考点01 集 合
1.集合的含义与表示
(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系.
(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.
2.集合间的基本关系
(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.
3.集合的基本运算
(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.
(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.
(3)能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.
一、集合的基本概念
1.元素与集合的关系:.
2.集合中元素的特征:
确定性 | 一个集合中的元素必须是确定的,即一个集合一旦 确定,某一个元素要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否能构成集合 |
互异性 | 集合中的元素必须是互异的.对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.这个特性通常被用来判断集合的表示是否正确,或用来求集合中的未知元素 |
无序性 | 集合与其中元素的排列顺序无关,如a,b,c组成的集合与b,c,a组成的集合是相同的集合.这个特性通常被用来判断两个集合的关系 |
3.集合的分类:有限集与无限集,特别地,我们把不含有任何元素的集合叫做空集,记作.
4.常用数集及其记法:
集合 | 非负整数集(自然数集) | 正整数集 | 整数集 | 有理数集 | 实数集 | 复数集 |
符号 | 或 |
注意:实数集不能表示为{x|x为所有实数}或{},因为“{ }”包含“所有”“全体”的含义.
5.集合的表示方法:自然语言、列举法、描述法、图示法.
二、集合间的基本关系
表示
关系 |
自然语言 | 符号语言 | 图示 | ||
基
本基本关系 |
子集 | 集合A中任意一个元素都是集合B的元素 | (或
) |
![]() |
|
真子集 | 集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不在集合A中 | (或
) |
![]() |
||
相等 | 集合A,B中元素相同 或集合A,B互为子集 | ![]() |
|||
空集 | 空集是 任何集合的子集,是任何非空集合的真子集 | ,
|
必记结论:(1)若集合A中含有n个元素,则有个子集,有个非空子集,有个真子集,有个非空真子集.(2)子集关系的传递性,即.
注意:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.
三、集合的基本运算
1.集合的基本运算
运算 | 自然语言 | 符号语言 | Venn图 |
交集 | 由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合 | ![]() |
|
并集 | 由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合 | ![]() |
|
补集 | 由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合 | ![]() |
2.集合运算的相关结论
交集 | |||||
并集 | |||||
补集 | ![]() ![]() ![]() |
3.必记结论
考向一 集合的基本概念
解决集合概念问题的一般思路:
(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合,然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的意义.常见的集合的意义如下表:
集合 | |||||
集合的意义 | 方程的解集 | 不等式的解集 | 函数 的定义域 | 函数的值域 | 函数图象上的点集 |
(2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中的元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.
典例1 已知集合,,则集合中元素的个数为
A. B.3
C.4 D.5
【答案】D
【解析】当时,,则;当时,,则,故集合,即元素的个数为5,故选D.
【名师点睛】在解题时经常用到集合元素 的互异性,一方面利用集合元素的互异性能顺利找到解题的切入点;另一方面,在解答完毕时,注意检验集合的元素是否满足互异性,以确保答案正确.
1.已知,,求实数的值.
考向二 集合间的基本关系
集合间的基本关系在高考中时有出现,常考查求子集、真子集的个数及利用集合关系求参数的取值范围问题,主要以选择题的形式出现,且主要有以下两种命题角度:(1)求子集的个数;(2)由集合间的关系求参数的取值范围.
典例2 已知集合,则集合的子集的个数为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】集合,,故集合的子集的个数为.故选B.
【名师点睛】求集合的子集(真子集)个数问题,当集合的元素个数较少时,也可以利用枚举法解决,枚举法不失为求集合的子集(真子集)个数的好方法,使用时应做到不重不漏.
2.已知集合,,若,则由实数的所有可能的取值组成的集合为
A. B.
C. D.
考向三 集合的基本运算
有关集合间运算的试题,在高考中多以客观题的形式出现,且常与函数、方程、不等式等知识相结合,难度一般不大,常见的类型有:
(1)有限集(数集)间集合的运算
求解时,可以用定义法和Venn图法,在应用Venn图时,注意全集内的元素要不重不漏.
(2)无限集间集合的运算
常结合不等式等内容考查,一般先化简集合,再将集合在数轴上表示出来,最后进行集合运算求范围.
(3)用德·摩根公式法求解集合间的运算
对于有 和
的情况,可以直接应用德·摩根公式和进行运算.
典例3 已知集合,,则
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为或,所以
又因为 ,
所以,
故选C.
【名师点睛】对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考查等号能否取到.
3.集合,则集合P∩Q的元素个数是
A.0 个 B.1个
C.2个 D.3个
4.已知集合,,则
A. B.
C. D.
考向四 与集合有关的创新题目
与集合有关的创新题目是近几年高考的一个新趋势,试题出现较多的是在现有运算法则和运算律的基础上定义一种新的运算,并运用它解决相关的一些问题.解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(2)用好集合的性质.集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.
典例4 设是整数集的非空子集,如果,有,则称关于数的乘法是封闭的.若是的两个不相交的非空子集,,且,有;,有,则下列结论恒成立的是
A.中至少有一个关于乘法是封闭的 B.中至多有一个关于乘法是封闭的
C.中有且只有一个关于乘法是封闭的 D.中每一个关于乘法都是封闭的
【答案】A
【解析】取,,可得T关于乘法不封闭,V关于乘法封闭,
又取,,可得T,V关于乘法均封闭,故排除B,C,D,选A.
5.设是的两个子集,对任意,定义:
①若,则对任意,__________;
②若对任意,,则的关系为__________.
1.已知集合,则下列选项正确的是
A. B.
C. D.
2.已知集合,,则
A. B.
C. D.
3.已知集合,则=
A. B.
C. D.
4.已知集合,则中元素的个数为
A.1 B.5
C.6 D.无数个
5.已知集合,,若,则
A.0 B.0或1
C.2 D.0或1或2
6.已知全集,集合,,则下图中阴影部分所表示的集合为
A. B.
C. D.
7.已知集合,则集合的真子集的个数是
A.3 B.4
C.7 D. 8
8.设集合,,则下列关系正确的是
A. B.
C.
D.
9.设集合,,,则
A.{2} B.{2,3 }
C.{−1,2,3} D.{1,2,3,4}
10.设和是两个集合,定义集合,且,如果,,那么
A. B.
C. D.
11.设集合,其中,若,则实数_______.
12.已知集合,,则______.
13.已知集合,且下列三个关系:①;②;③有且只有一个正确,则等于________.
14.已知集合,,若,则的取值范围是_____________.
15.已知非空集合M满足:若,则.则当时,集合M的所有元素之积为_______.
1.(2019年高考全国Ⅰ卷理数)已知集合,则=
A. B.
C. D.
2.(2019年高考全国Ⅱ卷理数)设集合A={x|x2–5x+6>0},B={x|x–1<0},则A∩B=
A.(–∞,1) B.(–2,1)
C.(–3,–1) D.(3,+∞)
3.(2019年高考全国Ⅲ卷理数)已知集合,则
A. B.
C. D.
4.(2019年高考天津理数)设集合,则
A. B.
C. D.
5.(2019年高考浙江)已知全集,集合,,则=
A. B.
C. D.
6.(2018浙江)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则
A. B.{1,3}
C.{2,4,5} D.{1,2,3,4,5}
7.(2018新课标全国Ⅰ理科)已知集合,则
A. B.
C. D.
8.(2018新课标全国Ⅲ理科)已知集合,,则
A. B.
C. D.
9.(2018新课标全国Ⅱ理科)已知集合,则中元素的个数为
A.9 B.8
C.5 D.4
10.(2017新课标全国Ⅰ理科)已知集合A={x|x<1},B={x|},则
A. B.
C. D.
11.(2017新课标全国Ⅱ理科)设集合,.若,则
A. B.
C. D.
12.(2017天津理科)设集合,则
A. B.
C. D.
13.(2017江苏)已知集合,,若,则实数的值为 ▲ .
14.(2019年高考江苏)已知集合,,则 ▲ .
变式拓展
1.【答案】.
【解析】因为,所以有或,显然,
当时,,此时,不符 合集合元素的互异性,故舍去;
当时,解得,或,由上可知不符合集合元素的互异性,故舍去,
【名师点睛】本题考查了元素与集合之间的关系,考查了集合元素的互异性,考查了解方程、分类讨论思想.解答本题时,由,有或,显然,解方程求出实数的值,但要注意集合元素的互异性.
2.【答案】D
【解析】因为集合,,,
若为空集,则方程无解,解得;
若不为空集,则,由解得,所以或,解得或,
综上,由实数的所有可能的取值组成的集合为.
故选D.
【名师点睛】本题主要考查由集合间的关系求参数的问题,熟记集合间的关系即可,属于基础题型.解答本题时,分为空集和不为空集两种情况讨论,分别求出的范围,即可得出结果.
3.【答案】B
【解析】由题意,在同一坐标系中,画出函数和的图象,
如图所示,由图象看出,和只有一个交点,
所以的元素个数为1,
故选B.
【名师点睛】本题主要考查了集合的交集,以及指数函数与对数函数的图象的应用,其中解答中在同一坐标系中作出两个函数的图象是解答的关键,着重考查了数形结合法的应用,属于基础题.解答本题时,在同一坐标系中,画出函数和的图象,结合图象,即可求解,得到答案.
4.【答案】C
【解析】集合,即,而,
所以,,
故选C项.
【名师点睛】本题考查集合的交集、并集运算,属于简单题.解答本题时,先化简集合,然后计算和,得到答案.
5.【答案】
【解析】①∵A⊆B,∴x∉A时,m=0,m(1−n)=0.
x∈A时,必有x∈B,∴m=n=1,m(1−n)=0.
综上可得:m(1−n)=0.
②对任意x∈R,m+n=1,则m,n的值一个为0,另一个为1,
即x∈A时,必有x∉B,或x∈B时,必有x∉A,
∴A,B的关系为.
【名师点睛】本题主要考查新定义知识的应用,集合之间的基本关系等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.解答本题时,由题意分类讨论x∉A和x∈A两种情况即可求得的值,结合题中的定义和m,n的关系即可确定A,B之间的关系.
考点冲关
1.【答案】B
【解析】元素与集合的关系,用 ∈ ;集合与集合的关系,用 ⊆ ,可知 B正确.
2.【答案】D
【解析】由题可得因为,,所以.故选D.
【名师点睛】本题主要考查集合的代表元素以及交集的运算,注意求交集时取两个集合的公共元素.
3.【答案】B
【解析】由已知,则,故选B.
4.【答案】C
【解析】由题得,
所以A中元素的个数为6.
故选C.
【名师点睛】本题主要考查集合的表示和化简,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.解答本题时,直接列举求出A和A中元素的个数得解.
5.【答案】B
【解析】由,可知或,所以或1.故选B.
【名师点睛】本小题主要考查子集的概念,考查集合元素的互异性,属于基础题.解答本题时,根据集合是集合的子集,得出的所有可能取值,由此得出正确选项.
6.【答案】B
【解析】由题意得,.∴.图中阴影部分所表示的集合为,∴.故选B.
7.【答案】A
【解析】由题意知,A为奇数集,又由集合,
则A∩B={1,3},共2个元素,其子集有22=4个,所以真子集有3个.
故选A.
【名师点睛】本 题考查集合的子集与真子集,关键是正确理解集合A,求出集合A∩B.解答本题时,根据题意由A的意义,再结合交集的定义可得集合A∩B,分析可得答案.
8.【答案】C
【解析】由题意,,∴,只有C正确.
9.【答案】D
【解析】因为,所以.
故选D.
【名师点睛】集合的运算问题,一般要先研究集合中元素的构成,能化简的要先化简,同时注意数形结合,即借助数轴、坐标系、韦恩图等进行运算.解答本题时,先求,再求.
10.【答案】D
【解析】,,∴.
故选D.
【名师点睛】本题考查描述法的定义,指数函数的单调性,正弦函数的值域,属于基础题.解答本题时,根据的定义,可先求出,,然后即可求出.
11.【答案】
【解析】因为A=B,所以故答案为.
12.【答案】
【解析】,函数有意义时,所以,因此.
【名师点睛】本题考查了不等式的解法、函数的定义域、集合的交集运算,解题的关键是正确理解集合元素的属性特征和正确解出不等式的解集.解答本题时,解不等式,化简集合的表示,求函数的定义域,化简集合的表示,然后求出.
13.【答案】201
【解析】可分下列三种情形:(1)若只有①正确,则a≠2,b≠2,c=0,所以a=b=1,与集合中元素的互异性相矛盾,所以只有①正确是不可能的;
(2)若只有②正确,则b=2,a=2,c=0,这与集合中元素的互异性相矛盾,所以只有②正确是不可能的;
(3)若只有③正确,则c≠0,a=2,b≠2,所以c=1,b=0,所以100a+10b+c=100×2+10×0+1=201.
14.【答案】
【解析】因为,所以,
由已知集合,,
所以当时,满足题意, 此时,即;
当时,要使成立,则,解得,
综上,的取值范围是.
【名师点睛】本题考查集合的包含关系,解题的关键是不要忘了空集这一特殊情况,属于一般题.解答本题时,因为,所以,建立不等关系即可求出的取值范围.
15.【答案】
【解析】若,则;
若,则;
若,则;
若,则;
故,集合M的所有元素之积为.
故答案为−1.
【名师点睛】本题主要考查集合的表示方法,集合元素的互异性等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.解答本题时,首先确定集合M中的所有元素,然后求解其乘积即可.
直通高考
1.【答案】C
【解析】由题意得,
则.
故选C.
【名师点睛】注意区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者所有的部分.
2.【答案】A
【解析】由题意得,或,,则.
故选A.
【名师点睛】本题考点为集合的运算,为基础题目.
3.【答案】A
【解析】∵∴,∴,
又,∴.
故选A.
【名师点睛】本题考查了集合交集的求法,是基础题.
4.【答案】D
【解析】因为,所以.
故选D.
【名师点睛】集合的运算问题,一般要先研究集合中元素的构成,能化简的要先化简,同时注意数形结合,即借助数轴、坐标系、韦恩图等进行运算.
5.【答案】A
【解析】∵,∴.
故选A.
【名师点睛】注意理解补集、交集的运算.
6.【答案】C
【解析】因为全集,,所以根据补集的定义得,故选C.
7.【答案】B
【解析】解不等式得,所以,所以可以求得,故选B.
【名师点睛】该题考查的是有关一元二次不等式的解法以及集合的补集的求解问题,在解题的过程中,需要明确一元二次不等式的解集的形式以及补集中元素的特征,从而求得结果.
8.【答案】C
【解析】易得集合,所以,故选C.
9.【答案】A
【解析】,当时,;当时,;当时,,所以共有9个元素,选A.
10.【答案】A
【解析】由可得,则,即,所以
,,故选A.
【名师点睛】对于集合的交、并、补运算问题,应先把集合化简再计算,常常借助数轴或韦恩图处理.
11.【答案】C
【解析】由得,即是方程的根,所以,,故选C.
【名师点睛】集 合中元素的三个特性中的互异性对解题影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.两个防范:①不要忽视元素的互异性;②保证运算的准确性.
12.【答案】B
【解析】,故选B.
13.【答案】1
【解析】由题意,显然,所以,此时,满足题意,故答案为1.
【名师点睛】(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.
(2)注意元素的互异性.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致错误.
(3)防范空集.在解决有关等集合问题时,往往容易忽略空集的情况,一定要先考虑时是否成立,以防漏解.
14.【答案】
【解析】由题意利用交集的定义求解交集即可.
由题意知,.
【名师点睛 】本题主要考查交集的运算,属于基础题.
考点01 生命系统及细胞的多样性和统一性
高考频度:★★☆☆☆ 难易程度:★★☆☆☆
1.生命活动离不开细胞
2.生命系统的结构层次
(1)最基本的生命系统是:[①]细胞。
(2)序号⑤所代表的含义是群落。
(3)最大的生命系统是:[⑦]生物圈。
(4)地球上最早的生命形式是:单细胞生物。
3.完成蓝藻和细菌的识图比较
(1)补充完善两图中相应细胞结构名称。
①核糖体;②拟核;③拟核;④细胞膜;⑤核糖体。
(2)图A为细菌细胞结构模式图,图B为蓝藻细胞结构模式图。
(3)图B细胞中无叶绿体,但它能进行光合作用的原因是含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需的酶。
(4)图A和图B细胞的统一性表现在:都有细胞壁、细胞膜、核糖体和DNA分子或拟核。
4.列表比较原核细胞与真核细胞
比较项目 | 原核细胞 | 真核细胞 |
本质区别 | 无以核膜为界限的细胞核 | 有以核膜为界限的细胞核 |
细胞壁 | 主要成分为肽聚糖 | 植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 |
细胞质 | 有核糖体,无其他细胞器 | 有核糖体和其他细胞器 |
细胞核 | 拟核,无核膜和核仁 | 有核膜和核仁 |
转录和翻译 | 转录、翻译可同时进行 | 转录在核内,翻译在细胞质(核糖体)内 |
是否遵循遗传定律 | 不遵循孟德尔遗传定律 | 核基因遵循,
质基因不遵循 |
变异类型 | 基因突变 | 基因突变、基因重组和染色体变异 |
5.细胞学说
(1)细胞学说的建立过程(连线)
(2)基本内容
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,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
(3)意义
①揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。
②揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
6.用显微镜观察多种多样的细胞
(1)实验原理
①放大倍数的计算,显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
②放大倍数的实质:放大倍数是指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。
③高倍显微镜的作用:可以将细胞放大,更清晰地观察到细胞的形态、结构,有利于区别不同的细胞。
(2)操作步骤
考向一 生命活动离不开细胞
1.生命活动离不开细胞,不包括下列内容中的
A.膝跳反射的完成是以细胞为结构基础的
B.生态系统中的物质和能量交换以细胞代谢为基础
C.转录和翻译以细胞内基因的传递和变化为基础
D.菠菜的单个细胞也能完成各种生命活动
【参考答案】D
【试题解析】反射的结构基础是反射弧,而反射弧是由神经元组成的,因此膝跳反射的完成是以细胞为结构基础的,A正确;生态系统中的物质和能量交换以细胞代谢为基础,因此生命活动离不开细胞,B正确;有细胞结构的生物,转录和翻译发生在细胞内,且以细胞内基因的传递和变化为基础,没有细胞结构的病毒,也只能寄生在细胞中进行生命活动,所以转录和翻译也离不开细胞,C正确;菠菜属于多细胞生物,其体内的每个细胞有它自己的生命,但必须依赖分化细胞的密切合作,才能完成各种生命活动,D错误。
知识链接
多角度整合病毒的相关知识:
2.埃博拉病毒(Ebola virus)是一种能引起人类和灵长类动物产生出血热的RNA病毒,具有RNA复制酶。下列有关叙述中,正确的是
A.埃博拉病毒是最基本的生命系统
B.人类通过细胞免疫就可将埃博拉病毒彻底清除
C.埃博拉病毒以RNA为模板合成DNA
D.埃博拉病毒可在人类和灵长类动物的细胞中完成遗传信息的传递过程
【答案】D
【解析】最基本的生命系统是细胞,而埃博拉病毒没有细胞结构,A错误;埃博拉病毒寄生在人体细胞中,人类主要通过细胞免疫将其清除,B错误;埃博拉病毒具有RNA复制酶,其以RNA为模板合成RNA,C错误;根据“埃博拉病毒(Ebola virus)是一种能引起人类和灵长类动物产生出血热的RNA病毒,具有RNA复制酶”可知埃博拉病毒可在人类和灵长类动物细胞的细胞中完成遗传信息的传递过程,D正确。
考向二 生命系统的结构层次
3.下列有关生命系统结构层次的说法,正确的是
A.生命系统中最大的结构层次是生物圈
B.草履虫属于细胞层次,不属于个体层次
C.病毒没有细胞结构,所以其生活不需要依赖活细胞
D.高等植物的个体水平以下包括组成个体的系统、器官、组织和细胞
【参考答案】A
【试题解析】生命系统中最大的结构层次是生物圈,A正确;草履虫是单细胞生物,所以草履虫既属于细胞层次,也属于个体层次,B错误;病毒无细胞结构,它必须寄生在活细胞中,故其生命活动与细胞有关,C错误;高等植物没有系统这个层次,D错误。故选A
易错警示
关注生命系统结构层次的“3”个易错点
(1)分子、原子、化合物、病毒不属于生命系统的结构层次。
(2)生命系统包括生态系统,所以也包括其中的无机环境。
(3)并非所有生物都具有生命系统的各个层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。
4.小麦是我国北方的重要农作物,有关麦田中生命系统结构层次的说法,正确的是
A.小麦是由不同系统构成的一种植物
B.麦田中的所有植物和动物构成一个群落
C.麦田中生物最基本的结构层次是化学元素
D.麦田土壤中的一个酵母菌既属于细胞层次也属于个体层次
【答案】D
【解析】小麦是一种植物,而植物没有系统这一生命结构层次,A错误;麦田中的所有植物、动物和微生物构成一个群落,B错误;生命系统的最基本层次是细胞,化学元素不属于生命的结构层次,C错误;酵母菌是单细胞真核生物,所以麦田土壤中的一个酵母菌既属于细胞层次,也属于个体层次,D正确。
考向三 原核生物与真核生物
5.下列有关原核细胞和真核细胞的叙述,正确的是
A.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
B.单细胞生物都是原核生物
C.都能进行细胞呼吸且发生在线粒体中
D.原核生物和真核生物中都具有自养生物和异养生物
【参考答案】D
【试题解析】二者能合成蛋白质,且合成场所都是核糖体,A错误;单细胞生物有原核生物和真核生物,如酵母菌是单细胞真核生物,B错误;二者都能进行细胞呼吸,但原核生物无线粒体,C错误;原核生物和真核生物中都具有自养生物(如蓝藻、绿色植物)和异养生物(如乳酸菌、动物),D正确。故选D。
解题技巧
1.原核生物和真核生物的判断
(1)“菌”类的判断:凡“菌”字前面有“杆”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是细菌,属于原核生物,而酵母菌、霉菌及食用菌等则为真核生物。
(2)“藻”类的判断:藻类的种类很多,常见的藻类有蓝藻(如念珠藻、颤藻、螺旋藻、发菜等),绿藻(如紫菜、石花菜等),褐藻(如海带、裙带菜等),红藻(如衣藻、水绵、小球藻、团藻等)。其中蓝藻为原核生物,其他藻类为真核生物。
2.“三看”法判断原核生物与真核生物
(1)看有无以核膜为界限的细胞核:有则是真核生物,无则是原核生物。
(2)看细胞器种类:只有核糖体的为原核生物,细胞器种类多的是真核生物。
(3)看细胞壁与细胞的形状:具有细胞壁,细胞呈现本物种(或生物类群)特有的形状,如细菌呈现球状、杆状或螺旋状,为原核生物;具有细胞壁,细胞呈现较规则的形状,如植物的细胞为正方形或长方形,为真核生物。
6.下列是几种常见的单细胞生物结构示意图。有关该组生物的叙述错误的是
A.图中生物都有细胞膜和核糖体
B.具有核膜、核仁的细胞是①②③
C.生物②③④一定是异养生物
D.⑤含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用
【答案】C
【解析】分析题图,图示是几种常见的单细胞生物结构示意图,①是眼虫、②是草履虫、③是变形虫、④是细菌、⑤是蓝藻,其中①眼虫、②草履虫和③变形虫属于真核生物,④细菌和⑤蓝藻属于原核生物。图中各种生物都是单细胞生物,都有细胞膜和核糖体,A正确;图中①②③都是真核细胞,都有核膜和核仁,而④⑤是原核细胞,没有核膜和核仁,B正确;④是细菌,细菌中的硝化细菌可以进行化能合成作用,属于自养生物,C错误;⑤是蓝藻,含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,D正确。
7.支原体感染引起的传染性尿道炎较难治愈。如图是支原体细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是
A.支原体是原核生物,通过无丝分裂而增殖
B.细胞膜和核膜构成支原体的生物膜系统
C.在mRNA合成的同时会有多个核糖体结合到mRNA上
D.青霉素能抑制细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
【答案】C
【解析】支原体是原核生物,通过二分裂而增殖,A错误;支原体无核膜,B错误;在mRNA合成的同时会有多个核糖体结合到mRNA上,原核细胞没有核膜的限制,转录和翻译可以同时进行,C正确;青霉素能抑制细胞壁的形成,由图可知支原体没有细胞壁,故青霉素不可用于治疗支原体感染引起的疾病,D错误。
考向四 显微镜的使用
8.下列各项均是有关显微镜操作的表述,其中错误的操作是
A.标本染色较深,应选用凹面反光镜和大光圈
B.若转换高倍物镜观察,需先升高镜筒,以免镜头碰坏装片
C.将位于视野内左上方的图像移向中央,应向左上方移动装片
D.转换高倍物镜之后,只能使用细准焦螺旋进行调节
【参考答案】B
【试题解析】标本染色较深,应选用凹面反光镜和大光圈,以增大光强度,A项正确;转换高倍物镜不需升高镜筒,B项错误;物与像位置关系相反,将位于视野内左上方的图像移向中央,应向左上方移动装片,C项正确;转换高倍物镜之后,由于镜头离装片较近,只能使用细准焦螺旋进行调节,以免损坏装片,D项正确。
解题必备
1.关注显微镜使用的“4”个易错点
(1)必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍物镜。
(2)换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节。
(3)换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。
(4)观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。
2.显微镜下细胞数目的两种计算方法
若视野中的细胞为单行,计算时只考虑长度和宽度;若视野中充满细胞,计算时则要考虑面积的变化。
(1)若视野中为一行细胞,高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数。
(2)若视野中充满细胞,则高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数的平方。
9.某同学用显微镜观察装片时,见视野中有甲、乙、丙三异物。为判断异物的位置,他先转动目镜,见甲异物动,然后转换物镜,甲、乙异物仍存在,而丙异物消失。据此推断甲、乙、丙三异物分别在
A.物镜、目镜、装片
B.目镜、物镜、装片
C.目镜、装片、物镜
D.装片、目镜、物镜
【答案】C
【解析】显微镜中视野中污物可能存在的位置:物镜、目镜或装片。判断方法如下:先移动装片,污物动则在装片上;不动再转换目镜,污物动在目镜上,不动就在物镜上。根据题意可知,“他先转动目镜,见甲异物动”,则甲异物存在目镜上;“他先转动目镜,见甲异物动”,则乙异物不在目镜上,又由于“转换物镜,甲、乙异物仍存在”,说明乙异物也不在物镜上,因此乙异物应存在装片上;“转动物镜,丙异物消失”,则丙异物存在于物镜上。故选C。
10.如图所示:甲图中①②③④表示镜头,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是
A.观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合
B.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
C.若丙是由乙放大10倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的10倍
D.若乙图中铺满视野共160个细胞,目镜不变,物镜增加4倍,视野中细胞约10个
【答案】D
【解析】①②表示目镜,目镜的镜头越长,其放大倍数越小;③④表示物镜,物镜的镜头越长,其放大倍数越大,与玻片之间的距离越近,反之则越远。丙细胞体积大,视野中细胞数目少,是高倍镜下观察到的视野,应选用甲中②③⑤组合,A错误;从图中的乙转为丙,要先把观察对象移到视野中央,改用高倍镜,用细准焦螺旋调焦,还要调整视野亮度,故正确调节顺序为:移动装片→转动转换器→调节亮度(调节光圈或反光镜)→转动细准焦螺旋,B错误;若丙是由乙放大10倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的100倍,C错误;显微镜放大倍数是直径放大倍数而不是面积放大,物镜增加4倍,物像面积放大了16倍,故看到的细胞个数为160×1/16=10(个),D正确。
1.细胞是生命系统最基本的结构层次,下列有关细胞的叙述,正确的是
A.人体的单个细胞能独立完成各项生命活动
B.对于有性生殖的生物来说连接亲子代的桥梁是受精卵
C.真核细胞的遗传物质都是DNA
D.反射活动只由神经细胞独立完成
2.下列有关细胞共性的叙述。不正确的是
A.都具有DNA但不一定是遗传信息携带者
B.都具有生物膜但不一定具有生物膜系统
C.能进行有氧呼吸的不一定都发生在线粒体中
D.都能进行基因表达但不一定有时间和空间的界限
3.德国科学家施莱登和施旺建立的“细胞学说”,是自然科学史上的一座丰碑。下列关于“细胞学说”的说法,不正确的是
A.一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成
B.魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,是对细胞学说的修正和补充
C.细胞是一个相对独立的有机体,又对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用
D.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的多样性
4.2018年12月1日是第31个“世界艾滋病日”,宣传活动主题为“主动检测,知艾防艾,共享健康”。艾滋病是由 HIV引起的,下列关于 HIV的叙述,错误的是
A.没有细胞结构
B.生命活动离不开细胞
C.含有8种核糖核苷酸
D.RNA与DNA组成元素相同
5.埃博拉病毒、乳酸菌和草履虫这三种生物的共同点是
A.都有细胞结构
B.都有核糖体
C.都有遗传物质
D.都能进行有丝分裂
6.某研究人员分析了小白兔组织、小麦组织、S型肺炎双球菌、T2噬菌体四种样品的化学成分,以下结论错误的是
A.含有糖原的样品是小白兔组织
B.只含有蛋白质和DNA的样品是T2噬菌体
C.含有纤维素的样品是小麦组织和S型肺炎双球菌
D.既含有DNA,又含有RNA的样品是小麦组织、小白兔组织、S型肺炎双球菌
7.细胞是生物体结构和功能的基本单位。对下图有关叙述正确的是
A.只有A和D是自养型生物,两者在细胞结构上最主要的区别是后者无核膜
B.图C代表的生物类群,在生态系统中可以担任各种生物成分
C.在遗传物质传递中,不遵循孟德尔遗传定律的基因仅存在于C和D细胞中
D.人工诱变、基因工程都可定向改变C生物的性状
8.使用显微镜目镜测微尺在低倍镜10×下测量变形虫,测得虫体长占10格,转换高倍镜40×后虫体所占格数为
A.5格
B.10格
C.20格
D.40格
9.用光学显微镜的一个目镜,分别与4个不同的物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时,每一物镜与载玻片的距离如图1所示。图2是图1中a组合观察到的视野。下列说法正确的是
A.a组合视野最暗
B.d组合可能观察不到细胞
C.b组合比c组合看到的细胞数少
D.由a组合转变为c组合进行观察时,应先将装片向左上方移动
10.图A为蓝藻细胞结构示意图,B为水绵细胞的结构示意图。请据图分析完成下列问题。(注:[]中填序号,横线上填结构名称)
(1)与水绵细胞相比较,蓝藻细胞由于①_______上没有______,因而属于原核细胞;水绵细胞由于具有[ ]______________,而属于真核细胞。
(2)在蓝藻细胞和水绵细胞中,它们共有的结构有[③]和[ ]_____、[ ]和[⑩]____、[ ]和[⑨]____,这体现了不同类细胞之间的_____。
(3)蓝藻细胞和水绵细胞在光学显微镜下最主要的区别是因为前者_____________________
(4)由于蓝藻细胞和水绵细胞都能进行光合作用,因而属于____(自养型/异养型)生物。
(5)下图的图1是在使用目镜为10×,物镜也为10×的显微镜下观察蛙的皮肤上皮细胞时的视野,图2是更换物镜后的视野,则更换的物镜应为______(填放大倍数)。
(6)细胞内的细胞质并不是静止的,而是在不断地流动着,其方式多数呈环形流动。若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动,则实际的流动方向应为_____________。
11.(2018·课标I)下列关于病毒的叙述,错误的是
A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
12.(2016·四川卷)下列有关细胞共性的叙述,正确的是
A.都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层
B.都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA
C.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中
D.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
13.(2015·上海卷)若在低倍显微镜下用目镜测微尺测量细胞长径(如图1),则转换高倍物镜后观察到的图像是
1.【答案】C
【解析】人体是多细胞生物体,依赖于各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,A错误;连接亲子代的桥梁是精子和卵细胞,B错误;真核细胞的遗传物质都是DNA,C正确;反射活动需要经过完整的反射弧来实现,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成,故反射活动不只由神经细胞参与,D错误。
2.【答案】A
【解析】细胞都具有DNA且是遗传信息携带者,A错误;细胞都具有细胞膜,因此都具有生物膜,但不一定具有生物膜系统,如原核细胞无生物膜系统,B正确;能进行有氧呼吸的细胞不一定都发生在线粒体中,如蓝藻等需氧型原核生物的有氧呼吸不发生在线粒体中,C正确;都能进行基因表达但不一定有时间和空间的界限,如原核生物可以边转录边翻译,D正确。
3.【答案】D
【解析】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组成,A正确;魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,是对细胞学说的修正和补充,B正确;细胞是一个相对独立的有机体,又对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用,C正确;细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性,但是不能说明生物体结构的多样性,D错误。
4.【答案】C
【解析】引起艾滋病的HIV是RNA病毒,病毒没有细胞结构,主要由蛋白质和核酸组成,A正确;病毒不具有细胞结构,必须寄生在活细胞中,利用宿主细胞提供的原料和能量进行增殖,所以病毒的生命活动离不开细胞,B正确;病毒只含有一种核酸,HIV只含有RNA,故HIV含有4种核糖核苷酸,C错误;RNA与DNA组成元素相同,均含有C、H、O、N、P五种元素,D正确。故选C。
5.【答案】C
【解析】有丝分裂是真核细胞进行增殖的方式之一。埃博拉病毒没有细胞结构,因此没有核糖体,不能进行有丝分裂;乳酸菌为由原核细胞构成的原核生物,有核糖体,但不能进行有丝分裂;草履虫是由真核细胞构成的真核生物,有核糖体,也能进行有丝分裂;这三种生物都有遗传物质。综上分析,A、B、D均错误,C正确。
6.【答案】C
【解析】小白兔是动物,属于真核生物;小麦是植物,属于真核生物;肺炎双球菌是原核生物;噬菌体是病毒,无细胞结构。糖原属于动物多糖,故含有糖原的样品是小白兔组织,A正确;只含有蛋白质和DNA的样品是T2噬菌体,其他材料具有膜结构,故还含有磷脂等物质,B正确;纤维素是植物多糖,故含有纤维素的样品是小麦组织,C错误;既含有DNA,又含有RNA的样品是小麦组织、小白兔组织、S型肺炎双球菌,D正确。故选C。
7.【答案】B
【解析】A是高等植物细胞,D是蓝藻,两者都是生态系统的生产者,属于自养型生物,在结构上后者没有核膜包被的成形的细胞核,C是细菌,也可能是生产者,如硝化细菌,A错误;C细胞为细菌,在生态系统中可以担任各种生物成分,如硝化细菌为生产者,肺结核杆菌为消费者,而大多数细菌为分解者,B正确;A、B细胞分别是植物细胞和动物细胞,两者线粒体中的DNA不遵循孟德尔的遗传定律,C错误;基因工程可定向改变C生物的性状,而人工诱变的原理是基因突变,基因突变是不定向的,D错误。
8.【答案】D
【解析】物像放大的倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积,放大倍数越大,目镜测微尺每格代表的长度越小。低倍镜10×转换高倍镜40×后,物像放大四倍,目镜测微尺每格所代表的虫体长度缩小四倍。所以在低倍镜10×下测量变形虫,测得虫体长占10格,转换高倍镜40×后虫体所占格数为40格。故D正确,A、B、C错误。
9.【答案】B
【解析】物镜镜头离载玻片越远,说明物镜越短,放大倍数越小,视野越亮,所以a条件下视野最亮;物镜放大倍数越大,观察到的装片中材料的范围越小,图2是图1中a条件下观察到的视野,物像偏向视野的右下方,在d条件下观察的范围变小,很可能观察不到细胞;b条件下比c条件下的物镜放大倍数小,看到的细胞数更多;显微镜下移动装片的原则是“偏哪移哪”,图2中的物像偏向右下方,为了将物像移向视野的中央,应向右下方移动。
10.【答案】(1)拟核 核膜 ⑧细胞核
(2)(11) 细胞壁 ④ 细胞膜 ⑤ 细胞质 统一性
(3)无以核模为界限的细胞核
(4)自养型
(5)40×
(6)逆时针
【解析】从图中可知,A是蓝藻细胞结构模式图,①是拟核,②是核糖体,③是细胞壁,④是细胞膜,⑤是细胞质;图B表示水绵细胞结构模式图,⑥是液泡,⑦是带状叶绿体,⑧是细胞核,⑨细胞质,⑩是细胞膜,⑪是细胞壁。蓝藻无细胞核,属于原核生物,水绵属于绿藻,有细胞核,是真核生物。(1)蓝藻细胞没有核膜,属于原核生物。水绵细胞具有核膜,属于真核生物。(2)水绵细胞与蓝藻细胞都有的结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和核糖体,体现了真核细胞与原核细胞的统一性。(3)真核生物和原核生物最主要的区别在于原核生物没有以核膜为界限的细胞核。(4)蓝藻细胞与水绵细胞都能进行光合作用,利用无机物合成有机物,属于自养型生物。(5)视野中由8个连成一排的细胞放大到视野中只有2个细胞,视野中长度放大了4倍,故转动转换器后,物镜由10×变成40×。(6)显微镜下看到的是倒立的像,在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动,将其旋转180°,可以发现仍是逆时针方向流动。
11.【答案】B
【解析】烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,因此从烟草花叶病毒中可以提取到RNA,A正确;T2噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒,可见,T2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解,B错误;艾滋病的全称是获得性免疫缺陷综合征,其发病机理是HIV病毒主要侵染T细胞,使机体几乎丧失一切免疫功能,C正确;阻断病毒的传播,是保护易感人群的有效措施之一,可降低其所致疾病的发病率,D正确。
12.【答案】C
【解析】细胞根据有无成形的细胞核,分为原核细胞和真核细胞,不论是原核细胞还是真核细胞,细胞膜的主要成分都是磷脂和蛋白质,A错误;原核细胞无细胞核,且具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,B错误;原核细胞无线粒体,但也能进行有氧呼吸,如蓝藻,真核细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体,C正确;原核细胞和真核细胞蛋白质的合成场所都是核糖体,D错误。
13.【答案】C
【解析】低倍镜转换高倍镜后目镜测微尺还存在,A错误;低倍镜转换高倍镜后观察到的物像会放大,B错误;低倍镜转换高倍镜后观察到的物像会放大,目镜测微尺每小格大小始终不变,目镜和物镜放大倍数越大,目镜测微尺每小格所表示实际长度越小,C正确;目镜测微尺每小格大小始终不变,D错误。
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