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1、2022年秋高中生物 第一章 走近細胞 第2節(jié) 細胞的多樣性和統(tǒng)一性學案 新人教版必修1
學習目標
1.描述高倍顯微鏡的使用步驟。(重點)
2.說出真核細胞與原核細胞的區(qū)別。(難點)
3.說出細胞學說的內容及意義。(重點)
核心概念
原核細胞 真核細胞 細胞學說
一、高倍顯微鏡的使用
二、原核細胞和真核細胞
1.原核細胞和真核細胞的分類
2.常見的原核生物、真核生物舉例(連一連)
三、細胞學說
1.建立過程:
時間
科學家
主要貢獻
1665年
英國的__虎克____
用顯微鏡發(fā)現并命名為__細胞____
19世紀
德國的__施萊登__
2、__、__施旺____
細胞是構成動植物體的基本單位
1858年
德國的魏爾肖
細胞通過分裂產生__新細胞____
2.內容
(1)細胞是一個有機體,__一切動植物____都由細胞發(fā)育而來,并由__細胞和細胞產物____所構成。
(2)細胞是一個__相對獨立的單位____,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
(3)新細胞可以從__老細胞____中產生。
3.意義:揭示了__細胞____統(tǒng)一性和__生物體結構____統(tǒng)一性。
?思考
1.為什么在觀察標本時,要先用低倍物鏡,再換高倍物鏡?
提示:使用低倍物鏡是因為低倍物鏡下視野相對較大,易于找到目
3、標;換用高倍物鏡是為了清晰觀察標本。
2.在換用高倍鏡前,為什么將觀察的目標移向視野的中央?
提示:高倍鏡的視野小,若在低倍鏡下目標不在視野中央,換用高倍鏡后有可能不在視野中。
3.觀察細菌和藍藻兩種細胞,它們有哪些相同的結構?
提示:細胞膜、細胞壁、核糖體、細胞質等。
H 判斷題
1.顯微鏡下所成的像是正立的實像。( × )
2.高倍鏡的視野范圍小,視野亮度亮。( × )
3.藍藻無葉綠體,但能進行光合作用。( √ )
4.藍藻細胞具有細胞核且DNA分子呈環(huán)狀。( × )
5.細菌(藍藻)、大腸桿菌和乳酸菌屬于原核生物。( √ )
6.乳酸菌與動植物相比,細胞內沒有核
4、糖體。( × )
7.細菌有細胞核,藍藻有葉綠體。( × )
8.細菌死亡與否是通過光學顯微鏡觀察其細胞核的有無來確定的。( × )
9.細胞學說認為一切生物體均由細胞組成。( × )
10.細胞學說從一個方面揭示了生物界的統(tǒng)一性。( √ )
知識點1 顯微鏡的使用
Z
1.顯微鏡的結構
(1)光學系統(tǒng):目鏡、物鏡、反光鏡等。
(2)機械系統(tǒng):鏡座、鏡柱、鏡臂、載物臺、壓片夾、遮光器、鏡筒、粗(細)準焦螺旋等。
2.鏡頭的結構及放大倍數
(1)目鏡與物鏡的結構:
①圖1為目鏡,目鏡越長放大倍數越小,即鏡頭B的放大倍數大于鏡頭A。
②圖2為物鏡,物鏡越短放
5、大倍數越小,且有高倍鏡和低倍鏡之分。
物鏡
與圖2對應
的鏡頭
物鏡與載物
臺距離
物像
大小
視野
范圍
視野
亮度
低倍鏡
鏡頭D
遠
小
大
亮
高倍鏡
鏡頭C
近
大
小
暗
(2)放大倍數:
①放大倍數=目鏡的放大倍數×物鏡的放大倍數。
②顯微鏡放大的是物體的長度或寬度,而不是面積或體積。
3.顯微鏡成像
(1)原理:類似于凸透鏡的成像,映入眼內的是倒立放大的虛像。
(2)物像與實物之間的位置關系如圖。
分析:
①圖中若A表示實物在裝片上的位置,則B表示物像在視野中的位置,它們兩者是關于圓心呈點對稱關系,所以將物像旋轉
6、180°后與實物的位置是相同的。(關鍵詞:中心對稱)
②若將視野中的物像B移至視野中央,則應向右下方移動裝片使A移向圓心,按照上述原則即物像向哪偏離,裝片往哪移動,就可將物像移至視野中央。(關鍵詞:向偏離方向移動)
(3)光源(天然光或人工光源)→反光鏡→光圈→物體→物鏡(凸透鏡)→在鏡筒內形成物體放大的實像→目鏡→把經物鏡形成的放大實像進一步放大。
4.高倍鏡與低倍鏡視野的差異
5.放大倍數相關問題的分析
(1)放大倍數=目鏡的放大倍數×物鏡的放大倍數(指放大的長度或寬度,并非體積或面積)
(2)視野內細胞數量變化關系的分析。
①細胞在視野中呈單行或單列排布:
=×
7、
②細胞在視野中呈充滿排布:
=×2
知識貼士
(1)注意事項
①使用高倍物鏡時,必須先在低倍鏡下將目標移到視野中央,然后換用高倍鏡。因為低倍鏡下看到的物像放大倍數小,但看到標本的實際面積大,容易找到目標。若不移動玻片,高倍鏡下看到的只是低倍鏡視野的中心部分。
②用顯微鏡看的是物體放大后的倒像,所以物像的移動方向與玻片標本的移動方向相反。
(2)判斷視野中污物存在位置的方法
①污物可能存在的位置是:物鏡、目鏡或裝片。
②判斷方法:
D
典例1 根據顯微鏡放大倍數的特點填表:
目鏡
10×
物鏡
10×
40×
視野中看到一行細胞
8個
__2個__
8、__
整個視野中看到均勻分布的細胞
64個
__4個____
[解析] 題目中,當物鏡的放大倍數為10×時,視野中觀察到了一行8個細胞,若將物鏡轉換為40×,原先細胞的長度和寬度各被放大了4倍,觀察到的視野的長度和寬度會分別縮小為原來的1/4,所以,視野中觀察到的一行細胞的數目為8÷4=2個;題目中,當物鏡為10×時,可看到圓形視野中充滿64個細胞,若將物鏡轉換為40×,原先的細胞又被放大了4×4=16倍,則所觀察到的實際范圍相應減小到原先的1/16,所以,視野中僅觀察到64÷16=4個細胞。
方法技巧:視野中細胞數目的相關計算
(1)若視野中細胞成單行排列,則計算時只考慮長度或寬
9、度,可根據放大倍數與視野范圍成反比的規(guī)律計算。如在顯微鏡放大倍數為40×時看到m個細胞,當放大倍數變?yōu)?00×時看到的細胞數目=m÷=個。
(2)若視野中充滿均勻分布的細胞,計算時應考慮面積的變化,可根據看到的視野范圍與放大倍數的平方成反比的規(guī)律計算。如在顯微鏡放大倍數為40×時看到m個均勻分布的細胞,當放大倍數變?yōu)?00×時看到的細胞數目=m÷2=個。
〔變式訓練1〕 如圖所示:甲圖中①②表示目鏡,③④表示物鏡,⑤⑥表示物鏡與載玻片之間的距離,乙和丙分別表示不同物鏡下觀察到的圖像。下列描述正確的是( D )
A.觀察物像丙時應選用甲中①④⑥組合
B.從圖中的乙轉為丙,正確的調節(jié)順
10、序為:轉動轉換器→調節(jié)光圈→移動裝片→轉動細準焦螺旋
C.若丙是乙放大10倍后的物像,則細胞的面積增大為原來的10倍
D.若丙圖觀察到的是位于乙圖右上方的細胞,由圖中的乙轉為丙時,應向右上方移動裝片
[解析] 物像丙的放大倍數大,觀察時應選用短的目鏡、長的物鏡,并且物鏡與標本之間距離較近,即組合為②③⑤,A項錯誤;從圖中乙轉為丙時,應首先移動裝片,把要觀察的物像移至視野的中央,然后轉動轉換器→調節(jié)光圈→轉動細準焦螺旋,B項錯誤;顯微鏡的放大倍數是指物體長度和寬度的放大倍數,若丙是乙放大10倍后的物像,則細胞的面積增大為原來的100倍,C項錯誤;顯微鏡下玻片的移動方向與物像的移動方向相反(
11、要看玻片如何移動,弄清物像的移動方向后反過來即可),本題應將裝片向右上方移動,D項正確。
知識點2 原核細胞和真核細胞
Z
1.原核細胞和真核細胞的比較
項目
原核細胞
真核細胞
本質區(qū)別
無以核膜為界限的細胞核
有以核膜為界限的真正的細胞核
大小
較小
較大
細胞壁
有(支原體除外)
植物細胞和真菌細胞有,動物細胞無
細胞質
有核糖體,無其他細胞器
有核糖體和其他細胞器
細胞核
擬核,無核膜、核仁,該區(qū)域有一環(huán)狀DNA分子,無染色體
有核膜、核仁,核內有染色體
實例
細菌、藍藻
動物、植物、真菌
2.細胞的統(tǒng)一性
(1)真核、原核細胞的共
12、性:均有細胞膜、細胞質,均以DNA分子做遺傳物質。
(2)真核細胞的共性:都有細胞膜、細胞質、細胞核。
(3)原核細胞的共性:都有細胞膜、細胞質、擬核,細胞質中只有一種細胞器——核糖體。
3.細胞結構統(tǒng)一性和差異性的圖解
知識貼士
生物名稱與所屬生物類型的幾個誤區(qū)
①含有“菌”字的不一定屬于細菌,如酵母菌屬于真核生物中的真菌。
②單細胞生物不一定屬于原核生物,如草履蟲、變形蟲等,它們屬于真核生物中的原生生物。
③含有“藻”字的不一定屬于原核生物,只有藍藻類屬于原核生物,而其他藻類屬于真核生物,如衣藻、小球藻等。
D
典例2 下列對原核細胞和真核細胞的敘述,不正確的是(
13、 C )
A.大多數原核細胞比真核細胞小
B.原核細胞的擬核內有環(huán)狀的DNA分子
C.原核細胞的細胞質中無細胞器,真核細胞的細胞質中有各種細胞器
D.真核細胞的DNA主要儲存在細胞核中
[解析] 一般原核細胞要比真核細胞小,細胞結構也較為簡單;原核細胞的DNA主要以環(huán)狀的形式存在于擬核中;原核細胞中只含有核糖體一種細胞器;真核細胞含有細胞核,遺傳物質DNA主要存在于細胞核中。
易錯提醒:
(1)細胞的多樣性主要體現在細胞的形態(tài)、大小、結構和功能的差異等方面。
(2)細胞的統(tǒng)一性主要體現在不同細胞具有相似的結構和物質,如細胞膜、細胞質、DNA等。
(3)常見的藍藻有4種,即藍球
14、藻、顫藻、念珠藻和發(fā)菜,其他藻一般為植物,屬于真核生物,如衣藻。
〔變式訓練2〕 與真核細胞相比,藍細菌不具有的細胞結構是( A )
A.核膜 B.核糖體
C.細胞質 D.細胞膜
[解析] 本題考查原核細胞與真核細胞的差異及識記能力,難度較小。藍細菌是原核生物,無核膜包被的細胞核,因此無核膜。核糖體、細胞質和細胞膜是原核和真核細胞共有的結構。
知識點3 細胞學說的建立與意義
Z
1.細胞學說的建立過程
時間
科學家
貢獻
不足
1543年
維薩里、比夏
器官、組織水平研究生命
未深入到細胞水平
1665年
虎克
用顯微鏡發(fā)現并命名細胞
觀察到
15、的是死細胞
17世紀
列文虎克
用顯微鏡觀察到了活細胞
未上升到理論水平
17世紀
馬爾比基
用顯微鏡觀察到了動植物的微細結構
未用細胞來描述
19世紀
施萊登
首先提出細胞是構成植物體的基本單位
未與動物界聯系
19世紀
施旺
與施萊登共同提出:一切動植物都是由細胞構成的
未搞清細胞的來源
19世紀
耐格里
發(fā)現新細胞的產生是細胞分裂的結果
未上升到理論水平
1858年
魏爾肖
總結出“細胞通過分裂產生新細胞”
未考慮非細胞結構生命的增殖
2.內容
細胞學說的建立者主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。具體內容為:
(1)細胞是一個有機體,一
16、切動植物都由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產物所構成。
(2)細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
(3)新細胞可以從老細胞中產生。
3.細胞學說的意義
細胞學說揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結構的統(tǒng)一性,使人們認識到各種生物間存在共同的結構基礎。
D
典例3 (2018·北京市東城區(qū)上學期高一年級期末)施萊登和施旺共同建立的細胞學說揭示了( A )
A.生物體結構的統(tǒng)一性 B.植物細胞和動物細胞的區(qū)別
C.細胞能夠產生新細胞的原因 D.人們對細胞的認識是艱難曲折的過程
[解析] 施萊登和施旺共同建立的細胞學說揭示了細胞統(tǒng)一性
17、和生物體結構的統(tǒng)一性,A項正確,B、C、D項錯誤。
〔變式訓練3〕 很多科學家在細胞學說建立的過程中作出了突出貢獻。下列說法中符合事實的是( C )
A.德國科學家施萊登和施旺發(fā)現細胞并創(chuàng)立了細胞學說
B.細胞學說認為細胞分為原核細胞和真核細胞
C.德國科學家魏爾肖指出“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”
D.細胞學說揭示了生物的多樣性
[解析] 細胞的發(fā)現者是英國科學家虎克;細胞學說是針對動植物而言的,認為一切動植物都由細胞發(fā)育而來;細胞學說使人們認識到各種生物之間存在著共同的結構基礎,體現了生物的統(tǒng)一性。
原核生物常見的誤區(qū)歸納
1.誤認為單細胞生物都是原核生物
單細
18、胞的原生動物(如常見的草履蟲、變形蟲、瘧原蟲等)是真核生物;單細胞綠藻(如衣藻)、單細胞真菌(如酵母菌)等都是真核生物。
2.誤認為生物名稱中帶有“藻”字的都是植物
藍藻(念珠藻、魚腥藻、顫藻、螺旋藻等)屬于原核生物,但綠藻、紅藻等屬于藻類植物。
3.誤認為生物名稱中帶有“菌”字的都是細菌
(1)細菌:從名稱上看,凡是“菌”字前帶有“桿”、“球”、“螺旋”及“弧”字的都是細菌,細菌屬于原核生物。
(2)放線菌:屬于原核生物。
(3)真菌類:屬于真核生物,包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(蘑菇、木耳、銀耳、猴頭、靈芝等)。
4.有關真核生物與原核生物的“不一定
19、”
(1)沒有細胞核的生物不一定是原核生物。如病毒沒有細胞結構,更談不上有細胞核。
(2)真核細胞不一定都有線粒體。某些厭氧型動物如蛔蟲的細胞中就沒有線粒體。
5.常見的原核生物及易與之混淆的真核生物
常見的原核生物
易與之混淆的真核生物
細菌:細菌常帶有“桿”、“球”、“螺旋”或“弧”字
酵母菌、霉菌(如青霉、根霉、曲霉、毛霉等)
放線菌等
藍藻:念珠藻、發(fā)菜、魚腥藻
衣藻、輪藻、黑藻、水綿等
典例4 下列生物中,不屬于真核生物的是( A )
①噬菌體 ②藍藻?、劢湍妇、苋樗峋、葜гw?、匏d ⑦小球藻?、嗥咸亚蚓、徭溓蚓、馇嗝咕?
A.①②④⑤⑧⑨ B.①
20、②③④⑦⑨
C.①③④⑤⑧⑩ D.②④⑤⑥⑦⑩
[解析]?、俨痪邆浼毎Y構,屬于病毒,②④⑤⑧⑨不具有由核膜包被的細胞核,屬于原核生物;③⑥⑦⑩有由核膜包被的細胞核,屬于真核生物。
方法點撥:“二看法”判斷真核細胞與原核細胞
1.用高倍顯微鏡觀察細胞結構時,只能調節(jié)細準焦螺旋,不能調節(jié)粗準焦螺旋。
2.細胞學說的建立者主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。
3.細胞學說只證明了動植物界具有統(tǒng)一性,沒有證明差異性。
4.原核細胞與真核細胞最主要的區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核,兩者共有的結構是細胞膜、細胞質和核糖體。
5.藍藻細胞內含有藻藍素和葉綠素,能進行光合作用。