细胞器之间的分工

1．双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体

名称	线粒体	叶绿体
形态	短棒状、圆球状	椭球形、球形
分布	动植物细胞	植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞
成分	与有氧呼吸有关的酶、少量DNA、RNA	与光合作用有关的酶、少量DNA、RNA和光合色素
功能	有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”	光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
相同点	①具有双层膜结构；②含有少量DNA和RNA；③具有能量转换功能；④有液态的基质

2．单层膜结构细胞器——高尔基体、内质网、液泡和溶酶体

	内质网	高尔基体	液泡	溶酶体
分布	动、植物细胞	动、植物细胞	植物细胞	动、植物细胞
形态	网状	囊状	泡状	囊状
功能	蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”	①动物：对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装；②植物：与植物细胞壁的形成有关	①调节细胞内的环境；②使植物细胞保持坚挺	①分解衰老、损伤的细胞器；②吞噬并杀死入侵的病毒或病菌

3．无膜结构细胞器一一核糖体和中心体

	核糖体	中心体
分布	①附着在内质网上或核外膜；②游离存细胞质基质中；③线粒体和叶绿体中中也有少量	动物细胞和低等植物细胞
结构组成	蛋白质、RNA、酶	两个相互垂直的中心粒
功能	①附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白；②游离的核糖体合成的是胞内蛋白	与细胞有丝分裂有关——形成纺锤体，牵引染色体向细胞两极运动

易错点拨：

1、在动植物细胞中，有细胞壁的细胞是植物细胞，没有细胞壁的细胞是动物细胞。
2、在动植物细胞中，有叶绿体的细胞是植物细胞，没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞，如植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体。
3、在动植物细胞中，有大液泡的细胞是植物细胞，没有大液泡的细胞不一定是动物细胞，植物的未成熟细胞也没有大液泡，如根尖分生区细胞。
4、在动植物细胞中，有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞，没有中心体的细胞是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。
5、辨析动、植物细胞的区别

项目	高等植物细胞	低等植物细胞	动物细胞
细胞壁	有	有	无
叶绿体	部分有	部分有	无
中心体	无	有	有
液泡	成熟的植物细胞有大液泡，幼嫩的植物细胞无液泡或有小液泡		无

例  下列哪种细胞器不能作为鉴定一个细胞属于动物细胞还是高等植物细胞的依据（）
A．核糖体   B．叶绿体   C．液泡    D．中心体
思路点拨    叶绿体、液泡存在于植物细胞中，中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，核糖体和线粒体则广泛分布于动植物细胞中。 答案A
知识拓展：

1、线粒体和叶绿体的数量随细胞的新陈代谢强度的变化而变化。在代谢旺盛的细胞中它们的数量会因复制而增多；在代谢减弱的细胞中它们的数量会减少。其数量的增减与细胞的分裂不同步。
2、各种细胞器并不是在每个细胞中都同时存在。
①并不是所有的植物细胞都有叶绿体或大液泡，如植物根尖分生区细胞中无叶绿体和大液泡
②并非所有动物细胞都有线粒体，如蛔虫和哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。
3、能进行光合作用（或有氧呼吸）的细胞不一定都含有叶绿体（或线粒体），如蓝藻可以进行光合作用和有氧呼吸，但无叶绿体和线粒体。
例  下列关于真核细胞结构的叙述，不正确的是( )
A．线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要扬所
B．高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
C．中心体与动物细胞的有丝分裂有关
D．溶酶体是“消化车间”，内含多种水解酶，能吞噬入侵病原体
答案B

细胞图像的识别方法

1．细胞的显微镜结构与亚显微结构
(1)显微结构：光学显微镜下，不论低倍镜还是高倍镜下能观察到的结构。

②分析：普通光学显微镜的分辨力极限为0.2微米。上述结构大小超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构。
(2)亚显微结构：能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2微米的细微结构，叫做亚显微结构。
①判断方法：一般来说，图示中呈现出各种细胞器内部结构、细胞膜流动镶嵌模型结构时，该图示判断为亚显微结构。
②动植物细胞亚显微镜结构模式图

2．原、真核细胞及动、植物细胞的判断

探究植物细胞的吸水和失水

一、实验目的：
（1）学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。
（2）了解植物细胞发生渗透作用的原理。
二、实验原理：
1、原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。
3、当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
三、实验步骤：

四、实验现象

知识点拨：

1、实验注意问题：
（1）盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片，然后轻轻放平。防止装片产生气泡。
（2）液泡含花青素，所以液泡呈紫色。
（3）先观察正常细胞与后面的“质壁分离”起对照作用。
（4）蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞通过渗透作用失水，细胞壁伸缩性小原生质层的伸缩性大，液泡和原生质层不断收缩，所以发生质壁分离。为了使细胞完全浸入蔗糖溶液中。否则，细胞严重失水死亡，看不到质壁分离的复原。
（5）发生质壁分离的装片，不能久置，要马上滴加清水，使其复原。重复几次。细胞液的浓度高于外界溶液，细胞通过渗透作用吸水，所以发生质壁分离复原现象。因为细胞失水过久，也会死亡。为了使细胞完全浸入清水中。
2、质壁分离复原需要将发生质壁分离的植物细胞再置于低浓度的溶液或清水中，但如果所用外界溶液为葡萄糖、KNO，、NaCI、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸牧溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
3、植物细胞发生质壁分离后，在原生质层和细胞壁之间充斥的液体为外界溶液（如蔗糖溶液）。
4、质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。
5、原核生物不会发生质壁分离，这要从两方面考虑。“质壁分离”的内因：要有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度；“质壁分离”的外因：外界溶液的浓度>细胞液的浓度。相当多的“原核生物”虽然有细胞壁，但通常无大液泡。
知识拓展：



3、细胞发生质壁分离的判断与应用
在判断细胞是否发生质壁分离及其复原时有如下规律
(l)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞、原核细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。

②具中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度（溶质不能穿膜）的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。
②在一定浓度（溶质可穿膜）的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原，如甘油、尿素、乙醇、KN03等。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原。
即：

酶：

酶（enzyme）催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂，能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。

常见酶：

（1）淀粉酶：作用是催化淀粉水解为麦芽糖。按其产生部位分为唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶和植物淀粉酶。（淀粉遇碘变蓝）
（2）麦芽糖酶：作用是催化麦芽糖水解成葡萄糖，主要分布在发芽的大麦中。
（3）蔗糖酶：作用是催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，主要分布在甘蔗等生物体内。
（4）脂肪酶：作用是催化脂肪水解为脂肪酸和甘油。在动物体内分为胰脂肪酶和肠脂肪酶等。在动物的胰液、血浆和植物的种子中均有分布。
（5）蛋白酶：作用是催化蛋白质水解为短肽。在动物体内分为胰蛋白酶和胃蛋白酶等。在动物的胰液、胃液，植物组织和微生物中都有分布。
（6）纤维素酶：作用是催化纤维素水解成葡萄糖。在真菌、细菌和高等植物中含有。
（7）溶菌酶：广泛存在于动植物、微生物及其分泌物中，能溶解细菌细胞壁中的多糖，可使细菌失活。还可激活白细胞的吞噬功能，增强机体抵抗力。
（8）固氮酶：能使大气中的氮还原为氨，由两种含金属的蛋白质组成，一种为铁蛋白，另一种为钼铁蛋白。根瘤菌、蓝藻和土壤中各种固氮菌中都含有此酶。
（9）限制酶―磷酸二酯键、解旋酶―碱基间氢键、ATP水解酶―高能磷酸键、蛋白酶―肽键。

有丝分裂的过程及意义：

1、有丝分裂：真核生物进行细胞分裂的主要方式，具有周期性，分为间期、前期、中期、后期、末期。（如下图）

2、有丝分裂特点：
前期：仁膜消失两体现。
中期：点排中央体明显。
后期：均分牵拉到两极。
末期：仁膜重现两体消。
3、意义：
(l)亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。
(2)染色体上有遗传物质，有丝分裂保证了亲代和子代之间遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义。
辨析动植物细胞有丝分裂的不同:

	植物细胞有丝分裂	动物细胞有丝分裂
前期	纺锤体的形成方式不同
	由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体	两组中心粒翻出星射线形成纺锤体
末期	形成两个子细胞的方式不同
	植物细胞中部形成细胞板,扩展形成新细胞壁,分裂成两个子细胞	动物细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两个子细胞

知识点拨：

1、细胞中央的赤道板是假想平面，是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的，在显微镜下观察不到．而细胞板是实际存在的，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁将植物细胞一分为二。
2、细胞板的形成是植物细胞有丝分裂过程中特有的，也是同动物细胞有丝分裂的区别之一。细胞板是植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的，区别于动物细胞的标志。
例  在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，能看到的结构是(   )
A．赤道板、染色体、细胞膜
B．纺锤体、赤道板、同源染色体
C．细胞壁、染色体、纺锤体
D．细胞壁、核膜、染色体、着丝点
思路点拔：赤道板是虚拟的位置概念，并非真实存在的结构；细胞膜平时与细胞壁贴得很紧，因此观察不到。核膜在分裂前期就已经消失，在分裂末期才会重建。答案C
2、动、植物细胞分裂图像的识别：
(1)图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般为植物细胞。
(2)图像画成圆形或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般为动物细胞。
3、若为二倍体生物细胞，可作如下判断：
(l)染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体——有丝分裂前期。
(2)着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体——有丝分裂中期。
(3)染色体移向两极，每一极都有同源染色体——有丝分裂后期。
4、DNA分子数目的加倍在间期，数目的恢复在末期；染色体数目的加倍在后期，数目的恢复在末期；染色单体的产生在间期，出现在前期，消失在后期。
5、细胞的有丝分裂过程中，与细胞核内染色体的 “复制和均分”不同，细胞质内细胞器在子细胞中的分配不是平均的。各种细胞器的增生，都是在细胞分裂之前的间期友生的。

有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体和每条染色体上DNA的数目变化：


 



注：1、细胞内和细胞核内的数目减半的时间是不一样的（图中已标），原因是在有丝分裂的末期，先形成细胞核，后分裂成两个子细胞，所以细胞核内的数目减半点是在末期开始，而细胞内的数目减半是在末期完成时。
2、间期DNA分子复制使DNA含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体；染色体加倍发生在后期着丝点分裂时；DNA和染色体数目减半的原因相同。
3、染色体形态的变化：

病毒：

1、病毒：（virus)是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。
2、结构：病毒是比细菌还小、没有细胞结构、只能在细胞中增殖的微生物。由蛋白质和核酸组成。多数要用电子显微镜才能观察到。
3、其主要特点是：
①形体极其微小，一般都能通过细菌滤器，因此病毒原叫“滤过性病毒”，必须在电子显微镜下才能观察。 　　
②没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物”； 　　
③每一种病毒只含一种核酸，不是DNA就是RNA。 　　
④既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分。 　　
⑤以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖。 　　
⑥在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力。 　　
⑦对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。 　　
⑧有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。
4、病毒的分类：
（1）从遗传物质分类：DNA病毒、RNA病毒、蛋白质病毒（如：朊病毒） 　　
（2）从病毒结构分类：真病毒（Euvirus，简称病毒）和亚病毒（Subvirus，包括类病毒、拟病毒、朊病毒） 　　（3）从寄主类型分类：噬菌体（细菌病毒）、植物病毒（如烟草花叶病毒）、动物病毒（如禽流感病毒、天花病毒、HⅣ等） 　　
（4）从性质来分：温和病毒（HⅣ）、烈性病毒（狂犬病毒）。
5、病毒的形态：⑴球状病毒；⑵杆状病毒；⑶砖形病毒；⑷冠状病毒；⑸丝状病毒 ⑹链状病毒；⑺有包膜的球状病毒；⑻具有球状头部的病毒；⑼封于包含体内的昆虫病毒。
知识拓展：

1、病毒的复制过程叫做复制周期，其大致可分为连续的五个阶段：吸附、侵入、增殖、成熟（装配）、裂解（释放）。
2、主要危害：
致瘤作用：有病毒内部构造一些病毒能诱发良性肿瘤，如痘病毒科的兔纤维瘤病毒、人传染性软疣病毒和乳多泡病毒科的乳头瘤病毒；另有一些能诱发恶性肿瘤，按其核酸种类可分为DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒。
3、生物病毒的好处：
（1）噬菌体可以作为防治某些疾病的特效药，例如烧伤病人在患处涂抹绿浓杆菌噬菌体稀释液 　　
（2）在细胞工程中，某些病毒可以作为细胞融合的助融剂，例如仙台病毒 　　
（3）在基因工程中，病毒可以作为目的基因的载体，使之被拼接在目标细胞的染色体上 　　
（4）在专一的细菌培养基中添加的病毒可以除杂 　　
（5）病毒可以作为精确制导药物的载体 　
（6）病毒可以作为特效杀虫剂 　　
（7）病毒还在生物圈的物质循环和能量交流中起到关键作用． 　
（8）病毒还可以用来治疗疾病，比如癌症

生物的遗传方式和规律：

1、遗传规律包括基因分离定律和基因组合定律。孟德尔通过的两次豌豆杂交实验内容得出的结论。
2、孟德尔实验的成功原因：
第一，正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
第二，在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。
第三，孟德尔在进行豌豆的杂交试验时，对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析，并且应用统计学方法对实验结果进行分析，这是孟德尔获得成功的又一个重要原因。
第四，孟德尔还科学地设计了试验的程序。他在对大量试验数据进行分析的基础上，合理地提出了假说，并且设计了新的试验来验证假说，这是孟德尔获得成功的第四个重要原因。
注：孟德尔遗传定律是细胞核遗传的规律，细胞质遗传和原核生物的遗传不遵循此规律。大肠杆菌为原核生物，紫茉莉枝条颜色的遗传为细胞质遗传，所以都不遵循孟德尔的遗传规律。
3、细胞质遗传（即母系遗传）
（1）典型实例：紫茉莉质体的遗传紫茉莉的叶片中有两种类型质体即叶绿体：含有叶绿素、呈绿色；白色体：无色素、白色而紫茉莉的枝条有三种：绿色、白色、花斑色（绿、白相间），它们所含有的质体如下枝条类型和质体种类：绿色（叶绿体）、白色（白色体）、花斑色（叶绿体、白色体）
（2）柯伦斯经过多年的杂交实验，其中“接受花粉的枝条”是母本，“提供花粉的枝条”是父本，由表中所列结果可以发现这样的规律：无论父本是何种性状，F₁总是表现出母本的性状，我们把这样的遗传现象称为母系遗传，也有学者称为偏母遗传。此后的许多学者在其他生物的杂交实验中，也发现了类似现象。如藏报春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的叶绿体遗传；水稻、高粱的雄性不育遗传以及微生物中的链孢霉线粒体遗传。
（3）母系遗传的细胞学基础我们知道在卵细胞中含有大量的来自母方的细胞质，而精子中只含有响晴的来自父方的细胞质，在受精时，精子只是其细胞核部分进入了卵细胞中，而来自父方的细胞质很少甚至不能进入卵细胞。因此，由受精卵发育成的F₁，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，所以在F₁中，受细胞质内遗传物质控制的性状遗传――细胞质遗传总是表现妯母本的性状，即母系遗传。
4、母系遗传的特点（与核遗传的区别）
（1）F₁表现为母系遗传，即正反交的结果不一样；
（2）杂交后代的表现类型无一定的分离比例（这是由于减数分裂产生生殖细胞时，细胞质中的遗传物质是随机地不均等地分配到生殖细胞中，同时，受精卵在有丝分裂形成新个体时，细胞质也是不均等分裂）。细胞质遗传：一株花斑紫茉莉是由一个受精卵经细胞的有丝分裂和细胞分化形成的，在细胞的有丝分裂过程中，由于细胞质的不均等、随机分配，导致有些细胞中只含有叶绿体、有些细胞中只含有白色体，有些细胞中同时含有叶绿体和白色体，然后它们分别发育成绿色、白色和花斑枝条。细胞质遗传受细胞质内遗传物质(线粒体和叶绿体DNA)控制，而人体细胞内只有线粒体，无叶绿体杂交过程如下图：

两种遗传病的概率计算方法：

两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下：

序号	类型	计算公式
1	患甲病的概率m	则非甲病概率为1-m
2	患乙病的概率n	则非乙病概率为1-n
3	只患甲病的概率	m(1-n)
4	只患乙病的概率	n(1-m)
5	同时患两种病的概率	mn
6	只患一种病的概率	m(1-n)+n(1-m)
7	患病概率	1-(1-m)(1-n)
8	不患病概率	(1-m)(1-n)

个体基因型的探究方法：

1．自交法：对于植物来说，鉴定个体基因型的最好方法是让该植物个体自交，通过观察自交后代的性状分离比，分析推理出待测亲本的基因型。
2．测交法：如果能找到纯合的隐性个体，由测交后代的性状分离比即可推知待测亲本的基因型。
3．单倍体育种法：对于植物个体来说，如果条件允许，取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，根据处理后植株的性状即可推知待测亲本的基因型。
知识点拨：

1、孟德尔实验的成功原因：
第一，正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
第二，在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。
第三，孟德尔在进行豌豆的杂交试验时，对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析，并且应用统计学方法对实验结果进行分析，这是孟德尔获得成功的又一个重要原因。
第四，孟德尔还科学地设计了试验的程序。他在对大量试验数据进行分析的基础上，合理地提出了假说，并且设计了新的试验来验证假说，这是孟德尔获得成功的第四个重要原因。
注：孟德尔遗传定律是细胞核遗传的规律，细胞质遗传和原核生物的遗传不遵循此规律。大肠杆菌为原核生物，紫茉莉枝条颜色的遗传为细胞质遗传，所以都不遵循孟德尔的遗传规律。
2、等位基因或相同基因的位置任体细胞中，控制一对相对性状的等位基因或同一性状的相同基因位于一对同源染色体的相同位置上。
3、并不是所有的非等位基因在减数分裂时都自由组合。只有位于非同源染色体上的非等位基因才自由组合，而位于同源染色体上的非等位基因不会自由组合。
知识拓展：

孟德尔遗传定律的细胞学基础
1．孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系
(1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的等位基因。
(2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。
2．分离定律和自由组合定律的细胞学基础
(l)分离定律的细胞学基础是减数分裂过程中的同源染色体分离。
(2)自由组合定律的细胞学基础是减数分裂过程中的非同源染色体的自由组合。