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(共69张PPT)
第2节　细胞的多样性和统一性
知识梳理·填准记牢
一、使用高倍显微镜观察细胞
1．使用高倍显微镜观察细胞
对光
调焦
低倍镜
视野中央
转换器
光圈或反光镜
细准焦螺旋
2．显微结构与亚显微结构
(1)显微结构：在___________下观察到的细胞结构。
(2)亚显微结构：只有在__________下才能观察到的细胞结构。
光学显微镜
电子显微镜
二、原核细胞和真核细胞
1．分类依据
核膜
真核细胞
原核细胞
细胞膜
细胞质
2．常见原核细胞的结构
(1)蓝细菌：
细胞壁
叶绿素和藻蓝素
(2)大肠杆菌：
鞭毛
细胞质
细胞壁
细胞膜
腐生或寄生
3．常见原核生物和真核生物归类
①蓝细菌　②绿藻　③发菜　④紫菜　⑤硝化细菌　⑥酵母菌　⑦青蛙　⑧大肠杆菌　⑨链球菌　⑩颤蓝细菌　 念珠蓝细菌
色球蓝细菌　 根霉菌　 玉米
②④⑥⑦
①③⑤⑧⑨⑩
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距(　　)
(2)由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央(　　)
(3)真核生物和原核生物的染色体的主要成分是DNA和蛋白质(　　)
(4)原核细胞和真核细胞的细胞质中都含有核糖体(　　)
(5)蓝细菌无叶绿体，但能进行光合作用(　　)
解析：换上高倍镜后，应用细准焦螺旋调焦。
解析：原核生物无染色体。
×
√
×
√
√
(6)细菌都是营腐生或寄生生活的异养生物(　　)
(7)真核细胞和原核细胞的统一性表现在都有细胞膜、细胞质和细胞核(　　)
(8)细菌和蓝细菌都有核糖体(　　)
×
解析：细菌有的营自养生活，如硝化细菌。
×
√
课程标准
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。
描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
素养达成
设疑激趣
北宋诗人晏殊有个名句“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”，大家看看下面的四幅图片，是否有“似曾相识”的感觉。
请分辨图中一共有几种细胞？你能说出它们的名称吗？它们有哪些共同的结构？
探究点一　高倍显微镜的使用
任务1　显微镜的使用
低倍镜：取镜→安放→　　→压片→　　→观察。
任务2　显微镜的成像原理
(1)显微镜下所成的像与实物相比是　　的，即显微镜成　像。
(2)若将下图中的细胞移到视野正中央，应先将装片向　　　移动
。
(3)放大倍数＝　　　　　　　　　　　，这里的放大倍数是指物像
　　　　　　的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。
对光
调焦
倒立
倒
右下方
目镜放大倍数×物镜放大倍数
长度或宽度
任务3　下图分别是在显微镜中所观察到的物像，请分析并回答下列问题：
(1)A图实物的形状是________字母，B图实物的位置在哪里？________。
(2)C图物质的实际流动方向是逆时针还是顺时针方向？________。
b
左下方
逆时针
任务4　如果在显微镜的视野中发现一处污物，如何快速确认该污物的位置(装片、目镜、物镜)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
任务5　低倍镜和高倍镜视野的有关计算
(1)若在目镜10×、物镜10×的低倍镜视野中看到呈一行排布的16个完整的细胞(如图1)，将物镜换成40×的高倍镜之后，视野中能看到几个完整的细胞？　　　　。
解析：显微镜的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积，放大倍数是指长度或宽度的放大倍数。放大倍数与细胞数成反比关系。
4个
(2)若在目镜10×、物镜10×的低倍镜中看到64个细胞充满视野(如图2)，将物镜换成40×的高倍镜之后，视野中能看到几个完整的细胞？　　　　。
解析：显微镜看到的视野范围与再放大倍数的平方成反比关系。故为64÷(42)＝4。
4个
数码显微镜
1.高倍镜使用的“四字诀”
2．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)目镜越长，放大倍数越小；反之则放大倍数越大。
(2)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。
3．显微镜的成像特点
(1)显微镜下所成的像是倒立、放大的虚像。倒立是指上下、左右均是颠倒的，相当于将观察物水平旋转180度。
(2)要移动物像至视野中央时，物像位于哪个方向，应向哪个方向移动装片。
4．视野中细胞的数目与亮度的比较
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
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
【重点笔记】　
显微镜使用中的6个易错点
(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼要注视物镜与玻片标本之间的距离，当物镜快接近玻片标本时(距离约为0.5 cm)停止下降。
(2)使用显微镜的基本原则是“先低后高不动粗”，即先用低倍镜观察，再使用高倍镜，换用高倍镜时只能使用细准焦螺旋，不能使用粗准焦螺旋。
(3)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，不是面积的放大倍数。
(4)目镜与物镜的区分
镜头 有无螺纹 长度和放大倍数的关系
目镜 无 成反比
物镜 有 成正比
(5)换用高倍物镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。
(6)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。
1．用光学显微镜观察装片时，下列操作正确的是(　　)
A．将物镜对准通光孔
B．先用高倍镜观察，后用低倍镜观察
C．移动装片可确定污物是否在物镜上
D．使用高倍镜时，用粗准焦螺旋调节
答案：A
解析：用显微镜观察物像时，应先用低倍镜，再用高倍镜；移动装片时，根据视野变化的特点可以确定污物是否在装片上，但并不能据此确定污物是在物镜上还是在目镜上；使用高倍镜时，只能用细准焦螺旋调节。
2．(合格考)若用同一显微镜观察同一标本四次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如下图。试问其中视野最亮的是(　　)
答案：D
解析：物镜放大倍数越大，视野越暗。D图所示视野中的细胞最小，放大倍数最低，故其视野最亮。
3．(等级考)利用显微镜观察动植物的微观结构，让人们从细胞的视角看世界。下图1、图2、图3是显微镜下看到的图像，描述错误的是(　　)
A．图1看到的图像细胞质实际流动方向也是逆时针
B．图2图像再放大4倍则只能看到2个完整细胞
C．图3从左到右，正确的调节顺序为：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D．若图3观察到的细胞位于左图右上方，从左图转到右图时，应向右上方移动装片
答案：C
解析：图1视野中看到细胞质流动方向与实际上细胞质流动方向一致，都是逆时针，A正确；图2中细胞成行排列，视野内观察细胞数与放大倍数成反比，图像再放大4倍则只能看到2个完整细胞，B正确；图3从左到右换成高倍镜，正确的调节顺序为：移动标本→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋，C错误；显微镜成像是倒立的虚像，即上下相反，左右相反，若图3观察到的细胞位于左图右上方，从左图转到右图时，应向右上方移动装片，D正确。
探究点二　原核细胞和真核细胞
任务1　下列各图分别表示几种生物的基本结构。请据图回答下列问题：
(1)图中属于原核生物的是哪几种？它们和真核生物最本质的区别是什么？
　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)研究表明，原核生物都是单细胞生物，那么单细胞生物都是原核生物吗？试举例说明。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
属于原核生物的是A(细菌)和B(蓝细菌)，它们和真核生物最本质的区别是无以核膜为界限的细胞核。
单细胞生物不一定是原核生物，如单细胞动物(如草履虫)、单细胞植物(如绿藻)、单细胞真菌(如酵母菌)都是真核生物。
(3)C图所示生物是原核生物、真核生物还是病毒？
　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)D图展示了哺乳动物的平滑肌细胞，其遗传物质在存在方式上不同于其他三种生物的特点是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
C是病毒，没有细胞结构，既不是原核生物，也不是真核生物。
遗传物质DNA与蛋白质结合形成染色体。
任务2　思考回答下列问题：
(1)名称含“菌”或“藻”字的生物一定是原核生物吗？
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)我们日常所吃的蘑菇和木耳属于植物吗？
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)没有成形细胞核的细胞是否一定是原核细胞？举例说明。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
名称含“菌”或“藻”字的生物不一定是原核生物，如酵母菌属于真菌；衣藻属于原生生物。
不属于，它们属于真菌。
不一定，如人体的成熟红细胞无细胞核，但是真核细胞。
(4)试从细胞结构角度分析原核细胞与真核细胞的统一性。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(5)蓝细菌细胞无叶绿体，但能进行光合作用，请分析其原因。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(6)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。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
两者都具有细胞膜和细胞质，细胞质中都含有核糖体。
蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，并含有与光合作用有关的酶，故能进行光合作用。
“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；从进化的视角看，真核生物是由原核生物进化来的。
任务3　通过对真核细胞与原核细胞的认识，完成下列比较表：
项目 原核细胞 真核细胞
本质 区别 无以　　为界限的细胞核 有以　　为界限的真正的细胞核
大小 较　　. 较　　.
细胞壁 　　(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞都　　，
动物细胞　　.
细胞质 有　　　，无其他细胞器 有　　　和其他细胞器
细胞核 拟核，无　　　　， 该区域有　　个环状DNA分子，无染色体 有　　　　，核内有　　　.　
核膜
核膜
小
大　
有
有
无
核糖体
核糖体
核膜
一
核膜
染色体
任务4　细胞的统一性
(1)真核、原核细胞的共性：均有　　　、　　　，均以　　　分子作遗传物质，都有　　　　。
(2)细胞学说揭示了　　的统一性和　　　　　的统一性。
细胞膜
细胞质
DNA　
核糖体
细胞
生物体结构
常见原核生物的形态：
植物细胞(左)和动物细胞
(右)的亚显微结构模式图
1.细胞结构统一性和差异性的图解
2．常见原核生物、真核生物从属关系辨析
3．生物类型的判断方法
(1)原生生物≠原核生物：原生生物是最简单的真核生物，一般为单细胞，大部分生活在水中，包括原生动物(如草履虫)和真核单细胞藻类(如甲藻、衣藻)等。
(2)细胞群体≠多细胞生物体：如我们在水体看到的蓝细菌实际上是单细胞蓝细菌的细胞群体。
(3)识名巧辨生物类型
【重点笔记】　
1．常见的原核生物和真核生物
(1)原核生物种类较少，仅有衣原体、支原体、细菌、放线菌、蓝细菌等生物。
(2)真核生物包括单细胞的原生动物(如常见的草履虫、变形虫、疟原虫)、高等动植物、单细胞绿藻(如衣藻)、真菌(如酵母菌)等。
2．识名巧辨原核生物的方法
(1)“菌”类的判断：凡菌字前面有“杆”、“球”、“弧”及“螺旋”等描述其形状的字的都是细菌。特例：乳酸菌中省略了“杆”字，所以也是原核生物。而酵母菌、霉菌及食用菌则为真核生物。
(2)常见的真核藻类有：红藻(如紫菜、石花菜等)、褐藻(如海带、裙带菜等)、绿藻(如衣藻、水绵、小球藻、团藻等)。
1．(合格考)颤蓝细菌和水绵细胞都能进行光合作用，在电子显微镜下都能被观察到的结构是(　　)
A．细胞核 B．核糖体
C．叶绿体 D．DNA
解析：颤蓝细菌细胞属于原核细胞，水绵细胞属于真核生物，原核细胞和真核细胞都含有核糖体，B正确。
答案：B
2．(合格考)下列有关原核细胞的描述，错误的是(　　)
A．没有核膜，遗传物质集中的区域称为拟核
B．拟核中有环状的DNA分子
C．蓝细菌有细胞壁，但其化学成分与植物细胞壁不同
D．蓝细菌是自养生物，因为其叶绿体可进行光合作用
解析：原核细胞无以核膜为界限的细胞核，但有拟核，A正确；原核生物拟核中有环状的DNA分子，B正确；蓝细菌有细胞壁，其化学成分与植物细胞壁不同，C正确；蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，D错误。
答案：D
3．(等级考如图是几种常见的单细胞生物结构示意图，下列有关该组生物的叙述，错误的是(　　)
A．图中各细胞都以DNA作为遗传物质
B．具有核膜、核仁的细胞是①②③
C．生物②③④一定是异养生物
D．单细胞生物既有原核生物，又有真核生物
答案：C
解析：图中①为衣藻，属于单细胞真核生物；②为草履虫、③为变形虫，二者都是单细胞真核生物；④为细菌、⑤为蓝细菌，二者都是原核生物。有的细菌为自养生物，如硝化细菌。细胞类生物都以DNA作为遗传物质，A正确；①②③属于真核生物，具有核膜和核仁，④⑤属于原核生物，不具有核膜和核仁，B正确；④是细菌，可能是异养型生物(如腐生细菌)，也可能是自养型生物(如硝化细菌)，C错误。
4．(等级考)夏季，人们由于饮食不洁易引起腹泻，其病原微生物主要是痢疾杆菌。下列关于痢疾杆菌的叙述，正确的是(　　)
A．细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器
B．细胞中具有拟核，拟核内有染色体
C．具有细胞膜和细胞壁
D．痢疾杆菌的DNA呈线形
解析：痢疾杆菌属于原核生物，其细胞中含有核糖体，A错误；痢疾杆菌属于原核生物，其细胞中具有拟核，拟核内没有染色体，B错误；痢疾杆菌属于原核生物，具有细胞膜和细胞壁，C正确；痢疾杆菌属于原核生物，其DNA呈环状，D错误。
答案：C
网络建构
主干落实
1.原核细胞与真核细胞最大的区别在于原核细胞无以核膜为界限的细胞核。
2．原核生物主要有细菌、蓝细菌、支原体等。
3．细胞的统一性表现为都有细胞膜、细胞质、核糖体和以DNA作为遗传物质。
1．某同学利用显微镜观察人的血细胞，使用相同的目镜，但在两种不同的放大倍数下，所呈现的视野分别为甲和乙(如图所示)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．若使用相同的光圈，则甲比乙亮
B．在甲中观察到的细胞，在乙中均可被观察到
C．从甲转换成乙时，需要将反光镜从凹面镜改为平面镜
D．若在甲中看到的物像模糊，则改换成乙就可以看到清晰的物像
答案：A
解析：显微镜使用相同的光圈，甲放大倍数小，可视范围大，也就是有光的面积比乙大，所以比较亮，A正确；甲放大倍数小，可视范围大，故在甲中观察到的细胞，在乙中不一定被观察到，B错误；乙的视野亮度低于甲，因此应该将平面镜改为凹面镜更恰当，C错误；在低倍镜看到的物像模糊，若直接改换成高倍镜仍不能看到清晰的物像，D错误。
2．发菜细胞群体呈黑蓝色，状如发丝；生菜是一种绿色植物，两者分别与“发财”和“生财”谐音而备受百姓青睐。下列属于发菜和生菜相同点的是(　　)
A．是真核生物 B．含有叶绿体
C．是自养生物 D．有染色体
解析：发菜属于原核生物，不含叶绿体和染色体，A、B、D错误；发菜和生菜都能进行光合作用，都属于自养生物，C正确。
答案：C
3．若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸菌(c)、硝化细菌(d)、酵母菌(e)、细菌(f)，则这些概念的从属关系正确的是(　　)
解析：原核生物与真核生物是两种并列关系的生物，乳酸菌、硝化细菌属于细菌，细菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物。
答案：B
4．下列生物中，不具有叶绿素，但具有细胞壁的是(　　)
A．烟草花叶病毒 B．大肠杆菌
C．小麦 D．蓝细菌
解析：烟草花叶病毒没有细胞结构，A错误；大肠杆菌是原核生物，有细胞壁，没有叶绿素，B正确；小麦是植物，其叶肉细胞中有叶绿体(含叶绿素)，也有细胞壁，C错误；蓝细菌有细胞壁，有叶绿素，D错误。
答案：B
5．据美国趣味科学家网站报道，科学家发现了一种通体绿色的海蛞蝓，这种奇怪的生物竟然一半是动物，一半是植物，这也是已知唯一能够产生叶绿素的动物。科学家认为，这种神秘的海洋动物可能是通过进食藻类“窃取”到这一能力的。由于具有动植物双重基因，它能够进行光合作用。下列相关叙述错误的是(　　)
A．海蛞蝓体内含有叶绿素
B．构成海蛞蝓的细胞为真核细胞
C．这种海蛞蝓具有进行光合作用的叶绿体
D．海蛞蝓的细胞与绿藻的细胞结构不同
解析：据题意可知，海蛞蝓是真核生物，没有叶绿体，但含有叶绿素，A、B正确、C错误；海蛞蝓的细胞没有细胞壁，与绿藻的细胞结构不同，D正确。
答案：C
6．中东呼吸综合征(MERS)是由一种新型冠状病毒引起的病毒性呼吸道疾病，下列有关MERS病毒的叙述，正确的是(　　)
A．MERS病毒也含有核酸
B．MERS病毒是一种生物，在分类上属于原核生物
C．MERS病毒只有一种细胞器——核糖体，所以病毒需要寄生生活
D．获取大量MERS病毒的方法是将其接种在营养齐全的培养基上培养
解析：病毒是由蛋白质和核酸组成的，A正确；MERS病毒是一种生物，但是由于没有细胞结构，因此在分类上不属于原核生物，也不属于真核生物，B错误；病毒没有细胞结构，也没有细胞器，C错误；病毒只能寄生在活细胞中，不能在普通培养基中培养，D错误。
答案：A
问题探讨
1．提示：从图中至少可以看出5种细胞，它们分别是：红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞和洋葱表皮细胞。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)。
2．提示：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。
练习与应用
一、概念检测
1．(1)×　(2)√　(3)√
2．D
3．根瘤菌细胞为原核细胞——无以核膜为界限的细胞核；植物细胞为真核细胞——有以核膜为界限的细胞核。
二、拓展应用
1．统一性的原因是它们都来自共同的原始祖先；多样性的原因是它们在进化过程中在自然选择的作用下出现了差异。
2．(1)支原体没有以核膜为界限的细胞核，动物含有以核膜为界限的细胞核。
(2)细菌细胞中含有细胞壁和鞭毛，支原体没有。
(3)原核生物。

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