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第01 讲 走近细胞（知识清单）
学习导航站
知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 细胞学说内容及其意义★★★☆☆
考点2 细胞是基本的生命系统★★☆☆☆
考点3 原核细胞和真核细胞★★★★☆
考点4 细胞的多样性和统一性★★☆☆☆
考点5 实验：使用高倍显微镜观察几种细胞★★☆☆☆
考点6 病毒★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
实验技能坊：显微镜使用的注意事项与拓展★★★☆☆
陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（5 大陷阱规避）
素养加油站：前沿科研成果与热点问题分析、聚焦考点预测
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 细胞学说内容及其意义★★★☆☆
1.细胞学说主要建立者：德国科学家施莱登和施旺。
2.细胞学说的要点
（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）新细胞是由老细胞分裂产生的。
3.细胞学说的意义
（1）揭示了动物和植物的统一性
，
从而阐明了生物界的统一性
。
（2）使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础，催生了生物学的问世。
（3）使生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
（4）细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了
伏笔。
4.细胞学说的建立过程
（1）肉眼观察阶段
①比利时科学家维萨里揭示了人体在器官水平的结构。
②比夏指出器官由低一层次的结构——组织构成。
（2）显微观察阶段
①罗伯特
胡克发现并命名了
・
细胞。
②列文虎克观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
③马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质。
（3）理论归纳阶段
①德国植物学家施莱登提出植物细胞学说。
②德国动物学家施旺观察动物，提出动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵
开始的。
③德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
科学方法—归纳法
1.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
2.归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。
3.科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判
断，不过，也需要注意存在例外的可能。
考点2 细胞是基本的生命系统★★☆☆☆
1.生命活动离不开细胞
（1）病毒：无细胞结构，必须寄生在活细胞中才能生活。
（2）单细胞生物：依靠单个细胞完成各种生命活动。
（3）多细胞生物：依赖各种分化的细胞密切合作共同完成复杂的生命活动。
2.生命系统的结构层次
细胞（最基本的生命系统）→组织→器官→系统（植物没有系统这一层次）→个体→种群→群落→生态系
统→生物圈（最大的生命系统）
结构层次
含义
举例
细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位
上皮细胞、肌肉细胞、心肌细胞
组织
由形态相似、结构和功能相同的细胞结合
在一起形成的细胞群
动物组织：上皮组织、结缔组织、肌肉组
织、神经组织
植物组织：保护组织、分生组织、营养组
织、输导组织等
器官
不同的组织按照一定的次序结合在一起形
成的能行使一定功能的结构单位
动物器官：各种消化器官、心脏、脑等。
植物器官：营养器官（根、茎、叶）、生殖
器官（花、果实、种子）
系统
能够共同完成一种或几种生理功能的多个
器官按照一定的次序组合在一起构成系统
高等动物的系统：运动系统、呼吸系统、消
化系统、循环系统、泌尿系统、生殖系统、
神经系统、内分泌系统
个体
由各种器官或系统协调配合，共同完成复
杂的生命活动的生物体。单细胞生物是由
一个细胞构成的生物体
草鱼、龟、人、草履虫
种群
在一定的区域内，同种生物的所有个体是
个种群
一个池塘中的所有卿鱼
群落
同时间内聚集在一定区域内，各种生物种
群的集合
一个池塘中的所有生物
生态系统
由生物群落与它的无机环境相互作用而形
成的统一整体
一个池塘
生物圈
山地球上所有的生物和这些生物生活的无
机环境共同组成
生物圈是地球上最大的生态系统，所有的地
球生物都生活在这个区域内
特别提醒
1.草履虫等单细胞生物既属于细胞层次，又属于个体层次，没有组织、器官、系统这三个结构层次。
2.生命系统的层次中可含“非生物成分”，如生态系统中的无机环境。
3.病毒属于生物，但不属于生命系统的结构层次。
4.地球上最早出现的生命形式是单细胞生物。生物繁殖和进化的基本单位是种群。
5.单细胞生物由单个细胞直接构成，既属于细胞层次，又属于个体层次，没有组织、器官、系统这三个结
构层次。
6.植物没有系统这一结构层次，由细胞→组织→器官（根、茎、叶、花、果实、种子）→植物体构成。
7.能完整表现生命活动的最小生命系统是细胞。
考点3 原核细胞和真核细胞★★★★☆
1.科学家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两大类。
2.由真核细胞构成的生物叫作真
核
生物，如植物、动物、真菌等。
3.由原核细胞构成的生物叫作原核生物。
（1）原核生物主要是分布广泛的各种细菌。细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的
细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质，都没有由核膜包被的细胞核；也没有染色体，但有环状的DNA 分
子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核。
（2）有一类细菌叫作蓝细菌（旧称蓝藻）。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。淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，会形成让人讨厌的水华，影响水质和
水生动物的生活。
4.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，这让我们再一次看到了
原核细胞和真核细胞的统一性。
5.归纳总结：比较区分真核、原核细胞
原核细胞
真核细胞
绘制模式图解
细胞壁
细胞核
液泡
细胞质
细胞壁
叶绿体
细胞核
液泡
细胞质
细胞膜
最主要区别
细胞内无以核膜为界限的细胞核
细胞内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；动物细胞无细胞壁；大多数真菌
细胞壁的主要成分是几丁质
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
无核膜和核仁
有细胞核，有核膜和核仁
DNA 存在形式
一般为环状DNA
核DNA 与蛋白质结合形成染色体（质）
转录和翻译
可同时进行，转录在拟核中进行，
翻译在核糖体中进行
不可同时进行，转录主要在细胞核内进
行，翻译在细胞质（核糖体）内进行
是否遵循孟德尔
遗传定律
不遵循
核基因遵循，质基因不遵循
可遗传变异类型
基因突变
基因突变、基因重组和染色体变异
细胞分裂
一般为二分裂
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
共性
都有相似的细胞膜、细胞质；遗传物质都是DNA；都有核糖体
举例
蓝细菌、放线菌、衣原体、支原体
（目前发现的最小细胞，且无细胞
壁）等
酵母菌等真菌、衣藻、动物、植物等
特别提醒
1.蓝细菌可进行光合作用，但无叶绿体；可进行有氧呼吸，但无线粒体。
2.蓝细菌的常见种类有：色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等。
【教材隐性知识】
1.源于P11“旁栏思考”：“原核细胞”中的“原”字指“原始”的含义；“真核细胞”中的“真”字指
“真正”的含义；从进化的视角看，真核细胞是由原核细胞进化而来的。
2.源于P12“拓展应用”：支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。与细菌的细胞结构的区别是支原体没
有细胞壁。
考点4 细胞的多样性和统一性★★☆☆☆
1.细胞的多样性体现及原因
（1）体现：细胞的形状、大小、种类、结构等方面的差异。
（2）原因：
①直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同。
②根本原因：DNA 的多样性（不同生物间）及基因的选择性表达（同种生物不同细胞间）。
2.细胞的统一性的表现
（1）结构：都有细胞膜、细胞质、核糖体。
（2）能量：一般都以ATP 作为直接能源物质。
（3）组成：组成细胞的元素和化合物种类基本相同。
（4）增殖：都以细胞分裂的方式增殖。
（5）遗传：都以DNA 作为遗传物质，共用一套遗传密码。
考点5 实验：使用高倍显微镜观察几种细胞★★☆☆☆
1.显微镜使用步骤
（1）转动反光镜使视野明亮。
（2）在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央。
（3）转动转换器，换成高倍物镜。
（4）用细准焦螺旋调焦并观察。
2.明确镜头的结构及其长短与放大倍数的关系
（1）区分目镜与物镜的方法：目镜直接放在镜筒上，没有螺纹，物镜需拧在转换器上，有螺纹。
（2）放大倍数与长短的关系
①物镜越长，放大倍数越
大
，距盖玻片距离越近。
②目镜越长，放大倍数越小。
③放大倍数指的是观察物体长度或宽度的放大倍数，并不是指体积或面积。
3.显微镜的成像特点和物像移动规律
显微镜成的像为左右相反、上下颠倒的虚像，实际看到的像相当于将观察物旋转180°。
应遵循“同向原则”，偏哪往哪移，因为视野中物像的移动方向与装片中实物的运动方向正好相反，如物
像偏左上方，则装片应向左上方移动。显微镜视野中观察到的细胞质流动方向和实际流动方向相同（上下
左右对调，但细胞质流动的方向不变）。
4.视野中细胞数目与放大倍数的关系
（1）若视野中细胞成单行，则计算时只考虑长度，可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比的规律进行
计算。
计算公式
放大之后的细胞数目＝放大之前的细胞数目÷
举例
16 个16/（400/100）=4 个
（2）若视野中细胞均匀分布在整个视野中，可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行
计算。
计算公式
放大之后的细胞数目＝放大之前的细胞数目÷
举例
64 个64/（400/100）
2=4 个
显微镜使用注意事项：
1.装片移动规律，相对于视野中央，物像偏向哪个方向，装片就移向哪个方向，即“偏向哪儿向哪儿
移”。
2.观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；
考点6 病毒★★★☆☆
1.病毒是一类非细胞结构的生物。由于它的结构与高等动植物及其他生物完全不同，所以生物学家在分类
时将它作为特殊的一类，单独列为病毒界。病毒形体极其微小，在电子显微镜下才能观察到，一般可以通
过细菌滤器（一般的直径为1～10μm，而多数病毒的直径在100nm 左右）。
2.病毒的结构：病毒由蛋白质外壳和遗传物质（核酸）或仅由蛋白质（朊病毒）组成。
3.病毒的分类：分为动物病毒（专门寄生在人和动物的细胞里，如流感病毒）、植物病毒（专门寄生在植
物的细胞里，如烟草花叶病毒）、细菌病毒（也称噬菌体，专门寄生在细菌体内，如大肠杆菌噬菌体）每
种病毒只有DNA 或RNA 一种核酸。
4.病毒的生活方式：病毒在宿主的活细胞内营寄生生活。不同的病毒只能寄生在特定的宿主细胞内，具有
专一性，这也是病毒分类的另一个重要依据。
5.病毒的繁殖过程：病毒在宿主细胞的协助下，以核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个
体的生长和均等分裂等细胞繁殖方式。以高中生物学中最常见的噬菌体为例：噬菌体的繁殖一般可分为五
个阶段：即吸附→注入→合成→组装→释放。
注意
1.病毒不能进行独立的代谢，不属于生命系统层次，但在宿主细胞中能增殖，产生与亲代相同的子代病
毒，繁殖是生物的基本特征之一，所以病毒属于生物
2.噬菌体是专门寄生在细菌体内的病毒。
3.病毒离开细胞，病毒很快死亡，而且不能用配置的普通培养基培养，往往采用活鸡胚细胞进行培养。
显微镜使用的注意事项与拓展★★★☆☆
1.视野模糊/不清的常见原因分析
（1）操作层面： 玻片有污渍/指纹、材料太厚、盖玻片下有气泡、未对好光（反光镜/光圈）、物镜/目镜
不干净、未用细准焦螺旋调焦、目标未在视野中央就转高倍。
（2）材料层面： 样本未染色（如观察无色透明结构）、样本已失活或降解。
（3）仪器层面： 物镜松动、光路不正。
答题模版： 简答题常要求“分析实验失败的可能原因”，需从材料准备、操作过程、仪器状态多角
度作答。
2.其他亚显微结构的不可见性
光学显微镜下无法观察到原核细胞的细胞器（仅有核糖体）、真核细胞的内质网、高尔基体、核糖体、细
胞骨架等。这些都需要电镜。
高考选择题高频干扰项： “在高倍镜下观察到某细胞具有线粒体”→ 错误！ 线粒体需电镜观察
其嵴等结构，光镜下即使看到颗粒也无法确认是线粒体（可能是其他颗粒或染料沉淀）。
陷阱1：细胞学说的"两只三未二统"
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为适用于所有生物
仅涉及动植物（未包括原核生物、病
毒）
“两只是”：只讲动植物，只谈统一性
认为揭示生物多样性
揭示统一性（动植物均由细胞构成，
新细胞来自老细胞），未涉及多样性
“三未”：无原核生物、无病毒、无差
异
延伸：细胞学说为达尔文进化论奠定基础，体现生物界的统一性
陷阱2：生命系统层次的特殊情况
易错表现
正确理解
记忆技巧
所有生物都有完整层次
单细胞生物：无组织、器官、系统层
次（一个细胞即个体）
植物：无系统层次
“单无组器系，植物无系统”
病毒属于生命系统
病毒不属于生命系统，但可参与生态
系统（如作为消费者）
“病毒无层次，却在生态中”
延伸：最基本生命系统是细胞，最大生命系统是生物圈
陷阱3：显微镜计算陷阱
易错表现
正确方法
例题解析
放大10 倍，细胞
数目就减少10 倍
单行排列：细胞数目与放大倍数成反比
均匀分布：细胞数目与放大倍数的平方
成反比
例1：单行40×看到8 个，400×时：
8÷10=0.8→约1 个
例2：均匀分布40×看到16 个，400×时：
16÷10²=0.16→约0 个
不区分单行排列和
均匀分布
放大倍数指长度或宽度，而非面积或体
积
“线倍非面倍，计算看分布”
陷阱4：原核真核混淆陷阱
易错表现
正确辨析
速记口诀
单细胞生物都是原核生物
真核单细胞：草履虫、变形虫、酵母菌、衣
藻
原核单细胞：细菌、蓝细菌
“单真草变酵衣，原核细蓝
藻”
原核生物不能有氧呼吸
部分原核生物（如蓝细菌、硝化细菌）含有
氧呼吸酶，可进行有氧呼吸
“蓝藻能有氧，酶在膜上留”
所有原核生物都有细胞壁
支原体无细胞壁（唯一例外）
“原核少支原，无壁也坦然”
陷阱5：红细胞特殊性陷阱
易错表现
正确理解
对比记忆
认为是原核细胞
哺乳动物成熟红细胞无细胞核，但属于真核细胞
（未分化时是真核）
“无核仍真核，特例要记
牢”
认为能合成蛋白质
无核糖体，无法合成蛋白质
“无核无器，功能专一”
认为消耗氧气
无线粒体，只能无氧呼吸，运输氧气但不消耗氧气
“携氧不耗氧，全靠无氧
忙”
一、人工合成细胞突破
2010 年：首个人工合成基因组细胞"Synthia"诞生
2016 年：最小基因组细胞Syn3.0 问世，仅含473 个基因
2021 年：首个完全人工合成的活细胞xenobots（异种机器人）
意义：挑战传统细胞学说，探索生命本质
考点预测：
1.基础概念类考点命题方向：
（1）判断人工合成细胞的定义与特征（如是否依赖天然细胞成分）。
（2）区分Synthia、Syn3.0、xenobots 的技术差异。
2.技术原理与过程类考点命题方向：
（1）简述Synthia 的合成步骤（如基因组合成、标记、移植等）。
（2）分析Syn3.0 的“基因精简”方法（如逐个敲除基因验证必需性）。
3.意义与伦理类考点命题方向：
（1）分析人工合成细胞对细胞学说的突破。
（2）探讨xenobots 在医学（如靶向药物递送）或环境治理中的应用前景及伦理风险。
4.跨学科综合类考点命题方向：
（1）结合分子生物学（如DNA 复制、基因表达）分析人工合成基因组的功能。
（2）联系细胞结构（如细胞膜、细胞器）探讨xenobots 的运动机制（如心肌细胞收缩驱动）。
二、病毒研究新进展
1.新冠病毒研究
结构解析：刺突蛋白三维结构完全解析
变异监测：实时追踪病毒变异株
治疗突破：基于结构的药物设计
2.巨型病毒发现
Mimivirus：直径0.4 微米，基因组超过100 万碱基对
挑战认知：模糊了病毒与细胞的界限
进化意义：可能代表第四个生命域
考点预测：
1.新冠病毒研究部分
（1）结构解析考查方式：以选择题或简答题形式，考查刺突蛋白的结构特点及其在病毒感染中的作用。
例如，问刺突蛋白与宿主细胞受体结合的关键结构域是什么。
（2）变异监测考查方式：以分析题形式，给出某种新冠病毒变异株的特点，让考生分析其传播优势或对
疫苗效果的影响。或者考查实时追踪病毒变异株的技术手段，如基因测序等。
（3）治疗突破考查方式：以简答题或论述题形式，考查基于结构的药物设计原理，以及相关药物的作用
靶点和机制。
2.巨型病毒发现部分
（1）基本特征考查方式：以选择题或填空题形式，考查巨型病毒的大小、基因组特点等基础知识。如
Mimivirus 的直径和基因组碱基对数量。
（2）挑战认知与进化意义考查方式：以论述题或简答题形式，让考生阐述巨型病毒如何模糊了病毒与细
胞的界限，以及为什么认为它可能代表第四个生命域。
1.（2024·广东，2）2019 年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层
膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（
）
A.ATP
B.NADP＋
C.NADH
D.DNA
【答案】D
【解析】由题意可知，蓝细菌细胞内具有两层膜组成的片层结构，该结构可进行光合作用和呼吸作用，光
合作用中光反应阶段涉及的物质变化包括NADP＋＋H＋＋2e－→NADPH、ADP＋Pi＋能量→ATP，呼吸作用
能产生NADH，所以在该结构中可能存在NADP＋、ATP 和NADH，而DNA 主要存在于蓝细菌的拟核区
域，故存在于该结构中的可能性最小，D 符合题意。
【考点追溯】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。细菌中的多数种类是营
腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质，都没有由核膜包被的细胞核，也
没有染色体，但有环状的DNA 分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核。（P11）
2.（2024·北京，1）关于大肠杆菌和水绵的共同点，下列表述正确的是（ ）
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
【答案】D
【解析】水绵是真核生物，但大肠杆菌为细菌，是原核生物，A 错误；大肠杆菌只有核糖体，无线粒体等
其他细胞器，能量代谢不发生在细胞器中，B 错误；水绵可以进行光合作用，但大肠杆菌无光合色素，不
能进行光合作用，C 错误；原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器，D 正确。
【考点追溯】认识大肠杆菌（左）和蓝细菌（右）细胞模式图（P11）
3.（2024·全国甲，1）细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（ ）
A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP 主要由叶绿体产生
【答案】C
【解析】病毒由蛋白质外壳和核酸构成，但没有细胞结构，A 错误；原核生物中含有与有氧呼吸相关的
酶，也可以进行有氧呼吸，B 错误；哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如体细胞中染色
体数目是生殖细胞中的2 倍，C 正确；小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根
细胞吸收离子消耗的ATP 主要由线粒体产生，D 错误。
【考点追溯】生物包括细胞生物和非细胞生物，非细胞生物是指病毒类生物，而细胞生物分为原核生物和
真核生物.其中原核生物包括：细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等；真核生物包括：动物、植物、
原生动物、低等植物、真菌等。
4.（2023·辽宁，1）科学家根据对部分植物细胞观察的结果，得出“植物细胞都有细胞核”的结论。下列
叙述错误的是（ ）
A.早期的细胞研究主要运用了观察法
B.上述结论的得出运用了归纳法
C.运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立
D.利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化
【答案】C
【解析】细胞研究需要使用显微镜、放大镜等工具，一般使用显微镜观察，早期的细胞研究主要运用了观
察法，A 正确；根据部分植物细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的是不完全归纳
法，B 正确；原核细胞没有成形的细胞核，C 错误；同位素标记法可以示踪物质的运行和变化规律，故可
利用同位素标记法研究细胞核内的物质变化，D 正确。
【考点追溯】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归
纳法。（P5“科学方法”）
5.（2023·海南卷，1）衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是（
）
A.都属于原核生物
B.都以DNA 作为遗传物质
C.都具有叶绿体，都能进行光合作用
D.都具有线粒体，都能进行呼吸作用
【答案】B
【解析】衣藻为单细胞真核生物，A 错误；大肠杆菌属于原核生物，原核生物和真核生物的
遗传物质都是DNA，B 正确；衣藻具有叶绿体，能进行光合作用，大肠杆菌没有叶绿体，不
能进行光合作用，C 错误；大肠杆菌属于原核生物，无线粒体，D 错误。
【考点追溯】细胞生物都以ATP 作为直接能源物质，共用一套遗传密码。
