1.2细胞的多样性和统一性 课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

一、细胞学说及其建立过程 1.建立者：主要是 1 和2 。 2.细胞学说的要点 （1）3 是一个有机体，一切4 都由细胞发育而来， 并由5 和6 所构成。 （2）细胞是一个7 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8 产生的。 知识回顾 施莱登 施旺 细胞产物 动植物 相对独立 老细胞分裂 细胞 细胞 3.细胞学说的意义 （1）细胞学说揭示了动物和植物的9 ，从而阐明了生物界的10 。 （2）细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础—— 11 。 （3）细胞学说的建立标志着生物学的研究进入了12 水平，并为后来进入分子水平打下基础。 （4）细胞学说中13 的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。 统一性 统一性 细胞分裂产生新细胞 细胞 细胞 二、细胞是基本的生命系统 1.细胞是生命活动的14 ，生命活动离不开细胞。 2.生命系统的机构层次：细胞→15 →16 →系统→ 个体→17 →18 →生态系统→生物圈；植物没有 19 这一结构层次。 3.最基本的生命系统：20 。 基本单位 组织 器官 种群 群落 系统 细胞 第2节 细胞的多样性和统一性 人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》 第1章 走近细胞 细胞的多样性和统一性 学 习 目 标 掌握高倍显微镜的使用方法 掌握光学显微镜的成像特点 使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点 知道真核细胞和原核细胞分类的依据 知道常见的真核生物和原核生物 分析细胞多样性和统一性的具体体现 红细胞 白细胞 口腔上皮细胞 洋葱根尖细胞 洋葱表皮细胞 问：图中有几种细胞？名称分别是什么？有什么共同的结构？ 1. 细胞的形态多种多样，细胞具有多样性。 (哺乳动物成熟的红细胞无细胞核) 2. 有相似的基本结构：如细胞膜、细胞质、细胞核，细胞具有统一性。 问题探讨 细胞很小，这些细胞都是怎么观察到的呢？ 使用高倍显微镜观察几种细胞 第1课时 显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。显微镜是主要用于放大微小物体为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜。 光学显微镜能观察到的结构叫显微结构，只能用电子显微镜观察到的结构叫亚显微结构。 光学显微镜 电子显微镜 一.显微镜结构、原理与使用的相关知识 看视频，回顾和学习显微镜的使用方法，并总结高倍镜使用的操作。 1.显微镜的结构 目镜 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 载物台 镜筒 物镜 压片夹 反光镜 镜座 镜臂 转换器 镜柱 目镜、物镜 反光镜：平、凹面镜 遮光器：光圈（调节视野亮度） 光学结构 机械结构 粗准焦螺旋：低倍镜观察 细准焦螺旋：高倍镜观察 转换器：更换物镜 显微镜 低倍镜观察 取镜 安放 对光 压片 调焦 低倍镜观察 注意：转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓下降，直到物镜接近装片标本为止，这个过程中要用眼睛看着物镜。 1. 显微镜放大情况 a、放大倍数＝ 。 b、显微镜放大的是： 。 　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　 目镜放大倍数×物镜放大倍数 长度和宽度，而不是面积 思考：若显微镜放大倍数从10X10变到10X40时，以下两种情况扩大倍数后视野中的细胞数目分别是多少？ 8 64 细胞均匀分布　 细胞单行排列　 2 除以扩大的倍数（4） 4 除以扩大的倍数的平方（42） 2、显微镜视野中细胞数目的计算 例1：当显微镜的目镜为10×，物镜为10×，在视野直径范围内看到一行相连的16个细胞。若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可看到这行细胞中的（ ） A.2个 B.4个 C.16个 D.32个 （1）视野中细胞呈单行直线排列 放大后的细胞数目=原细胞数目÷放大倍数 B 2、显微镜视野中细胞数目的计算 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，若物镜转换为×20后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为 ( ) A.2个 B .4个 C.16个 D.32个 （2）视野中充满细胞 放大后的细胞数目=原细胞数目÷（放大倍数）2 C 选择最大的放大倍数的组合？ ②③ 3、目镜与物镜的特点 物镜 目镜 放大倍数 放大倍数 有螺纹 (1)目镜：无螺纹，目镜越长，放大倍数越小 (2)物镜：有螺纹，物镜越长，放大倍数越大，距离装片距离越近。 3、目镜与物镜的特点 3、目镜与物镜的特点 目镜、物镜的长度与放大倍数之间的关系？ （1）目镜越长，放大倍数越小。 （2）物镜越长，距装片距离越近，放大倍数越高。越 （有螺纹的为物镜） 4、高倍镜与低倍镜的视野比较 项目 物象 大小 细胞 数目 视野 范围 视野 亮度 物镜距离载玻片 高倍镜 低倍镜 大 多 暗 小 小 少 亮 大 近 远 遮光器 外界光线强时，用小光圈； 外界光线弱时，用大光圈。 调节光线强弱 通光孔 光圈 5、显微镜成像情况 显微镜成的像是上下左右颠倒的放大虚像 上 上 b b 思考：在显微镜视野中看到“d”那实质上是什么？ P 做题小技巧：即把纸张旋转180°直接观察 5、显微镜成像情况 偏哪移哪 右上方 显微镜 实物 左下方 5、显微镜成像情况 思考：若想将下列视野中的P移至视野中央，该如何移动？ 往哪里偏，就往哪里移动 P 5、显微镜成像情况 5、显微镜成像情况 若是看见视野内细胞液体逆时针环流，实际上细胞内液体流动方向是? 答：实际上也是逆时针流动 6、判断污物存在的位置 提示：污物可能存在的位置——物镜、目镜、装片。 思考：观察细胞的时候，若发现视野中有异物，将如何排除？ 移动装片 动→在装片上 不动 ―→ 转动目镜 动→在目镜上 不动→在物镜上 转换物镜 消失→在物镜上 不消失→在目镜上 1.当标本的颜色较浅时，怎样对材料进行观察？ 可以使用平面反光镜或小光圈将视野调暗 3.若视野中出现一半亮一半暗，可能的原因是什么？ 2.怎样判断污物的位置是在目镜、物镜还是在玻片上？ 反光镜对光不准 可以移动玻片、物镜或目镜来判断 切片厚薄不均 4.若视野中出现的像一半清晰一半模糊，可能的原因是什么？ 问题探讨： 5.低倍镜换成高倍镜后，视野的亮度会怎样？ 会变暗，因为高倍镜孔径变细，通入的光变少 7.一个圆点半径为1mm，放大100倍后，面积为多大？ 6.在光学显微镜下能看到哪些细胞结构？看到的这些结构统称为什么？ 放大100倍会使圆点的半径放大至100mm，此时的面积为π·10000mm2 光学显微镜下能看到细胞壁、叶绿体、液泡、细胞核、染色的线粒体和染色体等，但只能观察它们的形态和分布，不能观察到具体的结构，这些不具体的结构叫显微结构。 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。 二.使用高倍显微镜观察几种细胞 材料用具 1.真菌（如酵母菌）细胞，低等植物（如水绵等丝状绿藻）细胞，高等植物细胞（如叶的保卫细胞），动物细胞（如鱼的红细胞）等 2.观察人体的上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织的切片，血涂片和植物叶片结构的永久切片 3.显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水、生理盐水及常用染色液 方法步骤 1.根据光学显微镜的构造和原理，以及使用低倍镜观察的经验，提出使用高倍镜的方法步骤和注意事项。 2.小组成员分别制作不同材料的临时装片。 3.在观察临时装片时，由完成制片的同学调试显微镜，该同学观察后再换其他同学观察。 4.观察永久切片和血涂片。 一、观察细胞 【探究·实践】P10 讨论 1.使用高倍镜观察的步骤和要点是什么？ 低倍镜 视野中央 转换器 操作要点 细准焦螺旋 　反光镜或遮光器 方法技巧 1.必须先用低倍物镜观察，找到要观察的物像，移到视野中央， 然后再换用高倍物镜。 2.换用高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。 3.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。 4.观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。 关注显微镜使用的“4”个易错点 【探究·实践】P10 讨论 2.归纳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。 图一 红细胞 图二 神经细胞 图三 洋葱表皮细胞 这些细胞在结构上的共同点： 有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。 【探究·实践】P10 讨论 2.归纳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。 图一 红细胞 图二 神经细胞 图三 洋葱表皮细胞 各种细胞之间的差异和产生差 异的可能原因是：这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。 (1)显微镜目镜和物镜放大倍数的乘积是指对面积的放大倍数(　　) (2)在低倍镜视野的右下方观察到物像后，可直接换用高倍镜观察(　　) (3)由低倍镜换高倍镜时，需先上升镜筒，以免物镜与装片挤压损坏(　　) (4)换用高倍物镜后，应先调节粗准焦螺旋再调节细准焦螺旋，直到物像清晰(　　) × × × × 1.判断正误 课堂精练 2.如图所示是用显微镜观察细胞时的几个视野，下列相关说法中，错误的是（ ） A.乙视野最暗，甲视野最亮 B.乙可用粗准焦螺旋 C.移动玻片才能观察到丙视野 D.观察顺序是甲→丁→丙→乙 √ 乙的放大倍数最大，因此该视野是在高倍镜下观察到的，在高倍镜使用时不能用粗准焦螺旋，B错误。 3.下列关于显微镜使用的说法，正确的有(　 　) ①高倍物镜比低倍物镜看到的视野暗，但看到的细胞大，数量多　 ②高倍物镜比低倍物镜长，所以换高倍物镜时要升高镜筒　 ③显微镜放大40倍是指视野中长和宽分别放大40倍　 ④显微镜看到的视野和实际相反　 ⑤换上高倍物镜后不能转动粗准焦螺旋　 ⑥使用高倍镜前需先在低倍镜下对焦并找到物像 A.③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①②④⑤ A 43 4.下列关于高倍物镜的叙述中，正确的是(　　) B A.因为藓类叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察 B.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 C.换高倍物镜后，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.要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中甲方向移动 应先在低倍镜下找到视野，不能直接使用高倍物镜观察 换上高倍物镜后，禁止用粗准焦螺旋调焦 要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中丙方向移动 5.用光学显微镜的一个目镜，分别与4个不同的物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图1所示。图2是图1中a组合观察到的视野。下列说法正确的是(　 　) A.a组合视野最暗 B.d组合可能观察不到细胞 C.b组合比c组合看到的细胞数少 D.由a组合转变为c组合进行观察时，应先将装片向左上方移动 最亮 多 右下方 B 大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛 原核细胞 大肠杆菌扫描电镜照片（放大10000倍） 大肠杆菌投射电镜照片（放大12000倍） 3.下图是大肠杆菌的电镜照片，你在本实验中观察到的细胞与大肠杆菌有什么主要区别？ 【探究·实践】P10 讨论 原核细胞和真核细胞 第2课时 自主学习1：阅读课本P10~11，思考以下问题。 1. 原核细胞和真核细胞的划分依据？ 2. 什么是原核生物、真核生物？分别包括哪些生物？ 3. 原核生物、真核生物有哪些异同点？ 原核细胞和真核细胞 1. 原核细胞和真核细胞的划分依据？ 科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞。 细胞核 拟核 原核细胞和真核细胞 真核细胞（有以核膜为界限的细胞核的细胞称之为真核细胞） 植物细胞亚显微机构模式图 动物细胞亚显微机构模式图 大肠杆菌结构模式图 蓝细菌结构模式图 可见，图示大肠杆菌和蓝细菌的细胞之中并无以核膜为界限的细胞核，因此将这类细胞称之为原核细胞。 原核细胞（无以核膜为界限的细胞核的细胞称之为原核细胞） 原核生物：由原核细胞组成 的生物，包括蓝细菌、细菌、放线菌、衣原体、支原体等。 2. 什么是原核生物、真核生物？分别包括哪些生物？ 细：细菌 线：放线菌 立克：立克次氏体 支：支原体 蓝：蓝细菌（蓝藻） 衣：衣原体 真核生物：由真核细胞构成的生物。 包括所有动物、植物、真菌等。 原核生物和真核生物 真核生物和原核生物比较 真核细胞 有 无 原核细胞 真核生物 原核生物 核膜 核膜 细胞壁 细胞膜 细胞质 核糖体 拟核 常见原核生物——蓝细菌（旧称蓝藻） 54 蓝细菌：是一类生物而不是一种生物 常见的四种蓝细菌 色球蓝细菌 念珠蓝细菌 颤蓝细菌 发 菜 不含叶绿体，但是含有藻蓝素和叶绿素，能够进行光合作用，是自养型生物。 水华（淡水） 形成的原因：水体富营养化（含N、P等无机物污染），蓝细菌爆发。 减少工业废水的排放，使用不含磷的洗衣粉，减少农业化肥农药的使用等。 如何预防水华的产生？ 发菜也属于蓝细菌，广泛分布于世界各地的沙漠和贫瘠土壤中，在我国多产于西北草地和荒漠。因其色黑而细长，如人的头发而得名，可以食用。 再这样发菜真的要绝了 发菜因和“发财”谐音，有人争相食之，过渡采挖破坏了生态。我国已将发菜列为国家一级重点保护生物，予以保护。 大肠杆菌细胞模式图 常见原核生物——细菌 1.细胞结构简单，细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质； 细菌的基本特征： 2.没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核； 3.只有一种细胞器——核糖体； 细菌类型—— 霍乱弧菌 幽门螺旋菌 大肠杆菌 葡萄球菌 常见原核生物——细菌 凡是“菌”前面有“杆”“球”“弧”“螺旋”都是细菌。 乳酸菌，醋酸菌，根瘤菌也是细菌。 细菌营养方式：大多为营寄生或腐生生活异养型生物 特殊：硝化细菌（自养型） 思考：原核生物都有细胞壁吗？ 支原体：最小、最简单的细胞。没有细胞壁的原核生物。 思考：蓝细菌与其它细菌有哪些共同点？总结原核细胞的特点。 ①大部分有细胞壁，都有细胞膜、细胞质和核糖体； ②都没有由核膜包被的细胞核； ③没有染色体，但有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核。 原核细胞的特点： 常见真核生物 ①植物：黑藻、绿藻（如衣藻、水绵）等 ②动物 ③真菌：酵母菌、霉菌（青霉、曲霉、毛霉等）、食用菌等 ④真核生物中的单细胞生物，称为原生生物，如草履虫、变形虫、疟原虫、眼虫、衣藻、酵母菌等 草履虫 衣藻 酵母菌 毛霉 原核生物、真核生物的异同点 比较项目 原核生物 真核生物 多样性 细胞大小 本质区别 细胞壁 细胞质 细胞核 统一性 较小(1～10μm) 较大(20～30μm) 无成形的细胞核：无核膜，无核仁，无染色体 有成形的细胞核：有核膜、有核仁、染色体(DNA+蛋白质) 只有核糖体一种细胞器 有核糖体、线粒体、内质网等多种复杂的细胞器 无以核膜为界限的细胞核（拟核） 有以核膜为界限的细胞核 有细胞壁(除支原体外) 主要成分：肽聚糖 植物：纤维素和果胶 真菌：几丁质 动物：无 都有细胞膜、细胞质、DNA、有核糖体； 细胞的多样性： 真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，而真核细胞 和原核细胞又不一样。 细胞的统一性： 原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质， 它们都以DNA作为遗传物质。 细胞的多样性和统一性 “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。 旁栏思考 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。 (1)真菌和细菌都是原核生物(　　) (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 (　　) (4)人体的成熟红细胞无细胞核，所以该细胞属于原核细胞(　　) (5)真核生物的个体都是肉眼可见的，原核生物的个体都必须借助显微镜才能观察到(　　) (6)蓝细菌能进行光合作用是因为有叶绿体存在(　　) × √ √ × × × 1.判断正误 课堂精练 2. 细菌是在生物圈中广泛生存的单细胞原核生物。下列各种菌中，属于细菌的是（ ） ①结核杆菌　②肺炎链球菌　③霍乱弧菌　④酵母菌　⑤炭疽杆菌　 ⑥青霉菌　⑦金黄色葡萄球菌 A.①②④⑤ B.①②③⑤⑦ C.②③⑤⑥⑦ D.③④⑥⑦ √ B 3、下列关于原核细胞与真核细胞的叙述，正确的是（ ） A．真核细胞中有DNA，原核细胞中无DNA B．真核细胞有细胞壁，原核细胞无细胞壁 C．真核细胞中有染色体，原核细胞中无染色体 D．真核细胞中有细胞器，原核细胞中无细胞器 C 4、下列有关细胞多样性和统一性的叙述，正确的是（   ）。 A.原核细胞结构比较简单，不具有多样性 B.进行光合作用的细胞都具有叶绿体，体现了细胞的统一性 C.原核细胞和真核细胞在形态和结构上都存在差异，体现了细胞的多样性 D.原核细胞与真核细胞之间不具有统一性 C 5、下列属于原核生物的是（ ） ①酵母菌 ②大肠杆菌 ③乳酸菌 ④蓝细菌 ⑤绿藻 ⑥伞藻 ⑦颤蓝细菌 ⑧硅藻 ⑨衣藻 A.①②④⑤ B.②③⑤⑥ C.②③④⑤ D.②③④⑦ D 6、蓝细菌能进行光合作用，原因是( ) A.细胞中含有叶绿体 B.细胞中含有叶绿素和藻蓝素 C.细胞中含有以核膜为界限的细胞核 D.细胞的结构和植物细胞的结构完全相同 B 7.下图是几种生物的基本结构单位，请据图回答： （1）图中不能称为一个生命系统的是　 　（填字母）， 它在结构上不同于其他图示的显著特点是 　　　　　， 它必须依赖 　　　　才能存活。 （2）科学家根据细胞内有无 划分原、真核细胞， 它们共有的细胞器是 　　　 　　。 图中属于原核细胞的是 　　　 　　（填字母）。 E 没有细胞结构 以核膜为界限的细胞核 活细胞 核糖体 C 、D 课堂小结 显微镜观察 细胞 真核细胞 原核细胞 原核生物 真核生物 都有细胞膜、细胞核、以DNA为遗传物质 细胞的统一性 细胞的多样性 拓展应用 细胞虽然形态多种多样，但是基本结构具有高度的统一。细胞为什么会有统一性？细胞的多样性又是怎样产生的？ 细胞之所以会有统一性，是因为细胞来源与细胞，即新细胞是从老细胞通过分裂而形成的，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。 谢谢，下节课见 $$