学年高中生物新教材人教版必修1学案第1章第2节细胞的多样性和统一性.docx
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学年高中生物新教材人教版必修1学案第1章第2节细胞的多样性和统一性
第2节 细胞的多样性和统一性
课标要求
核心素养
1.简述原核细胞和真核细胞的区别。
2.使用高倍显微镜观察几种细胞。
1.生命观念——通过观察各种细胞,认同生物的统一性和多样性。
2.科学思维——运用归纳与概括的思维方法对比原核细胞和真核细胞的异同。
3.科学探究——通过使用光学显微镜观察各种细胞,掌握基本的显微操作技能,提高实践能力。
知识导图
新知预习·双基夯实
一、高倍显微镜的使用
二、原核细胞与真核细胞
1.分类依据:
细胞内有无以__核膜__为界限的细胞核。
2.蓝细菌与大肠杆菌
3.原核细胞与真核细胞的统一性
具有相似的基本结构,如__细胞膜、细胞质__,都以__DNA__作为遗传物质。
┃┃活学巧练__■
(1)使用高倍镜时,只需调节反光镜。
(×)
(2)由低倍镜转换为高倍镜观察后,视野中的细胞数目变少了。
(√)
(3)显微镜的放大倍数是指对所观察物体面积的放大倍数。
(×)
(4)换用高倍物镜后,应先调节粗准焦螺旋再调节细准焦螺旋,直到物像清晰。
(×)
(5)在电子显微镜下,颤蓝细菌和水绵细胞中都能观察到的结构是核膜。
(×)
(6)科学家从我国腾冲热泉中分离得到的硫化细菌无拟核结构。
(×)
(7)乳酸菌、蓝细菌和酵母菌都有核糖体。
(√)
思考:
1.使用高倍镜时,为什么只能使用细准焦螺旋调焦?
提示:
使用高倍物镜之后,物镜与装片之间的距离很近,使用粗准焦螺旋容易压碎玻片和损坏物镜,或者由于物像一闪而过,找不到要观察的目标。
因此必须用细准焦螺旋调焦,细准焦螺旋只在调节图像清晰度时使用。
2.为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要观察的物像移至视野中央,再换用高倍镜观察?
提示:
低倍镜下视野范围大,高倍镜下视野范围小。
如果直接用高倍镜观察,往往由于要观察的物像不在视野范围内而找不到。
3.原核生物一般都为单细胞生物,单细胞生物是否一定属于原核生物?
举例说明。
提示:
不一定,如草履虫、变形虫等原生生物。
4.原核细胞都有细胞壁么?
提示:
不是,支原体除外。
学霸记忆·素养积累
重点呈现
1.原核细胞和真核细胞的主要区别是有无以核膜包被的细胞核。
2.细胞的统一性表现在细胞都有细胞膜、细胞质和核糖体等相似的基本结构。
课内探究·名师点睛
知识点
光学显微镜的使用
1.光学显微镜的结构
—
2.显微镜的成像
(1)光源(天然光源或人工光源)→反光镜→光圈→物体→物镜(凸透镜)→在镜筒内形成物体放大的像→目镜→把经物镜形成的放大的像进一步放大。
(2)显微镜成像特点
成像特点:
显微镜下所成的像是倒立的、放大的虚像,倒立是指物与像的上下、左右均是颠倒的,看到的像相当于将观察物水平旋转180°。
因此,当观察的物像不在视野中央时,要将其移至视野中央,视野中物像偏向哪个方向,实际操作时就应向哪个方向移动装片(如物像在左上方,装片应向左上方移动)。
3.目镜、物镜的长短与放大倍数之间的关系
(1)目镜越长,放大倍数越小;反之,放大倍数越大。
(2)物镜越长,放大倍数越大,距离装片越近,如下图中H1;反之,放大倍数越小,距离装片越远,如下图中H2。
4.显微镜的放大倍数
(1)显微镜的放大倍数是指物像的长度、宽度或直径的放大倍数,而不是指面积或体积的放大倍数。
显微镜的放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数
(2)显微镜的放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系:
①更改显微镜的放大倍数,视野范围内一行细胞的数量=更改前观察到的细胞数×
,如下图所示。
②更改显微镜的放大倍数,圆形视野范围内细胞数量=更改前观察到的细胞数×(
)2,如下图所示。
5.污物位置的判断
(1)污物可能存在的位置:
物镜、目镜或装片上。
(2)判断方法如下:
6.低倍物镜观察与高倍物镜观察(清晰时)的比较
低倍物镜时
高倍物镜时
镜头与装片的距离
远
近
所看到细胞的数目
多
少
所看到细胞的大小
小
大
视野的明暗
明
暗
视野的广度
宽广
狭窄
特别提醒:
(1)下降镜筒时双眼要从侧面平视物镜,使之接近载玻片,但不能接触,目的是防止损坏装片或镜头。
(2)换高倍镜前应将目标移至视野中央,换上高倍镜后只调节细准焦螺旋,而不调节粗准焦螺旋。
(3)换高倍镜后,视野会变暗,可以放大光圈或将反光镜由平面换成凹面来调亮视野。
(4)将观察目标移至视野中央时,移动的是装片,即实物,而不是物像。
(5)由低倍镜换高倍镜时,无需提升镜筒,直接转动转换器即可。
┃┃典例剖析__■
典例1(2020·广安月考)实验中用同一显微镜观察了同一装片4次,得到清晰的四个物像如图(亮度相同)。
有关该实验的说法正确的是( B )
A.换用高倍物镜前应先提升镜筒,以免镜头破坏玻片标本
B.若每次操作都未调节反光镜,看到清晰物像时物镜离装片最远和光圈最大的分别是④③
C.实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则像的面积是实物的600倍
D.若视野中有暗有明,则可能是反光镜上有污物
解析:
换用高倍物镜前不能提升镜筒,只能转动转换器。
由图分析可知放大倍数最大的是③、最小的是④,看到清晰物像时物镜离装片最远说明放大倍数最小,应该是④;用的光圈最大说明需要的光线多,放大倍数最大,应该是③。
实验者若选用目镜15×和物镜40×组合观察,则像的长或宽是实物的15×40=600倍。
若视野中有暗有明,则可能是装片上的物体厚度不均匀造成的。
┃┃变式训练__■
1.如图所示:
甲图中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物镜下观察到的图像。
下面分析正确的是( D )
A.观察物像丙时应选用甲图中①④⑥组合
B.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:
转动转换器→调节光圈→移动标本→调节细准焦螺旋
C.若丙是由乙放大10倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的10倍
D.若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞,从图中的乙转为丙时,应向右上方移动装片
解析:
丙图是乙图放大后的物像,应选用甲图中②③⑤组合;由低倍物镜转换成高倍物镜的操作为移动装片→转动转换器→调节光圈→调节细准焦螺旋;显微镜的放大倍数是指物体长度或宽度的放大倍数,而不是面积的放大倍数;物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动装片,才能使其居于视野中央。
知识点
原核细胞和真核细胞
1.原核细胞和真核细胞的比较
项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
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
细胞壁
多数有细胞壁,主要成分是肽聚糖
植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;真菌细胞细胞壁的主要成分是几丁质;动物细胞无细胞壁
细胞质
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体、线粒体等多种复杂的细胞器
遗传物质的
存在形式
拟核:
大型环状DNA聚集的区域
质粒:
拟核外的小型环状DNA
细胞核中:
DNA与蛋白质组成染色体
细胞质中:
线粒体、叶绿体中存在环状DNA
细胞核
无成形的细胞核,无染色体,有环状DNA
有由核膜包被的细胞核,有核膜和核仁,有以DNA和蛋白质为主要成分的染色体
举例
细菌、蓝细菌、支原体、衣原体、放线菌等
动物、植物、真菌
模式图例
联系
细胞结构中都有细胞膜和细胞质,遗传物质都是DNA
拓展
单细胞生物不都是原核生物,如原生动物(如草履虫、变形虫)、绿藻(如衣藻)、真菌(如酵母菌)等都是真核生物。
2.细胞的多样性和统一性
(1)细胞的多样性
细胞在形态、大小、种类、结构等方面的差异体现了细胞的多样性。
在形态上,细胞多种多样;在结构上,真核细胞具有以核膜为界限的细胞核,原核细胞没有成形的细胞核。
(2)细胞的统一性
①不同的细胞具有基本相似的结构:
都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构。
②不同的细胞具有相似的化学组成:
不同细胞的组成元素和化合物的种类基本相同。
特别提醒:
(1)能进行光合作用的生物≠真核生物:
如蓝细菌为原核生物,细胞中无叶绿体,但能进行光合作用。
(2)能进行有氧呼吸的生物≠真核生物:
如需氧型原核生物(醋酸杆菌等)没有线粒体,但可进行有氧呼吸。
(3)原核生物≠原生生物:
原生生物是低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。
(4)没有细胞核的细胞≠原核细胞:
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,但属于真核细胞。
(5)不是真核生物≠原核生物:
病毒没有细胞结构,既不属于原核生物也不属于真核生物。
3.常见原核、真核生物从属关系辨析
┃┃典例剖析__■
典例2(2020·南充高中月考)关于蓝细菌的说法,不正确的是( D )
A.蓝细菌是自养的原核生物
B.发菜、颤蓝细菌、念珠蓝细菌都属于蓝细菌
C.单个细胞的直径虽比细菌的大,但肉眼是分辨不清的
D.蓝细菌的叶绿体含藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用
解析:
蓝细菌属于原核生物,细胞中不含叶绿体,含有光合色素和酶,也能进行光合作用,属于自养的原核生物,A项正确,D项错误;蓝细菌包括发菜、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、色球蓝细菌等,B项正确;蓝细菌单个细胞的直径虽比细菌的大,但比真核细胞小,肉眼是分辨不清的,C项正确。
┃┃变式训练__■
2.(2020·凤冈二中高一月考)下列关于生物的叙述,正确的是( C )
①大肠杆菌 ②发菜 ③蓝细菌 ④酵母菌 ⑤霉菌 ⑥HIV ⑦水绵 ⑧SARS病毒 ⑨细菌
A.属于真核生物的是②④⑤
B.属于原核生物的是①③⑦⑨
C.没有细胞结构的生物是⑥⑧
D.蓝细菌细胞内具有叶绿体,所以能进行光合作用
解析:
属于真核生物的是④⑤⑦,②发菜是蓝细菌的一种,属于原核生物,A项错误;属于原核生物的是①②③⑨,⑦水绵属于真核生物,B项错误;病毒没有细胞结构,因此没有细胞结构的生物是⑥HIV和⑧SARS病毒,C项正确;蓝细菌细胞属于原核细胞,不含叶绿体,D项错误。
指点迷津·拨云见日
常见的原核生物及易与之混淆的真核生物
原核生物
真核生物
细菌:
“菌”字前常带有“杆”“球”“螺旋”“弧”字
酵母菌、霉菌(如青霉、根霉、曲霉、毛霉等)、食用菌
放线菌:
放线菌、链霉菌
蓝细菌:
念珠蓝细菌、颤蓝细菌、色球蓝细菌、发菜
绿藻(如衣藻、小球藻、团藻、水绵等)、褐藻(如海带、裙带菜等)、红藻(如紫菜、石花菜等)
衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体
原生动物:
草履虫、变形虫、疟原虫等
典例3(2020·四川棠湖中学开学考试)关于下图所示生物或细胞的叙述,正确的是( A )
A.b、c都能独立繁殖和代谢
B.a和d都属于生命系统的结构层次
C.b、d均可在叶绿体中合成有机物
D.b、c、d均有纤维素和果胶构成的细胞壁
解析:
b蓝细菌和c酵母菌属于单细胞生物,能独立繁殖和代谢,A正确;a噬菌体不具有细胞结构,不能独立生活,不具有生命系统的任何结构层次,B错误;蓝细菌和叶肉细胞可以进行光合作用,但蓝细菌为原核生物,没有叶绿体,C错误;蓝细菌细胞壁的主要成分为肽聚糖,酵母菌细胞壁的主要成分为几丁质,植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,D错误。
解疑答惑
问题探讨⇨P9
1.提示:
从图中至少可以看出5种细胞。
它们分别是:
红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、正在分裂的植物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,人的成熟红细胞没有细胞核)。
2.提示:
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;洋葱表皮细胞呈长方体形状,排列紧密,有利于起到保护作用。
探究·实践⇨P9
1.提示:
使用高倍镜观察的步骤和要点是:
(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。
2.提示:
这些细胞在结构上的共同点是:
有细胞膜、细胞质和细胞核,不同点是:
植物细胞还有细胞壁。
各种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结果。
3.提示:
从模式图中可以看出,大肠杆菌没有核膜,细胞外有鞭毛。
旁栏思考⇨P11
提示:
原核生物的“原”字是最初的意思,真核生物的“真”字是真正的;原核生物进化为真核生物。
练习与应用⇨P12
一、概念检测
1.
(1)×
(2)√ (3)√ 2.D
3.提示:
根瘤菌细胞没有以核膜为界限的细胞核。
二、拓展应用
1.提示:
新细胞来源于老细胞,细胞的基本结构具有统一性;细胞在不断进化过程中,逐渐形成了不同的结构,表现出多样性。
2.提示:
(1)没有以核膜为界限的细胞核及线粒体等众多细胞器。
(2)支原体没有细胞壁。
(3)原核生物。
训练巩固·课堂达标
1.(2019·河南林州一中高一考试)某同学利用显微镜观察人的血细胞,使用相同的目镜,但在两种不同的放大倍数下,所呈现的视野分别为甲和乙(如下图所示),下列相关叙述正确的是( C )
①若使用相同的光圈,则甲比乙亮 ②在甲中观察到的细胞,在乙中均可被观察到 ③看到甲时物镜与装片间的距离近,而看到乙时物镜与装片间的距离远 ④由甲转换成乙,应调节细准焦螺旋,并调整光圈
A.①③B.②③④
C.①④D.①③④
解析:
若使用相同的光圈,甲放大倍数小,可视范围大,视野进光量比乙多,所以比较亮,①正确;甲放大倍数小,看到的面积大,乙中看到的只是甲中的一部分,②错误;由题图可知,乙放大倍数大,在目镜相同的条件下,物镜更长,物镜与装片间的距离比甲更近,③错误;乙为高倍镜下观察到的物像,应使用细准焦螺旋,并调整光圈使视野变亮,④正确。
2.(2020·西安中学高一期末)对下图所示的生物学实验的叙述,正确的是( D )
A.若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B.若图②是显微镜下某些细胞的图像,则向右移动装片并放大能观察清楚c细胞的特点
C.若图③是在显微镜下观察细胞质流动时的图像,发现细胞质的流动方向是顺时针,则细胞质的实际流动方向是逆时针
D.若图④是在目镜为10×,物镜为10×的显微镜下观察到的图像,视野被相连的64个细胞充满,当目镜不变,物镜换成40×时,在视野中可观察到的细胞数为4个
解析:
物镜镜身长度与放大倍数成正比,故若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则放大倍数增大,视野中观察到的细胞数目减少,A项错误;光学显微镜下所成的像是倒像,若图②是显微镜下某些细胞的图像,则向左移动装片并放大能观察清楚c细胞的特点,B项错误;光学显微镜下所成的像是倒像,若图③是在显微镜下观察细胞质流动时的图像,发现细胞质的流动方向是顺时针,则实际细胞质的流动方向也是顺时针,C项错误;显微镜放大倍数等于目镜放大倍数×物镜放大倍数,若图④是在目镜为10×,物镜为10×的显微镜下观察到的图像,视野被相连的64个细胞充满,当目镜不变,物镜换成40×时,相当于将该图放大了16倍,故在视野中可观察到的细胞数为4个,D项正确。
3.(2019·南京二中质检)原核细胞和真核细胞结构多样,研究人员对取自五种不同生物的部分活细胞(甲、乙、丙、丁、戊)进行观察、分析等实验,获得的结果如下表所示(表中“√”表示有,“×”表示无):
五种不同生物的部分活细胞结构分析
项目
核膜
叶绿素
叶绿体
细胞膜
细胞质
细胞壁
甲
√
√
√
√
√
√
乙
√
×
×
√
√
√
丙
√
×
×
√
√
×
丁
×
√
×
√
√
√
戊
×
×
×
√
√
√
请据表作答,甲、乙、丙、丁、戊五种细胞中:
(1)__甲__最可能取自高等植物,判断的依据是__有核膜、叶绿素、叶绿体和细胞壁__。
(2)__丙__最可能取自动物,判断的依据是__有核膜却无细胞壁__。
(3)__丁、戊__最可能是原核细胞,判断的依据是__无核膜__。
解析:
对甲、乙的分析:
有核膜和细胞壁,可推知为植物细胞或真菌,甲含叶绿素和叶绿体,可推知为植物绿色部位的细胞,乙不含叶绿素和叶绿体,可推知为植物非绿色部位的细胞或真菌细胞。
对丙的分析:
有核膜却无细胞壁,可推知为动物细胞。
对丁、戊的分析:
无核膜可推知为原核细胞,丁含叶绿素可能为蓝细菌细胞,戊不含叶绿素可能为细菌细胞。
莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
每一日所付出的代价都比前一日高,因为你的生命又消短了一天,所以每一日都要更用心。
这天太宝贵,不就应为酸苦的忧虑和辛涩的悔恨所销蚀,抬起下巴,抓住这天,它不再回来。
加油!
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