人教版 学年高一生物 必修1 第一章第2节 细胞的多样性和统一性讲义.docx
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人教版学年高一生物必修1第一章第2节细胞的多样性和统一性讲义
第2节 细胞的多样性和统一性
[学习导航] 1.通过使用高倍镜观察细胞的实验，体会细胞的多样性。
2.结合细菌、蓝藻和植物细胞的结构分析，概述原核细胞和真核细胞的区别与联系。
3.通过阅读科学史，说出细胞学说建立和修正的过程。
[重难点击] 1.高倍显微镜的使用。
2.原核细胞和真核细胞的区别。
一、显微镜的使用
1.显微镜的镜头
镜头
有无螺纹
长度和放大倍数的关系
目镜
无
成反比
物镜
有
成正比
2.成像特点
显微镜成的像为左右相反、上下颠倒的虚像。
3.低倍镜的使用方法
取镜→安放→对光→压片→调焦→观察。
4.高倍镜的使用方法
低倍镜下找到清晰的目标，将要观察的物像移至视野中央
↓
转动转换器，换成高倍物镜
↓
调节大光圈、反光镜，使视野明亮
↓
调节细准焦螺旋使图像清晰。
5.低倍镜和高倍镜的比较
细胞数目
视野亮度
物镜距离载玻片
视野范围
低倍镜
多
亮
远
大
高倍镜
少
暗
近
小
1.下图分别是在显微镜中所观察到的物像，请分析回答下列问题：
（1）A图实物的形状是q字母，B图实物的位置在哪里？
左下方。
（2）C图物质的实际流动方向是逆时针还是顺时针方向？
逆时针。
2.如果在显微镜的视野中发现一处污物，如何快速确认该污物位置（装片、目镜、物镜）?
答案 判断方法如下：
3.低倍镜和高倍镜视野的有关计算
（1）若在目镜×10、物镜×10的低倍镜视野中看到呈一行排布的16个完整的细胞（如图甲），将物镜换成×40的高倍镜之后，视野中能看到几个完整的细胞？
________。
答案 4个
解析显微镜的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积，放大倍数是指长度或宽度。
放大倍数与细胞数成反比关系。
（2）若在目镜×10、物镜×10的低倍镜中看到64个细胞充满视野（如图乙），将物镜换成×40的高倍镜之后，视野中能看到几个完整的细胞？
________。
答案 4个
解析
显微镜看到的视野范围和放大倍数的平方成反比关系。
故为64÷（42）＝4。
知识整合 显微镜下细胞数目的两种计算方法
若视野中的细胞为单行，计算时只考虑长度和宽度；若视野中充满细胞，计算时则要考虑面积的变化。
（1）若视野中为一行细胞，高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数。
（2）若视野中充满细胞，则高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数的平方。
1.下列关于使用显微镜观察组织切片的说法，正确的是（ ）
A.物镜越长，放大倍数越大，视野范围越大，每个细胞的物像越大
B.看清物像时，使用与盖玻片间距离越大的物镜，看到的细胞越小，视野中细胞数目越多
C.换用较长的目镜，看到的细胞数目增多，视野变暗
D.换用较长的物镜，看到的细胞数目减少，视野变亮
答案 B
解析 物镜越长，放大倍数越大，使用时镜头离载玻片的距离越小；放大倍数越大，物像越大，视野范围也就越小，透光量越少，视野越暗。
2.如图所示，甲图中有目镜、物镜，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。
下列描述正确的是（ ）
A.观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合
B.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→移动装片→转动细准焦螺旋
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
答案 D
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→调节光圈或反光镜→转动细准焦螺旋；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。
易错提醒
显微镜使用中的4个易错点
（1）使用显微镜的基本原则是“先低后高不动粗”，即先用低倍镜观察，再使用高倍镜，换用高倍镜时只能使用细准焦螺旋，不能使用粗准焦螺旋。
（2）显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，不是面积的放大倍数。
（3）反光镜上的污点就像光源上的污点一样，不会出现在视野之中。
（4）若看到的视野一半亮一半暗时，应调反光镜不能调光圈。
二、细胞的多样性和统一性
1.细胞的多样性
（1）细菌和蓝藻
比较项目
细菌
蓝藻
区别
大小
较小
较大
光合色素
一般没有
有，藻蓝素和叶绿素
同化方式
一般为异养
自养
相同点
都有细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核，都具有核糖体
（2）原核细胞与真核细胞
项目
原核细胞
真核细胞
本质区别
无核膜
有核膜
大小
较小
较大
细胞壁
有（少数除外，如支原体）
植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有多种细胞器
细胞核
拟核，无核膜、核仁，该区域有一环状DNA分子，无染色体（质）
有核膜、核仁，核内有染色体（质）
实例
细菌、蓝藻等
动物、植物、真菌
2.细胞的统一性
（1）细胞学说的内容
①细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
（2）细胞学说的意义
①揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
②标志着生物学的研究进入了细胞水平。
下列各图分别表示几种生物的基本结构。
请据图回答下列问题：
1.图中属于原核生物的是哪几种？
它们和真核生物最本质的区别是什么？
答案 属于原核生物的是[A]细菌和[B]蓝藻，它们和真核生物最本质的区别是无以核膜为界限的细胞核。
2.研究表明，原核生物都是单细胞生物，那么单细胞生物都是原核生物吗？
试举例说明。
答案 单细胞生物不一定是原核生物，如单细胞动物（如草履虫）、单细胞植物（如绿藻）、单细胞真菌（如酵母菌）都是真核生物。
3.C图所示生物是原核生物、真核生物还是病毒？
答案 C是病毒，没有细胞结构，既不是原核生物，也不是真核生物。
4.D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其他三种生物的特点是什么？
答案 遗传物质DNA与蛋白质结合形成染色体。
5.结合上图分析：
细胞学说中的“一切动植物”能不能修改为“一切生物”？
答案 不行。
因为一切生物包括病毒，病毒没有细胞结构。
6.细胞学说中已经被修正的是哪一项？
答案 1858年，德国的魏尔肖将“新细胞可以从老细胞中产生”修正为“细胞通过分裂产生新细胞”。
知识整合 生物包括非细胞结构的病毒和细胞生物，细胞生物又包括原核生物细菌、蓝藻等和真核生物真菌、绿藻、原生动物、高等动植物等。
3.下列属于原核生物的一组是（ ）
①发菜 ②酵母菌 ③草履虫 ④小球藻 ⑤水绵⑥青霉菌 ⑦葡萄球菌 ⑧链霉菌
A.①⑦⑧B.①②⑥⑧
C.①③④⑦D.①②⑥⑦⑧
答案 A
解析 发菜属于原核生物，葡萄球菌属于细菌，链霉菌属于放线菌，都是原核生物；酵母菌、青霉菌属于真菌，是真
核生物；草履虫、小球藻、水绵都为真核单细胞或多细胞生物。
4.夏季，人们由于饮食不洁易引起腹泻，其病原微生物主要是痢疾杆菌。
下列关于痢疾杆菌的叙述正确的是（ ）
A.细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器
B.细胞中具有拟核，核内有染色体
C.具有细胞膜和细胞壁
D.痢疾杆菌的DNA呈线型
答案 C
解析 痢疾杆菌属原核生物，其细胞中没有线粒体等复杂的细胞器，但有核糖体；细胞中没有成形的细胞核，具有拟核，拟核中的DNA呈环状，其上无蛋白质，不构成染色体；有细胞壁和细胞膜等结构。
方法链接
识名巧辨原核生物的方法
（1）“菌”类的判断：
凡菌字前面有“杆”字、“球”字、“弧”字及“螺旋”字的都是细菌。
而酵母菌、霉菌及食用菌则为真核生物。
（2）“藻”类的判断：
藻类的种类很多，常见的藻类有蓝藻（如念珠藻、颤藻、螺旋藻、发菜等）、红藻（如紫菜、石花菜等）、褐藻（如海带、裙带菜等）、绿藻（如衣藻、水绵、小球藻、团藻等）。
其中蓝藻为原核生物，其他藻类为真核生物。
1.用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞如右图。
为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是（ ）
A.向右上方B.向左上方
C.向右下方D.向左下方
答案 A
解析 视野中的淋巴细胞位于右上方→说明其实际在装片位置的左下方→向右上方移动装片→将其移至视野正中央。
2.若用圆圈表示原核生物（a）、真核生物（b）、乳酸菌（c）、硝化细菌（d）、酵母菌（e）、细菌（f），则这些概念的从属关系正确的是（ ）
答案 B
解析 原核生物与真核生物是两种并列关系的生物，乳酸菌、硝化细菌属于细菌，细菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物。
3.细胞学说的建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。
下列说法正确的是（ ）
A.英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C.德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D.细胞对另一个体的其他细胞的生命起作用
答案 C
解析 英国科学家虎克是细胞的发现者和命名者；德国科学家施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者；细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
4.如下表所示，a、b、c、d最有可能是（ ）
细胞结构
细胞壁
细胞大小
核膜
a
有
有
较大
有
b
有
无
较大
有
c
有
有
小
无
d
无
A.病毒、植物、动物、细菌
B.植物、动物、细菌、病毒
C.细菌、动物、植物、病毒
D.动物、植物、细菌、病毒
答案 B
解析 病毒无细胞结构；细菌无核膜；动物细胞和植物细胞均具核膜，但动物细胞无细胞壁。
5.下图是几种常见的单细胞生物，请据图回答下列问题：
（1）图中________________具有核膜，因此属于____________生物。
（2）图中④的绝大多数种类是营腐生或寄生的________型生物，而图中的________是自养型生物。
（3）图①～⑤中的各种生物细胞的统一性体现在都具有____________________。
（4）各种细胞结构上的差异性体现了细胞的______________________________________。
（5）如果在显微镜下看到的衣藻结构如图①所示，实际鞭毛位置应该在________（填“上侧”或“下侧”）。
答案
（1）①②③ 真核
（2）异养 ①和⑤ （3）细胞膜、细胞质（核糖体）、DNA （4）多样性 （5）下侧
解析 图①～⑤依次是衣藻、草履虫、变形虫、细菌和蓝藻；其中①②③是真核生物，具有核膜，而④⑤是原核生物，无核膜；④的绝大多数种类是营腐生或寄生的异养生物，①和⑤均可进行光合作用，是自养型生物。
图中各细胞均有细胞膜、细胞质（核糖体）、DNA，体现了细胞的统一性；而各细胞结构上的差异性体现了细胞的多样性。
显微镜下的物像与实物呈倒置关系。
课时作业
[学考达标]
1.用显微镜观察某标本时，已知目镜的放大倍数为10×，物镜的放大倍数为40×，则物像的放大倍数为（ ）
A.长度和宽度均放大400倍
B.面积放大400倍
C.长度或宽度放大40倍
D.体积放大400倍
答案 A
解析 显微镜的放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数，而且放大倍数指的是标本的长度和宽度。
2.在低倍显微镜下观察到一细胞之后，欲换用高倍显微镜进一步观察，下列操作步骤中不正确的是（ ）
A.将要观察的细胞移至视野的中央
B.将小光圈调整为大光圈
C.转动转换器，将高倍物镜正对通光孔
D.先使用粗准焦螺旋，后使用细准焦螺旋将物像调整清晰
答案 D
解析 高倍镜的使用过程为：
①先用低倍镜找到所要观察的物像；②将物像移至视野中央；③转动转换器，换成高倍镜；④增大光圈或者用凹面镜聚光，增加视野亮度；⑤转动细准焦螺旋，注意只需要调整细准焦螺旋即可。
3.若左图是在10×（目镜）和10×（物镜）下看到的视野，在目镜不变时右图视野所用物镜是（ ）
A.20×B.40×
C.60×D.80×
答案 B
解析 显微镜的放大倍数是指长度和宽度都放大相应倍数；由题意可知，10×10下可以看到64个，在目镜不变的情况下，改变物镜，此时只看到4个，说明面积放大了64/4＝16倍，即边长扩大了4倍。
4.下列四组生物中，都属于真核生物的一组是（ ）
A.颤藻、念珠藻、香菇
B.烟草、草履虫、大肠杆菌
C.小麦、番茄、大豆
D.酵母菌、乳酸菌、流感病毒
答案 C
解析 颤藻、念珠藻为蓝藻类生物，属于原核生物，A错误；大肠杆菌为细菌类生物，属于原核生物，B错误；乳酸菌属于原核生物，流感病毒不属于细胞生物，D错误。
5.下列关于原核细胞与真核细胞的叙述，错误的是（ ）
A.蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体
B.细菌细胞膜与真菌细胞膜相似
C.发菜与草履虫都有染色体
D.原核生物与真核生物细胞结构的主要区别是前者没有以核膜为界限的细胞核
答案 C
解析 蓝藻与发菜都属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，没有染色体及复杂的细胞器，只有核糖体，但都有细胞膜。
故C选项错误。
6.下列关于细胞学说及其内容的叙述中，错误的是（ ）
A.细胞学说揭示了生物体结构的统一性和多样性
B.细胞学说认为一切动植物都是由一个细胞或多个细胞组成的
C.所有的细胞必定是由已存在的活细胞产生的
D.细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登、施旺
答案 A
解析 细胞学说揭示了生物体结构的统一性，没有揭示多样性，故A错误。
[高考提能]
7.关于“使用高倍镜前必须找到观察目标”这句话的解释中，不正确的是（ ）
A.高倍镜下观察到的目标数量少，难以找到目标
B.高倍镜下视野暗，难以找到目标
C.高倍镜与玻片的距离较近，调节焦距时容易损伤透镜和玻片
D.在高倍镜下调节焦距和在视野中寻找目标都不太方便
答案 B
解析 低倍镜换成高倍镜后，物像变大，目标数量变少，调节焦距和在视野中寻找目标都不易，需要谨慎操作。
8.下面是5位同学在显微镜观察实验中的具体操作，其中操作正确的是（ ）
甲：
用凹面镜对着光源以增大视野的亮度
乙：
用卫生纸擦目镜
丙：
使用低倍镜找不到细胞，于是立即换上高倍镜期望能快速找到
丁：
使用高倍镜已经看到细胞，但有些模糊，于是调节细准焦螺旋
戊：
发现被观察对象位于视野左下角，若要将其移向视野中心，应将玻片移向右上角
A.甲、乙、丙B.乙、丁、戊
C.甲、丁D.甲、戊
答案 C
解析 乙应该用擦镜纸擦目镜；丙使用低倍镜找不到细胞，换上高倍镜更看不到；由于显微镜中的像为倒像，因此戊中应将玻片移向左下角。
9.下表为病毒、细胞及其他结构的大小，据表中数据分析原核细胞直径的大小范围应该为（ ）
项目
最小的病毒
核糖体
支原体细胞
细菌细胞
动植物细胞
原生动物细胞
直径（微米）
0.02
0.025
0.1～0.2
1～2
20～30
数百～数千
A.0.02～0.2微米B.0.1～2微米
C.1～2微米D.0.1～数千微米
答案 B
解析 从表格中选出属于原核生物的细胞，再依据最大的细胞直径和最小的细胞直径选出原核细胞的直径范围。
支原体细胞和细菌细胞都属于原核细胞，故其范围为0.1～2微米。
10.下列有关下图中①②③④四个框图内所包括生物的共同特征的叙述中，正确的是（ ）
A.框图①内都是原核生物
B.框图②内的生物除烟草花叶病毒外，都是原核生物
C.框图③内的生物都具有细胞结构，都有细胞壁
D.框图④内都是原核生物
答案 C
解析 烟草花叶病毒无细胞结构，不属于原核生物，A错误；烟草花叶病毒是非细胞生物，酵母菌是真核生物，硝化细菌是原核生物，B、D错误；衣藻和金鱼藻属于植物，有细胞壁，酵母菌为真菌，硝化细菌属于细菌，二者都具有细胞壁，C正确。
11.显微镜是生物学科中最为重要的观察工具之一，下面是关于显微镜使用过程中的几个问题：
（1）在低倍镜下寻找到需观察的细胞后，若要进一步放大观察，则操作的主要程序为：
①把________________________移到____________。
②________________________________________________________________________。
③__________________，直至物像清晰。
（2）图1是在目镜为10×，物镜也为10×的显微镜下观察蛙的皮肤上皮细胞时的视野，图2是更换物镜后的视野，则更换的物镜应为________（放大倍数）。
（3）细胞内的细胞质并不是静止的，而是在不断地流动着，其方式多数呈环形流动。
若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动，则实际的流动方向应为___________。
答案
（1）①要放大观察的物像 视野中央 ②转动转换器，换上高倍镜 ③调节细准焦螺旋
（2）40×（3）逆时针
解析
（2）更换物镜后，观察的横向的细胞数目变为原来的四分之一，即放大倍数为原来的4倍，故应将物镜从10×更换为40×；放大的倍数指的是放大观察对象的长度或宽度。
（3）由于显微镜的成像为倒立的虚像，因此若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动，则实际的流动方向也应为逆时针。
12.如图A为蓝藻细胞结构示意图，B为水绵细胞的结构示意图。
请据图分析完成下列问题：
（1）与水绵细胞相比较，蓝藻细胞由于①________上没有________，因而属于原核细胞；水绵细胞由于具有[ ]________，而属于真核细胞。
（2）在蓝藻细胞和水绵细胞中，它们共有的结构有[ ]和[ ]________、[ ]和[ ]________、[ ]和[ ]________，这体现了不同类型细胞之间的______________。
（3）由于蓝藻细胞和水绵细胞都能进行光合作用，因而属于________生物。
答案
（1）拟核 核膜 ⑧ 细胞核
（2）③ ⑪ 细胞壁 ④ ⑩ 细胞膜 ② ⑥ 核糖体 统一性 （3）自养
解析 蓝藻细胞与水绵细胞的本质区别即原核细胞与真核细胞的本质区别：
原核细胞无以核膜为界限的细胞核；二者又具有共同的结构：
细胞壁、细胞膜、核糖体，体现了细胞的统一性。
13.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：
核膜
光合作用（能否）
核糖体
细胞壁
甲
√
√
√
√
乙
√
×
√
×
丙
×
√
√
√
注：
表中“√”表示“有”，“×”表示“无”。
（1）甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物？
甲________，乙________，丙________。
A.洋葱B.兔子C.蘑菇D.蓝藻
（2）大肠杆菌的细胞结构（左图）和洋葱表皮细胞结构（右图）在光学显微镜下比较，最主要的区别是__________________________________________________________________，这体现了细胞的________性。
答案
（1）A B D
（2）大肠杆菌无以核膜为界限的细胞核，洋葱表皮细胞有以核膜为界限的细胞核 差异
解析 洋葱是植物，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，能进行光合作用；兔子是动物，其细胞含有核膜、核糖体，不能进行光合作用；蘑菇是真菌，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，不能进行光合作用；蓝藻是原核生物，其细胞含有细胞壁、核糖体，能进行光合作用，但无核膜。
大肠杆菌是细菌，其细胞含有细胞壁、核糖体，无核膜，在有无核膜这一方面与植物细胞相比充分显示了细胞间的差异性。
[真题体验]
14.（2016·上海，2）在电子显微镜下，放线菌和霉菌中都能观察到的结构是（ ）
A.核糖体和质膜（细胞膜）
B.线粒体和内质网
C.核糖体和拟核
D.线粒体和高尔基体
答案 A
解析 放线菌属于原核生物，霉菌属于真核生物，二者共有的结构是核糖体和质膜，A正确；原核细胞不具有膜结构细胞器如线粒体、内质网、高尔基体等，B、D错误；拟核是原核细胞特有的结构，C错误。
15.（2013·上海，13）使用显微镜观察装片，在10倍物镜下观察到的图像清晰、柔和，再直接转换至40倍物镜观察。
此时，除调节细准焦螺旋外，还需调节反光镜（或亮度调节钮）和光圈。
正确的操作是（ ）
A.用平面镜（或调低亮度）、光圈缩小
B.用平面镜（或调低亮度）、光圈放大
C.用凹面镜（或调高亮度）、光圈放大
D.用凹面镜（或调高亮度）、光圈缩小
答案 C
解析 由低倍镜转到高倍镜时，视野变暗，图像或许会不清晰，此时除调节细准焦螺旋外，还需要使视野变亮，即换用凹面镜（或调高亮度），将光圈放大。
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