2016-2017学年高中生物第3章细胞的结构和功能第1节生命活动的基本单位--细胞学案苏教版必修

第一节生命活动的基本单位细胞1概述细胞学说建立的过程、内容和意义。(重点)2说出显微镜的组成部分和使用方法。(难点)3学会使用高倍显微镜观察几种细胞并概述细胞的形态和大小。细胞学说的建立与发展1建立者施莱登和施旺。2发展过程1665年：英国科学家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体。1858年：德国著名的病理学家魏尔肖指出“细胞只能来自细胞”。3内容一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。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。探讨：一切生物都是由细胞构成的吗？【提示】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”。探讨：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？【提示】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。探讨：细胞学说中已经得到修正的是哪一项？【提示】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”。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。1下列关于细胞学说的叙述正确的是()A细胞学说创立后不需要再进行修正补充B细胞学说的创立过程完全是由施莱登和施旺两人完成的C细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平D细胞学说使千变万化的生物界通过细胞这一共同的结构统一起来【解析】细胞学说由施莱登、施旺最早提出，并经过多位科学家的完善和发展，所以A、B错；细胞学说揭示了动植物的统一性，属细胞水平，C错。【答案】D2下列关于细胞和生物的叙述正确的是()A所有的生物都由细胞构成B同一生物体的同一组织中，细胞的大小是一样的C所有的细胞都由一样的结构组成D细胞和病毒都要有一定的结构基础，才能完成生命活动【解析】除病毒等少数种类以外，其他生物都是由细胞构成的。同一生物体的相同组织中，细胞大小也不一样。并不是所有细胞的结构都是一样的，动物细胞与植物细胞就不一样。细胞和病毒只有保持其结构的完整性，才能行使正常的生理功能。【答案】D生物科学研究的重要工具显微镜1显微镜的发明和发展(1)光学显微镜最早由荷兰科学家列文虎克发明，放大倍数有300倍。(2)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，制造出能放大10 000倍的高分辨率电子显微镜。2光学显微镜的结构和成像原理(2)成像过程：在观察细胞样品时，被观察的物像通过物镜和目镜 时被两次放大，物体的总放大倍数是物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数。探讨：观察样品时，电子显微镜是否一定比光学显微镜好？举例说明。【提示】 不一定。用何种显微镜观察样品取决于观察和研究的目的。例如，观察病毒的结构时，由于病毒太小，必须利用电子显微镜；而观察草履虫的形态时，由于电子显微镜放大倍数太高，不利于从整体角度观察草履虫，相反，放大倍数比较小的光学显微镜能确保看到草履虫的完整形态，所以选用光学显微镜。探讨：观察标本时，光学显微镜的视野是不是越亮越好？ 【提示】不是，用显微镜观察无色透明的标本时，视野暗一些，标本更有层次感，效果更好。探讨：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？【提示】细胞数目m÷(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？【提示】细胞数目m÷(个)1显微镜放大倍数的含义(1)显微镜的放大倍数是指物体长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。(2)总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。2目镜、物镜及其放大倍数大小的判断：3成像规律显微镜下所成的像是倒立的虚像，即上下、左右均是颠倒的。细胞在显微镜下的像偏右上方，实际在玻片上是偏左下方，要将其移至视野中央，应将玻片向右上方移动，即偏哪向哪移。4视野中细胞的排布与放大倍数的关系(1)视野中细胞呈一行排布：放大后视野中的细胞数目与放大倍数成反比。举例：(2)视野中细胞呈充满排布：放大后视野中的细胞数目与放大倍数的平方成反比。举例：5判断污物存在的位置(1)污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。(2)判断方法：1用同一个目镜分别与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，在相同范围的视野中看到细胞最多的物镜是()AaBbCcDd【解析】显微镜放大倍数越小，在相同范围的视野中，看到的细胞数量越多。目镜相同时，物镜越短，物镜下缘与装片间的距离越大，放大倍数越小。【答案】D2显微镜是生物学科中最为重要的观察工具之一，下面是关于显微镜使用过程中的几个问题：(1)在低倍镜下寻找到需观察的细胞后，若要进一步放大观察，则操作的主要程序为：把_移到_。_。_至物像清晰。(2)图1是在使用目镜为10×，物镜也为10×的显微镜下观察蛙的皮肤上皮细胞时的视野，图2是更换物镜后的视野，则更换的物镜应为_(放大倍数)。(3)细胞内的细胞质并不是静止的，而是在不断地流动着，其方式多数呈环形流动。若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质沿逆时针方向流动，则实际的流动方向应为_。【解析】(1)高倍显微镜的使用操作步骤为三大步，即先将要放大观察的物像移至视野中央，再换上高倍物镜，最后调细准焦螺旋。(2)图1中蛙的上皮细胞放大为图2所示时，由图可知放大为原来的4倍，则更换的物镜的放大倍数为10×440倍。(3)显微镜的成像特点是左右相反、上下颠倒的虚像，即物像与实物是倒置的，可判断细胞质流动方向为逆时针。【答案】(1)要放大观察的物像视野中央转动转换器换上高倍物镜调节细准焦螺旋(2)40×(3)逆时针细胞的大小和形态1生物体的构成：除病毒等少数种类以外，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。探讨：大象与老鼠比，体型庞大，那么组成大象的细胞一定比组成老鼠的细胞大得多吗？【提示】不是。大象体形庞大，并非其细胞体积大，而是组成其躯体的细胞的数量较多。探讨：你能否通过几个例子来说明细胞的形态与功能的关系？【提示】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。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10100 m范围内，可用低倍镜观察。(3)有些细胞的直径只有0.55.0 m，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下列细胞用肉眼就可以观察到的是()A神经细胞B叶肉细胞C鸵鸟的卵细胞D根尖细胞【解析】鸟类的卵细胞用肉眼就能观察；一般的细胞的直径都在10100 m之间，大都需借助于光学显微镜。【答案】C22011年7月26日，我国深海潜水器“蛟龙号”下潜深度成功突破5 000米，在这里发现了多种奇特的海洋生物，这些生物的共同点是 ()A形态相似B大小相似C结构与功能相统一D功能相似【解析】多细胞生物由于细胞分化形成了多种多样的细胞，但不管哪种细胞，结构与功能都是相统一的。【答案】C显 微 镜 的 使 用1正确使用光学显微镜(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0.5cm)停止下降。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。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。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。.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。.用镊子夹起盖玻片，使它的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，用吸水纸吸去多余的水。.将制作好的玻片标本放到显微镜下观察，记录所观察的现象。观察人口腔上皮细胞.用牙签轻轻刮取自己的口腔内侧，牙签上会附着部分口腔上皮细胞。.将牙签上的刮取物涂布在质量