向右上方移动，可使右上方的细胞位于视野 正中央，A 项正确；换上高倍镜后，视野变暗，故应将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜，B 项正确； 原放大倍数为 160 倍，现放大倍数为 320 倍，需将物镜由 10× 换为 20× ，即由低倍物镜④换成高倍物镜③， C 项正确；放大倍数指放大的长度、宽度，图乙视野中被 4 个细胞充满，则放大 2 倍后，视野内的细胞数为
4×(1/2)2 ＝1(个) ，D 项错误。
2．一场“毒黄瓜”引起的疫病曾在德国蔓延并不断扩散至欧洲其他各国，欧洲一时陷入恐慌。科学家经 实验查明，这些黄瓜其实是受到了肠出血性大肠杆菌(EHEC)的“污染”，人食用后可引发致命的溶血性尿毒 症，影响血液、肾以及中枢神经系统等。下列对这种病原体的描述，正确的是( )
A．该病原体为原核生物，无细胞壁 B ．EHEC 细胞中不存在染色体
C．在 EHEC 细胞的线粒体中可发生有氧呼吸 D．在实验室中培养 EHEC 必须用活的动植物细胞
解析：选 B 。EHEC 是原核生物，具有细胞壁， A 错误；EHEC 是原核生物，细胞内没有线粒体， C 错
误； EHEC 具有细胞结构，能独立生存，在实验室中培养时不需用活的动植物细胞， D 错误。
3 ．(高考组合)下列关于普通光学显微镜的实验操作，正确的是( )
A ．(2019 · 北京卷 T1 改编)先用高倍镜再换低倍镜观察符合操作规范
B ．(2017 ·江苏卷 T4)转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
C ．(2016 ·上海卷 T5)从低倍镜转到高倍镜时，两眼必须从显微镜侧面注视
D ．(2018 ·海南卷 T23)在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
解析：选 C 。先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范， A 项错误。物镜安装在转换器上，在更换物镜 时， 需要转动转换器， 不能用手扳动物镜， B 项错误。从低倍镜转到高倍镜时， 两眼必须从侧面注视， 防止 损伤镜头或压坏玻片标本， C 项正确。在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距， D 项错误。
4 ．下图是幽门螺杆菌结构模式图，请回答下列问题：
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较， 二者共有的结构是__________________(填序号)，二者的主要区别在于幽 门螺杆菌___________________________________________________________。
(2)沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时，意外地发现了某种细菌，而且这种细菌总是 出现在慢性胃炎的标本中，而在正常的胃窦黏膜中则无这种细菌。他们根据这一现象，提出了关于慢性胃 炎病因的假设。该假设最可能是________________________________。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长、繁殖的因素，某研究性学习小组在培养该菌的过程中，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杆菌，结果幽门螺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 菌周围的幽门螺杆菌不能生长、繁殖”的原因最可能的假设
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 ．接种幽门螺杆菌： __________________________________________。
d．培养观察： _____________________________________________。
B ．实验结果： _________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：幽门螺杆菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，而酵母菌是真核生物。实验假设是由发 现的实验现象提出的问题而定的。实验设计时要注意对照和单一变量的原则。
答案： (1)1 、2 、3 、5 没有以核膜为界限的细胞核
(2)慢性胃炎可能与这种细菌有关
(3)①W 菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质
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且等量的幽门螺杆菌
d．在相同的适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌
B．甲培养基上的幽门螺杆菌的生长、繁殖受到抑制；乙培养基上的幽门螺杆菌能正常生长、繁殖
1.根瘤菌(属于细菌)与豆科植物共生形成根瘤。
(1)根瘤菌和豆科植物在结构上的统一性表现为_______________________________________。
答案：都有细胞壁、细胞膜、细胞质和核糖体
(2) 在对根瘤菌进行分离时，如何在显微镜下根据细胞的形态结构特点，区分根瘤菌细胞和植物细胞？
____________________________________________________________________________________________
________________________________________________________。
答案：将根瘤部分制成临时切片，放在显微镜下观察，有以核膜为界限的细胞核的细胞为植物细胞， 无以核膜为界限的细胞核的细胞为根瘤菌细胞
2.研究发现， 固氮蓝细菌通过其细胞中固氮酶的作用， 将大气中游离态的分子氮还原成可供植物利用的 氮素化合物。大多数固氮蓝细菌的固氮酶都存在于一种称为异形胞的特殊细胞中，因而异形胞被认为是固 氮蓝细菌的主要固氮场所。
试探究：
(1)(科学思维)固氮蓝细菌的营养细胞中含有叶绿素 a ，由此可推测营养细胞具有何种功能？并说出推测 依据？
(2)(生命观念)固氮酶对氧气很敏感， 在空气中很快失活。与营养细胞相比， 异形胞包被加厚， 呼吸速率 加快，试解释这种变化有何意义？
(3)(社会责任)这种细菌在生产应用上有什么意义？
提示： (1)营养细胞内含有叶绿素 a ，可进行光合作用制造有机物，故其可为固氮蓝细菌提供有机物。
(2)阻止氧气进入并消耗进入细胞中的氧气，以创造无氧环境，保证固氮酶的活性。
(3)减少化肥使用量，减少环境污染，降低农业生产成本。
