人教版（2019）生物必修1教案：1-2 细胞的多样性和统一性

第1章 走近细胞
第2节 细胞的多样性和统一性
素养导引
1.生命观念:通过对细胞多样性和统一性的认识,认同结构与功能观。
2.科学思维:归纳概括原核细胞和真核细胞间的统一性和差异性。
3.科学探究:通过显微镜观察不同的细胞,掌握高倍镜的使用方法。
4.社会责任:通过水华的危害和发菜保护的学习,认同人与环境和谐共处的重要性。
一、观察细胞
1.低倍镜观察:先调节粗准焦螺旋,后调节细准焦螺旋,找到清晰物像。
2.高倍镜观察:
[思考]　影响显微镜观察的因素,一是物像的清晰度,二是视野的亮度。你知道视野亮度通过显微镜的何种结构进行调节吗
提示:光圈、反光镜。
二、原核细胞和真核细胞
1.分类依据:细胞内有无以核膜为界限的细胞核。
2.蓝细菌和大肠杆菌的比较:
3.细胞的多样性和统一性:
(1)多样性的体现:细胞的形态、大小、功能多种多样。
(2)统一性的体现:都具有相似的细胞膜和细胞质,都以DNA作为遗传物质。
[思考]能进行光合作用的生物一定是植物吗 为什么
提示:不一定。蓝细菌能进行光合作用,但蓝细菌属于细菌,不属于植物。
【名师点拨】
生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝细菌、绿藻、硅藻等大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象称为水华。结合所学知识判断:
1.蓝细菌和绿藻都有细胞壁。 (√)
2.蓝细菌和绿藻都以DNA作为遗传物质。 (√)
3.蓝细菌和绿藻都含有染色体。 (×)
分析:蓝细菌属于原核生物,没有染色体。
学习任务一:高倍镜的使用
1.显微镜的目镜和物镜及其放大倍数:
(1)表示目镜的是a和b,表示物镜的是c和d,判断的依据是目镜镜头上无螺纹,物镜镜头上有螺纹。
(2)物镜和目镜的组合中,放大倍数最小的组合是a和d,放大倍数是200倍。
[思考探究]　由于某些原因,目镜和物镜上的放大倍数变得模糊不清,如何根据长度选择放大倍数最大的组合
提示:选择长度最短的目镜和长度最长的物镜。
2.低倍镜与高倍镜相关比较:
项目 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
[思考探究]　如图是显微镜下4个视野,请思考下列问题:
(1)若A、B两个视野所用目镜相同,则B(填字母)视野所用物镜较长,物镜镜头与玻片之间的距离近(填“远”或“近”)。
(2)视野最暗的是C(填字母),使视野变亮的调节方法是使用大光圈或使用凹面镜。
(3)若要将B视野中标号为X的细胞移到视野中央,应将玻片向左下方移动。
【拓展归纳】
视野中细胞数量与放大倍数的关系
(1)视野中细胞呈一行排布。
放大后视野中的细胞数目=原数目÷放大倍数
(2)视野中细胞呈充满排布。
放大后视野中的细胞数目=原数目÷(放大倍数)2
【学习加点料】
1.思维易错:用低倍镜观察到清楚的物像后,直接换用高倍镜观察时,能否直接在高倍镜下找到物像
提示:不一定。应先在低倍镜下找到所要观察的物像,移至视野中央,再转动转换器,换高倍镜。
2.思维易错:显微镜的放大倍数是对长度和宽度的放大,还是对面积的放大
提示:长度和宽度。
【典题例析】
图1表示两种物镜及其与装片的位置①关系,图2是低倍镜下的视野②。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.甲物镜被乙物镜替换后,视野的亮度会增强,因为乙离装片的距离更近
B.乙物镜被甲物镜替换后,在视野中看到的细胞数量会增加
C.要想换用高倍镜观察图2中的细胞a,需要将装片向右移动
D.换用乙物镜的操作顺序是:转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
[解题思维]
提取关键点 ①两种物镜及其与装片的位置②低倍镜下的视野
转化知识点 物镜长度与放大倍数的关系、高倍镜与低倍镜的比较、高倍镜观察的操作
排除障碍点 移动装片时,待观察的物像位于视野的哪一侧就往哪一侧移动
【解析】选B。甲物镜被乙物镜替换后,放大倍数变大,视野的亮度会减弱,A错误;乙物镜被甲物镜替换后,放大倍数减小,在视野中看到的细胞数量会增加,B正确;a在视野中偏左,用高倍镜观察图2中的细胞a,需要将物像移至视野中央,物像移动的方向是向右,装片移动的方向是向左,C错误;甲是低倍物镜,乙是高倍物镜,换用乙物镜的操作顺序是:移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋,D错误。
　[借题发挥]　若甲物镜放大倍数为10×,乙物镜放大倍数为40×,则甲物镜下,观察到64个细胞均匀充满视野,换为乙物镜后,可以观察到多少个细胞
提示:4个。物镜从10×换为40×后,观察到的实际面积是原来的1/16,故64×1/16=4(个)。
【即学即练】
1.下列有关显微镜的使用,正确的是 (　　)
A.转动转换器——换用不同放大倍数的目镜
B.调节细准焦螺旋——调节视野亮度
C.调节光圈——调节视野的大小
D.调节反光镜——调节视野的亮度
【解析】选D。转动转换器可以换用不同放大倍数的物镜,A错误;调节细准焦螺旋可以调节视野中物像的焦距,使物像清晰,B错误;调节光圈可以调节视野的亮度,C错误;调节反光镜可以调节视野的亮度,D正确。
2.图1、图2是显微镜对同一材料在不同操作下观察到的视野,将视野从图1转换到图2的有关叙述正确的是 (　　)
A.视野变亮
B.需向左下方移动装片
C.视野观察到的实际范围变小
D.图2放大的倍数小于图1
【解析】选C。图1为低倍镜下观察到的视野,图2为高倍镜下观察到的视野,由低倍镜换成高倍镜后,视野会变暗,A错误;图1中八边形位于视野的右上方,图2中八边形位于视野中央,要移到视野中央,需要将装片向右上方移动,B错误;换上高倍镜后,视野观察到的实际范围变小,C正确;图2放大的倍数大于图1,D错误。
3.(2022·大同高一检测)如图①表示显微镜调试好后,初步观察到的植物细胞分裂图像。图②表示显微镜操作过程中的镜头转换,下列叙述中错误的是 (　　)
A.图①视野中的图像是在低倍镜下观察到的
B.要看清视野中a处的细胞,应将装片适当向右上移动
C.图②中由甲换成乙后,不能转动粗准焦螺旋调节焦距
D.图②中由甲换成乙后,视野变暗、观察到的细胞数目增多
【解析】选D。图①视野中的图像是在低倍镜下观察到的,A正确;要看清视野中a处的细胞,应将装片适当向右上移动,B正确;图②中由甲换成乙后,应转动细准焦螺旋调节焦距,C正确;图②中由甲换成乙后,视野变暗、观察到的细胞数目变少,D错误。
学习任务二:细胞的多样性和统一性
1.原核细胞与真核细胞的比较:
项目 原核细胞 真核细胞
本质区别 有无以核膜为界限的细胞核
不同点 大小 较小 较大
细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞有,动物细胞无
细胞器 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器
细胞核 有拟核,无核膜,无染色体 有成形的细胞核,有染色体
[思考探究]　蓝细菌与绿藻都能进行光合作用,但二者进行光合作用的场所不同,请分析蓝细菌进行光合作用的原因。
提示:蓝细菌含有与光合作用有关的叶绿素与藻蓝素,故可进行光合作用。
2.真核细胞和原核细胞的统一性:
　提醒:三种细胞壁的成分不同
①原核细胞的细胞壁成分是肽聚糖。
②植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶。
③真菌细胞的细胞壁成分为几丁质。
【学习加点料】
教材开发:P11 [旁栏思考]
原核细胞中的“原”字可以表示“原始”的意思,真核细胞中的“真”字表示“真正”的意思,试从进化角度推测原核生物和真核生物在进化上的联系。
提示:从进化的角度看,真核细胞是由原核细胞进化而来的。
【典题例析】　成人身体约有1014个细胞,这些细胞有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可分为600多种①。但是它们都有基本相同的结构②,这说明(　　)
A.人体细胞既有多样性,又有统一性
B.细胞的结构和功能基本相同
C.200多种不同类型就是200多种不同的组织
D.人体细胞的基本结构和草履虫相似
[解题思维]
提取关键点 ①600多种细胞②都有基本相同的结构
转化知识点 细胞的多样性和统一性的含义
排除障碍点 每种组织由多种细胞组成
【解析】选A。人体细胞均来自受精卵,具有统一性,由于细胞分化,细胞又具有多样性,A正确;由于细胞的分化,不同细胞的结构和功能发生了稳定性差异,B错误;每种组织由多种细胞构成,故200多种细胞构成的组织类型少于200多种,C错误;题目信息不能说明人体细胞和草履虫相似,D错误。
　[借题发挥]　人体细胞和草履虫在结构上的统一性表现在哪些方面
提示:都有相似的细胞膜、细胞质和细胞核。
【即学即练】
1.细胞的统一性体现在 (　　)
①细胞都有相似的基本结构,如细胞膜和细胞质等
②真核细胞细胞核内染色体中含有DNA,原核细胞拟核中含有DNA
③真核细胞多种多样,原核细胞多种多样,而真核细胞和原核细胞又不一样
A.①　　B.②　　C.①②　　D.①②③
【解析】选C。细胞都有相似的基本结构体现了细胞的统一性,①正确;真核细胞和原核细胞都含有DNA体现了细胞的统一性,②正确;真核细胞和原核细胞又不一样,体现了细胞的差异性,③错误。
2.下列有关原核细胞的叙述,正确的是 (　　)
A.没有核膜包被的细胞核,有染色体
B.蓝细菌细胞叶绿体内含有叶绿素和藻蓝素
C.蓝细菌有细胞壁
D.原核细胞与真核细胞不具有统一性
【解析】选C。原核细胞没有核膜包被的细胞核,也没有染色体,A错误;蓝细菌没有叶绿体,B错误;原核细胞除支原体外都有细胞壁,C正确;原核细胞与真核细胞的统一性体现在,细胞在结构上都有DNA、核糖体、细胞质、细胞膜,D错误。
固氮蓝细菌
　　　研究发现,固氮蓝细菌通过其细胞中固氮酶的作用,将大气中游离态的分子氮还原成可供植物利用的氮素化合物。大多数固氮蓝细菌的固氮酶都存在于一种称为异形胞的特殊细胞中,因而异形胞被认为是蓝细菌的主要固氮场所。
探究:
(1)固氮蓝细菌属于原核生物,判断的依据是　　　　　　　　。
(2)经分析发现,固氮蓝细菌的营养细胞含有叶绿素,由此推测固氮蓝细菌属于自养生物还是异养生物 为什么
(3)这种细菌在生产应用上有什么意义
【解析】(1)判断原核细胞的依据是细胞没有以核膜为界限的细胞核。
(2)自养生物。有叶绿素能进行光合作用。
(3)固氮蓝细菌能够固定大气中的氮气,减少化肥的使用,减少环境污染,降低生产成本。
答案:(1)无以核膜为界限的细胞核
(2)自养生物。含有叶绿素的固氮蓝细菌能进行光合作用合成有机物。
(3)减少化肥的使用,减少环境污染,降低生产成本。
【关键能力·素养发展】
情境载体 情境类型为生活、学习和实践情境,突出与生活的联系
关键能力↓信息转化 ①固氮酶:将大气中游离态的分子氮还原成植物可利用的氮素化合物
②异形胞:存在固氮酶
学科素养 培养生命观念中的结构与功能观、将所学知识用于生产生活以减少环境污染的社会责任感
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