資源簡介

第1章 走近細胞
第2節 細胞的多樣性和統一性
素養導引
1.生命觀念:通過對細胞多樣性和統一性的認識,認同結構與功能觀。
2.科學思維:歸納概括原核細胞和真核細胞間的統一性和差異性。
3.科學探究:通過顯微鏡觀察不同的細胞,掌握高倍鏡的使用方法。
4.社會責任:通過水華的危害和發菜保護的學習,認同人與環境和諧共處的重要性。
一、觀察細胞
1.低倍鏡觀察:先調節粗準焦螺旋,后調節細準焦螺旋,找到清晰物像。
2.高倍鏡觀察:
[思考]　影響顯微鏡觀察的因素,一是物像的清晰度,二是視野的亮度。你知道視野亮度通過顯微鏡的何種結構進行調節嗎
提示:光圈、反光鏡。
二、原核細胞和真核細胞
1.分類依據:細胞內有無以核膜為界限的細胞核。
2.藍細菌和大腸桿菌的比較:
3.細胞的多樣性和統一性:
(1)多樣性的體現:細胞的形態、大小、功能多種多樣。
(2)統一性的體現:都具有相似的細胞膜和細胞質,都以DNA作為遺傳物質。
[思考]能進行光合作用的生物一定是植物嗎 為什么
提示:不一定。藍細菌能進行光合作用,但藍細菌屬于細菌,不屬于植物。
【名師點撥】
生活及工農業生產中含有大量氮、磷的廢污水進入水體后,藍細菌、綠藻、硅藻等大量繁殖后使水體呈現藍色或綠色的一種現象稱為水華。結合所學知識判斷:
1.藍細菌和綠藻都有細胞壁。 (√)
2.藍細菌和綠藻都以DNA作為遺傳物質。 (√)
3.藍細菌和綠藻都含有染色體。 (×)
分析:藍細菌屬于原核生物,沒有染色體。
學習任務一:高倍鏡的使用
1.顯微鏡的目鏡和物鏡及其放大倍數:
(1)表示目鏡的是a和b,表示物鏡的是c和d,判斷的依據是目鏡鏡頭上無螺紋,物鏡鏡頭上有螺紋。
(2)物鏡和目鏡的組合中,放大倍數最小的組合是a和d,放大倍數是200倍。
[思考探究]　由于某些原因,目鏡和物鏡上的放大倍數變得模糊不清,如何根據長度選擇放大倍數最大的組合
提示:選擇長度最短的目鏡和長度最長的物鏡。
2.低倍鏡與高倍鏡相關比較:
項目 物像大小 看到細胞數目 視野亮度 物鏡與載玻片距離 視野范圍
高倍鏡 大 少 暗 近 小
低倍鏡 小 多 亮 遠 大
[思考探究]　如圖是顯微鏡下4個視野,請思考下列問題:
(1)若A、B兩個視野所用目鏡相同,則B(填字母)視野所用物鏡較長,物鏡鏡頭與玻片之間的距離近(填“遠”或“近”)。
(2)視野最暗的是C(填字母),使視野變亮的調節方法是使用大光圈或使用凹面鏡。
(3)若要將B視野中標號為X的細胞移到視野中央,應將玻片向左下方移動。
【拓展歸納】
視野中細胞數量與放大倍數的關系
(1)視野中細胞呈一行排布。
放大后視野中的細胞數目=原數目÷放大倍數
(2)視野中細胞呈充滿排布。
放大后視野中的細胞數目=原數目÷(放大倍數)2
【學習加點料】
1.思維易錯:用低倍鏡觀察到清楚的物像后,直接換用高倍鏡觀察時,能否直接在高倍鏡下找到物像
提示:不一定。應先在低倍鏡下找到所要觀察的物像,移至視野中央,再轉動轉換器,換高倍鏡。
2.思維易錯:顯微鏡的放大倍數是對長度和寬度的放大,還是對面積的放大
提示:長度和寬度。
【典題例析】
圖1表示兩種物鏡及其與裝片的位置①關系,圖2是低倍鏡下的視野②。下列相關敘述正確的是 (　　)
A.甲物鏡被乙物鏡替換后,視野的亮度會增強,因為乙離裝片的距離更近
B.乙物鏡被甲物鏡替換后,在視野中看到的細胞數量會增加
C.要想換用高倍鏡觀察圖2中的細胞a,需要將裝片向右移動
D.換用乙物鏡的操作順序是:轉動轉換器→調節光圈→移動裝片→轉動細準焦螺旋
[解題思維]
提取關鍵點 ①兩種物鏡及其與裝片的位置②低倍鏡下的視野
轉化知識點 物鏡長度與放大倍數的關系、高倍鏡與低倍鏡的比較、高倍鏡觀察的操作
排除障礙點 移動裝片時,待觀察的物像位于視野的哪一側就往哪一側移動
【解析】選B。甲物鏡被乙物鏡替換后,放大倍數變大,視野的亮度會減弱,A錯誤;乙物鏡被甲物鏡替換后,放大倍數減小,在視野中看到的細胞數量會增加,B正確;a在視野中偏左,用高倍鏡觀察圖2中的細胞a,需要將物像移至視野中央,物像移動的方向是向右,裝片移動的方向是向左,C錯誤;甲是低倍物鏡,乙是高倍物鏡,換用乙物鏡的操作順序是:移動裝片→轉動轉換器→調節光圈→轉動細準焦螺旋,D錯誤。
　[借題發揮]　若甲物鏡放大倍數為10×,乙物鏡放大倍數為40×,則甲物鏡下,觀察到64個細胞均勻充滿視野,換為乙物鏡后,可以觀察到多少個細胞
提示:4個。物鏡從10×換為40×后,觀察到的實際面積是原來的1/16,故64×1/16=4(個)。
【即學即練】
1.下列有關顯微鏡的使用,正確的是 (　　)
A.轉動轉換器——換用不同放大倍數的目鏡
B.調節細準焦螺旋——調節視野亮度
C.調節光圈——調節視野的大小
D.調節反光鏡——調節視野的亮度
【解析】選D。轉動轉換器可以換用不同放大倍數的物鏡,A錯誤;調節細準焦螺旋可以調節視野中物像的焦距,使物像清晰,B錯誤;調節光圈可以調節視野的亮度,C錯誤;調節反光鏡可以調節視野的亮度,D正確。
2.圖1、圖2是顯微鏡對同一材料在不同操作下觀察到的視野,將視野從圖1轉換到圖2的有關敘述正確的是 (　　)
A.視野變亮
B.需向左下方移動裝片
C.視野觀察到的實際范圍變小
D.圖2放大的倍數小于圖1
【解析】選C。圖1為低倍鏡下觀察到的視野,圖2為高倍鏡下觀察到的視野,由低倍鏡換成高倍鏡后,視野會變暗,A錯誤;圖1中八邊形位于視野的右上方,圖2中八邊形位于視野中央,要移到視野中央,需要將裝片向右上方移動,B錯誤;換上高倍鏡后,視野觀察到的實際范圍變小,C正確;圖2放大的倍數大于圖1,D錯誤。
3.(2022·大同高一檢測)如圖①表示顯微鏡調試好后,初步觀察到的植物細胞分裂圖像。圖②表示顯微鏡操作過程中的鏡頭轉換,下列敘述中錯誤的是 (　　)
A.圖①視野中的圖像是在低倍鏡下觀察到的
B.要看清視野中a處的細胞,應將裝片適當向右上移動
C.圖②中由甲換成乙后,不能轉動粗準焦螺旋調節焦距
D.圖②中由甲換成乙后,視野變暗、觀察到的細胞數目增多
【解析】選D。圖①視野中的圖像是在低倍鏡下觀察到的,A正確;要看清視野中a處的細胞,應將裝片適當向右上移動,B正確;圖②中由甲換成乙后,應轉動細準焦螺旋調節焦距,C正確;圖②中由甲換成乙后,視野變暗、觀察到的細胞數目變少,D錯誤。
學習任務二:細胞的多樣性和統一性
1.原核細胞與真核細胞的比較:
項目 原核細胞 真核細胞
本質區別 有無以核膜為界限的細胞核
不同點 大小 較小 較大
細胞壁 有(支原體除外) 植物細胞和真菌細胞有,動物細胞無
細胞器 有核糖體,無其他細胞器 有核糖體、線粒體等復雜的細胞器
細胞核 有擬核,無核膜,無染色體 有成形的細胞核,有染色體
[思考探究]　藍細菌與綠藻都能進行光合作用,但二者進行光合作用的場所不同,請分析藍細菌進行光合作用的原因。
提示:藍細菌含有與光合作用有關的葉綠素與藻藍素,故可進行光合作用。
2.真核細胞和原核細胞的統一性:
　提醒:三種細胞壁的成分不同
①原核細胞的細胞壁成分是肽聚糖。
②植物細胞的細胞壁成分為纖維素和果膠。
③真菌細胞的細胞壁成分為幾丁質。
【學習加點料】
教材開發:P11 [旁欄思考]
原核細胞中的“原”字可以表示“原始”的意思,真核細胞中的“真”字表示“真正”的意思,試從進化角度推測原核生物和真核生物在進化上的聯系。
提示:從進化的角度看,真核細胞是由原核細胞進化而來的。
【典題例析】　成人身體約有1014個細胞,這些細胞有200多種不同的類型,根據分化程度的不同,又可分為600多種①。但是它們都有基本相同的結構②,這說明(　　)
A.人體細胞既有多樣性,又有統一性
B.細胞的結構和功能基本相同
C.200多種不同類型就是200多種不同的組織
D.人體細胞的基本結構和草履蟲相似
[解題思維]
提取關鍵點 ①600多種細胞②都有基本相同的結構
轉化知識點 細胞的多樣性和統一性的含義
排除障礙點 每種組織由多種細胞組成
【解析】選A。人體細胞均來自受精卵,具有統一性,由于細胞分化,細胞又具有多樣性,A正確;由于細胞的分化,不同細胞的結構和功能發生了穩定性差異,B錯誤;每種組織由多種細胞構成,故200多種細胞構成的組織類型少于200多種,C錯誤;題目信息不能說明人體細胞和草履蟲相似,D錯誤。
　[借題發揮]　人體細胞和草履蟲在結構上的統一性表現在哪些方面
提示:都有相似的細胞膜、細胞質和細胞核。
【即學即練】
1.細胞的統一性體現在 (　　)
①細胞都有相似的基本結構,如細胞膜和細胞質等
②真核細胞細胞核內染色體中含有DNA,原核細胞擬核中含有DNA
③真核細胞多種多樣,原核細胞多種多樣,而真核細胞和原核細胞又不一樣
A.①　　B.②　　C.①②　　D.①②③
【解析】選C。細胞都有相似的基本結構體現了細胞的統一性,①正確;真核細胞和原核細胞都含有DNA體現了細胞的統一性,②正確;真核細胞和原核細胞又不一樣,體現了細胞的差異性,③錯誤。
2.下列有關原核細胞的敘述,正確的是 (　　)
A.沒有核膜包被的細胞核,有染色體
B.藍細菌細胞葉綠體內含有葉綠素和藻藍素
C.藍細菌有細胞壁
D.原核細胞與真核細胞不具有統一性
【解析】選C。原核細胞沒有核膜包被的細胞核,也沒有染色體,A錯誤;藍細菌沒有葉綠體,B錯誤;原核細胞除支原體外都有細胞壁,C正確;原核細胞與真核細胞的統一性體現在,細胞在結構上都有DNA、核糖體、細胞質、細胞膜,D錯誤。
固氮藍細菌
　　　研究發現,固氮藍細菌通過其細胞中固氮酶的作用,將大氣中游離態的分子氮還原成可供植物利用的氮素化合物。大多數固氮藍細菌的固氮酶都存在于一種稱為異形胞的特殊細胞中,因而異形胞被認為是藍細菌的主要固氮場所。
探究:
(1)固氮藍細菌屬于原核生物,判斷的依據是　　　　　　　　。
(2)經分析發現,固氮藍細菌的營養細胞含有葉綠素,由此推測固氮藍細菌屬于自養生物還是異養生物 為什么
(3)這種細菌在生產應用上有什么意義
【解析】(1)判斷原核細胞的依據是細胞沒有以核膜為界限的細胞核。
(2)自養生物。有葉綠素能進行光合作用。
(3)固氮藍細菌能夠固定大氣中的氮氣,減少化肥的使用,減少環境污染,降低生產成本。
答案:(1)無以核膜為界限的細胞核
(2)自養生物。含有葉綠素的固氮藍細菌能進行光合作用合成有機物。
(3)減少化肥的使用,減少環境污染,降低生產成本。
【關鍵能力·素養發展】
情境載體 情境類型為生活、學習和實踐情境,突出與生活的聯系
關鍵能力↓信息轉化 ①固氮酶:將大氣中游離態的分子氮還原成植物可利用的氮素化合物
②異形胞:存在固氮酶
學科素養 培養生命觀念中的結構與功能觀、將所學知識用于生產生活以減少環境污染的社會責任感
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