（顯微鏡類實驗的解題方法） 一、生命活動離不開細胞 1細胞是生物體功能的基本單位 (1)單細胞生物的生命活動是由一個細胞完成的，當(dāng)細胞受損，則不能完成其代謝、分裂(繁殖)、生長發(fā)育、應(yīng)激性、遺傳變異、運動等各項生命活動。 (2)多細胞生物體內(nèi)的已分化的細胞盡管保持著形態(tài)結(jié)構(gòu)的相對獨立性，且不同的細胞、組織、器官、系統(tǒng)分別完成不同的生理功能，但在生物體內(nèi)它們是分工合作的關(guān)系，共同完成生物體的一系列復(fù)雜的生命活動。即多細胞生物體的生命活動是在細胞生命活動的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。(3)無細胞結(jié)構(gòu)的病毒只有在活細胞內(nèi)才能完成其增殖，離開寄主細胞，病毒就不能進行新陳代謝等活動。病毒既不屬于真核生物，也不屬于原核生物，不具有細胞結(jié)構(gòu)，主要由蛋白質(zhì)和核酸(每種病毒的核酸只有一種，DNA或RNA)構(gòu)成。病毒種類噬菌體煙草花葉病毒HIVSARS病毒禽流感病毒天花病毒乙肝病毒遺傳物質(zhì)DNARNARNARNARNADNADNA核苷酸及堿基種類4444444 常見病毒的遺傳物質(zhì) 病毒的培養(yǎng)不能使用普通培養(yǎng)基，只能用活的細胞。 2沒有細胞就沒有完整的生命 (1)一個分子或一個原子是一個系統(tǒng)，但不是生命系統(tǒng)，單靠一個分子或一個原子是不能完成生命活動的。 (2)無數(shù)實驗證明，任何結(jié)構(gòu)完整性被破壞的細胞，都不能實現(xiàn)細胞的完整生命活動。3生命系統(tǒng)的其他層次都是建立在細胞基礎(chǔ)之上的(1)沒有細胞就沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次，更談不上個體、種群和群落、生態(tài)系統(tǒng)等層次。(2)從最小的細胞到最大的生命系統(tǒng)生物圈，盡管層次復(fù)雜多樣，大小不同，但它們層層相依，都離不開細胞。因此，細胞是最基本的生命系統(tǒng)。 【例1】(2010長沙一中月考)下列關(guān)于細胞與生命活動的敘述，錯誤的是() A生命活動離不開細胞 B病毒不具有細胞結(jié)構(gòu)，所以它的生命活動與細胞無關(guān) C細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 D多細胞生物依賴高度分化的細胞密切協(xié)作，才能完成生命活動B 【解析】生命活動離不開細胞；病毒雖然沒有細胞結(jié)構(gòu)，但它不能獨立生活，只有寄生在活細胞中才能表現(xiàn)出生命活性，所以病毒的生命活動與細胞有關(guān)；單細胞生物單個細胞就能完成各項生命活動，多細胞生物依賴各種分化的細胞密切合作，共同完成一系列復(fù)雜的生命活動。 二、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次 從細胞到生物圈，生命系統(tǒng)的各層次之間既有聯(lián)系，又有區(qū)別?，F(xiàn)將它們之間的關(guān)系列表如下：結(jié)構(gòu)層次概念舉例細胞細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位神經(jīng)細胞心肌細胞組織由形態(tài)相似、結(jié)構(gòu)和功能相同的細胞聯(lián)合在一起神經(jīng)組織肌肉組織器官不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起心臟、腦、脊髓、小腸系統(tǒng)能夠共同完成一項或幾項生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次概念舉例個體由各種器官或系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合共同完成復(fù)雜的生命活動的生物體。單細胞生物由一個細胞構(gòu)成生物體龜種群在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的所有個體是一個種群該區(qū)域同種龜?shù)乃袀€體群落在一定的自然區(qū)域內(nèi)，所有的種群組成一個群落該區(qū)域內(nèi)龜和其他所有生物的種群生態(tài)系統(tǒng)生物群落與它的無機環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一整體龜、其他生物及它們生活的水生生態(tài)系統(tǒng)生物圈由地球上所有的生物和這些生物生活的無機環(huán)境共同組成地球上只有一個生物圈續(xù)表 1. 同一生命系統(tǒng)的各個層次之間的關(guān)系是密切聯(lián)系的，不是彼此孤立的。 2最基本的生命層次為細胞，原子、分子不是生命系統(tǒng)。 3生命系統(tǒng)包括生態(tài)系統(tǒng)，而生態(tài)系統(tǒng)只是生命系統(tǒng)的一個層次。 4單細胞的生物無組織、器官、系統(tǒng)這些生命層次，植物微觀方向只有細胞、組織、器官這些生命層次，而沒有系統(tǒng)這一生命層次。 【例2】下列組合，在生命系統(tǒng)的層次中依次屬于種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的一組是() 一個池塘中的全部生物 一片草地上的全部昆蟲 某水庫中的全部鯽魚 一根枯木及枯木上的所有生物 A B C DB 【解析】正確理解種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的概念及結(jié)構(gòu)層次，并用概念分析自然現(xiàn)象是解答本題的關(guān)鍵。種群是指在一定區(qū)域內(nèi)同種生物的所有個體，某水庫中的全部鯽魚是一個種群。群落是指在一定的自然區(qū)域內(nèi)所有種群的總和，一個池塘中的全部生物就是一個群落。在一定自然區(qū)域內(nèi)，生物群落及其無機環(huán)境相互作用的整體叫做生態(tài)系統(tǒng)，包括這一區(qū)域內(nèi)的全部生物和這些生物生活的無機環(huán)境，一根枯木及枯木上的所有生物則構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。一片草地上的全部昆蟲不屬于同種生物，不是種群，又不包括該區(qū)域內(nèi)的所有生物，不是群落，更不是生態(tài)系統(tǒng)。 三、高倍顯微鏡的使用 1目鏡與物鏡的結(jié)構(gòu)及其長短與放大倍數(shù)之間的關(guān)系 (1)放大倍數(shù)與長短的關(guān)系 物鏡越長放大倍數(shù)越大，距裝片距離越近，如H1。 目鏡越長放大倍數(shù)越小。 (2)顯微鏡放大倍數(shù)的含義 顯微鏡放大倍數(shù)是指物體的寬度和長度的放大倍數(shù)。 總的放大倍數(shù)是目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)的乘積。 2高倍鏡與低倍鏡的比較 3.教材中使用顯微鏡的實驗 (1)觀察DNA、RNA在細胞中的分布； (2)檢測組織中的脂肪； (3)觀察細胞結(jié)構(gòu)，如線粒體、葉綠體； (4)植物細胞的吸水和失水； (5)觀察細胞的有絲分裂； (6)觀察細胞的減數(shù)分裂； (7)低溫誘導(dǎo)染色體變異等。 【例3】顯微鏡目鏡為10、物鏡為10時，視野中被相連的64個分生組織細胞所充滿。若物鏡轉(zhuǎn)換為40后，則在視野中可檢測到的分生組織細胞數(shù)為() A2個 B4個 C8個 D16個B 【解析解析】顯微鏡的放大倍數(shù)目鏡倍數(shù)物鏡倍數(shù)。在放大100倍時，設(shè)視野直徑為d，則面積S( )2，此時視野中有64個細胞；當(dāng)放大400倍時，其直徑相當(dāng)于原來的1/4，則面積S( )2，即為原來的1/16，故看到的細胞數(shù)目為64/164個。若視野中細胞排成一行，則計算時只考慮長度或?qū)挾龋蝗粢曇爸谐錆M多個細胞，計算時應(yīng)考慮面積的變化。如該題若64個細胞排成一行，則換40物鏡后，視野中應(yīng)為16個細胞。2d2d 四、細胞的多樣性和統(tǒng)一性 1細胞多樣性的表現(xiàn) 細胞的多樣性主要體現(xiàn)在細胞形狀、大小、種類、結(jié)構(gòu)方面的差異。 (1)真核細胞與原核細胞的結(jié)構(gòu)存在差異(主要體現(xiàn)在有無核膜)； (2)真核細胞形狀、大小、種類各不一樣； (3)原核細胞形狀、大小、種類各不一樣。 2細胞多樣性的原因是由于細胞結(jié)構(gòu)和功能的分化。 3細胞的統(tǒng)一性 雖然細胞的形狀、大小、種類千差萬別，但不同細胞卻有相似的基本結(jié)構(gòu)，即都有細胞膜、細胞質(zhì)和與遺傳有關(guān)的物質(zhì)。細胞的統(tǒng)一性還可從以下方面體現(xiàn)： (1)不同細胞有基本相同的化學(xué)組成； (2)進行有性生殖的生物不同細胞都最終來自同一個受精卵的分裂。 【例4】 (2010雅禮中學(xué)月考)下圖是表示四個框圖內(nèi)所包括生物的共同特征的敘述，正確的是()A框圖內(nèi)都是原核生物，且都能發(fā)生突變B框圖內(nèi)的生物都不含葉綠素，且都是分解者C框圖內(nèi)的生物都具有細胞結(jié)構(gòu)，且都有細胞壁D框圖內(nèi)都是異養(yǎng)生物，且都能進行有絲分裂C 【解析解析】由題干可獲得的主要信息有：框內(nèi)生物為煙草花葉病毒和酵母菌，框內(nèi)生物為煙草花葉病毒、酵母菌和硝化細菌，框內(nèi)生物為酵母菌、硝化細菌、衣藻和金魚藻，框內(nèi)生物為酵母菌和硝化細菌。煙草花葉病毒無細胞結(jié)構(gòu)，酵母菌為真核生物不屬于原核生物；硝化細菌能進行化能合成作用是生產(chǎn)者；酵母菌、硝化細菌、衣藻和金魚藻都具有細胞結(jié)構(gòu)且都有細胞壁，但細胞壁的成分有所不同；硝化細菌是自養(yǎng)生物，可以通過二分裂增殖，但不進行有絲分裂，有絲分裂是真核細胞具有的增殖方式之一。 五、細胞學(xué)說 1. 細胞學(xué)說的內(nèi)容 (1)細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成。 (2)細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。 (3)新細胞可以從老細胞中產(chǎn)生。這種觀點是不正確的，魏爾肖提出細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞，對細胞學(xué)說進行修正。 2細胞學(xué)說的建立過程科學(xué)家貢獻不足維薩里、比夏從器官、組織水平研究生命未深入到細胞水平虎克用顯微鏡發(fā)現(xiàn)并命名了細胞觀察的是死細胞列文虎克用顯微鏡觀察了活細胞未上升到理論馬爾比基用顯微鏡觀察了動植物的微細結(jié)構(gòu)未用“細胞”來描述施萊登細胞是構(gòu)成植物體的基本單位未與動物界聯(lián)系科學(xué)家貢獻不足施旺提出一切動植物都是由細胞構(gòu)成未搞清細胞來源的過程耐格里發(fā)現(xiàn)了新細胞的產(chǎn)生是細胞分裂的結(jié)果未上升到理論魏爾肖細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞未考慮非細胞結(jié)構(gòu)生命的繁殖續(xù)表 3.細胞學(xué)說的意義 (1)細胞學(xué)說的建立揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，使人們認識到各種生物之間存在著共同的物質(zhì)基礎(chǔ)。 (2)細胞學(xué)說證明了生物彼此間存在著親緣關(guān)系，揭示了生物界的統(tǒng)一性。 (3)細胞學(xué)說的建立標(biāo)志著生物學(xué)的研究進入了細胞水平，極大地促進了生物學(xué)的研究進程。 【例5】(2010長春月考)細胞學(xué)說的建立過程是一個科學(xué)家探究、開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程，充滿了耐人尋味的曲折。下列說法正確的是() A德國科學(xué)家施萊登和施旺發(fā)現(xiàn)細胞并創(chuàng)立了細胞學(xué)說 B細胞學(xué)說認為細胞分為原核細胞和真核細胞 C德國科學(xué)家魏爾肖的名言是“所有的細胞都來源于先前存在的細胞” D細胞學(xué)說使人們對生命的認識由細胞水平進入到分子水平C C 【解析解析】本題考查細胞學(xué)說的建立過程。細胞是由英國科學(xué)家虎克首先發(fā)現(xiàn)的；細胞學(xué)說創(chuàng)立時只說明了動、植物都是由細胞構(gòu)成的，并沒有指出原核細胞和真核細胞；細胞學(xué)說的意義是： 闡明了細胞的統(tǒng)一性； 闡明了不同生物(動植物)之間的統(tǒng)一性千變?nèi)f化的動植物通過具有“細胞結(jié)構(gòu)”這一共性統(tǒng)一起來； 標(biāo)志著生物學(xué)研究進入到了“細胞水平”。原核細胞與真細胞的比較 一、理論歸納 1顯微觀察類實驗總結(jié) 用顯微鏡觀察的方式分為兩種： (1)原色觀察：即觀察材料不用染色，直接用顯微鏡觀察即可。相關(guān)實驗有：使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞，用高倍顯微鏡觀察葉綠體、觀察植物細胞的吸水和失水等。 (2)染色觀察：即觀察材料要經(jīng)染色劑染色后才可用顯微鏡觀察。相關(guān)實驗有：觀察DNA和RNA在細胞中的分布、用高倍顯微鏡觀察線粒體、觀察細胞的有絲分裂或減數(shù)分裂等。2顯微觀察類實驗題目的分析方法 (1)了解臨時裝片的制作方法方法實驗材料特點實驗名稱壓片法比較疏松的材料，如根尖、花藥等。實驗中要壓碎，以使細胞分散，便于觀察觀察細胞的有絲分裂裝片法微小生物(如草履蟲、衣藻)或大型生物的部分細胞(如人口腔上皮細胞、葉表皮細胞)，直接觀察觀察DNA和RNA在細胞中的分布用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體觀察植物細胞的吸水和失水切片法相對較大、較硬的材料，如花生生物組織中脂肪的檢測 (2)掌握實驗操作的一般程序取材(染色)制片顯微觀察 (3)明確題目中器材和藥品的用途熟悉常用器材和藥品的用途及使用方法，就可能從中發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計的思路和方法，甚至得到具體的實驗步驟?，F(xiàn)將常用藥品的作用總結(jié)如下：試劑作用龍膽紫溶液(醋酸洋紅液)用于染色體染色，可觀察染色體健那綠染液專一性線粒體的活細胞染料吡羅紅甲基綠染液對細胞中DNA(甲基綠)、RNA(吡羅紅)進行染色，可觀察、檢測DNA和RNANaCl配制生理鹽水，可用于維持動物細胞的正常形態(tài)或提取DNAHCl解離細胞或改變?nèi)芤旱膒H蔗糖配制蔗糖溶液，用于測定植物細胞液的濃度或觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象二、演練二、演練1.許多生物學(xué)實驗都需要制作臨時裝片，然后使用顯微鏡進行觀察，下列關(guān)于臨時裝片制作的實驗步驟，不正確的是( )A脂肪的鑒定：切取花生子葉薄片染色洗去浮色制片觀察B觀察細胞中的葉綠體：取黑藻幼嫩小葉染色制片觀察C觀察細胞的有絲分裂：解離洋蔥根尖漂洗染色制片觀察D觀察植物細胞的質(zhì)壁分離：制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片觀察滴入質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液觀察 B【解析解析】觀察細胞中的葉綠體時不需要染色。2.下列哪些實驗所用的材料或試劑是正確的( ) AA觀察植物細胞的有絲分裂，可用醋酸洋紅液代替龍膽紫溶液進行染色B在觀察線粒體的實驗中，先用鹽酸處理材料，再用健那綠染液染色C在觀察DNA和RNA在細胞中的分布的實驗中，可用豬的成熟紅細胞代替人口腔上皮細胞 D在觀察細胞的有絲分裂實驗中，可用洋蔥鱗片葉表皮細胞代替洋蔥根尖細胞 【解析解析】 健那綠染液是活細胞染色劑，細胞應(yīng)保持活性，不能用鹽酸處理；豬的成熟紅細胞沒有細胞核，不能作為觀察DNA和RNA在細胞中的分布的材料；洋蔥鱗片葉表皮細胞不分裂，不能代替洋蔥根尖細胞。1.(2010全國新課標(biāo))下列有關(guān)細胞的敘述，正確的是( )A病毒是一類具有細胞結(jié)構(gòu)的生物B藍藻細胞具有細胞核且DNA分子呈環(huán)狀C人體所有細胞的細胞周期持續(xù)時間相同D內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜都具有流動性【解析解析】病毒不具有細胞結(jié)構(gòu)，是沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物。藍藻為原核生物，沒有核膜包被的真正細胞核。不同細胞的細胞周期不同，人體細胞的周期長短差距很大。細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等膜結(jié)構(gòu)都具有一定的流動性，這是生物膜的結(jié)構(gòu)特點。D2.(2009上海)用測微尺測量某個洋蔥表皮細胞的長度時，下列目鏡和物鏡的組合中，視野內(nèi)目鏡測微尺每小格所代表的實際長度最小的是( ) 目鏡10 物鏡10 目鏡16 物鏡40 A B C D D【解析解析】視野內(nèi)目鏡測微尺每小格所代表的實際長度最小，意味著放大倍數(shù)最大，故選放大倍數(shù)最大的組合。 3.(2009廣東)下圖所示的細胞可能是( )A酵母細胞 B原核細胞C動物細胞 D植物細胞 B 【解析解析】圖示細胞中僅有一種細胞器核糖體，DNA呈絲狀散布于細胞質(zhì)中，由此可知，此細胞可能是原核細胞，原核細胞一般有細胞壁，但有的也沒有，例如支原體是一種沒有細胞壁的原核生物。 4.下列關(guān)于玉米、藍藻和變形蟲的細胞結(jié)構(gòu)和生理功能的敘述，正確的是( ) B A都能進行細胞分裂，都有細胞周期B遺傳物質(zhì)都是DNA，細胞內(nèi)都有轉(zhuǎn)錄和翻譯過程C細胞內(nèi)都有核糖體，但都不含中心體D三者的原生質(zhì)層都有選擇透過性，都能選擇性地吸收和排出物質(zhì)【解析解析】藍藻為原核生物，其細胞分裂方式不是有絲分裂，而細胞周期這一概念的適用對象是進行有絲分裂的細胞。玉米、藍藻和變形蟲都是由細胞構(gòu)成的，其中都含有核糖體，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，它通過轉(zhuǎn)錄和翻譯指導(dǎo)相關(guān)蛋白質(zhì)的合成。中心體存在于動物細胞和低等植物細胞中。原生質(zhì)層是植物細胞才具有的結(jié)構(gòu)。 5.下列生物中屬于原核生物的一組是( ) A 藍藻 酵母菌 草履蟲 發(fā)菜 水綿 根霉菌 葡萄球菌鏈球菌 A B C D【解析解析】原核生物包括藍藻、細菌、放線菌、衣原體等。酵母菌和根霉菌屬于真菌(真菌分為酵母菌、霉菌和蕈菌三類)。草履蟲屬于原生動物，原生動物屬于真核生物。小球菌、水綿屬于真核生物，藍藻屬于原核生物。發(fā)菜屬于藍藻，葡萄球菌、鏈球菌屬于細菌。 6.細胞學(xué)說建立于19世紀(jì)，揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，下列符合細胞學(xué)說的是( )A 一切動植物都由細胞發(fā)育而來 病毒沒有細胞結(jié)構(gòu) 細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞 細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類 細胞是一個相對獨立的單位 一切動植物都由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成 A B C D【解析解析】本題考查細胞學(xué)說的主要內(nèi)容。細胞學(xué)說包括三個方面的要點：細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成；細胞是一個相對獨立的單位；細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞。7.下圖為酵母菌細胞結(jié)構(gòu)示意圖。請回答下列問題： (1)酵母菌細胞結(jié)構(gòu)與菠菜葉肉細胞相比，最主要的區(qū)別是酵母菌 ；與藍藻細胞相比，最主要的區(qū)別是酵母菌 (2)圖中含有RNA的結(jié)構(gòu)有 (填序號)。 (3)圖中不能直接分解葡萄糖但能釋放CO2的結(jié)構(gòu)是 (填序號)。 (4)為制備酵母菌原生質(zhì)體，需用酶解法除去結(jié)構(gòu)，但應(yīng)在 溶液中進行。、沒有葉綠體(成形的細胞核)等滲(或高滲)具有核膜包被的細胞核。(5)為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化，某同學(xué)進行了如下操作。其中操作正確的有 (填下列操作的序號)。將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養(yǎng)靜置一段時間后，用吸管從錐形瓶中吸取培養(yǎng)液在血球計數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片用濾紙吸除血球計數(shù)板邊緣多余培養(yǎng)液將計數(shù)板放在載物臺中央，待酵母菌沉降到計數(shù)室底部，在顯微鏡下觀察、計數(shù)、【解析解析】(1)酵母菌細胞與菠菜葉肉細胞都是真核細胞，結(jié)構(gòu)上主要的區(qū)別是酵母菌為異養(yǎng)生物，不含葉綠體，不能進行光合作用；藍藻細胞為原核細胞，真核細胞與原核細胞最主要的區(qū)別是具有核膜包被的細胞核。(2)RNA主要存在于細胞質(zhì)的核糖體上，少量在葉綠體、線粒體和細胞核中，細胞質(zhì)基質(zhì)中含有RNA，但酵母菌細胞中不含葉綠體，故圖中含有RNA的結(jié)構(gòu)是、【解析解析】(3)直接分解葡萄糖的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，產(chǎn)生的丙酮酸在線粒體中進一步氧化分解產(chǎn)生CO2。(4)制備酵母菌原生質(zhì)體要用酶解法除掉其細胞壁，該過程需在等滲溶液(或高滲溶液)中進行。(5)用吸管從錐形瓶中吸取酵母菌培養(yǎng)液之前需將錐形瓶輕輕振蕩幾次，使酵母菌分布均勻，減少誤差，錯誤；檢測時應(yīng)將培養(yǎng)液滴在蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，錯誤。