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第五讲 生物的结构层次
【衔接导入】
生物结构层次，出自《中国大百科全书》。一方面，生命截然不同于无生命物质；另一方面，生命和无生命物质之间没有不可逾越的鸿沟，生命是从无生命的物质发展而来的。构成生物体的各种元素都没有特殊性，都是普遍存在于自然界的。但是由这些元素构成的核酸、蛋白质、多糖等大分子则是生命所特有的，所以它们才被称为生物大分子。
脱氧核糖核酸即DNA有“繁殖”的能力，即在酶的参与下，能复制出和自身一样的分子。DNA还能通过“转录”和“翻译”而决定核糖核酸和蛋白质的结构。一些分子生物学家根据这些特点而给生命下了一个定义，即生命是由核酸和蛋白质特别是酶的相互作用而产生的可以不断繁殖的物质反馈循环系统。（图为噬菌体病毒）
只有核酸和蛋白质，究竟还不是完整的生命。因为这一简单的系统还不能从外界摄取必要的物质和能。只有当这些大分子和其他必要的分子，如脂类、糖类、水、各 种无机盐等组合成有一定结构的细胞，自然界才出现了完整的生命。单细胞生物，如鞭毛藻类、原生动物等就是细胞层次的生命。在进化过程中，生命结构不是停留在细胞层次而是向更高的、更复杂的层次发展。相同细胞聚集成群就成了高等生物的组织（tissue），低等生物，如团藻、海绵等都是相当于组织层次的多细胞生物。
各种不同的组织构成器官，承担共同任务的各器官组成系统，不同结构和功能的各系统组合而成多细胞生物的个体。个体从来没有，也不可能像鲁滨逊那样单独存在，它们总是以一定的方式组成群体或种群。种群中各个个体通过有性生殖而交换基因，产生新的个体。一个种群就是这种生物的一个基因库。在生物学上种群才是各种生物在自然界中存在的单位。
在同一环境中生活着不同生物种的种群，它们彼此之间存在着复杂的关系，它们共同组成一个生物群落。生物群落加上它所在的无机环境就是一个生态系统。一个池塘就是一个生态系统。生物圈则是包括地球上所有生物群落在内的最大的生态系统。
一、生物体的结构层次
动物的结构层次：细胞→组织→器官→系统→动物（人）
植物的结构层次：细胞→组织→器官→个体
二、细胞
细胞学说：
所有的动物和植物都是由细胞构成的；细胞是生物体结构和功能的单位；细胞是由细胞分裂产生的。
细胞结构
（1）基本结构：主要由细胞膜、细胞质、细胞核组成。
（2）动物细胞与植物细胞的异同：
共同点：都有细胞膜、细胞质、细胞核。
不同点：植物：有细胞壁、叶绿体、液泡。
动物：没有。
细胞结构的功能
结构名称
作用
细胞壁
由纤维素组成，保护和支持细胞，使植物细胞具有一定的形状
细胞膜
将细胞与外界隔开，保持细胞的相对独立性，保护细胞，控制细胞与外界环境之间的物质交换
细胞质
细胞进行各种生命活动的场所
细胞核
位于细胞中央，近似球形，有遗传物质，传递遗传信息，是细胞生命活动的控制中心
液泡
内有细胞液
叶绿体
含叶绿素，植物进行光合作用的场所【并非所有的植物细胞都有叶绿体】
细胞的分裂、生长和分化
（1）细胞分裂：一个母细胞经过一系列复杂的变化后，分裂成两个子细胞的过程。
（2）细胞分裂过程中，最显著的特点是出现染色体，并且平均分配到两个子细胞中去。
（3）细胞分裂的意义：①使单细胞生物个体数目增加；
②多细胞生物个体体内细胞数目增多；
③实现生物的繁殖。
（4）细胞生长：刚分裂产生的子细胞吸收营养物质，合成自身的组成物质，不断长大的过程。
（5）细胞分化：有些子细胞发生变化，形成具有不同形态和功能的细胞的过程。
三、组织
组织的定义：受精卵经过多次分裂、生长、分化，形成各种不同形态、不同功能的细胞群，构成组织。
植物的组织
保护组织——细胞排列紧密，具有保护作用。如叶的表皮。
输导组织——输导水、无机盐和有机物。如叶脉中的导管和筛管。
营养组织——制造和贮存营养物质。如能进行光合作用的叶肉。
机械组织——起支持和保护作用。如梨果肉中的石细胞和各种纤维。
分生组织——能分裂产生新的细胞。如根尖分生区的细胞，双子叶植物茎中的形成层细胞。
动物的组织
上皮组织——细胞排列紧密，具有保护、吸收、分泌等功能。如皮肤的表皮、口腔上皮。
结缔组织——细胞间隙大，间质多，分布广，具有运输、支持等功能。如血液、软骨、肌腱。
肌肉组织——由肌细胞组成，能收缩、舒张产生运动，可分为心肌、骨骼肌、平滑肌。
神经组织——由神经细胞构成，能接受刺激、产生兴奋并传导兴奋。如脑、脊髓、神经中的组织。
器官
器官的定义：由多种组织构成的，具有一定功能的结构。
被子植物器官
（1）营养器官：根、茎、叶
（2）生殖器官：花、果实、种子
人体器官：心脏、肺、脑、胃、骨、血管等。
系统
系统的定义：由若干功能相近的器官按照一定的顺序排列在一起，完成一项或多项生理活动。
人体八大系统：消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、神经系统、运动系统、内分
泌系统。
显微镜
使用显微镜的步骤：取镜----安放----对光----放片，调焦距-----观察，画图
（1）取镜
（2）安放：右手握，左手托，放有光，略靠左，镜臂朝自己。
（3）对光：短物镜，大光圈，一起对准通光孔，左眼观，右眼睁，同时调节反光镜。
（4）放片：载物台，放玻片，通光孔，对中间
（5）调焦：先压片，盯物镜，降下物镜再观察，向后旋，镜筒升，看见物像再调细。
（6）观察：显微镜，成倒像，物向左，像向右，像在上，向上移，像往何处逃，玻片同向追。
放大倍数：目镜×物镜
目镜越短，放大倍数越大；物镜越短，放大倍数越小。
高低倍镜下物像特点的比较

成像：倒像 （上下左右都颠倒）
如果物像偏向右上侧，要使物像移动到视野中央，应该向右上移动玻片
七、用显微镜观察细胞
(一)用显微镜观察洋葱表皮细胞
洋葱表皮临时装片的制作：一擦二滴三撕四展五盖六染
注意事项：
（1）用镊子撕取洋葱表皮时，先用刀片割“#”形，便于操作
（2）加盖玻片时，防止产生气泡的方法：让盖玻片的一边先接触载玻片上的水滴，然后轻轻平放
（3）如果出现以下问题，会采取相应的措施
现象
原因
对策
细胞有严重重叠现象
洋葱表皮细胞撕的太厚
重新撕几次，挑选较薄的表皮进行实验

洋葱表皮细胞未在载玻片上展平，甚至造成折叠现象
用镊子展平洋葱表皮后，重新制作装片
细胞结构不太清楚
未滴加红墨水
滴加红墨水
有黑色圆圈
有气泡或气泡太多
重新盖盖玻片或重新制作装片
视野中无光斑或视野太暗等现象
显微镜操作失误，如反光镜未对好，光线过强、过弱或无光，物镜为对准通光孔，准焦螺旋转动过快
重新按正确的方法操作显微镜
用显微镜观察人体口腔上皮细胞
步骤：净片--滴生理盐水--漱口--刮取--涂抹--盖片--染色--观察--绘图
注意事项：
（1）滴加生理盐水而不是清水，是为了使口腔上皮细胞保持原来的形态特点。
（2）漱口，除掉口腔中的食物残渣。
（3）涂抹一定要均匀，防止细胞重叠。
（4）由于口腔上皮薄而透明，所以要用亚甲基蓝溶液染色，观察时光线要调的暗一些。
【例题分析】
例1.在显微镜对光操作时，图中不需要调节的结构是（ ?）
A.?①反光镜???????????????????????B.?②遮光器???????????????????????C.?③物镜转换器???????????????????????D.?④细准焦螺旋
例2.通过遗传物质的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系称为亲子鉴定。人的毛发、口腔细胞等都可以用于亲子鉴定。鉴定所需的遗传物质主要取自于细胞的（ ??）
A.?细胞壁????????????????????????????????B.?细胞膜????????????????????????????????C.?细胞质????????????????????????????????D.?细胞核
例3.下列实验中，实验用品的选择及使用目的均正确的是（ ?）
选项
实验名称
实验用品
使用目的
A
观察和解剖玉米种子
显微镜
观察胚乳
B
唾液淀粉酶对淀粉的消化作用
碘液
增加酶的活性
C
绿叶在光照下制造淀粉
酒精
溶解叶绿素
D
制作临时装片，观察洋葱表皮细胞
生理盐水
维持细胞形态
例4.下列有关“层次”、“方向”和“顺序”的判断，正确的是(??? )
A.?植物的结构层次：细胞→组织→器官→系统→植物体
B.?某生态系统中能量流动的方向是：狼→野兔→草
C.?种子萌发顺序：种子吸水膨胀→胚根发育成根→胚轴伸长→胚芽发育成茎叶
D.?脊椎动物进化的顺序：鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类
例5.用显微镜观察时，图中甲图为倍数不同的目镜（10×、5×）与物镜（100×、40×），图乙是放大400倍所看到的图像，欲将乙图视野右下方的细胞移至视野中央，并放大1000倍观察，下列操作中错误的是（ ???）

A.?将装片向右下方移动，至右下方的细胞位于视野中央
B.?目镜不需要换，将物镜换成甲图中的镜头④
C.?换成高倍镜之后，若视野模糊，应调节细准焦螺旋
D.?换成高倍镜之后，若视野较暗，将显微镜的光圈调大或反光镜换成凹面镜
例6.小明使用显微镜观察临时装片，为了能实现从视野“甲”到视野“乙”的变化，他首先应该进行的操作是(??? )
A.?向左下角移动装片，使物像处在视野中央???????????B.?转动物镜转换器，换用高倍物镜
C.?调节细准焦螺旋，使物像清晰?????????????????????????????D.?调节遮光器换用大光圈
例7.? 2018年7月22日，袁隆平“海水稻”团队的海水稻试种成功。海水稻适宜在盐碱地大规模种植，不需施用肥料、农药，不需除草，稻米颜色呈胭脂红。

（1）海水稻稻米颜色呈胭脂红，这一性状是由________决定；
（2）海水稻的根能从盐碱地里吸收水，主要是其根毛细胞中细胞液浓度________盐碱地里土壤溶液的浓度(选填“大于”“小于”或“等于”)
（3）决定海水稻稻米颜色的遗传物质在图中细胞的________结构中(填序号)。
例8.下面是小金同学制作口腔上皮细胞临时装片并观察的实验请回答下列问题。

（1）制作口腔上皮细胞临时装片时，最开始应在载玻片上滴加________，其作用是________。
（2）用低倍显微镜观察口腔上皮细胞临时装片，所见视野如下图甲所示。若要重点观察A细胞的内部结构，首先要将玻片向________移动。紧接着的操作是________。
（3）图乙中，制作口腔上皮细胞临时装片时，正确的操作顺序是________。
例9.以下是显微镜操作实验中所观察到的一些图像，请据图回答问题。

（1）如图所示，在显微镜下，若将甲图转换成乙图，载玻片的移动方向和视野的明暗变化分别是 ?????。
A.向右移动，视野变亮
B.向右移动，视野变暗
C.向左移动，视野变亮
D.向左移动，视野变暗
（2）在做“用显微镜观察洋葱内表皮细胞实验”时，丙、丁两位同学各自制作了临时装片，在低倍镜下观察到的物像如图丙、丁所示。________同学的观察效果较好；另一位同学的观察效果不好，其原因是________操作不当引起的。
例10.如图是显微镜的结构及观察植物细胞的步骤，据图回答：
?
（1）步骤1说明________成功．
（2）步骤2的操作中调节粗准焦螺旋使镜筒向下，眼睛看________防止压坏镜头，从左边看是________（填顺时针或逆时针）旋转粗准焦螺旋的。
（3）该显微镜最大能将细胞放大________倍．
（4）在显微镜下观察到的物像是倒像．若在显微镜下观察到某植物细胞质的流动方向是逆时针方向（如图1），则其实际流动方向是________。
（5）在显微镜下把视野中的物像“E”从图甲转为图乙所示的状况，其中正确的操作是：首先将玻片往________方向移动到合适位置，然后将低倍物镜转换为高倍物镜；当显微镜视野太暗时，通过________可以提高视野亮度；最后调节________使像清晰如图乙。
【巩固练习】
1.兰溪杨梅果大核小，甜酸适口，是金华人喜爱的水果之一，下列有关说法正确的是（ ???）
A.?杨梅果实是由子房壁发育而来?????????????????????????B.?杨梅树属于裸子植物
C.?果实中酸甜的细胞液储存在液泡?????????????????????D.?杨梅的生命结构层次是细胞→器官→组织→生物体
2.用显微镜观察细胞时，下列目镜和物镜的组合中放大倍数最大的是(??? )
A.?5×、4×??????????????????????????B.?5×、10×??????????????????????????C.?10×、10×??????????????????????????D.?10×、40×
3.红微藻是一种藻类植物，如图为显微镜下观察到的红微藻。若要进一步观察A处红微藻的内部结构，正确的操作顺序是(??? )

①转动物镜转换器②向右移动装片③向左移动装片④调节细准焦螺旋⑤调节粗准焦螺旋
A.?①②⑤????????????????????????????????B.?③①⑤????????????????????????????????C.?②①④????????????????????????????????D.?③①④
4.某同学在野外观察到五种动物P、Q、R、S和T，并设计如表所示的二歧分类检索表来分辨这些动物。下列叙述中，正确的是(??? )
1b用肺呼吸……T
1a身体内无脊椎骨…2
1b身体内有脊椎骨…3
2a水生…… P
2b陆生…… Q
3a皮肤裸露…R
3b皮肤不裸露……4
4a用鳃呼吸…S
A.?动物P可能是鲫鱼，动物Ｒ可能是青蛙
B.?动物P与Ｑ的亲缘关系比P与R的近
C.?动物S的结构层次是细胞→器官→组织→动物体
D.?动物Ｔ体内有保护组织、结缔组织和神经组织等
5.下图表示细胞发生的一系列变化，下列叙述不正确的是( ???)

A.?过程①中细胞中出现了染色体?????????????????????????????B.?经过过程②遗传物质发生了改变
C.?过程①是细胞分裂，过程②是细胞分化???????????????D.?A，B，C代表细胞分化形成的不同组织
6.如图是用显微镜观察口腔上皮细胞临时装片看到的视野，导致这一结果的操作可能是(? ??)
A.?涂抹不均???????????????????????B.?盖盖玻片不当???????????????????????C.?染色不均???????????????????????D.?放大倍数过大
7.实验室里，小科制作了一张血涂片，将其放在显微镜下观察。如图是显微镜下的一个视野，下列有关说法正确的是(??? )

A.?高倍镜下视野不清晰时，应适当调节粗准焦螺旋
B.?低倍镜下观察时，有时会看不到白细胞，因为白细胞数量少
C.?图中数量最多的细胞1为红细胞，有细胞核，具有运输氧气的功能
D.?制作血涂片时要将血滴拉成薄膜，缓缓盖上盖玻片，防止形成气泡
8.2019年4月，科学家借助基因改造技术，将病人自身体内细胞变成干细胞，再转化成心肌细胞和可生成血管的细胞，制成“生物墨水”，成功打印出“完整”的3D心脏。从生物体的结构层次角度看，3D心脏属于（ ???）
A.?? 细胞????????????????????????????????????B.?组织????????????????????????????????????C.?器官????????????????????????????????????D.?系统
9.回答下列显微镜操作的有关问题：
（1）显微镜视野内可以看清洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞壁和细胞核，但看不清液泡。为了能显示细胞质与液泡的界面，可以换用 ???；
A.凹面反光镜或较大光圈
B.平面反光镜或较大光圈
C.凹面反光镜或较小光圈
D.平面反光镜或较小光圈
（2）在显微镜下观察到草履虫的一部分(如图甲)后，要观察到整个草履虫(如图乙)，正确的操作是 ????。

A.转动转换器
B.调节光圈
C.移动玻片标本
D.转动粗准焦螺旋
10.读显微镜结构图和植物细胞结构图，回答问题：

（1）观察植物细胞时，小明将装片放在载物台上后，先操作C，然后紧接着应操作 ________(填字母)。
（2）植物细胞中光合作用发生在________(填序号)。
（3）实验时，小明将植物细胞置于高浓度的蔗糖水中，在显微镜下发现结构②逐渐变小，其原因可能是________。
11.下面是与显微镜构造和使用有关的问题，请回答：
（1）某同学在光线良好的环境中使用显微镜进行对光时，已将功能完好的目镜、物镜和通光孔调节到同一直线上，反复调节反光镜仍然看不到明亮的视野，可能的原因是________。
（2）用显微镜观察洋葱鳞片内表皮细胞和人的口腔上皮细胞，发现两者结构的主要区别在于前者细胞具有________(写全相关的结构)，而后者没有。
12.“海水稻”是一种在海边滩涂等地生长、耐盐碱强的特殊水稻。图为“海水稻”的结构层次。
据图回答：
（1）若A表示细胞，经过a过程形成B1-B5几种不同形态的细胞群，则a过程为________。
（2）“海水稻”耐盐碱强的性状由________决定的。
13.以下是某校学生制作并观察某细胞临时装片的相关图片，图甲是操作步骤，图乙是根据观察绘制的细胞模式图，请分析回答：

（1）图甲中b图表示的操作过程是________；
（2）图乙中[②]代表________。图乙所示细胞与植物细胞相比没有________（写一个即可）；
（3）观察时，若显微镜目镜为10×，物象放大了400倍，则物镜的放大倍数为________倍。
14.如图表“制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片”实验的部分操作步骤：

（1）按照实验操作过程，①~④正确的排序为________。
（2）X液体是________。
（3）与口腔上皮细胞相比，该细胞特有的结构是________。（写一个细胞结构即可）
15.下图为显微镜下观察洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的几个视野．请据图回答问题：

（1）要使视野从①变为②，应将装片向________右下方移动．
（2）本实验使用的物镜有10×和40×两种，要使视野从②变为③，应选用的物镜是________
（3）要使视野从③变为④，应调节________准焦螺旋．
（4）在制作临时装片时，盖上盖玻片的正确方法是________

（5）与动物细胞相比，植物细胞特有的结构是________、________、________。
16.用显微镜观察人体四大组织切片如图所示，回答下列问题。
（1）图中属于结缔组织的是________。(均填字母)
（2）比较C组织和D组织可以发现：D组织的细胞空隙比较________。
（3）图中具有接受刺激、产生兴奋并传导兴奋作用的是________。(均填字母)
（4）做实验时观察的人体口腔上皮细胞取材于?????????? 。
A.上皮组织
B.结缔组织
C.肌肉组织
D.神经组织
17.如图所示为动物细胞和细菌的结构模式图。

（1）图________代表的是细菌的结构模式图。
（2）由图可知，细菌与动物细胞相比较，主要区别是：细菌没有成形的________。具有的相同点是：都有结构①，它的作用是保护细胞并能________；结构②中都没有________，故不能进行光合作用。
18.小科在做“观察人的口腔上皮细胞”实验。
（1）实验桌上的材料用具如图所示，不需要用到的是________。(填标号)

（2）制作口腔上皮细胞临时装片时，盖盖玻片的正确方法是???? ?。
A.将盖玻片迅速盖在载玻片上
B.将盖玻片放在载玻片一端，推向中间
C.将盖玻片的一边先接触液滴，然后慢慢盖上
D.将盖玻片的一边先接触液滴，然后迅速盖上
（3）小科先用目镜为5×、物镜为10×的显微镜观察口腔上皮细胞临时装片，当换上40×物镜后可发现视野变 ________(填“亮”或“暗”)且细胞数目变少。在上述操作中，小科发现视野中有污物存在。他移动装片发现污物不动，更换物镜后，发现污物仍不动，则污物在________上面。
19.如图表示生物体的结构层次图，据图回答：

（1）细胞经过a过程B1-B4几种不同形态的细胞群，则a过程为________。
（2）与玉米植株的结构层次相比较，人体的结构层次中多了________。(填名称)
（3）图中C表示的结构层次是________。
20.同学们采集到一种水生植物，其茎直立细长、有分支，叶薄、披针形，花单性，果实圆柱形、种子2~6粒。经过检索得知，此为黑藻，试回答：

（1）在植物学分类上，黑藻属于________?(选填“被子”、“裸子”或“藻类”)植物。
（2）将黑藻的一片幼嫩小叶制成临时装片，放在显微镜下可以观察到许多绿色的颗粒随细胞质按顺时针方向环形流动，那么这些绿色颗粒实际的流动方向是________。
（3）在晴朗的夏季，将黑藻放入密闭的玻璃罩内，放在室外培养。连接二氧化碳检测仪，测得密闭玻璃罩内黑藻在一昼夜内CO，浓度的变化如右图所示。可知黑藻在一天内积累了有机物，在图中可以找到的依据是________。
21.以下是显微镜操作实验中所观察到的一些图像，请据图回答问题。

（1）如图所示，在显微镜下，若将甲图转换成乙图，载玻片的移动方向和视野的明暗变化分别是 ?????。
A.向右移动，视野变亮
B.向右移动，视野变暗
C.向左移动，视野变亮
D.向左移动，视野变暗
（2）在做“用显微镜观察洋葱内表皮细胞实验”时，丙、丁两位同学各自制作了临时装片，在低倍镜下观察到的物像如图丙、丁所示。________同学的观察效果较好；另一位同学的观察效果不好，其原因是________操作不当引起的。
参考答案
例题分析
1. D
2. D
3. C
4. C
5. B
6. A
二、填空题
7. （1）基因
（2）大于
（3）④
三、实验探究题
8. （1）生理盐水；保持细胞的原有形态
（2）右上；将低倍镜换成高倍镜，并适当调辆视野亮度
（3）cadb
9. （1）D
（2）丙；盖盖玻片
10. （1）对光
（2）物镜；逆时针
（3）200
（4）逆时针
（5）左下；调大光圈或换成凹面镜；细准焦螺旋
巩固练习
1. C
2. D
3. D
4. B
5. B
6. B
7. B
8. C
二、填空题
9. （1）D
（2）C
10. （1）F
（2）⑥
（3）细胞液浓度小于细胞外环境的溶液，细胞失水
11. （1）光圈没有对准通光孔或光圈太小
（2）液泡和细胞壁
12. （1）细胞分化
（2）基因
13. （1）染色
（2）细胞核；细胞壁（或“液泡”、“叶绿体”一种即可）
（3）40
14. （1）④③①②
（2）清水
（3）细胞壁（或液泡）
15. （1）右下角
（2）40×
（3）细
（4）B
（5）细胞壁；叶绿体；液泡
16. （1）D
（2）大
（3）A
（4）A
17. （1）乙
（2）细胞核；控制物质进出细胞；叶绿体
18. （1）③
（2）C
（3）暗；目镜
19. （1）细胞分化
（2）系统
（3）器官
三、解答题
20. （1）被子
（2）顺时针
（3）G点时CO2浓度比A点低
四、实验探究题
21. （1）D
（2）丙；盖盖玻片

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