2022-2023学年苏教版（2019）必修一 2.1 细胞学说-现代生物学的“基石”课件（63张）

2.1细胞学说——现代生物学的“基石”第2章

细胞的结构和生命活动走进生物实验室，最引人瞩目的就是显微镜了。如果从细胞生物学发展的源头开始探寻，我们会发现，细胞世界的每一次发现，细胞理论的每一点完善，都依托于实验技术的进步。其中，显微镜的制造和发展则为细胞学说的建立奠定了坚实的基础。那么，是谁最先制造了显微镜？又是谁首先用显微镜揭开了微观生物世界的神秘面纱？人们早就从制造老花镜中认识到凸透镜具有放大物体影像的作用。一些有好奇心的人开始制作凸透镜，用它观察人类肉眼无法看到的微小物体，最早的显微镜因此而诞生的。谁揭开了微观生物世界的神秘面纱？

波澜不惊的湖泊、清澈见底的小溪、水草丛生的池塘、浩瀚无边的大海……形式多样的水体是水生生物的生活环境

1604年，荷兰人詹森（Z.Jansen）把两块凸透镜安装在一个适当长度的长管两端，制成了世界上第一台显微镜。这台显微镜能将物体放大10~30倍，可以观察一些小昆虫的整体形态，又被称为“跳蚤镜”。但詹森的发明并没有引起世人的重视。绝大部分动植物细胞的直径都不足100μm，是人类肉眼无法看到的。在显微技术发明之前，人类对细胞这个微观的生命世界一无所知。谁揭开了微观生物世界的神秘面纱？谁揭开了微观生物世界的神秘面纱？罗伯特·虎克（RobertHooke，1635年7月18日－1703年3月3日），英国博物学家，发明家【资料2】半个多世纪后，英国物理学家胡克（R.Hooke）制造的显微镜，放大倍数达到了40~140倍。1665年，他在观察软木切片后写道：“能非常清楚地看到软木片充满了空洞，是一个多孔的结构，形如蜂房……”软木片中除了围绕空洞的四壁之外，几乎什么物质都没有，他就把发现的这种“小空洞”命名“cell”，并把观察结果发表在《显微图谱》一书中。谁揭开了微观生物世界的神秘面纱？【资料3】荷兰科学家列文虎克从童年开始，就热爱大自然，遇到问题总喜欢刨根问底，对科学研究非常执着。他酷爱制作放大镜和显微镜，一生制作了400多台显微镜。列文虎克没有想到，他制作的显微镜成了揭开微观生物世界神秘面纱的工具。1674年，荷兰生物学家列文虎克（用自己制作的放大倍数近300倍的显微镜，观察了池塘水中的原生生物、牙垢中的细菌、鲑鱼的红细胞以及人和哺乳动物的精子等。他看到了别人从未见识过的奇妙的微观世界。列文虎克最初只是荷兰德尔夫市的市政厅看门人，但是强烈的好奇心、日复一日的辛勤工作和钻研，让他为世人留下了无比珍贵的科学财富。他在给英国皇家学会的最后一封信中写道：“一个人要有所成就，必须呕心沥血，孜孜不倦。”当时最好的显微镜只能将微小物体放大近３００倍，但已经能够让人们看到肉眼看不到的生命现象了。列文虎克是第一个用显微镜来观察细菌和原生动物的人。他通过显微镜观察到了“苍蝇腿上长满密密的绒毛”“人的牙垢中存在游荡和跳舞的小生物”……1675年，他描述了运动的原生动物和游动的精子；1681年，他又描述了细菌。01细胞学说的建立与发展到了1830年前后，科学家们制作的显微镜在分辨率上已经远高于列文虎克的显微镜。英国植物学家布朗运用这些分辨率较高的显微镜，研究他从澳洲搜集来的植物时，发现其表皮、花粉、胚珠等部位的细胞内普遍存在一种构造，并将之命名为“细胞核”。这一研究成果引起了德国植物学家施莱登的注意，他在仔细观察多种植物细胞后，证实了“细胞核”的存在。１８３８年，施莱登使用分辨率达１μｍ的显微镜观察了大量的植物组织，发表了《植物发生论》，指出细胞是构成植物的基本单位。他提出：“植物，不论发展到多么高级，都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合体，这些物体就是细胞。”1839年，德国动物学家施旺在对鱼、蛙、猪等多种动物细胞进行系统观察后发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》，指出：“细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合物，它们依照一定的规律排列在动物和植物体内。”19世纪，德国科学家施莱登和施旺创立了细胞学说。施莱登和施旺根据自己的实验结果，共同创建了细胞学说：一切动物和植物都是由细胞组成的，细胞是一切动物和植物体的基本单位。细胞学说内容

1854年前后，一些德国科学家通过对胚胎发育过程的研究，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。1858年，德国科学家魏尔肖指出：“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。”这被认为是对细胞学说的重要补充细胞学说将动物和植物统一到细胞水平，这对现代生物学的发展具有重要意义。——细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。如相似的化学组成、基本一致的结构形式。同时，细胞又有明显的多样性，如种类繁多、形态各异、功能多样。细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。细胞学说建立的意义02生物学研究的重要工具——显微镜电子显微镜光学显微镜显微镜的基本构造—光学部分目镜：放大物像，接近人眼睛的镜头，镜头上标有放大倍数（5×,10×,16×)物镜：放大物像，接近观察物体的镜头，标有放大倍数（10×，40×，100×）放大倍数＝目镜放大倍数╳物镜放大倍数上端较平目镜越长，放大倍数越小显微镜的基本构造—光学部分上端具有螺旋物镜越长，放大倍数越大物镜目镜显微镜的基本构造—照明部分遮光器：其上有大小不等的光圈，可调节光线的强弱反光镜：反射光线。光线强时，用平面镜；光线弱时，用凹面镜外界光线强时，用外界光线弱时，用小光圈大光圈光圈显微镜的基本构造—机械部分镜筒：上端安装目镜，下端连接转换器，把目镜和物镜聚合起来镜座：稳定和支撑镜身镜臂：握镜部位镜柱：支撑载物台和镜臂转换器：安放和转换物镜镜头载物台：安放载玻片通光孔：使光线通过压片夹：固定玻片标本显微镜的基本构造—机械部分显微镜的基本构造—机械部分粗准焦螺旋：使镜筒大幅度升降。逆时针旋转上升镜筒；顺时针旋转下降镜筒。细准焦螺旋：使镜筒小幅度升降。逆时针旋转上升镜筒；顺时针旋转下降镜筒。显微镜的基本构造1234567891011121314镜筒转换器物镜载物台遮光器反光镜镜座粗准焦螺旋细准焦螺旋镜臂通光孔压片夹镜柱目镜说出显微镜各结构名称光学显微镜显微镜如何使用呢(物镜调至最低倍)1.取镜和安放2.对光（选择低倍镜、反光镜、光圈）光学显微镜使用方法：低倍镜调节显微镜的使用方法一转

，使

对准通光孔；二转

，使

对准通光孔；三转

，使反射光线经过通光孔、物镜、镜筒到达目镜。2.对光明亮的视野转换器遮光器反光镜低倍物镜较大光圈光线载物台通光孔反光镜物镜载物台目镜2.对光3.固定装片放置载物台上4.转动粗准焦螺旋，载物台上升（目视物镜与装片之间）5.反向转动粗准焦螺旋，载物台下降，直至看到物像光学显微镜使用方法：低倍镜调节1.移动目标至视野中央2.转动转换器，更换高倍物镜4.转动细准焦螺旋至标本影像清晰为止3.调节反光镜、光圈（使视野亮度适宜）实验结束：关闭电源、观察完将物镜调至最低倍、载物台下降至最低、将玻片洗净晾干光学显微镜使用方法：低倍镜→高倍镜使用步骤④用细准焦螺旋调焦并观察。①转动反光镜使视野明亮。②在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央。③转动转换器，换成高倍物镜。50倍下显微镜细胞图400倍下显微镜细胞图显微镜的使用方法（细胞少，体积大，视野暗）（细胞多，体积小，视野亮）显微镜观察的结果你在显微镜下看到的字母“e”是什么样的？总结一下显微镜成像有什么特点？实验操作2.如果是字母“b”，你看到的又会是什么？你能总结一下技巧规律么？3.玻片上、下、左、右移动时，视野中的物像如何移动？想一想：玻片移动方向和物像移动方向相同的还是相反的关系？取镜和安放对光观察问题：取镜和安放你在显微镜下看到的字母“e”是什么样的？总结一下显微镜成像有什么特点？e左右相反上下相反倒像2.如果是字母“b”，你看到的又会是什么？你能总结一下技巧规律么？b显微镜显示的是倒像，判断时将图案旋转180°观察即可！结论13.玻片上、下、左、右移动时，视野中的物像如何移动？想一想：玻片移动方向和物像移动方向相同的还是相反的关系？Wee3.玻片上、下、左、右移动时，视野中的物像如何移动？想一想：玻片移动方向和物像移动方向相同的还是相反的关系？Wee玻片移动方向和物像移动方向相反。结论210×16×12.5×小结：显微镜的使用知识点1.放大倍数问题目镜长度与放大倍数镜头长放大倍数小，镜头短放大倍数大1.放大倍数问题物镜长度与放大倍数4×100×10×小结：显微镜的使用知识点镜头长放大倍数大，镜头短放大倍数小物镜类型物镜与装片的距离视野中的细胞数目物像大小视野亮度视野范围低倍镜远多小亮大高倍镜近少大暗小低倍镜成像与高倍镜成像的比较小结：显微镜的使用知识点10x1010x40放大倍数指的是物体的宽度或长度的倍数，而不是面积或体积的放大倍数小结：显微镜的使用知识点显微镜的放大倍数=物镜倍数×目镜倍数1.放大倍数问题显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中相连的16个分生组织细胞排成一排，若目镜不变，物镜转换为40×，则在视野中可以观察到的分生组织细胞数为()A.2个B.4个C.8个D.16个B小结：显微镜的使用知识点显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野被相连的64个分生组织细胞所充满，若目镜不变，物镜转换为40×，则在视野中可以观察到的分生组织细胞数为()A.2个

B.4个

C.8个

D.16个B小结：显微镜的使用知识点项目低倍镜下放大倍数为a高倍镜下放大倍数为na视野中一行细胞数量cc×(1/n)圆形视野内细胞数量dd×(1/n2)放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系(1)一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。如：在10×10的放大倍数下看到64个细胞在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为16个。(2)圆形视野范围内细胞数量的变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。如：在10×10的放大倍数下看到64个细胞充满视野，则转换为10×40的放大倍数后看到的细胞数为4个。2.成像特点颠倒的虚像（上下左右均颠倒）（判断物像的简便方法：即把纸张旋转180°直接观察）小结：显微镜的使用知识点如何把视野中的“p”移到视野中央？偏哪往哪移技巧如图为显微镜观察中的两个视野，其中细胞A为观察对象。由视野甲到视野乙时，操作过程的正确顺序是(

)①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋③调节聚光器④转动物镜转换器⑤移动玻片标本A．①→②→③→④ B．③→①→②C．⑤→④→①→② D．⑤→④→③→②A的移动方向？移动规律：物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动(或同向移动)装片。如物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。D3.污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。判断方法如下：小结：显微镜的使用知识点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。由于此项贡献，卢斯卡等人获得1986年诺贝尔物理学奖电子显微镜光学显微镜观察的为显微结构电子显微镜观察的为亚显微结构透射电子显微镜和扫描电子显微镜03细胞的大小和形态除病