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第二章 细胞的结构和生命活动
第一节 细胞学说—现代生物学的“基石”
1.通过观察多种多样的细胞，理解各种细胞既具有相似的基本结构，在形态与功能上又有显著差异，进而形成细胞和生物体既具有统一性，又具有差异性的观念。（生命观念）
2.分析细胞学说建立的过程，领悟科学发现的特点。（科学思维）
3.能熟练操作光学显微镜，增强科学实验技能。通过观察增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，领悟科学思想和方法（科学探究）
1．说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成，这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。
2．使用光学显微镜观察各种细胞，并结合电镜照片分析细胞的亚显微结构。
波澜不惊的湖泊、清澈见底的小溪、水草丛生的池塘、浩瀚无边的大海……形式多样的水体是水生生物的生活环境
科学发现往往和技术发明相携而行。16世纪末到17世 纪初，人们几乎同时发明了显微镜和望远镜。仰望星空，望远镜让人感受到了宇宙的浩瀚；俯首凝眸，显微镜下一 滴池塘水中竟也包藏着一个丰富多彩的生命世界。 显微镜帮助人类打开了微观世界之门。但是 在技术落后的过去，要看到这个世界并不是一件容易的事 情。细胞的发现经历了哪些艰难的历程？显微镜的发明和使用让人类对生命世界获得了哪些崭新的认识？
一、回眸历史—细胞学说的建立与发展
1665年,英国科学家罗伯特.胡克用自制显微镜观察栎树软木塞切片时，发现其中有许多规则的小室，他把这些小室称为cell-细胞。
（死细胞的细胞壁）
细胞的发现者和命名者-----胡克
1674年，荷兰生物学家列文虎克（A. Leeuwenhoek）用自己制作的放大倍数近300倍的显微镜，观察了池塘水中的原生生物、 牙垢中的细菌、鲑鱼的红细胞以及人和哺乳动物的精子等。他看到了别人从未见识过的奇妙的微观世界。列文虎克最初只是荷兰德尔夫市的市政厅看门人，但是强烈的好奇心、日复一日的辛勤工作和钻研，让他为世人留下了无比珍贵的科学财富。他在给英国皇家学会的最后一 封信中写道：“一个人要有所成就，必须呕心沥血，孜孜不倦。”
第一个用显微镜观察到细菌和原生动物等活细胞-----列文虎克
1838年，德国植物学家施莱登观察了大量的植物组织，并指出细胞是构成植物的基本单位。他提出：“植物不论发展到多么高级，都是由充分个体化、各自独立的、分离的物体组成的聚合体，这些物体就是细胞。
1839年，德国动物学家施旺对鱼、蛙和猪等动物细胞进行系统观察指出:细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合物，它们按照一定的规律排列在动植物体内。
施莱登和施旺共同创建了细胞学说
1858年，德国的魏尔肖指出：细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。
这被认为是对细胞学说的重要补充。
一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。
建立者：
内容：
主要是施莱登、施旺
细胞是先前细胞通过分裂产生的（补充）
归纳小结: 细胞学说
细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用
不是“一切生物”，未涉及原核生物、病毒等
不是所有新细胞都由老细胞分裂产生，新细胞也可由老细胞相互融合形成，如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。
意义：
将动物和植物统一到细胞水平，从而阐明了生物界的统一性。
归纳小结: 细胞学说
（1）揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。
（3）细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。
（2）揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。
注意：没有阐明生物界的多样性（差异性）
1.发展过程：
一、细胞学说及其建立过程
列文虎克→制作显微镜，观察描述了运动的原生动物、游动的精子和细菌
↓
布朗 →命名了“细胞核”
　↓
施莱登 →证实了“细胞核”的存在
　↓　　
指出细胞是构成植物的基本单位
↓
施旺 →指出：“细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合物，它们依照一定的规律排列在动物和植物体内。”
↓
施莱登和施旺 →共同创建细胞学说
↓
一些德国科学家 →证明了生物个体发育的过程就是细胞不断增殖和分化的连续过程
↓
魏尔肖 →指出：“细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。”
主要是
(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。
2.建立者:
3.内容要点:
施莱登和施旺
不是“一切生物”，未涉及原核生物、病毒等
不是所有新细胞都由老细胞分裂产生，新细胞也可由老细胞相互融合形成，如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。
细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
4.意义:
(1)细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础----细胞，催生了生物学的问世。
(2)细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点，使生物学的研究从器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
(3)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，也为生物进化论的确立埋下了伏笔。
对生物学发展具有哪些重要意义？
注意：没有阐明生物界的多样性（差异性）
作业：请同学们完成下列人物和对应事件的连线
罗伯特.胡克 观察到不同形态的细菌、红细胞和精子
施莱登 提出动植物细胞结构的一致性
施 旺 发现新细胞的产生是细胞分裂的结果构成的
魏尔肖 细胞的发现者和命名者
列文虎克 提出细胞是构成植物体的基本单位
（一）光学显微镜——显微结构
二、生物科学研究的重要工具—显微镜
1、构造：
（形态）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
14
10
11
12
13
尝试识别图中光学显微镜的结构名称？？？
粗准焦螺旋
细准焦螺旋
镜臂
镜座
目镜
镜筒
转换器
物镜
遮光器（光圈）
反光镜（平面镜、凹面镜）
载物台
通光孔
压片夹
镜柱
目镜
物镜
（1）目镜和物镜
目镜
5×
10×
16×
无螺纹；
目镜越长，放大倍数越小
（目镜长度与放大倍数成反比）
物镜
有螺纹；
物镜越长，放大倍数越大；
（物镜长度与放大倍数成反比）
放大倍数越大，物镜与玻片的距离（工作距离）越近
粗准焦螺旋
细准焦螺旋
（2）粗准焦螺旋和细准焦螺旋
升降幅度较大，只在低倍镜下使用
升降幅度较小，高倍镜、低倍镜下使用
反光镜
（3）调节进光量
遮光器(大光圈和小光圈)
平面镜
凹面镜
：光线亮时用
：光线暗时用
（1）取镜和安放
右手握住镜臂，
左手托住镜座
把显微镜放在实验台距边缘10厘米左右处，镜臂朝着自己，略偏左，安装好目镜。
2、使用方法步骤
（2）对光
转动转换器，使低倍物镜对准通光孔（注意不要用手扳物镜！）
转动粗准焦螺旋使镜筒上升。
把一个光圈对准通光孔，左眼注视目镜，右眼睁开，同时用两手转动反光镜，直到看见一个明亮的圆形视野。
把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔中央
（3）放置装片
转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（防止镜头碰到玻片）
注意：此时眼睛一定要从侧面看着物镜！
（4）用低倍镜观察
左眼向目镜内看，转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰
高倍镜观察
低倍镜观察
（5）高倍镜观察：
④调节细准焦螺旋至物像清晰为止。
1找、2移、3转、4调
①在低倍镜下找到所要观察的目标，移到视野中央。
②转动转换器，移走低倍物镜，更换高倍物镜。
③调节光圈、反光镜（使视野亮度适宜）。
（6）整理显微镜
观察结束后，先移去玻片标本，清理好载物台；转动转换器，使物镜偏向两侧；将镜筒下降到最低处，再将反光镜竖立。
物镜类型 物镜与装片的距离 视野中的 细胞数目 物像 大小 视野 亮度 视野
范围
低倍镜 远 多 小 亮 大
高倍镜 近 少 大 暗 小
低倍镜成像与高倍镜成像的比较
10x10
10x40
归纳小结: 显微镜使用的注意要点
1.放大倍数问题
放大倍数:指的是物体的宽度、长度的倍数，而不是面积或体积的放大倍数
显微镜的放大倍数=物镜倍数×目镜倍数
1.放大倍数问题
放大倍数变大　　　视野中细胞数目变少
　　有两种情况：
　　　　　　　　　　　10x10 10x40
　　　细胞单行排列　　　　　　　　　
　　　　　
　　　细胞均匀分布　　　　　　
扩大4倍
8
2
除以扩大的倍数（4）
64
4
除以扩大的倍数的平方（42）
例1：显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中相连的16个分生组织细胞排成一排，若目镜不变，物镜转换为40×，则在视野中可以观察到的分生组织细胞数为( )
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
B
例2：显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野被相连的64个分生组织细胞所充满，若目镜不变，物镜转换为40×，则在视野中可以观察到的分生组织细胞数为( )
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
B
项目 低倍镜下放大倍数为a 高倍镜下放大倍数为na
视野中一行细胞数量 c c×(1/n)
圆形视野内细胞数量 d d×(1/n2)
q
b
放大
颠倒放大的虚像（上下左右均颠倒）
（判断物像的简便方法：即把纸张旋转180°直接观察）
2、成像特点：
物像偏左下方
结论：物像偏哪，装片向哪移（同向原则）
（3）移动装片方向
（4）污点位置的判断
可能存在的位置：
a.装片 b.目镜 c.物镜
功能完好的显微镜，把低倍镜换成高倍镜后，一般
A：先用粗准焦螺旋后，后用细准焦螺旋 　　　B：只用粗准焦螺旋
C：缓缓调节细准焦螺旋
D：先用细准焦螺旋，再用粗准焦螺旋
一个细小物体被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指该物体的：
A：体积 　　　B：表面积 　
C：像的面积 　D：长度或宽度
运用下列各物镜和目镜的组合进行观察，在显微镜视野中看到：
⑴细胞数目最多的是 （ ）
⑵细胞体积最大的是 （ ）
⑶视野最明亮的是 （ ）
⑷视野最暗的是 （ ）
A．目镜16× 物镜10× B．目镜10× 物镜40×
C．目镜10× 物镜10× D．目镜16× 物镜40×
D
C
C
D
在显微镜下要把视野里的标本从图中的左图
转为右图，正确的操作步骤是
①转动粗准焦螺旋 ②调节光圈
③转动细准焦螺旋 ④转动转换器
⑤移动玻片标本
⑤④②③
下列关于高倍镜使用的叙述中，正确的是
A. 因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，
所以可以直接使用高倍镜观察。
B. 在低倍镜下找到叶片细胞，即可换为高倍镜观察。
C. 换为高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，
再用细准焦螺旋调至物像最清晰。
D. 为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜。
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
二、生物科学研究的重要工具—显微镜
（二）电子显微镜——
亚显微结构
（具体结构）
三、细胞的大小和形态
1.使用光学显微镜观察各种细胞（制作临时装片的方法）
各种各样的植物细胞
各种各样的人体细胞
细 菌
三、细胞的大小和形态
同一生物体的相同组织中，细胞大小不一样；
同一个细胞在不同的发育阶段，其大小也会发生改变。
2、大小与形态
生物细胞的大小有一定差异，细胞的形态也各不相同。
注意：
除病毒外，所有生物体都是由细胞构成；
细胞是生物体结构和功能的基本单位；
细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶（官）
冷箭竹（个体）
竹林（种群）、群落、生态系统
拓展延伸: 生命系统的结构层次
心肌细胞
心肌
心脏（器官）
血液循环系统
大熊猫（个体）
种群、群落、生态系统
生物圈
拓展延伸: 生命系统的结构层次
研究工具
细胞
细胞的大小和形态
细胞学说
创
立
者
内 容
意义
光学显微镜
电子显微镜
使用光学显微镜观察各种各样的细胞

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