第2节 细胞的多样性和统一性
学习目标
核心素养
1．说出原核细胞与真核细胞的区别与联系。(重点)
2．学会高倍显微镜的使用。
3．了解细胞学说。
1．通过学习细胞的多样性和统一性，形成科学的自然观。
2．通过对原核细胞和真核细胞的比较及细胞学说建立的学习，养成归纳概括的科学思维方式。
3．通过使用显微镜观察多种多样的细胞，提高观察、提问的科学探究能力。
一、显微镜的使用
1．使用程序：取镜安放→对光→放置玻片标本→低倍镜观察→高倍镜观察。
2．高倍显微镜操作“四步曲”
↓
↓
—转动转换器，换上高倍物镜
↓
—调节细准焦螺旋，直到看清物像为止，若视野较暗，
可调节反光镜或光圈
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．常见原核细胞的结构
(1)蓝藻
(2)细菌
3．常见原核生物、真核生物归类
①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④硝化细菌 ⑤酵母菌⑥大肠杆菌
⑦链球菌 ⑧颤藻 ⑨念珠藻 ⑩蓝球藻 ?变形虫
原核生物：①③④⑥⑦⑧⑨⑩
真核生物：②⑤?
三、细胞学说
1．建立者：德国的施莱登、施旺。
2．内容
(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
(2)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。
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3．意义：揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。
1．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距。 ( )
2．由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央。 ( )
3．真核生物和原核生物的染色体的主要成分是DNA和蛋白质。 ( )
4．原核细胞和真核细胞的细胞质中都含有核糖体。 ( )
5．蓝藻无叶绿体，但能进行光合作用。 ( )
6．细胞学说揭示了生物体结构的统一性和多样性。 ( )
7．一切生物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 ( )
提示：1．× 换上高倍镜后，应用细准焦螺旋调焦。
2．√
3．× 原核生物无染色体。
4．√
5．√
6．× 细胞学说不能说明生物体结构的多样性。
7．× 一切动植物都由细胞发育而来。
高倍显微镜的使用
[问题探究]
1．下面是目镜和物镜模式图，说出放大倍数与镜头长短的关系。
提示：(1)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近。
(2)目镜越长，放大倍数越小。
2．为什么要先用低倍镜观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍物镜观察？
提示：低倍镜下视野范围大，而高倍镜下视野范围小。如果直接用高倍镜观察，往往由于观察的物像不在视野范围内而找不到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大的物像移至视野中央，再换高倍镜观察。
3．从低倍镜换成高倍镜后视野发生了哪些变化？请列表比较。
提示：
项目
视野范围
视野亮度
细胞数目
细胞大小
低倍镜
大
亮
多
小
高倍镜
小
暗
少
大
4.用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞(如图)。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，应怎样移动装片？
提示：向右上方移动装片。
[归纳总结]
1．显微镜的成像特点及装片的移动规律
(1)显微镜下所成的像是倒立的放大的虚像：倒立是指上下、左右均是颠倒的，相当于将观察物水平旋转180度。
(2)装片的移动规律：相对于视野中央，物像偏向哪个方向，装片就移向哪个方向，即“偏向哪儿向哪儿移”。
2．显微镜的放大倍数及视野中细胞数目的计算
(1)放大倍数＝目镜的放大倍数×物镜的放大倍数
(指放大的长度或宽度，并非体积或面积)
(2)视野内细胞数量变化关系的分析。
①细胞在视野中呈单行或单列排布：
＝×
②细胞在视野中呈充满排布：
＝×
3．视野中异物位置的判断
视野中异物的位置一般有三种可能：载玻片的标本上、目镜上、物镜上。判断方法如下：
易错提醒：显微镜操作的五点提醒
(1)下降镜筒时双眼要从侧面平视物镜，使之接近载玻片，但不能接触，目的是防止损坏装片或镜头。
(2)调成高倍镜前应将目标移至视野中央，换上高倍镜后只调节细准焦螺旋，而不调节粗准焦螺旋。
(3)换高倍镜后，视野会变暗，可以放大光圈或将反光镜由平面换成凹面来调亮视野。
(4)将观察目标移至视野中央时，移动的是装片，即实物，而不是物像。
(5)由低倍镜换高倍镜时，无需提升镜筒，直接转动转换器即可。
1．用光学显微镜观察装片时，下列操作正确的是( )
A．将物镜对准通光孔
B．先用高倍镜观察，后用低倍镜观察
C．移动装片可确定污物是否在物镜上
D．使用高倍镜时，用粗准焦螺旋调节
A [用显微镜观察物像时，应先用低倍镜，再用高倍镜；使用高倍镜时，用细准焦螺旋调节；移动装片可确定污物是否在装片上。]
2．小芬利用显微镜观察人的血细胞，使用相同的目镜，但在两种不同放大倍率下，所呈现的视野分别为甲和乙(如图所示)。下列相关叙述正确的是( )
A．若使用相同的光圈，则甲比乙亮
B．在甲中所观察到的细胞，在乙中均可观察到
C．若玻片右移，则甲的影像会右移而乙的影像会左移
D．若在甲中看到模糊的影像，改换成乙就可以看到清晰的影像
A [随着放大倍数增大，视野变暗，因此在相同的光圈下，甲视野较乙视野亮。甲是低倍镜下看到的图像，若置于高倍镜下，视野范围变小，故甲中所观察到的细胞在乙中并不是都能观察到；由于显微镜下观察到的是倒像，因此玻片右移，甲、乙的影像均向左移动；高倍镜下观察物像需要在低倍镜下观察清晰后再移到高倍镜下并调整细准焦螺旋至清晰。综上所述，A项正确。]
细胞的多样性和统一性
[问题探究]
1．在显微镜下观察一单细胞生物，如何判断它是原核细胞还是真核细胞？
提示：观察细胞内有无成形的细胞核。
2．从细胞结构角度，分析原核细胞与真核细胞的统一性。
提示：两者都具有细胞膜和细胞质，细胞质中都含有核糖体。
3．蓝藻细胞无叶绿体，但能进行光合作用，请分析其原因。
提示：蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，并含有与光合作用有关的酶，故能进行光合作用。
[归纳总结]
1．原核细胞与真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的真正的细胞核
大小
较小
较大
细胞壁
一般都有
植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体、叶绿体、线粒体等
细胞核
拟核，无核膜，该区域有一环状DNA，无染色体
有核膜，有染色体
实例
细菌、蓝藻等
动植物、真菌等
2.细胞结构统一性和差异性的图解
易错提醒：(1)细胞的多样性主要体现在细胞的形态、大小、结构和功能的差异等方面。
(2)细胞的统一性主要体现在不同细胞具有相似的结构和物质，如细胞膜、细胞质、DNA等。
(3)常见的蓝藻有4种，即蓝球藻、颤藻、念珠藻和发菜，其他藻一般为植物，属于真核生物，如衣藻。
1．有关下图所示四种不同生物的叙述，正确的是( )
A．甲和乙的主要区别是乙具有细胞壁
B．丙和丁的主要区别在于丙具有拟核
C．甲和丙的主要区别是甲具有细胞结构
D．乙和丁的主要区别在于丁没有核膜
C [水绵和蓝藻都具有细胞壁，A错误；HIV与变形虫相比，HIV没有细胞结构，故也没有拟核，B错误；水绵与HIV相比，水绵具有细胞结构，C正确；蓝藻与变形虫相比，蓝藻没有核膜，而变形虫具有核膜，D错误。]
(1)甲、乙都能进行光合作用，两者进行光合作用的场所有什么不同？
提示：甲的光合作用在带状叶绿体中，乙的光合作用在光合片层膜上。
(2)乙、丙、丁如何进行繁殖？
提示：乙、丁通过细胞分裂增殖，丙通过侵染淋巴细胞进行增殖。
2．对下列生物分类错误的是( )
①颤藻 ②酵母菌 ③变形虫 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥HIV ⑦大肠杆菌 ⑧甲型H7N9流感病毒 ⑨肺炎双球菌
A．无核糖体的生物是⑥⑧
B．具核膜的生物只有③④⑤
C．①⑦⑨有核糖体但无染色体
D．①④⑤是自养型生物
B [原核生物和真核生物都有核糖体，病毒无核糖体，⑥⑧为病毒；真核生物有核膜，②③④⑤都是真核生物；原核生物有核糖体，但无染色体，①⑦⑨为原核生物；蓝藻和植物为自养生物，①是蓝藻，④⑤是植物。]
细胞学说及建立过程
[问题探究]
1．细胞学说主要揭示了什么问题？
提示：细胞的统一性和生物体结构的统一性。
2．19世纪建立的细胞学说，它的内容是否阐明了所有生物都以细胞为基本单位？
提示：不是，它阐明的是动植物都以细胞为单位。
3．是否是所有生物都是由细胞和细胞产物构成？
提示：不是，病毒不是由细胞构成的。
[归纳总结]
细胞学说建立的意义
1．细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到生物之间具有共同的结构基础。
2．细胞学说揭示了生物之间存在着一定的亲缘关系。
1．下列关于细胞学说及其内容的叙述，不正确的是( )
A．建立者主要是施莱登、施旺
B．一切动植物都由细胞发育而来
C．新细胞可以从老细胞中产生
D．揭示了生物体结构的多样性
D [细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。]
2．细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位，这个学说的科学价值主要是( )
A．告诉人们所有的生物均由细胞构成
B．证明了生物彼此间存在着亲缘关系
C．说明了动植物细胞是一样的
D．使人们对生物体的认识进入分子水平
[答案] B
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
1．原核细胞与真核细胞最大的区别在于原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
2.细胞的统一性表现为都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
3.细胞学说的主要观点：(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。(2)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。(3)新细胞可以从老细胞中产生。
4.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
1．在光线明亮的实验室里，观察透明的口腔上皮细胞后再观察颜色较深的黑藻叶片细胞，为便于观察，此时应( )
A．改用凹面反光镜、扩大光圈
B．改用凹面反光镜、缩小光圈
C．改用平面反光镜、扩大光圈
D．改用平面反光镜、缩小光圈
A [光线明亮的实验室，口腔上皮细胞颜色较浅，观察时应采用平面反光镜和较小的光圈，转为观察颜色较深的黑藻叶片细胞时应改为聚光的凹面镜并扩大光圈，增加进光量，便于观察得更清楚。]
2．夏季，人们由于饮食不洁易引起腹泻，其病原微生物主要是痢疾杆菌。下列关于痢疾杆菌的叙述正确的是( )
A．细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器
B．细胞中具有拟核，核内有染色体
C．具有细胞膜和细胞壁
D．痢疾杆菌的DNA呈线型
C [痢疾杆菌属于原核生物，其细胞中没有线粒体等复杂的细胞器，但有核糖体；没有成形的细胞核，具有拟核，拟核中的DNA呈环状，其上无蛋白质，不构成染色体；有细胞壁和细胞膜等结构。]
3．细胞学说的建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是( )
A．英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B．德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C．德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D．细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
C [细胞学说是由施莱登和施旺建立的；英国科学家虎克是细胞的发现者和命名者；细胞学说揭示了细胞和生物体结构的统一性。]
4．如图所示甲和乙分别表示不同物镜下观察到的图像。把视野中的标本从图中的甲转为乙时，下面描述正确的是( )
A．正确调节顺序为：转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
B．细胞变大，细胞数目变少，视野变亮
C．移动装片可确定视野中的污物是否在物镜上
D．移动装片时需向右方移动
D [此题考查显微镜的使用。低倍镜转高倍镜时应先移动装片，把物像移至视野中央，再转动转换器换上高倍物镜，最后调节光圈和细准焦螺旋；低倍镜转高倍镜后细胞变大，细胞数目变少，视野变暗；移动装片可确定视野中的污物是否在装片上；移动装片时因甲图中气孔在视野的右方，因此需向右方移动装片。]
5．据图回答下列问题：
甲 乙
(1)判断甲、乙两图中属于原核细胞的是________，属于真核细胞的是________。判断的主要依据为__________________________
______________________________________________________。
(2)甲、乙两细胞的相似之处为___________________________。
由此看出原核细胞与真核细胞具有________性。
(3)甲、乙两细胞的不同之处有___________________________
______________________________________________________。
由此可知，两种细胞存在________性。
[解析] 原核细胞与真核细胞的主要区别为是否有以核膜为界限的细胞核。细胞具有统一性，原核细胞和真核细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。细胞具有差异性，原核细胞无核膜、核仁、染色体，有核糖体而无其他较复杂的细胞器；真核细胞有核膜、核仁、染色体和多种细胞器。
[答案] (1)甲 乙 甲无以核膜为界限的细胞核，而乙有
(2)都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA 统一
(3)甲无核膜、染色体，而乙有；甲只有核糖体，而乙还有其他复杂的细胞器 差异
课件63张PPT。第1章 走近细胞第2节 细胞的多样性和统一性对光高倍镜观察低倍镜视野中央转换器细准焦螺旋反光镜或光圈以核膜为界限的细胞核真核细胞 原核细胞 拟核藻蓝素和叶绿素鞭毛细胞质细胞壁细胞膜①③④⑥⑦⑧⑨⑩②⑤?施莱登、施旺一切动植物细胞和细胞产物相对独立的单位老细胞细胞生物体结构高倍显微镜的使用 细胞的多样性和统一性 细胞学说及建立过程 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(二) 细胞的多样性和统一性
(建议用时：25分钟)
[合格基础练]
1．衣藻和蓝藻都能进行光合作用，但它们在细胞结构上存在的根本区别主要是( )
A．是否有DNA B．是否有核膜
C．是否有细胞膜 D．是否有核糖体
B [衣藻和蓝藻都是细胞生物，均含有DNA，A错误；衣藻属于真核生物，蓝藻属于原核生物，原核细胞和真核细胞的根本区别就是原核细胞没有核膜，B正确；细胞生物均有细胞膜，C错误；核糖体是原核细胞中唯一具有的细胞器，真核生物中也具有，D错误。]
2．下列几种生物中，细胞内没有核膜的是( )
①幽门螺杆菌 ②大肠杆菌 ③颤藻 ④酵母菌 ⑤曲霉 ⑥草履虫
A．①②⑥ B．③④⑤
C．①②③ D．④⑤⑥
C [原核生物细胞中没有核膜，幽门螺杆菌、大肠杆菌属于细菌，颤藻属于蓝藻，都是原核生物；酵母菌和曲霉菌是真菌，草履虫是原生动物，它们都是真核生物，都有核膜。]
3.如图表示形态和功能都不相同的两种细胞，但它们都有相类似的基本结构，其统一性表现在( )
A．都具有细胞膜、细胞质、细胞核
B．都具有细胞壁、细胞膜、细胞质
C．都具有细胞壁、细胞质、细胞核
D．都具有细胞膜、细胞质、拟核
A [衣藻和变形虫都属于真核生物，真核细胞的统一性表现在都具有细胞膜、细胞质、细胞核。]
4．细胞学说揭示了( )
A．植物细胞与动物细胞的区别
B．生物体结构的统一性
C．细胞为什么能产生新细胞
D．人类认识细胞是一个曲折的过程
[答案] B
5．在低倍显微镜下观察到一细胞后，欲换用高倍显微镜进一步观察，下列操作步骤中不正确的是( )
A．将要观察的细胞移至视野的中央
B．将小光圈换为大光圈
C．转动转换器，将高倍物镜正对通光孔
D．先使用粗准焦螺旋，后使用细准焦螺旋将物像调清晰
D [在使用高倍镜之前，首先用低倍镜找到目标，然后将观察的目标移到视野的正中央，再换用高倍镜，A项正确；换用高倍镜后，视野会变暗，此时可将小光圈换为大光圈，B项正确；在换高倍镜时，转动转换器，将高倍物镜正对通光孔，C项正确；换用高倍镜后，只能用细准焦螺旋调节，不能用粗准焦螺旋，D项错误。]
6．如图是几种生物的基本结构单位，请据图回答下列问题：
(1)最有可能属于病毒的是__________，它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是______________________。
(2)图中属于原核细胞的是__________，它在结构上不同于真核细胞的最显著的特点是__________________________。
(3)图中能进行光合作用的是__________，能完成此生理过程的物质基础是因为其含有_________________________。
(4)__________图展示了哺乳动物的平滑肌细胞。
[解析] 图中A是细菌，B是蓝藻，它们都是原核生物，都没有以核膜为界限的成形的细胞核。蓝藻含有叶绿素等光合作用色素，能进行光合作用。图C是病毒，无细胞结构，营寄生生活。图D是平滑肌细胞，具有成形的细胞核。
[答案] (1)C 无细胞结构 (2)A、B 没有以核膜为界限的细胞核 (3)B 藻蓝素和叶绿素以及相关的酶 (4)D
[等级过关练]
7．关于细菌和蓝藻，下列说法你同意的是( )
A．蓝藻是不能进行光合作用的异养生物，而细菌是能进行光合作用的自养生物
B．蓝藻是能进行光合作用的自养生物，而细菌是不能进行光合作用的异养生物
C．二者细胞中都没有成形的细胞核，但都有拟核，拟核中有染色体
D．二者都属于原核生物，与真核生物相比，细胞中都没有核膜，但有核糖体
D [细菌和蓝藻都属于原核生物，与真核生物相比，细胞中都有核糖体，但都没有核膜和染色体。蓝藻是能进行光合作用的自养生物，而大多数细菌是营腐生或寄生生活的异养生物，只有少数细菌(如硝化细菌)是自养生物。]
8．如下图所示，甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列描述正确的是( )
图甲 图乙 图丙
A．①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
B．把视野里的标本从图中的乙转为丙时，应选用③，同时提升镜筒
C．从图中的乙转为丙，正确的调节顺序是：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D．若使物像放大倍数最大，甲图中的组合一般是②③⑤
D [目镜越长放大倍数越小，而物镜越长放大倍数越大，所以②③的放大倍数分别大于①④，A错；所以选项D中，要想放大倍数最大则应选择的是②③⑤；若将图中的乙转为丙则提高了放大倍数，所以应该是移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋，其中换用高倍镜③后应用细准焦螺旋来调节物镜与载玻片的距离，而不能提升镜筒，B、C错。]
9．研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验，获得的结果如下表：
核膜
光合作用(能否)
核糖体
细胞壁
甲
√
√
√
√
乙
√
×
√
×
丙
×
√
√
√
注：表中“√”表示“有”，“×”表示“无”。
(1)甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物？
甲、________；乙、________；丙、________。(填编号)
A．洋葱 B．兔子
C．蘑菇 D．蓝藻
(2)大肠杆菌的细胞结构(左下图)和洋葱表皮细胞结构(右下图)在光学显微镜下比较，最主要的区别是_______________________，
这说明细胞间存在________性。
[解析] 洋葱是植物，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，能进行光合作用；兔子是动物，其细胞含有核膜、核糖体，不能进行光合作用；蘑菇是真菌，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，不能进行光合作用；蓝藻是原核生物，其细胞含有细胞壁、核糖体，能进行光合作用，但无核膜。大肠杆菌是细菌，其细胞含有细胞壁、核糖体，无核膜，在有无核膜这一方面与植物细胞相比，充分显示了细胞间的差异性。
[答案] (1)A B D
(2)大肠杆菌无以核膜为界限的细胞核，洋葱表皮细胞有以核膜为界限的细胞核 差异
