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1、第第1 1讲讲 走近细胞走近细胞（显微镜类实验的解题方法） 一、生命活动离不开细胞 1细胞是生物体功能的基本单位单细胞生物的生命活动是由一个细胞完成的；多细胞生物体的生命活动是在细胞生命活动的基础上实现的；无细胞结构的病毒只有在活细胞内才能完成其增殖，离开寄主细胞，病毒就不能进行新陈代谢等活动。 2没有细胞就没有完整的生命 (1)一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，单靠一个分子或一个原子是不能完成生命活动的。 (2)无数实验证明，任何结构完整性被破坏的细胞，都不能实现细胞的完整生命活动。3生命系统的其他层次都是建立在细胞基础之上的(1)没有细胞就没有组织、器官、系统等层次，更谈不上个
2、体、种群和群落、生态系统等层次。(2)从最小的细胞到最大的生命系统生物圈，尽管层次复杂多样，大小不同，但它们层层相依，都离不开细胞。因此，细胞是最基本的生命系统。 【例1】(双选)下列关于细胞与生命活动的叙述，正确的是()A生命活动离不开细胞B病毒不具有细胞结构，所以它的生命活动与细胞无关C细胞是生物体结构和功能的基本单位D多细胞生物不依赖高度分化的细胞密切协作，由单个细胞就能完成各项生命活动AC 【解析】生命活动离不开细胞；病毒虽然没有细胞结构，但它不能独立生活，只有寄生在活细胞中才能表现出生命活性，所以病毒的生命活动与细胞有关；单细胞生物单个细胞就能完成各项生命活动，多细胞生物依赖各种分化
3、的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。 二、生命系统的结构层次 从细胞到生物圈，生命系统的各层次之间既有联系，又有区别。现将它们之间的关系列表如下：结构层次概念举例细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位神经细胞心肌细胞组织由形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起神经组织肌肉组织器官不同的组织按照一定的次序结合在一起心脏、脑、脊髓、小肠系统能够共同完成一项或几项生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起循环系统结构层次概念举例个体由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物体。单细胞生物由一个细胞构成生物体龟种群在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群该区域同种龟的所有个
4、体群落在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落该区域内龟和其他所有生物的种群生态系统生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体龟、其他生物及它们生活的水生生态系统生物圈由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成地球上只有一个生物圈续表 1. 同一生命系统的各个层次之间的关系是密切联系的，不是彼此孤立的。 2最基本的生命层次为细胞，原子、分子不是生命系统。 3生命系统包括生态系统，而生态系统只是生命系统的一个层次。 4单细胞的生物无组织、器官、系统这些生命层次，植物微观方向只有细胞、组织、器官这些生命层次，而没有系统这一生命层次。 【例2】(2010广东四校联考)从生命系统的结构层次
5、分析，下列叙述正确的是()A细菌只是细胞层次B高等动物和高等植物都具有器官和系统层次C构成生命系统的结构具有层次性、复杂性和多样性D病毒虽没有细胞结构，但具有完整的结构层次C 【解析】细菌既是细胞层次，也是个体层次。高等植物没有系统层次。细胞是基本的结构层次，病毒没有细胞结构，必须依赖活细胞才能生活，它具有完整的结构，即具有由蛋白质外壳和核酸构成的核衣壳，但并不具有生命系统结构层次中的结构。 三、高倍显微镜的使用 1目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系 (1)放大倍数与长短的关系 物镜越长放大倍数越大，距装片距离越近，如H1。 目镜越长放大倍数越小。 (2)显微镜放大倍数的含义 显微镜
6、放大倍数是指物体的宽度和长度的放大倍数。 总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 2高倍镜与低倍镜的比较 3.教材中使用显微镜的实验 (1)观察DNA、RNA在细胞中的分布； (2)检测组织中的脂肪； (3)观察细胞结构，如线粒体、叶绿体； (4)植物细胞的吸水和失水； (5)观察细胞的有丝分裂； (6)观察细胞的减数分裂； (7)低温诱导染色体变异等。 【例3】显微镜目镜为10、物镜为10时，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。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() A2个 B4个 C8个 D16个B 【解解析析】显微镜的放大倍数目镜倍数物镜倍数。在放大1
7、00倍时，设视野直径为d，则面积S( )2，此时视野中有64个细胞；当放大400倍时，其直径相当于原来的1/4，则面积S( )2，即为原来的1/16，故看到的细胞数目为64/164个。若视野中细胞排成一行，则计算时只考虑长度或宽度；若视野中充满多个细胞，计算时应考虑面积的变化。如该题若64个细胞排成一行，则换40物镜后，视野中应为16个细胞。 四、细胞的多样性和统一性 1细胞多样性的表现 细胞的多样性主要体现在细胞形状、大小、种类、结构方面的差异。 (1)真核细胞与原核细胞的结构存在差异(主要体现在有无核膜)； (2)真核细胞形状、大小、种类各不一样； (3)原核细胞形状、大小、种类各不一样。
8、 2细胞多样性的原因是由于细胞结构和功能的分化。 3细胞的统一性 虽然细胞的形状、大小、种类千差万别，但不同细胞却有相似的基本结构，即都有细胞膜、细胞质和与遗传有关的物质。细胞的统一性还可从以下方面体现： (1)不同细胞有基本相同的化学组成； (2)进行有性生殖的生物不同细胞都最终来自同一个受精卵的分裂。 【例4】 (2010雅礼中学月考)下图是表示四个框图内所包括生物的共同特征的叙述，正确的是()A框图内都是原核生物，且都能发生突变B框图内的生物都不含叶绿素，且都是分解者C框图内的生物都具有细胞结构，且都有细胞壁D框图内都是异养生物，且都能进行有丝分裂C 【解解析析】由题干可获得的主要信息有
9、：框内生物为烟草花叶病毒和酵母菌，框内生物为烟草花叶病毒、酵母菌和硝化细菌，框内生物为酵母菌、硝化细菌、衣藻和金鱼藻，框内生物为酵母菌和硝化细菌。烟草花叶病毒无细胞结构，酵母菌为真核生物不属于原核生物；硝化细菌能进行化能合成作用是生产者；酵母菌、硝化细菌、衣藻和金鱼藻都具有细胞结构且都有细胞壁，但细胞壁的成分有所不同；硝化细菌是自养生物，可以通过二分裂增殖，但不进行有丝分裂，有丝分裂是真核细胞具有的增殖方式之一。 五、细胞学说 1. 细胞学说的内容 (1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，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
10、同组成的整体的生命起作用。 (3)新细胞可以从老细胞中产生。这种观点是不正确的，魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞，对细胞学说进行修正。 2细胞学说的建立过程科学家贡献不足维萨里、比夏从器官、组织水平研究生命未深入到细胞水平虎克用显微镜发现并命名了细胞观察的是死细胞列文虎克用显微镜观察了活细胞未上升到理论马尔比基用显微镜观察了动植物的微细结构未用“细胞”来描述施莱登细胞是构成植物体的基本单位未与动物界联系科学家贡献不足施旺提出一切动植物都是由细胞构成未搞清细胞来源的过程耐格里发现了新细胞的产生是细胞分裂的结果未上升到理论魏尔肖细胞通过分裂产生新细胞未考虑非细胞结构生命的繁殖续表 3.细胞学说的意
11、义 (1)细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在着共同的物质基础。 (2)细胞学说证明了生物彼此间存在着亲缘关系，揭示了生物界的统一性。 (3)细胞学说的建立标志着生物学的研究进入了细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。 【例5】(双选)细胞学说的建立过程是一个科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列说法不正确的是() A德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说 B细胞学说认为动植物都是由细胞构成的 C德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞” D细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平
12、AD 【解解析析】本题考查细胞学说的建立过程。细胞是由英国科学家虎克首先发现的；细胞学说创立时说明了动、植物都是由细胞构成的；细胞学说的意义是：阐明了细胞的统一性；阐明了不同生物(动植物)之间的统一性千变万化的动植物通过具有“细胞结构”这一共性统一起来；标志着生物学研究进入到了“细胞水平”。原核细胞与真细胞的比较 一、理论归纳 1显微观察类实验总结 用显微镜观察的方式分为两种： (1)原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。相关实验有：使用高倍显微镜观察几种细胞，用高倍显微镜观察叶绿体、观察植物细胞的吸水和失水等。 (2)染色观察：即观察材料要经染色剂染色后才可用显微镜观察。相关实
13、验有：观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。2显微观察类实验题目的分析方法 (1)了解临时装片的制作方法方法实验材料特点实验名称压片法比较疏松的材料，如根尖、花药等。实验中要压碎，以使细胞分散，便于观察观察细胞的有丝分裂装片法微小生物(如草履虫、衣藻)或大型生物的部分细胞(如人口腔上皮细胞、叶表皮细胞)，直接观察观察DNA和RNA在细胞中的分布用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体观察植物细胞的吸水和失水切片法相对较大、较硬的材料，如花生生物组织中脂肪的检测 (2)掌握实验操作的一般程序取材(染色)制片显微观察 (3)明确题目中器材和药品的用途熟悉常
14、用器材和药品的用途及使用方法，就可能从中发现实验设计的思路和方法，甚至得到具体的实验步骤。现将常用药品的作用总结如下：试剂作用龙胆紫溶液(醋酸洋红液)用于染色体染色，可观察染色体健那绿染液专一性线粒体的活细胞染料吡罗红甲基绿染液对细胞中DNA(甲基绿)、RNA(吡罗红)进行染色，可观察、检测DNA和RNANaCl配制生理盐水，可用于维持动物细胞的正常形态或提取DNAHCl解离细胞或改变溶液的pH蔗糖配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液的浓度或观察植物细胞的质壁分离与复原现象二、演练二、演练1.许多生物学实验都需要制作临时装片，然后使用显微镜进行观察，下列关于临时装片制作的实验步骤，不正确的是( )
15、A脂肪的鉴定：切取花生子叶薄片染色洗去浮色制片观察B观察细胞中的叶绿体：取黑藻幼嫩小叶染色制片观察C观察细胞的有丝分裂：解离洋葱根尖漂洗染色制片观察D观察植物细胞的质壁分离：制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片观察滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液观察 B【解析解析】观察细胞中的叶绿体时不需要染色。2.下列哪些实验所用的材料或试剂是正确的( ) AA观察植物细胞的有丝分裂，可用醋酸洋红液代替龙胆紫溶液进行染色B在观察线粒体的实验中，先用盐酸处理材料，再用健那绿染液染色C在观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验中，可用猪的成熟红细胞代替人口腔上皮细胞 D在观察细胞的有丝分裂实验中，可用洋葱鳞片
16、叶表皮细胞代替洋葱根尖细胞 【解析解析】 健那绿染液是活细胞染色剂，细胞应保持活性，不能用盐酸处理；猪的成熟红细胞没有细胞核，不能作为观察DNA和RNA在细胞中的分布的材料；洋葱鳞片叶表皮细胞不分裂，不能代替洋葱根尖细胞。 1.(2010新课标)下列有关细胞的叙述，正确的是( )A病毒是一类具有细胞结构的生物B蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状C人体所有细胞的细胞周期持续时间相同D内质网膜和高尔基体膜都具有流动性【解解析析】病毒不具有细胞结构，是没有细胞结构的生物。蓝藻为原核生物，没有核膜包被的真正细胞核。不同细胞的细胞周期不同，人体细胞的周期长短差距很大。细胞膜、内质网膜等膜结构都具有一定
17、的流动性，这是生物膜的结构特点。D2.(2009上海)用测微尺测量某个洋葱表皮细胞的长度时，下列目镜和物镜的组合中，视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小的是( ) 目镜10 物镜10 目镜16 物镜40 A B C D D【解解析析】视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小，意味着放大倍数最大，故选放大倍数最大的组合。 3.(2009广东)下图所示的细胞可能是( )A酵母细胞 B原核细胞C动物细胞 D植物细胞 B 【解解析析】图示细胞中仅有一种细胞器核糖体，DNA呈丝状散布于细胞质中，由此可知，此细胞可能是原核细胞，原核细胞一般有细胞壁，但有的也没有，例如支原体是一种没有细胞壁的原核生
18、物。 4.下列关于玉米、蓝藻和变形虫的细胞结构和生理功能的叙述，正确的是( ) B A都能进行细胞分裂，都有细胞周期B遗传物质都是DNA，细胞内都有转录和翻译过程C细胞内都有核糖体，但都不含中心体D三者的原生质层都有选择透过性，都能选择性地吸收和排出物质【解解析析】蓝藻为原核生物，其细胞分裂方式不是有丝分裂，而细胞周期这一概念的适用对象是进行有丝分裂的细胞。玉米、蓝藻和变形虫都是由细胞构成的，其中都含有核糖体，细胞内的遗传物质是DNA，它通过转录和翻译指导相关蛋白质的合成。中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中。原生质层是植物细胞才具有的结构。 5. (2011中山模拟)(双选)观察细胞结构时，
19、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，移动装片异物也不动，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12滴0.9%的生理盐水，然后再盖盖玻片CD【解解析析】A项视野变暗，则亮度不够，应首先调节光圈和反光镜。B项光学显微镜观察不到核糖体以及突触小体等结构。D项观察口腔上皮细胞时，载玻片上应滴加0.9%的生理盐水，目的是防止细胞的形态发生改变。 6. (2011汕头模拟) (双选)美国研究人员发现了一种罕见的细菌，这种细菌内有
20、许多集光绿色体，每个集光绿色体含有大量的叶绿素。正是这些叶绿素使得细菌能够在菌苔上同其他生物争夺阳光，维持生存。这种细菌是人们迄今为止发现的第一种含有集光绿色体的喜氧微生物。下列有关该菌的叙述中，不正确的是( )A该菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质B该菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供C该菌合成蛋白质的场所是核糖体D该菌是光能自养型生物，其光合作用的场所是叶绿体 BD 【解解析析】细菌是原核生物，没有线粒体和叶绿体等具膜细胞器，故B、D错。 7.下图为酵母菌细胞结构示意图。请回答下列问题： (1)酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比，最主要的区别是酵母菌 ；与蓝藻细胞相比，最主
21、要的区别是酵母菌 (2)图中含有RNA的结构有 (填序号)。 (3)图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是 (填序号)。 (4)为制备酵母菌原生质体，需用酶解法除去结构，但应在 溶液中进行。、没有叶绿体(成形的细胞核)等渗(或高渗)具有核膜包被的细胞核。(5)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有 (填下列操作的序号)。将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液在血球计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，
22、在显微镜下观察、计数、【解析解析】(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞都是真核细胞，结构上主要的区别是酵母菌为异养生物，不含叶绿体，不能进行光合作用；蓝藻细胞为原核细胞，真核细胞与原核细胞最主要的区别是具有核膜包被的细胞核。(2)RNA主要存在于细胞质的核糖体上，少量在叶绿体、线粒体和细胞核中，细胞质基质中含有RNA，但酵母菌细胞中不含叶绿体，故图中含有RNA的结构是、【解析解析】(3)直接分解葡萄糖的场所是细胞质基质，产生的丙酮酸在线粒体中进一步氧化分解产生CO2。(4)制备酵母菌原生质体要用酶解法除掉其细胞壁，该过程需在等渗溶液(或高渗溶液)中进行。(5)用吸管从锥形瓶中吸取酵母菌培养液之前需将锥形瓶轻轻振荡几次，使酵母菌分布均匀，减少误差，错误；检测时应将培养液滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，错误。
