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第1节 细胞是生命活动的基本单位
第1章 走近细胞
新授课
2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生！
2018年1月25日,体细胞克隆猴中中和华华”登上学术期刊《细胞》封面。
1、为什么要研究体细胞克隆猴，体细胞克隆猴有什么用处？
第1章 走近细胞
猴与人在进化上亲缘关系很近，它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行试验的模型动物，遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确的评估药效。
2、为什么用体细胞可以克隆出许多在遗传上相同的克隆猴？什么是细胞？谁最先提出细胞这个概念？
3、美国细胞生物学家威尔逊(E.B.Wilson)曾经说过:“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找.”
第1节 细胞是生命活动的基本单位
二 细胞是基本的生命系统
1.生命活动离不开细胞
2.不同层次的生命系统
一 细胞学说及其建立过程
问题探讨:
大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们生命活动的基本单位都是细胞。
讨论:
如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据？
可以将大熊猫和冷箭竹的几种器官、组织制成装片，在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成；或者，查阅科学研究文献，利用科学家已经获得的研究成果为证据。
普通光学显微镜
冷冻电子显微镜
三、从人体的解剖和观察入手——器官到组织
（1）1543年，比利时的维萨里通过大量的尸体解剖
研究，揭示了人体在器官水平的结构。
（2）18世纪，法国的比夏指出器官由低一层次的结
构——组织构成。
维萨里
一 细胞学说及其建立过程
最早观察到细胞并命名的人
罗伯特·虎克
一、显微观察资料的积累——认识细胞
一 细胞学说及其建立过程
最早观察到活细胞的人
列文胡克
细菌
红细胞
兔子和狗精子
二、显微观察资料的积累——认识细胞
此后，长达170多年的历史中，观察细胞所获得的资料不断的积累。直到施莱登和施旺建立了细胞学说。
一 细胞学说及其建立过程
列文虎克、马尔比基等都已观察到活细胞。
为什么细胞学说的建立者主要是施莱登、施旺？
提问：
施莱登、施旺之前，人们并没有对细胞及其与生物的关系进行科学的归纳和概括。
一 细胞学说及其建立过程
细胞学说的主要建立者，施莱登和施旺
一 细胞学说及其建立过程
P5 科学方法
归纳法
1.定义
由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
2.举例
从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核、得出植物细胞都有细胞核。
3.分类
归
纳
法
完全归纳法
不完全归纳法
由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，但需要注意存在例外的可能性。
可靠
一 细胞学说及其建立过程
理论归纳阶段
施莱登
植物组织的观察
三、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
一 细胞学说及其建立过程
通过观察对花粉、胚珠和柱头组织的观察，理论概括出：
植物体都是由细胞构成的；
细胞是植物体的基本单位；
新细胞从老细胞中产生。
三、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
一 细胞学说及其建立过程
理论归纳阶段
施莱登
施旺
理论归纳阶段
《关于在动植物的结构及一致性的显微研究》
三、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
一 细胞学说及其建立过程
通过观察大量动物细胞，提出：
动物体也是由细胞构成的；
一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始的。
三、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
一 细胞学说及其建立过程
施旺
理论归纳阶段
施莱登和施旺共同提出了细胞学说
一切动植物体都是由细胞组成的；
细胞是一切动植物体的基本单位。
新细胞从老细胞中产生。
三、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
一 细胞学说及其建立过程
不断修订
施莱登：“新细胞从老细胞中产生”
施旺：“动物细胞都是由受精卵这个单细胞开始的”
新细胞产生的具体方式究竟是怎样的呢？阅读思考与讨论。
四、细胞学说在修正中前进
一 细胞学说及其建立过程
不断修订
魏尔肖
细胞通过分裂产生新细胞
四、细胞学说在修正中前进
一 细胞学说及其建立过程
精子
卵细胞
透明带
①细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，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生命起作用；
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
上皮细胞
神经细胞
细胞学说的主要观点
一 细胞学说及其建立过程
讨论
“所有细胞都来源于先前存在的细胞”，这是否暗示着你身体的每个细胞都是凝聚着漫长的进化史？
细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？
参考答案：
这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史；
细胞学说主要阐明了生物界的统一性，因为它揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
一 细胞学说及其建立过程
二 细胞是基本的生命系统
1.生命活动离不开细胞
2.不同层次的生命系统
实例1 变形虫的运动和分裂
1、变形虫是什么生物？能完成哪些生命活动？
单细胞生物。能完成运动、分裂、摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。
2、若没有完整的细胞结构，变形虫能完成这些生命活动吗？
不能
单细胞生物：一个细胞就是一个个体，单个细胞能够独立完成生命活动
单细胞生物的生命活动离不开细胞
1.生命活动离不开细胞
完成一个简单的缩手反射需要哪些种类的细胞参与？
多细胞生物的生命活动离不开细胞
1.生命活动离不开细胞
实例2. 缩手反射
如由传入神经末梢形成的神经细胞、骨骼肌细胞等等。
多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
思考：从生命现象角度看，为什么说细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞？
（2）生物生长发育的细胞基础是_______________。
（1）生物与环境之间物质和能量交换的细胞基础是___________。
细胞代谢
细胞增殖和分化
细胞内基因的传递和变化
1.生命活动离不开细胞
（3）遗传变异的细胞基础是________________________。
病毒是生物吗？
病毒有细胞结构吗？
病毒的生命活动和细胞有关系吗？
1.病毒的大小：一般情况下，病毒的个体极小，直径为18~450nm，只有在电子显微镜下才能观察到。
2.病毒的种类
（1）按照宿主分类
（1）按遗传物质分类
动物病毒 专门寄生在人和动物的细胞里，如新型冠状病毒、流感病毒
植物病毒 专门寄生在植物的细胞里，如烟草花叶病毒
细菌病毒 也叫噬菌体，专门寄生在细菌的体内，如T2噬菌体
DNA病毒 遗传物质为DNA的病毒，乙肝病毒、
RNA病毒 遗传物质为RNA的病毒，如烟草花叶病毒、HIV病毒、新冠病毒
1.生命活动离不开细胞
3.病毒的结构：病毒无细胞结构，一般由蛋白质与核酸组成。
1.生命活动离不开细胞
实例3. 新冠病毒侵染人体细胞过程
1.生命活动离不开细胞
HIV
疱疹病毒
SARS病毒
乙肝病毒
烟草花叶病毒
噬菌体
MERS病毒
2019-nCoV
或SARS-CoV-2
4.病毒与生命活动的关系
病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，只有寄生在活细胞中才能表现出增殖等生命活动，所以说，病毒的生命活动也离不开细胞。
1.生命活动离不开细胞
“病毒知识”及时练
埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病毒。感染该病毒后，死亡率在50%～90%，致死原因主要为中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭。下列关于该病毒的叙述正确的是(　　)
A．埃博拉病毒没有细胞结构，其生命活动与细胞无关
B．埃博拉病毒可以在普通培养基上培养，获得大量的子代病毒
C．埃博拉病毒衣壳蛋白的合成原料、所需能量来自宿主细胞
D．埃博拉病毒进入人体后随体液运输，因此在血浆中可以增殖产生新病毒
离不开活细胞
只能寄生在活细胞中
必须是活细胞
C
1.生命活动离不开细胞
①细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。细胞是有生命的，是一个生命系统。
②组织、器官、个体都是有生命活动的整体，因此是不同层次的生命系统。
系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。
系统与生命系统相同吗？
2.不同层次的生命系统
生物体的结构和功能的基本单位
人口腔上皮细胞
叶肉细胞
草履虫细胞
乳酸菌细胞
细胞
概念：
2.不同层次的生命系统
由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群。
组织
组织=
相同细胞1
+
相同细胞2
+
......
+
相同细胞n
2.不同层次的生命系统
由不同的组织按照一定次序结合起来，能完成某一生理功能的结构。
叶
花
果
器官
器官=
组织1
+
组织2
+
......
+
组织n
不同的(
)
2.不同层次的生命系统
能共同完成一种或几种生理功能的多个器官的组合。
系统
系统=
器官1
+
器官2
+
......
+
器官n
不同的(
)
2.不同层次的生命系统
能完成复杂的生命活动的单个生物。
个体
2.不同层次的生命系统
在一定空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体
种群
种群=
同种的(
个体1
+
个体2
+
......
+
个体n
)
2.不同层次的生命系统
在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落
群落
群落=
全部的(
种群1
+
种群2
+
+
种群n
)
......
2.不同层次的生命系统
生态系统
生物圈
生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体
由地球上所有的生物和生物生活的无机环境共同构成
生态系统=
群落+无机环境
2.不同层次的生命系统
小试牛刀：
1、一个池塘中的所有的鲫鱼。
2、一个池塘中所有的鲫鱼和其他生物。
3、一个池塘内所有的鱼。
4、一个池塘。
（种群）
（群落）
（都不是）
（生态系统）
一个分子或一个原子，也是一个系统吗？如果是，它们是不是生命系统？如果不是，请说明理由。
答：是一个系统，但不是生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
病毒呢？是一个系统吗？是一个生命系统吗？
病毒是生物吗？
2.不同层次的生命系统
1.地球上基本的生命系统是细胞，最大的生命系统是生物圈。
2.单细胞生物既是细胞层次，又是个体层次，没有组织、器官、系统三个结构层次。
3.植物没有系统层次。
4.病毒无细胞结构，不属于生命系统的任一结构层次。
5.生命系统的结构层次可含“非生物成分”，如生态系统、生物圈包含无机环境。
6.组成细胞的元素、蛋白质等物质和细胞膜等结构都不能独立表现生命特征，不属于生命系统的结构层次。
7.一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统
关于生命系统结构层次的几点说明
1.叶片的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？
参考答案：叶片的表皮细胞主要起保护作用，心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩舒张使得心脏得以搏动。
2.冷箭竹的光合作用是在哪些细胞中进行的？大熊猫的血液运输氧的功能是靠哪种细胞完成的？
参考答案：冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞中，因为这些细胞含有叶绿体；大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成，因为红细胞中含有血红蛋白可以与氧结合也可以与氧解离。
叶肉细胞
红细胞
3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？
参考答案：大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞 完成。
4.生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系？为什么？
参考答案：生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都要进行呼吸作用消耗氧气和释放二氧化碳，而绿色植物的一些细胞、蓝细菌能进行光合作用吸收二氧化碳和释放氧气。正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用，才能保持生物圈的碳氧平衡。
一、概念检测
1.判断下列事实或证据是否支持细胞是生 命活动的基本单位。
(1)草履虫是单细胞生物，能进行运动和分裂。( )
(2)人体发育离不开细胞的分裂和分化。( )
(3)离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧。( )
(4)用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合。 ( )
√
√
√
×
2.下列叙述与细胞学说不相符的是( )
A.植物和动物都是由细胞构成的，这反映了生物界的统一性
B.植物和动物有着共同的结构基础
C.人体每个细胞都能单独完成各项生命活动
D.新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的
C
3.观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的 光学显微镜图像，回答问题.
(1)在两张切片的图像中，尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。
人体皮肤纵切
(局部)
人体皮肤：本切片图中可见上皮组织的细胞、角质保护层细胞（死亡）和皮下结缔组织中的多种细胞；
迎春叶横切
(局部）
3.观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的 光学显微镜图像，回答问题.
(1)在两张切片的图像中，尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。
人体皮肤纵切
(局部)
迎春叶：表皮细胞（保护）、保卫细胞（控制水分蒸发和气体进出）、叶肉细胞（光合作用）、导管细胞（运输水和无机盐）、筛管细胞（运输有机物），等等。
迎春叶横切
(局部）
3.观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的 光学显微镜图像，回答问题.
(2)比较动物细胞和植物细胞，描述它们的 共同点和区别。
植物细胞和动物细胞的共同点是：有细胞膜、细胞质、细胞核；区别是：植物细胞有细胞壁、液泡，有些植物细胞还有叶绿体。
3.观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的 光学显微镜图像，回答问题.
(3)为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官
因为人体皮肤和迎春叶都是由多种组织组成的。例如，人体皮肤由上皮组织、结缔组织、神经组织和肌肉组织组成，这些不同的组织按照一定的次序结合在一起构成行使保护等功能的器官。
二、拓展应用
1.某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、 柳树叶片中的叶肉细胞，发现这些叶肉细胞中都有叶绿体，于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论.他得出这个结论应用了不完全归纳法. 你还能列举不完全归纳法其他应用的例子吗 在使用这种方法时，要注意什么问题
可用学生已学过的植物或动物的分类、细胞所具有的结构进行举例，也可以结合学生的生活经验进行举例。运用不完全归纳法时，要审慎地接受所得出的结论，归纳时需要注意抓住所归纳对象的本质特征。
2.病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成.但是，病毒的生活离不开细胞，请查阅资料，说明病毒的生活为什么离不开细胞。
病毒尽管没有细胞的结构，但病毒必须寄生在细胞中生活，依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质，离开了细胞，病毒就不能长时间生存，因此说，病毒的生活是离不开细胞的。
3.如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立，细胞一直可以从无机环境中自然发生，生 物进化的观点还能被人们普遍接受吗 请用自己的语言简要阐述细胞学说是否支持生物进化的观点。
如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立，细胞一直可以从无机环境中自然发生，生物进化论中生物都起源于共同原始祖先的观点就会受到质疑。一切动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物所构成，说明动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，这也支持生物有着共同起源的观点。

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