2.1 细胞学说-现代生物学的“基石”教学课件-2024-2025学年高一上学期生物学苏教版（2019）必修一

第一节 细胞学说——现代生物学的“基石” 第二章 细胞的结构和生命活动 1 教学目标 生命观念——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。 科学思维——分析细胞学说建立的过程，领悟科学发现的特点。 科学探究——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 3 2 1 2 新课导入 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……其中的生物都是由什么构成的？ 3 细胞学说的建立和发展 PART 01 4 积极思维 细胞中的蛋白质分子是怎样组成的呢? 事实: 1.人们早就从制造老花镜中认识到凸透镜具有放大物体影像的作用。一些有好奇心的人开始制作凸透镜，用它观察人类肉眼无法看到的微小物体，最早的显微镜因此而诞生。 2.荷兰科学家列文虎克(A.van Leeuwenhoek，16321723)从童年开始，就热爱大自然，遇到问题总喜欢刨根问底，对科学研究非常执着。他酷爱制作放大镜和显微镜，一生制作了400多台显微镜(图2-1-1)。列文虎克没有想到，他制作的显微镜成了揭开微观生物世界神秘面纱的工具。 3.当时最好的显微镜只能将微小物体放大近300倍但已经能够让人们看到肉眼看不到的生命现象了。列文虎克是第一个用显微镜来观察细菌和原生动物的人。他通过显微镜观察到了“苍蝇腿上长满密密的绒毛”“人的牙垢中存在游荡和跳舞的小生物”......1675年，他描述了运动的原生动物和游动的精子；1681年， 他又描述了细菌。 5 积极思维 细胞中的蛋白质分子是怎样组成的呢? 1.推测 根据初中阶段使用显微镜的经验，推测列文虎克的显微镜至少应具备哪些结构? 2.分析 根据初中阶段使用显微镜的经验，推测列文虎克的显微镜至少应具备哪些结构? 凸透镜、样品架、样品调节器等。 开创了细胞研究的新领域,显微镜的制造和发展为细胞学说的建立奠定了坚实的基础。 6 细胞学说的建立和发展 荷兰科学家列文虎克（1632—1723），一生制作了400多台显微镜。其中最好的显镜只能将微小物体放大近300倍。他第一个用显微镜观察细菌和原生动物，通过显微镜观察到了“苍蝇腿上长满密密的绒毛“，1675年，他描述了运动的原生动物和游动的精子。（第一个观察到活细胞） 7 细胞学说的建立和发展 英国植物学家布朗用分辨率较高的显微镜，研究某植物时发现其表皮、花粉、胚珠等部位的细胞内普遍存在一种构造，并将之命名为“细胞核”。 8 细胞学说的建立和发展 1838年，德国植物学家施莱登使用分辨率达1µm的显微镜，观察了大量的植物组织后提出：“植物，不论发展到多么高级，都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合物，这些物体就是细胞。” 9 细胞学说的建立和发展 1839年，德国动物学家施旺在对鱼、蛙、猪等多种动物细胞进行系统观察后发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》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。” 10 细胞学说的建立和发展 1858年，德国科学家魏尔肖指出: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。 施莱登和施旺共同创建了细胞学说（cellthteory）:一切动物和植物都是由细胞组成的，细胞是一切动物和植物体的基本单位。 11 细胞学说的建立和发展 细胞学说仅涉及到动植物细胞，不涉及原核细胞、真菌和病毒。 细胞学说将动物和植物统一到细胞水平，这对现代生物学的发展具有重要意义。 意义 12 PART 01 生物学研究的重要工具——显微镜 13 光学显微镜 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 14 15 1 5 13 目镜 镜筒 物镜转换器 物镜 通光孔 压片夹 聚光器 光圈 反光镜 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 镜臂 载物台 镜柱 镜座 14 安放 对光 放片 调焦 观察 ①低倍物镜对准通光孔。 ②左眼看，右眼睁。 ③转动反光镜，看到明亮的视野。 取镜、安放 标本放在载物台上，压住，正对通光孔。 镜筒先下降，直到接近标本。 注意：侧视看着物镜，以防压碎标本。 左眼注视目镜，调节粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升，直到看清物像，再调节细准焦螺旋使物像更清楚。 低倍镜观察，找到观察的目标 正确使用光学显微镜的高倍镜 15 正确使用光学显微镜的高倍镜 在低倍镜下移动装片，将目标移到视野中央。 转动转换器，换成高倍镜。 调节聚光器的升降螺旋和光圈，使得亮度适宜。 缓慢调节细准焦螺旋，使物像清晰。 高倍镜下仔细观察 16 电子显微镜 透射电子显微镜 大肠杆菌 需将样品制成超薄切片，适于观察细胞内部结构 17 电子显微镜 扫描电子显微镜 细菌 主要用于观察细胞等样品的表面形态和结构 18 PART 01 细胞的大小和形态 19 细胞的大小和形态 噬菌体 （细菌病毒） 细菌 细胞是生物体结构和功能的基本单位。 除了病毒外，所有生物体都是由细胞构成的。 病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开活细胞。 20 细胞的大小和形态 鸵鸟的卵细胞直径10cm左右 最小细胞：支原体直径100nm ③ 同一细胞，处于不同的发育阶段的大小也不一样 。 ① 不同生物的细胞大小不同 。 ② 同一生物不同组织的细胞大小不同 。 21 细胞的大小和形态 细菌细胞 红细胞 肌肉细胞 神经细胞 叶肉细胞 ①细胞的形状多种多样 ②细胞总能保持一定的形态 ③细胞的形态结构与功能相适应 22 使用光学显微镜观察各种各样的细胞 显微镜成的是倒立放大的虚像。 高倍显微镜可以将细胞放大，更清晰地观察到细胞的形态、结构。 实验原理 （1）制作临时装片：擦、滴、取、展、盖 注意：材料要少，切片要薄，盖盖玻片时，一定要缓慢，且与载玻片成45°角，防止装片中产生气泡，影响观察。 （2）显微镜的使用 ①在低倍镜下观察，找到物像； ②移动装片，将物像移至视野中央； ③转动转换器，换上高倍物镜； ④若视野暗，可调反光镜或光圈；（光线暗用凹面镜，光线强用平面镜） ⑤转动细准焦螺旋，直到直到看清物像为止。 实验步骤 23 使用光学显微镜观察各种各样的细胞 （1）将载玻片擦拭干净，在其中央滴一滴清水。 （2）用镊子夹取菠菜叶下表皮，将其浸入水滴并展平。 观察菠菜叶表皮细胞 24 使用光学显微镜观察各种各样的细胞 观察菠菜叶表皮细胞 （3）用镊子夹起盖玻片，使其一边先接触载玻片中央的水滴边缘，然后轻轻盖在菜叶下表皮上，避免产生气泡。 （4）显微镜下观察，记录。 表皮细胞 保卫细胞 （有叶绿体） （无色，透明） 25 使用光学显微镜观察各种各样的细胞 观察人口腔上皮细胞 （2）用牙签轻轻刮取自己的口腔内侧，将牙签上的刮取物涂布于生理盐水中，盖玻片。 （1）在载玻片中央滴一滴质量分数为0.9％的生理盐水。 26 使用光学显微镜观察各种各样的细胞 观察人口腔上皮细胞 （3）染色：在盖玻片一侧滴一滴稀碘液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引。 （4）显微镜下观察，记录。 27 使用光学显微镜观察各种各样的细胞 观察永久玻片标本或单细胞生物临时玻片标本 在显微镜下,观察人的骨组织、肌肉组织和神经组织的永久玻片标本，或采集池塘水观察藻类或草履虫、变形虫等单细胞生物，并绘制所观察到的各种细胞物像。 1.在制作临时玻片标本时，我们还有哪些需要注意的事项? 2.不同的组织细胞在形态方面有哪些差别? 不同的临时玻片标本在制作时所滴液体不同,如植物细胞用清水、人的口腔上皮细胞用生理盐水等;盖上盖玻片的方法是用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片中央的液滴边缘,再轻轻放下,目的是避免形成气泡。 不同的组织细胞承担不同的功能,形态与功能相适应是细胞的一个重要特征。例如:动物体内具有收缩功能的肌肉细胞呈长条形或长梭形;红细胞则为两面凹的圆盘状,有利于氧气的运输。 28 课堂小结 细胞学说—现代生物学的基石 细胞学说建立和发展、内容、意义 显微镜 光学显微镜 正确使用显微镜的高倍镜 电子显微镜 细胞的大小和形态 细胞的大小、形态 使用显微镜观察各种细胞 29 习题检测 1.细胞学说被列为19世纪自然科学的三大发现之一，下列关于细胞学说的叙述，错误的是（    ） A.细胞学说认为细胞可分为真核细胞和原核细胞 B.细胞学说认为细胞是所有生物的结构和功能单位 C.施菜登和施旺共同提出一切动物和植物都是由细胞组成的 D.细胞学说揭示了生物体结构的统一性 答案：A 解析：细胞学说并未将细胞分为真核细胞和原核细胞，而且研究的只是动植物细胞（真核细胞），A错误；细胞学说涉及了动植物细胞，细胞学说认为细胞是所有生物的结构和功能单位，B正确；施莱登和施旺共同提出一切动物和植物都是由细胞组成的，C正确；细胞学说揭示了生物体结构的统一性，从而阐明了生物界的统一性，D正确。 30 习题检测 2.下列关于细胞学说的叙述正确的是（ ） A.由施莱登、施旺和胡克创立 B.罗伯特•胡克首次观察到植物的木栓组织中真正的活细胞 C.生物体都具有共同的结构单位——细胞 D.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是对细胞学说的重要补充 答案：D 解析：细胞学说主要是由施莱登和施旺创立的，A错误；罗伯特·胡克首次观察到植物的木栓组织由许多规则的小室组成，并把“小室”称为细胞，但它们并不是活细胞，B错误；除病毒外，生物体都具有共同的结构单位一细胞，C错误；德国科学家魏尔肖的名言“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，是对细胞学说的重要补充，D正确。 31 习题检测 3.下面是五位学生在显微镜使用实验中的具体操作： 甲：用平面镜对着光源以增大视野亮度。 乙：用显微镜观察切片时，两眼睁开，左眼观察，右手画图。 丙：用卫生纸擦拭目镜。 丁：使用高倍物镜已看到细胞，感觉有些模糊，于是试着调细准焦螺旋。 戊：使用低倍物镜找不到细胞，于是立即换高倍镜期望能快速找到细胞。 上述操作正确的是（ ） A.乙、丁 B.甲、丁 C.丁、戊 D.丙、戊 答案：A 解析：凹面镜具有聚光作用，增加视野亮度应该用凹面镜对着光源，甲操作错误；观察装片时，两眼睁开，左眼观察，右手按照看到的物像画图，乙操作正确；擦拭物镜和目镜时应该用擦镜纸，不能用卫生纸，丙操作错误；高倍物镜下调焦只能使用细准焦螺旋，丁操作正确：使用高倍物镜时，必须先在低倍物镜下找到物像后，将物像调至清晰且移至视野中央再换高倍镜进行观察，戊操作错误。 32 习题检测 4.下列关于高倍显微镜使用步骤和要点的说法，错误的是（ ） A．同样的光圈和反光镜下，换用高倍镜后视野的亮度变低 B．低倍镜下找到物像后，应把要放大观察的物像移至视野中央 C．由低倍换至高倍物镜后，需调节粗准焦螺旋以找到物像 D．放大100倍时视野中均匀分布着64个细胞，放大400倍后只能看到4个 答案：C 解析：同样的光圈和反光镜下，换上高倍镜后，进光量变小，视野会变暗，A正确；低倍镜下找到物像后，应把 要放大观察的物像移至视野正中央，转动转换器后，只需调节细准焦螺旋即可看到清晰的物像，B正确、C 错误；显微镜的放大倍数指的是对物像长度和宽度的放大，64个细胞均匀分布在视野中，应按面积考虑， 在原来基础上长度和宽度再放大4倍，则视野中的细胞只能看到4个，D正确。 33 $$