【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试(新教材专用)专题01 走近细胞-讲义
展开考点01 细胞是生命活动的基本单位
考点02 细胞的多样性和统一性
考点01 细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说的内容
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
(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的生命起作用。
(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。
2.细胞学说建立的过程
(1)1543年,维萨里、比夏,通过解剖在器官、组织水平研究生命。
(2)1665年,罗伯特·虎克,用显微镜发现并命名了细胞;
列文虎克,用显微镜观察到了活细胞;
马尔比基,用显微镜观察了动植物的微细结构;
19世纪,施莱登,首先提出“植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位,新细胞从老细胞中产生”;
19世纪,施旺,提出“动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从受精卵这个单细胞开始的”;
耐格里,用显微镜观察植物细胞,发现新细胞的产生是细胞分裂的结果;
1858年,魏尔肖,总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
细胞学说的意义
(1)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。
(2)细胞学说的创立标志着生物科学进入细胞水平。
(3)为生物进化论的确立埋下伏笔。
【注意】局限性:未涉及原核生物、病毒,未涉及多样性,差异性。
科学方法
(1)不完全归纳法:根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的。
(2)完全归纳法:如果观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。
二、细胞是基本的生命系统
1.细胞是生命活动的基本单位原因
(1)生物类型:
①单细胞生物:依赖单个细胞就能完成各项生命活动的生物。如,草履虫、眼虫、支原体、衣原体、酵母菌、变形虫等。
②多细胞生物:依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成各项生命活动的生物。
③非细胞生物:病毒没有细胞结构,只有寄生在活细胞内,才能进行生存和繁殖等生命活动。
动植物的生命活动基础
①各种生理活动→细胞代谢;
②生长发育→细胞增殖与分化;
③遗传变异→细胞内基因的传递和变化。
2.病毒结构
(1)病毒的结构:蛋白质和核酸。
(2)病毒尽管没有细胞的结构,但病毒必须寄生在细胞中生活,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质,离开了细胞,病毒就不能长时间生存,因此说,病毒的生活是离不开细胞的。
(3)如何培养新冠肺炎病毒?能不能直接用培养基培养?
病毒只能营寄生生活,只有在活的细胞内才具有生命现象。培养病毒要在细胞中进行,不可用培养基。
(4)病毒的分类:根据宿主类型:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)
根据遗传物质:DNA病毒、RNA病毒。
(5)变异方式:基因突变。
3.生命系统结构层次
植物系统结构层次:细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
动物系统结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
相关概念
①种群:在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体。
②群落:不同种群相互作用形成更大的整体。群落即在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。如:东湖公园的所有生物(包括植物、动物、微生物)。
③生态系统:群落与无机环境相互作用形成的整体。如:东湖公园。
④生物圈:地球上所有的生态系统相互关联构成的整体。
考点02 细胞的多样性和统一性
一、观察细胞
显微镜的结构
2.显微镜的使用
(1)低倍镜观察
①步骤:取镜→安放→对光→压片→调焦→观察。
②具体过程:放置装片(标本正对通光孔的中心)→侧面观察降低镜筒(转动粗准焦螺旋)→左眼观察找物像(转动粗准焦螺旋,缓慢升高镜筒)→转动细准焦螺旋将物像调清晰。
高倍镜观察
①找:在低倍镜下观察,找到要观察的物象;
②移:移动装片,将物象移到视野中央;
③转:转动转换器,换成高倍镜
④调:先调节反光镜或遮光器,调节细准焦螺旋,直到看清物象为止
3.显微镜的结构和成像特点
(1)目镜和物镜的比较
①目镜
特点:无螺纹;目镜越短,放大倍数越高
②物镜
特点:物镜分为低倍镜、高倍镜、油镜三种。
有螺纹;物镜越长,放大倍数越大。离载玻片距离越短。
(2)高倍镜与低倍镜观察情况比较
高倍镜下视野 低倍镜下视野
(3)成像特点
①细胞质流动方向:显微镜下看到细胞质基质的流动方向是逆时针,则实际方向应该是逆时针方向?
②观察写在不透明纸上的“上”字,结果看不到物像。
(4)玻(装)片移动规律
(在视野中物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动(或同向移动)装片。如物像在偏左上方,则装片应向左上方移动。
(5)放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算
放大倍数指的是观察物体放大的长度或宽度的倍数,并不是体积或面积。
放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数
【注意】若视野中细胞为单行,计算时只考虑长度;若视野中充满细胞,计算时考虑面积的变化。
(6)污染物位置的判断
①污染物可能存在的位置:目镜、物镜、玻片标本
②判断方法:移动其中两个,污染物均未移动,则污染物在第三个上面。
(7)结果观察异常情况分析
(1)视野模糊原因分析
①整个视野模糊—细准焦螺旋未调节好。
②视野一半清晰,一半模糊—观察材料有重叠,观察材料应薄而透明。
③有异物存在。
(2)调节视野亮度的操作
①观察染色标本或高倍镜观察—光线宜强。
②观察无色或未染色标本或低倍镜观察—光线宜弱。
③视野一半暗一半亮—应调反光镜。
二、原核细胞和真核细胞
1.分类依据:细胞内有无以核膜为界限的细胞核。
细菌
基本结构:
①细胞壁:由肽聚糖构成;
②细胞膜
③细胞质:细胞质基质;核糖体(细菌唯一的细胞器,蛋白质合成的场所)
④拟核:裸露的大型环状DNA,无染色体。
(2)特殊结构:鞭毛、荚膜。
【注意】①不是所有带“菌”的都是细菌,如霉菌(青霉、毛霉、根霉、曲霉)是真菌,是真核生物。通常带“杆、弧、球、螺旋”等形状修饰词的菌属于细菌。
②细菌在生态系统中可分为生产者(硝化细菌)、消费者(寄生细菌)、分解者(腐生细菌)。
③原核生物无线粒体的很多细菌能进行有氧呼吸,其主要在细胞质基质和细胞膜内侧进行的。
3.蓝细菌
(1)代谢类型:自养型,无叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,因此能进行光合作用
(2)种类:色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜。
(3)结构:
①细胞壁:主要成分为肽聚糖
②细胞膜:控制物质进出
③细胞质:含有藻蓝素和叶绿素,可进行光合作用,自养生物
④拟核:环状DNA分子集中的区域
⑤核糖体 :唯一的细胞器
【注意】
①除蓝细菌(色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜)以外的带“藻”的生物,一般是真核生物。
②淡水富营养化→蓝细菌爆发→水华现象
③海水富营养化→藻类爆发→赤潮现象
4.其他原核生物:放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体
(1)放线菌中种类最多的是链霉菌.
(2)支原体是目前发现的最小的最简单的原核生物。没有细胞壁。
【总结】原核生物
举例: “一藻”(蓝藻,也叫蓝细菌)、 “二菌”(放线菌、细菌)、 “三体”(衣原体、支原体、立克次氏体)。
特征:“两个没有”、“两个有”。
A.没有染色体,没有细胞核、
B.有核糖体,有一个大型的环状DNA分子在拟核。
5.真核生物
有以核膜为界限的细胞核;由真核细胞构成的生物叫做真核生物。
动物细胞 植物细胞 酵母菌
6.真核细胞和原核细胞的区别
三、细胞的多样性和统一性
细胞的统一性及原因
(1)体现
①一般都具有细胞膜,细胞质、核糖体和DNA。
②组成不同细胞的化学元素和化合物种类基本相同。
原因
①直接原因:构成细胞的蛋白质分子不同
②根本原因:DNA的多样性(不同生物间)及基因的选择性表达(同种生物不同细胞间)
细胞的多样性五大体现
①结构:都有细胞膜、细胞质、核糖体;
②能量:一般都以ATP作为直接能源物质;
③组成:组成细胞的元素和化合物种类基本相同;
④增殖:都以细胞分裂的方式增殖;
⑤遗传:都以DNA作为遗传物质,共用一套遗传密码。
物像大小
视野范围
细胞数目
视野亮度
物像与装片的距离
高倍镜
大
小
少
暗
近
低倍镜
小
大
多
亮
远
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
有以核膜为界的细胞核
差异分析
大小
较小
较大
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
无核膜、核仁、染色体,有裸露环状DNA(拟核)
有核膜、核仁、染色体
分裂方式
二分裂
有丝、无丝、减数分裂
可遗传变异类型
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
生物举例
各种细菌、支原体
动物、植物、真菌
共同结构
都有细胞膜,细胞质中都含有核糖体,都以DNA作为遗传物质。
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