資源簡介

第一章 走進細胞
第二節 細胞的多樣性和統一性
【學習目標】
1.通過“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”的實驗，掌握高倍顯微鏡的操作方法，達到熟練使用高倍顯微鏡觀察多種多樣的細胞的要求，培養科學探究核心素養。
2.說出原核細胞和真核細胞的區別與聯系，培養生命觀念核心素養。
3.歸納總結細胞的多樣性和統一性。
【基礎梳理】
一、觀察細胞
1.高倍顯微鏡的使用方法
取鏡、安放后，轉動 使視野明亮
↓
在低倍鏡下觀察清楚后，把要放大觀察的物像移至
↓
轉動 ，換成高倍物鏡。
↓
用 調焦并觀察
2.低倍物鏡觀察與高倍物鏡觀察的比較
低倍物鏡 高倍物鏡
鏡頭與蓋玻片的距離
所看到的細胞的數量
所看到的細胞的大小
視野的明暗
視野的廣度
3.顯微鏡的成像特點
顯微鏡下所成的像是 。倒立是指上下、左右均是顛倒的，相當于將觀察物水平旋轉了 。放大是指 的方法，不是指體積和面積的方法。視野的大小與放大倍數成 比，即放大的倍數越大，視野越 ，看到的標本范圍也越 。
二、原核細胞和真核細胞
1.細胞的多樣性是指 ；細胞的統一性體現在 。
2.科學家根據 ，把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類。
原核細胞：有一類細胞沒有成形的細胞核，如大腸桿菌和其他細菌細胞。
真核細胞：包括 。
3.由真核細胞構成的生物叫作 ，如植物、動物、真菌等。由原核細胞構成的生物叫作 。
4.藍細菌（舊稱藍藻）：藍細菌的細胞比其他的細菌大，大多數細菌的直徑為 ，
藍細菌細胞的直徑約為 ，有的甚至可以達到 ，如顫藍細菌。一般來說，我們用肉眼是分辨不清藍細菌的，但是當它們以細胞群體的形式存在時，你可能見過。淡水
水域污染后富營養化，導致 等大量繁殖，會形成讓人討厭的 ，影響水質和水生動物的生活。
藍細菌細胞內含有 和 ，是能進行光合作用的自養生物。細菌中的多數種類是營 或 的異養生物。
5.細菌的細胞都有 ，都沒有由核膜包被的 ，也沒有染色體，但有 ，位于細胞內特定的區域，這個區域叫作 。
【拓展延伸】
一、顯微鏡的使用的相關知識
1.顯微鏡鏡頭的判斷、鏡頭長短與放大倍數之間的關系
（1）物鏡有螺紋，物鏡越長，放大倍數越大，使用時與裝片距離越近；
（2）目鏡無螺紋，目鏡越長，放大倍數越小。
2.顯微鏡的放大倍數
是指對觀察材料的長度、寬度或直徑的放大倍數，不是指面積或體積的放大倍數；材料的放大倍數等于目鏡放大倍數與物鏡放大倍數的乘積。
3.高倍物鏡與低倍物鏡觀察情況比較
物像大小 看到細胞數目 視野亮度 物鏡與裝片距離 視野范圍
高倍物鏡 大 少 暗 近 小
低倍物鏡 小 多 亮 遠 大
4.顯微鏡成像特點
顯微鏡下所成的像是倒立的、放大的虛像，即上下、左右均是顛倒的。所以，如果看到的像偏右上方，實際在裝片上是偏左下方，要將物像移至視野中央，則應將裝片向右上方移動。
5.視野中看到的污物位置的快速確認方法
移動裝片，若動，則證明在裝片上；不動的話，轉動目鏡，如果動，則證明在目鏡上，不動，在物鏡上；不可能在反光鏡上。
6.視野中細胞數目的相關計算
顯微鏡的放大倍數是指長度或寬度的放大倍數，如放大倍數由10×10換成10×40時，則直徑放大倍數為原來的4倍，而面積放大倍數為原來的4×4=16倍，如表所示：
10×10倍下看到的細胞數目/個 10×40倍下看到的細胞數目/個
視野中的一行細胞 8 8÷4=2
整個視野中均勻分布的細胞 64 64÷（4×4） =4
二、真核生物和原核生物的識別
1.根據圖像判斷
（1）一看有無真正的細胞核：有則為真核細胞，無則為原核細胞；
（2）二看細胞器種類：只有核糖體的為原核細胞，種類較多的則為真核細胞。
2.根據文字信息判斷
（1）原核生物的種類較少，有細菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次氏體等。
（2）真核生物包括動物、植物、真菌（包括酵母菌、霉菌、蘑菇、木耳等）和原生生物（衣藻、草履蟲、變形蟲等）。
【例題】
圖甲是顯微鏡下觀察到的幾種細胞或組織的圖像（D中細胞取自豬的血液），請據圖回答：
（1）圖甲中各種生物形態差別很大，從結構來看，它們與病毒的最大區別是_________。病毒的結構簡單，由_______和_________組成，病毒只能生活在活的生物體細胞內，這種生活方式稱為________。不能用普通培養基成功培養病毒的理由是_________。
（2）科學家依據_________將細胞分為原核細胞和真核細胞。圖甲所示生物中，屬于原核生物的是________，它們在結構上的最大特點是_________；其與真核細胞的統一性表現在都具有_______。
（3）地球上最基本的生命系統是_________，圖甲中能表示生命系統的個體層次的是_______（填序號）。
（4）過量繁殖會引起“水華”的是________（填序號），該細胞中含有__________，因此能利用光能合成有機物，故其同化作用類型是__________型。
（5）某同學用光學顯微鏡觀察酵母菌時，已知一組鏡頭如圖乙，目鏡標有5×和10×，物鏡標有10×和40×。
視野中圖像最暗的組合是_________（填序號），視野中觀察到的細胞數目最多的組合是__________（填序號）。
答案：（1）具有細胞結構；蛋白質；核酸；寄生；病毒不能獨立生存，必須寄生在活細胞內
（2）有無以核膜為界限的細胞核；B、E；沒有以核膜為界限的細胞核；相似的細胞膜和細胞質，都以DNA作為遺傳物質
（3）細胞；B、E
（4）B；藻藍素和葉綠素；自養
（5）②③；①④
解析：（1）題圖甲中各種生物的形態差別很大，從結構來看，它們與病毒的最大區別是具有細胞結構。病毒的結構簡單，由蛋白質和核酸組成，病毒只能生活在活的生物體細胞內，這種生活方式稱為寄生。不能用普通培養基成功培養出病毒的理由是病毒不能獨立生存，必須寄生在活細胞內。
（2）科學家依據有無以核膜為界限的細胞核將細胞分為原核細胞和真核細胞。圖甲中屬于原核生物的是B藍細菌和E細菌，它們在結構上的最大特點是沒有以核膜為界限的細胞核；其與真核細胞的統一性表現在都具有相似的細胞膜和細胞質，都以DNA作為遺傳物質。
（3）地球上最基本的生命系統是細胞，圖甲中能表示生命系統個體層次的是B藍細菌和E細菌。
（4）過量繁殖會引起“水華”的是B藍細菌，該細胞中含有藻藍素和葉綠素，因此能利用光能合成有機物，故其同化作用類型是自養型。
（5）低倍鏡下視野亮、觀察到的細胞數目多、細胞體積小，高倍鏡與之相反。目鏡沒有螺紋，鏡筒越長，放大倍數越小；物鏡有螺紋，鏡筒越長，放大倍數越大。則視野中圖像最暗的組合是②③，視野中觀察到的細胞數目最多的組合是①④。
【課堂練習】
1、在觀察水綿細胞時，將低倍鏡換成高倍鏡后，物像大小、細胞數目和視野亮度的變化是（ ）
A.變大、變多、變亮 B.變大、變少、變暗
C.變小、變多、變亮 D.變小、變多、變暗
2、當顯微鏡的目鏡為10×、物鏡為10×時，視野范圍內看到一行相連的32個細胞。若目鏡不變，物鏡換成40×，則在視野中可看到這行細胞中的（ ）
A.1個 B.2個 C.4個 D.8個
3、如圖是用顯微鏡觀察植物細胞的葉綠體實驗中兩個視野下觀察到的圖像，要把視野中的物像從甲圖轉為乙圖，下列操作步驟正確的是（ ）
①轉動細準焦螺旋 ②轉動粗準焦螺旋 ③移動裝片 ④調節光圈（或轉動反光鏡） ⑤轉動轉換器
A.③→⑤→②→① B.④→③→②→⑤ C.③→①→④→⑤ D.③→⑤→④→①
4、下列關于使用光學顯微鏡的敘述正確的是（ ）
A.因為蘚類植物的葉片大，在高倍顯微鏡下容易找到，所以可以直接使用高倍物鏡觀察
B.若目鏡放大倍數是10，物鏡放大倍數是40，則被觀察的細胞面積放大400倍
C.換用高倍鏡后，必須先用粗準焦螺旋調焦，再用細準焦螺旋調至物像最清晰
D.為了使高倍鏡下的視野亮一些，可以使用最大的光圈或凹面反光鏡
5、低倍鏡（10×）觀察根尖，看到約64個細胞。若選擇觀察的目標位于視野左下方，則有關換用高倍鏡（40×）觀察的操作，錯誤的是（ ）
A.換用高倍鏡前，先向左下方移動裝片至視野中央
B.換用高倍鏡后，若視野模糊，則需調節細準焦螺旋；若視野變暗，則換用凹面鏡
C.換用高倍鏡后，會發現顯微鏡中的觀察目標圖像變大，清晰度升高
D.換用高倍鏡后，工作距離變小，并可能只觀察到4個左右的細胞
6、下列關于顯微鏡使用的敘述，錯誤的是（ ）
A.因為蘚類葉片大，在高倍鏡下容易找到，所以可以直接使用高倍鏡觀察
B.為了使高倍鏡下的視野亮一些，可使用更大的光圈或凹面反光鏡
C.換上高倍鏡后，必須先用粗準焦螺旋調焦，再用細準焦螺旋調至物像最清晰
D.要觀察圖1所示微生物應將裝片向圖2中甲方向移動
7、甲圖中①②無螺紋，③④有螺紋，⑤⑥表示物鏡與裝片的距離，乙和丙分別表示不同視野。下列描述正確的是（ ）
A.組合①③⑤放大倍數大于組合②③⑤
B.若從丙轉為乙時，視野變亮，需調大光圈
C.圖丙為視野內所看見的物像，則載玻片上的實物應為“6>9”
D.若丙是由乙放大10倍后的物像，則物像的面積增大為乙的10倍
8、在電子顯微鏡下，放線菌和霉菌中都能觀察到的結構是（ ）
A.核糖體和質膜 B.線粒體和內質網
C.核糖體和擬核 D.線粒體和高爾基體
9、下列生物中屬于原核生物的一組是（ ）
①藍細菌 ②酵母菌 ③草履蟲 ④念珠藻 ⑤發菜 ⑥青霉菌 ⑦噬菌體 ⑧肺炎雙球菌
A.①⑧ B.①②④⑤ C.①④⑤⑧ D.①④⑤⑥
10、觀察下面圖示，回答相關問題。
（1）圖中屬于原核生物的有_______________（填標號），乙在結構上不同于丁的最顯著特點是_________________。甲、乙、丙、丁細胞的統一性表現在都有_______________（寫兩點）。
（2）乙細胞中的④是___________________（填物質），位于_____________區域。
（3）甲圖所示生物過量繁殖會引起“水華”，此生物是自養生物，因為細胞中含有________________和______________，所以能進行______________作用。
（4）從生命系統的結構層次來看，一個草履蟲既是______________層次，又是____________層次。
【答案以及解析】
1、答案：B
解析：將低倍鏡換成高倍鏡后，顯微鏡的放大倍數增大，看到的細胞數目減少，細胞變大；此時進入視野的光線減少，視野就變暗，故B正確。
2、答案：D
解析：當顯微鏡的目鏡為10×、物鏡為10×時，在視野范圍內看到一行相連的32個細胞，一行細胞表示長度，若目鏡不變，物鏡換成40×，是原來的4倍，則在視野中可看到這行細胞中的32÷4=8個，D正確。
3、答案：D
解析：圖像從甲圖轉為乙圖是由低倍鏡換用高倍鏡進行觀察的結果。由低倍鏡換用高倍鏡進行觀察的步驟是移動裝片使要觀察的某一物像到達視野中央→轉動轉換器選擇高倍物鏡對準通光孔→調節光圈或轉動反光鏡使視野較為明亮→轉動細準焦螺旋使物像更加清晰。所以正確的操作步驟是③→⑤→④→①，D正確。
4、答案：D
解析：使用顯微鏡觀察時，必須先在低倍鏡下找到觀察對象，再換用高倍鏡觀察，A錯誤；顯微鏡放大的是物體的長度或寬度，故被觀察的細胞的長度或寬度放大400倍，B錯誤；換用高倍鏡后，只能用細準焦螺旋調至物像清晰，C錯誤；最大的光圈可增加通光量，凹面反光鏡集中光線的能力更強，D正確。
5、答案：C
解析：本題考查顯微鏡的使用方法。由于要選擇觀察的目標位于視野左下方，因此換用高倍物鏡前，先向左下方移動裝片至視野中央，A正確；換用高倍物鏡后，若視野模糊，可調節細準焦螺旋，若視野變暗，可換用凹面鏡，B正確；換高倍鏡后，顯微鏡的觀察目標圖像變大，往往清晰度降低，C錯誤；換用高倍物鏡后，工作距離變小，放大倍數增大4倍，因此可能只觀察到64÷42=4個左右的細胞，D正確。
6、答案：ACD
解析：使用顯微鏡觀察裝片時，應先在低倍鏡下找到物像，再換用高倍鏡觀察，A錯誤；為了使高倍鏡下的視野亮一些，可使用更大的光圈或凹面反光鏡，B正確；換上高倍鏡后，禁止用粗準焦螺旋調焦，應用細準焦螺旋調至物像最清晰，C錯誤；要觀察圖1所示微生物，應將裝片向圖2中丙方向移動，D錯誤。
7、答案：C
解析：甲圖中①②無螺紋表示目鏡，③④有螺紋表示物鏡，目鏡越長放大倍數越小，物鏡越長放大倍數越大，根據分析可知，甲圖中的組合②③⑤放大倍數大于組合①③⑤，A錯誤；若從丙轉為乙時，視野變亮，需調小光圈，B錯誤；根據顯微鏡下呈的是上下顛倒、左右顛倒的像可知，圖丙為視野內所看見的物像，則載玻片上的實物應為“6>9”，C正確；顯微鏡下放大的倍數是物體的長度和寬度均被放大的倍數，若丙是由乙放大10倍后的物像，則物像的面積增大為乙的100倍，D錯誤。
8、答案：A
解析：放線菌屬于原核生物，霉菌屬于真核生物，二者共有的結構式核糖體和質膜，A項正確；原核細胞不具有膜結構細胞器如線粒體、內質網、高爾基體等，B、D項錯誤；擬核是原核細胞特有的結構，C項錯誤。
9、答案：C
解析：酵母菌和青霉菌屬于真核生物中的真菌；草履蟲屬于單細胞真核生物；噬菌體屬于病毒；藍細菌、念珠藻、發菜、肺炎雙球菌屬于原核生物。故選C。
10、答案：（1）甲、乙；乙無成形的細胞核；細胞膜、細胞質、DNA（任選兩個）
（2）環狀DNA；擬核
（3）葉綠素；藻藍素；光合
（4）細胞；個體
解析：（1）圖中甲是藍細菌，乙是細菌，丙是衣藻，丁是草履蟲，甲和乙是原核生物，丙和丁是真核生物。原核生物與真核生物的顯著區別為原核細胞中無以核膜為界限的細胞核。細胞的統一性表現在都有細胞膜、細胞質、DNA。
（2）細菌的擬核區含有一個環狀的DNA分子。
（3）藍細菌含有葉綠素和藻藍素，故能進行光合作用。
（4）草履蟲為單細胞生物，既是細胞層次，又是個體層次。

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