第1單元走近細胞與細胞的分子組成

第1講走近細胞

課標要求說明有些生物體只有一個細胞，而有的由很多細胞構成,這些細胞形態

和功能多樣,但都具有相似的基本結構；描述原核細胞和真核細胞的最大區別是

原核細胞沒有由核膜包被的細胞核。

考點一細胞是生命活動的基本單位

必備知識整合

1.細胞學說的要點和意義

1）細胞學說的內容：

①細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，并由細胞和細胞產物

所構成；

②細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命，又對與其他細胞共同

組成的整體生命起作用；

③新細胞是由老細胞分裂產生的。

2）意義：揭示了動物和植物的統一性，從而闡明了生物界的統一性。

①使人們認識到植物和動物有著共同的結構基礎；

②細胞學說的建立標志著生物學的研究進入細胞水平，并為后來進入分子水平

打下基礎；

③細胞學說中細胞分裂產生新細胞的結論，不僅解釋了個體發育，也為后來生

物進化論的確立埋下伏筆。

3）研究方法：歸納法包括完全歸納法和不完全歸納法。細胞學說的研究中運用

了不完全歸納法。

提醒科學研究中經常運用不完全歸納法。由不完全歸納得出的結論很可能是

可信的，因此可以用來預測和判斷，不過，也需要注意存在例外的可能。

2.細胞學說建立過程中幾位重要人物的主要貢獻

重要人物主要貢獻

比利時的維薩里揭示了人體在器官水平的結構

法國的比夏指出器官由低一層次的結構一一組織構成

英國科學家羅伯發現并命名了細胞

特?胡克

荷蘭的列文虎克用自制的顯微鏡觀察到活細胞

意大利的馬爾比基用顯微鏡觀察了動植物的微細結構

德國的施萊登和施旺提出了細胞學說

耐格里發現新細胞的產生是細胞分裂的結果

德國的魏爾肖提出“細胞通過分裂產生新細胞，所有的細胞都來源于先前存在

的細胞”

3.生命活動離不開細胞

結構—病毒是非細胞結構的生物，主

特點一要由蛋白質和核酸絹成

病毒卜

代謝—必須依賴活細胞才能講行正常

特點一的生命活動

」單細胞—依賴單個細胞就能完成

「外通一各項生命活動

」多細胞依賴各種分化的細胞密切

力生物］合作共同完成生命活動

答案見上圖

4.生命系統結構層次的概念模型

生命活動的基本單位植物沒有這一層次

生

命

系

統

的

結

構

層

次

最大的生命系統

答案見上圖

提醒①細胞是最小的生命系統。原子、分子、化合物、病毒等不能獨立完成

生命活動，不屬于生命系統的結構層次。②單細胞生物既屬于細胞，又屬于個

體，沒有器官、組織和系統。③生命系統的層次中可含“非生物成分”，如生

態系統中的無機環境包含水、陽光等成分。④地球上最早出現的生命形式是單

細胞生物。生物繁殖和進化的基本單位是種群。

教材基礎診斷

1.細胞學說揭示了細胞的統一性和多樣性。（必1P4正文）（X）

2.一株冷箭竹無系統層次，人體皮膚和迎春葉屬于器官層次。（必1P6圖1-

3、P8概念檢測3）（V）

3.種群是一定空間范圍內同種生物所有個體形成的整體，生態系統由不同種群

相互作用形成更大的整體。（必1P6圖1-3）（X）

4.各層次生命系統的形成、維持和運轉都是以細胞為基礎的，就連生態系統的

能量流動和物質循環也不例外。（必1P8正文）（J）

教材深度拓展

1.（必1P8拓展應用2）病毒的生活離不開細胞的原因：病毒只能寄生在活的

宿主細胞中，其物質合成和能量供應都依賴于宿主細胞。

2.（必1P8拓展應用2）如圖為新型冠狀病毒SARS-CoV-2和T2噬菌體結

構不意圖。

SARS-CoV-2的主要成分是RNA和蛋白質,T2噬菌體主要成分是DNA和

蛋白質。SARS-CoV-2比T2噬菌體的變異性更大的原因是SARS-CoV-2

的遺傳物質RNA是單鏈結構，不穩定，容易發生變異。

刺突糖蛋白

包膜蛋白

核衣殼蛋白

SARS-CoV-2T2噬菌體

3.（必1P8拓展應用2）有的病毒外層有脂質膜包被，推測其進入宿主細胞的方

式是依靠脂質膜和細胞膜的融合，以類似胞吞的方式進入宿主細胞。

4.（必1P12生物科技進展）科學家一般將人工合成生命定義為人工組裝細胞,

原因是細胞是基本的生命系統。

重難突破

整合病毒的相關知識

植物病毒：煙草花

葉病毒

等

動物病毒：HIV等

遺傳細菌病毒：噬菌體

DNA或RNA

物質變異類型：基因突變

成分：絕大多數由蛋

白質和核酸組成

增殖/_

過程應用：促進細胞融合、作為

基因工程載體、制備疫苗等

關鍵能力提升

考向一考查細胞學說（生命觀念）

1.［2021江蘇宿遷期末］細胞學說的建立過程，是一個在科學探究中開拓、繼

承、修正和發展的過程。有關細胞學說的說法，錯誤的是（C）

A.施萊登和施旺共同創建了細胞學說:細胞是一切動物和植物體的基本單位

B.魏爾肖指出：細胞通過分裂產生新細胞，對細胞學說進行了補充

C.細胞學說揭示了生物界和非生物界的統一性

D.細胞學說的建立過程離不開眾多科學家的參與以及技術手段的不斷發展和支

持

［解析］細胞學說揭示了細胞統一性和生物體結構的統一性，而不是生物界與非

生物界的統一性，C錯誤。

題后悟道?歸納

細胞學說的“兩個不涉及和兩個統一性”：不涉及原核細胞、真菌和病毒，不

涉及生物或細胞間的“差異性”，揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一

性。

考向二考查細胞是基本的生命系統（科學思維）

2.［2021遼寧錦州測試］下列對“系統”的認識，正確的是（A）

A.生命系統的每個層次都是“系統”，能完整表現生命活動的最微小的“生命

系統”是細胞

B.蛋白質和核酸等生物大分子本身也可算為“系統”，也屬于“生命系統”的

層次

C.“生態系統”是生命系統的一個層次，它代表一定自然區域內相互有直接或

間接聯系的所有生物

D.生物個體中由功能相關的“器官”聯合組成的“系統”層次，是每種生物個

體都具備的

［解析］蛋白質和核酸等生物大分子不是生命系統，B錯誤；生態系統不只包括生

物，還包括生物生存的無機環境，C錯誤；植物沒有系統，單細胞生物沒有組

織、器官、系統，一個細胞也是一個個體，D錯誤。

3.［2020湖南益陽高三期末］下列關于生命系統結構層次的說法，正確的是（C）

A.病毒屬于生物，是生命系統最基本的結構層次

B.高等動物和高等植物都具有器官和系統的生命系統結構層次

C.酵母菌屬于生命系統結構層次中的細胞層次和個體層次

D.地球上所有的生物構成地球上最大的生命系統

［解析］細胞是最基本的生命系統,A錯誤;高等植物沒有系統層次,B錯誤;酵母菌

是單細胞生物，因此既屬于細胞層次也屬于個體層次,C正確;地球上最大的生命

系統是生物圈，生物圈包括地球上所有生物和無機環境,D錯誤。

考向三考查生命的基本特征與病毒（生命觀念、科學思維）

4.［2021山東青島期中］2020年諾貝爾生理學或醫學獎頒給了哈維?阿爾特、邁

克爾?霍頓和查爾斯?賴斯這三位科學家，獎勵他們在發現丙型肝炎病毒上作

出的貢獻。下列敘述正確的是（C）

A.組成丙型肝炎病毒的含氮堿基只有5種

B.丙型肝炎病毒所含元素與宿主細胞中的完全一致

C.利用酶的專一性，可探究該病毒的遺傳物質是DNA還是RNA

D.該病毒的基因是長期生物進化過程中，堿基對隨機排列形成的

［解析］病毒結構簡單，只含一種核酸（DNA或RNA）,故組成病毒的含氮堿基

有4種，A錯誤；丙型肝炎病毒所含元素與宿主細胞中的不完全一致，B錯

誤；該病毒的基因是長期生物進化過程中，堿基對按特定順序排列形成的，D

錯誤。

5.［2021云南昭通期末］下列關于病毒的敘述，正確的是（A）

A.SARS病毒不具有細胞結構，只有依賴活細胞才能生活

B.HIV感染人體后會破壞所有人體細胞而致人死亡

C.人工合成了脊髓灰質炎病毒，也意味著人工制造了生命

D.病毒主要是對人和一些動物有害，對農作物等基本沒有害處

［解析］病毒沒有細胞結構，不能獨立生活，必須寄生在活細胞中進行生活，A

正確。HIV感染人體后會破壞T細胞而致人的免疫能力降低，甚至喪失免疫能

力，最終致人死亡，B錯誤。人工合成了脊髓灰質炎病毒并不意味著人工制造

了獨立代謝的生命體，C錯誤。有的病毒對人有害如HIV,有的可以治療疾病

對人有益，如綠膿桿菌噬菌體（細菌病毒），D錯誤。

考點二細胞的多樣性和統一性

必備知識整合

L原核細胞和真核細胞的比較

圖1

圖2圖等植物細胞

1）圖1:原核細胞，圖2:真核細胞。（填“原核細胞”或“真核細

胞”）

2）圖1中大腸桿菌的結構名稱：①擬核，③細胞壁，⑥鞭毛。圖

1代表的細胞與圖2代表的細胞最主要的區別是圖1代表的細胞沒有以核膜

為界限的細胞核。

3）藍細菌無圖2中的⑥，也能進行光合作用，原因是其細胞中含有藻藍

素、葉綠素及光合作用所需的酶，屬于自養型（填“自養型”或“異養

型”）生物。細菌多數是營腐生或寄生生活的異養生物。

提醒高等植物成熟的篩管細胞、哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核，仍屬于

真核細胞。

2.細胞多樣性的表現和原因

1）多樣性的表現:細胞的形狀、大小、種類、結構等方面的差異,如原核細胞與

真核細胞，動物細胞和植物細胞,等等。

2）多樣性的原因：

①直接原因:構成細胞的蛋白質分子的組成和結構不同。②根本原因:不同物

種的生物或同種生物的不同個體表現出多樣性是因為細胞中含有的DNA不

同；同一個體不同類型細胞的形成是基因的選擇性表達的結果。

3.細胞的統一性

多種真核細胞都有相似的基本結構，都有細胞膜、細胞質和細胞核，這反

映了真核細胞的統一性。原核細胞和真核細胞具有相似的細胞膜和細胞

質，它們都以DNA作為遺傳物質,這讓我們看到了原核細胞和真核細胞

的統一性。

教材基礎診斷

1.真核細胞都有以核膜為界限的細胞核,而原核細胞都沒有。（必1P10正文）

（X）

2.藍細菌包括色球藍細菌、顫藍細菌、念珠藍細菌、發菜。（必1P10圖1-

4、P11與社會的聯系）（V）

3.藍細菌和大腸桿菌都沒有細胞核和染色體，但有一個大型鏈狀DNA分子位于

擬核。（必1P11圖1-6）（X）

4.大腸桿菌、藍細菌都是單細胞原核生物，草履蟲、衣藻、眼蟲、變形蟲和酵母

菌是單細胞真核生物。（必1P12概念檢測2、P14非選擇題2）（V）

5.原核細胞都是單細胞生物，結構簡單，沒有生物膜系統，所以原核細胞不具

有多樣性。（必1P12概念檢測2、P14選擇題4）（X）

6.眼蟲與動物、植物細胞結構都有相同之處，說明眼蟲是與動植物的共同祖先

很接近的生物。（必1P14非選擇題2）（V）

教材深度拓展

1.（必1P11正文）水華產生的原因：淡水水域污染后富營養化，導致藍細菌

和綠藻等大量繁殖,影響水質和水生動物的生活。

2.（必1PH旁欄思考）從命名分析，原核生物和真核生物進化上的聯系：X

核細胞由原核細胞進化而來。推測原核細胞和病毒出現的先后順序及其依據：

先出現原核細胞，后出現病毒，因為病毒必須寄生在活細胞中才能存活。

3.（必1P11圖1-6）從細胞生命活動的角度分析，細胞都具有核糖體的原因

是蛋白質是細胞生命活動的主要承擔者，核糖體是合成蛋白質的場所。

4.（必1P12拓展應用1）請從化學組成、能量利用、基本結構、遺傳物質、

細胞增殖等方面說明細胞的統一性：①化學組成:組成元素和化合物種類基本相

同。②能量利用:一般都以ATP作為直接能源物質。③基本結構:都具有細胞

膜、細胞質、核糖體。④遺傳物質:都以DNA作為遺傳物質，且共用一套遺傳密

碼。⑤細胞增殖：都以細胞分裂方式進行增殖。

5.（必1P12拓展應用1）從進化角度分析細胞具有統一性的原因是新細胞是

老細胞通過分裂而形成的，所有細胞都來自一類共同的祖先;具有多樣性的原

因是在進化過程中，由于自然選擇等原因，細胞出現結構分化，分別承擔不同

功能。

6.（必1P12拓展應用2）現已發現可能最小的原核細胞是支原體，與大腸桿菌

細胞的結構區別是支原體細胞沒有細胞壁和鞭毛，而大腸桿菌有。

重難突破

1.生物界常見生物類群的劃分

2.原核細胞與真核細胞的區別

比較項目原核細胞真核細胞

本質區別無以核膜為界限有以核膜為界限的細胞核

的細胞核

細胞壁主要成分為肽聚植物細胞細胞壁的主要成分是纖維素和果膠;動物細胞無細胞

糖壁;大多數真菌細胞壁的主要成分是幾丁質、葡聚糖等

細胞質有核糖體,無其他有核糖體和其他細胞器

細胞器

細胞核擬核，無核膜和核有核膜和核仁

仁

DNA存在①擬核:大型環狀①細胞核中:與蛋白質形成染色體（質）

形式②質粒:小型環狀②細胞質中:在線粒體和葉綠體中裸露存在,不形成染色體

（質）

轉錄和翻譯轉錄、翻譯可同轉錄主要在細胞核內進行,翻譯在細胞質（核糖體）內進行

時進行

增殖方式二分裂（注意:不有絲分裂、減數分裂、無絲分裂

是無絲分裂）

是否遵循遺不遵循孟德爾遺核基因遵循,質基因不遵循

傳定律傳定律

可遺傳變異基因突變基因突變、基因重組和染色體變異

類型

相同點①都有細胞膜與細胞質,細胞質中都有核糖體；②都有DNA和RNA,都以DNA

為遺傳物質；③都存在ADP與ATP之間的能量轉化機制

3.明辨真、原核細胞的六個“不相等”

1）能進行光合作用的生物W真核生物，如藍細菌。

2）能進行有氧呼吸的生物?真核生物，如需氧型的原核生物的細胞質中和細胞

膜上含有與有氧呼吸有關的酶，雖然沒有線粒體但也能進行有氧呼吸。

3）原核生物W原生生物,原生生物是低等的單細胞真核生物，如草履蟲、變形蟲

等。

4）沒有細胞核的細胞W原核細胞,如哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，但屬于真

核細胞。

5）不屬于真核生物W原核生物，病毒沒有細胞結構，既非原核生物也非真核生

物。

6）原核細胞W有細胞壁，如支原體沒有細胞壁。

關鍵能力提升

考向一考查真、原核細胞的結構和功能（生命觀念）

1.[2021福建三明模擬]近日，黑龍江發生一起“酸湯子”中毒事件，導致9人

死亡。調查表明，罪魁禍首是一種兼性厭氧型細菌一一椰霉假單胞菌，它產生

的米酵菌酸是一種毒素，即使i2（rc加熱1小時也不能破壞其毒性。下列有關

敘述正確的是（B）

A.米酵菌酸是一種蛋白質

B.椰霉假單胞菌只有核糖體一種細胞器

C.椰霉假單胞菌的遺傳信息主要儲存在染色體上

D.椰霉假單胞菌和酵母菌類似，具有以核膜為界限的細胞核

［解析］米酵菌酸是酸，不是蛋白質，A錯誤；椰霉假單胞菌是原核生物，只有

核糖體一種細胞器，B正確；椰霉假單胞菌是細菌，沒有染色體，遺傳物質在

擬核區的DNA上，C錯誤；椰霉假單胞菌是原核生物，沒有核膜，D錯誤。

2.［2021重慶月考］下列關于藍細菌的說法，錯誤的是（B）

A.藍細菌有核糖體，無葉綠體，能進行光合作用

B.念珠藍細菌在細胞結構上與水綿接近而與大腸桿菌差別更大

C.硝化細菌和藍細菌均可利用無機物生產有機物

D.在藍細菌擬核處可發現同時結合有RNA聚合酶和核糖體

［解析］藍細菌是原核生物，只有核糖體一種細胞器，雖然藍細菌沒有葉綠體，

但有葉綠素、藻藍素和多種光合作用相關的酶，能夠進行光合作用，A正確。

念珠藍細菌和大腸桿菌都是原核細胞，都沒有以核膜為界限的細胞核，在細胞

結構上與水綿差別較大，B錯誤。硝化細菌能夠通過化能合成作用合成有機

物，屬于自養型生物，C正確。藍細菌是原核生物，轉錄和翻譯可以同時進

行，擬核處會發現同時結合有RNA聚合酶和核糖體，D正確。

考向二考查細胞的多樣性與統一性（生命觀念、科學思維）

3.［2021吉林榆樹月考］下列關于細胞的統一性和多樣性的表述，錯誤的是（A）

A.不同細胞都有相似的基本結構，即都有細胞膜、細胞質和細胞核

B.原核細胞和真核細胞多種多樣，均具有多樣性

C.細胞的統一性說明生物之間存在著或近或遠的親緣關系

D.多細胞生物體由于細胞結構和功能的分化，導致構成該生物體的細胞呈現多

樣性

［解析］不同細胞都有相似的基本結構，即都有細胞膜、細胞質和核物質DNA,

原核細胞沒有核膜包被的細胞核，A錯誤。

4.［2021湖北部分重點中學高三起點考試］下列有關原核細胞與真核細胞的敘

述，正確的是（B）

A.真核細胞主要進行有絲分裂，原核細胞主要進行無絲分裂

B.真核細胞和原核細胞都有核酸和核糖體，且共用一套遺傳密碼

C.真核生物以DNA為遺傳物質，部分原核生物以RNA為遺傳物質

D.真核生物都是異養型的，部分原核生物是自養型的

［解析］一般認為，真核細胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分裂和減數分

裂，原核細胞的分裂方式是二分裂，A錯誤；真核細胞和原核細胞都有DNA

和RNA兩種核酸，且都含有核糖體，生物界共用一套遺傳密碼，B正確；真核

生物和原核生物都以DNA作為遺傳物質，C錯誤；有些真核生物是自養型的，

有些真核生物是異養型的，原核生物既有自養型的（如硝化細菌和藍細菌），

也有異養型的（如營腐生生活和寄生生活的細菌），D錯誤。

實驗使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞

必備知識整合

1.顯微鏡的構造和原理

1）認識顯微鏡的結構

目鏡

鏡筒

轉

酷

器

物

鏡

通光孔

遮光器

反光鏡

鏡座

答案見圖中

2）放大倍數的計算

顯微鏡的放大倍數等于放大倍數與放大倍數的乘積。

3）放大倍數的實質

顯微鏡的放大倍數是指長度和寬度的放大，不是指面積或體積。

2.操作步驟

顯低倍鏡_取鏡+安放，對光》壓片一調焦一低倍

微觀察鏡觀察

鏡

的低倍鏡下找物像

使

用

方將物像移到視野中央

法

轉動轉換器換上高倍鏡

一調節光圈，使視野亮度適

宜，調細準焦螺旋，使物

像清晰

答案見圖中

提醒顯微鏡的使用過程中應注意:

1）調節粗準焦螺旋使鏡筒下降時，雙眼要從側面注視物鏡與玻片標本之間的距

離。

2）觀察顏色深的材料，視野調亮，反之則調暗。

3）換用高倍物鏡后，不能再轉動粗準焦螺旋,只能用細準焦螺旋來調焦。

4）換用高倍物鏡后，若視野太暗，應先調節遮光器（換大光圈）或反光鏡（用凹

面反光鏡）使視野明亮,再調節細準焦螺旋。

重難突破

L顯微鏡的成像

①成像特點:顯微鏡下所成的像為放大的上下左右都相反的倒立的虛像，例如實物

為字母“b”，則視野中虛像為“q”。顯微鏡視野中觀察到的細胞質流動方向

和實際流動方向相同。

實際細胞動的方向不變）

②移動規律:若物像偏左上方，要移至視野中央，則裝片應向左上方移動，即“偏

哪向哪移（或同向移動）”。

2.放大倍數的變化與視野范圍內細胞數量變化的推算

1）若視野中細胞成單行，計算時只考慮長度，可根據看到的細胞數目與放大倍

數成反比的規律進行計算。如：在顯微鏡放大倍數為100倍時看到6個細胞，

2）若視野中細胞均勻分布，可根據看到的細胞數目與放大倍數的平方成反比的

規律進行計算。如：在顯微鏡放大倍數為100倍時看到m個均勻分布的細胞，

64個4個

關鍵能力提升

考向一考查光學顯微鏡的基本操作（科學探究）

1.[2021山東泰安入學檢測]如圖是顯微鏡下觀察到的某植物根尖細胞有絲分裂

圖像，下列敘述錯誤的是（B）

A.該圖像是低倍鏡下找到分生區細胞后，再轉換為高倍鏡觀察到的

B.若將目鏡由5x換成10x，則觀察到的細胞的面積是原來的2倍

C.若將目鏡由5x換成10x，則A細胞可能不在視野范圍內

D.“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”實驗中需要進行壓片使細胞分散開

［解析］若將目鏡由5x換成10X，則觀察到的細胞的長和寬的放大倍數是原來的

2倍，而面積是原來的4倍。

考向二考查顯微鏡的成像原理和誤差分析（科學思維）

2.［2021黑龍江哈爾濱月考］對圖示的生物學實驗的敘述，正確的是（D）

A.若圖①表示將顯微鏡鏡頭由a轉換成b,則視野中觀察到的細胞數目增多

B.若圖②是在顯微鏡某視野下洋蔥根尖的圖像，則向右下移裝片能觀察清楚c

細胞的特點

C.若圖③是在顯微鏡下觀察細胞質流動，發現細胞質的流動方向是順時針，則

實際上細胞質的流動方向是逆時針

D.當圖④視野中的64個組織細胞變為4個時，視野明顯變暗

［解析］圖①為物鏡，物鏡越長放大倍數越大，若將顯微鏡鏡頭由a轉換成b,

則視野中觀察到的細胞數目減少，A錯誤；顯微鏡下所看到的物像是物體放大

后的倒像，若要觀察清楚c細胞的特點，則應向左上移動裝片，B錯誤；若圖

③是在顯微鏡下觀察細胞質流動，發現細胞質的流動方向是順時針，則實際上

細胞質的流動方向也是順時針，C錯誤。

3.［2021黑龍江哈爾濱期末］下列有關普通光學顯微鏡的有關敘述錯誤的是（B）

A.視野中的草履蟲向右游動，可向右移動裝片進行追蹤

B.用10倍物鏡觀察時玻片與物鏡的距離小于用40倍物鏡觀察時玻片與物鏡的

距離

C.當用低倍鏡看清物像后，轉換成高倍鏡后卻看不到物像，原因可能是被觀察

的物體未處于視野中央

D.若視野中有一異物，移動裝片和轉動物鏡后異物不動，則異物應位于目鏡上