学年新教材高中生物第二章细胞的结构和生命活动第1节细胞学说现代生物学的基石Word格式文档下载.docx
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②机械部分由镜筒、载物台、物镜转换器、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、镜臂和镜座等组成。
（3）成像过程：
在观察玻片标本时，被观察的物体经过物镜和目镜的两次放大，所以，物像的放大倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。
2．电子显微镜
（1）20世纪30年代初，德国青年科学家卢斯卡等利用高能电子束波长很短的特点，制造出能够放大10000倍的电子显微镜，并于1986年获得诺贝尔物理学奖。
（2）常用的电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
三、细胞的大小和形态
1．生物体的构成：
除了病毒外，所有生物体都是由细胞构成的。
2．细胞的形态和大小
（1）不同生物的细胞形态和大小不同。
（2）同一生物不同组织的细胞形态和大小不同。
（3）在同一生物的相同组织中，细胞的大小也不一样。
（4）同一个细胞，处在不同的发育阶段，其大小也会改变。
（5）细胞的形态多种多样，有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。
3．细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。
四、显微镜的使用
1．正确使用光学显微镜的高倍镜
（1）若需要将物像进一步放大，可使用高倍物镜观察。
首先在低倍镜下移动玻片标本，将要观察的目标移到视野中央，再转动转换器，直到高倍物镜与镜筒成一直线。
“嘀嗒”一声表示物镜旋转到位。
（2）调节聚光器。
聚光器一般由聚光透镜、光圈和升降螺旋组成。
调节升降螺旋，聚光透镜将由反光镜反射过来的光线聚焦在样品上，再调节光圈的大小，物像将变得更加明亮、清晰。
（3）调节细准焦螺旋，进一步观察物像。
（4）整理显微镜：
每次观察结束后，先移去玻片标本，清理好载物台；
转运转换器，使物镜偏向两侧；
将镜筒下降到最低处，再将反光镜竖立。
2．使用光学显微镜观察各种各样的细胞
（1）实验目的：
掌握显微镜的使用方法。
（2）实验步骤
①观察菠菜叶表皮细胞
ⅰ.将载玻片擦拭干净，在其中央滴一滴清水。
ⅱ.用镊子夹取菠菜叶下表皮，将其浸入载玻片中央的水滴中并展平，以防止由于细胞的重叠而影响观察效果。
ⅲ.用镊子夹起盖玻片，使其一边先接触载玻片中央的水滴边缘，然后轻轻盖在菠菜叶下表皮上，避免产生气泡，用吸水纸吸去盖玻片周围多余的水。
ⅳ.将制作好的玻片标本放到显微镜下观察，记录所观察到的现象。
②观察人口腔上皮细胞
ⅰ.将载玻片擦拭干净，在其中央滴一滴质量分数为0.9%的生理盐水。
ⅱ.用牙签轻轻刮取自己的口腔内侧，将牙签上的刮取物涂布在生理盐水中，盖上盖玻片。
ⅲ.口腔上皮细胞无色，为便于观察，需要染色。
染色时，在盖玻片的一侧滴一滴稀碘液，在另一侧用吸水纸吸引。
ⅳ.将制作好的临时玻片标本放到显微镜下观察，记录所观察到的现象。
③观察人的骨组织、肌肉组织和神经组织的永久玻片标本，并绘制所观察到的细胞物像。
判断对错（正确的打“√”，错误的打“×
”）
1．细胞学说认为“一切动物和植物都是由细胞组成的”。
（ ）
2．细胞学说主要阐明了细胞的多样性。
3．显微镜下成的是倒像，上下、左右都倒置。
4．显微镜的目镜带螺纹，放大倍数越大，就越短。
5．显微镜的放大倍数指的是面积的放大。
6．显微镜放大倍数越大，观察到的细胞数目越多。
提示：
1.√
2．×
细胞学说主要阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
3．√
4．×
显微镜的目镜是不带螺纹的，放大倍数越大，就越短。
5．×
显微镜的放大倍数指的是长度或宽度的放大。
6．×
显微镜放大倍数越大，观察到的细胞数目越少。
细胞学说的建立与发展
1．细胞学说的建立过程
列文虎克→制作显微镜，观察描述了运动的原生动物、游动的精子和细菌
↓
布朗→命名了“细胞核”
施莱登→证实了“细胞核”的存在
指出细胞是构成植物的基本单位
施旺→指出：
施莱登和施旺→共同创建细胞学说
一些德国科学家→证明了生物个体发育的过程就是细胞不断增殖和分化的连续过程
魏尔肖→指出：
2．细胞学说的三个“未涉及”和两个“统一”
（1）三个“未涉及”
①未涉及原核细胞；
②未涉及病毒；
③未涉及生物或细胞间的“差异性”。
（2）两个“统一”
①统一了“动植物”——均由细胞和细胞产物构成。
②统一了“细胞”——均有自己的生命又对整体生命起作用；
新细胞均来自老细胞。
观察法和归纳法
（1）观察法
①概念：
人们在自然发生的条件下，通过感官或借助于仪器，有目的、有计划地考察研究对象，从而获得有关经验性材料的方法。
②要求：
观察时要全面、细致和实事求是，并及时记录下来。
（2）归纳法的两种类型
①完全归纳法：
把某类事物的全部个体都研究一番，再经归纳得出结论，这种方法实际应用中工作量大，并且有时相当困难。
②不完全归纳法：
最常用的是最简单的枚举法，在进行归纳时不可能穷尽所有的个别，因此归纳出来的结论不一定是正确的，还需要演绎推理进行论证。
深化探究：
1.新细胞只能通过老细胞分裂产生吗？
不是。
除了细胞分裂会产生新细胞外，细胞融合也会导致新细胞的形成，如精子与卵细胞结合形成受精卵。
，图2是噬菌体侵染大肠杆菌的过程图，请分析回答下列问题：
（1）上面几种病毒有没有细胞结构？
它们在结构上有什么共同点？
（2）结合图2分析，病毒的生活方式如何？
为什么病毒不能独立完成生命活动？
（1）病毒没有细胞结构；
它们主要由蛋白质外壳和遗传物质构成。
（2）寄生。
因为病毒没有细胞结构，没有实现新陈代谢所必需的基本系统，所以只有依靠宿主细胞才能产生子代，并完成正常的生命活动。
1．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．魏尔肖是细胞的命名者
B．德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C．细胞是先前细胞通过分裂产生的，这是魏尔肖对细胞学说的重要补充
D．细胞是一个绝对独立的单位
C [英国科学家罗伯特·
胡克是细胞的命名者；
德国科学家施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者；
细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。
]
2．下列与细胞学说相关的叙述，错误的是（ ）
A．揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
B．使人们认识到一切生物都是由细胞构成的
C．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
D．该学说的创立标志着生物学的研究进入细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程
B [细胞学说主要阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性，A正确；
病毒无细胞结构，细胞学说指出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，B错误；
由细胞学说的内容可知，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，C正确；
细胞学说的创立标志着生物学的研究进入了细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程，D正确。
生物学研究的重要工具——显微镜
1．放大倍数相关分析
2．显微镜的成像特点及装片的移动规律
（1）显微镜下所成的像是倒立且放大的虚像。
倒立是指上下、左右均是颠倒的，相当于将观察物水平旋转180度。
（2）装片的移动规律：
相对于视野中央，物像偏向哪个方向，装片就移向哪个方向，即“偏向哪儿向哪儿移”。
3．高倍镜使用的“四字诀”
（1）找：
在低倍镜下“找”到目标
⇓
（2）移：
“移”动装片，使目标位于视野中央
（3）转：
“转”动转换器，换用高倍镜
（4）调：
“调”节细准焦螺旋，使物像清晰
4．视野中污点的位置判断
（1）污物可能存在的位置是：
物镜、目镜和装片。
（2）污物位置的快速确认方法：
分别移动载玻片、物镜和转动目镜，观察污物是否移动，来判断污物所处的位置。
转动装片
5．特殊情况
（1）若视野中出现一半亮一半暗则可能是反光镜的调节角度不对。
（2）若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清，则可能是由花生切片厚薄不均匀造成的。
（3）显微镜视野中气泡与细胞的判定：
在显微镜的视野中，气泡有粗而黑的边缘，形状呈圆形、椭圆形或不规则形，里面往往一片空白，用镊子尖轻轻压一下盖玻片，气泡就会变形或移动。
而细胞则不会变形，且具有一定的形态结构。
6．电子显微镜的类型和成像原理
类型
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
原理
将样品制成超薄切片，让电子穿透切片，经过电磁透镜放大成像
利用高能电子束在细胞等样品的表面扫描，最终形成反映样品表面形态和结构特征的图像
应用
观察细胞内部的细微结构
观察细胞等样品的表面形态和结构
目前使用的电子显微镜已经能把观察的物体放大上百万倍。
正是由于显微镜和相关技术的不断发展，细胞内部和表面的精细结构才不断被揭示和认识。
下图①②分别是在高倍镜和低倍镜下看到的细胞，③④⑤⑥分别是放大倍数不同的目镜和物镜，请分析回答下列问题：
1．结合图①～⑥所示，从以下方面比较低倍镜和高倍镜，完成以下表格：
项目
目镜长度
物镜长度
物镜与玻片的距离
细胞数目
细胞大小
视野X围
视野亮度
放大倍数低
放大倍数高
长 短 远 多 小 大 亮 短 长 近 少 大 小 暗
2．高倍镜的使用步骤是找→移→转→调，能否将“移”和“转”颠倒顺序？
为什么？
不能，因为高倍镜的视野X围小，如果不先将物像移到视野中央就直接换成高倍镜，可能在高倍镜下找不到物像。
3．高倍镜下，为使物像清晰，应该调节细准焦螺旋而不是粗准焦螺旋，为什么？
高倍镜下，物镜与玻片的距离近，因调节粗准焦螺旋会导致镜筒调节幅度过大，容易压碎装片或损坏物镜镜头，且容易错过清晰物像。
4．甲、乙两图分别为10×
物镜和10×
目镜下的观察结果，若将物镜换为40×
，则能观察到的细胞数目分别为多少？
试总结规律。
甲为4个，乙为4个。
相关规律：
①细胞在视野中呈单行或单列排布，计算时只考虑长度或宽度：
放大后视野中的细胞数＝放大前视野中的细胞数×
。
②细胞在视野中呈充满排布状况时，计算时要考虑面积的变化：
（
）2。
1．如下图所示，图甲中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，图乙和图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．①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
B．把视野里的标本从图中的乙转为丙时，应选用③，同时提升镜筒
C．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→转动细准焦螺旋
D．若使物像放大倍数最大，图甲中的组合一般是②③⑤
D [①②为目镜，目镜越短，放大倍数越大，所以①比②的放大倍数小；
③④为物镜，物镜越长，放大倍数越大，所以③比④的放大倍数大，A项错误；
把视野里的标本从图中的乙转为丙后，放大倍数增大，应选用③高倍物镜，转换时不应随意提升镜筒，B项错误；
从图中的乙转为丙，即低倍镜换成高倍镜，移动标本的操作应在转动转换器之前进行，C项错误；
由于物镜与玻片标本之间的距离越短，放大倍数越大，所以⑤比⑥的放大倍数大，因此要使物像放大倍数最大，应选择图甲中的组合一般是②③⑤，D项正确。
2．（多选）下列关于使用光学显微镜的叙述错误的是（ ）
A．因为藓类植物的叶片大，在高倍显微镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
B．若目镜放大倍数是10×
，物镜放大倍数是40×
，则被观察的细胞面积放大400倍
C．换用高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D．为了使高倍镜下的视野亮一些，可以调节聚光器或使用凹面反光镜
ABC [使用显微镜观察时，必须先在低倍镜下找到观察对象，再换用高倍镜观察，A错误；
显微镜放大的是物体的长度或宽度，故被观察的细胞的长度或宽度放大400倍，B错误；
换用高倍镜后，只能用细准焦螺旋调至物像清晰，C错误；
聚光器可以调节光线强弱，凹面反光镜集中光线的能力更强，D正确。
（1）显微镜使用中的2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，找到要观察的物像，移到视野中央，再使用高倍镜；
换用高倍镜后只能使用细准焦螺旋，不能使用粗准焦螺旋。
②若看到的视野一半亮一半暗时，应调反光镜，不能调光圈。
（2）高倍显微镜使用中容易出现的错误操作
①移动装片方向错误，导致物像没有移向视野中央，反而移向视野之外。
②总是选用大光圈和凹面镜，错误地认为视野亮度越大越好。
实际上，在标本染色较深、透光性较差、视野相对较暗的情况下，宜选用凹面镜和大光圈以增大通光量。
但在观察没有染色的透明对象时，选用平面镜和小光圈，视野亮度更适宜。
细胞的大小和形态
1．细胞的大小和形态
（1）生物体的结构单位
①除了病毒外，所有生物体都是由细胞构成的。
②细胞既是生物体的基本结构单位，又是基本功能单位。
（2）细胞的大小各不相同
不同生物的细胞大小不同；
同一生物个体不同组织器官的细胞大小也不同。
①有的细胞用肉眼就能看见，如鸟类的卵细胞。
②大多数细胞的直径在10～100μmX围内，可用低倍光学显微镜观察。
③有些细胞的直径只有0.5～5.0μm，要用高倍光学显微镜或电子显微镜才能观察到，如细菌。
一般来说，动植物细胞的体积大于微生物细胞，高等动物的卵细胞大于体细胞。
（3）细胞的形态各种各样
不同生物的细胞形态不同；
同一生物个体的不同组织器官的细胞形态也不相同。
（4）细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。
，为什么需要染色？
口腔上皮细胞无色，所以需要染色才能观察到。
2．菠菜叶下表皮细胞和人口腔上皮细胞为什么要放到不同的溶液中？
为了维持各自细胞的形态，需要将不同的材料放到不同的溶液中；
菠菜叶下表皮细胞放到清水中，人口腔上皮细胞则放到质量分数为0.9%的生理盐水中。
1．下列关于细胞形态与功能的叙述中，错误的是（ ）
A．肌肉细胞呈长条形或梭形，有利于收缩和舒X，产生运动
B．人的红细胞呈两面凹圆饼状，增大了细胞质膜面积，有利于气体交换
C．神经细胞的突起呈纤维状，有利于提高神经冲动的传递效率
D．植物的叶表皮细胞呈半圆状，有利于控制叶片的呼吸和蒸腾作用
D [形态与功能的统一是有机体细胞的一个重要特征，并且分化程度越高的细胞此特征越明显，比如叶表皮的保卫细胞呈哑铃状，有利于控制叶片的呼吸和蒸腾作用，但不是所有叶表皮细胞都有此特点。
2．下列关于使用显微镜观察各种各样的细胞的叙述中，错误的是（ ）
A．可选用菠菜叶的下表皮或人口腔上皮细胞为实验材料
B．可直接观察生物细胞的永久玻片标本
C．用镊子夹取菠菜叶的下表皮，将其浸入载玻片中央的生理盐水中并展平
D．用牙签刮取口腔内侧，将刮取物涂布在质量分数为0.9%的生理盐水中
C [用镊子夹取菠菜叶的下表皮，将其浸入载玻片中央的清水中并展平。
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
1.施莱登和施旺共同提出：
2.显微镜最终观察到的物像的放大倍数是物镜与目镜放大倍数的乘积。
3.光学显微镜是由一个或几个透镜以及其他机械结构组成的光学仪器。
4.常用的电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
，所有生物体都是由细胞构成的。
，即使在同一生物体的相同组织中细胞的大小也可能不一样。
7.细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。
1．下列关于细胞学说的叙述中，错误的是（ ）
A．新细胞是由老细胞分裂产生的
B．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生命起作用
C．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
D．施莱登和施旺通过对一切生物细胞的研究，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性并建立了细胞学说
D [施莱登和施旺只研究了部分生物的细胞。
2．（多选）19世纪，德国植物学家施莱登观察植物的结构，得出细胞是构成植物的基本结构。
之后，施旺将这一结论推广到动物细胞，由此共同创立了细胞学说。
再之后，魏尔肖指出“细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。
”从而完善了细胞学说。
细胞学说（ ）
A．是通过观察和分离细胞结构后创立的
B．是由施莱登和施旺两人创立并完善的
C．使人们对生命的认识进入细胞水平
D．使动物和植物通过细胞这一共同的结构统一起来
CD [细胞学说是通过观察动植物的结构后创立的，但是并没有观察到细胞的结构和分离细胞，A项错误；
细胞学说是多位科学家共同研究的结晶，主要建立者是德国科学家施莱登和施旺，B项错误；
细胞学说使人们对生命的认识进入细胞水平，C项正确；
细胞学说使动物和植物通过细胞这一共同的结构统一起来，D项正确。
3．某同学用一显微镜观察同一标本四次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如图所示。
其放大倍数最大的是（ ）
C [显微镜的放大倍数越大，看到的细胞数目越少，细胞越大。
4．使用普通光学显微镜观察水中微生物时，若发现视野中微生物向图1箭头所示方向游走，要使其保持在视野中央，则应该把装片向图2所示的哪个方向移动（ ）
A．甲 B．乙
C．丙D．丁
C [显微镜中所成的像是上下颠倒、左右相反的，题中视野中微生物的游动方向是左下方，则实际游向是右上方，所以应把装片向左下方移动，才能使物像保持在视野中央。
5．下图为洋葱表皮细胞临时装片的制作步骤（顺序被打乱），请回答下列问题：
（1）请写出洋葱表皮细胞临时装片的制作步骤的正确顺序______________________________________。
（用字母和箭头表示）
（2）图D滴的液体是____________，如果制作人的口腔上皮细胞临时装片这一步骤滴的液体是____________，图G滴的液体是____________。
（3）图E这样盖盖玻片的目的是避免___________________________。
（4）结合下图1～4回答问题：
显微镜观察时，图1中，转动________________（填序号和文字）时，镜筒的升降X围较大；
看到的细胞数目最少的目镜和物镜组合是图2中的__________。
显微镜下观察到的洋葱表皮细胞是图________，想把图4中的细胞A移到视野的正中央，玻片标本将向________移动。
（5）用显微镜观察洋葱表皮细胞临时装片时，在视野中找到细胞物像后，为使物像更加清晰，需要调节显微镜的___________。
[答案]
（1）B→D→C→A→E→G→F
（2）清水 生理盐水 稀碘液 （3）产生气泡
（4）①粗准焦螺旋 ⑤⑥ 3 左下方
（5）细准焦螺旋
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