内容正文:
第2节 细胞的多样性和统一性
第1章 走近细胞
【学科素养】
1、能使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
2、说出原核生物和真核生物的区别和联系。
3、理解细胞既有多样性和又有统一性
问题探讨 观察图片
3
【课件说明】
以上四副小图,分别链接到该图的放大图。放大图页面的注字为点击后出现,方便教师进行启发教学。血细胞和洋葱表皮细胞页面的注字可以链接到其功能展示页面。
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。
1、一共有几种细胞?
2、它们的名称分别是?
3、它们的共同的结构有?
4、举例说明造成细胞不同形态结构的原因?
5种(细胞的多样性)
细胞膜、细胞质、细胞核(突出了细胞的统一性)
(植物细胞还有细胞壁,人的成熟红细胞没有细胞核)
观察细胞
一、观察细胞
反光镜
粗准焦螺旋
细准焦螺旋
目镜
物镜
转换器
遮光器
载物台
镜筒
镜臂
镜柱
通光孔
压片夹
镜座
1、显微镜的结构
光学系统
机械系统
目镜
物镜
反光镜
遮光器
镜座
镜柱
镜臂
镜筒
载物台
粗/细准焦螺旋
。。。。
(1)目镜和物镜(与像大小有关)
物镜带螺纹,其倍数越大,物镜越长,距离标本越近。
目镜不带螺纹,其倍数越大,目镜越短。
光学部分
通光孔
光圈
将光线变暗:用平面镜\小光圈
将光线变亮:用凹面镜\大光圈
(2)反光镜、光圈(与视野亮暗有关)
2.放大倍数问题
(1)显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数
(2)指的是物体的宽度或长度放大的倍数,而不是面积或体积
实例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8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
实例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×40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
①.视野中细胞呈一行排列
放大后的细胞数目=原细胞数目÷放大倍数
②.视野中细胞充满排布
放大后的细胞数目=原细胞数目÷(放大倍数)2
(3).放大倍数与细胞数的关系
A
B
3、成像特点
(1).视野中是倒立的放大的虚像。
(2).使物象移至中央的规律:
向左下方移动玻片
(3)若某物体在显微镜下逆时针运动,则其实际的运动方向是: 。
逆时针运动
(上下、左右均倒)
物象在哪儿就往哪儿移。
使用光学显微镜过程中,如果装片右移,则√物象会向(左/右)移动。
√
1.污物可能存在的位置:物镜、目镜或装片上。
移动装片
污物移动
在装片上
污物不动
转动目镜
污物移动
污物不动
在目镜上
在物镜上
4、污点问题
2.污物不可能存在于反光镜上。(会导致 。)
看到视野中存在一个污点,则可能存在哪些位置?如何判断?
光线变暗
5.低倍镜使用(复习)
取镜和安放
1.右手握住镜臂,左手托住镜座。
2.把显微镜放在实验台距边缘7 cm左右处,略偏左。安装好目镜和物镜。
5.低倍镜使用(复习)
对光
1、转动转换器,使低倍物镜对准通光孔(物镜前端与载物台要保持2 cm距离)。
2、把一个较大的光圈对准通光孔。一只眼注视目镜内,另一只眼睁开。转动反光镜,使光线通过通光孔反射到镜筒内。通过目镜可以看到白亮的圆形视野。
观察
1、把所要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔的中心。
2、 转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(此时眼睛一定要看着物镜约2-3mm)。
调焦
1、一只眼向目镜内看,同时逆时针方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰。
2、 练习将所观察的标本移到视野中央,先移动一下标本,看物像朝哪个方向移动。想一想,这说明了什么问题?
(2)高倍显微镜使用的步骤
①转动反光镜使视野变亮
②在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的物像移到视野中央
③转动转换器,换成高倍物镜
④用细准焦螺旋调焦并观察
6、使用高倍镜观察几种细胞
(1)选材P9
高倍镜和低倍镜的比较
物像大小 看到细胞数量 视野范围 物镜与玻片距离 视野亮度
低倍镜
高倍镜
小
大
多
少
大
小
远
近
亮
暗
①是低倍镜还是高倍镜的视野大,视野明亮?为什么?
低倍镜的视野大,通过的光多,视野明亮
高倍镜的视野小,通过的光少,视野暗。
②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?
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。
因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察。
③用转换器转过高倍镜后,转动粗准焦螺旋行不行?
不行。用高倍镜观察,只需微调即可。转动粗准焦螺旋,高倍镜更长,镜头更贴近玻片,容易压坏玻片。
(3)思考:
(4)特殊情况处理
①观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。
②若视野中出现一半亮一半暗,则可能是 调节角度不正确。
③若观察花生切片标本时材料一半清晰一半模糊不清,则可能是花生
造成的。
反光镜的
切片厚薄不均
1.下列有关普通光学显微镜的叙述,错误的是( )
A.视野中的草履虫向右游动,可向右移动装片进行追踪
B.用10倍物镜观察时玻片与物镜的距离小于用40倍物镜观察时玻片与物镜的距离
C.当用低倍镜看清物象后,转换成高倍镜后却看不到物象,原因可能是被观察的物体未处于视野中央
D.若视野中有一异物,移动装片和转动物镜后异物不动,则异物应位于目镜上
B
课堂练习
2.(不定项)如图所示:图甲中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与盖玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同放大倍数下观察到的图像。下列叙述正确的是( )
A.②和③组合的放大倍数比①和④组合的大
B.把视野里的图像从图中的乙转为丙,应选用图甲中的②③组合
C.从图中的乙转为丙,正确的调节顺序为转动转换器→调节光圈→移动标本→调节细准焦螺旋
D.若要使物像放大倍数最大,图甲中的组合一般是②④⑥
AB
思考讨论
大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌,周身鞭毛,能运动,主要生活在大肠内。下图是大肠杆菌的电镜照片,在本实验中观察到的细胞与大肠杆菌有什么主要区别?
大肠杆菌投射电镜照片
(放大12000倍)
大肠杆菌
(放大4455倍)
拟核
大肠杆菌没有明显的细胞核、没有核膜,细胞外有鞭毛等等。
二、原核细胞和真核细胞
2、类型
原核
细胞
真核
细胞
原核生物
真核生物
细菌(蓝细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎链球菌、硝化细菌、根瘤菌P12等)
支原体P12(无细胞壁)、衣原体、放线菌(如链霉菌)等
植物、动物、
真菌(酵母菌、霉菌、大型真菌 灵芝木耳蘑菇等)
1、分类依据:科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为两大类:
原核细胞和真核细胞
3、原核生物——蓝细菌(旧称蓝藻)
(1)结构
(环状DNA)
蓝细菌细胞模式图
(2)营养方式:
细胞内含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,为自养生物
(唯一的细胞器)
(主要是肽聚糖)
(3)种类:
色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等。
色球蓝细菌 颤蓝细菌
念珠蓝细菌 发菜
3、原核生物——蓝细菌
(4)大小:
比其他细菌大,用肉眼分辩不清蓝细菌细胞。
但是当他们以细胞群体的形式存在时,你可能见过。淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,形成水华。
3、原核生物——蓝细菌
4、原核生物——细菌(以大肠杆菌为例)
(1)结构
细胞壁:主要是肽聚糖
细胞膜:
细胞质:只含一种细胞器——核糖体
拟 核:环状DNA分子聚集区域,无核膜、核仁、染色体
(2)营养方式:
细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物
少数为自养生物(硝化细菌、蓝细菌)
5、原核细胞和真核细胞的区别
原核细胞 真核细胞
细胞大小
细胞核
核酸
遗传物质
细胞质
只有核糖体
有细胞核,有DNA、核膜、
核仁以及染色体
拟核区域有一环状DNA分子,无核膜、核仁以及染色体
较小
(1μm~10μm)
较大
(10μm~100μm)
DNA
DNA
DNA和RNA
DNA和RNA
多种细胞器
原核细胞 真核细胞
细胞壁
分裂方式
本质区别
相同点
有丝、无丝、减数分裂
二分裂
主要是肽聚糖(支原体无)
植物:纤维素和果胶
真菌:几丁质
都有细胞膜、细胞质,遗传物质都是DNA
生物
非细胞结构生物
细胞结构生物
真菌
动物
植物
细菌
蓝细菌
放线菌
支原体
原核生物
真核生物
球菌
杆菌
螺旋菌
酵母菌
各种霉菌
食用真菌
6生物分类小结
病毒
7、细胞的多样性与统一性
(1)细胞的多样性
①原核细胞和真核细胞的结构不同。
②不同原核细胞的结构存在差异。
③不同真核细胞形态结构也存在差异。
(2)细胞的统一性
①结构:都具有细胞膜、细胞质,且都有核糖体这种细胞器
②遗传:都有以DNA作为遗传物质
8、真、原核生物几个不一定
(1)不是真核生物不一定是原核生物
(2)无细胞核的生物不一定是原核生物
(3)能光合作用的生物不一定有叶绿体
(4)带菌字的不一定为细菌
(5)原核细胞不一定有细胞壁
习题
1.我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是( )
A. 大熊猫生命活动的正常进行离不开体内各种细胞的密切合作
B. 大熊猫的成熟红细胞和发菜在结构上最主要的区别是有以核膜为界限的细胞核
C. 竹茎属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D. 竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
B
习题
2、下列生物中,不具有细胞结构的有( )
不具有成形的细胞核的有( )
⑴大肠杆菌 ⑵乳酸菌 ⑶酵母菌 ⑷发菜
⑸放线菌 ⑹青霉菌 ⑺蘑菇 ⑻HIV
⑼乙肝病毒 ⑽衣藻 ⑾疟原虫 ⑿涡虫
8,9
1,2,4,5
3、下列四组生物中,细胞结构最相似的是 ( )
A.小麦和番茄 B.大肠杆菌和酵母菌
C.大豆和变形虫 D.灵芝和豌豆
A
4.关于a、b、c三类生物及其共同特征的叙述,正确的是( )
A.a中生物的遗传物质都是DNA
B.b中只有蓝细菌是自养生物,其有能进行光合作用的叶绿体
C.c中生物都有细胞壁,都没有以核膜为界限的细胞核
D.病毒只能寄生于活细胞中,体现了细胞是最基本的生命系
D
习题
练习与应用(教材P12)
一、概念检测
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。()
×
√
√
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
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,植物细胞有成形的细胞核。
(将根瘤部分制成临时装片,放在显微镜下观察,有以核膜为界限的细胞核的细胞为植物细胞,无以核膜为界限的细胞核的细胞为根瘤菌细胞。)
二、拓展应用
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。
2、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(见下图),请据图分析回答。
(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?
支原体与动物细胞结构的区别是:支原体没有成形的细胞核,只有游离的DNA和核糖体一种细胞器。
支原体与细菌的细胞结构的区别是: 支原体没有细胞壁。
支原体是原核生物。
2.常见的原核生物——蓝细菌
新知探究
二、原核细胞和真核细胞
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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( C )
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( D )
A. 有细胞壁
B. 有细胞膜
C. 没有线粒体
D. 没有以核膜包被的细胞核
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( D )
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
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( C )
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
二、非选择题
1、画概念图
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______。
眼虫、衣藻含有叶绿体,能进行光合作用,衣藻还含有细胞壁;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。
(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。
不具有、具有、具有。
细胞膜、细胞质、细胞核(或储存遗传物质的场所)
3、2002年7月12日,美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明,人工合成的病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,只是毒性比天然病毒小得多。
回答下列问题。
(1)人工合成脊髓灰质炎病毒,是否就是人工制造了生命?
(2)人工合成病毒的研究,应该肯定还是应该否定?为什么?
人工合成病毒的研究,其意义具有两面性,用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看,人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒,如研制抵抗病毒的药物和疫苗,从而更好地为人类的健康服务;从否定的角度看,人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒,如果这些病毒传播开来,或者被某些人用作生物武器,将给人类带来灾难。
可以有不同答案。因为细胞是基本的生命系统,科学家一般将人工合成生命定义为人工组装细胞,从这个意义上说,人工合成脊髓灰质炎病毒还不能称为人工合成生命。病毒由生物大分子构成,并且能自我复制,具备生物的一些基本特征,因此在生物学上一般认为它是不同于动物、植物、真菌和原核生物的一类特殊的生物,从这个意义上说,人工合成脊髓灰质炎病毒也可以视为人工合成生命。本题的目的不是让学生在知识层面获得一个标准答案,而是活跃思维,认识生物界的复杂性。
Lavf58.20.100
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