2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修一 2.1 細(xì)胞學(xué)說-現(xiàn)代生物學(xué)的“基石”課件（63張）

2.1細(xì)胞學(xué)說——現(xiàn)代生物學(xué)的“基石”第2章

細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動走進(jìn)生物實驗室，最引人矚目的就是顯微鏡了。如果從細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的源頭開始探尋，我們會發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞世界的每一次發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞理論的每一點完善，都依托于實驗技術(shù)的進(jìn)步。其中，顯微鏡的制造和發(fā)展則為細(xì)胞學(xué)說的建立奠定了堅實的基礎(chǔ)。那么，是誰最先制造了顯微鏡？又是誰首先用顯微鏡揭開了微觀生物世界的神秘面紗？人們早就從制造老花鏡中認(rèn)識到凸透鏡具有放大物體影像的作用。一些有好奇心的人開始制作凸透鏡，用它觀察人類肉眼無法看到的微小物體，最早的顯微鏡因此而誕生的。誰揭開了微觀生物世界的神秘面紗？

波瀾不驚的湖泊、清澈見底的小溪、水草叢生的池塘、浩瀚無邊的大?！问蕉鄻拥乃w是水生生物的生活環(huán)境

1604年，荷蘭人詹森（Z.Jansen）把兩塊凸透鏡安裝在一個適當(dāng)長度的長管兩端，制成了世界上第一臺顯微鏡。這臺顯微鏡能將物體放大10~30倍，可以觀察一些小昆蟲的整體形態(tài)，又被稱為“跳蚤鏡”。但詹森的發(fā)明并沒有引起世人的重視。絕大部分動植物細(xì)胞的直徑都不足100μm，是人類肉眼無法看到的。在顯微技術(shù)發(fā)明之前，人類對細(xì)胞這個微觀的生命世界一無所知。誰揭開了微觀生物世界的神秘面紗？誰揭開了微觀生物世界的神秘面紗？羅伯特·虎克（RobertHooke，1635年7月18日－1703年3月3日），英國博物學(xué)家，發(fā)明家【資料2】半個多世紀(jì)后，英國物理學(xué)家胡克（R.Hooke）制造的顯微鏡，放大倍數(shù)達(dá)到了40~140倍。1665年，他在觀察軟木切片后寫道：“能非常清楚地看到軟木片充滿了空洞，是一個多孔的結(jié)構(gòu)，形如蜂房……”軟木片中除了圍繞空洞的四壁之外，幾乎什么物質(zhì)都沒有，他就把發(fā)現(xiàn)的這種“小空洞”命名“cell”，并把觀察結(jié)果發(fā)表在《顯微圖譜》一書中。誰揭開了微觀生物世界的神秘面紗？【資料3】荷蘭科學(xué)家列文虎克從童年開始，就熱愛大自然，遇到問題總喜歡刨根問底，對科學(xué)研究非常執(zhí)著。他酷愛制作放大鏡和顯微鏡，一生制作了400多臺顯微鏡。列文虎克沒有想到，他制作的顯微鏡成了揭開微觀生物世界神秘面紗的工具。1674年，荷蘭生物學(xué)家列文虎克（用自己制作的放大倍數(shù)近300倍的顯微鏡，觀察了池塘水中的原生生物、牙垢中的細(xì)菌、鮭魚的紅細(xì)胞以及人和哺乳動物的精子等。他看到了別人從未見識過的奇妙的微觀世界。列文虎克最初只是荷蘭德爾夫市的市政廳看門人，但是強烈的好奇心、日復(fù)一日的辛勤工作和鉆研，讓他為世人留下了無比珍貴的科學(xué)財富。他在給英國皇家學(xué)會的最后一封信中寫道：“一個人要有所成就，必須嘔心瀝血，孜孜不倦?！碑?dāng)時最好的顯微鏡只能將微小物體放大近３００倍，但已經(jīng)能夠讓人們看到肉眼看不到的生命現(xiàn)象了。列文虎克是第一個用顯微鏡來觀察細(xì)菌和原生動物的人。他通過顯微鏡觀察到了“蒼蠅腿上長滿密密的絨毛”“人的牙垢中存在游蕩和跳舞的小生物”……1675年，他描述了運動的原生動物和游動的精子；1681年，他又描述了細(xì)菌。01細(xì)胞學(xué)說的建立與發(fā)展到了1830年前后，科學(xué)家們制作的顯微鏡在分辨率上已經(jīng)遠(yuǎn)高于列文虎克的顯微鏡。英國植物學(xué)家布朗運用這些分辨率較高的顯微鏡，研究他從澳洲搜集來的植物時，發(fā)現(xiàn)其表皮、花粉、胚珠等部位的細(xì)胞內(nèi)普遍存在一種構(gòu)造，并將之命名為“細(xì)胞核”。這一研究成果引起了德國植物學(xué)家施萊登的注意，他在仔細(xì)觀察多種植物細(xì)胞后，證實了“細(xì)胞核”的存在。１８３８年，施萊登使用分辨率達(dá)１μｍ的顯微鏡觀察了大量的植物組織，發(fā)表了《植物發(fā)生論》，指出細(xì)胞是構(gòu)成植物的基本單位。他提出：“植物，不論發(fā)展到多么高級，都是由充分個體化的、各自獨立的、分離的物體組成的聚合體，這些物體就是細(xì)胞?！?839年，德國動物學(xué)家施旺在對魚、蛙、豬等多種動物細(xì)胞進(jìn)行系統(tǒng)觀察后發(fā)表了《關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和生長的一致性的顯微研究》，指出：“細(xì)胞是有機體，整個動物和植物都是細(xì)胞的集合物，它們依照一定的規(guī)律排列在動物和植物體內(nèi)?！?9世紀(jì)，德國科學(xué)家施萊登和施旺創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說。施萊登和施旺根據(jù)自己的實驗結(jié)果，共同創(chuàng)建了細(xì)胞學(xué)說：一切動物和植物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動物和植物體的基本單位。細(xì)胞學(xué)說內(nèi)容

1854年前后，一些德國科學(xué)家通過對胚胎發(fā)育過程的研究，證明了生物個體發(fā)育的過程就是細(xì)胞不斷增殖和分化的連續(xù)過程。1858年，德國科學(xué)家魏爾肖指出：“細(xì)胞是先前存在的細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生的，細(xì)胞是一個相對獨立的生命活動的基本單位?！边@被認(rèn)為是對細(xì)胞學(xué)說的重要補充細(xì)胞學(xué)說將動物和植物統(tǒng)一到細(xì)胞水平，這對現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展具有重要意義?！?xì)胞學(xué)說揭示了動物和植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性。揭示了細(xì)胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。如相似的化學(xué)組成、基本一致的結(jié)構(gòu)形式。同時，細(xì)胞又有明顯的多樣性，如種類繁多、形態(tài)各異、功能多樣。細(xì)胞學(xué)說的建立標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入到細(xì)胞水平，極大地促進(jìn)了生物學(xué)的研究進(jìn)程。細(xì)胞學(xué)說建立的意義02生物學(xué)研究的重要工具——顯微鏡電子顯微鏡光學(xué)顯微鏡顯微鏡的基本構(gòu)造—光學(xué)部分目鏡：放大物像，接近人眼睛的鏡頭，鏡頭上標(biāo)有放大倍數(shù)（5×,10×,16×)物鏡：放大物像，接近觀察物體的鏡頭，標(biāo)有放大倍數(shù)（10×，40×，100×）放大倍數(shù)＝目鏡放大倍數(shù)╳物鏡放大倍數(shù)上端較平目鏡越長，放大倍數(shù)越小顯微鏡的基本構(gòu)造—光學(xué)部分上端具有螺旋物鏡越長，放大倍數(shù)越大物鏡目鏡顯微鏡的基本構(gòu)造—照明部分遮光器：其上有大小不等的光圈，可調(diào)節(jié)光線的強弱反光鏡：反射光線。光線強時，用平面鏡；光線弱時，用凹面鏡外界光線強時，用外界光線弱時，用小光圈大光圈光圈顯微鏡的基本構(gòu)造—機械部分鏡筒：上端安裝目鏡，下端連接轉(zhuǎn)換器，把目鏡和物鏡聚合起來鏡座：穩(wěn)定和支撐鏡身鏡臂：握鏡部位鏡柱：支撐載物臺和鏡臂轉(zhuǎn)換器：安放和轉(zhuǎn)換物鏡鏡頭載物臺：安放載玻片通光孔：使光線通過壓片夾：固定玻片標(biāo)本顯微鏡的基本構(gòu)造—機械部分顯微鏡的基本構(gòu)造—機械部分粗準(zhǔn)焦螺旋：使鏡筒大幅度升降。逆時針旋轉(zhuǎn)上升鏡筒；順時針旋轉(zhuǎn)下降鏡筒。細(xì)準(zhǔn)焦螺旋：使鏡筒小幅度升降。逆時針旋轉(zhuǎn)上升鏡筒；順時針旋轉(zhuǎn)下降鏡筒。顯微鏡的基本構(gòu)造1234567891011121314鏡筒轉(zhuǎn)換器物鏡載物臺遮光器反光鏡鏡座粗準(zhǔn)焦螺旋細(xì)準(zhǔn)焦螺旋鏡臂通光孔壓片夾鏡柱目鏡說出顯微鏡各結(jié)構(gòu)名稱光學(xué)顯微鏡顯微鏡如何使用呢(物鏡調(diào)至最低倍)1.取鏡和安放2.對光（選擇低倍鏡、反光鏡、光圈）光學(xué)顯微鏡使用方法：低倍鏡調(diào)節(jié)顯微鏡的使用方法一轉(zhuǎn)

，使

對準(zhǔn)通光孔；二轉(zhuǎn)

，使

對準(zhǔn)通光孔；三轉(zhuǎn)

，使反射光線經(jīng)過通光孔、物鏡、鏡筒到達(dá)目鏡。2.對光明亮的視野轉(zhuǎn)換器遮光器反光鏡低倍物鏡較大光圈光線載物臺通光孔反光鏡物鏡載物臺目鏡2.對光3.固定裝片放置載物臺上4.轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，載物臺上升（目視物鏡與裝片之間）5.反向轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，載物臺下降，直至看到物像光學(xué)顯微鏡使用方法：低倍鏡調(diào)節(jié)1.移動目標(biāo)至視野中央2.轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，更換高倍物鏡4.轉(zhuǎn)動細(xì)準(zhǔn)焦螺旋至標(biāo)本影像清晰為止3.調(diào)節(jié)反光鏡、光圈（使視野亮度適宜）實驗結(jié)束：關(guān)閉電源、觀察完將物鏡調(diào)至最低倍、載物臺下降至最低、將玻片洗凈晾干光學(xué)顯微鏡使用方法：低倍鏡→高倍鏡使用步驟④用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦并觀察。①轉(zhuǎn)動反光鏡使視野明亮。②在低倍鏡下觀察清楚后，把要放大觀察的物像移至視野中央。③轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，換成高倍物鏡。50倍下顯微鏡細(xì)胞圖400倍下顯微鏡細(xì)胞圖顯微鏡的使用方法（細(xì)胞少，體積大，視野暗）（細(xì)胞多，體積小，視野亮）顯微鏡觀察的結(jié)果你在顯微鏡下看到的字母“e”是什么樣的？總結(jié)一下顯微鏡成像有什么特點？實驗操作2.如果是字母“b”，你看到的又會是什么？你能總結(jié)一下技巧規(guī)律么？3.玻片上、下、左、右移動時，視野中的物像如何移動？想一想：玻片移動方向和物像移動方向相同的還是相反的關(guān)系？取鏡和安放對光觀察問題：取鏡和安放你在顯微鏡下看到的字母“e”是什么樣的？總結(jié)一下顯微鏡成像有什么特點？e左右相反上下相反倒像2.如果是字母“b”，你看到的又會是什么？你能總結(jié)一下技巧規(guī)律么？b顯微鏡顯示的是倒像，判斷時將圖案旋轉(zhuǎn)180°觀察即可！結(jié)論13.玻片上、下、左、右移動時，視野中的物像如何移動？想一想：玻片移動方向和物像移動方向相同的還是相反的關(guān)系？Wee3.玻片上、下、左、右移動時，視野中的物像如何移動？想一想：玻片移動方向和物像移動方向相同的還是相反的關(guān)系？Wee玻片移動方向和物像移動方向相反。結(jié)論210×16×12.5×小結(jié)：顯微鏡的使用知識點1.放大倍數(shù)問題目鏡長度與放大倍數(shù)鏡頭長放大倍數(shù)小，鏡頭短放大倍數(shù)大1.放大倍數(shù)問題物鏡長度與放大倍數(shù)4×100×10×小結(jié)：顯微鏡的使用知識點鏡頭長放大倍數(shù)大，鏡頭短放大倍數(shù)小物鏡類型物鏡與裝片的距離視野中的細(xì)胞數(shù)目物像大小視野亮度視野范圍低倍鏡遠(yuǎn)多小亮大高倍鏡近少大暗小低倍鏡成像與高倍鏡成像的比較小結(jié)：顯微鏡的使用知識點10x1010x40放大倍數(shù)指的是物體的寬度或長度的倍數(shù)，而不是面積或體積的放大倍數(shù)小結(jié)：顯微鏡的使用知識點顯微鏡的放大倍數(shù)=物鏡倍數(shù)×目鏡倍數(shù)1.放大倍數(shù)問題顯微鏡目鏡為10×、物鏡為10×?xí)r，視野中相連的16個分生組織細(xì)胞排成一排，若目鏡不變，物鏡轉(zhuǎn)換為40×，則在視野中可以觀察到的分生組織細(xì)胞數(shù)為()A.2個B.4個C.8個D.16個B小結(jié)：顯微鏡的使用知識點顯微鏡目鏡為10×、物鏡為10×?xí)r，視野被相連的64個分生組織細(xì)胞所充滿，若目鏡不變，物鏡轉(zhuǎn)換為40×，則在視野中可以觀察到的分生組織細(xì)胞數(shù)為()A.2個

B.4個

C.8個

D.16個B小結(jié)：顯微鏡的使用知識點項目低倍鏡下放大倍數(shù)為a高倍鏡下放大倍數(shù)為na視野中一行細(xì)胞數(shù)量cc×(1/n)圓形視野內(nèi)細(xì)胞數(shù)量dd×(1/n2)放大倍數(shù)的變化與視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量變化的關(guān)系(1)一行細(xì)胞數(shù)量的變化，可根據(jù)放大倍數(shù)與視野范圍成反比的規(guī)律計算。如：在10×10的放大倍數(shù)下看到64個細(xì)胞在視野的直徑上排成一行，則轉(zhuǎn)換為10×40的放大倍數(shù)后，看到的一行細(xì)胞數(shù)為16個。(2)圓形視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量的變化，可根據(jù)看到的實物范圍與放大倍數(shù)的平方成反比的規(guī)律計算。如：在10×10的放大倍數(shù)下看到64個細(xì)胞充滿視野，則轉(zhuǎn)換為10×40的放大倍數(shù)后看到的細(xì)胞數(shù)為4個。2.成像特點顛倒的虛像（上下左右均顛倒）（判斷物像的簡便方法：即把紙張旋轉(zhuǎn)180°直接觀察）小結(jié)：顯微鏡的使用知識點如何把視野中的“p”移到視野中央？偏哪往哪移技巧如圖為顯微鏡觀察中的兩個視野，其中細(xì)胞A為觀察對象。由視野甲到視野乙時，操作過程的正確順序是(

)①轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋②轉(zhuǎn)動細(xì)準(zhǔn)焦螺旋③調(diào)節(jié)聚光器④轉(zhuǎn)動物鏡轉(zhuǎn)換器⑤移動玻片標(biāo)本A．①→②→③→④ B．③→①→②C．⑤→④→①→② D．⑤→④→③→②A的移動方向？移動規(guī)律：物像偏向哪個方向，則應(yīng)向哪個方向移動(或同向移動)裝片。如物像在偏左上方，則裝片應(yīng)向左上方移動。D3.污物可能存在的位置：物鏡、目鏡或裝片。判斷方法如下：小結(jié)：顯微鏡的使用知識點２０世紀(jì)３０年代初，德國青年科學(xué)家盧斯卡等利用高能電子束波長很短的特點，制造出能夠放大10000倍的電子顯微鏡。由于此項貢獻(xiàn)，盧斯卡等人獲得1986年諾貝爾物理學(xué)獎電子顯微鏡光學(xué)顯微鏡觀察的為顯微結(jié)構(gòu)電子顯微鏡觀察的為亞顯微結(jié)構(gòu)透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡03細(xì)胞的大小和形態(tài)除病