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第2节 细胞的多样性和统一性
课标内容要求
核心素养对接
1.使用高倍镜观察几种细胞
2.掌握原核细胞和真核细胞的区别和联系
3.归纳细胞的多样性和统一性
生命观念:通过观察各种细胞,形成细胞的多样性和统一性的观念
科学思维:通过归纳法总结原核细胞和真核细胞的异同
科学探究:通过使用光学显微镜,掌握基本的显微操作技能
[基础梳理]
一、使用高倍显微镜观察几种细胞
1.使用程序:取镜安放→ 对光 →放置玻片标本→ 低倍镜观察 →高倍镜观察
2.高倍显微镜操作“四步曲”
二、原核细胞和真核细胞
1.主要区别:有无以 核膜 为界限的细胞核。
2.常见原核生物与真核生物
答案:A(①⑤⑥⑦) B(②③④⑧)
3.两种原核生物的比较
(1)名称:甲为 蓝细菌 ,乙为细菌。
(2)结构:①为细胞壁 ②为 细胞膜 ③为细胞质 ④为 拟核 ⑤为 核糖体 ⑥为鞭毛
(3)生活方式:甲中含有 叶绿素 和 藻蓝素 ,能进行光合作用,为 自养 生物;乙多数营腐生或寄生生活,为 异养 生物。
[基础诊断]
(1)在高倍镜下观察细胞时,要用粗准焦螺旋调整焦距( × )
(2)由低倍物镜换高倍物镜前,应先将目标移到视野中央( √ )
(3)乳酸菌与动物相比,细胞内没有核糖体( × )
(4)蓝细菌无叶绿体,但能进行光合作用( √ )
(5)调节显微镜视野亮度的结构只有光圈( × )
(6)真核细胞和原核细胞的染色体都由DNA和蛋白质组成( × )
[注意] 放大倍数指放大的长度或宽度,并非是体积或面积。
高倍显微镜的使用
1.显微镜的放大倍数
2.显微镜的成像特点和移动规律
成像特点:倒立、放大的虚像。物像与实物上下颠倒,左右相反,即物像旋转180°后与实物位置相同。
移动规律:“在哪向哪移”,即物像在视野的哪个方向,就向哪个方向移动装片。
3.高倍镜与低倍镜观察情况比较
比较项目
物像
大小
细胞
数目
视野亮度
与装片
的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
◆[互动探究]
1.显微镜成像特点及装片的移动规律
下图1~3为显微镜视野中观察到的物像图,请探究以下问题:
(1)图1实物的形状为 ______ 。
(2)图2物像要移到视野中央,装片移动的方向为 ________ 。
(3)图3物质的实际流动方向: ________ (填“顺时针”或“逆时针”)。
提示:(1)q (2)右上方 (3)逆时针
2.显微镜放大倍数变化与观察细胞数变化的关系
下图1和图2分别是在目镜放大倍数为10×、物镜放大倍数为10×时观察到的细胞数,若将物镜转换为40×,观察到的细胞数分别是多少?
提示:将物镜转换为40×,图1观察到的细胞是2个,图2观察到的细胞是1个。
3.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位置(装片、目镜、物镜)?
提示:判断方法如下:
◆[对点训练]
1.下列关于高倍物镜使用的说法错误的是( )
A.先用低倍物镜聚焦,再将要观察的物像移到视野中央,换用高倍物镜
B.换用高倍物镜后只需要调节细准焦螺旋
C.转换高倍物镜后视野会变暗,需要调大光圈和凹面反光镜使视野变亮
D.用40×物镜比用10×物镜观察到的细胞数目多
解析:D [先用低倍物镜聚焦,再将目标移到视野中央,接着转动转换器,使高倍物镜对准通光孔,A正确;换用高倍物镜后只需要调节细准焦螺旋,不能动粗准焦螺旋,B正确;转换高倍物镜后视野会变暗,需要调大光圈和凹面反光镜使视野变亮,C正确;用40×物镜比用10×物镜观察到的细胞数目少,D错误。]
2.下图为某同学两次用显微镜观察人的口腔上皮细胞的视野示意图。图甲使用的目镜和物镜分别为10×、10×,则图乙使用的目镜和物镜分别是( )
A.5×、10×
B.5×、40×
C.10×、10×
D.10×、40×
解析:D [显微镜的放大倍数越大,看到的细胞数目越少;放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。图甲中细胞排成一行,细胞数目为8个,图乙中细胞数目为2个,因此可推知图乙放大倍数是图甲的4倍。]
显微镜使用中的2个易错点
(1)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,找到要观察的物像,移到视野中央,再使用高倍镜;换用高倍镜后只能使用细准焦螺旋,不能使用粗准焦螺旋。
(2)若看到的视野一半亮一半暗时,应调节反光镜,不能调
节光圈。
原核细胞和真核细胞
1.原核细胞与真核细胞的比较——细胞的差异性
项目
原核细胞
真核细胞
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的真正的细胞核
大小
较小
较大
细胞壁
有(支原体除外)
植物细胞和真菌细胞都有,动物细胞无
细胞质
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
拟核,无核膜,该区域有一个环状DNA分子,无染色体
有核膜,核内有染色体
2.细胞的统一性的表现
(1)真、原核细胞的共性:均有细胞膜、细胞质,均以DNA分子作遗传物质。
(2)细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。
◆[互动探究]
1.下列各图分别表示几种生物的细胞结构。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?
提示: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。
(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。
提示: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)蓝细菌细胞无叶绿体,但能进行光合作用,请分析其原因。
提示: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。
◆[对点训练]
1.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:C [据题意可知,海蛞蝓含有叶绿素,A项正确;海蛞蝓属于动物,动物均属于真核生物,没有叶绿体,但含有叶绿素,B项正确,C项错误;海蛞蝓的细胞没有细胞壁,与绿藻的细胞结构不同,D项正确。]
2.下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )
A.原核细胞内没有叶绿体,但部分原核生物也能进行光合作用
B.真核细胞能分裂,而原核细胞不能进行细胞分裂
C.真核生物的主要遗传物质为DNA,原核生物的主要遗传物质为RNA
D.真核细胞的遗传物质都在染色体上,原核细胞的遗传物质都在拟核中
解析:A [原核生物无叶绿体,但部分原核生物含有叶绿体所需的色素和酶,也能进行光合作用,如蓝细菌;真核细胞和原核细胞都能进行细胞分裂;遗传物质没有主次之分,真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA;真核细胞的遗传物质主要在染色体上,原核细胞的遗传物质主要在拟核中。]
关于真、原核细胞的四个“不一定”
(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物,病毒没有细胞结构,既非原核生物也非真核生物。
(2)原核细胞不一定都有细胞壁,如支原体。
(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝细菌。
(4)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞,如哺乳动物成熟的红细胞。
1.下列关于光学显微镜使用的描述,错误的是( )
A.换高倍镜前,需要在低倍镜下将观察目标移到视野的中央
B.换高倍镜后,视野变暗,可调节细准焦螺旋增加亮度
C.换高倍镜后,物镜镜头与载玻片之间的距离减小
D.换高倍镜后,视野中观察到的细胞数量会减少
解析:B [换用高倍物镜前,要将物像移至视野中央,否则,可能观察不到物像,A正确;高倍镜下,视野变暗,可以换成大光圈、凹面镜,调细准焦螺旋可使物像清晰,但不会改变视野明暗度,B错误;物镜放大倍数越大,镜头越长,因此换用高倍镜后,物镜镜头与载玻片之间的距离减小,C正确;高倍镜下,视野中观察到的细胞数量会减少,细胞体积会变大,D正确。]
2.观察同一材料的同一部位时,高倍镜与低倍镜相比( )
A.物像小,视野亮,看到的细胞数目多
B.物像小,视野暗,看到的细胞数目少
C.物像大,视野亮,看到的细胞数目多
D.物像大,视野暗,看到的细胞数目少
解析:D [高倍物镜的透镜小,曲度大,离玻片近,进入透镜的光线少,所以视野变暗;由低倍镜换成高倍镜后,显微镜的放大倍数变大,因此观察到的物像与原物像相比物像变大,细胞数目少,综上所述,A、B、C错误,D正确。]
3.用显微镜镜检人血涂片时,发现视野内有一清晰的淋巴细胞,如图。为进一步放大该细胞,首先应将其移至视野正中央,则装片的移动方向是( )
A.向左上方
B.向右上方
C.向右下方
D.向左下方
解析:A [显微镜的成像特点是倒像,相当于把标本水平转180度后所呈现的状态,如“b”成的物像是“q”。将淋巴细胞的物像移到视野中央时,物像在左上方,就将装片向左上方移动。综上所述,A符合题意,B、C、D不符合题意。]
4.成人身体约有1014个细胞,这些细胞大约有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可分为600多种。但是它们都有基本相同的结构,这说明( )
A.人体细胞既有多样性,又有统一性
B.细胞的结构和功能基本相同
C.200多种不同类型就是200多种不同的组织
D.人体细胞的基本结构和草履虫相似
解析:A [人体细胞均来自于受精卵,具有统一性,由于细胞分化,细胞又具有多样性,A正确;由于细胞的分化,不同细胞的结构和功能发生了稳定性的差异,B错误;每种组织由多种细胞构成,故200多种细胞构成的组织类型少于200多种,C错误;题目信息不能说明人体细胞和草履虫相似,D错误。]
5.根据下图回答相关问题:
(1)甲、乙两图中属于原核细胞的是 ________ ,属于真核细胞的是 ________ ,判断的主要依据为 ________________ 。
(2)甲、乙两细胞的差异性表现在甲无 ________ 、 ______ ,而乙有;甲只有 ________ ,而乙还有其他细胞器。
(3)乙图是一个单细胞生物的结构示意图,通过观察我们可以判断该生物( )
A.一定是自养生物
B.鞭毛的基部是线粒体分布较多的地方
C.一定不是原核细胞
D.有细胞壁是植物
(4)甲、乙两细胞的统一性表现在 ____________ 。
解析:(1)据图可知,甲、乙两图中属于原核细胞的是甲,属于真核细胞的是乙,判断的主要依据为甲无以核膜为界限的细胞核,乙有以核膜为界限的细胞核。(2)甲、乙两细胞的差异性表现在甲无细胞核、液泡,而乙有;甲只有核糖体,而乙还有其他细胞器。(3)据图可知,乙细胞可能是植物细胞也可能是酵母菌,因此该生物一定不是原核细胞。(4)甲、乙两细胞的统一性表现在都有细胞壁、细胞膜、核糖体、DNA。
答案:(1)甲 乙 甲无以核膜为界限的细胞核,乙有以核膜为界限的细胞核 (2)细胞核 液泡 核糖体
(3)C (4)都有细胞壁、细胞膜、核糖体、DNA
$$