初中生物七年级上册《单细胞生物》复习知识清单

初中生物七年级上册《单细胞生物》复习知识清单

一、核心概念与基本原理

（一）单细胞生物的概念界定【基础】

单细胞生物是指生物体由一个细胞构成的生物体。理解这一概念的关键在于把握“个体”与“细胞”的关系。在这个层次上，一个细胞就是一个完整的生命体，它具备了作为生物的所有基本特征，如新陈代谢、生长、繁殖、应激性、运动和适应环境的能力。这与多细胞生物体中一个细胞仅是部分结构的情况有本质区别。它们广泛分布于各种生境中，尤其是水环境、潮湿土壤和生物体内外。

（二）常见类型与分类学地位【基础】

单细胞生物并非一个严谨的生物学分类单元，而是形态学水平的集合。主要包括：

1.原生动物：属于原生生物界，如草履虫（纤毛纲）、眼虫（鞭毛纲）、变形虫（肉足纲）、疟原虫（孢子纲）。它们以异养或混合营养方式生活。

2.单细胞藻类：属于原生生物界或植物界，如衣藻（绿藻）、小球藻。它们含有光合色素，能够进行光合作用，属于自养生物。

3.单细胞真菌：属于真菌界，如酵母菌。它们具有细胞壁，以腐生或寄生方式生活，进行出芽生殖。

4.细菌：属于原核生物界，如大肠杆菌、乳酸杆菌。它们没有成形的细胞核，是地球上最原始、数量最多的单细胞生物。

二、单细胞生物的结构与功能【重点】

（一）以草履虫为例的结构与功能适应性分析【高频考点】【核心】

草履虫是研究单细胞生物结构和生理的典型材料，其结构复杂性和功能的分区化是进化适应性的杰出体现。

1.运动结构——纤毛：草履虫全身密布纵向排列的纤毛。纤毛通过协调一致的摆动，使草履虫在水中以螺旋方式旋转前进。纤毛的结构和摆动机制体现了细胞骨架（微管）的运动功能。

2.摄食与消化结构——胞口、胞咽、食物泡：水流携带细菌等微小食物颗粒，由口沟处的胞口进入，经过胞咽（具有成束纤丝形成波动膜，辅助摄食）进入细胞质，形成食物泡。食物泡在细胞质中随环流运行，先后与溶酶体融合，溶酶体中的消化酶将食物分解，养分被细胞质吸收。食物泡的移动和消化过程体现了细胞内膜系统的协同作用。

3.排泄与调节结构——收集管、伸缩泡：草履虫体内有两个伸缩泡，一个在前，一个在后，呈交替收缩。每个伸缩泡周围有数条放射状排列的收集管。它们的功能是收集细胞质中多余的水分和代谢废物（主要是含氮废物），并通过伸缩泡的周期性收缩，经表膜上的排泄孔排出体外。这是维持细胞内环境稳定（渗透压平衡）的关键结构，尤其对于生活在淡水中的草履虫至关重要。

4.呼吸与物质交换——表膜：草履虫的体表膜即细胞膜，其表面积与体积之比较大，能够通过扩散作用直接与水环境进行气体交换（氧气摄入、二氧化碳排出）。这体现了细胞大小与物质交换效率的关系。

5.应激与防御结构——刺丝泡：在表膜下整齐排列着许多刺丝泡。当草履虫遇到强烈刺激或天敌时，刺丝泡能瞬间发射出含有毒蛋白的丝状物，用于防御或攻击。

6.遗传与控制结构——大核与小核：草履虫具有两种细胞核，这是其独特性之一。大核是营养核，呈肾形，负责控制细胞日常代谢、生长和蛋白质合成等生命活动。小核是生殖核，呈圆形，主要负责遗传物质的储存和在有性生殖（接合生殖）过程中传递遗传信息。这种核的分工体现了功能的专门化。

7.感光结构——眼点（仅存在于眼虫等）：如眼虫，其前端有一个红色的眼点，能够感知光线强弱，使其趋向适宜光照强度的区域进行光合作用。这是生物趋利避害、适应环境的典型表现。

（二）以酵母菌为例的结构特点【基础】

酵母菌是单细胞真菌，其细胞结构具有一般真核细胞的基本特征，但又有其特殊性：

1.细胞壁：主要成分为葡聚糖和甘露聚糖，对细胞起保护作用。

2.细胞核：具有核膜包被的成形细胞核。

3.液泡：通常有一个大液泡，储存代谢产物，调节渗透压。

4.线粒体：是细胞进行有氧呼吸、产生能量的场所。

5.出芽痕迹：在进行出芽生殖后，母细胞上会留下一个芽痕，子细胞上留下一个蒂痕，可用于判断细胞年龄。

三、单细胞生物的生命活动

（一）营养方式【基础】

1.自养型：如衣藻、眼虫，含有叶绿体，能利用光能将无机物（二氧化碳和水）合成有机物。

2.异养型：如草履虫（吞噬型异养，吞食细菌等）、变形虫（吞噬型异养）、酵母菌（腐生型异养，吸收环境中现成有机物）、疟原虫（寄生型异养，从宿主获取营养）。

3.混合营养型：如眼虫，在有光条件下进行自养，在无光条件下可通过体表吸收环境中的有机物进行异养。这体现了生物对环境的灵活适应。

（二）生殖方式【重要】

1.无性生殖：是单细胞生物最主要的生殖方式，能够快速增加个体数量。

（1）分裂生殖：细胞一分为二，形成两个新个体。如草履虫（横二分裂）、变形虫、细菌（二分裂）、眼虫（纵二分裂）。

（2）出芽生殖：母细胞上长出一个小芽体，芽体长大后脱离母体成为独立个体。如酵母菌。

（3）孢子生殖：细胞核经过多次分裂，形成多个孢子，每个孢子发育成一个新个体。如疟原虫在蚊体内的生活史阶段。

2.有性生殖：在某些特定条件下发生，主要功能是实现基因重组，增强后代对环境的适应能力。

（1）接合生殖：草履虫的有性生殖方式。两个草履虫的口沟部位相互靠近、融合，各自的二倍体小核经过减数分裂形成单倍体小核，然后两个单倍体小核互换，与对方的细胞质融合，形成新的二倍体小核，之后两个个体分离。这个过程本质上相当于两个个体之间交换了遗传物质。

（2）受精作用：某些单细胞藻类如衣藻，在环境不良时会产生配子，通过配子结合形成合子，合子外被厚壁休眠，环境适宜时萌发产生新个体。

（三）应激性与行为【重要】

单细胞生物没有神经系统和反射弧，但它们能对外界刺激产生反应，这种特性称为应激性，是其趋利避害、适应环境的基础。

1.趋性：是定向的运动反应。如眼虫的趋光性（趋向光源），草履虫对温度的趋性（趋向适宜温度）、对化学物质的趋性（如趋向醋酸、避开盐水）。

2.草履虫的避害反应实验：在载玻片两端分别滴加含草履虫的培养液，并在中间连起，一端加盐，可观察到草履虫会游向不加盐的一侧。这证明它能对不利刺激作出反应，主动逃避。

四、单细胞生物与人类的关系【热点】【综合应用】

（一）有益方面

1.生态系统中的角色：

（1）生产者：单细胞藻类（如衣藻、小球藻）和光合细菌是水生生态系统中的主要生产者，通过光合作用制造有机物，为整个生态系统提供物质和能量基础。

（2）消费者和分解者：原生动物（如草履虫）吞食细菌和微小浮游生物，在物质循环和能量流动中起到传递作用，同时它们也是食物链中的重要环节。细菌和真菌（酵母菌）作为分解者，将动植物遗体、残骸中的有机物分解为无机物，回归环境，促进物质循环。

2.科学研究中的模式生物：草履虫、酵母菌因其结构简单、繁殖快、易于培养，成为细胞生物学、遗传学、生理学等领域的重要研究材料。例如，酵母菌是研究真核细胞生命活动机制（如细胞周期、蛋白质相互作用）的理想模型。

3.工业生产与食品加工：

（1）酵母菌：广泛应用于发面（制作面包、馒头）、酿酒（啤酒、葡萄酒、白酒）。在发酵过程中，酵母菌将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精，并产生风味物质。

（2）单细胞蛋白：利用细菌、酵母菌、藻类等大规模培养，生产富含蛋白质的微生物菌体，可作为食品添加剂或饲料蛋白。

4.环境保护：某些单细胞生物可用于监测水质污染。例如，一定数量的草履虫或眼虫的存在可以指示水体的有机污染程度。它们也可用于污水处理，通过其生命活动分解水中有机物。

（二）有害方面【高频考点】

1.引发人类疾病：

（1）疟原虫：疟疾的病原体，由按蚊传播，寄生于人体红细胞和肝细胞，导致周期性发冷、发热、出汗，严重时可致命。

（2）阿米巴变形虫（痢疾内变形虫）：溶组织内阿米巴，寄生于人体大肠，分泌蛋白水解酶溶解肠壁组织，引起阿米巴痢疾，出现腹痛、腹泻、便血等症状。

（3）阴道毛滴虫：寄生于女性阴道和男性泌尿生殖道，引起滴虫性阴道炎、尿道炎等，主要通过性接触传播。

（4）杜氏利什曼原虫：引起黑热病，由白蛉传播，寄生于人体巨噬细胞，损害肝、脾等造血器官。

（5）某些致病菌：如霍乱弧菌、痢疾杆菌等，这些原核单细胞生物能引起烈性传染病。

2.危害水生生物：某些单细胞藻类（如甲藻、蓝藻）在富营养化水体中大量繁殖，形成赤潮（海洋）或水华（淡水）。它们会消耗水中大量氧气，同时有些藻类能产生神经毒素或肝毒素，导致鱼、虾、贝类等大量死亡，破坏渔业资源和生态平衡。毒素还会通过食物链富集，危害人类健康。

3.导致食物腐败：酵母菌、细菌等单细胞微生物在适宜条件下大量繁殖，分解食物中的营养成分，导致食物发霉、变酸、腐败，造成经济损失。

五、实验探究与科学方法【难点】【必考】

（一）观察草履虫的实验【核心实验】

1.实验目的：观察草履虫的外形、运动，探究其应激性，辨认其内部主要结构。

2.材料用具：草履虫培养液、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、放大镜、棉花纤维、吸水纸、食盐、墨水等。

3.方法步骤与关键操作要点：

（1）从培养液表层吸一滴液体：因为草履虫是好氧生物，需要氧气，主要聚集在富氧的表层水膜附近。

（2）在载玻片上放几丝棉花纤维：目的是限制草履虫的快速游动，便于在显微镜下观察其形态和结构。注意不要放太多，以免完全压住草履虫。

（3）盖上盖玻片：用镊子夹起盖玻片，使其一侧先接触载玻片上的液滴，然后缓缓放下，避免产生气泡。

（4）用低倍镜观察：先在低倍镜下找到目标，观察其运动方式和大致形态，再换高倍镜观察内部结构。

4.观察到的结构与对应功能：

（1）外形：像一只倒转的草鞋，身体前端钝圆，后端稍尖，整个身体布满纤毛。

（2）运动：依靠纤毛的摆动在水中旋转前进。遇到障碍物时，会通过改变纤毛摆动方向来倒退并改变方向。

（3）内部结构：可观察到透明的、呈肾形的大核；表膜下排列整齐的刺丝泡；在显微镜调暗视野下，可看到细胞质内有多个大小不一、逐渐变大的食物泡正在沿着一定路径流动。在虫体前后两端，可观察到交替收缩的透明泡状结构，即伸缩泡，其周围有收集管。

5.探究草履虫的应激性：

（1）趋利性实验：在载玻片一端滴加含草履虫的培养液，另一端滴加清水，并用解剖针在液滴间划一条连通的水道。在草履虫一侧的液滴旁加一小滴培养液（或肉汁），观察草履虫会聚集到有肉汁的地方。

（2）避害性实验：在草履虫培养液滴的一端放一点食盐，观察到草履虫会逃离食盐区域。

（3）对刺激的反应特点：趋向有利刺激，躲避有害刺激，这种定向的运动反应就是应激性，有助于其适应环境。

（二）科学思维与方法训练

1.结构与功能观：深刻理解“生物体的结构与功能相适应”的生命观念。草履虫的各种结构（如纤毛、口沟、伸缩泡、大小核）都是与其复杂的生活功能相适应的。酵母菌的细胞壁、出芽生殖也是与其生存环境相适应的。

2.进化与适应观：单细胞生物作为地球上最原始的生命形式之一，它们的结构虽然简单，但经过漫长的进化，已能完成全部生命活动，体现了生命对环境的完美适应。

3.实验设计原则：在探究应激性实验中，需要遵循单一变量原则和对照原则。例如，在比较草履虫对不同刺激的反应时，其他条件（如温度、光照、培养液浓度）都应保持一致。

六、考点、考向与解题策略

（一）常见题型与考查方式

1.选择题：主要考查单细胞生物的概念辨析（如判断哪种生物是单细胞）、常见生物的分类、草履虫各部分结构的功能对应、酵母菌的生殖方式、单细胞生物与人类的关系（益与害）。

2.填空题：通常考查草履虫的结构名称、功能，或填表比较几种单细胞生物的特征。

3.识图作答题：给出草履虫结构模式图或显微镜下实物图，要求标注各部分名称，并写出相应的功能。这是【高频考点】。

4.实验探究题：以观察草履虫的实验为背景，考查实验步骤的目的（如放棉花纤维的原因）、观察现象的解释（如草履虫聚集在培养液表层的原因）、探究应激性的实验设计与结果分析。

5.材料分析题：提供关于赤潮、水华、某种单细胞生物引发的疾病或应用（如酵母菌酿酒）的背景材料，要求学生运用所学知识进行分析、解释，并发表自己的见解，考查综合运用能力。

（二）核心考点与重要性标注

1.【核心考点】【高频考点】草履虫的结构名称及其对应的功能。必须能准确识别并匹配。

2.【重要考点】【高频考点】单细胞生物与人类的关系。能举例说明有益方面和有害方面，并能解释原因。

3.【基础考点】常见单细胞生物（酵母菌、眼虫、变形虫、衣藻、细菌）的主要特征及其所属生物类群。

4.【难点考点】草履虫的生殖方式（特别是接合生殖的意义）、大核与小核的功能区分。

5.【实验考点】观察草履虫的实验步骤、操作目的、观察结果分析。尤其是限制草履虫运动的方法、判断草履虫应激性的实验现象。

6.【概念考点】“单细胞生物”概念的理解，能区分其与多细胞生物中一个细胞的不同。

（三）解题步骤与答题要点

1.审题：首先明确题目考查的是结构、功能、分类、关系还是实验。圈出关键词，如“草履虫”、“酵母菌”、“不属于”、“正确的是”、“原因是”等。

2.联系知识：

（1）结构题：立刻在脑中浮现草履虫结构模式图，将名称与功能精准对应。如看到“摄入食物”，应想到“胞口和胞咽”；看到“排出多余水分”，应想到“伸缩泡和收集管”。

（2）功能题：分析该生命活动由哪些结构参与完成。如“消化”对应“食物泡和溶酶体”，“运动”对应“纤毛”。

（3）关系题：区分“有益”与“有害”。有益主要指生态地位、科研价值、经济用途；有害主要指引发疾病、破坏生态、污染食物。注意“赤潮”属于有害方面。

（4）实验题：回忆实验流程。问到“为何从表层吸取”，答“草履虫是好氧生物，聚集在富氧的表层”；问到“为何放棉花纤维”，答“限制草履虫运动，便于观察”。

3.辨析排除：

（1）易混淆点：将草履虫的“胞肛”（排出食物残渣）与“伸缩泡”（排出多余水分和废物）的功能混淆；将“大核”（营养核）与“小核”（生殖核）的功能混淆；将酵母菌的“出芽生殖”与细菌的“分裂生殖”混淆。

（2）概念辨析：单细胞生物是一个细胞，但不能说“单细胞生物是低等生物”，应该说“结构相对简单”；不能说“单细胞生物没有生命活动”，应该说“能独立完成各项生命活动”。

4.规范作答：使用生物学专业术语，书写准确。如“纤毛”不能写成“细毛”，“伸缩泡”不能写成“伸缩包”。实验题回答要逻辑清晰，因果明确。

（四）易错点与难点剖析

1.易错点一：误认为所有单细胞生物都用鞭毛运动。纠正：运动方式多样，如草履虫用纤毛，变形虫用伪足，眼虫用鞭毛，有些则不能运动。

2.易错点二：混淆草履虫的排泄与排遗。排泄（排出代谢废物）由表膜和伸缩泡完成；排遗（排出食物残渣）由胞肛完成。

3.易错点三：误认为酵母菌没有细胞核。纠正：酵母菌是真菌，属于真核生物，有成形的细胞核。

4.易错点四：对“赤潮”和“水华”的原因理解不透彻。根本原因是水体富营养化（氮、磷过多），导致某些单细胞藻类大量繁殖。

5.难点一：草履虫的接合生殖过程及意义。虽然过程复杂，但学生需理解这是一种有性生殖，核心在于交换遗传物质，增加变异性，提高适应环境的能力。

6.难点二：理解单细胞生物如何完成复杂生命活动。关键在于认识到细胞内的各种结构（细胞器）分工合作，如同一个微型工厂，共同完成新陈代谢、生长、繁殖、应激等生命活动。体现了细胞是生命活动的基本单位。

七、跨学科视野与拓展

（一）与物理学的联系

1.流体力学：草履虫依靠纤毛摆动在液体中运动，纤毛的协调摆动模式与流体力学中的低雷诺数运动有关，是研究微尺度生物流体力学的重要模型。

2.渗透压与扩散：伸缩泡调节水分平衡的原理与物理学中的渗透压概念直接相关。物质通过表膜的交换（如氧气、二氧化碳）遵循扩散定律，与浓度梯度、表面积、温度等因素相关。

3.光学：显微镜的发明和使用，以及观察细胞结构，都基于光学原理。理解凸透镜成像规律有助于更好地操作显微镜。

（二）与化学的联系

1.物质组成与代谢：单细胞生物的细胞由蛋白质、核酸、脂质、糖类等化学物质构成。其生命活动本质上是细胞内一系列有序的化学反应（新陈代谢）的总和，如光合作用（6CO₂+6H₂O→C₆H₁₂O₆+6O₂）、呼吸作用（C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O+能量）、发酵（C₆H₁₂O₆→2