1.2 细胞的多样性和统一性 （解析版）

1.2细胞的多样性和统一性学习目标学习目标新课程标准学习目标1.生命观念——结构与功能相适应：高等植物有叶绿体，可以进行光合作用，蓝藻虽然没有叶绿体，但有藻蓝素和叶绿素，也能进行光合作用。2.科学思维——归纳与概括：真原核细胞及不同的真核细胞、不同的原核细胞间在结构上有共性也有差异，从中总结出细胞的统一性和差异性。3.科学探究——通过实验操作，掌握高倍显微镜的使用方法，在观察现象的基础上，发现不同细胞间的统一性与差异性1.使用高倍镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。2.比较原核细胞和真核细胞，说出他们的区别和联系。3.通过比较、归纳、抽象和概括，阐明细胞有统一的结构模式。002教材详解（一）基础知识梳理识必备一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第1和第4步）1.在视野下找到物象，将物象移至中央，2.转动转换器，换上高倍镜。3.调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。4.调节细准焦螺旋，使物象清晰。二、显微镜使用常识1高倍镜：物象大，视野暗（亮或暗），看到细胞数目少。低倍镜：物象小，视野亮，看到的细胞数目多。2物镜：有（有或无）螺纹，镜筒越长，放大倍数越大。目镜：无螺纹，镜筒越短，放大倍数越大。3放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数。指的是放大物体的长度或宽度三、细胞种类：根据根据细胞内有无核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质（一个环状DNA分子）集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA不与蛋白质结合；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核；有一定数目的染色体（DNA与蛋白质结合而成）；一般有多种细胞器。3、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。4、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。5、细菌与病毒结构最主要的区别是有无细胞结构（二）课前聚焦抓重点怎样使用高倍显微镜？答案：（1）制作临时装片，基本步骤：擦拭载玻片、盖玻片→滴清水或生理盐水→取材→展平或涂匀→盖上盖玻片→染色（滴染液，吸引）→观察。（2）使用显微镜观察①步骤：取镜→安放→对光→压片→调焦→低倍镜观察②高倍镜观察四字诀：“找”在低倍镜下找到目标→“移”移动装片，使目标位于视野中央→“转”转动转换器，换用高倍镜→“调”调节光圈，使视野亮度事宜；调节细准焦螺旋，使物象清晰（颜色深的材料视野适当调亮，反之适当调暗）原核细胞与真核细胞的区别是什么？答案：区别原核细胞真核细胞根本区别无真正的细胞核有以核膜为界限的真正细胞核细胞壁肽聚糖（支原体无细胞壁）植物：果胶+纤维素真菌：几丁质细胞器仅有核糖体多种细胞器分裂方式二分裂有丝分裂、无丝分裂、减数分裂遵循孟德尔遗传规律否核基因遵循，质基因不遵循变异类型主要基因突变，广义上包括基因重组基因突变、染色体变异、基因重组怎样理解细胞既有多样性又有统一性答案：（1）细胞多样性：不同细胞形态结构存在差异。细胞多样性的原因：直接原因，构成细胞的蛋白质分子不同。根本原因：不同生物DNA多样性，同种生物不同细胞基因选择性表达。（2）细胞统一性：①结构，都有细胞膜、细胞质、核糖体。②组成，组成细胞的元素和化合物种类基本相同。③遗传，都以DNA作为遗传物质，公用一套遗传密码。④增殖，都以细胞分裂方式进行增殖。⑤能量，一般都以ATP作为直接能源物质。003知识精讲知识点01显微镜的使用1.高倍显微镜使用要点:

①移动装片使观察目标处于视野的中央②转动转换器使高倍物镜正对通光孔③调节大光圈和凹面镜使视野明亮。

④调节细准焦螺旋使物像清晰。

2.显微镜的使用:

①使用显微镜观察标本时，两眼睁开，一般用左眼观察，右眼作记录，画图。

②显微镜的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积③目镜的长度和放大倍数成负相关(正相关、负相关)，物镜的长度和放大倍数成正相关(正相关、负相关)。

④显微镜的放大倍数指物体长度或宽度(长度或宽度、体积、面积)的放大倍数。

⑤显微镜下成的是倒立(正立、倒立)的像。

⑥显微镜放大100x时可看到一行细胞数量为16个，则放大400x时可看到一行有4个细胞。

⑦显微镜放大100x时可看到圆形视野中细胞数量为64个，则放大400x时可看到圆形视野中有4个细胞。

⑧物像在视野的左下方就往左下方方向移动装片，这样才能使物像移到视野中央。【易错提醒】成像异常的可能原因分析(1)一半亮、一半暗→反光镜角度不对。(2)一半清晰、一半模糊→材料厚薄不均匀。(3)有带黑边的圆圈→玻片标本中有气泡。(4)看不清物像→切片太厚、玻片标本放反等。知识点02原核细胞和真核细胞类别原核细胞真核细胞大小较小较大本质区别无核膜为界限的细胞核有成型细胞核细胞壁有，主要是肽聚糖和糖蛋白植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖。细胞质有核糖体有核糖体和其他细胞器细胞核无细胞核，仅有拟核，无核膜．核仁．染色体有成形的细胞核，有核膜．核仁．染色体DNA存在形式拟核中：大型环状、裸露；质粒中：小型环状、裸露。细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体叶绿体中裸露存在增殖方式二分裂无丝分裂、有丝分裂、减数分裂可遗传变异方式基因突变基因突变、基因重组、染色体变异生物类群衣原体,支原体,蓝藻,细菌,放线菌(一支蓝细线)动物,植物,真菌2.蓝细菌(蓝藻)的细胞比其他的细菌大(大、小)，淡水水域由于富营养化会导致蓝细菌和绿藻大量繁殖产生水华，发菜属于(属于、不属于)蓝细菌，发菜群体聚集可形成黑色，蓝细菌的细胞能进行光合作用的原因是它含有蓝藻素、叶绿素和光合作用所需的酶，是自养(自养、异养)生物，在生态系统中属于生产者(生产者、消费者、分解者)，蓝细菌细胞内不含(含、不含)叶绿体。蓝细菌是需氧型(需氧型、厌氧型)生物，海带、色球蓝细菌、颤蓝细菌、水绵、念珠蓝细菌、发菜、绿藻中属于蓝细菌的有色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜。【特别提醒】(1)单细胞生物不一定都是原核生物，如草履虫、酵母菌均为单细胞生物，二者都属于真核生物。(2)原核细胞和真核细胞都以DNA为遗传物质，但原核细胞的DNA是裸露的，不与蛋白质构成染色体。知识点03细胞的多样性与统一性1、细胞多样性（1）表现：细胞的形态、大小、种类、结构等各不相同（2）直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同。（3）根本原因：DNA的多样性及基因的选择性表达2、细胞的统一性（1）化学组成：组成细胞的元素和化合物种类基本一致（2）结构：都具有细胞膜、细胞质、核糖体（3）遗传物质：都以DNA为遗传物质，且遗传密码相同（4）能源物质：以ATP为直接能源物质（5）增殖：都是通过细胞分裂等进行增殖004考点突破考法01高倍显微镜额使用1．显微镜的构造2．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系(1)目镜越短→放大倍数越大，如乙。(2)物镜越短→放大倍数越小→镜头距装片距离越远，如丁。(3)显微镜的放大倍数①含义：物像的大小与物体大小的比例。②计算公式：放大倍数＝目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。注：放大倍数指物像放大的长度、宽度，并非体积或面积。(4)低倍镜与高倍镜的相关比较物像大小看到的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3.物像移动方向的判断依据及方法4．判断污物存在的位置(1)污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。(2)判断方法视野内细胞数量变化关系的分析(1)细胞在视野中呈单行或单列排布放大后视野,中的细胞数)＝放大前视野,中的细胞数)×eq\f(放大前放大倍数,放大后放大倍数)(2)细胞在视野中呈充满排布放大后视野,中的细胞数)＝放大前视野,中的细胞数)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(放大前放大倍数,放大后放大倍数)))eq\s\up12(2)【题型示例1】右图表示某同学在“目镜10×，物镜40×”的显微镜下看到的物像。若装片上的细胞呈单层均匀分布，那么该同学在目镜不变的情况下，用10×的物镜去观察相同部位的细胞时，按理论计算，视野内可容纳的完整细胞数目为()A．1个 B．8个C．16个 D．64个解析：选D。目镜不变(10×)，物镜从40×调整到10×，根据“高倍镜下细胞数目/低倍镜下细胞数目＝(低倍镜放大倍数/高倍镜放大倍数)2”可知，整个视野内的完整细胞数目将变为4×42＝64(个)。考法02原核细胞与真核细胞1．准确界定常见原核生物与真核生物[温馨提醒]谐音法记忆易混淆的原核生物和真核生物2．原核细胞和真核细胞的比较项目原核细胞真核细胞本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核大小较小较大细胞壁有(支原体除外)植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无细胞器有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核拟核，该区域有环状DNA分子，无染色体有核膜，核内有染色体实例支原体、蓝细菌动物、植物、真菌【题型示例2】下面甲、乙两图为两种细胞的结构模式图，相关叙述中错误的是()A．图甲和图乙都具有染色体B．两种细胞都具有细胞膜和细胞质C．图甲为真核细胞，图乙为原核细胞D．图乙细胞可以进行光合作用，但图甲细胞不能解析：选A。图甲是神经细胞(神经元)结构模式图，图乙是蓝细菌细胞模式图，神经细胞属于真核细胞，细胞内含有染色体，蓝细菌细胞属于原核细胞，细胞内没有染色体，A错误，C正确；神经细胞和蓝细菌细胞都具有细胞膜和细胞质，B正确；图乙蓝细菌细胞含有叶绿素和藻蓝素等光合色素及有关酶，可以进行光合作用，但图甲神经细胞不能进行光合作用，D正确。005归纳总结1、2．真核细胞和原核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。3．蓝细菌细胞含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。4．细胞的统一性主要体现在都有细胞膜、细胞质等，都以DNA作为遗传物质。5．在低倍镜下找到要观察的物像并移至视野中央后，换高倍镜观察。6．在低倍物镜下调节粗准焦螺旋找到物像后，用细准焦螺旋调焦，把物像调至最清晰。转换高倍物镜后，只能调节细准焦螺旋使物像清晰。00601强化提升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③D．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．下列关于普通光学显微镜的实验操作，正确的是()A．先用高倍镜再换低倍镜观察符合操作规范B．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动C．从低倍镜转到高倍镜时，两眼必须从显微镜侧面注视D．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．用显微镜的1个目镜分别与4个不同物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片之间的距离如下图甲所示。图乙是图甲中d条件下观察到的视野。如果不改变载玻片的位置、光圈及反光镜，下列说法正确的是()A．b条件下比c条件下看到的细胞数目多B．a条件下视野的亮度比d条件下亮C．a条件下可能观察不到细胞D．由d条件下转变为c条件下观察时，应先将载玻片向左下方移动解析：选C。在目镜放大倍数不变的情况下，物镜越长，离载玻片越近，显微镜的放大倍数越大。图甲中显微镜的放大倍数从大到小依次是a条件下>b条件下>c条件下>d条件下，显微镜的放大倍数越大，看到的细胞数目越少，在不调节光圈及反光镜的条件下视野越暗。由低倍镜转换成高倍镜观察时，应先将物像移到视野中央，否则可能观察不到细胞。由于在显微镜下观察到的是倒像，故应将载玻片向右上方移动才能使图乙中的物像处于视野中央。5．下列有关真核生物和原核生物的叙述，正确的是()A．原核生物没有染色体，真核生物具有染色体B．原核生物为异养生物，真核生物为自养生物C．原核生物是单细胞生物，真核生物是多细胞生物D．原核生物有核糖体，而真核生物却没有解析：选A。原核生物没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，真核生物有染色体，A正确；大多数原核生物为异养生物，少数为自养生物(如蓝细菌等)，真核生物既有自养生物又有异养生物，B错误；真核生物主要是多细胞生物，也有单细胞生物(如酵母菌等)，C错误；原核生物和真核生物都有核糖体，D错误。6．下列关于名称中带“菌”的生物的叙述，不正确的是()A．色球蓝细菌能独立完成各项生命活动B．“水华”可能是蓝细菌大量增殖造成的C．大肠杆菌与酵母菌在结构上的主要区别是前者无由核膜包被的细胞核D．真菌的DNA主要分布在拟核答案：D7．里约奥运会的跳水池变为“绿池”与绿藻有关。下列关于绿藻和蓝细菌的说法，错误的是()A．都含有叶绿素B．都属于自养生物C．都含有核糖体D．都有由核膜包被的细胞核答案：D8．下列关于高倍镜使用的叙述中，正确的是（

）A．因为蕨类的叶片较大，在高倍镜下容易找到，所以可直接使用高倍镜来进行观察B．在低倍镜下找到叶片细胞，即可换用高倍镜进行观察C．换用高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋，再用细准焦螺旋调至物像最清晰为止D．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜【答案】D【分析】由低倍镜换用高倍镜进行观察的步骤是：移动玻片标本使要观察的某一物像到达视野中央→转动转换器选择高倍镜对准通光孔→调节光圈，换用较大光圈使视野较为明亮→转动细准焦螺旋使物像更加清晰。【详解】A、在显微镜使用过程中，首先在低倍镜下找到物像，然后再换用高倍镜观察，A错误；B、在换用高倍镜之前，需要将物像移至视野中央再换高倍物镜，B错误；C、换用高倍物镜后，只能使用细准焦螺旋，不能用粗准焦螺旋，C错误；D、换用高倍物镜后，视野变暗，为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜，D正确。故选D。9、下列关于原核生物和真核生物的表述，正确的是（

）A．原核生物和真核生物都有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行B．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质C．真核细胞中都含有DNA和蛋白质结合形成的复合物，原核细胞中也含有D．真核生物都是多细胞生物，原核生物都是单细胞生物【答案】C【分析】1、真核细胞和原核细胞的本质区别有无以核膜为界限的细胞核；2、DNA与蛋白质结合的复合物包括，DNA与组蛋白结合（染色体）、DNA与DNA聚合酶结合（DNA复制）、DNA与RNA聚合酶结合（转录）；3、细胞膜、细胞器膜、核膜等共同组成生物膜系统；【详解】A、真核生物的细胞含有生物膜系统，而原核生物的细胞只有细胞膜，不含生物膜系统，A错误；B、原核生物和真核生物都以DNA为遗传物质，含有RNA的病毒才是以RNA为遗传物质，B错误；C、DNA与蛋白质结合的复合物包括，DNA与组蛋白结合（染色体）、DNA与DNA聚合酶结合（DNA复制）、DNA与RNA聚合酶结合（转录），真核细胞和原核细胞中的基因都可以复制和表达，所以都含有DNA和蛋白质结合形成的复合物，C正确；D、真核生物包括动物、植物、真菌、原生生物，原生生物中的变形虫和草履虫都是单细胞生物。D错误。故选C。10、2007年5月由于连续高温高热，导致太湖蓝藻在短期内积聚爆发，水源水质恶化，最终使城区出现了大范围的自来水发臭现象。下列关于蓝藻的描述正确的是（

）A．蓝藻的遗传物质分布于细胞核内B．蓝藻的生命活动所需能量直接由光能提供C．蓝藻利用核糖体合成自身的蛋白质D．蓝藻光合作用的场所是叶绿体【答案】C【分析】颤藻、蓝球藻、念珠藻和发菜都属于蓝藻，它们是引起水体富营养化的主要生物，蓝藻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，细胞中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物，在蓝藻和细菌的细胞中，没有成型的细胞核。【详解】A、蓝藻是原核生物，其遗传物质分布于拟核内，A错误；B、蓝藻的生命活动所需能量直接由ATP提供，B错误；C、蓝藻具有核糖体一种细胞器，能利用核糖体合成自身的蛋白质，C正确；D、蓝藻没有叶绿体，其光合作用的场所是细胞质，D错误。故选C。11、如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图象（D中细胞取自猪的血液），请据图回答：(1)科学家依据_____________将细胞分为原核细胞和真核细胞，两者共有的细胞结构有_____________（填三个），这反映了细胞的________。(2)图中能进行光合作用的是_____________（填标号），AB所示细胞共有的一种细胞器是_____________。(3)图中能表示生命系统个体层次的是_____________（填标号）。(4)池塘中，生活着许多同种草履虫。从结构上看，这些草履虫共同构成一个_____________，这些草履虫与其它生物一起形成一个_____________。【答案】(1)有无核膜包被的细胞核细胞膜、细胞质、DNA、核糖体统一性(2)B、C核糖体(3)B、E(4)种群群落【分析】分析题图：A是人体口腔上皮细胞；B是蓝藻细胞，没有被核膜包被的成形的细胞核，属于原核生物；C是植物细胞，能进行光合作用；D是血细胞；E是细菌细胞，没有被核膜包被的成形的细胞核，属于原核细胞