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(共43张PPT)
第一章 走近细胞
第2节 细胞多样性和统一性
授课教师：
WxW
WxW
亚显微结构
显微结构
50nm
引起尿结石的纳米细菌
看看右图中的四张照片，是否似曾相识？这些细胞都是你在初中生物实验课上观察过的。
讨论：
1.图中共有几种细胞？它们的名称分别是什么？有哪些共同的结构？
2.请举一两个例子，说说不同种类细胞的形态结构不同的原因。
1. 图中共有几种细胞？它们的名称分别是什么？有哪些共同的结构？
这些细胞共同的结构有细胞膜、细胞质和细胞核（植物细胞还有细胞壁，人的成熟红细胞没有细胞核）。
血细胞
白细胞
哺乳动物成熟的红细胞
口腔上皮细胞
洋葱根尖分生区细胞
洋葱内表皮细胞
反映了细胞的统一性
血细胞
白细胞
口腔上皮细胞
洋葱根尖分生区细胞
洋葱内表皮细胞
2. 请举一二个例子，说说不同种类细胞的形态结构不同的原因。
细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同、功能不同，是细胞分化的结果。例如，红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧充分接触，起到运输氧的作用；洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。
反映了细胞的多样性
哺乳动物成熟的红细胞
血细胞
白细胞
口腔上皮细胞
洋葱根尖分生区细胞
洋葱内表皮细胞
哺乳动物成熟的红细胞
结果：
不同细胞有共同的结构(细胞膜、细胞质和细胞核)；
不同的细胞形态、大小、功能千差万别
结论：细胞既有统一性又有多样性
显
微
镜
光学结构
镜头
反光镜
目镜：放大物像
物镜：放大物像
平光镜：光线较强时使用
凹光镜：光线较弱时使用
机械结构
(粗/细)准焦螺旋：使镜筒上升或下降，进行调焦
转换器：转换物镜
遮光器：转换光圈，调节视野亮度
最重要
如何使用显微镜（视频2:21）
使用显微镜的步骤
低倍镜观察
取镜
安放
对光
压片
调焦
低倍镜观察
高倍镜观察
找
移
(双)调
转
低倍镜下找物像
将物像移至视野中央
转动转换器，换上高倍镜
调节遮光器/光圈或反光镜，使视野亮度适宜
调节细准焦螺旋，使物像清晰
整理后归箱
▲无论物体多好找，一定要先低倍镜后高倍镜（先低后高）
▲换用高倍物镜后，只能用细准焦螺旋来调焦。
螺纹 镜长与放大倍数的关系
目镜
物镜
无
有
目镜镜头越长，放大倍数越小
物镜镜头越长，放大倍数越大
目镜
物镜
物像大小 看到 细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野
范围
低倍镜
高倍镜
低倍镜和高倍镜的差别
小
大
多
少
亮
暗
远
近
大
小
10X
成像结果：
放大颠倒的虚像（上下左右均颠倒）
F
F
纸张旋转180°直接观察
【技巧】物像偏向哪里则装片向哪里移动（偏哪移哪）
放大倍数 ：
显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数，
显微镜放大的是物像的长度和宽度，不是细胞(表)面积
一行
放大后细胞数=放大前细胞数÷放大倍数比
充满
放大后细胞数=放大前细胞数÷(放大倍数比)2
下两图是在(10x)物镜和(10x)目镜下的观察结果，若将物镜换为40x，那此时显微镜的放大倍数是多少？可观察到的细胞数目分别是多少？
▲只适用于细胞均匀分布的情况
判断污物存在的位置
（1）污物可能存在的位置：物镜、目镜、装片。
（2）判断方法：
判断视野模糊的原因
（1）视野整体模糊：
（2）视野部分清晰部分模糊：
视野一半亮一半暗的原因：
污物（例如：指纹/手指上的油脂）；细准焦螺旋未调节好
污物；切片不均匀/材料重叠
反光镜未调节好
使用高倍显微镜观察几种细胞（视频5:29）
思考：
①为什么盖盖玻片时，要使其一侧先接触到载玻片上的液滴再缓缓放下？
为了避免产生气泡，影响观察效果
②为什么制作口腔上皮细胞的临时装片时不像制作水绵细胞的临时装片一样用清水？
随堂练习
【练习】如图所示图甲表示不同的镜头，乙图和丙图分别表示不同物镜下观察到的图象,下列描述正确的是（　　）
A.若使物像放大倍数最大，甲图中的组合一般是②④⑥
B.从图中的乙转为丙，正确的调节顺序：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
C.若丙图观察的细胞位于乙图的右上方，从图乙转为丙时，应向右上方移动装片
D.若丙是乙图放大10倍后的物像，则细胞面积增大为原来的10倍
C
×，②③⑤
×，找-移-转-(双)调
×，放大的是物像的长和宽，细胞面积不变
随堂练习
2、2015年9月15日，美国科学家在《自然·通讯》报道了他们的最新研究成果，即利用超声波开启蠕虫的神经元。该技术的亮点是可以利用超声波控制蠕虫的爬行方向。现已知观察蠕虫的爬行需要利用显微镜，若在显微镜下观察到蠕虫逆时针旋转，则实际上蠕虫的旋转方向为(　　)
A． 逆时针
B． 顺时针
C． 在左侧是逆时针，在右侧是顺时针
D． 在左侧是顺时针，在右侧是逆时针
A
1. 当显微镜的目镜为10x、物镜为20x时，观察到16个均匀排布的细胞充满视野。若目镜不变，将物镜换为40x，那此时可观察到的细胞数目是多少？
A. 4
B. 8
C. 64
D. 128
【答案】A 16÷22=4
随堂练习
充满
放大后细胞数=放大前细胞数÷(放大倍数比)2
大肠杆菌
蓝细菌
植物细胞
动物细胞
所有细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核这三个结构吗？
原核细胞
根据：细胞有无以核膜为界限的细胞核
核膜
真核细胞
原核细胞和真核细胞
拟核
拟核
真核细胞
内部结构复杂，有各种不同的细胞器(p48)
有明显的细胞核(p56)，有核膜和核仁
DNA与蛋白质结合，形成染色体(染色质)
真菌 (酵母菌、霉菌、大型真菌）
植物 (苔藓、蕨类、种子植物等)
动物(鱼类、鸟类、哺乳动物等)
真核细胞
真核生物
原核细胞
大肠杆菌细胞模式图
内部结构简单，唯一的细胞器是核糖体(生产蛋白质的机器)
无以核膜为界限的的细胞核，环状DNA分子分布在细胞内某个区域（拟核），无核膜、核仁
无染色体(染色质)结构
蓝细菌细胞模式图
原核细胞
原核生物
主要是分布广泛的各种细菌
大肠杆菌
金黄葡萄球菌
霍乱弧菌
【技巧】凡是“菌”前面有“杆”、“球”、 “弧” 、 “螺旋”(描述形状)都是细菌。
xxx杆/球/弧/螺旋+菌都是细菌
原核生物的种类
细菌(大肠杆菌)
放线菌
支原体
蓝细菌
衣原体
口诀：①三菌三体 ②细 线 立克 支 蓝 衣
支原体是生物界最小的细胞，唯一 一种没有细胞壁的原核生物
原核细胞
原核生物
立克次氏体
拟核
原核细胞
大肠杆菌
蓝细菌（旧称蓝藻）
发菜
螺旋蓝细菌（螺旋藻）
项圈蓝细菌（项圈藻）
（蓝球藻）
（颤藻）
（念珠藻）即发菜
原核细胞
蓝细菌（旧称蓝藻）
微观
细胞质
核糖体（唯一的细胞器）
有藻蓝素和叶绿素，
能进行光合作用（自养生物）
没有以核膜为界限的细胞核，有拟核（环状DNA）
原核细胞
蓝细菌（旧称蓝藻）
宏观：细胞群体
水体富营养化
淡水:水华 蓝细菌+绿藻
N、P过多
海洋:赤潮 蓝细菌+褐藻
呈蓝黑色，状如发丝——发菜
微观
没有成形的细胞核，有拟核（环状DNA）
细胞质
核糖体（唯一的细胞器）
有藻蓝素和叶绿素，
能进行光合作用（自养生物）
原核细胞
细菌营养方式
自养生物：蓝细菌、硝化细菌、硫细菌等
异养生物
寄生
共生
腐生
光合作用
化能合成作用
根瘤菌
自养：能够自己制造有机物来维持生活的营养方式。
异养：不能直接把无机物合成有机物，必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式。
化能合成作用：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
S/H2S+O2→H2SO4+E
2NH3+3O2=2HNO2+2H2O+E
2HNO2+O2=2HNO3+E
原核生物 真核生物
细胞大小 较小（0.1μm-10μm） 较大（10μm以上）
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞器
举例 植物、动物和真菌
除支原体外都有，主要成分为肽聚糖
植物细胞有，主要成分为纤维素和果胶；真菌的细胞有，为几丁质(甲壳素)；动物细胞无
有
有
有
有
拟核(大型的环状DNA)，无核膜、核仁、染色体
以核膜为界限的细胞核，有核膜、核仁、染色体（蛋白质＋DNA）
只有核糖体
核糖体、高尔基体、内质网、线粒体、
植物：叶绿体、液泡、
动物：中心体、溶酶体
衣原体、支原体、蓝细菌、
细菌、放线菌
体现细胞具有多样性和统一性
原核细胞和真核细胞
本质区别：是否有以核膜为界限的细胞核
【思考】你如何解读“原核细胞”和“真核细胞”中的“原”字和“真”字？据此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。
“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；从进化的意义看，真核细胞是由原核细胞进化而来的。
原核细胞和真核细胞
1. 基于对原核生物和真核生物的理解，判断下列表述是否正确。
（1）真菌和细菌是原核生物。（ ）
（2）原核生物中既有自养生物，又有异养生物。（ ）
（3）原核生物是单细胞生物，真核生物既有单细胞生物也有多细胞生物。（ ）
（1）-（3）×√√（3）原核生物经常聚集生长，观察到的形态可能像多细胞生物。例如：发菜。
2. 草履虫、衣藻、变形虫和细菌都是单细胞生物。尽管它们的大小和形状各不相同，但它们都有相似的结构，即都具有（ ）
A. 细胞膜、细胞质、细胞核、液泡
B. 细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核
C. 细胞膜、细胞质、细胞核、染色体
D. 细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所
2.D
随堂练习 （书本P12）
3. 根瘤菌（属于细菌）与豆科植物共生形成根瘤。在对根瘤菌进行分离时，如何根据细胞的形态结构特点，来区分根瘤菌细胞与植物细胞？
根瘤菌是细菌，属于原核细胞，没有以核膜为界限的细胞核，而植物细胞有。
随堂练习 （书本P12）
判断下列生物属于真核生物还是原核生物。
①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④褐藻 ⑤硝化细菌 ⑥乳酸菌
⑦酵母菌 ⑧大肠杆菌 ⑨链球菌 ⑩颤蓝细菌 变形虫
衣藻 草履虫 支原体
原核生物：①③⑤⑥⑧⑨⑩
真核生物：②④⑦
随堂练习
二、拓展应用
1. 细胞虽然形态多种多样，但是基本结构具有高度的统一性。细胞为什么会有统一性？细胞的多样性又是怎样产生的？
【提示】细胞之所以会有统一性，是因为细胞来源于细胞，即新细胞是从老细胞通过分裂产生的，所有细胞都来自一类共同的祖先，所以具有统一性。细胞的多样性是在进化过程中，由于自然选择等原因，细胞出现结构分化、分别承担不同功能而产生的。
2. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物（见下图），请据图分析回答。
【答案】 支原体与细菌的细胞结构的区别是: 支原体没有细胞壁。
（1）支原体与动物细胞的结构有什么区别
【答案】支原体与动物细胞结构的区别是：支原体没有成形的细胞核，只有游离的DNA和核糖体一种细胞器。
（3）支原体是真核生物还是原核生物？
【答案】支原体是原核生物。
（2）支原体与细菌的细胞结构有什么区别
一、选择题
1. 细胞学说为生物学的发展起到了奠基的作用，主要原因是它揭示了( )
A. 植物细胞与动物细胞的区别
B. 原核细胞和真核细胞的区别
C. 生物体结构的统一性
D. 生物界细胞的多样性
2. 沙眼衣原体是一类导致人患沙眼的病原体，通过电子显微镜观察其细胞结构，可以确定沙眼衣原体是原核生物。作为判断的主要依据是( )
有细胞壁 B. 有细胞膜
C. 没有线粒体 D. 没有以核膜包被的细胞核
1.C
2.D
复习与提高 （书本P14）
3. 生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是 ( )
细胞是基本的生命系统
B. 草履虫可以看作是基本的生命系统
C. 植物体和动物体共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体
D. 生态系统中存在非生命的物质和成分，不属于生命系统
4. 细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述，正确的是( )
原核细胞结构简单，所以不具有多样性
B. 原核细胞与真核细胞之间不具有统一性
C. 除病毒外，生物体都是由细胞构成的
D. 新细胞是从老细胞的细胞核中产生的
3.D
4.C
二、非选择题
1. 画概念图画概念图可以直观而形象地表示概念之间的相互关系，帮助你梳理所学的知识，建立良好的知识结构。请你分析下图，在“？”处填写适当的连接词。
【答案】三个问号所表达的连接词，从左到右为：不具有、具有、具有。
不具有
具有
具有
2. 下图是人们常见的几种单细胞生物，据图回答下面的问题。
这几种生物共有的结构是_______ 。
【答案】细胞膜、细胞质、核糖体、储存遗传物质的场所
【答案】眼虫、衣藻 含有叶绿体，能进行光合作用，衣藻还含有细胞壁
变形虫、草履虫 具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核，不具有细胞壁
(2) 与绿色开花植物细胞的结构和功能类似的生物是 ______，你判断的依据是 _______ ;与哺乳动物细胞的结构和功能类似的生物是_______ ，你判断的依据是 _______。
单细胞生物：原核生物（蓝细线支毛衣）
眼虫、变形虫、草履虫、酵母菌、衣藻
(3) 眼虫与植物和动物都有相同之处,从进化的角度看，你认为合理的解释是 _______。
【答案】眼虫有叶绿体，与植物细胞类似；眼虫有眼点能感受光的刺激，有鞭毛，能运动，这些特征与动物类似。
从以上分析可以看出，眼虫与植物和动物都有相同之处，说明眼虫可能是与植物、动物共同祖先很接近的生物
3. 2002年7月12日，美国《科学快报》报 道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰 质炎(俗称小儿麻痹症)病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明，人工合成的病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，只是毒性比天然病毒小得多。回答下列问题。
(1) 人工合成脊髓灰质炎病毒，是否就是人工制造了生命？
【提示】可以有不同答案。因为细胞是基本的生命系统，科学家一般将人工合成生命定义为人工组装细胞，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒还不能称为人工合成生命。病毒由生物大分子构成，并且能自我复制，具备生物的一些基本特征，因此在生物学上一般认为它是不同于动物、植物、真菌和原核生物的一类特殊的生物，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒也可以视为人工合成生命。本题的目的不是让学生在知识层面获得一个标准答案，而是活跃思维，认识生物界的复杂性。
(2) 人工合成病毒的研究，应该肯定还是应该否定？为什么？
【提示】人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，如研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用作生物武器，将给人类带来灾难。

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