1.2.细胞的多样性和统一性课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第一章 走近细胞 第2节 细胞的多样性和统一性 普通光学显微镜,双目生物显微镜 1 1. 观察细胞 2. 原核细胞和真核细胞 目 录 知识点1 观察细胞 1.观察细胞 (视频时长:4min20s) 4 1.观察细胞 (1)显微镜的结构 镜座 镜柱 镜臂 镜筒 转换器 稳定镜身 支持镜身 握镜作用 载物台 放置装片 通光孔 光线通过 光圈 调节光线强弱 反光镜 使光线射入物镜 粗准焦螺旋 升降镜筒,细调焦距 细准焦螺旋 升降镜筒,粗调焦距 压片夹 固定装片 上装目镜, 下装转换器 转换物镜 5 1.观察细胞 (1)显微镜的结构 反光镜 平面镜 凹面镜 观察颜色深的材料,视野应适当调 ,可用 ;反之则应适当调 ,可用 ;若视野中出现一半亮一半暗,则可能是:。若观察切片标本一半清晰一半模糊,可能是。 亮 暗 反光镜的调节角度不对 凹面镜 平面镜 切片厚薄不均匀,导致透光不均匀 观察颜色深的标本时,光线应强;观察颜色浅的标本时,光线不宜太强。(形成色差) 6 1.观察细胞 (1)显微镜的结构 遮光器 调节通光量; 调节亮度。 换上高倍物镜后,视野往往变暗, 此时,若要使视野变亮的措施有: ———————————— 使用大光圈、凹面反光镜 (大光圈、小光圈) 7 1.观察细胞 (1)显微镜的结构 目镜:无螺纹,目镜越长,放大倍数越小。 物镜:有螺纹,物镜越长,放大倍数越大, 距离装片距离越近。 目镜 物镜 8 1.观察细胞 (2)显微镜的使用步骤 取镜 对光 固定装片 观察 ① 低倍镜: 调焦 ② 高倍镜: 移 转 找 调 安放 高倍镜与低倍镜观察情况比较 物像大小 细胞数目 视野范围 视野亮度 物镜与装片的距离 高倍镜 低倍镜 大 少 小 暗 近 小 多 大 亮 远 找:转动反光镜使视野明亮,在低倍镜下观察清楚后,找到要观察的物像;(先低倍后高倍镜观察:高倍镜的视野小,通过的光少,较暗,不容易找到目标 ;将低倍镜下观察部位移至视野中央后再换高倍镜;使用细准焦螺旋调焦。) 移:移动装片,把要观察放大的物像移至视野中央; 转:转动转换器,换成高倍物镜;(换成高倍镜后,焦距变化不大,只需微调即可。调节粗准焦螺旋,容易压坏玻片、毁坏镜头或看不清(看不到)物像,但是在低倍镜时可以使用细准焦螺旋。 ) 调:若视野较暗,可调节反光镜或光圈;用细准焦螺旋调焦,直到看清物像为止。 (一般先调反光镜和光圈,视野明暗调整好后才能更清楚的观察装片,再去调细准焦螺旋。) 9 1.观察细胞 (3)显微镜的成像特点及装片的移动规律 ① 成像特点: ② 装片的移动规律: 同向移动(即“偏哪,移向哪”) (左右相反、上下颠倒,即实物旋转180 可得到物像) 上 上 显微镜成放大倒立的虚像。 例题:下图甲、乙、丙为显微镜视野中观察到的物像图,下列错误的是( ) A.图甲实物的形状为q B.图丙物质的实际流动方向为逆时针 C.图乙物像要移到视野中央,装片移动的方向为右上方 D.高倍镜下观察“b”时,先使用粗准焦螺旋,再使用细准焦螺旋进行对焦 D 显微镜下: 实际: 左下角 显微镜下: 实际: 10 1.观察细胞 (4)显微镜放大倍数分析 显微镜的放大倍数=物镜放大倍数 目镜放大倍数 显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数,而不是面积或体积的放大倍数。 (5)视野范围内细胞数目变化的相关计算 ① 细胞在视野中呈单行(单列)排布 放大倍数 100倍 400倍 放大倍数 100倍 400倍 ② 细胞在视野中呈充满(均匀)排布 放大倍数 100倍 400倍 16 4=4 64 42=4 11 1.观察细胞 (6)污物位置判断 规律:污物不随 的移动而移动,说明污物不在 上。 ① 污物可能存在的位置: ② 移动装片 污物移动 污物不动 在装片上 转动目镜 污物移动 污物不动 在目镜上 在物镜上 目镜 物镜 装片 气泡是光亮的,里面是空气,在显微镜下气泡看起来中间亮,边缘较宽且较黑,多为圆形或椭圆形,轻压可以变形移动。 而细胞是一个具有一定结构的清晰图像。 (7)显微镜下观察,如何区分细胞和气泡? 12 课本 P 10 讨论:1.使用高倍显微镜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。 3.图中是大肠杆菌的电镜照片,本实验观察的细胞与大肠杆菌有什么区别? (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,并轻轻调节细准焦螺旋,直到看清楚物像为止。 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。 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。 从模式图可看出,大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等。 13 A. 因为藓类的叶片大,在高倍镜下容易找到,所以可以直接使用高倍镜观察 B. 在低倍镜下找到叶片细胞,即可换高倍镜观察 C. 换成高倍镜后,必须先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调至物像清晰 D. 为了使高倍镜下的视野亮一些,可使用大光圈或凹面反光镜 1.下列关于高倍镜使用的叙述正确的是( ) D 2. ①②③④⑤是操作显微镜的几个步骤。如图为用显微镜观察的两个视野,其中标注黑色的细胞为主要观察对象。由视野(1)到视野(2)时,操作过程正确的是( ) ①转动粗准焦螺旋 ②转动细准焦螺旋 ③调节光圈 ④转动转换器 ⑤移动玻片 ⑤④③② 3.如图: 甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面不正确的是( ) A.将乙图位于视野最下方的图像移到中央,应向上方移动装片 B.若使视野中细胞数目最少,图甲中的组合应是②③⑤ C.从图乙转为图丙,调节顺序为:移动玻片 升高镜筒 转动转换器 转动细准焦螺旋 D.当标本颜色较浅时,应选用大光圈和凹面反光镜 ACD 15 4.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 知识点2 原核细胞和真核细胞 17 讨论: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? 2. 举一两个例子,说说不同种类细胞的形态结构不同的原因? 共同的结构:细胞膜、细胞质、细胞核(植物细胞还有细胞壁,哺乳动物成熟红细胞没有细胞核),反映出细胞的统一性。 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。 例如:红细胞呈两面凹的圆饼状,这有利于与氧气充分接触,起到运输氧气的作用;洋葱表皮细胞呈长方形,排列紧密,有利于起到保护作用。 红细胞和白细胞 口腔上皮细胞 洋葱根尖细胞 洋葱表皮细胞 看看图中的四张照片,是否似曾相识?这些细胞都是你在初中生物实验课上观察过的(光学显微镜)。 课本 P 9 18 阅读课本 P10~11,思考以下问题: (1)什么是真核细胞?什么是原核细胞?分类依据是什么? (2)什么是真核生物?什么是原核生物? (3)如何解读原核细胞中的“原”字和真核细胞中的“真”字? (4)真核生物和原核生物包含的生物类型? 显微镜下观察的各种细胞体现了细胞的多样性,而细胞都有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质和细胞核,这反映了细胞的统一性。 植物细胞 动物细胞 动物细胞和植物细胞有什么区别和共同点? 思考:如何理解细胞的多样性和统一性? 细胞多样性:细胞的形态、大小、种类、结构等方面的差异; 细胞统一性:不同的细胞具有基本相似的结构(如细胞膜、细胞质及遗传物质DNA). 19 2.原核细胞和真核细胞 (1)什么是真核细胞?什么是原核细胞?分类依据是什么? 真核细胞:有以核膜为界限的细胞核; 原核细胞:无以核膜为界限的细胞核; 分类依据/根本区别:有无以核膜为界限的细胞核。 由真核细胞构成的生物叫真核生物;由原核细胞构成的生物叫原核生物。 (2)什么是真核生物?什么是原核生物? (3)如何解读原核细胞中的“原”字和真核细胞中的“真”字? 由此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。 “原” 指“原始”; “真” 指“真正” ; 从进化的视角看,真核细胞是由原核细胞进化而来的。 规范答题时一定要说清楚“谁有核谁没有核” 20 2.原核细胞和真核细胞 (4)真核生物和原核生物包含的生物类型 真核生物: ① 动物:人、大熊猫、狗等动物; ② 植物:松柏、杨树、柳树等植物; ③ 真菌:酵母菌、霉菌(青霉菌、根霉菌)、菌菇类(蘑菇、香菇、灵芝)等; ④ 藻类:绿藻(衣藻、小球藻、水绵)、黑藻、褐藻、红藻、等; ⑤ 原生动物:变形虫、草履虫、疟原虫等。 21 2.原核细胞和真核细胞 大肠杆菌 霍乱弧菌 金黄色葡萄球菌 幽门螺旋菌 原核生物: ① 细菌(有细胞壁): 一般带“杆、球、螺旋、弧”等形状的细菌(如:枯草杆菌、肺炎链球菌)。 乳酸菌、醋酸菌、固氮菌(根瘤菌)、硫细菌、铁细菌、硝化细菌,等。 ② 蓝细菌(有细胞壁) :色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜,等。 ③ 放线菌(有细胞壁) :链霉菌。 ④ 衣原体(有细胞壁) 。⑤ 支原体(无细胞壁) 。⑥ 立克次氏体(有细胞壁)。 口诀:一支蓝细线+立克次氏体(”三菌三体”) (4)真核生物和原核生物包含的生物类型 22 2.原核细胞和真核细胞 知识拓展: 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。支原体可能是最小、最简单的单细胞生物,无细胞壁(唯一没有细胞壁的原核生物)。 放线菌 衣原体 支原体结构模式图 课本 P 12 23 2.原核细胞和真核细胞 大肠杆菌(放大4455倍) 原核生物——大肠杆菌细胞模式图 大肠杆菌主要结构: 。 大肠杆菌代谢类型: 。 异养型 细菌中的多数种类是营 或 生活的异养生物。细菌的细胞 有 、 和 ,没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有 ,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作 。 腐生 寄生 细胞壁 细胞膜 细胞质 环状的DNA分子 拟核 细胞壁,细胞膜,细胞质,拟核(DNA),核糖体 菌毛 24 2.原核细胞和真核细胞 颤蓝细菌 念珠蓝细菌 色球蓝细菌 发菜 ② 蓝细菌主要结构: 。 原核生物——蓝细菌细胞模式图 ① 蓝细菌种类: 。 ③ 蓝细菌代谢类型: , 因其细胞内含有 和 。 能进行光合作用的自养型生物 叶绿素 藻蓝素 能进行光合作用的生物不一定含有叶绿体!! 色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜,等 细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核、(DNA)、核糖体 25 2.原核细胞和真核细胞 知识拓展——水华和赤潮 水华是指淡水水体污染后而引起其中的蓝细菌和绿藻等大量增殖的一种现象。 赤潮是指海水水体污染后而导致其中的浮游生物爆发性繁殖造成海水颜色异常的一种现象。 水华: 赤潮: 水华 赤潮 产生原因: 水体污染后富营养化,水体中N、P等营养物质含量过高。 26 2.原核细胞和真核细胞 易错提醒: ① 原核生物都是单细胞生物,单细胞生物不一定都是原核生物,比如草履虫和变形虫等都是单细胞真核生物。 ② 原核细胞和真核细胞都以DNA为遗传物质,但原核细胞的环状DNA分子是裸露的,不与蛋白质构成染色体。 ③带”藻”字不一定是原核生物:蓝藻(蓝细菌)是,绿藻,褐藻,黑藻等不是; ④带“菌”字不一定是原核生物:链霉菌是,酵母菌,霉菌等不是。 生物种类 形态 主要结构 营养方式 大肠杆菌 蓝细菌 支原体 杆状 椭球形 鞭毛; 细胞壁; 细胞膜; 细胞质; 核糖体; 拟核 无鞭毛; 细胞壁; 细胞膜; 细胞质; 核糖体; 拟核 异养型 自养型 球形 无鞭毛; 无细胞壁; 细胞膜; 细胞质; 核糖体; 拟核 异养型 常考原核生物的比较 27 2.原核细胞和真核细胞 (5)细胞的多样性和统一性 细胞的多样性:细胞的形态、大小、种类、结构等方面的差异。 ①结构: 具有细胞膜、细胞质、核糖体等 ②功能: 例如通过核糖体合成蛋白质 ③遗传物质: 以DNA作为遗传物质(细胞核/拟核) ④增殖方式: 以分裂的方式产生新细胞(有丝分裂/二分裂) 细胞的统一性:不同细胞具有基本相似的结构; 如细胞膜、细胞质、核糖体、(细胞壁)、(储存遗传物质的场所)。 如何理解细胞的多样性和统一性? 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结构。 28 类别 原核细胞 真核细胞 本质区别 细胞壁 (主要成分) 细胞器 染色体 增殖方式 生物类群 有以核膜为界限的细胞核 无以核膜为界限的细胞核 细菌:肽聚糖; (支原体无细胞壁) 植物:纤维素和果胶;动物:无细胞壁;真菌:几丁质(壳多糖) 有核糖体和其他细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有细胞核,核内有染色体(染色体主要由DNA和蛋白质组成)。(线粒体、叶绿体中有少量DNA但无染色体) 有拟核,该区域有环状DNA分子。无染色体,DNA不与蛋白质构成染色体。 二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 动物、植物、真菌、藻类、原生生物 一支蓝细线+立克次氏体(”三菌三体”) 原核细胞与真核细胞的区别 29 生物 是否有 细胞结构 非细胞生物(病毒) 细胞生物 遗传物质 DNA病毒 RNA病毒 T2噬菌体、天花病毒等 新冠病毒、HIV等 是否有以核膜为界限的细胞核 无 有 原核生物 真核生物 是否有细胞壁 支原体 细菌、蓝细菌等 动物 植物、真菌 无 有 有 生物种类归纳 是否有细胞壁 无 宿主 动物病毒 细菌病毒 新冠病毒等 噬菌体等 植物病毒 烟草花叶病毒等 病毒属于生物,病毒没有细胞结构,既不属于真核,也不属于原核。 30 1.下图分别表示几种生物的基本结构单位。据图回答问题: 最可能属于病毒的是,它在结构上不同于其他三种生物的显著特点是;病毒的生活及繁殖必须在内才能进行。 图中属于原核细胞的是,在结构上不同于真核细胞的显著特点是 。 图中能进行光合作用的是,能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有。 图展示了哺乳动物的平滑肌细胞,其遗传物质在存在方式上不同于图示其他三种生物的特点是。 C 病毒无细胞结构 活细胞 A和B 原核细胞没有以核膜为界限的细胞核 B 藻蓝素和叶绿素 D DNA与蛋白质结合构成染色体 31 2. 下列四组生物中,都属于真核生物的一组是( ) A.SARS病毒;蘑菇 B.大肠杆菌;草履虫 C.蓝细菌;酵母菌 D.衣藻;变形虫 3. 下列四组生物中,细胞结构最相似的是( ) A.变形虫;水绵;香菇 B.烟草;草履虫;大肠杆菌 C.小麦;番茄;大豆 D.酵母菌;灵芝;豌豆 D C 4.下列四种生物中,哪一种生物的细胞结构与其他三种生物的细胞有明显 的区别( ) A.草履虫 B.衣藻 C.酵母菌 D.乳酸菌 D 32 5. 生物界中不同生物的形态结构不同,据此可分为病毒、原核生物和真核生物几大类群,对下列生物特征的叙述,正确的是( ) ①酵母菌 ②乳酸菌 ③硝化细菌 ④衣藻 ⑤烟草花叶病毒 A.②③④都是原核细胞,且都有细胞壁 B.①②④都不含叶绿素,且都是异养生物 C.①⑤都是异养生物,且都有细胞结构 D.③④都具有细胞结构,且都有核糖体 D 6. 绿藻被认为是21世纪人类最理想的健康食品之一。螺旋藻(属于蓝细菌)特有的藻蓝蛋白能提高淋巴细胞活性,增强人体免疫力。下列有关绿藻和螺旋藻的叙述正确的是( ) A.二者都是原核生物 B.二者都是真核生物 C.绿藻细胞中含染色体,螺旋藻细胞中含拟核,但它们的遗传物质都是DNA D.绿藻含有叶绿体能进行光合作用,螺旋藻没有叶绿体不能进行光合作用 C 乳酸菌和硝化细菌都是原核生物。 33 课本 P 12 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 34 课本 P 12 一、概念检测 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,没有以核膜为界限的细胞核, 植物细胞有以核膜为界限的细胞核。 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。 35 课本 P 12 二、拓展应用 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? 支原体是原核生物。 区别:支原体没有以核膜为界限的细胞核, 只有游离的DNA和核糖体一种细胞器。 区别:支原体没有细胞壁。 36 一、选择题 课本 P 14 1-4: 一、选择题 C D D C 二、非选择题 课本 P 14 1. 画概念图:可以直观而形象地表示概念之间的相互关系,帮助梳理所学的知识,建立良好的知识结构。请你分析下图,在“?”处填写适当的连接词。 (三个问号所表达的连接词,从左到右为:不具有、具有、具有) 具有 具有 不具有 37 课本 P 14 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 。 细胞膜、细胞质、 核糖体、储存遗传物质(DNA)的场所 具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核,不具有细胞壁 (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 。 单细胞生物:原核生物、眼虫、变形虫、酵母菌、衣藻、草履虫等. 二、非选择题 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 (叶绿体,眼点,鞭毛.) (3)眼虫与植物和动物都有相同之处,从进化的角度看,合理的解释是 。 眼虫可能是与植物、动物的共同祖先很接近的生物。 38 课本 P 14 二、非选择题 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? 否: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。 是:病毒由生物大分子构成,能自我复制,具备生物的一些基本特征,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。 人工合成病毒的研究,其意义具有两面性。 肯定:人工合成病毒可使人类更好地认识病毒,如研制抵抗病毒的药物和疫苗; 否定: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。 39 THANK YOU ~ (视频时长:1min52s) 41 (视频时长:5min24s) 42 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $