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第2节 细胞的多样性和统一性
生物学必修1 第1章 走近细胞
本节聚焦
1. 怎样使用高倍显微镜？
2. 原核细胞与真核细胞的区别是什么？
3. 怎样理解细胞既有多样性又有统一性？
问题探讨
看看下面四幅图，是否似曾相识？
红细胞和白细胞
人口腔上皮细胞
洋葱根尖分生区细胞
洋葱(内)表皮细胞
——都有细胞膜、细胞质、细胞核。
再问：所有细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核吗？如何观察到这些结构？
——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。
问题1：这几种细胞有哪些共同结构？反映了细胞的什么特性？
白细胞
红细胞
→这反映出了细胞的统一性
问题2：说说造成不同种类细胞的形态结构不同的原因吗？
如红细胞呈两面凹的圆饼状，有利于与氧气充分接触，起到运输氧气的作用。
问：这些细胞形态多种多样，反映了细胞的什么特性？
→反映了细胞的多样性
一、使用显微镜观察细胞
1.显微镜的构
目镜
镜筒
粗准焦螺旋
转换器
载物台
通光孔
压片夹
遮光器(其上的孔为光圈)
反光镜
细准焦螺旋
物镜
一、使用显微镜观察细胞
3.显微镜的使用
(1)取镜与安放
(2)对光
(3)低倍镜观察
(4)高倍镜观察
(5)收镜
低倍物镜对准通光孔中心，选用大光圈，左眼注视目镜，转动反光镜，使视野变得明亮。
标本放载物台用压片夹压住并正对通光孔的中心。转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓下降至物镜接近标本2-3mm为止。左眼注视目镜并同时反向缓慢转动粗准焦螺旋使镜筒上升，直到看到物像为止，再稍稍转动细准焦螺旋使物像更清晰。
找：在低倍镜下找到并观察清楚物像
移：把要放大的物像移至视野中央
换：转动转换器，换成高倍物镜
调：观察并用细准焦螺旋调清晰
一、使用显微镜观察细胞
4.有关显微镜的基础知识
(1)放大倍数：
——指放大的观察目标的直径(长度或宽度)，而不是体积或面积。
观察目标的放大倍数=目镜放大倍数 x 物镜放大倍数
物镜有螺纹，其放大倍数与其长度成正比
低倍物镜
高倍物镜
镜头短，距装片远，视野广而亮，细胞多而小
镜头长，距装片近，视野窄而暗，细胞少而大
目镜无螺纹，其放大倍数与其长度成反比
低倍目镜
高倍目镜
镜头长
镜头短
一、使用显微镜观察细胞
4.有关显微镜的基础知识
(2)成像原理：
——通过光学透镜进行二次放大，成的像是放大的倒立虚像(上下左右相反)。
问：视野中看到物像的位置与观察目标的实际位置是_____(相同/相反)？
相反
——左上方。因而：在将视野中物像移至视野中央时应“同向移动”，即偏向哪儿就朝哪儿移动。
想一想：若视野中物像位于左上方，若要将其移至视野中央应如何移动？
一、使用显微镜观察细胞
4.有关显微镜的基础知识
(3)低倍镜、高倍镜观察结果的比较：
想一想：下图①～④是在不同放大倍数下观察同一临时装片示意图，哪一幅图的放大倍数最大？
比较项目 视野的范围 视野的亮度 细胞的数目及大小 物镜与玻片的距离
低倍镜时
高倍镜时
大
亮
多而小
远
小
暗
少而大
近
一、使用显微镜观察细胞
4.有关显微镜的基础知识
(4)反光镜和光圈的选择：
——若观察目标颜色较深，应使视野较亮，故要调成凹面镜和大光圈；若观察目标颜色较浅，应使视野较暗，故要调成平面镜和小光圈。
一、使用显微镜观察细胞
4.有关显微镜的基础知识
(5)判断污点存在的位置：
①污物可能存在的位置：
目镜、物镜或装片
②判断方法：
移动装片
污物移动
装片上
污物不移动
转动目镜
污物移动
污物不移动
在目镜上
在物镜上
一、使用显微镜观察细胞
4.有关显微镜的基础知识
(6)显微镜视野中的细胞数目计算：
①一行细胞数量变化
扩大的放大倍数
原来细胞数量
放大后细胞数量=
②圆形视野中细胞数量变化
(扩大的放大倍数)2
原来细胞数量
放大后细胞数量=
(与扩大的倍数成反比)
(与扩大的倍数的平方成反比)
一、使用显微镜观察细胞
5.使用高倍显微镜观察几种细胞
一、使用显微镜观察细胞
5.使用高倍显微镜观察几种细胞
(1)目的要求：
①使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。
②运用制作临时装片的方法。
一、使用显微镜观察细胞
5.使用高倍显微镜观察几种细胞
(2)材料用具：
①材料：真菌(酵母菌)、低等植物(水绵)、高等植物(叶的保卫细胞)、动物细胞(红细胞)
②用具：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水等。
一、使用显微镜观察细胞
5.使用高倍显微镜观察几种细胞
(3)高倍显微镜的操作要点：
找
在低倍镜下找到_________
移
移动___片，使目标移到_________
转
转动______ ，换用________
观察目标
装
转换器
高倍物镜
调
调焦(转动__________；
调光(调_____________)，使视野亮度适宜
细准焦螺旋
反光镜或光圈
视野中央
[同向移动]
一、使用显微镜观察细胞
5.使用高倍显微镜观察几种细胞
(3)讨论：
1. 归纳所观察到的细胞在结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能原因。
——这些细胞在结构上的共同点是：________________________________。
各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是____________________
_____________________________________________。
有细胞膜、细胞质和细胞核；
不同，其结构与功能相适应，是细胞分化的结果
这些细胞的位置和功能
反映了细胞的统一性
一、使用显微镜观察细胞
5.使用高倍显微镜观察几种细胞
(3)讨论：
2.观察P8大肠杆菌的电镜照片和结构模式图，并与你在实验中观察到的细胞比较，想一想大肠杆菌与实验中观察到的细胞有什么主要区别？
——从模式图可以看出，大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛。
一、使用显微镜观察细胞
练习1.下列为与显微镜操作相关的叙述，其中错误的是（ ）
A．标本染色较深，观察时应选用凹面反光镜和大光圈
B．将位于视野右上方的物像移向中央，应向右上方移动玻片标本
C．若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头破坏玻片标本
D．转换高倍物镜之前，应先将所要观察的物像移到视野正中央
C
一、使用显微镜观察细胞
练习2.下列关于高倍物镜的叙述，正确的是(　　)
A.因为藓类叶片大，在高倍物镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
B.在低倍物镜下找到叶片细胞，即可换上高倍物镜
C.换上高倍物镜后，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，可使用更大的光圈或凹面反光镜
D
一、使用显微镜观察细胞
练习3.如图为黑藻细胞的细胞质环流示意图，视野中叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流方向分别是( )
A. 叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为顺时针
B. 叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为顺时针
C. 叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针
D. 叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为逆时针
D
一、使用显微镜观察细胞
练习4.如下图所示: 甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述不正确的是(　　)
A. ①比②的放大倍数小，③比④的放大倍数大
B. 把视野里的标本从图中的乙转为丙，应选用②③
C. 从图中的乙转为丙，则视野中的亮度会变暗
D. 若使物像放大倍数最大，甲图中的组合一般是②④⑥
D
二、原核细胞和真核细胞
1.分类依据：
——科学家根据_______________________________，将细胞分为真核细胞和原核细胞
细胞
原核细胞
真核细胞
原核生物
真核生物
(细胞内______________________)
(细胞内______________________)
想一想2：是不是所有的真核生物的细胞都具有细胞核？
——哺乳动物成熟的红细胞、高等植物的成熟筛管细胞都不具有细胞核。
细菌、蓝细菌、放线菌、衣原体等
动物、植物、真菌、原生生物
考一考：鸡、鸭、蛙、鱼的红细胞也没有细胞核吗？
细胞内有无以核膜为界限的细胞核
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
想一想1：“原核细胞”和“真核细胞”中的“原”、“真”是什么含义？据此图册原核生物和真核生物再进化上的联系？
——从进化视角看，真核细胞是由原核细胞进化而来的。
“原始”
“真正”
(有无成形的细胞核)
二、原核细胞和真核细胞
2.原核生物代表：蓝细菌(旧称“蓝藻”)
(1)种类：
色球蓝细菌
念珠蓝细菌
颤蓝细菌
发菜(细胞群体呈黑蓝色，状如发丝)
——一般来说，蓝细菌用肉眼是_________的，但是当它们以_________的形式存在时可见，如淡水水域__________，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖而形成的_____。
分辨不清
细胞群体
富营养化
水华
问：若海洋中富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖的现象称为______？
赤潮
注意：做题会遇到的“衣藻”、“小球藻”、“黑藻”是真核生物。
二、原核细胞和真核细胞
2.原核生物代表：蓝细菌(旧称“蓝藻”)
——蓝细菌细胞内含有______________，是能进行________的____生物。
(2)代谢类型：
藻蓝素和叶绿素
光合作用
自养
问：蓝细菌有叶绿体吗？绿色植物的叶肉细胞有没有叶绿体？
二、原核细胞和真核细胞
2.原核生物代表：细菌(如大肠杆菌)
(1)种类：如醋酸(杆)菌、乳酸(杆)菌、肺炎双球菌、霍乱弧菌等。
杆菌
球菌
螺旋菌
弧菌
二、原核细胞和真核细胞
2.原核生物代表：细菌
(2)生活方式及代谢类型：
——大多数细菌种类是营__________生活的_____生物。
腐生或寄生
异养
注意：细菌中也有自养型的，如硝化细菌
二、原核细胞和真核细胞
3.细菌和蓝细菌的共同点：
——都有____________________，都没有_______________，也没有______，但有______________，位于细胞内特定的区域(叫作_____)。
细胞壁、细胞膜和细胞质
核膜包被的细胞核
染色体
环状的DNA分子
拟核
想一想：原核细胞和真核细胞有没有统一性？
——原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质，都以DNA作为遗传物质。
注意：真核细胞的细胞核内有染色体(DNA+蛋白质)
二、原核细胞和真核细胞
考一考[教材P12拓展第2题]：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：
(1)支原体与动物细胞的结构由什么区别？
(2)支原体与细菌的细胞结构有什么区别？
(3)支原体是真核生物还是原核生物？
——支原体是原核生物。
——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。
——支原体没有细胞壁。
支原体是目前发现的最小的最简单的原核生物，没有细胞壁[其它原核生物有细胞壁]
二、原核细胞和真核细胞
[归纳总结]原核细胞和真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
不同点 大小
本质区别
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
举例
相似点
较小
较大
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
除支原体外都有(主要肽聚糖)
植物(纤维素和果胶)、真菌(几丁质)有，动物没有
相似(主要蛋白质+磷脂，结构上有流动性，功能上有选择透过性)
只有核糖体1种细胞器
有核糖体、线粒体等多种细胞器
无细胞核(无核膜、核仁、染色体)
有细胞核(有核膜、核仁、染色体)
细菌、放线菌、支原体、衣原体等
动物、植物、真菌、原生动物
结构方面：都有相似的细胞膜、细胞质(细胞质中都有核糖体)
遗传方面：都以DNA作为遗传物质，共用一套遗传密码
练习与应用
一、概念检测
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。( )
×
√
√
练习与应用
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
D
练习与应用
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，属原核细胞，没有成形的细胞核，植物细胞有成形的细胞核。
练习与应用
二、选择题(P14)
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
C
练习与应用
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( )
A.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
D
练习与应用
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 ( )
A.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
D
练习与应用
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( )
A.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
C
练习与应用
5. 在使用高倍镜观察酵母菌和大肠杆菌时( )
A．都可以观察到细胞壁、细胞核
B．都可以观察到核糖体
C．若发现视野上方较暗下方较亮，应调节反光镜
D．在换用高倍镜之后，只能用粗准焦螺旋调焦
C
练习与应用
6．下列关于真核生物、原核生物和病毒的叙述中有几项正确（ ）
①乳酸菌、青霉菌、大肠杆菌都属于原核生物
②乳酸菌、酵母菌都含有核糖体和DNA
③T2噬菌体(一种病毒)的繁殖只在宿主细胞中进行，因为只有核糖体一种细胞器
④细胞没有叶绿体就不能进行光合作用
⑤有些细菌只含有RNA
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
A
练习与应用
三、非选择题(P14)
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。
(1)这几种生物共有的结构是________________________________________ 。
(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 _______________________。
细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所
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
练习与应用
三、非选择题(P14)
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。
(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 _________________________________________________________________________。
眼虫有叶绿体，与植物细胞类似；
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
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。

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