高中生物必修一同步系列（新教材）讲义第1章 第2节 第1课时 观察细胞

第2节细胞的多样性和统一性第1课时观察细胞一、使用高倍显微镜观察几种细胞1．显微镜的结构及成像原理(1)显微镜的结构(下图)显微镜eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(光学结构\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(镜头\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(目镜：放大物像,物镜：放大物像)),反光镜\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(平面镜：光线较强时使用,凹面镜：光线较弱时使用)))),机械结构\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(准焦螺旋：使镜筒上升或下降,转换器：转换物镜,遮光器：调节视野亮度))))(2)显微镜的成像原理①显微镜下所成的像与实物相比是倒置的，即显微镜成倒像(左右相反、上下颠倒)。若观察的实物为“b”，则显微镜中看到的物像应为“q”，将物像旋转180°与实物相同。②放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数，这里的放大倍数是指物像长度和宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。2．显微镜的使用方法(1)使用显微镜的方法步骤(2)显微镜使用中的注意事项①调焦时，先旋转粗准焦螺旋慢慢降低镜筒，并从侧面仔细观察，直到物镜贴近玻片标本，然后左眼自目镜观察，左手旋转粗准焦螺旋抬升镜筒，直到看清标本物像时停止，再用细准焦螺旋回调清晰。操作注意：不应在高倍镜下直接调焦；镜筒下降时，应从侧面观察镜筒和标本间的间距；要了解物距的临界值。②观察时，两眼自然张开，左眼观察标本，右眼观察记录及绘图，同时左手调节焦距，使物像清晰并移动标本，右手记录、绘图。镜检时应将标本按一定方向移动标本，直至整个标本观察完毕，以便不漏检，不重复。光强的调节：一般情况下，染色标本光线宜强，无色或未染色标本光线宜弱；低倍镜观察光线宜弱，高倍镜观察光线宜强。③转动转换器，换上高倍物镜，随后调节细准焦螺旋，即可使物像清晰。3．制作临时装片(1)常用的玻片标本有三种切片：用从生物体上切取的薄片制成。涂片：用液体的生物材料制成。装片：用从生物体上撕下或挑取的少量材料制成。(2)临时装片的制作步骤，以制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片为例①用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。②把载玻片放在实验台上，用滴管在载玻片的中央滴一滴清水。③用镊子从洋葱鳞片叶外侧撕取一小块透明薄膜——外表皮。把撕下的外表皮浸入载玻片上的水滴中，用镊子把它展平。④用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓放下，盖在要观察的材料上，这样可避免盖玻片下产生气泡而影响观察。即：擦→滴→取→放→盖。(1)显微镜目镜和物镜放大倍数的乘积是指对面积的放大倍数()(2)在低倍镜视野的右下方观察到物像后，可直接换用高倍镜观察()(3)由低倍镜换高倍镜时，需先上升镜筒，以免物镜与装片挤压损坏()答案(1)×(2)×(3)×下图①②③④分别是放大倍数不同的目镜和物镜，⑤⑥分别是在高倍镜和低倍镜下看到的细胞，请分析回答：1．结合图①～⑥所示，从以下方面比较低倍镜和高倍镜，完成表格：项目目镜长度物镜长度物镜与玻片的距离细胞数目细胞大小视野范围视野亮度放大倍数低长短远多小大亮放大倍数高短长近少大小暗2.若将高倍镜下的视野调亮，应该换用大光圈和凹面镜。3．使用高倍镜观察的步骤是亮→移→转→调，能否将“移”和“转”颠倒顺序？为什么？提示不能，因为高倍镜的视野范围小。4．高倍镜下，为使物像清晰，应该调节细准焦螺旋而不是粗准焦螺旋，为什么？提示高倍镜下，物镜与玻片的距离近，因调节粗准焦螺旋会导致镜筒调节幅度过大，容易压碎玻片或损坏物镜镜头，且容易错过清晰物像。5．甲、乙两图为(10×)物镜和(10×)目镜下的观察结果，若将物镜换成40×，则能观察到的细胞数目分别为多少？试总结推算规律。提示甲为4个，乙为4个。相关规律：(1)细胞在视野中呈单行或单列排布，计算时只考虑长度或宽度：放大后视野中的细胞数与放大倍数成反比。(2)细胞在视野中呈充满排布状况时，计算时要考虑面积的变化：放大后视野中的细胞数与放大倍数的平方呈反比。6．在制作临时装片时，为什么植物细胞用清水，而动物细胞用生理盐水？提示植物细胞有细胞壁，植物吸水后不会撑破细胞，便于观察。而动物细胞没有细胞壁，为了防止细胞失水过多影响生理活性或吸水过多而破裂，要用与细胞质浓度相同的生理盐水，以维持动物细胞的正常结构和功能的完整。二、结果分析1．实验结果分析：试归纳所观察的细胞在结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能原因。提示这些细胞在结构上的共同点是有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间在形态、结构、功能上不同，这种差异和产生差异的可能原因是这些细胞的结构和功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的结果。2．实验结论：通过观察各种各样的细胞，你能得出什么结论？提示细胞既有统一性，又有多样性。3．视野模糊原因分析(1)整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。(2)视野一半清晰，一半模糊——观察材料有重叠，观察材料应薄而透明。(3)有异物存在。4．调节视野亮度的操作(1)观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。(2)观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。(3)视野一半暗一半亮——应调反光镜。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．换成高倍物镜前，应将观察目标移至视野中央，换上高倍物镜后只调节细准焦螺旋，而不调节粗准焦螺旋。3．换成高倍物镜后，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．由低倍物镜换高倍物镜时，无需提升镜筒，直接转动转换器即可。1．如图所示是在显微镜下观察到的几种图形，若将视野1转变成视野2，则下列操作顺序中正确的是()①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋③转动转换器④向左上方移动玻片⑤向右下方移动玻片A．③④①② B．⑤③②C．④③② D．③⑤②答案B解析视野1是低倍镜下的视野，其中三角形位于右下方，物和像的位置关系相反，转换高倍物镜前，应向右下方移动玻片，使三角形移至视野中央；然后转动转换器，换上高倍物镜，调节细准焦螺旋，使物像清晰，B正确。2．当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可看到这行细胞中的()A．2个B．4个C．16个D．32个答案A解析显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，此时显微镜的放大倍数是10×10＝100(倍)；当目镜不变，物镜变成40×时，显微镜的放大倍数是10×40＝400(倍)。显微镜的放大倍数倍时，放大倍数变为原来的4倍，视野的范围应变为原来的四分之一，细胞的数目也应变为原来的四分之一，所以细胞的数目为8÷4＝2(个)。3．2015年9月15日，美国科学家在《自然·通讯》报道了他们的最新研究成果，即利用超声波开启蠕虫的神经元。该技术的亮点是可以利用超声波控制蠕虫的爬行方向。现已知观察蠕虫的爬行需要利用显微镜，若在显微镜下观察到蠕虫逆时针旋转，则实际上蠕虫的旋转方向为()A．逆时针B．顺时针C．在左侧是逆时针，在右侧是顺时针D．在左侧是顺时针，在右侧是逆时针答案A解析显微镜成倒立的像，“倒立”不是相反，是旋转180度后得到的像，即上下相反、左右相反。因此，显微镜下观察到蠕虫逆时针旋转，旋转180度后还是逆时针方向，因此实际上蠕虫的旋转方向为逆时针。4．如图所示是用显微镜观察细胞时的几个视野，下列相关说法中错误的是()A．乙视野最暗，甲视野最亮B．乙可用粗准焦螺旋C．移动玻片才能观察到丙视野D．观察顺序是甲→丁→丙→乙答案B解析乙的放大倍数最大，因此该视野是在高倍镜下观察到的，在高倍镜使用时不能用粗准焦螺旋，B错误。5．用光学显微镜的一个目镜分别与物镜甲、乙进行组合，来观察口腔上皮细胞装片(如图)。下列相关说法中错误的是()A．甲组合视野比乙组合的视野更亮，看到的细胞数目更多B．图1中物镜由甲转换成乙之前可使用粗准焦螺旋C．若将图2的细胞移到视野正中央，应先将装片向右下方移动D．制作口腔上皮细胞装片时，为防止产生气泡，首先在载玻片上滴加1滴清水，然后再盖上盖玻片答案D解析制作人口腔上皮细胞临时装片时，为防止产生气泡，应首先在载玻片上滴加1～2滴生理盐水，并且盖玻片先一边接触载玻片，然后再慢慢放下，D错误。A组基础对点练题组一高倍显微镜的使用1．下列有关显微镜的使用，正确的是()A．转动转换器——换用不同放大倍数的目镜B．调节细准焦螺旋——调节视野亮度C．调节光圈——调节视野的大小D．调节反光镜——调节视野的亮度答案D解析转动转换器可以换用不同放大倍数的物镜，A错误；调节细准焦螺旋可以调节视野中物像的焦距，使物像清晰，B错误；调节光圈可以调节视野的亮度，C错误；调节反光镜可以调节视野的亮度，D正确。2.如图为在光学显微镜视野中看到的一个细胞，其细胞核位于细胞的左侧，细胞质流动方向为顺时针。则在观察的材料中，细胞核的实际位置及细胞质流动方向分别是()A．位于右侧；逆时针 B．位于左侧；逆时针C．位于左侧；顺时针 D．位于右侧；顺时针答案D解析显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，因此在光学显微镜视野中看到的一个细胞的细胞核位于细胞的左侧，则细胞核的实际位置应位于右侧；显微镜下观察的细胞质的环流方向不变，所以光学显微镜视野中看到的一个细胞的细胞质流动方向为顺时针，则该细胞的细胞质的实际流动方向就是顺时针，故选D。3．用一台装有目镜为5×和物镜为10×的显微镜，观察一个面积为0.16平方毫米的正方形，视野中正方形的面积为()A．2.4平方毫米 B．8平方毫米C．36平方毫米 D．400平方毫米答案D解析显微镜的放大倍数＝目镜放大倍数×物镜的放大倍数。即此显微镜的放大倍数为5×10＝50(倍)，这是对边长的放大倍数。面积是0.16平方毫米的正方形的边长为：0.4毫米，边长都放大50倍后，边长为0.4×50＝20(毫米)，所以放大后该正方形的面积为：20×20＝400(平方毫米)。4．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)。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答案A解析显微镜使用相同的光圈时，由于甲放大倍数小，可视范围大，也就是有光的面积比乙大，所以甲比乙亮，A正确；甲放大倍数小，看到的面积大，乙中看到的只是甲中的一部分，所以在甲中所观察到的细胞，在乙中不一定能观察到，B错误；显微镜下呈现的是倒像，若玻片右移，则甲的物像和乙的物像都会左移，C错误；若在低倍镜下看到的物像模糊，则改换成高倍镜仍不能看到清晰的物像，D错误。5．(2020·北京高一期末)利用光学显微镜观察装片，将低倍镜转换成高倍镜进一步观察时，发现视野内()A．细胞数目减少，体积变小，视野变暗，视野变大B．细胞数目增多，体积变大，视野变暗，视野变小C．细胞数目减少，体积变大，视野变暗，视野变小D．细胞数目增多，体积变小，视野变亮，视野变大答案C解析将低倍镜转换成高倍镜进一步观察时，放大倍数增加了，所以细胞体积增加了，而细胞数目减少了，同时视野变小了、变暗了，故选C。题组二结果及异常情况分析6．(2019·天津市四合庄中学高一月考)某同学用显微镜观察装片时，见视野中有甲、乙、丙三异物。为判断异物的位置，他先转动目镜，见甲异物动，然后转换物镜，甲、乙异物仍存在，而丙异物消失。据此推断甲、乙、丙三异物分别在()A．物镜、目镜、装片 B．目镜、物镜、装片C．目镜、装片、物镜 D．装片、目镜、物镜答案C解析转动目镜甲动，甲在目镜上；转换物镜丙消失、乙存在，乙在装片上，丙在物镜上。7．观察玻片标本时，若发现视野上方较暗、下方较亮，应调节()A．目镜 B．物镜C．光圈 D．反光镜答案D解析视野明暗决定于光圈的大小、反光镜的平面或凹面，如果视野上方与下方光的强弱不同，则是反光镜角度不对造成的，D正确。8．在光照明亮的教室里，用显微镜观察植物细胞时，在显微镜视野上能够清晰看到细胞，但看不清内容物。为便于观察，此时应()A．改用凹面反光镜，放大光圈B．改用凹面反光镜，缩小光圈C．改用平面反光镜，放大光圈D．改用平面反光镜，缩小光圈答案D解析在显微镜视野上能够清晰看到细胞，但看不清内容物，说明光线过强，应该调暗视野，即换为平面反光镜、缩小光圈。9．某同学在显微镜下观察花生子叶切片。当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊，最可能的原因是()A．反光镜未调节好 B．物镜损坏C．细准焦螺旋未调节 D．标本切得薄厚不均匀答案D解析由题意知，在显微镜下观察花生子叶的切片，当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清晰，说明焦距调节比较准确，光线亮度适宜、显微镜的功能也完好，最可能的原因是制作标本时，切片的厚薄不均匀。10.如图表示在低倍显微镜视野中观察到的细胞，请据图回答：(1)图中表示的细胞________(填“是”或“不是”)人的口腔上皮细胞。(2)调换高倍物镜观察前，要使细胞移到视野中央，应将装片向________方移动。(3)调换高倍物镜后，物像模糊不清，这时应调节____________________。(4)用显微镜观察某标本时，已知目镜的放大倍数为10×，物镜的放大倍数为40×，则物像的放大倍数为________。A．长度或宽度均放大400倍B．面积放大了400倍C．长度或宽度放大40倍D．标本的体积放大400倍(5)若在显微镜下看到细胞质沿顺时针方向流动，则实际的流动方向应该是________。答案(1)不是(2)右上(3)细准焦螺旋(4)A(5)顺时针解析(1)图示细胞棱角明显，表明有细胞壁，是植物细胞，不是人的口腔上皮细胞。(2)视野中细胞偏向右上方表明细胞的实际位置偏向左下方，所以要将其移向视野中央，需向右上方移动装片。(3)调换高倍物镜后，物像模糊不清，应调节细准焦螺旋。(4)物像的放大倍数的对象为长度或宽度，放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数，故长度或宽度均放大400倍，故选A。(5)显微镜观察到的是上下、左右颠倒的物像，相当于将原有物像旋转180°，因此若观察到的细胞质沿顺时针方向流动，实际的流动方向应为顺时针。B组综合强化练1．(2020·北京高一期中)如图，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()A．观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合B．从图中的乙转为丙，正确的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C．若丙是乙放大10倍后的物像，则细胞的面积增大为原来的10倍D．若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞，从图中的乙转为丙时，应向右上方移动装片答案D解析分析题意可知，丙是在高倍镜下观察的图像，应该选择②③⑤组合，A错误；从图中的乙转为丙，正确的调节顺序为移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋，B错误；若丙是乙放大10倍后的物像，则细胞的长度或宽度增大为原来的10倍，C错误；显微镜成像为倒像，若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞，从图中的乙转为丙时，应向右上方移动装片，D正确。2．观察植物细胞装片时，在低倍镜下视野明亮，物像清晰，但换成高倍镜后，物像不见了。导致该现象的可能原因是()A．在低倍镜下，没有移动装片使物像在视野的中央B．没有调节反光镜C．没有调节粗准焦螺旋D．没有调节光圈答案A解析利用低倍镜观察时，若物像不在视野中央，则换上高倍镜后，由于视野变小，很可能观察不到物像；如果没有调节反光镜，会出现视野暗，不清晰，不会找不到物像；换成高倍镜后，只能调节细准焦螺旋，没有调节粗准焦螺旋不会使物像消失；没有调节光圈只会使视野变暗，不会导致物像消失。故选A。3．使用普通光学显微镜观察水中微生物时，若发现视野中微生物向图1箭头所示方向游走，要使其保持在视野中央，则应该把装片向图2所示的哪个方向移动()A．甲B．乙C．丙D．丁答案C解析显微镜中所成的像是倒立的，题中微生物的物像移动方向是左下方，实际是游向右上方，所以应把装片向左下方移动，才能使物像保持在视野中央，故选C。4．制作黑藻叶片临时装片的正确顺序是()①用滴管在载坡片的中央滴一滴清水②用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净③取黑藻叶片④用镊子夹住一块盖玻片的边缘，将它的一侧先接触水滴，然后轻轻放平⑤把黑藻叶片放在载玻片中央的水滴中A．②①④③⑤ B．②①③⑤④C．①②③⑤④ D．②①⑤④③答案B解析制作黑藻叶片临时装片的正确顺序依次是②用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净；①用滴管在载坡片的中央滴一滴清水；③取黑藻叶片；⑤把黑藻叶片放在载玻片中央的水滴中；④用镊子夹住一块盖玻片的边缘，将它的一侧先接触水滴，然后轻轻放平。故B项正确。5．下列有关显微镜的使用，说法正确的是()A．在塑料薄膜上用笔写下“9>6”，在显微镜视野中观察到的图像应是“9<6”B．若转换高倍物镜观察，需先升高镜筒，以免镜头碰坏装片C．视野中有一异物，若移动装片和转动目镜后异物仍不动，则异物位于反光镜上D．放大100倍时观察到视野被相连的64个细胞所充满，则放大400倍后视野中可观察到的细胞大约有16个答案A解析在塑料薄膜上用笔写下“9>6”，由于显微镜下呈现的是倒立的虚像，在显微镜视野中观察到的图像应是“9<6”，A正确；若转换高倍物镜观察时，只需调节细准焦螺旋，不需要升高镜筒，B错误；视野中有一异物，若移动装片和转动目镜后异物仍不动，则异物最倍后视野中可观察到的细胞大约有＝64÷16＝4(个)，D错误。6．下列关于高倍物镜使用的叙述，正确的是()A．在低倍镜下找到叶片细胞，即可换上高倍物镜B．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜C．换用高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰D．因为黑藻叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察答案B解析显微镜使用中，必须先用低倍镜观察，找到所需观察的目标，将其移至视野中央，再改用高倍物镜仔细观察，A错误；高倍镜相对于低倍镜放大倍数大，但视野小亮度低，所以应使用大光圈或凹面反光镜提高视野亮度，B正确；换用高倍物镜后，因为粗准焦螺旋会使镜筒大幅度升降且高倍物镜镜头较长，稍不注意就会压坏玻片标本并污染高倍物镜，所以不能再动粗准焦螺旋，只需用细准焦螺旋进行微调，使物像清晰，C错误；应该先在低倍镜下找到物像，才能换高倍物镜观察，