生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的多样性和统一性学案

这是一份生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的多样性和统一性学案，共17页。

2．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。
3．描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
素养达成
设疑激趣
北宋诗人晏殊有个名句“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”，大家看看下面的四幅图片，是否有“似曾相识”的感觉。
请分辨图中一共有几种细胞？你能说出它们的名称吗？它们有哪些共同的结构？
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探究点一 高倍显微镜的使用
1.下图分别是在显微镜中所观察到的物像，请分析并回答下列问题：
(1)A图实物的形状是________字母，B图实物的位置在哪里？________。
(2)C图物质的实际流动方向是逆时针还是顺时针方向？________。
2．如果在显微镜的视野中发现一处污物，如何快速确认该污物位置(装片、目镜、物镜)?
3．低倍镜和高倍镜视野的有关计算
(1)若在目镜10×、物镜10×的低倍镜视野中看到呈一行排布的16个完整的细胞(如图1)，将物镜换成40×的高倍镜之后，视野中能看到几个完整的细胞？________。
(2)若在目镜10×、物镜10×的低倍镜中看到64个细胞充满视野(如图2)，将物镜换成40×的高倍镜之后，视野中能看到几个完整的细胞？________。
显微镜使用中的5个易错点：
(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼要注视物镜与玻片标本之间的距离，当物镜快接近玻片标本时(距离约为0.5cm)停止下降。
(2)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。
(3)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，不是面积的放大倍数。
(4)换用高倍物镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。
(5)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。
1.显微镜的使用
(1)低倍镜：取镜→安放→对光→压片→调焦→观察。
(2)高倍镜使用的“四字诀”
2．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)目镜越长，放大倍数越小；反之则放大倍数越大。
(2)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。
3．显微镜的成像特点
(1)显微镜下所成的像是倒立、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)要移动物像至视野中央时，物像位于哪个方向，应向哪个方向移动装片。
4．视野中细胞的数目与亮度的比较
1．[2022·湖北宜昌一中月考](合格考)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
2．(合格考)若用同一显微镜观察同一标本四次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如下图。试问其中视野最亮的是( )
3．(等级考)以下①、②、③、④、⑤是使用光学显微镜的几个步骤。如图为显微镜观察过程中的两个视野，其中某细胞为主要观察对象，由视野A到视野B操作的正确顺序是( )
①转动粗准焦螺旋 ②转动细准焦螺旋
③调节光圈 ④转动转换器 ⑤移动玻片
A．①→②→③→④B．③→②→①
C．⑤→④→③→②D．③→④→①→②
4．(等级考)(不定项)如图所示，甲图中①②和③④分别表示目镜和物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙图和丙图分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述不正确的是( )
A.丙图是乙图装片左移后观察到的图像
B．①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
C．把视野里的标本从图中的乙转为丙时，应选用组合②③⑤
D．从图中的乙转为丙时，正确的调节顺序为转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
探究点二 原核细胞和真核细胞
1.结核杆菌可以导致人患肺结核，酵母菌可以运用到酿酒、食品加工中。请思考回答以下问题：
(1)结核杆菌和酵母菌的名称中都带有“菌”，它们是否是一类生物？
(2)结核杆菌和酵母菌在结构上主要的区别是什么？它们有哪些相同的结构？
2．结合教材，思考回答下列问题：
(1)(教材P12“拓展应用”)下图为肺炎支原体结构模式图，在表中填写相应结构序号。
(2)(教材P11图1－5)水华是大量污水进入淡水水体造成富营养化而引起其中的蓝细菌、绿藻等生物异常增殖的一种现象。因为这些生物的细胞内多含有藻蓝素和叶绿素，因此它们大量繁殖后一般会使水体呈现绿色或蓝色。请回答有关问题：
①引起水华的蓝细菌和绿藻在结构上最大的区别是________________________________________________________________________。
②引起水华的主要原因是什么？如何减少水华的发生？
1.常见的原核生物和真核生物
(1)原核生物种类较少，仅有衣原体、支原体、细菌、放线菌、蓝细菌等生物。
(2)真核生物包括单细胞的原生动物(如常见的草履虫、变形虫、疟原虫)、高等动植物、单细胞绿藻(如衣藻)、真菌(如酵母菌)等。
(3)黑藻是高等植物
2．识名巧辨原核生物的方法
(1)“菌”类的判断：凡菌字前面有“杆”、“球”、“弧”及“螺旋”等描述其形状的字的都是细菌。特例：乳酸菌中省略了“杆”字，所以也是原核生物。而酵母菌、霉菌及食用菌则为真核生物。
(2)常见的真核藻类有：红藻(如紫菜、石花菜等)、褐藻(如海带、裙带菜等)、绿藻(如衣藻、水绵、小球藻、团藻等)。
[思维拓展] 从“结构与功能观”分析真核细胞与原核细胞
(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物，病毒没有细胞结构，既非原核生物也非真核生物。
(2)原核细胞不一定都有细胞壁，如支原体。
(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。
(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体，如蓝细菌和硝化细菌。
(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞，如哺乳动物成熟的红细胞。
1.原核细胞与真核细胞的比较
2.细胞的统一性
真核细胞与原核细胞的共性：均有细胞膜、细胞质，均以DNA分子作遗传物质，都有核糖体。
3．细胞结构统一性和差异性的图解
4．常见原核生物、真核生物从属关系辨析
常见原核生物的形态：
1．(合格考)下列生物中，属于原核生物的一组是( )
A．HIV和霉菌
B．变形虫和草履虫
C．蓝细菌和大肠杆菌
D．念珠蓝细菌和酵母菌
2．[2022·山东青岛二中模拟](合格考)下列关于原核细胞和真核细胞的叙述，正确的是( )
A．遗传物质都是DNA
B．都有细胞壁
C．遗传物质都位于细胞核中
D．单细胞生物的细胞都是原核细胞
3．(等级考)(不定项)如图是几种常见的单细胞生物结构示意图，下列有关该组生物的叙述，正确的是( )
A．图中各细胞中都有两种核酸
B．具有核膜、核仁的细胞是②③④
C．生物②③④一定是异养生物
D．单细胞生物既有原核生物，又有真核生物
4．(等级考)(不定项) 为确定某水体发生的水华是由蓝细菌而非绿藻引起的(不考虑水面其他生物)，下列能作为判断依据的是( )
A．有核糖体
B．有细胞壁
C．无以核膜为界限的细胞核
D．有藻蓝素
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1.在低倍镜下观察到一细胞之后，欲换用高倍镜进一步观察，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．将小光圈调整为大光圈
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整清晰
2．发菜细胞群体呈黑蓝色，状如发丝；生菜是一种绿色植物，两者分别与“发财”和“生财”谐音而备受百姓青睐。下列属于发菜和生菜相同点的是( )
A．是真核生物B．含有叶绿体
C．是自养生物D．有染色体
3.[2022·山东德州月考]若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸菌(c)、硝化细菌(d)、酵母菌(e)、细菌(f)，则这些概念的从属关系正确的是( )
4．下列生物中，不具有叶绿素，但具有细胞壁的是( )
A.烟草花叶病毒B．大肠杆菌
C．小麦D．蓝细菌
5．据美国趣味科学家网站报道，科学家发现了一种通体绿色的海蛞蝓，这种奇怪的生物竟然一半是动物，一半是植物，这也是已知唯一能够产生叶绿素的动物。科学家认为，这种神秘的海洋动物可能是通过进食藻类“窃取”到这一能力的。由于具有动植物双重基因，它能够进行光合作用。下列相关叙述错误的是( )
A．海蛞蝓体内含有叶绿素
B．构成海蛞蝓的细胞为真核细胞
C．这种海蛞蝓具有进行光合作用的叶绿体
D．海蛞蝓的细胞与绿藻的细胞结构不同
6．噬菌体(一种DNA病毒)、肺炎链球菌和变形虫这三种生物的共同点是( )
A．都有细胞结构
B．都有核糖体
C．都能独立生活
D．遗传物质都是DNA
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问题探讨
1．提示：从图中至少可以看出5种细胞，它们分别是：红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁，人的成熟红细胞没有细胞核)。
2．提示：细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同、功能不同，是细胞分化的结果。例如，红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧充分接触，起到运输氧的作用；洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。
练习与应用
一、概念检测
1．(1)× (2)√ (3)√
2．D
3．根瘤菌细胞为原核细胞——无以核膜为界限的细胞核；植物细胞为真核细胞——有以核膜为界限的细胞核。
二、拓展应用
1．统一性的原因是它们都来自共同的原始祖先；多样性的原因是它们在进化过程中在自然选择的作用下出现了差异。
2．(1)支原体没有以核膜为界限的细胞核，动物含有以核膜为界限的细胞核。
(2)细菌细胞中含有细胞壁和鞭毛，支原体没有。
(3)原核生物。
第2节 细胞的多样性和统一性
夯基提能·分层突破
探究点一
【师问导学】
1．(1)b 左下方 (2)逆时针
2．判断方法如下：
3．解析：(1)显微镜的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积，放大倍数是指长度或宽度。放大倍数与细胞数成反比关系。
(2)显微镜看到的视野范围与再放大倍数的平方成反比关系。故为64÷(42)＝4。
答案：(1)4个 (2)4个
【随堂检测】
1．解析：用显微镜观察物像时，应先用低倍镜，再用高倍镜；移动装片时，根据视野变化的特点可以确定污物是否在装片上，但并不能据此确定污物是在物镜上还是在目镜上；使用高倍镜时，只能用细准焦螺旋调节。
答案：A
2．解析：物镜放大倍数越大，视野越暗。D图所示视野中的细胞最小，放大倍数最低，故其视野最亮。
答案：D
3．解析：具体分析如下：
答案：C
4．解析：丙图中观察的目标位于乙图的右方，要想把物像移到视野中央，则物像在视野中偏向“哪个方向”，装片就应移向“哪个方向”，所以应向右移动装片，A错误；镜头上有螺纹的为物镜，物镜越长，放大倍数越大，目镜则正好相反，①②没有螺纹，为目镜，目镜②较短，放大倍数较大，③④有螺纹，为物镜，物镜③较长，放大倍数较大，B错误；⑤⑥中⑤(距装片较近)的放大倍数大，若使放大倍数增大，应选用组合②③⑤，C正确；乙图中细胞小、数目多，应是低倍镜下观察到的图像，转为丙时(高倍镜下图像)，应先把观察的物像移至视野中央，再转动转换器，换上高倍物镜之后再调节光圈，最后转动细准焦螺旋使物像清晰，D错误。
答案：ABD
探究点二
【师问导学】
1．(1)结核杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物。
(2)结核杆菌和酵母菌在结构上主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核。两者都具有细胞膜和细胞质，细胞质中都含有核糖体。
2．(1)① ② ④ ③ ⑤
(2)①蓝细菌是原核细胞，没有以核膜为界限的细胞核；绿藻是真核细胞，有以核膜为界限的细胞核
②其主要成因是水体中氮、磷等营养物质含量过高，在一定的温度、光照等条件下，蓝细菌、绿藻等生物大量繁殖。减少向水体中排放含氮、磷的污染物是治理水华的重要措施。
【随堂检测】
1．解析：HIV为病毒，没有细胞结构，霉菌属于真菌，为真核生物，A错误；变形虫和草履虫都属于真核细胞构成的真核生物，B错误；蓝细菌和大肠杆菌都属于原核生物，C正确；酵母菌为真核细胞构成的真核生物，D错误。
答案：C
2．解析：原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA，A正确；动物细胞属于真核细胞，但动物细胞无细胞壁，B错误；原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，原核细胞的遗传物质在拟核中，C错误；单细胞生物的细胞不一定是原核细胞，如变形虫细胞是真核细胞，D错误。
答案：A
3．解析：图中①为衣藻，属于单细胞真核生物；②为草履虫、③为变形虫，二者都是单细胞真核生物；④为细菌、⑤为蓝细菌，二者都是原核生物。有的细菌为自养生物，如硝化细菌。只要有细胞结构的生物就同时存在两种核酸。细胞类生物都含有DNA和RNA两种核酸，A正确；①②③属于真核生物，具有核膜和核仁，④⑤属于原核生物，不具有核膜和核仁，B错误；④是细菌，可能是异养型生物(如腐生细菌)，也可能是自养型生物(如硝化细菌)，C错误。
答案：AD
4．解析：蓝细菌和绿藻都有核糖体和细胞壁，故核糖体和细胞壁的有无不能作为判断该生物是否为蓝细菌的依据。蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核；绿藻是真核生物，有以核膜为界限的细胞核，故有无以核膜为界限的细胞核可以作为判断该生物是否为蓝细菌的依据。蓝细菌含藻蓝素，绿藻不含藻蓝素，故藻蓝素的有无可以作为判断该生物是否为蓝细菌的依据。
答案：CD
高效课堂·实践运用
1．解析：高倍镜的使用过程为：①先用低倍镜找到所要观察的物像；②将物像移至视野中央；③转动转换器，换成高倍镜；④增大光圈或者用凹面镜聚光，增加视野亮度；⑤转动细准焦螺旋，注意只需要调整细准焦螺旋即可。
答案：D
2．解析：发菜属于原核生物，不含叶绿体和染色体，A、B、D错误；发菜和生菜都能进行光合作用，都属于自养生物，C正确。
答案：C
3．解析：原核生物与真核生物是两种并列关系的生物，乳酸菌、硝化细菌属于细菌，细菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物。
答案：B
4．解析：烟草花叶病毒没有细胞结构，A错误；大肠杆菌是原核生物，有细胞壁，没有叶绿素，B正确；小麦是植物，其细胞中细胞有叶绿体(含叶绿素)，也有细胞壁，C错误；蓝细菌有细胞壁，有叶绿素，D错误。
答案：B
5．解析：据题意可知，海蛞蝓含有叶绿素，A正确；海蛞蝓属于动物，属于真核生物，没有叶绿体，但含有叶绿素，B正确、C错误；海蛞蝓的细胞没有细胞壁，与绿藻的细胞结构不同，D正确。
答案：C
6．解析：噬菌体为病毒，无细胞结构，不能独立生活，只能营寄生生活，其遗传物质是DNA；细胞生物的遗传物质都是DNA。
答案：D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
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
细胞膜
细胞质
核糖体
DNA
RNA
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
有以核膜为界限的细胞核
大小
较小
较大
细胞壁
有(支原体除外)
植物细胞和真菌细胞都有，动物细胞无
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
拟核，无核膜，该区域有一个环状DNA分子，无染色体
有核膜，核内有染色体
网
络
建
构
eq \a\vs4\al()
主
干
落
实
1.使用显微镜的基本原则是先用低倍镜观察，再使用高倍镜，换用高倍镜后只能使用细准焦螺旋，不能使用粗准焦螺旋。
2．原核细胞与真核细胞最大的区别在于原核细胞无以核膜为界限的细胞核。
3．原核生物主要有细菌、蓝细菌、支原体等。
4．细胞的统一性表现为都有细胞膜、细胞质、核糖体和以DNA作为遗传物质。