第一节 从生物圈到细胞

一、相关概念、

1、细胞：是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。  

生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群→群落→生态系统→生物圈   

2、血液属于组织层次，皮肤属于器官层次。

3、植物没有系统层次，单细胞生物既可划作个体层次，又可划作细胞层次。

4、地球上最基本的生命系统是细胞。

5、种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。

6、群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物。（不是所有的鱼）

7、生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。

8、生物与环境之间物质和能量的交换基础是细胞代谢；

生物体生长发育的基础是细胞增殖、分化；

遗传与变异的基础是细胞内基因的传递和变化。

二、病毒的相关知识：  

1、病毒（Virus）是一类没有细胞结构的生物体，必须依赖活细胞才能生活。主要特征：  

①、个体微小，一般在10~30nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见； 

②、仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；  

③、专营细胞内寄生生活；  

④、结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。 

2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。  

3、常见的病毒有：人类流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）[引起艾滋病（AIDS）]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。

4、 

 第二节 细胞的多样性和统一性 

一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第1和第4步）

1、在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央，

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、调亮视野的两种方法放大光圈、使用凹面镜。

2、高倍镜：物象大，视野暗，看到细胞数目少。

低倍镜：物象小，视野亮，看到的细胞数目多。

3、物镜：有螺纹，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。

放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大。

放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小。

4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数

5、一行细胞的数目变化，可根据视野范围与放大倍数成反比

计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数

如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞?     20×1/4=5

6、圆行视野范围细胞的数量的变化，可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算

如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?    20×(1/2)²=5

二、细胞种类：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞  

三、原核细胞和真核细胞的比较：  

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，不能进行有丝分裂，DNA不与蛋白质结合，细胞器只有核糖体，不含线粒体，但有些能进行有氧呼吸；有细胞壁，成分与真核细胞不同。成分是肽聚糖和糖蛋白。

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，衣原体，立克次氏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。

识名巧辨原核生物：

①细菌类：凡“菌”字前有“杆”、“球”、“螺旋”及“弧”字的一般都是细菌。

②带“菌”|字和“藻”字的不一定都是原核生物。例如：酵母菌、霉菌、绿藻、红藻、褐藻都是真核生物。

③蓝藻类：颤藻、蓝球藻、念珠藻，发菜等。     

④并非所有原核细胞都有细胞壁，如支原体。

三、细胞学说：

（一）建立过程

 1、1665英国人虎克(RobertHooke)用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cella（小室)这个词来对细胞命名。  

2、1680荷兰人列文虎克（A．vanLeeuwenhoek），首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。  

3、19世纪30年代德国人施莱登（MatthiasJacobSchleiden）、施旺（TheodarSchwann）提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（CellTheory)”，它揭示了生物体结构的统一性。  

4、德国科学家魏尔肖提出了细胞通过分裂产生新细胞作为对细胞学说的修正和补充。

（二）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，既有他自己的生命，又对与其它细胞共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。

（三）意义

1、揭示了细胞结构和功能的统一性和生物体结构的统一性。

2、揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。

3、标志着生物学研究进入细胞水平，极大地促进了生物学的研究过程。

四、细胞多样性与统一性的表现

1、多样性主要体现在细胞形态、大小结构和功能等的差异。

（1）直接原因——构成细胞的蛋白质分子不同。

（2）根本原因——基因的选择性表达

2、统一性：

（1）基本结构相似；

（2）化学组成相似：不同细胞有基本相同的化学元素和化合物种类。

（3）细胞来源相同：同一生物个体的不同细胞一般都由同一个受精卵分裂而来。

（4）细胞增殖方式相同——细胞分裂；

（5）遗传密码通用；

（6）均以ATP作为直接能源物质。

巩固练习

一、选择题

1、下列有关叙述错误的是     （   ）

A．一切生物的生命活动都是在细胞内或在细胞的参与下完成的

B．SARS病毒没有细胞结构，也能独立完成生命活动

C．除病毒外，一切生物体都是由细胞构成的，细胞是构成有机体的基本单位

D．单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成生命活动

2、  酸奶中的一个乳酸菌属于生命系统的哪个层次（  ）酸奶中所有的乳酸菌又属于哪个层次（   ） 酸

奶中所有的微生物属于哪个层次（   ） 

A．细胞          B．种群           C．群落        D．个体

3、  一般来说，生物共同具有的生命活动是（   ）

A．细胞分裂      B．组织分化       C．反射        D．繁殖后代

4、[2012·太原市高三年级调研考试]有关病毒的起源，目前最能被接受的是：生物大分子→细胞→病毒。下列观点能支持病毒的起源是在细胞产生之后的是(　　)

A．所有病毒都是寄生的，病毒离开细胞不能进行新陈代谢

B．有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似

C．病毒的化学组成简单，只有核酸和蛋白质两类分子

D．病毒是目前发现的最简单的生物

5、[2012·沈阳四校协作体高三阶段考试]①②③④⑤是使用操作显微镜的几个步骤。如图为显微镜观察中的两个视野，其中标注为黑色的细胞为主要观察对象。由视野(1)到视野(2)时，操作过程正确顺序是(　　)

①转动粗准焦螺旋　②转动细准焦螺旋　③调节光圈

④转动转换器　⑤移动玻片

A．①②③④                                         B．⑤④③②

C．③①⑤④                                         D．④⑤②③

6、 [2012·北京市西城区高三]噬菌体、乳酸菌、酵母菌都具有的物质或结构是(　　)

A．细胞壁         B．细胞膜          C．核糖体            D．核酸

7、[2012·合肥市高三质检一]细胞可分为真核细胞和原核细胞两大类，下列关于原核细胞与真核细胞比较的描述错误的是(　　)

A．两类细胞中8种核苷酸都含有C、H、O、N、P元素

B．两类细胞合成蛋白质的场所都是核糖体

C．遗传物质载体都是由DNA和蛋白质组成

D．原核细胞都没有核膜包被的细胞核

8、[2012·河南省洛阳市高三统考]下图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像，图中能表示生命系统个体层次的是(　　)

9、[2012·江苏南通一调]下列关于细胞学说及其建立过程的叙述，不正确的是(　　)

A．离不开技术的支持          B．需要理性思维和实验的结合

C．论证了动植物的统一性      D．标志着生物学的研究进入分子水平

10、[2012·金版原创]下列有关显微镜操作的叙述，错误的有(　　)

   ①标本染色较深，观察时应选用凹面反光镜和调大通光孔　②显微镜的放大倍数是指物像的面积或体积的放大倍数　③若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头破坏玻片标本　④显微镜下所成的像是倒立放大的虚像，若在视野中看到细胞质顺时针流动，则实际上细胞质就是顺时针流动

A．①④                                                B．②③

C．①②③                                            D．①②③④

11、[2012·辽宁大连高三模拟]假如你在研究中发现一种新的单细胞生物并鉴定该生物的类别，则以下何种特性与你的鉴定有关(　　)

①核膜的有无　②核糖体的有无　③细胞壁的有无　④膜上磷脂的有无

A．①④                                                B．②④

C．①③                                                D．②③

12、[2012·郑州市高中毕业班质检一]下列四种生物中，结构上与其他三种生物有明显区别的是(　　)

A．衣藻                                                B．蓝藻

C．蘑菇                                               D．酵母菌

13、[2012·北京市丰台区]下列生物中属于原核生物的一组是(　　)

①蓝藻　②酵母菌　③草履虫　④小球藻　⑤水绵　⑥青霉菌　⑦肺炎双球菌　⑧乳酸菌

A．①⑦⑧                                            B．①②⑤⑥

C．③④⑦                                            D．①②⑥⑧

14、[2012·沈阳四校协作体高三阶段考试]实验中用同一显微镜观察了同一装片4次，每次仅调整目镜或物镜，细准焦螺旋，结果如下图所示。请问其中视野最暗的是(　　)

15、[2012·南昌市二校联考]细胞学说揭示了(　　)

A．植物细胞与动物细胞的区别

B．生物体结构具有统一性

C．细胞为什么能产生新细胞

D．真核细胞与原核细胞的区别

16、在低倍镜下，如果一个细胞偏向视野的右前方，要将其移到视野中央，应将玻片向哪个方向移动（      ）

A．左前方        B．右前方         C．左后方        D．右后方

17、观察玻片标本时，发现视野上方较暗，下方较亮，应调节（    ）

A．目镜          B．物镜           C．光圈          D．反光镜

18、在一台显微镜中，目镜和物镜均最短的一组是（     ）

    A．目镜（15×）和物镜（45 × ）         B．目镜（15×）和物镜（10 × ）

C．目镜（5×）  和物镜（10 × ）       D．目镜（5×）和物镜（45 × ）二、简答题(共2小题)

19、(14分)[2012·温州八校联考]生物学实验中常用普通显微镜，试回答：

(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)实验中用同一显微镜观察了同一装片4次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果得到下面各图。请问其中视野最暗的是(　　)

(3)某学生在做实验时，先用一块洁净纱布擦拭镜头，再在一干净载玻片中央滴一滴清水，放入一小块生物组织切片，小心展平后，放在显微镜载物台正中央，并用压片夹压住，然后在双眼侧视下，将物镜降至距玻片标本约1 cm～2 cm处停止。用左眼朝目镜里观察，同时转动粗准焦螺旋，缓慢上升镜筒。请指出该同学在操作中不正确的地方并改正。

①_______________________________________________________________

②_______________________________________________________________

③_______________________________________________________________

20、[2012·豫南九校联考]细胞是生物体的基本结构和功能单位，而自然界中生物种类繁多，就所学生物知识回答以下问题：

(1)下列生物中，与引起“发热伴血小板综合征”的“新型布尼亚病毒”病原体有明显区别的是________。

①大肠杆菌　②发菜　③蓝藻　④酵母菌　⑤霉菌　⑥HIV　⑦水绵　⑧SARS病原体　⑨细菌

(2)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验，获得的结果如下表(表中“√”表示“有”，“×”表示“无”)。

①甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物？

甲________，乙________，丙________。

A．洋葱                                                B．兔子

C．蘑菇                                                D．蓝藻

②大肠杆菌的细胞结构(左图)和洋葱表皮细胞结构(右图)在光学显微镜下比较，最主要的区别是__________________________________________________________________________________________，这说明细胞的________性。

第二章 组成细胞的分子

第一节 细胞中的元素和化合物

一、  组成生物体的化学元素的种类  

（1）按含量 ①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

分     ②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（铁桶碰新木门）

（2）按作用 ③主要元素：C、H、O、N、P、S  

分     ④基本元素：C、H、O、N

⑤最基本元素：C

⑥细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含量最多元素为O

鲜重条件下：O (65%)＞C(18%)＞H(10%)＞N(3%)＞P(1．4%)＞S(0．3%)

干重条件下：C(48．4%) ＞O(23．7) ＞N(12．9@)＞H(6．6%)＞Ca(3．5%)＞S、P

二、生物界与非生物界的统一性和差异性

1、统一性是从化学元素的种类来分析的：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到。  

2、差异性是从组成生物体的各种化学元素的含量来分析的：组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同。

三、组成细胞的化合物

1、种 ①无机化合物:水,无机盐

类 ②有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸．

      ①占细胞鲜重最多、占细胞鲜重50%以上、细胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）

2、含量  ②占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质（7％-10％）

      ③占细胞干重最多的化合物是蛋白质

三、化合物的鉴定:

1、还原糖的检测和观察

常用材料：苹果和梨

试剂：斐林试剂（甲液：0．1g/ml的NaOH  乙液：0．05g/ml的CuSO₄）

注意事项：

①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖等。

②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用

③必须用水浴加热

颜色变化：浅蓝色         棕色        砖红色

2、脂肪的鉴定

常用材料：花生子叶或向日葵种子

试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液苏丹Ⅲ染成橘黄色，苏丹Ⅳ染成红色

注意事项：

①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。

②酒精的作用是：洗去浮色

③需使用显微镜观察

④使用不同的染色剂染色时间不同

颜色变化：橘黄色或红色

3、蛋白质的鉴定

常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶

试剂：双缩脲试剂（A液：0．1g/ml的NaOH  B液： 0．01g/ml的CuSO₄ ）

注意事项：

①先加A液1ml，再加B液4滴

②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比

颜色变化：变成紫色

4、淀粉的检测和观察

常用材料：马铃薯    试剂：碘液

颜色变化：变蓝

DNA：用甲基绿，变成绿色；二苯胺：沸水浴加热：蓝色

RNA：吡罗红，变成红色

第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

一、相关概念：

1、氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。包括必需氨基酸（8种）必须从外界环境中直接获取，甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸（甲携来一本亮色书）、和非必需氨基酸（12种）。  

2、脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（—NH₂）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。  

3、肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。  

4、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。  

5、多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。 

6、肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。

                              NH₂

                              ｜

二、氨基酸分子通式：       R—C—COOH     

                              ｜

                              H

三、氨基酸结构元素组成：C、H、O、N

特点：①每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH₂）和一个羧基（—COOH）②都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）

③R基的不同导致氨基酸的种类不同。  

四、蛋白质多样性的原因是：

1、直接原因

（1）组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同

（2）多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。  

2、根本原因

DNA分子的多样性

五、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者和体现者）：  

①构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；  

②催化作用：如酶；

③调节作用：如胰岛素、生长激素；  

④免疫作用：如抗体，抗原；  

⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 

六、性质与鉴定

          盐析：可逆

1、性质   变性：不可逆

2、鉴定：与双缩脲试剂呈紫色。

七、有关计算：  

1、n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成(n－m)个肽键，至少存在m个－NH₂和m个－COOH，形成的蛋白质的分子量为n·氨基酸的平均分子量－18（n－m）

2、氨基酸数=肽键数+肽链数   肽键数=失去的水分子数=氨基酸总数-肽链数

3、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱去的水的总分子量

第三节 遗传信息的携带者------核酸  

一、核酸的分类

1、核酸的种类  DNA（脱氧核糖核酸）

               RNA（核糖核酸）

2、DNA与RNA组成成分比较

特别提醒：DNA与RNA的区别是五碳糖不同；他们都可携带遗传信息，但具体到某一种生物时，其遗传物质只能是其中一种。

3、化学元素组成：C、H、O、N、P

二、核酸：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。  

三、组成核酸的基本单位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成；组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，DNA含两条脱氧核苷酸链。组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。含一条核糖核苷酸链。  

四、DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）   RNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）  

五、核酸分子的多样性

1、原因：核苷酸种类不同和排列顺序多样性。

2、核酸中遗传信息的贮存

 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①绝大多数生物中，遗传信息贮存于DNA分子中；

 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。

3、生物体内核酸、核苷酸以及碱基的种类和数量

五、1、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。少量存在细胞核中。  

2、实验：观察核酸在细胞中的分布：

（1）材料：人的口腔上皮细胞

（2）试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂

（3）注意事项：盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。

现象：

甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，

吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。

DNA是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有（4）实验结论  少量分布。

RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。

4、  蛋白质和核酸的比较