高中生物苏教版分子与细胞第3章细胞的结构和功能 第一节

第一节生命活动的基本单位——细胞目标导航1.结合教材P28～29，概述细胞学说建立的过程，简述细胞学说的内容、意义。2.结合教材P29～32，学会使用显微镜观察各种各样的细胞。一、细胞学说的建立与发展(阅读P28)1.主要建立者：施莱登和施旺。2.发展过程1665年：英国科学家罗伯特·胡克最早用自制显微镜观察到植物细胞壁。1838年：德国植物学家施莱登第一次系统地提出植物体是细胞聚合体。1839年：德国动物学家施旺提出动物和植物都是细胞的集合物。1858年：德国著名的病理学家魏尔肖指出“细胞是先前细胞通过分裂产生的”。3.内容：动物和植物都是由细胞构成的，细胞是动植物的基本单位。4.意义：使动物和植物统一到细胞的基础上，对现代生物科学的发展具有重要的意义，被恩格斯列为19世纪自然科学的“三大发现”之一。二、生物科学研究的重要工具——显微镜(阅读P29～32)1.荷兰的列文虎克自制了一台由2块镜片构成的“显微镜”，这台显微镜能将微小物体放大近300倍。2.中学生物学实验室中常见的显微镜：光学显微镜。(1)结构组成：光学显微镜主要包括目镜、物镜、聚光器、镜筒、载物台、转换器、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、镜臂、镜座等。(2)由于可见光波长在380～760nm范围内，因此最精确的光学显微镜的放大倍数也只有1__500倍。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，制造出了能放大10000倍的高分辨率电子显微镜。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。透射电子显微镜的成像原理和光学显微镜基本相同，适合于观察细胞内部的细微结构。扫描电子显微镜则主要用于观察细胞等样品的表面形态和结构。三、细胞的大小和形态(阅读P32～34)1.生物体的组成：除病毒外，生物体都是由细胞构成的。2.细胞的形态和大小(1)不同生物细胞的形态和大小各不相同。(2)同一生物体的不同或相同组织中，细胞的大小也不一样。(3)同一细胞在不同发育阶段，其大小也不一样。3.维持细胞形态的因素4.不同形态结构的细胞，其功能不同。

一、细胞学说的建立和发展1.细胞学说的建立2.细胞学说的发展(1)细胞是生命的基本单位。(2)所有的生物有机体(病毒除外)都是由细胞组成的。有机体可以是单细胞，也可以是多细胞。(3)细胞来源于已存在的细胞，可通过细胞分裂或细胞融合形成，在低于细胞水平的任何结构的堆集都不能形成细胞，产生生命。(4)所有维持生命及繁殖所进行的化学反应全部是在细胞内部进行的。(5)多细胞有机体的细胞既有分工又有密切联系，有些细胞之间密切联系形成细胞群，共同完成一种功能，成为一个功能单元。有机体的活性可看作是各个独立细胞的活性及其相互作用的总体。3.意义(1)细胞学说使动物和植物统一到细胞的基础上，使人们认识到各种动植物之间存在共同的结构基础。(2)标志着生物学的研究进入到细胞水平，对现代生物科学的发展具有重要意义。1.一切生物都是由细胞构成的吗？答案病毒等生物是非细胞结构的生物。这句话也不是细胞学说的内容。细胞学说强调的是“一切动物和植物都由细胞构成”。2.细胞学说的发现过程中出现过胡克和虎克两位科学家，他们的贡献分别是什么？答案1665年，罗伯特·胡克观察木栓组织，发现并命名了“细胞”；荷兰的列文虎克用自制的显微镜观察了细菌、红细胞和精子等。3.细胞学说中已经得到修正的是哪一项？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”。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.英国科学家胡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.德国科学家魏尔肖认为“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”D.细胞学说揭示了生物的统一性和多样性问题导析(1)英国科学家胡克是细胞的发现者和命名者。(2)德国科学家施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者。(3)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。答案C一题多变细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位，这个学说的科学价值主要是()A.告诉人们所有的生物均由细胞构成B.证明了生物彼此间存在着亲缘关系C.说明了动植物细胞是一样的D.使人们对生物体的认识进入分子水平答案B二、生物科学研究的重要工具——显微镜1.显微镜的种类显微镜eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(光学显微镜,电子显微镜\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(透射电子显微镜,扫描电子显微镜))))2.高倍显微镜的使用(1)方法步骤取镜→安放→对光→放置装片→使镜筒下降→使镜筒上升→低倍镜下调清晰，并将要放大观察的物像移至视野中央→转动转换器，换上高倍物镜→缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰。(2)注意事项①调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，两眼要注视物镜与盖玻片之间的距离，到快接近时(距离约为cm)停止下降。②首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，移到视野中央，然后换上高倍物镜。③换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，而只能用细准焦螺旋来调节。(3)高倍物镜与低倍物镜的比较比较项目物像大小看到细胞数目视野亮度物镜与玻片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大3.显微镜的成像特点显微镜成的像为左右相反、上下颠倒的虚像，即物像与实物是倒置的，将物像旋转180°后与实物的位置相同。4.显微镜的放大倍数(1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。(2)总的放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数。5.装片移动方向的判断视野中物像移动的方向与载玻片中实物的运动方向正好相反，所以移动装片时，应按照同向原则，即物像往哪偏离就将装片往哪移动，就可将物像移至视野中央。6.边做边学：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制作临时装片：用镊子撕取植物叶的表皮细胞(或用牙签刮取自己的口腔上皮细胞)，放在滴有清水(或生理盐水)的载玻片上，盖上盖玻片，制成临时装片(防止有气泡出现)。②观察：观察程序：观察时，要先用低倍镜观察，后用高倍镜观察。③绘图：用铅笔画出所观察到的各种细胞。1.为什么在观察标本时，要先用低倍镜，再换高倍镜？答案因为低倍镜下视野相对较大，易于找到目标。2.外界的光线通过显微镜到达人眼的途径是什么？答案外界光源→反光镜→遮光器→通光孔→玻片标本→物镜→镜筒→目镜→人眼。3.影响视野亮度的因素有那些？答案(1)外界光源——强光和弱光；(2)反光镜——平面镜和凹面镜；(3)遮光器——大光圈和小光圈；(4)标本——厚和薄；(5)物镜、目镜——低倍镜和高倍镜。4.如何判断污物存在的位置呢？答案污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。判断方法如下：5.请思考下列两个问题：(1)在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞成一行分布在视野中，若放大倍数变成400倍时，则可看到多少个细胞？答案细胞数目＝m÷(400/40)＝m/10(个)。(2)在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞均匀分布在视野中，若放大倍数变为400倍时，则可看到多少个细胞？答案细胞数目＝m÷(400/40)2＝m/100(个)。2.下面是用显微镜观察时的几个操作步骤，要把显微镜视野下的标本从下图中的A转为B，其正确的操作步骤是()①向右上方移动载玻片②调节反光镜使视野明亮③转动转换器④调节细准焦螺旋⑤调节粗准焦螺旋⑥向左下方移动载玻片A.①③②④ B.②③④⑥C.⑥③②④ D.⑥③⑤④问题导析(1)由图可知，A图中的细胞比B图中的多而小，说明A图是低倍镜下的图像，B图是A图左下方细胞在高倍镜下的图像。(2)由低倍镜转换成高倍镜的操作为：移动装片→转动转换器→转动细准焦螺旋。答案C一题多变观察上题中细胞装片时，在低倍镜视野下A图左下方细胞明亮、清晰，但换成高倍镜后，物像不见了。导致该现象的可能原因是()A.没有调节反光镜B.没有移动装片使物像在视野的中央C.没有调节粗准焦螺旋D.没有调节细准焦螺旋答案B三、细胞的大小和形态1.生物体的结构单位除了病毒外，生物体都是由细胞构成的。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观察，如鸟类的卵细胞。(2)大多数细胞的直径在10～100μm范围内，可用低倍镜观察。(3)有些细胞的直径只有～μm，要用高倍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.制约细胞体积的因素器官的大小与细胞数量成正比，而与细胞大小无关系，这种关系有人称之为“细胞体积的守恒定律”。制约细胞体积的因素有三个方面：(1)细胞的相对表面积与体积的关系，细胞体积越小，其相对表面积(表面积与体积之比)越大，细胞与周围环境交换物质的能力越强。(2)细胞核与细胞质之间有一定的关系，一个核内所含遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也有一定限度，细胞体积不可能太大。(3)细胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大，影响物质流动速度，细胞内的生命活动就不能灵敏的控制。可见，数百微米直径的细胞就是上限了。卵细胞大小不受限制的原因是在细胞内储存有大量养料，与周围物质交换少。4.细胞的形状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。(1)细胞通常为圆形或椭圆形，尤其是游离的细胞更是如此。(2)紧密排列的细胞多为扁平、正方形、长方形或柱形。(3)举例：肌肉细胞也叫肌纤维，为梭形；神经细胞也叫神经元，为树枝状；红细胞为两面凹的圆饼状；骨细胞是一种扁椭圆形的星形细胞，有许多突起，细胞之间借突起相连。由于细胞内在的结构和自身的表面张力以及外部的机械压力等相互作用，各种细胞总是保持一定的形态。1.细胞的形态与功能有什么关系？答案细胞是生物体生命活动的基本结构单位和功能单位。新陈代谢是在细胞内进行的，不同形态的细胞，其执行的功能是不同的。2.你能否通过几个例子来说明细胞的形态与功能的关系？答案红细胞呈两面凹的圆饼状是与运输氧的功能相适应的；肌肉细胞呈梭形结构与收缩功能有关，神经细胞形成长短不等的突起与它具有感受刺激和传导兴奋的功能相适应。植物的保卫细胞中部的细胞壁较薄，两端的较厚，导致内部渗透压升高时细胞会吸水变形闭合；根毛区细胞壁薄，产生较多突起，茎内的导管是中空的死细胞，便于水分和矿质元素的运输，等等。3.下列人体细胞中，细胞的表面积最大的是()A.红细胞 B.神经细胞C.表皮细胞 D.骨骼肌细胞问题导析(1)神经细胞有细胞体和突起两部分组成，突起分为树突和轴突。(2)大量的突起增大了细胞的表面积，有利于神经细胞之间的联系，完成兴奋的传导。答案B一题多变(1)神经细胞适应于传导刺激，肌细胞适应于收缩。这说明组织细胞的形态和大小既受相邻细胞的制约，也与细胞的________________有关。(2)动物卵细胞一般比精子的体积要大得多，这是因为储藏了较多的________________，以便于更好地进行________________________等生命活动。这说明细胞的形态、大小与其________________是相适应的。答案(1)生理功能(2)营养物质细胞分裂与分化生理功能1.细胞学说的创立者是()A.沃森与克里克 B.达尔文C.孟德尔 D.施莱登和施旺答案D2.换上高倍镜，不应出现的操作是()A.调节光圈 B.调节细准焦螺旋C.调节反光镜 D.调节粗准焦螺旋答案D解析换上高倍镜后，镜头离玻片标本很近，而粗准焦螺旋调节距离大，易损坏镜头压碎玻片标本，故换上高倍镜后，不应用粗准焦螺旋调焦，而应使用细准焦螺旋。3.观察细胞结构时，下列说法正确的是()A.低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节细准焦螺旋B.用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体，以及突触小体等结构C.视野中有异物，转动目镜发现异物不动，移动装片也不动，则异物在物镜上D.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡，首先在载玻片上滴加1～2滴清水，然后再盖上盖玻片答案C解析换高倍镜后视野变暗，可调节光圈；核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到；异物只可能在物镜、目镜或装片上，移动装片和目镜，异物不动，则异物在物镜上。4.下图为光学显微镜结构模式图，请据图回答下面的问题：(1)填写出下列标号所指的结构名称：[5]______；[6]______；[8]__________；[12]________。(2)观察时，用__________眼看目镜。首先转动________螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清楚物像为止，最后再转动________螺旋，使看到的物像更加清楚。(3)如果用显微镜观察印有“6”的玻片，在镜下所看到的物像是________。(4)已知显微镜的物镜是25倍，要使标本放大375倍，应选用________倍的目镜才符合要求。答案(1)转换器物镜细准焦螺旋反光镜(2)左粗准焦细准焦(3)9(4)15基础巩固1.魏尔肖所说的“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，其含义是()A.由先前存在的细胞继续发育而成B.由先前存在的细胞继续生长而成C.由先前存在的细胞继续分裂而成D.由先前存在的细胞的产物构成答案C解析所有的细胞都来源于先前存在的细胞的含义是指细胞通过细胞分裂产生新的细胞。2.用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如下图所示。如果载玻片位置不变，用下列选项中的物镜在一个视野中看到的细胞最多的是()答案D解析由图可知，物镜a、b、c、d与载玻片之间的距离依次增大。当物像清晰时，物镜镜头与载玻片之间的距离称做自由工作距离。物镜的放大倍数与其自由工作距离成反比，即自由工作距离越大，其放大倍数越小，视野中看到的细胞数目越多；反之，自由工作距离越小，放大倍数越大，视野中看到的细胞数目越少。3.下列关于细胞学说建立的过程中，科学家与其观点不相符的是()A.胡克观察木栓组织，并命名细胞B.列文虎克观察红细胞、细菌等，并命名细胞C.施旺提出细胞是构成动植物体的基本单位D.魏尔肖提出细胞分裂产生细胞答案B解析细胞的发现者、命名者均是胡克。4.将“b”字放在显微镜下观察，视野内看到的物像是() 答案C解析在显微镜下观察字母“b”实际上应该表现为“q”，显微镜下的物像和正常的物像是倒置的。5.下列有关显微镜操作的叙述，错误的是()A.标本染色较深，观察时应选用凹面反光镜和大光圈B.将位于视野右上方的物像移向中央，应向右上方移动玻璃标本C.若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头破坏玻片标本D.转换高倍物镜之前，应先将所要观察的物像移到视野正中央答案C解析标本染色较深时透光性较差，视野相对变暗，观察时应选用凹面镜和大光圈增大进光量，A正确；物像位于视野右上方，则玻片标本位于左下方，要移向中央应向右上方移动玻片标本，因为显微镜下观察到的是倒像，B正确；转换高倍镜观察，只需转动转换器换上高倍物镜即可，若视野不清晰，可调细准焦螺旋调焦，C错误；在转换高倍镜之前，将要观察的物像先移到视野中央，以便在较小的视野中观察到物像，D正确。6.最早细胞被发现的时间是()年 年年 年答案A解析1665年，胡克用自己设计与制造的显微镜观察软木塞的薄片，第一次描述植物细胞的构造。胡克有关细胞的首次描述是在他的著作《显微图谱》一书中，该书于1665年发表，因此人们也就认为细胞的发现是在1665年。巩固提升7.用显微镜检验人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞如图。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解析在进行显微镜的目标移动时，物(装片)与像移动的方向相反。8.用测微尺测量某个洋葱表皮细胞的长度时，下列目镜和物镜的组合中，视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小的是()①目镜10×②物镜10×③目镜16×④物镜40×A.①② B.①④C.②③ D.③④答案D解析视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小，意味着放大倍数最大，故选放大倍数最大的组合③④。故答案为D。9.观察玻片标本时，若发现视野上方较暗，下方较亮，应调节()A.目镜 B.物镜C.光圈 D.反光镜答案D解析目镜和物镜使用不正确会导致出现或不出现视野，不会出现视野的明暗不同。而光圈的大小只会使整个视野变亮或变暗，也不会出现同一个视野明暗不同。反光镜的方向不对会导致此现象的发生。故答案为D。10.下列能正确地说明细胞学说及其发展的是()①所有动物和植物都由细胞组成②细胞是生物体生命活动的基本单位③细胞学说对现代生物科学的发展具有重要的意义A.① B.②C.①② D.①②③答案D解析细胞学说指出：一切动物和植物都是由细胞构成的；细胞是生命的单位，也就是说细胞是生物体生命活动的基本单位。细胞学说使细胞及其功能有了一个较为明确的定义，对现代生物科学的发展具有重要的意义，被恩格斯列为19世纪自然科学的“三大发现”之一。11.用普通光学显微镜观察切片，当用低倍镜看清楚后，转换成高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体。可能的原因不包括()A.物体不在视野中央B.切片放反，盖玻片在下面C.低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面上D.未换目镜答案D解析使用一个性能正常的普通光学显微镜，观察被检物体，当在低倍镜下看清楚以后，需要仔细观察物像的某一部分时，首先应当将物像置于视野中央，转换高倍镜，即看到放大的物像。低倍镜放大倍数小，高倍镜下放大的倍数增高，如果在转换物镜前，物像不在视野的中央，则有可能放大后物像已经不在视野中了。从低倍镜转换成高倍镜时，如高倍镜焦点平面不与低倍镜焦点平面重合，就不可能看到低倍物镜下所看到的物像。当将切片放到载物台上准备观察时，有的同学由于粗心可能将切片放反，载玻片在上面，盖玻片在下面。低倍镜与切片间工作距离大，尚可看到物像，而高倍镜与切片间距离小，当切片放反时，看不到物像，甚至物镜碰撞切片而损坏镜头。12.生物学实验中