2020版高考生物新创新一轮复习通用版讲义:必修①第一单元第1讲走近细胞
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第1讲 走近细胞
一、生命系统的结构层次
1.写出图中数字表示的结构层次的名称
①细胞,②系统,③生态系统。
2.地球上最基本的生命系统是细胞。
3.最大的生命系统是生物圈。
二、真核细胞和原核细胞的异同
1.真核、原核细胞的分类依据
细胞内有无以核膜为界限的细胞核。
2.识图比较原核细胞与真核细胞
(1)图1属于原核细胞,图2属于真核细胞。(填“原核细胞”或“真核细胞”)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是图1代表的细胞没有以核膜为界限的细胞核。
(2)写出图1细菌细胞中下列结构的名称:
①拟核;③细胞壁;⑤核糖体;⑥鞭毛。
(3)图1蓝藻细胞中无图2细胞中的⑥叶绿体,但它也能进行光合作用,原因是其细胞中含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需的酶。
(4)图1代表的细胞与图2代表的细胞都具有相似的细胞膜、细胞质、核糖体以及和遗传有关的DNA。
3.将常见生物的序号填入所属集合中
①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④紫菜 ⑤硝化细菌 ⑥酵母菌 ⑦大肠杆菌 ⑧链球菌 ⑨玉米 ⑩青蛙 ⑪T2噬菌体 ⑫HIV ⑬蘑菇 ⑭念珠藻 ⑮SARS病毒
三、以时间为序掌握细胞学说的建立
1.细胞学说的建立过程(连线)
2.细胞学说的内容
四、高倍显微镜的使用方法
1.实验原理
(1)放大倍数的计算:显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(2)放大倍数的实质:指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。
(3)高倍显微镜的作用:可以将细胞放大,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.实验步骤
[基础微点全练]
1.判断正误
(1)从烟草花叶病毒中可以提取到RNA(√)
(2018·全国卷Ⅱ,T5A)
(2)酵母菌具有细胞核,而乳酸菌具有拟核(√)
(2018·海南卷,T2C)
(3)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(√)
(2016·全国卷Ⅰ,T1B)
(4)蓝藻细胞的能量来源于其线粒体的有氧呼吸过程(√)
(2016·全国卷Ⅰ,T1C)
(5)一个酵母菌既属于细胞层次,又属于个体层次(√)
(6)细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性(√)
(7)光合作用的场所都是叶绿体(×)
2.下列对生命系统的认识正确的是( )
A.蛋白质、核酸等大分子属于生命系统的一个层次
B.生态系统这个层次代表一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物
C.生物个体中由功能相关的器官联合组成的系统层次,是每种生物个体都具备的
D.能完整表现生命活动的最小生命系统是细胞
解析:选D 一个分子或一个原子是一个系统,所以蛋白质和核酸等生物大分子本身也算作系统,但分子或原子不是生命系统,因为生命系统能完成一定的生命活动,单靠一个分子或一个原子是不能完成生命活动的,离开细胞,蛋白质、核酸不表现生命活动,A错误;生态系统是指生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体,B错误;单细胞生物在生命系统的结构层次中没有系统、器官、组织这三个层次,植物没有系统层次,C错误;生命系统的结构层次由小到大依次是:细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统、生物圈,细胞是生命活动中能完整表现生命活动的最小层次,是地球上最基本的生命系统,D正确。
3.(2015·海南高考)细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述,错误的是( )
A.细菌有核糖体,无叶绿体
B.蓝藻无细胞核,也无核糖体
C.水绵有细胞核,也有叶绿体
D.酵母菌有细胞核,无叶绿体
解析:选B 细菌和蓝藻是原核生物,无成形的细胞核,其细胞内只有核糖体一种细胞器,A正确,B错误;水绵和酵母菌是真核生物,其细胞内有细胞核,水绵能进行光合作用,细胞内含有叶绿体,酵母菌是异养生物,细胞内无叶绿体,不能通过光合作用制造有机物,C、D正确。
4.下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )
A.原核细胞内没有线粒体,但部分原核生物也能进行有氧呼吸
B.真核细胞的增殖方式是有丝分裂,原核细胞的增殖方式是无丝分裂
C.真核生物的主要遗传物质为DNA,原核生物的主要遗传物质为RNA
D.真核细胞的遗传物质都在染色体上,原核细胞的遗传物质都在拟核中
解析:选A 原核生物无线粒体,但部分原核细胞含有有氧呼吸所需的酶,也能进行有氧呼吸,如醋酸菌;有丝分裂和无丝分裂都属于真核细胞的增殖方式;真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA;真核细胞的遗传物质主要在染色体上,原核细胞的遗传物质主要在拟核中。
5.(2019·海南七校联考)下列关于细胞这一最基本生命系统共性的叙述,错误的是( )
A.都以细胞膜为界限
B.都有膜包被的功能专一的细胞器
C.都以核糖体作为蛋白质合成场所
D.都在DNA分子中储存遗传信息
解析:选B 细胞膜是系统的边界;原核细胞的细胞器只有核糖体,核糖体没有膜;原核细胞和真核细胞蛋白质合成的场所都是核糖体;原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA。
6.使用显微镜观察装片,在10倍物镜下观察到的图像清晰、柔和,再直接转换至40倍物镜下观察。此时,除调节细准焦螺旋外,还需调节反光镜(或亮度调节钮)和光圈,正确的操作是( )
A.用平面镜(或调低亮度)、光圈缩小
B.用平面镜(或调低亮度)、光圈放大
C.用凹面镜(或调高亮度)、光圈放大
D.用凹面镜(或调高亮度)、光圈缩小
解析:选C 换用高倍物镜观察时,与低倍物镜下相比视野变暗,故需换用较大的光圈和凹面镜,使视野变亮。
一、细胞的多样性和统一性
[试考题·查欠缺]
1.(2016·全国卷Ⅰ)下列与细胞相关的叙述,正确的是( )
A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
解析:选B 核糖体不具有膜结构,溶酶体具有膜结构。酵母菌是真核生物,其细胞核内含有DNA,是遗传物质,在细胞核内可转录形成RNA。蓝藻属于原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器,无线粒体。叶绿体内进行的光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应过程中能合成ATP,暗反应过程中进行CO2的固定。
2.(2018·海南高考)关于酵母菌和乳酸菌的叙述,错误的是( )
A.酵母菌和乳酸菌都能进行无氧呼吸
B.酵母菌有线粒体,而乳酸菌无线粒体
C.酵母菌具有细胞核,而乳酸菌具有拟核
D.溶菌酶能破坏酵母菌和乳酸菌的细胞壁
解析:选D 酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,乳酸菌只能进行无氧呼吸,A正确;酵母菌属于真核生物,其细胞中含有线粒体,而乳酸菌属于原核生物,其细胞中不含线粒体,B正确;酵母菌属于真核生物,其细胞中具有细胞核,而乳酸菌属于原核生物,其细胞中具有拟核,C正确;溶菌酶能破坏乳酸菌的细胞壁,但不能破坏酵母菌的细胞壁,D错误。
3.(2017·海南高考)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.蓝藻细胞的叶绿体中含有叶绿素
解析:选D 大肠杆菌属于原核生物,其细胞中含有核糖体,A正确;细胞膜具有选择透过性,因此细胞对物质的吸收具有选择性,B正确;拟核区中含有环状的DNA分子,C正确;蓝藻属于原核生物,其细胞中不含叶绿体,D错误。
[强知能·补欠缺]
1.细胞的多样性
(1)表现:真核细胞与原核细胞的形状、结构与大小不同;不同真核细胞的形态、结构与大小不同;不同原核细胞的形态、结构与大小也不同。
(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.从五个角度归纳细胞的统一性
3.细胞结构与功能多样性相统一的“七个”实例
4.表解法记忆原核细胞与真核细胞的异同
原核细胞
真核细胞
细胞壁
有,主要成分是肽聚糖
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;动物细胞无细胞壁
细胞质
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:无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合
真核:有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体
DNA存在位置及形式
拟核:大型环状
质粒:小型环状
细胞核:和蛋白质结合形成染色体
细胞质:在线粒体、叶绿体中
细胞增殖方式
二分裂
体细胞:有丝分裂为主,无丝分裂为次
性细胞:减数分裂
转录和翻译
转录、翻译可同时进行
转录主要在细胞核内,翻译在细胞质(核糖体)内
是否遵循遗传规律
不遵循孟德尔遗传规律
遵循孟德尔遗传规律(有性生殖时)
可遗传变异来源
基因突变
基因突变、基因重组(有性生殖时)、染色体变异
共有的结构或物质
细胞膜、细胞质(核糖体)、DNA
5.明辨真、原核细胞的六个“不一定”
(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物,病毒没有细胞结构,既非原核生物也非真核生物。
(2)原核细胞不一定都有细胞壁,如支原体。
(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝藻。
(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体,如蓝藻和硝化细菌。
(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞,如哺乳动物的成熟红细胞。
(6)细胞不一定都有生物膜系统,如原核细胞只有细胞膜,没有生物膜系统。
[练题点·全过关]
1.如表所示是两种细胞所具有的特征。从表格中给出的特征分析,下列说法正确的是( )
特征
细胞Ⅰ
细胞Ⅱ
细胞壁
有
有
核糖体
有
有
细胞核
无
有
光合作用
有
无
细胞呼吸
有
有
A.细胞Ⅰ是原核细胞,可能是蓝藻,叶绿体中有叶绿素和藻蓝素
B.细胞Ⅱ中的核糖体参与构成细胞的生物膜系统
C.细胞Ⅱ是真核细胞,可能是植物的根尖细胞
D.细胞Ⅰ没有线粒体,不能进行有氧呼吸
解析:选C 表中细胞Ⅰ没有细胞核,能进行光合作用,因此可能为蓝藻,蓝藻没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,A错误。核糖体不具有膜结构,不参与构成细胞的生物膜系统,B错误。细胞Ⅱ具有细胞核,属于真核细胞,又因为其具有细胞壁,不能进行光合作用,因此可能是植物的根尖细胞,C正确。细胞Ⅰ为原核细胞,原核细胞没有线粒体,但有的也可以进行有氧呼吸,如蓝藻,D错误。
2.(2016·四川高考)下列有关细胞共性的叙述,正确的是( )
A.都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层
B.都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA
C.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中
D.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
解析:选C 所有细胞都有细胞膜,细胞膜的基本支架为磷脂双分子层;原核细胞不具有细胞核,但是细胞内的遗传物质一定是DNA;细胞的生活需要细胞呼吸提供能量,但是细胞呼吸不一定发生在线粒体中,如无氧呼吸发生在细胞质基质中,原核细胞无线粒体,但是能进行细胞呼吸;细胞都能合成蛋白质,不管是原核细胞还是真核细胞,蛋白质的合成场所都是核糖体。
3.(2019·徐州模拟)结合图形分析,下列说法正确的是( )
A.若判断甲是否为需氧型生物,依据的是细胞中是否含有线粒体
B.若判断乙是否为植物细胞,不能仅依据细胞中是否含有叶绿体
C.甲、乙、丙均可以发生基因突变和染色体变异
D.根据细胞中是否含有细胞核,可将甲、乙、丙分为真核细胞和原核细胞两类
解析:选B 原核细胞没有线粒体,故不能根据线粒体来判断是否为需氧型生物,A错误;植物的根毛细胞中没有叶绿体,所以不能仅依据细胞中是否有叶绿体来判断是否为植物细胞,B正确;甲和丙没有染色体,不能发生染色体变异,C错误;丙是病毒,没有细胞结构,D错误。
二、用显微镜观察多种多样的细胞(实验)
[试考题·查欠缺]
1.(2017·江苏高考)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是( )
A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
解析:选C 转换物镜时应该手握转换器小心缓慢转动;洋葱鳞片叶内表皮具有中央大液泡,能观察到质壁分离;花生子叶细胞用苏丹Ⅲ染色后可观察到橘黄色颗粒;在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察,但是不能进行计数。
2.(2019·济南模拟)如图①表示两种物镜及其与装片的位置关系,②是低倍镜下的视野。下列相关叙述正确的是( )
A.甲物镜被乙物镜替换后,视野的亮度会增强,因为乙离装片的距离更近
B.乙物镜被甲物镜替换后,在视野中看到的细胞数量会减少
C.要想换用高倍镜观察②中的细胞a,需要将装片向左移动
D.换用乙物镜的操作顺序是:转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
解析:选C 物镜长的放大倍数高,故甲是低倍镜,乙是高倍镜,换用高倍镜后,视野的亮度会降低。低倍镜视野中的细胞数量多于高倍镜视野中的细胞数量。由于图②中的细胞a偏向视野的左侧,所以要在高倍镜下观察到细胞a,需将装片向左移动。转换高倍镜时,应先把观察的物像移到视野中央再转动转换器,换上高倍镜。
[强知能·补欠缺]
1.理解显微镜的使用原理
(1)镜头长短与放大倍数之间的关系
①物镜越长,放大倍数越大,距装片距离越近;反之,物镜越短,放大倍数越小,距装片距离越远。
②目镜越长,放大倍数越小,反之则放大倍数越大。
③物镜上端有螺纹,而目镜无螺纹。
(2)高倍镜与低倍镜观察情况比较
物像
大小
看到细胞数目
视野
亮度
物镜与玻
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)显微镜成像特点和物像移动规律
①显微镜成放大倒立的虚像,如实物为字母“b”,则视野中观察到的为“q”。
②若物像在偏左上方,则装片应向左上方移动,才能使其位于视野中央。
2.谨记使用显微镜的注意事项
(1)必须先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再转动转换器换用高倍镜。
(2)换用高倍镜后,一般不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节,否则易压碎装片或损坏物镜。
(3)换用高倍镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。
(4)观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。
3.学会视野中细胞数目的相关计算
(1)若视野中细胞成单行,计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进行计算(如图甲)。例如在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞,放大倍数变成400倍时看到的细胞数目=m÷=(个)。
(2)若视野中细胞均匀分布在整个视野,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算(如图乙)。例如在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞,放大倍数变为400倍时看到的细胞数目=m÷2=(个)。
图甲细胞成行排列
图乙细胞均匀分布
[练题点·全过关]
1.(2016·海南高考)下列情况中,使用普通光学显微镜不能观察到的是( )
A.人红细胞在蒸馏水中体积增大、破裂的现象
B.洋葱鳞片叶表皮细胞膜的暗—亮—暗三层结构
C.分布在水绵受极细光束照射部位的好氧细菌
D.洋葱根尖细胞有丝分裂中期染色体的形态和分布
解析:选B 洋葱鳞片叶表皮细胞膜的暗-亮-暗三层结构属于亚显微结构,在电子显微镜下才能看到。其余属于光镜下可以看到的显微结构。
2.下列关于高倍镜使用的叙述正确的是( )
A.因为藓类的叶片大,在高倍镜下容易找到,所以可以直接使用高倍镜观察
B.在低倍镜下找到叶片细胞,即可换高倍镜观察
C.换用高倍镜后,必须先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D.为了使高倍镜下的视野亮一些,可使用较大的光圈或凹面反光镜
解析:选D 在用高倍镜进行观察时,应该先在低倍镜下观察找到清晰的物像,并将物像移至视野中央再换高倍镜,A、B错误;换上高倍镜后,只能使用细准焦螺旋调焦,不能用粗准焦螺旋调焦,C错误;为了使高倍镜下的视野亮一些,可使用较大的光圈或凹面反光镜,D正确。
3.观察细胞结构时,下列说法正确的是( )
A.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋
B.用光学显微镜观察神经细胞,可以观察到核糖体,以及突触小体等结构
C.视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在目镜上
D.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡,首先在载玻片上滴加1~2滴清水,然后再盖上盖玻片
解析:选C 换高倍镜后视野变暗,应首先调节光圈;核糖体和突触小体属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到;异物只可能在物镜、目镜或装片上,若移动装片和物镜,异物不动,则异物在目镜上;制作口腔上皮细胞装片时,应该用生理盐水,不能用清水。
4.显微镜目镜为10×、物镜为10×时,视野中被均匀分布的64个分生组织细胞充满。若物镜转换为40×后,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为( )
A.2个 B.4个
C.8个 D.16个
解析:选B 显微镜的放大倍数=目镜倍数×物镜倍数。在放大100倍时,设视野半径为d,则面积S=πd2,此时视野中有64个细胞;当放大到400倍时,其视野半径相当于原来的1/4,则圆面积S=π(d/4)2,即为原来的1/16,故看到的细胞数目为64/16=4(个)。
一、社会责任——关注病毒与人体健康
1.(2019·太原模拟)手足口病是由肠道病毒引起的传染病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者会出现心肌炎等并发症。以下关于肠道病毒的叙述正确的是( )
A.肠道病毒的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B.肠道病毒的遗传符合基因的分离定律,不符合基因的自由组合定律
C.可用含碳源、氮源、水、无机盐的培养基培养肠道病毒
D.肠道病毒的外壳和遗传物质都是利用宿主细胞的原料合成的
解析:选D 病毒是非细胞结构的生物,仅有一种核酸,因此,一种病毒的核酸只含有4种碱基和4种核苷酸;病毒不能进行有性生殖,因此,病毒的遗传不遵循孟德尔遗传定律;培养病毒不能直接用一般的培养基培养,只能在活细胞内培养;病毒必须利用宿主细胞的原料才能进行物质的合成。
2.(2017·全国卷Ⅰ)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
解析:(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时,要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此,使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶,RNA为尿嘧啶)带上标记,根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活,其增殖时的原料只能来自宿主细胞,所以实验中需配制两种培养基,记为甲组和乙组,甲组含有放射性标记的尿嘧啶,乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶,分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记,之后接种新病毒,培养一段时间后,收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果:一种是甲组有放射性,乙组无,则该新病毒为RNA病毒;另一种为乙组有放射性,甲组无,则该新病毒为DNA病毒。
答案:(1)实验思路:
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)预期实验结果及结论:
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,则为RNA病毒;反之为DNA病毒。
[素养提升]
1.关注病毒与随机发生的生产、生活热点问题
(1)病毒与人体健康:①SARS病毒破坏人的肺部等处的细胞;②乙肝病毒破坏肝细胞;③脊髓灰质病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元,导致小儿麻痹;④HIV破坏淋巴细胞,使人几乎丧失一切免疫力;⑤有些流感病毒可引发高致病性禽流感等。
(2)病毒与禽畜疫病:禽流感、猪瘟疫等。
(3)病毒与果树、农作物、蔬菜生产:通过组织培养技术脱病毒的香蕉、马铃薯、番薯(地瓜)等,大大提高了水果、蔬菜、粮食的品质及产量。
2.从六个角度整合病毒
二、常考图示——用集合思想解决生物类群的从属关系和相关概念问题
生物类群的从属关系和相关概念图
[信息解读]
(1)图1若表示生产者、分解者、原核生物、腐生细菌和蓝藻之间的关系,则与a~e相对应的依次是:a表示生产者,b可表示分解者,c可表示原核生物,d可表示蓝藻,e可表示腐生细菌。
(2)图2中①与⑥的分类依据是:是否具有细胞结构;框图③与④的分类依据是:是否有以核膜为界限的细胞核;框图②与⑤的分类依据是:同化作用的类型。
[针对训练]
1.对下列概念图的理解正确的是( )
A.甲图中若a、b、c分别表示含有细胞壁、线粒体、中心体的细胞,那么阴影部分可能表示豌豆
B.乙图中若a、b分别表示乳酸菌和蓝藻,则c表示细菌,d表示原核生物
C.丙图中若a表示体液,则b、c、d依次表示细胞内液、细胞外液、组织液
D.丁图中若a表示生态系统,则b、c分别表示种群、群落
解析:选B 豌豆是高等植物,其细胞中无中心体;丙图中若a表示体液,则b和c可依次表示细胞外液、细胞内液,d表示血浆、组织液或淋巴,从属于b细胞外液;丁图中若a表示生态系统,则其成分应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。
2.模型作为一种认识手段和思维方式,是科学认识过程中抽象化与具体化的辩证统一。下列选项中各种概念之间的关系,表述正确的是( )
解析:选B 原核细胞具有细胞结构,而病毒没有细胞结构,两者不存在包含关系;细菌病毒与噬菌体,二者是指同类生物;蓝藻细胞是原核细胞;生命系统包含生态系统,两者是包含关系,而不是并列关系。
[素养提升]
抓住解答概念图类问题的关键
(1)分析此类问题要借助数学中集合的思想,明确各成分之间的包含关系。
(2)解答此类题目时,要准确记忆和理解各生物类群的归属、原核生物与真核生物结构的异同及生物学概念的内涵和外延,常见原核生物、真核生物的种类及从属关系如下图:
一、选择题
1.(2019·铁东区模拟)下列有关生命系统的叙述正确的是( )
A.病毒无细胞结构,属于生命系统中最基本的层次
B.细菌的细胞层次就是个体层次
C.松树由器官组成系统进一步形成个体
D.生物圈是生命系统的最高层次,由地球上的植物、动物和微生物组成
解析:选B 病毒无细胞结构,细胞属于生命系统中最基本的层次,A错误;细菌是单细胞生物,细菌的细胞层次就是个体层次,B正确;植物没有系统层次,C错误;生物圈是生命系统的最高层次,生物圈是地球上全部的生物及其生存的无机环境的统一体,地球上的植物、动物和微生物仅组成了生物部分,D错误。
2.下列关于病毒和细菌的叙述,正确的是( )
A.病毒和细菌的遗传物质都是DNA
B.细胞学说阐明新细菌由老细菌产生
C.病毒不产生ATP,细菌产生ATP
D.病毒不含酶,而细菌含有酶
解析:选C 病毒的遗传物质是DNA或RNA,A错误;细胞学说没有涉及细菌,B错误;病毒不产生ATP,细菌可以产生ATP,C正确;HIV病毒中含有逆转录酶,D错误。
3.(2019·南京考前测试)下表有关科学家的研究成果、研究方法与事实不符的是( )
选项
科学家
研究成果
研究方法
A
施旺、施莱登
细胞学说
解剖和观察法
B
萨顿
基因位于染色体上
假说—演绎法
C
沃森和克里克
DNA双螺旋结构
物理模型法
D
鲁宾和卡门
光合作用释放的氧气来自水
同位素标记法
解析:选B 施旺、施莱登在创立细胞学说过程中采用了解剖和观察法,A正确;萨顿用类比推理法提出了基因位于染色体上,B错误;DNA双螺旋结构的模型是由沃森和克里克提出的,采用的方法是物理模型法,C正确;鲁宾和卡门在证明光合作用产生的氧气来源时运用了同位素标记法,确认了全部来自反应物水,D正确。
4.(2019·成都模拟)建立于19世纪的细胞学说,是自然科学史上的一座丰碑,下列关于细胞学说的叙述,正确的是( )
A.该学说认为一切生物都是由细胞及细胞产物构成的
B.施旺和施莱登认为“新细胞可以从老细胞中产生”
C.显微镜的发明和应用为细胞学说的建立奠定了基础
D.该学说认为由细胞构成的生物可分为真核生物和原核生物
解析:选C 细胞学说认为一切动植物都是由细胞及细胞产物构成的,病毒没有细胞结构,A错误;魏尔肖认为“新细胞可以从老细胞中产生”,B错误;显微镜的发明和应用为细胞学说的建立奠定了基础,C正确;细胞学说并没有将细胞分为真核细胞和原核细胞,D错误。
5.细胞学说不能说明( )
A.细胞是一切生物的基本单位
B.动植物之间有一定的亲缘关系
C.细胞是动植物的基本单位
D.动物和植物具有一定的统一性
解析:选A 细胞学说的主要内容是动植物由细胞组成,并不包括微生物,病毒没有细胞结构;细胞学说提出“一切动植物都是由细胞发育而来”,说明动植物之间有一定的亲缘关系,且细胞是动植物的基本单位;细胞学说把动物和植物统一到细胞的基础上,即具有一定的统一性。
6.(2019·宜昌模拟)分析三种原生动物示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.草履虫有大核和小核两个细胞核,有利于保证正常的核质比
B.伸缩泡的存在,有利于增大膜面积与细胞体积的比值
C.大核、小核和伸缩泡的存在,与图中原生动物细胞体积较大的特点相适应
D.草履虫、变形虫和眼虫在生态系统中都是消费者
解析:选D 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,个体较大的原生动物(如草履虫)细胞内有两个细胞核,可以保证细胞内正常的核质比,有利于细胞的正常代谢和遗传,A正确;草履虫和变形虫的伸缩泡增大了膜表面积与体积的比值,有利于物质运输,B正确;大核、小核的存在可保证较大细胞正常的核质比,有利于细胞的正常代谢和遗传,伸缩泡增大了膜表面积与体积的比值,有利于物质运输,C正确;草履虫、变形虫在生态系统中都是消费者,而眼虫具有叶绿体能够进行光合作用,在生态系统中属于生产者,D错误。
7.下列有关生物结构和功能的叙述,正确的是( )
A.核糖体是细菌、噬菌体共有的细胞器
B.核仁、中心体的结构组分中均含有RNA
C.细胞衰老时,细胞膜的通透性会发生改变
D.破坏小鼠浆细胞中的高尔基体,小鼠免疫力不变
解析:选C 细菌是原核生物,核糖体是其唯一的细胞器,噬菌体属于病毒,没有细胞结构,没有核糖体,A错误;核仁与某种RNA的形成有关,中心体中不存在RNA,B错误;细胞衰老时细胞膜的通透性发生改变,物质运输效率降低,C正确;浆细胞是在免疫调节中产生抗体的细胞,抗体属于分泌蛋白,破坏浆细胞的高尔基体影响抗体的分泌,小鼠免疫力下降,D错误。
8.(2019·大连模拟)下列有关酵母菌、蓝藻、小球藻的叙述,正确的是( )
A.都具有以核膜为界限的细胞核
B.都以DNA作为细胞的遗传物质
C.都只能通过有氧呼吸获得能量
D.都能通过有丝分裂增加细胞数量
解析:选B 蓝藻没有核膜包围的细胞核,A错误;酵母菌、蓝藻、小球藻都具有细胞结构,都以DNA为遗传物质,B正确;酵母菌属于兼性厌氧型,也可通过无氧呼吸获得能量,C错误;酵母菌和小球藻可通过有丝分裂增加细胞数量,而蓝藻属于原核细胞,只能进行二分裂,D错误。
9.下列有关细胞或细胞结构的叙述,错误的是( )
A.所有活细胞都含有细胞质基质,但不一定含有细胞液
B.草履虫依靠单个细胞就能完成摄食、运动、繁殖等生命活动
C.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,其内的CO2浓度一般比细胞质基质中的高
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,不能完成暗反应
解析:选D 所有活细胞都含有细胞质基质,但不一定含有细胞液,如动物细胞和原核细胞没有液泡,也就没有细胞液,A正确;草履虫是单细胞动物,依靠单个细胞就能完成摄食、运动、繁殖等生命活动,B正确;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,在有氧呼吸中,CO2产生于在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段,因此线粒体内的CO2浓度一般比细胞质基质中的高,C正确;离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,能完成暗反应,D错误。
10.下列有关生物的结构和功能的叙述,正确的是( )
A.大肠杆菌、青霉菌的遗传物质主要存在于细胞的拟核中
B.蓝藻中的核糖体一部分游离于细胞质基质中,一部分附着在内质网上
C.小麦细胞的边界是细胞壁,放在清水中不易涨破
D.乳酸菌和果蝇均以DNA为遗传物质
解析:选D 青霉菌属于真核生物,其遗传物质主要存在于细胞核中,A错误;蓝藻属于原核生物,其细胞中不含内质网,B错误;细胞壁具有全透性,不能成为细胞的边界,细胞的边界是细胞膜,C错误;乳酸菌属于原核生物,果蝇属于真核生物,原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA,D正确。
11.(2019·鄂尔多斯一模)下列有关真核细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.植物细胞的系统边界是细胞壁
B.高尔基体是合成并加工肽链的场所
C.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O
D.蛋白质在细胞膜上的分布是不对称的
解析:选D 细胞壁具有全透性,不能作为系统的边界,A错误;肽链是在核糖体上合成的,B错误;线粒体不能直接利用葡萄糖,葡萄糖需先在细胞质基质中分解成丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体进行进一步氧化分解,C错误;有些蛋白质镶嵌在磷脂双分子层表面,有的蛋白质部分嵌入磷脂双分子层,有的蛋白质横跨磷脂双分子层,因此蛋白质在细胞膜上的分布是不均匀、不对称的,D正确。
12.下列关于如图所示生物或细胞的叙述,正确的是( )
A.abcd的遗传物质在各自体内表达的途径相同
B.bcd均能进行有氧呼吸,bd在光照下合成ATP的场所相同
C.bcd均有细胞壁,但都不是细胞的边界且成分也不完全相同
D.在生态系统的组成成分中,bd为生产者,ac为分解者
解析:选C 噬菌体属于病毒,病毒的遗传物质只能在宿主细胞内表达,A错误;蓝藻是原核生物,其在光下产生ATP的场所是细胞质基质,而叶肉细胞是真核细胞,其在光下产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体,B错误;bcd均有细胞壁,但是细胞的边界不是细胞壁,而是细胞膜,蓝藻细胞壁的成分主要是肽聚糖,酵母菌细胞壁的成分主要是几丁质等,叶肉细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,C正确;在生态系统的组成成分中,bd为生产者,a为消费者,c为分解者,D错误。
二、非选择题
13.下列各图分别表示几种生物的基本结构单位。据图回答下列问题:
(1)最有可能属于病毒的是________,它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是____________;病毒的生活及繁殖必须在________内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是________,它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中能进行光合作用的是[ ]________,能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有________________,因而它是一类营______(填“自养”或“异养”)生活的生物。
(4)图________展示了哺乳动物的平滑肌细胞,其染色体由________和__________组成。
解答:(1)图中C没有细胞结构,最可能属于病毒;病毒不能独立生存,只有寄生在活细胞中才能生活和繁殖。(2)图中A和B属于原核细胞,原核细胞与真核细胞最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。(3)图中B为蓝藻细胞,含有与光合作用有关的色素(叶绿素和藻蓝素)和酶,能进行光合作用,属于自养生物。(4)D图为哺乳动物的平滑肌细胞,属于真核细胞,其染色体由DNA和蛋白质组成。
答案:(1)C 无细胞结构 活细胞 (2)A和B 没有以核膜为界限的细胞核 (3)[B]蓝藻 与光合作用有关的色素(藻蓝素、叶绿素)和酶 自养 (4)D DNA 蛋白质
14.如图为三种不同类型的细胞,请回答下列问题:
(l)三种细胞中都有的细胞器是________。
(2)B细胞能分泌某种抗体,说明该抗体的化学本质是________,该抗体在核糖体上合成后,依次经过哪些膜结构分泌到细胞外____________________________________(用文字表示)。
(3)用______________将A细胞的细胞壁去除,然后与B细胞融合,该融合过程体现了细胞膜的结构特点是流动性。
(4)C细胞与A细胞最主要的区别是________________。C细胞内含有叶绿素和________,其代谢类型是自养型。
解析:(1)由图分析可知,A细胞为植物细胞,B细胞为动物细胞,C细胞为蓝藻细胞,这三种细胞中都具有核糖体这种细胞器。(2)抗体的化学本质为分泌蛋白,在核糖体上合成后,需要经过内质网的加工和运输,高尔基体的进一步加工和转运,最后经过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外。(3)A细胞为植物细胞,植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,根据酶的专一性,可以用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁去除,然后与动物细胞融合,该融合过程体现了细胞膜的流动性。(4)C(蓝藻)属于原核细胞,A(植物细胞)属于真核细胞,原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。蓝藻细胞内含有叶绿素和藻蓝素,因此能够进行光合作用,其代谢类型是自养型。
答案:(1)核糖体 (2)蛋白质 内质网、高尔基体、细胞膜 (3)纤维素酶和果胶酶 (4)C细胞没有以核膜为界限的细胞核 藻蓝素
15.(2019·渭南联考)生物学实验中常用普通光学显微镜,请回答下列问题:
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍,这里“被放大50倍”是指放大该标本的__________________。
(2)在光照明亮的实验室里,用白色洋葱表皮细胞观察失水之后的细胞,在显微镜视野中能清晰看到细胞壁,但看不清楚细胞膜是否与细胞壁发生质壁分离,为便于判明,此时应________。
A.改用凹面反光镜,放大光圈
B.改用凹面反光镜,缩小光圈
C.改用平面反光镜,放大光圈
D.改用平面反光镜,缩小光圈
(3)在用显微镜观察玻片标本时,如果要观察的物像位于视野的左上方,应向________移动玻片。
(4)如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像(D中细胞取自猪的血液)。科学家依据____________________将细胞分为原核细胞和真核细胞,属于原核细胞的是________(填标号)。A、B所示细胞都有的细胞器是________。提取细胞膜时通常选用D图中的__________细胞,原因是______________________。
解析:(1)显微镜放大的是长度或宽度。(2)白色洋葱表皮细胞颜色浅,而要看清颜色浅的物体需把视野调暗,所以要改用平面反光镜,缩小光圈。(3)显微镜下看到的是倒像,上下倒左右也倒,所以看到物像在左上方,实际物体在右下方,要想把观察到的物像移到视野中央,需向左上方移动装片。(4)真核细胞和原核细胞的区分在于有无以核膜为界限的细胞核,由图可知,A是口腔上皮细胞,为真核细胞,B是蓝藻细胞,为原核细胞,C是绿色植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞,为真核细胞,D是哺乳动物的血细胞,是真核细胞。真核细胞和原核细胞共有的细胞器是核糖体。提取细胞膜时,通常选哺乳动物成熟的红细胞,原因是哺乳动物成熟的红细胞中没有核膜和众多具膜的细胞器。
答案:(1)长度或宽度 (2)D (3)左上方 (4)有无以核膜为界限的细胞核 B 核糖体 红 哺乳动物成熟的红细胞中没有核膜和众多具膜的细胞器