2.1 细胞学说——现代生物学的“基石” 课件 2023-2024学年高一生物苏教版（2019）必修1（共44张PPT）
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| 名称 | 2.1 细胞学说——现代生物学的“基石” 课件 2023-2024学年高一生物苏教版（2019）必修1（共44张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 16:50:27 | ||
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(共44张PPT)
第一节
细胞学说-现代生物学的“基石”
细胞的结构和生命活动
章
二
第
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……其中的生物都是由什么构成的？
情境引入
生物体不仅是多层次、复杂的结构体系，也是相对独立、有机联系的生命活动体系。细胞是生物结构和生命活动的基本单位，一切生命现象的奥秘都要从细胞中寻求答案
情境引入
1.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。
2.荷兰科学家列文虎克(A.van Leeuwenhoek,16321723)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(图2-1-1)。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。
积极思维
谁揭开了微观生物世界的神秘面纱
事实：
3.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。
积极思维
1.推测 根据初中阶段使用显微镜的经验,推测列文虎克的显微镜至少应具备哪些结构
2.分析 列文虎克用制造的显微镜展现微观生物世界,这对生物学的发展有什么作用
积极思维
思考：
讲授新课
一、细胞学说的建立和发展
1665年，英国科学家罗伯特·胡克用自己设计与制造的简易显微镜观察栎（lì）树软木塞切片时，发现其中有许多小室，他把这些小室称为细胞（细胞的发现者和命名者），实际上胡克当时看到的是细胞壁，这是人类发现细胞的第一步。
（一）观察到死细胞
1665年
讲授新课
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。
（二）观察到活细胞
1675年
讲授新课
英国植物学家布朗运用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，证实了其存在。
（三）观察到细胞核
1830年
讲授新课
1838年
1838年，德国植物学家施莱登使用分辨率达1 m的显微镜，观察了大量的植物组织后提出：“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物，这些物体就是细胞。”
细胞是构成植物的基本单位。
（四）植物细胞
讲授新课
1839年，德国动物学家施旺通过对鱼、蛙、猪、等多种多细胞的系统观察后提出：“细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合体，它们依照一定的规律排列在动植物体内。”
1839年
（五）植物细胞和动物细胞
讲授新课
19世纪30年代德国施莱登、施旺提出：
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。
（六）细胞学说
意义：
使一切动物和植物统一到细胞的基础上。
细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性
讲授新课
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。
1858年
（七）对细胞学说的补充
讲授新课
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶（官）
冷箭竹（个体）
竹林（种群）、群落、生态系统
生命系统的结构层次
讲授新课
心肌细胞
心肌
心脏（器官）
血液循环系统
大熊猫（个体）
种群、群落、生态系统
生物圈
生命系统的结构层次
讲授新课
光学显微镜
（显微结构）
电子显微镜
（亚显微结构）
讲授新课
二、生物学研究的重要工具——显微镜
（一）认识光学显微镜
讲授新课
1.目镜（无螺纹）
目镜镜头越长，放大倍数越
5×
10×
16×
小
讲授新课
2.物镜（有螺纹）
物镜镜头越长，放大倍数越
大
讲授新课
物镜越长，放大倍数越 ，离载玻片距离越 ，所能看到的细胞数目越 ， 视野越 。
大
近
少
暗
讲授新课
目镜
粗准焦螺旋
镜筒
细准焦螺旋
转换器
物镜
镜臂
聚光器
反光镜
镜座
载物台
（二）使用光学显微镜
讲授新课
正确使用光学显微镜的高倍镜
边做边学
在初中,我们已经了解了光学显微镜低倍镜的操作步骤和注意事项。在低倍镜的基础上,我们可用高倍镜进行观察。
1.若需要将物像进一步放大,可使用高倍物镜观察。首先在低倍镜下移动玻片标本,将要观察的目标移到视野中央,再转动转换器,直到高倍物镜与镜简成一直线。“嘀嗒”一声表示物镜旋转到位。
2.调节聚光器。聚光器一般由聚光透镜、光圈和升降螺旋组成。调节升降螺旋，聚光透镜将由反光镜反射过来的光线聚焦在样品上,再调节光圈的大小,物像将变得更加明亮、清晰。
实践
正确使用光学显微镜的高倍镜
边做边学
3.调节细准焦螺旋,进一步观察物像。
4.整理显微镜:每次观察结束后,先移去玻片标本,清理好载物台;转动转换器,使物镜偏向两侧;将镜简下降到最低处,再将反光镜坚立。
如何正确使用高倍镜观察玻片标本 怎样调节聚光器和细准焦螺旋,使物像更加清晰
讨论
（1）显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中相连的16个细胞排成一排，若目镜不变物镜转换为40×，在视野中可以观察到的细胞数为( )
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
B
放大倍数
显微镜放大倍数是指物像长或宽的放大倍数
=目镜放大倍数×物镜放大倍数
练一练
（2）显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野被64个细胞所充满，若目镜不变物镜转换为40×，则在视野中可以观察到的细胞数为( )
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
B
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 c c/n
圆形视野内细胞数量 c c/n2
练一练
成像特点
显微镜成放大倒立的虚像（ b q ）
若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动
移动规律：偏哪向哪移
污物位置判断
讲授新课
高倍镜与低倍镜观察情况比较
物像 大小 看到细 胞数目 视野 亮度 物镜与载玻片的距离 视野
范围
高倍镜 _____ _____ _____ _____ 小
低倍镜 _____ _____ _____ _____ 大
大
小
少
多
暗
亮
近
远
讲授新课
现在已经知道,可见光的波长范围一般为380~ 760 nm,因此限制了以可见光为光源的光学显微镜的分辨率.使其最大放大倍数受到很大限制。要提高显微镜的放大倍数,科学家们只能另辟蹊径。20世纪30年代初,德国青年科学家卢斯卡(E.Ruska,1906-1988)等利用高能电子束波长很短的特点,制造出能够放大 10 000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。
讲授新课
三、电子显微镜
透射电子显微镜
需将样品制成超薄切片，适于观察细胞内部结构
大肠杆菌
讲授新课
扫描电子显微镜
细菌
主要用于观察细胞等样品的表面形态和结构
讲授新课
1.实验原理
显微镜成的是倒立放大的虚像。
高倍显微镜可以将细胞放大，更清晰地观察到细胞的形态、
结构.
2.实验步骤
(1)制作临时装片：擦、滴、取、展、盖
注意：材料要少，切片要薄，盖盖玻片时，一定要缓慢，且与载玻片成45°角，防止装片中产生气泡，影响观察。
使用光学显微镜观察各种各样的细胞
边做边学
(2)显微镜的使用
①在低倍镜下观察，找到物像；
②移动装片，将物像移至视野中央；
③转动转换器，换上高倍物镜；
④若视野暗，可调反光镜或光圈；（光线暗用凹面镜，光线强用平面镜）
⑤转动细准焦螺旋，直到直到看清物像为止。
边做边学
1.观察菠菜叶表皮细胞:
边做边学
(1)将载玻片擦拭干净,在其中央滴一滴清水。
(2)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。
(3)用镊子夹起盖玻片,使其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,用吸水纸吸去盖玻片周围多余的水。
(4) 将制作好的玻片标本放到显微镜下观察,记录所观察到的现象(图2-1- 4).
菠菜叶下表皮细胞
边做边学
2.观察人口腔上皮细胞:
边做边学
将载玻片擦拭干净,在其中央滴一滴质量分数为0.9%的生理盐水。
(2)用牙签轻轻刮取自己的口腔内侧，将牙签上的刮取物涂布在生理盐水中,盖上盖玻片。
(3)口腔上皮细胞无色,为便于观察，需要染色。染色时,在盖玻片一侧滴一滴稀碘液,在另一侧用吸水纸吸引。
(4) 将制作好的临时玻片标本放到显微镜下观察,记录所观察到的现象(图2-1-5)。
人口腔上皮细胞
边做边学
3.观察永久玻片标本或单细胞生物临时玻片标本:
边做边学
在显微镜下,观察人的骨组织、肌肉组织和神经组织的永久玻片标本,或采集池塘水观察藻类或草履虫、变形虫等单细胞生物,并绘制所观察到的各种细胞物像。
1.在制作临时玻片标本时,我们还有哪些需要注意的事项
2.不同的组织细胞在形态方面有哪些差别
讨论
细胞的各种形态
细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的
讲授新课
本节练习
一.思辨题
1.一位同学在 11月中旬从池塘水中采集到水绵并制作成临时玻片标本,放在显微镜下观察,并拍摄了水绵的显微图片。下列描述与事实不符的是( )
A.温度会影响水绵细胞的多种生命活动
B.水绵细胞中呈带状的结构是叶绿体
C.显微镜下水绵的放大倍数为细胞面积的倍数
D.向水绵滴加稀碘液后绿色部分会呈现蓝色
本节练习
二.应用题
1.从物理学角度看,光学显微镜的成像原理如下图所示:
(1)现有一种植物叶肉细胞,其直径(AB)约为 100m。如果物镜的放大倍数为 15×,目镜的放大倍数为 16×,那么,在A,B,和A,B,处分别放大多少倍,是虚像还是实像
本节练习
二.应用题
1.从物理学角度看,光学显微镜的成像原理如下图所示:
(2)在显微镜下,细胞虽然形态各异,但都具有相似的化学组成、基本一致的结构形式这一事实说明了什么
本节练习
二.应用题
2.2014 年诺贝尔化学奖授予美国科学家白兹格(E.Betzig,1960- )莫尔纳尔(W.Moerner,1953- )和德国科学家赫尔(S.Hell,1962- ),以表彰他们在超高分辨率荧光显微技术领域取得的成就。试举例说明这一技术对生物学发展的影响。
谢谢您的聆听
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第一节
细胞学说-现代生物学的“基石”
细胞的结构和生命活动
章
二
第
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……其中的生物都是由什么构成的？
情境引入
生物体不仅是多层次、复杂的结构体系，也是相对独立、有机联系的生命活动体系。细胞是生物结构和生命活动的基本单位，一切生命现象的奥秘都要从细胞中寻求答案
情境引入
1.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。
2.荷兰科学家列文虎克(A.van Leeuwenhoek,16321723)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(图2-1-1)。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。
积极思维
谁揭开了微观生物世界的神秘面纱
事实：
3.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。
积极思维
1.推测 根据初中阶段使用显微镜的经验,推测列文虎克的显微镜至少应具备哪些结构
2.分析 列文虎克用制造的显微镜展现微观生物世界,这对生物学的发展有什么作用
积极思维
思考：
讲授新课
一、细胞学说的建立和发展
1665年，英国科学家罗伯特·胡克用自己设计与制造的简易显微镜观察栎（lì）树软木塞切片时，发现其中有许多小室，他把这些小室称为细胞（细胞的发现者和命名者），实际上胡克当时看到的是细胞壁，这是人类发现细胞的第一步。
（一）观察到死细胞
1665年
讲授新课
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。
（二）观察到活细胞
1675年
讲授新课
英国植物学家布朗运用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，证实了其存在。
（三）观察到细胞核
1830年
讲授新课
1838年
1838年，德国植物学家施莱登使用分辨率达1 m的显微镜，观察了大量的植物组织后提出：“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物，这些物体就是细胞。”
细胞是构成植物的基本单位。
（四）植物细胞
讲授新课
1839年，德国动物学家施旺通过对鱼、蛙、猪、等多种多细胞的系统观察后提出：“细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合体，它们依照一定的规律排列在动植物体内。”
1839年
（五）植物细胞和动物细胞
讲授新课
19世纪30年代德国施莱登、施旺提出：
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。
（六）细胞学说
意义：
使一切动物和植物统一到细胞的基础上。
细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性
讲授新课
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。
1858年
（七）对细胞学说的补充
讲授新课
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶（官）
冷箭竹（个体）
竹林（种群）、群落、生态系统
生命系统的结构层次
讲授新课
心肌细胞
心肌
心脏（器官）
血液循环系统
大熊猫（个体）
种群、群落、生态系统
生物圈
生命系统的结构层次
讲授新课
光学显微镜
（显微结构）
电子显微镜
（亚显微结构）
讲授新课
二、生物学研究的重要工具——显微镜
（一）认识光学显微镜
讲授新课
1.目镜（无螺纹）
目镜镜头越长，放大倍数越
5×
10×
16×
小
讲授新课
2.物镜（有螺纹）
物镜镜头越长，放大倍数越
大
讲授新课
物镜越长，放大倍数越 ，离载玻片距离越 ，所能看到的细胞数目越 ， 视野越 。
大
近
少
暗
讲授新课
目镜
粗准焦螺旋
镜筒
细准焦螺旋
转换器
物镜
镜臂
聚光器
反光镜
镜座
载物台
（二）使用光学显微镜
讲授新课
正确使用光学显微镜的高倍镜
边做边学
在初中,我们已经了解了光学显微镜低倍镜的操作步骤和注意事项。在低倍镜的基础上,我们可用高倍镜进行观察。
1.若需要将物像进一步放大,可使用高倍物镜观察。首先在低倍镜下移动玻片标本,将要观察的目标移到视野中央,再转动转换器,直到高倍物镜与镜简成一直线。“嘀嗒”一声表示物镜旋转到位。
2.调节聚光器。聚光器一般由聚光透镜、光圈和升降螺旋组成。调节升降螺旋，聚光透镜将由反光镜反射过来的光线聚焦在样品上,再调节光圈的大小,物像将变得更加明亮、清晰。
实践
正确使用光学显微镜的高倍镜
边做边学
3.调节细准焦螺旋,进一步观察物像。
4.整理显微镜:每次观察结束后,先移去玻片标本,清理好载物台;转动转换器,使物镜偏向两侧;将镜简下降到最低处,再将反光镜坚立。
如何正确使用高倍镜观察玻片标本 怎样调节聚光器和细准焦螺旋,使物像更加清晰
讨论
（1）显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中相连的16个细胞排成一排，若目镜不变物镜转换为40×，在视野中可以观察到的细胞数为( )
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
B
放大倍数
显微镜放大倍数是指物像长或宽的放大倍数
=目镜放大倍数×物镜放大倍数
练一练
（2）显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野被64个细胞所充满，若目镜不变物镜转换为40×，则在视野中可以观察到的细胞数为( )
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
B
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 c c/n
圆形视野内细胞数量 c c/n2
练一练
成像特点
显微镜成放大倒立的虚像（ b q ）
若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动
移动规律：偏哪向哪移
污物位置判断
讲授新课
高倍镜与低倍镜观察情况比较
物像 大小 看到细 胞数目 视野 亮度 物镜与载玻片的距离 视野
范围
高倍镜 _____ _____ _____ _____ 小
低倍镜 _____ _____ _____ _____ 大
大
小
少
多
暗
亮
近
远
讲授新课
现在已经知道,可见光的波长范围一般为380~ 760 nm,因此限制了以可见光为光源的光学显微镜的分辨率.使其最大放大倍数受到很大限制。要提高显微镜的放大倍数,科学家们只能另辟蹊径。20世纪30年代初,德国青年科学家卢斯卡(E.Ruska,1906-1988)等利用高能电子束波长很短的特点,制造出能够放大 10 000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。
讲授新课
三、电子显微镜
透射电子显微镜
需将样品制成超薄切片，适于观察细胞内部结构
大肠杆菌
讲授新课
扫描电子显微镜
细菌
主要用于观察细胞等样品的表面形态和结构
讲授新课
1.实验原理
显微镜成的是倒立放大的虚像。
高倍显微镜可以将细胞放大，更清晰地观察到细胞的形态、
结构.
2.实验步骤
(1)制作临时装片：擦、滴、取、展、盖
注意：材料要少，切片要薄，盖盖玻片时，一定要缓慢，且与载玻片成45°角，防止装片中产生气泡，影响观察。
使用光学显微镜观察各种各样的细胞
边做边学
(2)显微镜的使用
①在低倍镜下观察，找到物像；
②移动装片，将物像移至视野中央；
③转动转换器，换上高倍物镜；
④若视野暗，可调反光镜或光圈；（光线暗用凹面镜，光线强用平面镜）
⑤转动细准焦螺旋，直到直到看清物像为止。
边做边学
1.观察菠菜叶表皮细胞:
边做边学
(1)将载玻片擦拭干净,在其中央滴一滴清水。
(2)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。
(3)用镊子夹起盖玻片,使其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,用吸水纸吸去盖玻片周围多余的水。
(4) 将制作好的玻片标本放到显微镜下观察,记录所观察到的现象(图2-1- 4).
菠菜叶下表皮细胞
边做边学
2.观察人口腔上皮细胞:
边做边学
将载玻片擦拭干净,在其中央滴一滴质量分数为0.9%的生理盐水。
(2)用牙签轻轻刮取自己的口腔内侧，将牙签上的刮取物涂布在生理盐水中,盖上盖玻片。
(3)口腔上皮细胞无色,为便于观察，需要染色。染色时,在盖玻片一侧滴一滴稀碘液,在另一侧用吸水纸吸引。
(4) 将制作好的临时玻片标本放到显微镜下观察,记录所观察到的现象(图2-1-5)。
人口腔上皮细胞
边做边学
3.观察永久玻片标本或单细胞生物临时玻片标本:
边做边学
在显微镜下,观察人的骨组织、肌肉组织和神经组织的永久玻片标本,或采集池塘水观察藻类或草履虫、变形虫等单细胞生物,并绘制所观察到的各种细胞物像。
1.在制作临时玻片标本时,我们还有哪些需要注意的事项
2.不同的组织细胞在形态方面有哪些差别
讨论
细胞的各种形态
细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的
讲授新课
本节练习
一.思辨题
1.一位同学在 11月中旬从池塘水中采集到水绵并制作成临时玻片标本,放在显微镜下观察,并拍摄了水绵的显微图片。下列描述与事实不符的是( )
A.温度会影响水绵细胞的多种生命活动
B.水绵细胞中呈带状的结构是叶绿体
C.显微镜下水绵的放大倍数为细胞面积的倍数
D.向水绵滴加稀碘液后绿色部分会呈现蓝色
本节练习
二.应用题
1.从物理学角度看,光学显微镜的成像原理如下图所示:
(1)现有一种植物叶肉细胞,其直径(AB)约为 100m。如果物镜的放大倍数为 15×,目镜的放大倍数为 16×,那么,在A,B,和A,B,处分别放大多少倍,是虚像还是实像
本节练习
二.应用题
1.从物理学角度看,光学显微镜的成像原理如下图所示:
(2)在显微镜下,细胞虽然形态各异,但都具有相似的化学组成、基本一致的结构形式这一事实说明了什么
本节练习
二.应用题
2.2014 年诺贝尔化学奖授予美国科学家白兹格(E.Betzig,1960- )莫尔纳尔(W.Moerner,1953- )和德国科学家赫尔(S.Hell,1962- ),以表彰他们在超高分辨率荧光显微技术领域取得的成就。试举例说明这一技术对生物学发展的影响。
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