第2节细胞的多样性和统一性问题探讨看看左图中的四张照片，是否似剪相识？这些细胞都是你在初中生物实验中观察过的讨论：1.请分辨一共有几种细胞？你能说出它们的名称吗？它们共同的结构有哪些？2.你能从中举一两个例子，说说造成细胞不同形态结构的原国吗？光学显微镜下的几种细跑本节聚焦通过回忆和讨论，你已经初步认识了细胞的多样性和·怎样使用高倍显微镜？统一性。在初中阶段，通常都是用光学显微镜的低倍镜来·什么是原核细胞？什么观察细胞的，面且观察的材料有限。现在，让我们尝试用是真核细胞？高倍镜来观察更多种类的细胞。·细胞学说的内容是什么？·细胞学说建立的过程对观察细胞你有哪些启示？实验使用高倍显微镜观察儿种细胞目的要求等植物细胞（如叶的保卫细胞），动物细胞（如1.使用高倍显微镜观察儿种细胞，比较不鱼的红细磨或蛙的皮肤上皮细胞）。以上这些材同细胞的异同点。料，做成临时装片后就可以观案。也可以使用其2.运用制作临时装片的方法。他替代材料。材料用具国2、用具：显微镜，载玻片，盖玻片、镊子、1.建议选用的观察材料：真菌（如酵母菌）滴管，清水。如果实验过程中需要染色，应准备常用的染色液。细胞，低等植物（如水缩等丝状绿藻）细胞，高第2节细艳的多样性和终一性7
方法步骤1.根据光学显微镜的构造和原理，以及使2.小组成员分别制作不同材料的临时装片。用低倍镜观察积累的经验，提出使用高倍镜的3.观察临时装片时，由哪一位同学制作的方法步躲和注意事项。小组内通过交流，取得装片，就由这位同学负责显微镜下的调试，观-致的认识。察，再交互观察。①转动反光镜使视册②在低倍镜下观察清③用转换器转过高倍③观察井用细准焦螺明亮。物镜。楚后，把要放大观察的旋调焦。物像移至视野中央。讨论的可能的原因。3，下图是一个大肠杆首的电镜照片和结1.使用高倍镜观察的步骤和要点是什么？构模式图，大肠杆菌与你在本实验中观察到2.试归纳所观察到的细胞在结构上的共的细胞有什么主要区别？同点，并描建它们之间的差异，分折产生差异大肠杆菌电镜照片大肠杆菌结构模式图注：获得蛙皮肤上皮细胞的方法，是把蛙养在无水的玻璃缸内2～3h，待蛙的皮肤稍干后，再移人有水的玻璃缸内。数分后，蛙的部分上皮开始免裂并脱落到水中。用肉眼可以看见水中有浅灰色，透明的上皮膜。取一小块上皮膜用于制片、观察，看到的就是蛙皮肤的单层上皮细胞。这种制备方法不会对娃造成伤害。原核细胞和真核细胞通过显微观察了解了细胞的多样性，同时也看到细胞相关信息都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核，这反成人身体约有10个细，这些映了细胞的统一性。细胞大约有200多种不同的类但是，有一类细胞没有成形的细胞核，如大肠杆菌，以型，根据分化程度的不同，又可及其他的细菌。科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细以分为600多种，它们的形态结胞核，把细胞分为真核细胞（eucaryoticcell）和原核细胞构和功隐差异很大，但是都有基本相同的结构。（procaryoticcell）两大类。由真核细胞构成的生物叫做真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫8第1章走近铺胞
做原核生物。原核生物中除了分布广泛的各种细菌外，还有蓝藻（也称蓝细菌）。你见过它们吗？蓝藻的细胞比细菌大，细菌的直径为0.5~5.0um，蓝藻细胞的直径约为10um，有的甚至可以达到70um，如题藻。一般来说，我们用肉眼是分辨不清蓝莱细胞的。但是当它们以细胞群体的形式存在时，你可能见过。水域污染、富营养化，会长出讨厌的水华，影响水质和水生动物的生活，其中有多种蓝藻（图1-3）。发菜也属于蓝藻，细胞群体呈黑蓝色，状如发丝，在我国盛产于西北草地和荒漠，因和“发财”谐音，有人争相食之，过度的采挖破坏了生态。我国已将发菜宣布为保护生物，子以保护。蓝球漆颜藻念珠藻图1-3池塘中的水华（左）和儿种蓝藻（右）蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生的异养生物。在蓝藻和细菌的细胞中，都没有成形的细胞核。这样，我们对细胞的多样性又有了进一步的认识：真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，面真核细胞和原核细胞又不一样。那么真核细胞和原核细胞的统一性表现在哪里呢？请观察图1-4和图1-5。核糖体拟核细胞壁细胞膜细胞质细胞质拟核4核糖体粮毛细胞壁细胞膜图1-4细菌纫胞模式图图1-5蓝藻细胞模式图第之节细的多样性和统一性O
思考与讨论细胞一定要有细胞核吗？定要有染色体吗？图1-4和图1-5中的拟核是什么物质呢？原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于无明显边界的区域，这个区域叫做拟核。真核细胞染色体的主要成分也是DNA。DNA与细胞的遗传和代谢关系十分密切。这让我们再一次看到了真核细胞和原核细胞的统一性。细胞学说建立的过程通过对动植物细胞的研究而揭示细胞统一性和生物体结构统一性的，是建立于19世纪的细胞学说（celltheory），它是自然科学史上的一座丰碑。细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登(M.J.Schleiden，1804—1881)和施旺（T.Schwann，18101882）（图1-6）。后人根据他们分别于1838年和1839年发施莱登表的研究结果，综合为以下要点。1.细是一个有机体，一切动植物都由细发育面来，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。施旺细胞学说的建立过程，是一个在科学探究中开拓、继图1-6施菜登和施旺承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。资料分析细胞学说建立的过程阅读和分析下面的资料，讨论相关问题，表人体是怎样构成的？这个问题首先引起了达你的见解。解剖学家的注意。1543年，比利时的维萨里（A，Vesalius）通过大量的户体解剖研究，发表了1.从人体的解剖和观察入手10第1章走近细胞
的一致性巨著《人体构造》，揭示了人体在器官水平3.理论思维和科学实验的结合的结构。法国的比夏18世纪，德国一位研究海洋生物的自然哲(M.F.X.Bichat）指出学家提出，复杂的有机体都是一种球状小泡似器官由低一层次的结的纤毛虫的聚合体。这些纤毛虫失去了自己的构一一组织构成，并独立性而将其生命从属于一个整体。这一理论把组织分为21种。在虽然缺乏实验依据，却唤起了实验科学家的注此期间，人们已经发意。施莱登、施旺也由此受到了启发。明了显微镜，可以进施菜登通过研究植物的生长发育，首先提行显微观察。可惜比出细胞是构成植物体的基本单位，并把研究维萨单解剖工作图夏不相信显微镜，认况告诉了施旺。当时施旺正在研究脊椎动物脊为显微镜下观察到的是光影的假像，只相信“眼索和软骨的结构，受到施莱登的启发后，决意要见为实”。“证明两大有机界最本质的联系并发表了研2显微镜下的重大发现究报告《关于动植物的结构和一致性的显微研1665年，英国科学家虎克（R.Hooke）用究》。施旺还说，“现在，我们已推倒了分随动植物界的巨大屏障。”显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画了下来，并把4.细胞学说在修正中前进“小室”称为cell细胞。他既是细胞的发现施莱登和施旺所说的“新细胞从老细胞中者，也是命名者。产生”，被描述为从老细胞核中长出一个新细胞，或者是在细胞质中像结晶那样产生新组胞。后来，施菜登的朋友耐格里（K.Nageli）用显微镜观察了多种植物生长点上新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。还有些学者观察了动物受精卵的分裂。在此基础上，1858年，德国的魏尔肖（R.L.C.Virchow）总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是：“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这个断言，至今仍未被推翻。虎克绘制的虎克时代的显微镜木栓细胞图在17世纪，许多显微镜的制造者，同时也是生物体微观结构的研究者。“工欲善其事，必先利其器”荷兰著名磨镜技师列文虎克（A，vanLeuwenhoek）用自制的显微镜，观察到不同形态的细菌、红细跑和精子等。意大利的马尔比基（M.Malpighi）用显微镜广泛观察了动植物的微细结构。但是，他们并没有用“细胞来描述其发现，也没有进一步考虑生物体结构魏尔肖在讲演箱2节细胞的多样性和统一性11