2024年高中生物新教材同步学案 必修第一册 第1章 第2节　第2课时　原核细胞和真核细胞（含解析）

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第2课时　原核细胞和真核细胞[学习目标]　1.阐明原核细胞的多样性。2.归纳真核细胞和原核细胞的区别和联系。1．真核细胞与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．常见原核生物及其结构：原核生物主要是分布广泛的各种细菌。(1)蓝细菌(旧称蓝藻)①种类：色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜等。②同化作用类型：因其细胞内含有藻蓝素和叶绿素，所以能进行光合作用，为自养生物。(2)细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。(3)细菌的结构：具有细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核(含环状的DNA分子)，具有核糖体，有的还具有纤毛、鞭毛。3．真核细胞与原核细胞的统一性原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质，它们都以DNA作为遗传物质，体现了原核细胞和真核细胞具有统一性。判断正误(1)一个湖泊中所有的蓝细菌是一个种群(　　)(2)原核生物中既有自养生物又有异养生物(　　)(3)原核生物是单细胞生物，真核生物既有单细胞生物也有多细胞生物(　　)(4)人体的成熟红细胞无细胞核，所以该细胞属于原核细胞(　　)(5)真核生物的个体都是肉眼可见的，原核生物的个体都必须借助显微镜才能观察到(　　)(6)蓝细菌能进行光合作用是因为有叶绿体存在(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×解析　(1)蓝细菌有很多种，一个湖泊中所有的蓝细菌可能不是同种生物。(4)人体的成熟红细胞无细胞核，但其在成熟之前有细胞核，因此属于真核细胞。(5)有些真核生物是单细胞生物，如酵母菌，肉眼不可见；原核生物一般要借助显微镜才能观察到。(6)蓝细菌是原核生物，能进行光合作用是因为其细胞内含有叶绿素和藻蓝素，但没有叶绿体存在。任务：分析原核细胞和真核细胞的多样性、统一性1．原核细胞具有多样性请结合初中所学，辨析带“菌”字的都是细菌吗？为什么？提示　不一定。真菌(如酵母菌、霉菌、食用菌等)为真核生物，球菌、杆菌、螺旋菌、弧菌都是指细菌(如大肠杆菌、醋酸杆菌、乳酸杆菌、肺炎链球菌、幽门螺旋杆菌、霍乱弧菌等)。2．典型的原核细胞资料1　大多数细菌的直径为0.5～5.0 μm，多数种类不含色素，是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌细胞都有细胞壁(主要成分为肽聚糖)、细胞膜和细胞质，仅含有一种细胞器——核糖体。细菌没有以核膜为界限的细胞核，其环状的DNA分子不形成染色体，位于细胞内的拟核区域。资料2　蓝细菌的细胞比其他细菌细胞大，直径约为10 μm，有的甚至可以达到70 μm，如颤蓝细菌。蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。蓝细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质，仅含有一种细胞器——核糖体；有环状的DNA分子，且DNA不与蛋白质构成染色体，DNA位于细胞内特定的区域，这个区域没有核膜包被，叫作拟核。资料3　支原体是目前发现的最小的、最简单的原核生物。支原体为异养生物，没有细胞壁，细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。支原体的DNA分布于拟核内。请根据以上资料，比较几种原核细胞的结构，并完成表格。3.资料　水华是淡水水体中氮、磷等营养物质含量过高，在一定的温度、光照等条件下，造成以蓝细菌为主的原核生物的大量繁殖，使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。另外，海水中若出现类似现象 (一般呈红色)则称为赤潮。 水华与赤潮都是有害的生态现象，是严重的环境问题。水华和赤潮发生时，会遮蔽照射到水下的阳光，影响水下植物的光合作用，破坏水体内的生态平衡。造成水华和赤潮的生物死亡分解时，会消耗大量的游离氧，使水体缺氧，容易造成水体内生物的窒息死亡，往往会伴有难闻的气味。(1)请根据资料分析水华形成的原因。提示　淡水水体中氮、磷等营养物质含量过高，引起水体富营养化。(2)试分析水华为什么会使水体呈现蓝色或绿色？提示　造成水华的生物的细胞内多含有藻蓝素和叶绿素。4．通过对真核细胞与原核细胞的认识，完成真核细胞与原核细胞的比较表。5.你如何解读“原核细胞”和“真核细胞”中的“原”字和“真”字？据此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。提示　“原核细胞”中的“原”字指“原始”的意思；“真核细胞”中的“真”字指“真正”的意思。从进化的角度看，真核细胞是由原核细胞进化而来的。知识拓展　简介几种原核生物(1)放线菌因菌落呈放线状而得名。它是一个原核生物类群，土壤特有的泥腥味，主要是放线菌的代谢产物所致。链霉菌属是最高等的放线菌。(2)衣原体是一组极小的、非运动性的、专在细胞内生长的微生物。衣原体可分为4种，即肺炎衣原体、鹦鹉热衣原体、沙眼衣原体和牛衣原体。衣原体为革兰氏阴性病原体，是一类能通过滤菌器、在细胞内寄生、有独特发育周期的原核细胞型微生物。一般寄生在动物细胞内。(3)立克次氏体为革兰氏阴性菌，是一类专性寄生于真核细胞内的G－原核生物，是介于细菌与病毒之间，而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状，主要寄生于节肢动物，有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体，引起斑疹伤寒、战壕热等疾病。　生物类型的判断方法(1) 原生生物≠原核生物：原生生物是最简单的真核生物，一般为单细胞，大部分生活在水中，包括原生动物(如草履虫)和真核单细胞藻类(如甲藻、衣藻)等。(2) 细胞群体≠多细胞生物体：如我们在水体看到的蓝细菌实际上是单细胞蓝细菌的细胞群体。(3) 识名巧辨生物类型1．细菌是在生物圈中广泛生存的单细胞原核生物。下列各种菌中，属于细菌的是(　　)①结核杆菌　②肺炎链球菌　③霍乱弧菌　④酵母菌　⑤炭疽杆菌　⑥青霉菌　⑦金黄色葡萄球菌A．①②④⑤ B．①②③⑤⑦C．②③⑤⑥⑦ D．③④⑥⑦答案　B解析　“菌”字前面带有“杆”“球”“弧”“螺旋”的都是细菌，题目中结核杆菌、肺炎链球菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌和金黄色葡萄球菌都属于细菌；酵母菌和青霉菌属于真菌。2．如图是人们常见的几种单细胞生物，据图回答下面的问题：(1)这几种生物共有的结构是________________________________，都以DNA作为遗传物质，这体现了细胞的________________。大肠杆菌与其他生物相比，最典型的区别是____________________________________。流感病毒与上述生物相比，最典型的区别是_______________________________________________________________________________。(2)与绿色开花植物细胞的结构和功能最相似的生物是________。(3)蓝细菌是能进行光合作用的__________生物，蓝细菌的DNA主要存在于________。答案　(1)细胞膜、细胞质、核糖体(、DNA)　统一性　没有以核膜为界限的细胞核　没有细胞结构　(2)衣藻　(3)自养　拟核题组一　原核细胞的多样性1.(2022·江苏盐城市伍佑中学高一期末)如图是某细胞结构模式图，下列有关该细胞的叙述，正确的是(　　)A．图示细胞为植物细胞B．图示细胞无以核膜为界限的细胞核C．图示细胞含有核糖体等多种细胞器D．图示细胞的遗传物质为 RNA答案　B解析　根据题图分析可知，图示细胞为原核细胞，而植物细胞属于真核细胞，A错误、B正确；图示细胞只含有核糖体一种细胞器，C错误；图示细胞的遗传物质为DNA，D错误。2．(2022·陕西宝鸡高一期末)蓝细菌是一类能进行光合作用的单细胞原核生物。某些种类的蓝细菌大量繁殖会引起“水华”。下列相关叙述错误的是(　　)A．蓝细菌具有细胞壁、细胞膜和核糖体等细胞结构B．蓝细菌是能进行光合作用的自养生物C．水体富营养化是导致蓝细菌大量繁殖的原因之一D．颤蓝细菌、念珠蓝细菌等蓝细菌的遗传物质是DNA或RNA答案　D解析　蓝细菌没有以核膜为界限的细胞核，具有细胞壁、细胞膜和核糖体等细胞结构，A正确；蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，B正确；水体富营养化是指水体中氮、 磷等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象，C正确；颤蓝细菌、念珠蓝细菌等蓝细菌属于原核生物，都有细胞结构，而具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，D错误。3.支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物。如图为支原体的结构模式图，据图分析，以下推测正确的是(　　)A．在培养基中培养的肺炎支原体群体构成了一个群落B．支原体细胞含有一个大型线状DNA分子C．青霉素类抗生素可以破坏细菌细胞壁结构，是治疗支原体肺炎的有效药物D．肺炎支原体没有以核膜为界限的细胞核，属于原核生物答案　D解析　在培养基中培养的肺炎支原体群体构成了一个种群，A错误；支原体细胞含有一个大型环状DNA分子，B错误；支原体没有细胞壁，青霉素类抗生素对其不起作用，C错误。4．下列生物中属于原核生物的一组是(　　)①蓝细菌　②酵母菌　③草履虫　④念珠蓝细菌⑤发菜　⑥食用菌　⑦噬菌体　⑧肺炎链球菌A．①③⑦⑧ B．①②④⑤C．①④⑤⑧ D．①④⑤⑥答案　C解析　酵母菌和食用菌属于真核生物中的真菌；草履虫属于单细胞动物；噬菌体属于病毒；蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜、肺炎链球菌属于原核生物，故选C。题组二　真核细胞与原核细胞的比较5．下列对人体胃壁细胞和生活在胃肠道里的幽门螺旋杆菌共同特征的叙述，不正确的是(　　)A．均有细胞膜、细胞质、核糖体等B．均有以核膜为界限的细胞核C．遗传物质都是DNAD．都需要从生存环境中摄取有机物答案　B6．如图所示四种不同生物，下列相关叙述正确的是(　　)A．甲和乙的主要区别是乙有细胞壁B．丙和丁的主要区别是丙有拟核C．甲和丙的主要区别是甲有细胞结构D．乙和丁的主要区别是乙没有遗传物质答案　C解析　甲和乙都含有细胞壁，且细胞壁的主要成分相同，A错误；丙和丁的主要区别是丙没有细胞结构，B错误；甲为细菌，丙为病毒，甲和丙的主要区别是甲有细胞结构，C正确；乙和丁都含有细胞结构，遗传物质都是DNA，D错误。7．(2022·江西南昌高一期中)普通细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素可通过抑制肽聚糖的合成来抑制细菌细胞壁的形成。发现于极端特殊环境的某些耐热细菌对青霉素不敏感，且能抑制普通细菌核糖体功能的红霉素对这些耐热细菌也不起作用(不考虑温度对抗生素的影响)。下列有关叙述错误的是(　　)A．普通细菌与耐热细菌都只有核糖体这一种细胞器B．耐热细菌的细胞壁的成分与普通细菌的可能不同C．耐热细菌的核糖体与普通细菌的核糖体有差异D．耐热细菌的拟核与普通细菌的拟核没有差异答案　D解析　普通细菌与耐热细菌都是细菌，属于原核生物，原核生物只有核糖体这一种细胞器，A正确；极端特殊环境的某些耐热细菌对青霉素不敏感，青霉素可通过抑制肽聚糖的合成抑制细菌细胞壁的形成，说明耐热细菌的细胞壁可能不是由肽聚糖组成的，B正确；抑制普通细菌核糖体功能的红霉素对耐热细菌也不起作用，说明耐热细菌的核糖体与普通细菌的核糖体有差异，C正确；拟核是原核生物遗传物质的主要存在场所，结合B、C项可知，耐热细菌和普通细菌的核糖体和细胞壁都有差异，故推断耐热细菌的拟核与普通细菌的拟核可能也存在差异，D错误。8．细胞的统一性体现在(　　)①细胞都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质等②真核细胞细胞核内染色体中含有DNA，原核细胞拟核中含有DNA③真核细胞和原核细胞都多种多样，而真核细胞和原核细胞又不一样A．① B．② C．①② D．①②③答案　C解析　细胞都有相似的基本结构体现了细胞的统一性，①正确；真核细胞和原核细胞都含有DNA，体现了细胞的统一性，②正确；真核细胞和原核细胞不一样，体现了细胞的差异性，③错误。9．如表所示，a、b、c、d最有可能是(　　)A.病毒、植物、动物、细菌B．动物、植物、细菌、病毒C．细菌、动物、植物、病毒D．植物、动物、细菌、病毒答案　D解析　根据表格内容可知，a、b有核膜，应为真核生物，但a有细胞壁，b无细胞壁，可推知a最可能是植物，b最可能是动物；c无核膜，有细胞壁，最可能是细菌；d无细胞结构，最可能是病毒，故选D。10．下列关于“一定”的说法正确的有(　　)①原核细胞不一定含DNA　②细菌不一定是异养型　③原核细胞一定是单细胞生物　④原核细胞一定有细胞壁　⑤细胞生物的遗传物质不一定是DNA　⑥真菌不一定是单细胞生物A．四个 B．三个C．两个 D．一个答案　B解析　原核细胞的遗传物质是DNA，因此原核生物一定含DNA，①错误；细菌中的多数种类是异养型生物，②正确；原核生物是指一类细胞内无核膜包被，只存在称作拟核的裸露DNA的原始单细胞生物，③正确；原核细胞不一定有细胞壁，如支原体无细胞壁，④错误；细胞生物的遗传物质一定是DNA，病毒的遗传物质是DNA或者RNA，⑤错误；真菌不一定是单细胞生物，比如蘑菇是真菌，为多细胞生物，⑥正确。故选B。11．(2023·衡水高一月考)关于①～⑥的物质或结构，下列相关叙述不正确的是(　　 )①叶绿素　②染色体　③细胞核　④核膜　⑤细胞壁　⑥拟核A．黑藻和蓝细菌共有的是①⑤B．①～⑤在绿藻体内都存在C．颤蓝细菌体内存在①⑤⑥D．支原体和发菜体内都含有⑤⑥答案　D解析　黑藻是真核生物，蓝细菌是原核生物，它们共有的细胞器是核糖体，都有细胞壁这个结构，都能进行光合作用，都含有叶绿素，因此共有的是①⑤，A正确；绿藻是一种低等植物，是真核生物，具备真核生物的特点，其细胞中含有①～⑤的结构，⑥拟核是原核生物含有的结构，B正确；颤蓝细菌属于原核生物，其细胞中不含染色体、细胞核和核膜，但含有叶绿素、细胞壁和拟核，C正确；支原体和发菜都是原核生物，都含有拟核结构，但支原体没有细胞壁，发菜含有细胞壁，D错误。12．如图是对噬菌体、蓝细菌、变形虫和衣藻四种生物按不同的分类依据分成的四组，下列说法错误的是(　　)A．甲组中的生物都没有细胞壁B．甲与乙的分类依据可以是有无叶绿体C．丙与丁的分类依据可以是有无染色体D．丁组中的生物细胞中都具有核膜答案　B解析　甲组中生物和乙组中的蓝细菌均没有叶绿体，故甲与乙的分类依据不可以是有无叶绿体，B错误。13．(2022·苏州高一检测)如图为生物概念图，下列对a、b、c所代表的生物，分析正确的是(　　)A．a—真核生物、b—真菌、c—大肠杆菌B．a—真核生物、b—植物、c—颤蓝细菌C．a—原核生物、b—细菌、c—流感病毒D．a—原核生物、b—细菌、c—乳酸菌答案　D解析　大肠杆菌属于原核生物，A错误；颤蓝细菌属于原核生物，B错误；流感病毒没有细胞结构，既不属于真核生物，也不属于原核生物，C错误。14．某同学为了研究河水中的生物种类，从某河流中取样，做成临时装片后在显微镜下观察到下面几种生物，下列各图分别表示几种生物细胞的基本结构模式图。据图回答下列问题：(1)这几种生物共有的结构有_____________________________________________________。(2)图中属于原核细胞的是__________________，它们在结构上不同于真核细胞的最显著特点是____________________________________。(3)蓝细菌能进行光合作用的物质基础是因为其内含有________________和光合作用所需要的酶。除蓝细菌外，图中能进行光合作用的还有________________________。(4)眼虫与动物和植物都有相同之处，从进化的角度看，你认为合理的解释是____________________________________________________________________________________________。答案　(1)细胞膜、细胞质、核糖体(、DNA)　(2)蓝细菌和大肠杆菌　无以核膜为界限的细胞核　(3)叶绿素、藻蓝素　水绵、衣藻、眼虫　(4)眼虫具有叶绿体，能进行光合作用，属于过渡类型生物15．研究人员对取自5种不同生物的部分活细胞(甲、乙、丙、丁、戊)进行分析、观察等实验，获得的结果如表所示：注：表中“√”表示有，“×”表示无。请据表作答：甲、乙、丙、丁、戊五种细胞中：(1)______最可能取自高等植物，判断依据是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)______最可能取自动物，判断依据是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)______最可能是念珠蓝细菌，判断依据是_________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)甲　细胞中有核膜、细胞壁和叶绿体　(2)丙　细胞中有核膜却无细胞壁　(3)丁　该细胞没有核膜和叶绿体，但是含有叶绿素解析　分析表格可知，甲含有核膜，为真核细胞，且含有叶绿体和细胞壁，最可能属于植物叶肉细胞；乙含有核膜，为真核细胞，且含有细胞壁，可能属于植物细胞或真菌；丙含有核膜，为真核细胞，但没有叶绿体和细胞壁，最可能属于动物细胞；丁无核膜，为原核细胞，但含有叶绿素，最可能为蓝细菌等自养生物；戊无核膜，最可能为原核生物。项目大多数细菌蓝细菌支原体细胞壁有有无细胞膜有有有细胞器核糖体核糖体核糖体核膜无无无染色体无无无拟核区DNA分子环状环状环状光合色素一般无藻蓝素、叶绿素无同化作用类型多腐生或寄生的异养型光合作用的自养型异养型比较项目原核细胞真核细胞本质区别有无以核膜为界限的细胞核不同点大小较小较大细胞壁有(支原体除外)植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无细胞器有核糖体，无其他细胞器有核糖体、线粒体等多种细胞器细胞核有拟核，无核膜，无染色体有核膜包被的细胞核，有染色体生物类群放线菌、蓝细菌、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体真菌、动物、植物统一性都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质项目细胞结构细胞壁细胞大小核膜a有有较大有b有无较小有c有有小无d无———项目核膜叶绿素叶绿体细胞膜细胞质细胞壁甲√√√√√√乙√××√√√丙√××√√×丁×√×√√√戊×××√√√