高中生物必修一走进细胞

高中生物必修一走进细胞
【学习目标】
1.实例表明，生命活动是以细胞为基础的。

2.举例说明生命系统的结构层次。

3、熟练掌握显微镜的使用方法
4.重点:高倍放大的运用，不同细胞的异同比较，细胞理论建立过程的分析。

5.难点:原核细胞和真核细胞的区别和联系。

【要点梳理】
知识点一：从生物圈到细胞
1、生物的生命活动离不开细胞
要点诠释：
⑴细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

⑵对于单细胞生物来说，一个细胞就是一个生物体，它的所有生命活动都是由这个细胞来完成的。

对于多细胞生物来说，一个生物体含有多个细胞，它们的生命活动都是由各个细胞来完成的。

病毒虽然没有细胞结构，但它必须寄生在活细胞内才能生活。

因此，没有细胞就没有生命活动。

2、生命系统的结构层次
要点诠释：
①系统，它是指彼此之间相互作用、相互依赖的部分有规律结合而成的整体。

生命系统的层次是指：从生物圈到各生态系统、从大小不同的群体到组成群体的每个个体及个体水平以下的器官、组织、细胞，它们层层相依，组成一个有层次的生命系统，但每个层次又各自有特定的组成、结构和功能。

②对生命系统的结构层次进行记忆，你可以从微观到宏观或从宏观到微观按顺序分层次记忆，这样有利于学会用全局的、系统的观点来认识生物界。

因为独立的生物大分子不能完成生命活动，因此不能作为生命系统，所以最基本的生命系统是细胞。

③不同生物的生命系统的层次是不同的。

例如：单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。

而植物没有系统这个层次。

④单细胞生物即属于细胞层次，又属于个体层次。

④病毒不属于生命系统（无细胞结构）。

知识点二：细胞的多样性和统一性
1、用高倍显微镜观察几种细胞
（1）使用显微镜的一般步骤：
①取镜、安放。

右手握住镜臂，左手托住镜座。

把显微镜放在实验台上，略偏左（显微镜放在距实验台边缘7厘米左右处）。

安装好目镜和物镜。

②对光。

转动转换器，使低倍物镜对准通光孔（物镜的前端与载物台要保持2厘米的距离）。

把一个较大的光圈对准通光孔。

左眼注视目镜内（右眼睁开，同时画图）。

转动反光镜，
使光线通过通光孔反射到镜筒内。

通过目镜，可以看到白亮的视野。

③压片。

把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔的中心。

④调焦。

转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（眼睛看着物镜，以免物镜碰到玻片标本）。

⑤观察。

左眼向目镜内看，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清物像为止。

再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。

（2）使用显微镜进行观察的要领：
①观察时应先使用低倍镜，然后换用高倍镜。

②换用高倍镜前，应先把要观察的物象移到视野的中央。

③换用高倍镜时，可直接转动转换器，使高倍物镜对准通光孔即可。

④换用高倍镜后，直接调节细准焦螺旋即可，不要调节粗准焦螺旋。

要点诠释：
⑴放大倍数是指放大的长度或宽度，并非体积或面积
放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数
⑵放大倍数与镜头长度
目镜放大倍数与长度成反比
物镜放大倍数与长度成正比
⑶显微镜中观察到的物象是倒立的虚像，即上下颠倒、左右相反的像：玻片的移动和物象的移动在方向上是相反的。

⑷高倍镜、低倍镜的比较
2、原核细胞和真核细胞
（1）原核细胞和真核细胞的比较
要点诠释：
① 原核细胞与真核细胞的最主要的差别就是原核细胞没有真正的细胞核。

②蓝藻不是一种，是一大类群，常见的如念珠藻、颤藻、发菜都是该类群，都是原核生物；细菌也是一大类群，如硝化细菌、大肠杆菌、乳酸菌等，也都是原核生物。

③带“藻”的除蓝藻这一类外，其余的带“藻”的如绿藻、红藻、褐藻、团藻、衣藻等都是真核生物；带“菌”的除酵母菌和霉菌属于真核生物外，其余带“菌”的如乳酸菌、大肠杆菌、硝化细菌等细菌和放线菌都是原核生物变形虫、草履虫等原生生物属于真核生物；病毒既非原核生物也非真核生物。

（2）原核细胞与真核细胞的差异性与相似性
①原核细胞与真核细胞的差异性，体现了细胞的多样性。

②原核细胞与真核细胞结构上的相似性，体现了细胞的统一性。

知识点三：细胞学说
1、显微镜下的重大发现—细胞
⑴1665年，英国科学家罗伯特·虎克（Robert Hooke）发表论文“显微图谱”，描述自己利用显微镜第一次观察到软木薄片由许多规则的小室（cella）组成，命名为“细胞”。

⑵1674年，荷兰学者列文·虎克（Leeuwen Hooke）用自制较好的显微镜观察了原生动物、单细胞藻类、鱼的红细胞等，这是人类第一次观察到活细胞
⑶与此同时，意大利的马尔比基（Malpighi）等科学家用显微镜广泛地观察了动植物的微细结构，并注意到了细胞壁和细胞质的区别。

以后在长达170多年的历史中，人们不断积累和丰富着细胞观察的资料，但是一直没有科学概括细胞的知识及其与机体的关系。

2、细胞学说的建立和完善
⑴ 1838年，德国植物学家施莱登发表的论文《植物发生论》“所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础”
⑵1839年，德国动物学家施旺发表的论文《关于动植物在结构和生长中的一致性的显微研究》指出“一切植物和动物都是细胞的集合体”。

⑶1858年，德国医生和病理学家菲尔肖指出“所有的细胞都必定来自别的活细胞分裂”即“细胞通过分裂产生新细胞”。

3、细胞学说的基本内容
(1)所有生物都是由细胞组成的。

(2)细胞是生物体的结构和功能单位。

（3）新细胞由活细胞分裂产生。

4、细胞学说的启示
细胞理论的建立明确了细胞是生命体的结构，是生命活动的单位，是生物生长发育的基础。

它在生物发展史上占有非常重要的地位。

在细胞理论的影响下，各国学者在细胞中发现了一系列的结构和细胞分裂方式。

20世纪以来，随着显微技术的进步和显微镜分辨率的不断提高，人们的视野从微观层次进一步提高到亚微观和超微观层次。

总之，细胞理论的建立和发展表明，细胞是动植物形态形成的基础。

细胞学说的建立统一了所有生物和各种生物界的细胞，表明了不同生物之间的共性，因此被恩格斯列为19世纪三大发现之一。

【典型例题】
类型一：生命系统的结构层次
例1、下列对生命系统结构层次的研究的正确顺序是（）
A.细胞→组织→器官→系统→生物体→种群→群落→生态系统→生物圈
B.细胞→组织→器官→系统→生物体→种群→群落→生物圈→生态系统
C.细胞→组织→器官→系统→种群→生物体→群落→生态系统→生物圈
D.细胞→组织→器官→生物体→系统→种群→群落→生态系统→生物圈
【答案】A
【解析】对生命系统的结构层次的研究，必须遵循一定的顺序。

在A、B、C、D四项中，只有A项是按照从简单到复杂的顺序排列的，其余几项排列混乱
【举一反三】：
【变式一】
下列关于生命系统的结构层次的说法，不正确的是( )
A.细胞是生物体结构和功能的基本单位
B.神经细胞的功能是受到刺激后能产生兴奋和传导兴奋
C.细胞只有形成组织、器官、系统才具有一定的功能，不能算作一个生命系统
D.生物圈是最大的生命系统
【答案】C
【变式二】
病毒不具有细胞结构，仅由蛋白质构成的外壳和蛋白质包被的一个核酸分子构成；近年来发现的类病毒和朊病毒更简单，类病毒只由一个RNA分子构成，朊病毒只由蛋白质分子组成。

我们却把它们都列入生物界中，你认为其主要理由是下列的哪一项（）
A.由有机物组成
B.都具有细胞结构
C.能使其他生物致病
D.能复制产生自己的后代
【答案】D
【变式三】
下列有关细胞的叙述中，不正确的是（）
A．根据细胞的结构，可把细胞分为原核细胞和真核细胞
B．一个细胞就是一个有机的整体
C．生物体都是由细胞构成的
D．细胞是生物结构和功能的基本单位
【答案】C
【解析】生物根据有没有细胞结构分为病毒和细胞生物，细胞根据有没有核膜，分为原核细胞和真核细胞。

病毒没有细胞结构，但是生物。

所以C是错误的。

类型二：显微镜的结构及使用
例2、显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。

若物镜转换为40×后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为（）
A．2个 B．4个 C．8个 D．16个
【答案】B
【解析】显微镜的放大倍数是指长度或宽度，如长度或宽度放大n倍，面积则放大2n倍，而视野范围直径缩小n倍，视野范围面积缩小2n倍。

当由“目镜为10×，物镜为10×”换成“目镜为10×，物镜为40×”时，放大倍数增大4倍，视野直径应缩小4倍。

故只能看到这行细胞的数目为8×1/4＝2个。

假若原来视野范围内共有64个细胞。

由于视野面积缩小42＝16倍，故只能看到该范围内64×1/16＝4个细胞。

【点评】考查显微镜的基本原理。

【举一反三】：
【变式一】
一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”指的是细小物体的（）
A.体积
B.表面积
C.像的面积
D.长度或宽度
【答案】D
【变式二】
图1显示了当用光学显微镜观察菠菜叶片表皮上的气孔时的几个操作步骤。

要将显微镜视野中的图像从图中的A变为B，标准操作步骤是()
①移动载玻片②调节光圈和反光镜
③转动转换器，换成高倍物镜
④转动细准焦螺旋⑤转动粗准焦螺旋
A．①③②④ B．①③②⑤
C．④③①⑤ D．③②①④
【答案】A
【变式三】
观察细胞中染色体行为并计数时，使用光学显微镜的正确方法是（）
A．低倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，转用高倍镜并增加进光量，调焦观察
B．低倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，转用高倍镜并减少进光量，调焦观察
C．低倍镜对焦，转用高倍镜，将观察目标移至视野中央，减少进光最，调焦观察
D．高倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，增加进光量，调焦观察
【答案】A
【解析】本题考查的知识点是如何使用显微镜。

观察顺序应该是用低倍镜找到目标并移动到视野中心，再换高倍镜观察。

从低倍镜换成高倍镜后，视野内的数量减少，形状变大，但视野变暗。

因此，需要通过将平面镜改为凹面镜或增大光圈来增加进光量，使视野变得清晰。

类型三：细胞学说
例3、下列有关细胞与细胞学的说法，不正确的是（）
A．理论思维和科学实验的结合是促进细胞学说建立和完善的重要方法
B．魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充
C．自然界中出现多种多样的细胞是由于不同细胞的遗传信息执行情况不同
D．原核细胞和真核细胞均有细胞膜、细胞质，且均以DNA作为遗传物质
【答案】C
【解析】自然界中细胞的不同形态是遗传信息在不同细胞中选择性表达的结果。