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第一节 细胞学说——现代生物学的“基石”
1.建立过程
必备知识 清单破
知识点 1 细胞学说的建立与发展
时间 科学家 主要发现
1838年 植物学家施莱登 植物都由细胞组成
1839年 动物学家施旺 细胞是有机体,整个动物和植物都是细胞的集合物
1854年前后 — 生物个体发育的过程是细胞不断增殖和分化的连续过程
1858年 魏尔肖 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
2.内容: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。
3.意义:细胞学说将动物和植物统一到细胞水平,这对现代生物学的发展具有重要意义。
4.理解细胞学说的局限性
(1)细胞学说仅涉及动植物细胞,没有涉及原核细胞和病毒等。
(2)除细胞分裂可以产生新细胞外,受精作用也可以产生新细胞。
(3)细胞学说没有揭示细胞之间的差异性。
1.光学显微镜
(1)低倍镜与高倍镜的相关比较
知识点 2 生物学研究的重要工具——显微镜
物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与装片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
(2)成像大小:在观察玻片标本时,被观察的物体经过物镜和目镜的两次放大,所以,物像的放大
倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。
(3)成像特点:显微镜下成的像是倒立的虚像,相当于将实物旋转180°后的图像。例如,实物为
字母“b”,则视野中观察到的为字母“q”。
(4)移动规律:物像不在视野中央时,物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动装片,如物像偏左
上方,则应将装片向左上方移动,使物像移至视野中央。
巧学妙记 高倍镜使用的“四字诀”
找:在低倍镜下“找”到目标
移:“移”动装片,使目标位于视野中央
转:“转”动物镜转换器,换用高倍镜
调:“调”节细准焦螺旋,使物像清晰
2.电子显微镜:目前常用的电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
1.生物体的构成:除了病毒外,所有生物体都是由细胞构成的。
2.细胞的大小和形态
(1)不同细胞大小有一定差异,形态也各不相同。
1、有的细胞肉眼可见,如鸟类的卵细胞、蛙的卵细胞。
2、很多细胞可用低倍光学显微镜观察。
3、大多数细菌细胞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,如动物卵细胞一般较大,储藏了较多的营养
物质,有利于细胞分裂与分化等生命活动。
知识点 3 细胞的大小和形态
3.使用光学显微镜观察各种各样的细胞
知识辨析
1.细胞学说认为“一切生物都是由细胞组成的”,这种说法正确吗
2.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同,这种说法正确吗
3.显微镜的目镜带螺纹,放大倍数越大,目镜越短,这种说法正确吗
提示
提示
提示
不正确。细胞学说认为“一切动物和植物都是由细胞组成的”,而不是一切生物。
正确。
不正确。显微镜的目镜是不带螺纹的,放大倍数越大,目镜越短。
4.显微镜的放大倍数指的是面积放大的倍数,这种说法正确吗
5.将低倍镜换成高倍镜观察时,为防止镜头与玻片标本相撞,需先将镜筒适当提升,这种说法
正确吗
提示
提示
不正确。显微镜的放大倍数指的是长度和宽度放大的倍数,不是面积或体积放大的倍数。
不正确。将低倍镜换成高倍镜观察时,应直接转动物镜转换器换上高倍物镜,不能提升镜筒,否则会因为焦距发生变化而无法观察。
1.目镜与物镜的判断
(1)目镜越短,放大倍数越大。
(2)物镜越长、距离装片越近,放大倍数越大。
关键能力 定点破
定点 显微镜的相关知识
2.视野中细胞数量变化的相关计算
(1)细胞在视野中呈单行或单列分布:可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比的规律进行
计算。
如:在显微镜放大倍数为100倍时看到m个细胞,则放大倍数变成400倍时看到的细胞数目=m÷
(400/100)=m/4。
(2)细胞分布在整个视野中:可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。
如:在显微镜放大倍数为100倍时看到m个细胞,则放大倍数变为400倍时看到的细胞数目=m÷
(400/100)2=m/16。
典例 关于使用光学显微镜观察生物的细胞与组织,下列叙述错误的是 ( )
A.若载玻片上有d字母,则视野下呈现p字母
B.视野下观察到眼虫游向右上方,则应将玻片向右上方移动以便追踪
C.藓类植物的叶片在高倍显微镜下容易找到,但观察时也得先用低倍镜观察
D.若100倍视野下看到充满视野的16个完整细胞,则放大至400倍时能看到4个细胞
D
解析 用显微镜观察时,物像与实物呈现上下左右均倒置的关系,则载玻片上的“d”字母,在视野下呈现“p”字母,A正确;视野下观察到眼虫游向右上方,则其实际游向左下方,应将玻片向右上方移动以便追踪,B正确;用显微镜观察标本时,必须用低倍镜先找到合适的部位,将其
移到视野中央后,再换上高倍物镜进行观察,C正确;若100倍视野下看到充满视野的16个完整
细胞,则放大至400倍时,能看到16×1/42=1(个)细胞,D错误。第二章 细胞的结构和生命活动
第一节 细胞学说——现代生物学的“基石”
基础过关练
题组一 细胞学说的建立与发展
1.细胞学说的建立过程是科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。下列相关说法正确的是( )
A.英国植物学家布朗命名了“细胞核”
B.德国科学家施莱登和施旺证实了“细胞核”的存在
C.在细胞学说建立过程中,电子显微镜发挥了重要作用
D.列文虎克用制造的显微镜观察微观生物世界,并命名了“细胞”
2.下列不是细胞学说的主要内容的是( )
A.细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的
B.细胞是生物体相对独立的单位
C.细胞可以产生细胞
D.细胞学说认为一切生物都是由细胞组成的
3.下列关于细胞学说的叙述,正确的是( )
A.揭示了植物与动物的多样性
B.建立者主要是列文虎克
C.一切生物都是由细胞组成的
D.新细胞是由已存在的细胞分裂产生的
题组二 生物学研究的重要工具——显微镜
4.如图中①~⑥表示普通光学显微镜的不同部件。下列相关叙述错误的是( )
A.实验环境中光线较暗时可用⑥的凹面镜来对光
B.转动⑤使镜筒缓慢下降时应从侧面观察物镜
C.转动③④⑤均可改变物镜与装片间的距离
D.①上的数字(10×)和②上的数字(40×)分别表示相应镜头的放大倍数
5.下列关于普通光学显微镜的使用正确的是( )
A.目镜镜头长度与放大倍数呈正相关,物镜正好相反
B.若在载玻片上写“9>6”,在显微镜视野观察到的物像是“6<9”
C.光圈在通光孔下方的遮光器上,且光圈有多个,而通光孔只有一个
D.高倍物镜的镜头离玻片标本距离较近,使用高倍物镜时需先抬升镜筒防止压坏标本
6.(易错题)观察和测量蚕豆气孔和保卫细胞时,下列相关说法正确的是( )
A.由图甲到图乙,需要转动物镜转换器换高倍物镜
B.换上高倍物镜后,会观察到视野变亮
C.图甲转换成图乙后应调节粗准焦螺旋
D.若观察的细胞被放大100倍,此放大倍数是指细胞的面积
7.某同学使用具有如图所示的目镜和物镜的显微镜观察植物根尖细胞,下列有关叙述正确的是 ( )
A.将②换成①时,要从侧面观察防止物镜与装片碰擦
B.若①放大倍数为5×、②放大倍数为10×,将①换成②则细胞面积增大2倍
C.若用②④组合观察到的细胞较小,则可换用②③组合
D.将③换成④后,观察的视野变暗,细胞的体积变大
8.如图①~④示意生物学相关实验,下列有关叙述正确的是( )
A.图①中转动显微镜物镜镜头,将a转换成b,则视野中观察到的细胞数目将增加
B.若图②是显微镜下洋葱根尖某视野图像,则向左移装片能观察清楚c细胞的特点
C.若用显微镜观察到图③中细胞质的流动方向是顺时针,则细胞质的实际流动方向是逆时针
D.图④中“ ”处视野内可看到4个细胞,且视野明显变亮
题组三 细胞的大小和形态
9.某校学生在实验室内做了如下三个实验。
实验一:在载玻片上滴一滴池塘水并加入少许棉纤维,然后盖上盖玻片,先用显微镜的低倍镜再用高倍镜观察,所看到的图像如图甲。
实验二:用显微镜观察人体的组织切片,看到的图像如图乙。
实验三:用显微镜观察植物表皮,看到的图像如图丙。
请分析回答下列问题:
(1)实验一所看到的图像中,能观察到病毒吗 为什么 。
(2)从图甲、乙、丙中看到的细胞形态相同吗 ,这说明了 。
(3)实验三(即图丙),看到的是叶表皮的保卫细胞的两种不同形态,而红细胞呈两面凹的圆饼状、神经细胞的突起有的长1米左右,以上这些事实说明 。
(4)最早通过细胞将动植物看成一个统一整体的科学家是 ,这个理论是 ,后来魏尔肖对其进行了补充,其补充内容是 。
答案与分层梯度式解析
第二章 细胞的结构和生命活动
第一节 细胞学说——现代生物学的“基石”
基础过关练
1.A 2.D 3.D 4.B 5.C 6.A 7.C 8.B
1.A 英国植物学家布朗命名了“细胞核”,A正确;施莱登证实了“细胞核”的存在,B错误;在细胞学说的建立过程中,光学显微镜发挥了重要的作用,那时还没有电子显微镜,C错误;“细胞”不是列文虎克命名的,D错误。
知识拓展 最早发现细胞并命名“细胞”的是英国科学家胡克,德国科学家施莱登和施旺创建细胞学说。
2.D 细胞学说: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符合题意。
易错提醒 一切动植物都由细胞构成≠一切生物都由细胞构成。病毒属于生物,但病毒无细胞结构。
3.D 细胞学说没有揭示植物与动物的多样性,A错误;细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,B错误;细胞学说认为一切动物和植物(而不是一切生物)都是由细胞组成的,C错误;德国科学家魏尔肖提出: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,D正确。
4.B ⑥是反光镜,实验环境中光线较暗时可用反光镜的凹面镜来对光,A正确;转动④粗准焦螺旋使镜筒缓慢下降时应从侧面观察物镜,B错误;转动③物镜转换器、④粗准焦螺旋、⑤细准焦螺旋都可以改变物镜与装片间的距离,C正确;①上的数字(10×)和②上的数字(20×)分别表示目镜和物镜的放大倍数,D正确。
5.C 目镜镜头长度与放大倍数呈负相关,物镜正好相反,A错误;显微镜成的像是倒立的虚像,若在载玻片上写“9>6”,在显微镜视野观察到的物像是“9<6”,B错误;换用高倍物镜时不能抬升镜筒,应直接转动物镜转换器换成高倍物镜,D错误。
6.A 据题图分析可知,图甲为低倍镜视野,图乙为高倍镜视野,因此由图甲到图乙需要转动物镜转换器换高倍物镜,换上高倍物镜后应调节细准焦螺旋,不能调节粗准焦螺旋,A正确,C错误;换上高倍物镜后视野会变暗,B错误;显微镜放大倍数指的是物体长度和宽度的放大倍数,而不是面积的放大倍数,D错误。
易错提醒 显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数,此放大倍数是指物体长度和宽度的放大倍数,而非面积或体积的放大倍数。
7.C 图中①②为目镜,①的放大倍数小于②;③④为物镜,③的放大倍数大于④。换目镜时不会造成物镜与装片相撞,不需从侧面观察,A错误;显微镜的放大倍数是物体长度和宽度的放大倍数,而不是面积的放大倍数,B错误;③的放大倍数大于④,若用②④组合观察到的细胞较小,则可换用②③组合,C正确;将③换成④后,实际观察范围变大,视野变亮,细胞的体积变小,D错误。
8.B 图①中a和b为物镜,物镜镜头越长,放大倍数越大,视野中观察到的细胞数目越少,转动物镜转换器将物镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目将减少,A错误。显微镜下观察到的是倒立的像,因此将物像移动到视野中央时,物像在何处就向何处移动装片,若要观察清楚c细胞的特点,应向左移动装片,B正确。显微镜下观察到细胞质的流动方向是顺时针,则细胞质的实际流动方向也是顺时针,C错误。图④中放大倍数为100倍时,观察到充满视野的64个细胞,则放大倍数为400倍时,可看到64×1/42=4(个)细胞,此时高倍镜下视野明显变暗,D错误。
9.答案 (1)不能。因为病毒个体微小,需用电子显微镜才能观察到 (2)不相同 细胞的形态具有多样性 (3)细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的 (4)施莱登和施旺 细胞学说 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
解析 (1)实验一所看到的图像中,不能观察到病毒,因为病毒个体微小,需用电子显微镜才能观察到。(2)从图甲、乙、丙中看到的细胞形态不相同,这说明细胞的形态具有多样性。(3)细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。(4)最早通过细胞将动植物看成一个统一整体的科学家是施莱登和施旺,这个理论是细胞学说,德国科学家魏尔肖对细胞学说进行了补充,其补充内容是: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。
