内容正文:
第2节 细胞的统一性和多样性
第一章 走近细胞
问题探讨
看看右图中的四张照片,是否曾相识?这些细胞都是你在初中生物实验课上观察过的。
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?
光学显微镜下的几种细胞
从图中可以看出5种细胞,它们分别是:红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞和洋葱表皮细胞
这些细胞共同的结构有细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核)
细胞不同的形态,反映了细胞的多样性。
一般都有细胞膜、细胞质、细胞核的基本结构,反映了细胞的统一性。
问题探讨
看看右图中的四张照片,是否曾相识?这些细胞都是你在初中生物实验课上观察过的。
讨论
光学显微镜下的几种细胞
2.请一两个例子,说说不同种类细胞的形态结构不同原因?
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。
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,细胞内没有细胞核,留出更多的空间运输氧气;洋葱表皮细胞呈长体形状,排列紧密,有利于起到保护作用。
细胞很小,这些细胞都是怎么观察到的呢?
借助显微镜
一、观察细胞(使用高倍显微镜观察几种细胞)
1.显微镜的结构
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
回顾低显微镜的使用方法
取镜→
低倍镜观察
高倍镜观察
安放→
对光→
压片→
低倍镜观察
找
移
转
调
→________下找到物像
→将物像移至_________
→转动________换上高倍物镜
→调节光圈和反光镜,使视野亮度适宜;
调节_____________,使物像清晰。
低倍镜
视野中央
转换器
细准焦螺旋
2.显微镜的使用
注:先低后高,高不动粗;先调光后调焦。
6
例.①、②、③、④、⑤是使用操作显微镜的几个步骤。下图为显微镜观察中的两个视野,其中细胞甲为主要观察对象,由视野(1)到视野(2)时,操作过程的正确顺序是( )
A.①→②→③→④ B.③→①→②
C.⑤→④→③→② D.④→⑤→①→②
C
①转动粗准焦螺旋
②转动细准焦螺旋
③调节光源
④转动转换器
⑤移动玻片
3.显微镜的相关知识
(1)区别目镜和物镜
①目镜:无螺纹,目镜越长,放大倍数越小(反比)
②物镜:有螺纹,物镜越长,放大倍数越大,距离装片距离越近(正比)
(口诀:物正目反)
X10
X12.5
X40
X10
3.显微镜的相关知识
(2)显微镜的放大倍数 = 目镜倍数× 物镜倍数
注意:放大倍数指的是长度或宽度的放大倍数(不是面积或体积)
(3)成像特点和移动规律
①成像特点:
左右相反、上下颠倒的放大虚像
②移动规律:
偏哪移哪儿
P
p
做题小技巧:
即把纸张旋转180°直接观察
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
(4)高倍镜与低倍镜的比较
项目 物像 视野 物镜与载玻片的距离
大小 数目 范围 亮度
低倍镜
高倍镜
小
大
多
少
大
小
亮
暗
远
近
3.显微镜的相关知识
(5)放大倍数与细胞数的关系
3.显微镜的相关知识
例: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
例: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
A
B
(6)判断污物存在的位置
3.显微镜的相关知识
①污物可能存在的位置:
②污物不可能存在于反光镜上。
(会导致光线变暗)
物镜、目镜、装片
移动装片
动→在装片上
不动→
转动目镜
动→在目镜上
不动→在物镜上
转换物镜
消失→在物镜上
不消失→在目镜上
例.观察细胞结构时,下列说法正确的是( )
A.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋
B.用光学显微镜观察神经细胞,可以观察到核糖体,以及突触小体等结构
C.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡,首先在载玻片上滴加1~2滴清水,然后再盖上盖玻片
D.视野中有异物,转动目镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在物镜上
D
12
问题思考
1.当标本的颜色较浅时,怎样对材料进行观察?
可以使用平面反光镜或小光圈将视野调暗
2.若视野中出现一半亮一半暗,可能的原因是什么?
反光镜对光不准
3.若视野中出现一半清晰一半模糊,可能的原因是什么?
切片厚薄不均
4.在光学显微镜下能看到哪些细胞结构?
细胞壁、叶绿体、液泡、细胞核、染色的线粒体和染色体等,但只看到它们的形态和分布,不能观察到具体的结构,这些不具体的结构叫显微结构。
🤔
讨论
1.使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?
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,直到看清楚物像为止。
2.归纳所观察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。
酵母菌(真菌) 水绵(低等植物) 表皮细胞和保卫细胞 蛙红细胞
(高等植物,构成气孔)
这些细胞在结构上的共同点是:有细胞膜、细胞质和细胞核,植物细胞还有细胞壁。
各细胞之间的差异和产生差异的可能原因是: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。
从图中看出大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等等。
大肠杆菌扫描电镜照片(放大10000倍)
大肠杆菌投射电镜照片(放大12000倍)
问题:所有的细胞都具有细胞核(或曾经具有细胞核)吗?
1.本质区别
科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞。
二、原核细胞和真核细胞
真核细胞
原核细胞
真核生物
原核生物
构成
构成
(主要是细菌等)
细
胞
(动物、植物、真菌等)
2.常见真核生物
(1)植物:黑藻、绿藻(如衣藻、水绵)等
(2)动物:如草履虫、变形虫、疟原虫等
(3)真菌:酵母菌、霉菌(青霉、曲霉、毛霉等)、食用菌等
草履虫
衣藻
毛霉
酵母菌
3.常见原核生物
(1)各种细菌
①蓝细菌(旧称蓝藻)
a.模式图
细胞壁
细胞膜
细胞质
拟核
核糖体
环状DNA分子集中的区域
主要成分为肽聚糖
3.常见原核生物
(1)各种细菌
①蓝细菌(旧称蓝藻)
b.生活方式:不含叶绿体,但是含有藻蓝素和叶绿素,能够进行光合作用,是自养型生物。
c.常见蓝细菌:是一类生物而不是一种生物
念珠蓝细菌
颤蓝细菌
发菜
色球蓝细菌
水华:淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖。
赤潮:海洋水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖。
N、P等无机盐过多
思考:带“藻”字的就都是原核吗?
常见藻类中,只有蓝细菌(蓝藻)为原核生物,其他藻类为真核生物
3.常见原核生物
(1)各种细菌
②其他细菌
生活方式:大多数细菌种类是营腐生或寄生生活的异养生物。特殊:硝化细菌(自养型)
凡是“菌”前面有“球”“杆”“弧”“螺旋”都是细菌。
霍乱弧菌
幽门螺旋菌
大肠杆菌
葡萄球菌
特例:乳酸(杆)菌、醋酸(杆)菌、根瘤菌也属于细菌
思考:蓝细菌与其它细菌有哪些共同点?
①大部分有细胞壁,都有细胞膜、细胞质和核糖体;
②都没有由核膜包被的细胞核;
③没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
思考:原核生物都有细胞壁吗?
【拓展应用2】P12
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,请据图分析回答。
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?
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。
(2)支原体与细菌的细胞结构有什么区别?
支原体没有细胞壁。
(3)支原体是真核生物还是原核生物?
原核生物。
目前发现的最小、最简单的单细胞生物,唯一无细胞壁的原核生物
细胞膜
细胞质
DNA
核糖体
RNA
3.常见原核生物
(2)其他原核生物种类
放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体
放线菌
衣原体
放线菌中种类最多的是链霉菌
生物
非细胞生物:
细胞生物
病毒
原核细胞
真核细胞
细菌
放线菌
支原体(无细胞壁)
衣原体
立克次氏体
动物
植物
真菌:酵母菌、霉菌、食用菌
其他细菌
色球蓝细菌
颤蓝细菌
念珠蓝细菌
发菜
蓝细菌
(链霉菌属于放线菌)
总结
注:原核生物都是单细胞生物,但单细胞生物不一定是原核生物。
口诀:细线支衣立
旁栏思考P11
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。
“原核细胞”中的“原”字指“原始”的含义;
“真核细胞”中的“真”字指“真正”的含义;
从进化的视角看,真核细胞是由原核细胞进化而来的。
比较项目 原核细胞 真核细胞
本质区别
多样性 大小
细胞壁
细胞质
细胞核
统一性
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界的细胞核
较小
有核糖体,无其他细胞器。
有核糖体和其他细胞器
无核膜、无核仁、无染色体,有裸露环状DNA(拟核)
有核膜、有核仁、染色体(DNA+蛋白质)
都有细胞膜,细胞质,都以DNA作为遗传物质。
较大
有(支原体除外)
主要成分:肽聚糖
植物:纤维素和果胶
真菌:几丁质
三、原核生物、真核生物的比较
1.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?
2.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(结合细胞学说)?细胞的多样性又是怎样产生的?
课后题
【拓展应用1】P12
【概念检测3】
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,细胞出现结构分化、分别承担不同的功能而产生的。
根瘤菌是细菌,属原核细胞,无成形的细胞核,植物细胞有成形的细胞核。
(1)真菌和细菌都是原核生物( )
(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
( )
(4)人体的成熟红细胞无细胞核,所以该细胞属于原核细胞( )
(5)真核生物的个体都是肉眼可见的,原核生物的个体都必须借助显微镜才能观察到( )
(6)蓝细菌能进行光合作用是因为有叶绿体存在( )
×
判断正误
√
√
×
×
×
1.判断正误
实战演练
2.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
C
3.如图是对噬菌体、蓝细菌、变形虫和衣藻四种生物按不同的分类依据分成四组,下列选项中说法错误的是( )
A. 甲组中的生物细胞中都没有细胞壁
B. 丁组中的生物细胞中都具有核膜
C. 丙与丁的分类依据可以是有无染色体
D. 甲与乙的分类依据可以是有无叶绿体
蓝细菌
病毒
D
分辨下列是真核生物?原核生物?还是都不是?
真核(真菌)
原核(细菌)
真核(真菌)
原核(蓝细菌)
真核(植物)
原核(细菌)
原核(放线菌)
原核(蓝细菌)
原核(细菌)
真核(动物)
真核(真菌)
原核(细菌)
真核(植物)
真核(植物)
原核(细菌)
都不是
真核(动物)
原核
青霉:
金黄色葡萄球菌:
曲霉:
色球蓝细菌:
衣藻:
幽门螺旋菌:
链霉菌:
颤蓝细菌:
乳酸菌:
变形虫:
酵母菌:
痢疾杆菌:
小球藻:
团藻:
链球菌:
朊病毒:
疟原虫:
支原体:
实战演练
考点二 真核细胞和原核细胞 .
科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞。
核膜
有
无
原核生物
真核生物
真菌(酵母菌、霉菌、大型真菌)
植物
动物
其它细菌(凡是“菌”前面有“杆”“球”“螺旋”“弧”都是细菌。乳酸菌,醋酸菌,根瘤菌、圆褐固氮菌也是细菌。)
蓝细菌(色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜)
支原体、衣原体、放线菌、立克次氏体
口诀:一(衣)支细蓝线
唯一的细胞器是核糖体
高等植物
低等植物:
绿藻:衣藻、水绵、团藻、小球藻、伞藻等。
褐藻:海带等。
红藻:紫菜等。
高等动物
低等动物:
单细胞:草履虫、变形虫、眼虫、酵母菌等。
多细胞:海绵等
高中阶段一般提及除蓝藻以外其他的“藻”,一般都是植物
细菌包括蓝细菌。
原核生物都是单细胞生物。
但单细胞生物不一定是原核生物,如变形虫、衣藻、酵母菌等。
一、分类
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Lavf55.33.100
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