内容正文:
第2节 细胞的多样性和统一性
第1章 走近细胞
红细胞、白细胞
口腔上皮细胞
洋葱根尖细胞
洋葱表皮细胞
1、图中共有几种细胞?它们的名称分别是什么?有哪些共同的结构?
问题探讨
5种。共同结构:都有细胞膜、细胞质、细胞核(哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,植物细胞有细胞壁)
细胞位置不同,功能不同,结构与功能相适应。例:
红细胞呈两面凹的圆饼状,有利于与氧充分接触,有利于与氧接触;洋葱表皮细胞呈长方体,排列紧密,起保护作用。
2、请举一两个例子,说说不同种类细胞的形态结构不同的原因。
一、观察细胞
——使用显微镜观察几种细胞
1、光学显微镜的结构
目镜
转换器
物镜
载物台
反光镜
镜座
粗准焦螺旋
细准焦螺旋
镜壁
镜柱
镜筒
光圈
(1)在低倍镜下找到目标;
(2)移动装片,使目标位于视野中央;
(3)转动转换器,换用高倍镜;
(4)调节光圈,使视野明亮适宜;调节细准焦螺旋,使物像清晰。
找
移
转
调
2、高倍镜的使用
①为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察?
②换用高倍镜后,能否转动粗准焦螺旋?
思考:
①为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察?
②换用高倍镜后,能否转动粗准焦螺旋?
注意:
①先低(倍镜)后高(倍镜)
②调视野亮度:光圈、反光镜
③不能动粗(要用细准焦螺旋)
低倍镜的视野范围比高倍镜大。如果直接用高倍镜观察,往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。
不能。高倍镜的镜头比低倍镜长,离玻片距离比较近,而粗准焦螺旋调节幅度比较大,若用粗准焦螺旋调节容易压碎玻片或损伤镜头。
总放大的倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数
显微镜放大倍数:指物像直径(长度或宽度)的放大倍数,而不是面积或体积的放大倍数。
目镜: 螺纹,目镜越长,放大倍数越 。
物镜: 螺纹,物镜越长,放大倍数越 。
3、显微镜的放大倍数
目镜
物镜
无
有
小
大
项目 物镜与玻片的距离 视野中的细胞数目 物像大小 视野亮度 视野范围
低倍镜
高倍镜
近
多
少
大
小
亮
暗
大
小
远
低倍镜
高倍镜
4、高、低倍镜与视野大小、明暗的关系
(1)显微镜成的像是上下左右颠倒的像
上
实物
物像
(旋转180度)
5、显微镜的成像特点及移动规律
思考:如右图所示,若实物中叶绿体呈逆时针移动,在显微镜下的移动方向为?
逆时针
叶绿体
视野中的顺时针或逆时针方向与实际相同
上
思考:视野中物像位于左上方,如何将其移到中央?
使标本向左上方移动。
结论:物像往哪偏离,就将装片往哪移动
(2)物象移动的规律
视野中物像移动的方向与载玻片中实物的运动方向正好相反,所以移动装片时,应按照同向原则
6、显微镜视野中的细胞数目计算
(1)视野中的细胞呈一行排布
(2)视野中的细胞呈均匀排布
64个
放大倍数
100倍→400倍
放大后细胞数目与放大倍数成反比
放大后的细胞数目与放大倍数的平方成反比
8÷4=2
64÷42=4
4个
(1)污物可能存在的位置:
目镜、物镜或装片
(2)判断方法:
转动目镜
污物移动
在目镜上
污物不动
移动玻片
污物移动
污物不动
在物镜上
在玻片标本上
7、判断污点存在的位置
讨论:
1、使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?
2、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。
使用高倍镜观察的步骤和要点:
(1)首先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央;
(2)转动转换器,用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚物像。
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。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因: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。
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?
大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等等。
讨论1.2前面有涉及,口头讲述即可
比较动物和植物细胞
相同点:
不同点:
都有细胞膜、细胞质、细胞核(基本结构)
植物有细胞壁、叶绿体、液泡,而动物没有
不同细胞结构上的相同点反映了细胞具有统一性
细胞之间的差异反映了细胞具有多样性
思考:是不是所有细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核?
不是,所有细胞都有细胞膜和细胞质,但有些细胞没有成形的细胞核。
科学家依据有无核膜为界限的细胞核把细胞分成两大类:
有核膜:真核细胞——构成真核生物,如:动物、植物、真菌
无核膜:原核细胞——构成原核生物
1、原核细胞和真核细胞
二、原核细胞和真核细胞
(有无核膜包被的细胞核)
P11两个图
真核细胞
细胞核
核膜
核仁
染色体(质)
由一个环状的DNA分子形成,无染色体(质)
无核膜、核仁
拟核
原核细胞
染色体主要成分是DNA和蛋白质,是遗传物质的载体
真核细胞—— “真正的核”(称为细胞核)
原核细胞—— “原始的核”(称为拟核)
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。
从进化的视角看,真核细胞是由原核细胞进化而来的。
大肠杆菌模式图
(1)细菌
2、常见的原核细胞的结构
基本结构
特殊结构:
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞质基质
核糖体
质粒:小型环状DNA
拟核
①
细菌结构
(主要成分是肽聚糖)
(含裸露环状DNA,无染色体)
(唯一的细胞器)
鞭毛、荚膜等
大肠杆菌
乳酸(杆)菌
金黄色葡萄球菌
肺炎双球菌
霍乱弧菌
梅毒螺旋体
②生活方式:
异养(绝大多数营寄生、腐生生活)
特殊:乳酸菌,醋酸菌,根瘤菌也是细菌,也是原核生物。
③在“菌”前带“杆”、“球”、“弧”、“螺旋”字的均属细菌,均为原核生物。
细胞壁
细胞膜
细胞质
有光合片层,含叶绿素和藻蓝素,可以进行光合作用,但无叶绿体。
(2)蓝细菌
①蓝细菌
结构
(主要成分是肽聚糖)
拟核
(含裸露环状DNA,无染色体)
细胞质基质:
核糖体
(唯一的细胞器)
(旧称蓝藻)
生活方式:
自养
颤蓝细菌
念珠蓝细菌
色球蓝细菌
②举例:
颤蓝细菌、色球蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜
发菜也属于蓝细菌,细胞群体呈黑蓝色,状如发丝,在我国多产于西北草地和荒漠。因发菜和“发财”谐音,有人争相食之,过度采挖导破坏了生态,导致草原退化速度加快。现已列入保护生物。
蓝细菌的细胞比其他的细菌大,一般来说,我们用肉眼是分辨不清蓝细菌的。
水域污染使水体富营养化(N、P等),导致蓝细菌和绿藻大量繁殖,形成肉眼可见的水华和赤潮。
淡水:水华
海洋:赤潮
④水华和赤潮:
③大小:
原核
真核
水华和赤潮发生时,遮蔽照射到水下的阳光,影响水下植物光合作用,破坏水体内的生态平衡;造成水华和赤潮的生物死亡分解时,会消耗大量氧气,使水体缺氧,容易造成水体内生物死亡,往往还伴有难闻的气味。
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。(p12)
支原体结构模式图
(1)支原体与动物细胞的结构有什么区别?
(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?
总结:支原体是无成型细胞核、无细胞壁、能独立生活的最小细胞。
(3)支原体
支原体没有成形的细胞核,只有游离的DNA,只有核糖体一种细胞器。
支原体没有细胞壁。
原核生物。
肺炎支原体不同于普通的细菌和病毒,它比细菌小,却比病毒大。它是能独立生活的最小微生物。
新型冠状病毒
禽流感病毒
脊灰病毒
思考:
病毒属于原核生物还是真核生物?还是都不是?
病毒是非细胞生物,不属于原核生物和真核生物
非细胞结构:
细胞结构
病毒
生物
原核生物
真核生物
植物
动物
真菌:
细菌
蓝细菌:
放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体
球菌
杆菌
螺旋(弧)菌
特殊:乳酸菌,醋酸菌,根瘤菌
色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜
口诀:
蓝细线立刻织(毛)衣
3、以细胞结构对生物分类
如酵母菌、霉菌(青霉菌)、蘑菇
原生动物:变形虫、草履虫、疟原虫
低等植物:藻类(蓝藻以外带藻字的)
高等植物
多细胞动物
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 P12
×
√
√
一、概念检测
项目 原核细胞 真核细胞
不
同
点 本质区别
细胞大小
细胞器
细胞壁
DNA存在形式
生物群落
相同点
只有核糖体
主要是肽聚糖
裸露的环状DNA
都有细胞膜、细胞质、核糖体,均以DNA作为遗传物质
有以核膜为界限的细胞核
较大(10-100微米)
有核糖体,还有其他细胞器
真菌:几丁质;植物:纤维素和果胶;动物无细胞壁
DNA和蛋白质结合形成染色体
真菌、植物、动物
较小(0.5-10微米)
4、原核细胞与真核细胞的区别
“蓝细线立刻织(毛)衣”
无以核膜为界限的细胞核,只有拟核
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 P12
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,植物细胞是真核细胞,有成形的细胞核。
练习与应用 P12
①真核细胞多种多样;②原核细胞多种多样;③真核细胞和原核细胞又不一样。
①都有细胞膜、细胞质;
②都以DNA为遗传物质。
5、细胞的多样性和统一性
细胞的多样性:
细胞的统一性:
真核细胞与原核细胞有区别,真核中的动物、植物、真菌不一样,原核中的细菌、蓝细菌也不一样,这充分说明了细胞的多样性。
1. 细胞虽然形态多种多样,但是基本结构具有高度的统一性。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,是因为细胞来源于细胞,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。
一、拓展应用
练习与应用 P12
复习与提高 P14
一、选择题
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
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. 细胞膜
C. 没有线粒体 D. 没有以核膜包被的细胞核
C
D
D
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
复习与提高 P14
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
复习与提高 P14
二、非选择题
1、不具有、具有、具有
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
二、非选择题
1、不具有、具有、具有
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;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。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。
$$