内容正文:
第2节 细胞的多样性和统一性
第1章 走近细胞
一. 使用高倍显微镜观察几种细胞
一、观察细胞
1.实验选材
(1)临时装片材料:真菌(如 )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 )。
(2) :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。
酵母菌
鱼的红细胞
永久切片
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
镜座
镜柱
镜臂
细准焦螺旋
粗准焦螺旋
目镜
镜筒
转换器
物镜
载物台
通光孔
压片夹
遮光器
反光镜
2.认识显微镜结构
一. 使用高倍显微镜观察几种细胞
1
目镜
①显微镜的光学部分
②作用: 放大物像,镜头上标有放大倍数。
③规律: 目镜越长,放大倍数越小;
9
物镜
①显微镜的光学部分
②作用: 放大物像。
镜头上标有放大倍数,有低倍物镜、高倍物镜、油镜三种。
③规律: 物镜越长,放大倍数越大;
高倍镜与低倍镜的比较
物像
大小 看到细
胞数目 视野
亮度 物镜与载玻片的距离 视野
范围
低倍镜
高倍镜
大
小
少
多
暗
亮
近
远
小
大
①目镜越长,放大倍数越小;
目镜与物镜的结构、长短与放大倍数之间的关系
(1)如何区分目镜与物镜?
目镜无螺纹,物镜有螺纹。
(2)放大倍数与长短的关系
②物镜越长,放大倍数越大,距装片(或玻片)距离越近。
【检测】①a、b是 , 螺纹,放大倍数a b, 且镜头越长,距离载玻片越 。②c、d是 , 螺纹,放大倍数d c。
物镜
有
>
近
目镜
无
>
遮光器(光圈)
①显微镜的机械部分
②作用:
调节通光量,调节亮度。
③换上高倍物镜后,视野往往较暗,此时,若要使视野变亮可通过的措施有: 。
放大光圈或使用凹面反光镜
14
反光镜
①显微镜的照明部分
②作用: 反射光线有平面镜、凹面镜两种;
③观察颜色深的材料,视野应适当调 ,反之则应适当调 ;若视野中出现一半亮一半暗,则可能是: ;若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清,则可能是花生切片 。
亮
暗
反光镜的调节角度不对
厚薄不均造成的
反光镜
对光
调焦
找
在低倍镜下找到_________
移
移动___片,使目标移到视野中央
转
转动______ ,换用________
观察目标
装
转换器
高倍镜
调
先调光(调_____________),使视野亮度适宜
后调焦(转动__________;
反光镜或光圈
【特别提醒】使用高倍物镜时,必须先在低倍镜下将物像移到视野中央(高倍物镜下视野小,不易寻找到目标),然后换用高倍镜。
细准焦螺旋
注意: 换上高倍物镜后,只能使用细准焦螺旋调节焦距。
【判断】在低倍镜下观察到物像后,可直接换高倍镜观察。( )
×
3.显微镜的使用原则
①先降后升: 先调节粗准焦螺旋使镜筒下降,
两眼要注视物镜与玻片之间的距离,到快接近
时(距离约为0.5 cm) 停止下降,再缓慢上升
镜筒观察寻找目标。
②先低后高: 首先用低倍镜观察,找到要放大观察的物像,移到视野中央,然后换上高倍物镜观察。
③先粗后细: 在低倍镜下先调节粗准焦螺旋,换上高倍物 镜后,不能再转动粗准焦螺旋,而只能用细准焦螺旋来调节。
4.显微镜放大倍数的含义:
②总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积
①显微镜放大倍数是指显微镜对物体的宽度或长度的放大倍数。
圆形的话是指对 的放大倍数,
而不是对 的放大倍数。
直径或半径
面积或体积
5.放大倍数的变化与视野中细胞数量的变化关系
(1) 一行细胞数量变化
放大倍数
原来细胞数量
放大后细胞数量=
【典例】(1)在10×10的放大倍数下看到64个细胞,而且在视野的直径上排成一行, 则转换为10×40的放大倍数后,看到的一行细胞数为多少?
5.放大倍数的变化与视野中细胞数量的变化关系
(2)圆形视野中细胞数量变化
(放大倍数)2
原来细胞数量
放大后细胞数量=
【典例】(2)若在10×10的放大倍数下看到64个细胞,这64个细胞充满视野, 则转换为10×40的放大倍数后数目又如何?
【检测】若在显微镜放大倍数为40倍时,看到视野直径上一行细胞共m个,则当放大倍数为400倍时,看到的视野直径上一行细胞为多少个?若这m个细胞充满视野,当放大倍数为400倍时,数目又是多少?( )
A
【典例】若物像在偏左上方,要使其移到视野的中央,则装片应向 移动, 才能使其位于视野中央。
6.显微镜的成像特点和物像移动规律
显微镜成放大倒立的虚像,
即实物与像之间的关系是实物顺时针或逆时针旋转180°就是像。
【检测】实物为字母“b”,则视野中观察到的为“ ”。
q
移动规律:
物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动装片
(即偏哪移哪)。
左上方
【典例】如图为黑藻细胞的细胞质环流示意图,视野中叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流方向为逆时针,则实际上,黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流方向分别是( )
A. 叶绿体位于液泡的右方,
细胞质环流的方向为顺时针
B. 叶绿体位于液泡的左方,
细胞质环流的方向为顺时针
C. 叶绿体位于液泡的右方,
细胞质环流的方向为逆时针
D. 叶绿体位于液泡的左方,
细胞质环流的方向为逆时针
D
注意: 研究细胞质环流方向时,显微镜下观察的和实际环流方向一致。
7.污物位置的判断
装片
目镜
目镜
物镜
(污点不随XX的移动而移动,说明污点不在XX上)
规律:
提示: 视野中异物的位置一般有三种可能:
玻片标本(装片)上、目镜上、物镜上。
【检测】(2026·陕西西安模拟)
下图甲中①②表示目镜,③④表
示物镜,⑤⑥表示物镜与装片间
的距离,图乙和图丙分别表示不
同物镜下观察到的图像。下列叙述正确的是( )
A.为使物像放大倍数最大,图甲中的组合为②③⑥
B.若从图乙转为图丙时,应先向上方移动装片,再转动转换器换成高倍镜
C.图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”
D.若图丙是由图乙放大10倍后的物像,则实物的面积增大为原来的10倍
C
②③⑤
向下方
显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】下图①表示显微镜的两个不同倍数的物镜,图②是低倍镜下观察到的图像。下列叙述正确的是( )
A.用显微镜观察无色透明的材料时,应调大光圈、用凹面镜
B.向右移动装片并换用高倍镜后,可能观察到图②中c细胞的结构
C.将图①的镜头由a转换成b后,视野中观察到的细胞数目增多
D.将图①的镜头由b转换成a后,视野变亮、观察范围变大
D
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】下列有关显微镜使用的叙述,正确的是( )
A.由低倍镜转为高倍镜前,要将观察目标移至视野中央
B.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
C.转动转换器换成高倍镜后,用粗准焦螺旋调焦并观察
D.使用显微镜的过程中,由低倍镜转为高倍镜时需先上升镜筒,以免物镜撞碎玻片
A
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】下列有关光学显微镜使用的叙述,错误的是( )
A.观察切片时,先用低倍镜再换用高倍镜,其原因是低倍镜视野大,易找到目标
B.从低倍镜转到高倍镜时,需要使用物镜转换器
C.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,可以调节细准焦螺旋使视野变亮
D.显微镜对光时,应让低倍物镜对准通光孔
C
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】光学显微镜是中学生物实验中常用的实验仪器。下列有关叙述正确的是( )
A.在塑料薄膜上用笔写下“9>6”,在显微镜视野中观察到的图像应是“9<6”
B.若想将位于视野右上方的物像移向中央,应向左下方移动玻片
C.选用最长物镜和最短目镜时,显微镜的放大倍数最小
D.若视野出现污点,可通过转动目镜、物镜与反光镜确定污点位置
A
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】根据下表三组镜头,回答下列与显微镜有关的问题。
编号 目镜 物镜
A组 5× 10×
B组 15× 10×
C组 10× 40×
(1)视野中细胞数目最少的是 组;同样光源下,视野最亮的是
组;细胞体积最小的是 组。
(2)高倍镜下,如果显微镜视野较暗,应调节或转动的结构是 和
。
C
A
反光镜
A
光圈
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】根据下表三组镜头,回答下列与显微镜有关的问题。
编号 目镜 物镜
A组 5× 10×
B组 15× 10×
C组 10× 40×
(3)用A组镜头观察,可看到视野内充满了9个细胞(如图),换B组镜头观察,可看到 个细胞。
1
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
细胞
原核细胞
真核细胞
原核生物
真核生物
科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为真核细胞和原核细胞:
二. 原核细胞和真核细胞
(细胞内无以核膜为界限的细胞核)
(细胞内有以核膜为界限的细胞核)
(由原核细胞构成的生物)
(由真核细胞构成的生物)
植物、动物、真菌等
酵母菌
霉菌
1. 真核生物的主要生物类群
蓝细菌(旧称蓝藻)、细菌等
①
②
③
④
⑤
细胞壁
细胞膜
细胞质
拟核
核糖体
(1)代表生物:
蓝细菌
2. 原核生物的主要生物类群
各种细胞的细胞壁主要成分:
①植物细胞: 纤维素和果胶;
②细菌: 肽聚糖;
③真菌: 几丁质。
29
①色球蓝细菌
②颤蓝细菌
③念珠蓝细菌
蓝细菌的种类
用肉眼是分辨不清蓝细菌的,但是当它们以细胞群体的形式存在时,可见。
淡水富营养化→蓝细菌爆发→水华现象
海水富营养化→蓝细菌爆发→赤潮现象
池塘中的水华
海洋中的赤潮
④发菜: 是一种野生蓝藻,通常生长于北方荒漠、半荒漠地区的草原、山坡或低洼地带。
④发菜
过渡的采挖发菜破坏了生态
蓝细菌代谢类型:
蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。
(2)代表生物:
细菌
杆菌
球菌
螺旋菌
弧菌
特例: 乳酸(杆)菌 醋酸(杆)菌
生活方式与代谢类型:
大多数细菌种类是营腐生或寄生生活的异养生物。
注: 凡是“菌”前面有“杆”“球”“螺旋”“弧”的都是细菌。(如: 大肠杆菌、霍乱弧菌、金黄色葡萄球菌等)
腐生: 分解生物的遗体、粪便或脱落物来获得营养。
寄生: 从活生物身上夺取营养来养活自己。
①
②
细胞质
③
④
⑤
⑥
⑦
菌毛(纤毛)
细胞膜
细胞壁
拟核
核糖体
鞭毛
大肠杆菌模式图
(3)其他原核生物种类
放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体
①放线菌中种类最多的是链霉菌, 属于原核生物。
②支原体是目前发现的最小的最简单的原核生物。没有细胞壁。
支原体模式图
细胞膜
细胞质
DNA
核糖体
RNA
原核细胞 真核细胞
不同点 细胞核
(本质区别)
大小
细胞壁
细胞质
相同点
三. 原核细胞和真核细胞的区别
无细胞核(有拟核)
无染色体, DNA在拟核中
有细胞核,有核膜、有核仁,
有染色体
较小
较大
多数有细胞壁(支原体无),主要是肽聚糖
植物: 纤维素和果胶;
真菌: 几丁质;
动物细胞: 无
只有核糖体
有核糖体、线粒体、叶绿体等多种复杂的细胞器
都有细胞膜、细胞质、核糖体,遗传物质都是DNA
蛋白质
DNA
基因选择性表达
1. 细胞的多样性
四. 细胞的多样性和统一性
种类
细胞膜
DNA
ATP
细胞分裂
2. 细胞的统一性
还有核糖体、储存遗传物质(DNA)的场所
【检测】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。下图为支原体结构模式图,据图分析,下列叙述错误的是 ( )
A.支原体属于原核生物
B.与细菌相比,支原体没有细胞壁
C.支原体细胞含有一个大型线状DNA分子
D.与动物细胞相比,支原体没有成形的细胞核
C
解析:为使物像放大倍数最大,应选放大倍数大的目镜和物镜,物境放大倍数越大物镜距玻片的距离越近,题图甲中的组合应为②③⑤,A项错误;显微镜下呈现的是倒像,物像与装片移动的方向相反,若从题图乙转为题图丙时,应先向下方移动装片,再转动转换器换成高倍镜,B项错误;根据显微镜下呈现的是上下颠倒、左右颠倒的像可知,题图丙为视野内所看见的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C项正确;显微镜下放大的倍数是物体的长度或宽度被放大的倍数,而非面积的放大倍数,D项错误。
【检测】下列生物中属于原核生物的一组是( )
①蓝细菌 ②酵母菌 ③草履虫 ④小球藻 ⑤支原体 ⑥青霉菌 ⑦金黄色葡萄球菌 ⑧链霉菌
A.①⑤⑦⑧ B.①②⑥⑧
C.①③④⑦ D.①②⑥⑦⑧
A
【检测】下列有关生物的分类,错误的是( )
①颤蓝细菌 ②酵母菌 ③变形虫④肺炎链球菌 ⑤流感病毒 ⑥大肠杆菌
A.无核糖体的生物是⑤
B.具有核膜的生物只有③④⑤
C.有核糖体但无染色体的生物是①④⑥
D.能够进行光合作用的生物是①
B
【检测】下列关于不同生物细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.大肠杆菌和草履虫都有复杂的生物膜系统
B.酵母菌和蓝细菌都可以进行光合作用
C.颤蓝细菌和伞藻细胞中都含有核糖体
D.大肠杆菌和硝化细菌都是自养生物
C
【检测】比较蓝细菌和水绵的细胞结构,回答下列问题:
(1)与水绵细胞相比,蓝细菌细胞由于具有 ,因而属于原核细胞;水绵细胞由于具有 ,因而属于 细胞。
(2)在蓝细菌细胞和水绵细胞中,它们共有的结构
有 、 、 和 ,这体现了不同类型细胞之间的统一性。
(3)蓝细菌细胞和水绵细胞在光学显微镜下最主要的区别是 。
(4)蓝细菌细胞和水绵细胞都能进行光合作用,因而都属于
(填“自养”或“异养”)生物。
拟核
细胞核
真核
细胞壁 细胞膜 细胞质 核糖体
有无以核膜为界限的细胞核
自养
【检测】自然界生物种类繁多,生物体的结构也存在明显差异。随着细胞学说的建立,生物学的研究开始进入细胞水平,根据所学生物细胞方面的知识回答以下问题:
(1)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验,获得的结果如下表(表中√表示“有”或“能”,×表示“无”或“不能”)。
核膜 光合作用 核糖体 细胞壁
甲 √ √ √ √
乙 √ × √ ×
丙 × × √ √
甲、乙、丙3种细胞分别最可能取自下列哪种生物?甲 ,乙 ,丙 。
A.小鼠 B.洋葱 C.香菇 D.发菜 E.乳酸菌
(2)蓝细菌是一种常见的生物,其细胞内含有 (填色素),是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营
生活的异养生物。生活在湖水中的蓝细菌,当水质富营养化时会引起 现象。
(3)肺炎链球菌和肺炎支原体均可引发肺炎。临床上常用青霉素治疗肺炎,青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成,导致细菌裂解,从而达到杀菌的目的。能否用青霉素治疗由支原体引起的肺炎呢? ,请说明理由: 。
B
A
E
藻蓝素和叶绿素
腐生或寄生
水华
不能
支原体没有细胞壁,青霉素对它不起作用
2.显微镜的使用
(1)低倍镜:取镜→安放→ →压片→ →观察
(2)高倍镜
$