第一节 细胞学说——现代生物学的“基石”
[学习目标] 说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。
一、细胞学说的建立与发展
1．主要建立者：施莱登和施旺。
2．发展过程
荷兰科学家列文虎克用自制显微镜观察到细菌、原生动物和精子。
↓
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”。
3．内容
(1)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。
(2)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。
4．意义：细胞学说将动物和植物统一到细胞水平，对现代生物学的发展具有重要意义。
判断正误
(1)细胞学说将动物和植物统一到分子水平( )
(2)德国科学家魏尔肖认为“细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的”( )
(3)细胞是一切生物的基本单位( )
(4)细胞学说阐明了生物界的统一性( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
任务一：分析细胞学说的建立和发展过程
1．科学家是如何通过获得证据来说明动物和植物体都是由细胞构成这一结论的？
提示 通过对大量动物和植物体的显微观察获得证据，通过归纳概括形成结论。
2．荷兰科学家列文虎克对细胞学说的贡献主要是什么？
提示 制造了放大倍数更大的显微镜，为细胞学说的建立奠定了坚实的基础。
3．细胞学说中已经得到重要补充的是哪一项？
提示 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。”
4．所有的细胞都来源于先前存在的细胞，这是否暗示着你身体的每一个细胞都凝聚着漫长的进化史？
提示 现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代，小小的细胞内部凝聚着数十亿年基因的继承和改变。
1．(2022·江苏徐州高一期末)下列关于细胞学说及其建立过程的描述，错误的是( )
A．显微镜的发明使人们可以观察到细胞
B．细胞学说的建立仅由施莱登和施旺完成
C．细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的
D．细胞是一切动物和植物体的基本单位
答案 B
解析 显微镜的发明使人们认识到了微观世界，可观察到细胞，A正确；细胞学说是施莱登和施旺在总结前人得出结论的基础上建立的，并且其他科学家不断对其进行补充，B错误；细胞学说的内容之一是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，D正确。
2.下列与细胞学说相关的叙述，错误的是( )
A．揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
B．使人们认识到一切生物都是由细胞构成的
C．细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用
D．该学说的创立标志着生物学的研究进入细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程
答案 B
解析 细胞学说只是指出一切动物和植物都是由细胞组成的(没有指出其他生物体)，B错误。
二、生物学研究的重要工具——显微镜
1．光学显微镜的结构
写出图中序号代表的结构名称或作用：
序号 结构名称 作用
① 粗准焦螺旋 调节焦距
② 细准焦螺旋 调节焦距
③ 物镜转换器 调换物镜
④ 物镜 放大物像
⑤ 聚光器 调节光线强弱
2.光学显微镜的使用
(1)低倍镜：取镜→安放→对光→压片→调焦→观察。
(2)高倍镜使用“四字诀”
找：在低倍镜下“找”到目标
移：“移”动玻片标本，使目标位于视野中央
转：“转”动转换器，换用高倍镜
调：“调”节聚光器和细准焦螺旋，使物像清晰
3．电子显微镜
(1)发明者：德国科学家卢斯卡等。
(2)类型：透射电子显微镜和扫描电子显微镜等。
判断正误
(1)目镜的放大倍数越大，镜头越短( )
(2)使用显微镜观察细菌等微生物时，可直接使用高倍镜( )
(3)由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央( )
(4)显微镜目镜和物镜放大倍数的乘积是指对面积的放大倍数( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×
任务二：分析显微镜的使用原理
如图中①②分别是在高倍镜和低倍镜下看到的细胞，③④⑤⑥分别是放大倍数不同的目镜和物镜，请分析回答下列问题：
1．结合图①～⑥所示，从以下方面比较低倍镜和高倍镜，完成以下表格：
项目 目镜长度 物镜长度 物镜与玻片的距离 细胞数目 细胞大小 视野范围 视野亮度
放大倍数低 长 短 远 多 小 大 亮
放大倍数高 短 长 近 少 大 小 暗
2.高倍镜的使用步骤是找→移→转→调，能否将“移”和“转”颠倒顺序？为什么？
提示 不能，因为高倍镜的视野范围小，如果不先将物像移到视野中央就直接换成高倍镜，可能在高倍镜下找不到物像。
3．高倍镜下，为使物像清晰，应该调节细准焦螺旋而不是粗准焦螺旋，为什么？
提示 高倍镜下，物镜与玻片的距离近，因此调节粗准焦螺旋会导致镜筒调节幅度过大，容易压碎装片或损坏物镜镜头，且容易错过清晰物像。
4．甲、乙两图分别为10×物镜和10×目镜下的观察结果，若将物镜换为40×，则能观察到的细胞数目分别为多少？试总结规律。
提示 甲为4个，乙为4个。
相关规律：(1)细胞在视野中呈单行或单列排布，计算时只考虑长度或宽度：放大后视野中的细胞数＝放大前视野中的细胞数×。
(2)细胞在视野中呈充满排布状况时，计算时要考虑面积的变化：放大后视野中的细胞数＝放大前视野中的细胞数×()2。
1．显微镜使用的常见考点归纳
(1)使用显微镜的基本原则是“先低后高不动粗”，即先用低倍镜观察，再使用高倍镜，换用高倍镜时只能使用细准焦螺旋，不能使用粗准焦螺旋。
(2)物像移动与实物关系：显微镜下成的是倒像，如果要把左上方的图像移至视野中央，应把装片向左上方移动，即偏向哪移向哪。
(3)亮度问题：使亮度增大：使用凹面镜或用低倍镜观察；使亮度减弱：使用平面镜或用高倍镜观察；若看到的视野一半亮一半暗时，应调反光镜不能调光圈。
(4)污物位置的确认
移动玻片标本
2．电子显微镜的类型、成像原理及应用
类型 透射电子显微镜 扫描电子显微镜
原理 将样品制成超薄切片，让电子穿透切片，经过电磁透镜放大成像 利用高能电子束在细胞等样品的表面扫描，最终形成反映样品表面形态和结构特征的图像
应用 观察细胞内部的细微结构 观察细胞等样品的表面形态和结构
3．(多选)下列关于显微镜使用方法的叙述，正确的是( )
A．换用高倍镜后，增大光圈进行观察
B．在低倍镜下找到观察对象后，直接转动转换器更换高倍镜
C．低倍镜调焦用粗准焦螺旋，高倍镜调焦用细准焦螺旋
D．高倍镜下能仔细观察细菌、真菌和动植物细胞的结构
答案 AC
解析 换用高倍镜后，视野变暗，此时应增大光圈进行观察，A正确；在低倍镜下找到物像后，需要先把目标物像移到视野中央，再换高倍镜观察，B错误；低倍镜下常用粗准焦螺旋调焦，高倍镜镜头较长，不能转动粗准焦螺旋，只能转动细准焦螺旋调焦，C正确；要仔细观察细菌、真菌和动植物细胞的结构，应该在电子显微镜下观察，D错误。
4．如图所示，图甲是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，图乙是在图甲中选用的一组能放大160倍的镜头组合下所观察到的图像。欲将图乙视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，下列操作不正确的是( )
A．将装片向右上方移动，至图乙视野中右上方的细胞位于视野正中央
B．将显微镜的光圈调小，反光镜调成平面镜
C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D．放大后观察时，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋
答案 B
解析 显微镜成像为倒像，将装片向右上方移动，至图乙视野中右上方的细胞位于视野正中央，A正确；换上高倍镜后，视野变暗，故应将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜，B错误；原放大倍数为160倍，现放大倍数为640倍，故将物镜由10×换为40×即可，即转动转换器将物镜④换成物镜③，C正确；物镜换成高倍物镜后，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋，不能调节粗准焦螺旋，D正确。
三、细胞的大小和形态
1．生物体的组成：除了病毒外，所有生物体都是由细胞构成的。
2．细胞的形态和大小
(1)有的细胞用肉眼就能看见，如鸟类和蛙的卵细胞；很多细胞的直径在10～100_μm范围内，可以用低倍光学显微镜观察；大多数细菌细胞的直径仅为0.5～5.0 μm，需要用高倍光学显微镜或电子显微镜才能观察清楚。
(2)细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。
3．使用光学显微镜观察各种各样的细胞
判断正误
(1)制作人口腔上皮细胞临时玻片标本时，首先在载玻片中央滴一滴清水( )
(2)哺乳动物成熟的红细胞呈圆饼状，有利于其运输氧气( )
(3)观察菠菜叶表皮细胞和人口腔上皮细胞时，都需要进行染色( )
答案 (1)× (2)√ (3)×
任务三：比较细胞和病毒的形态及生理功能
1．观察以下几种细胞的示意图，思考问题：
(1)精子和卵细胞的大小有什么不同？它们的大小与功能有什么关系？
提示 卵细胞较大，储藏了较多的营养物质，有利于细胞分裂、分化等，而精子比较小，有利于运动。
(2)神经细胞和洋葱表皮细胞的结构有什么特点？这种特点与其功能有什么关系？
提示 神经细胞表面有很多突起，有利于细胞间的信息交流；洋葱表皮细胞呈长方形、排列紧密，起保护作用。
2．如图1是几种病毒的结构，图2是噬菌体侵染大肠杆菌的过程图，请分析回答下列问题：
(1)上面几种病毒有没有细胞结构？它们在结构上有什么共同点？
提示 病毒没有细胞结构；它们主要由蛋白质外壳和遗传物质构成。
(2)结合图2分析，病毒的生活方式如何？为什么病毒不能独立完成生命活动？
提示 病毒营寄生生活；因为病毒没有细胞结构，没有实现新陈代谢所必需的基本系统，所以只有依靠宿主细胞才能产生子代，并完成正常的生命活动。
5．(2023·江苏南京高一期中)下列关于细胞大小及数目的说法，正确的是( )
A．不同的细胞，大小差别不大
B．细胞的大小以纳米计
C．细胞的大小与生物体的大小呈正相关
D．神经细胞长达1 m的形态特征与其功能相适应
答案 D
解析 不同的细胞大小差别很大，一般来说，动物卵细胞的体积＞动物体细胞的体积＞微生物细胞的体积；细胞的大小一般以微米计；细胞大小与生物体大小的相关性不大，生物体的大小与细胞数目有关；神经细胞比较长，与其传导信息功能是相适应的。
6．在“观察人口腔上皮细胞”实验中，操作正确的是( )
A．在洁净的载玻片上滴一滴清水
B．取材前不必漱口
C．把一滴浓碘液滴在盖玻片一侧，用吸水纸从另一侧吸引
D．将做好的装片先放在低倍镜下观察，然后用高倍镜观察
答案 D
解析 本实验用的是质量分数为0.9%的生理盐水，A错误；刮取口腔上皮细胞前应漱口，B错误；用于染色的碘液应是稀释的碘液，C错误。(共40张PPT)
第一节
细胞学说——现代生物学的“基石”
第二章 细胞的结构和生命活动
学习目标
说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。
一、细胞学说的建立与发展
内容索引
二、生物学研究的重要工具——显微镜
三、细胞的大小和形态
课时对点练
一
细胞学说的建立与发展
教材梳理
1.主要建立者：_______和_____。
2.发展过程
荷兰科学家__________用自制显微镜观察到细菌、原生动物和精子。
↓
1838年：德国植物学家_______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______提出动物和植物都是细胞的集合物。
↓
1858年：德国科学家_______指出“细胞是先前存在的细胞通过_____产生的”。
施莱登
施旺
列文虎克
施莱登
施旺
魏尔肖
分裂
3.内容
(1)一切____________都是由细胞组成的，细胞是一切动物和植物体的基本单位。
(2)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。
4.意义：细胞学说将动物和植物统一到______水平，对现代生物学的发展具有重要意义。
动物和植物
细胞
(1)细胞学说将动物和植物统一到分子水平( )
(2)德国科学家魏尔肖认为“细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的”( )
(3)细胞是一切生物的基本单位( )
(4)细胞学说阐明了生物界的统一性( )
√
×
√
×
任务一：分析细胞学说的建立和发展过程
1.科学家是如何通过获得证据来说明动物和植物体都是由细胞构成这一结论的？
核心探讨
提示 通过对大量动物和植物体的显微观察获得证据，通过归纳概括形成结论。
2.荷兰科学家列文虎克对细胞学说的贡献主要是什么？
提示 制造了放大倍数更大的显微镜，为细胞学说的建立奠定了坚实的基础。
3.细胞学说中已经得到重要补充的是哪一项？
提示 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。”
4.所有的细胞都来源于先前存在的细胞，这是否暗示着你身体的每一个细胞都凝聚着漫长的进化史？
提示 现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代，小小的细胞内部凝聚着数十亿年基因的继承和改变。
1.(2022·江苏徐州高一期末)下列关于细胞学说及其建立过程的描述，错误的是
A.显微镜的发明使人们可以观察到细胞
B.细胞学说的建立仅由施莱登和施旺完成
C.细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的
D.细胞是一切动物和植物体的基本单位
典题应用
√
显微镜的发明使人们认识到了微观世界，可观察到细胞，A正确；
细胞学说是施莱登和施旺在总结前人得出结论的基础上建立的，并且其他科学家不断对其进行补充，B错误；
细胞学说的内容之一是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，D正确。
2.下列与细胞学说相关的叙述，错误的是
A.揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
B.使人们认识到一切生物都是由细胞构成的
C.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共
同组成的整体的生命起作用
D.该学说的创立标志着生物学的研究进入细胞水平，极大地促进了生物
学的研究进程
√
细胞学说只是指出一切动物和植物都是由细胞组成的(没有指出其他生物体)，B错误。
二
生物学研究的重要工具——显微镜
序号 结构名称 作用
① ___________ 调节焦距
② ___________ 调节焦距
③ 物镜转换器 _________
④ 物镜 _________
⑤ 聚光器 _____________
教材梳理
1.光学显微镜的结构
写出图中序号代表的结构名称或作用：
粗准焦螺旋
细准焦螺旋
调换物镜
放大物像
调节光线强弱
2.光学显微镜的使用
(1)低倍镜：取镜→安放→______→压片→______→观察。
(2)高倍镜使用“四字诀”
找：在_______下“找”到目标
移：“移”动_________，使目标位于视野中央
转：“转”动_______，换用高倍镜
调：“调”节聚光器和___________，使物像清晰
对光
调焦
低倍镜
玻片标本
转换器
细准焦螺旋
3.电子显微镜
(1)发明者：德国科学家_______等。
(2)类型：________________和_______________等。
卢斯卡
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
(1)目镜的放大倍数越大，镜头越短( )
(2)使用显微镜观察细菌等微生物时，可直接使用高倍镜( )
(3)由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央( )
(4)显微镜目镜和物镜放大倍数的乘积是指对面积的放大倍数( )
×
√
×
√
任务二：分析显微镜的使用原理
如图中①②分别是在高倍镜和低倍镜下看到的细胞，③④⑤⑥分别是放大倍数不同的目镜和物镜，请分析回答下列问题：
核心探讨
1.结合图①～⑥所示，从以下方面比较低倍镜和高倍镜，完成以下表格：
项目 目镜长度 物镜长度 物镜与玻片的距离 细胞数目 细胞大小 视野范围 视野亮度
放大倍数低 长 ____ ____ ____ 小 ____ ____
放大倍数高 短 ____ 近 少 ____ 小 ____
短
远
多
大
长
大
暗
亮
2.高倍镜的使用步骤是找→移→转→调，能否将“移”和“转”颠倒顺序？为什么？
提示 不能，因为高倍镜的视野范围小，如果不先将物像移到视野中央就直接换成高倍镜，可能在高倍镜下找不到物像。
3.高倍镜下，为使物像清晰，应该调节细准焦螺旋而不是粗准焦螺旋，为什么？
提示 高倍镜下，物镜与玻片的距离近，因此调节粗准焦螺旋会导致镜筒调节幅度过大，容易压碎装片或损坏物镜镜头，且容易错过清晰物像。
4.甲、乙两图分别为10×物镜和10×目镜下的观察结果，若将物镜换为40×，则能观察到的细胞数目分别为多少？试总结规律。
提示 甲为4个，乙为4个。
核心归纳
1.显微镜使用的常见考点归纳
(1)使用显微镜的基本原则是“先低后高不动粗”，即先用低倍镜观察，再使用高倍镜，换用高倍镜时只能使用细准焦螺旋，不能使用粗准焦螺旋。
(2)物像移动与实物关系：显微镜下成的是倒像，如果要把左上方的图像移至视野中央，应把装片向左上方移动，即偏向哪移向哪。
(3)亮度问题：使亮度增大：使用凹面镜或用低倍镜观察；使亮度减弱：使用平面镜或用高倍镜观察；若看到的视野一半亮一半暗时，应调反光镜不能调光圈。
核心归纳
(4)污物位置的确认
核心归纳
2.电子显微镜的类型、成像原理及应用
类型 透射电子显微镜 扫描电子显微镜
原理 将样品制成超薄切片，让电子穿透切片，经过电磁透镜放大成像 利用高能电子束在细胞等样品的表面扫描，最终形成反映样品表面形态和结构特征的图像
应用 观察细胞内部的细微结构 观察细胞等样品的表面形态和结构
典题应用
3.(多选)下列关于显微镜使用方法的叙述，正确的是
A.换用高倍镜后，增大光圈进行观察
B.在低倍镜下找到观察对象后，直接转动转换器更换高倍镜
C.低倍镜调焦用粗准焦螺旋，高倍镜调焦用细准焦螺旋
D.高倍镜下能仔细观察细菌、真菌和动植物细胞的结构
√
√
换用高倍镜后，视野变暗，此时应增大光圈进行观察，A正确；
在低倍镜下找到物像后，需要先把目标物像移到视野中央，再换高倍镜观察，B错误；
低倍镜下常用粗准焦螺旋调焦，高倍镜镜头较长，不能转动粗准焦螺旋，只能转动细准焦螺旋调焦，C正确；
要仔细观察细菌、真菌和动植物细胞的结构，应该在电子显微镜下观察，D错误。
4.如图所示，图甲是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，图乙是在图甲中选用的一组能放大160倍的镜头组合下所观察到的图像。欲将图乙视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，下列操作不正确的是
A.将装片向右上方移动，至图乙视野
中右上方的细胞位于视野正中央
B.将显微镜的光圈调小，反光镜调成
平面镜
C.目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D.放大后观察时，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋
√
显微镜成像为倒像，将装片向右
上方移动，至图乙视野中右上方
的细胞位于视野正中央，A正确；
换上高倍镜后，视野变暗，故应
将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜，B错误；
原放大倍数为160倍，现放大倍数为640倍，故将物镜由10×换为40×即可，即转动转换器将物镜④换成物镜③，C正确；
物镜换成高倍物镜后，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋，不能调节粗准焦螺旋，D正确。
三
细胞的大小和形态
教材梳理
1.生物体的组成：除了_____外，所有生物体都是由_____构成的。
2.细胞的形态和大小
(1)有的细胞用肉眼就能看见，如鸟类和蛙的_______；很多细胞的直径在____________范围内，可以用低倍光学显微镜观察；大多数细菌细胞的直径仅为0.5～5.0 μm，需要用高倍____________或___________才能观察清楚。
(2)细胞的大小、形态与其_________是相适应的。
病毒
细胞
卵细胞
10～100 μm
光学显微镜
电子显微镜
生理功能
3.使用光学显微镜观察各种各样的细胞
生理盐水
清水
生理
盐水
下
表皮
稀碘
液
吸水纸
(1)制作人口腔上皮细胞临时玻片标本时，首先在载玻片中央滴一滴清水( )
(2)哺乳动物成熟的红细胞呈圆饼状，有利于其运输氧气( )
(3)观察菠菜叶表皮细胞和人口腔上皮细胞时，都需要进行染色( )
×
√
×
任务三：比较细胞和病毒的形态及生理功能
1.观察以下几种细胞的示意图，思考问题：
核心探讨
提示 卵细胞较大，储藏了较多的营养物质，有利于细胞分裂、分化等，而精子比较小，有利于运动。
(1)精子和卵细胞的大小有什么不同？它们的大小与功能有什么关系？
(2)神经细胞和洋葱表皮细胞的结构有什么特点？这种特点与其功能有什么关系？
提示 神经细胞表面有很多突起，有利于细胞间的信息交流；洋葱表皮细胞呈长方形、排列紧密，起保护作用。
2.如图1是几种病毒的结构，图2是噬菌体侵染大肠杆菌的过程图，请分析回答下列问题：
提示 病毒没有细胞结构；它们主要由蛋白质外壳和遗传物质构成。
(1)上面几种病毒有没有细胞结构？它们在结构上有什么共同点？
提示 病毒营寄生生活；因为病毒没有细胞结构，没有实现新陈代谢所必需的基本系统，所以只有依靠宿主细胞才能产生子代，并完成正常的生命活动。
(2)结合图2分析，病毒的生活方式如何？为什么病毒不能独立完成生命活动？
5.(2023·江苏南京高一期中)下列关于细胞大小及数目的说法，正确的是
A.不同的细胞，大小差别不大
B.细胞的大小以纳米计
C.细胞的大小与生物体的大小呈正相关
D.神经细胞长达1 m的形态特征与其功能相适应
典题应用
√
不同的细胞大小差别很大，一般来说，动物卵细胞的体积＞动物体细胞的体积＞微生物细胞的体积；细胞的大小一般以微米计；细胞大小与生物体大小的相关性不大，生物体的大小与细胞数目有关；神经细胞比较长，与其传导信息功能是相适应的。
6.在“观察人口腔上皮细胞”实验中，操作正确的是
A.在洁净的载玻片上滴一滴清水
B.取材前不必漱口
C.把一滴浓碘液滴在盖玻片一侧，用吸水纸从另一侧吸引
D.将做好的装片先放在低倍镜下观察，然后用高倍镜观察
√
本实验用的是质量分数为0.9%的生理盐水，A错误；
刮取口腔上皮细胞前应漱口，B错误；
用于染色的碘液应是稀释的碘液，C错误。
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