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走近细胞
第1章
第1节　细胞是生命活动的基本单位
问题探讨
大熊猫和冷箭竹形态迥异，但是它们生命活动的基本单位都是细胞。
①将几种器官、组织制成装片或切片，在显微镜下观察；
②查阅科学研究的文献
1.如果让你提供证据说明大熊猫和冷竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据？
2.与同学相互评价各自的证据是否正确充分。
可行性和科学性
一
细胞学说及其建立过程
（一）建立者：主要是 和 。
1.组成：细胞是一个有机体，一切 都由细胞发育而来，并由 和 所构成。
2.功能：细胞是一个 的单位，既有它自己的生命，又对与 共同组成的整体生命起作用。
3.来源：新细胞是由 产生的。
施莱登
施旺
动植物
细胞
细胞产物
其他细胞
相对独立
老细胞分裂
（二）内容
一
细胞学说及其建立过程
（三）建立过程（2min阅读P3-4资料，完成下列连线）
科学家
主要贡献
1.维萨里和比夏
b.从器官、组织水平研究生命
2.罗伯特·胡克
a.用显微镜发现并命名了细胞
3.列文虎克和马尔比基
d.用显微镜观察到了不同的活细胞
4.施莱登和施旺
c.提出细胞学说
5.耐格里
f.发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
6.魏尔肖
e.总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
讨论
问题1：科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的？
提示1：对动植物体的解剖和显微镜观察，再归纳得到结论。
归纳法：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
完全归纳法：例：如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，
才得出植物细胞都有细胞核。
不完全归纳法：例：根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核。
很可能可信
预测和判断
例外
问题3：细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？
提示3：细胞学说主要阐述了生物界的统一性。
问题2：施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗？为什么？这一结论对生物学研究有什么意义？
提示2：可信，因为在细胞学说的建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还基于前期的知识积累，这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论，实际上阐述了植物和动物在结构上的一致性，由此突破了植物学和动物学之间的壁垒，也推动了人们对细胞深入的开展研究。
讨论
科学发现需从观察入手
科学发现的过程离不开技术的支持
科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。
科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
问题4：通过分析细胞学说建立的过程，你领悟到科学发现具有哪些特点
细胞学说的意义
细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
共同的结构基础，催生了生物学的问世。
细胞学说（细胞是生命活动的基本单位）使生物学研究进入细胞水平。
细胞学说（细胞分裂产生新细胞）不仅解释了个体发育，还为生物进化论确立埋下伏笔。
未进入分子水平
未体现多样性
(1)细胞学说揭示了一切生物都是由细胞构成。( )
(2)新细胞均由老细胞通过分裂产生。( )
×
×
精子和卵细胞通过细胞融合形成受精卵
[例1] 在细胞学说最初创立时，下列关于其主要内容的叙述，不准确的一项是(　　)
A.一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成
B.细胞是一个相对独立的有机体，具有自己的生命
C.细胞对与其他细胞共同构成的整体生命起作用
D.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细胞
D
解析　施莱登和施旺初始建立的细胞学说提出一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；新细胞可从老细胞中产生，后来魏尔肖又进行补充，认为细胞通过分裂产生新细胞。
[例2] 下列细胞学说的相关叙述正确的是(　　)
A.英国科学家罗伯特·胡克建立了细胞学说
B.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C.细胞学说揭示了生物界的统一性和多样性
D.德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D
解析　罗伯特·胡克发现并命名了细胞，施莱登和施旺建立了细胞学说，魏尔肖等人对细胞学说进行了完善，A、B错误；细胞学说揭示了生物界的统一性，但没有揭示生物界的多样性，C错误；德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这是对细胞学说进行的补充，D正确。
二. 细胞是基本的生命系统
①单细胞生物
单个细胞就能独立完成各项生命活动
②多细胞生物
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。
（一）细胞是生命活动的基本单位
(1)动植物各种生理活动的基础是 。
(2)生物生长发育的基础是 。
(3)遗传与变异的基础是 。
细胞代谢
细胞增殖和分化
细胞内基因的传递和变化
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。
系统
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。
生命系统
能够独立完成生命活动的系统。
系统与生命系统的区别
思考1: 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。
一个分子或一个原子是一个系统。
但不是生命系统 。
生命系统的结构层次模式图
心肌细胞
叶的表皮细胞
心肌
（肌肉组织）
心脏（器官）
由肌肉组织、神经组织、结缔组织等组成
血液循环系统
由心脏、血管等器官组成
大熊猫（个体）
熊猫的身体由循环、消化、运动、泌尿等系统组成
叶的保护组织
众多表皮细胞紧密排列、覆盖在叶片表面，形成叶片的上表皮和下表皮，起保护叶片内部其他组织的作用。
叶（器官）
由保护组织、输导组织、营养组织等组成
冷箭竹（个体）
叶与根、茎等器官共同构成人冷箭竹个体
在一定区域内，所有的大熊猫个体形成了一个种群，所有的冷箭竹也是一个种群；
在同一区域内，大熊猫、冷箭竹和其他生物一起共同形成了一个群落；
这个群落和它们所生活的无机环境相互关联，形成一个统一的整体，就是生态系统。
生物圈
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
组织：有形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起
器官：不同组织按照一定的次序结合在一起
系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起
课后习题
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的，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
种群和群落
种群: 在一定自然范围内，同种生物所有个体形成的一个整体
群落: 在一定自然区域内，所有的种群组成一个群落。
以下描述是种群，还是群落？
1.一个池塘中全部的鲫鱼:( )
2.一个池塘中全部的鱼:( )
3.一片草地上所有的草:( )
4.一个池塘中全部生物:( )
都不是
种群
都不是
群落
生态系统
群落与无机环境相互作用形成更大的群体
[例4] 田野菟丝子一般只会寄生在薇甘菊之类的有害杂草上，但是，田野菟丝子刚萌发时只是一根黄白色的、半透明的丝状体，当遇到薇甘菊后会形成“吸器”，并通过“吸器”从薇甘菊中获得营养。下列有关生命系统结构层次的叙述，错误的是(　　)
A.刚萌发的一个田野菟丝子属于个体层次
B.一块田野里所有薇甘菊形成了一个种群
C.一块田野中的所有田野菟丝子和薇甘菊构成群落
D.薇甘菊等有害杂草都不具有系统这一结构层次
C
2.结合给出的实例，分析回答下列问题：
(1)请按由小到大的顺序排列上面各个生命系统的层次。
提示　①④⑤⑦②③⑥
(2)如果换成草履虫等单细胞生物，生命层次的组成又会发生怎样的变化？
提示　如果换成草履虫等单细胞生物，单细胞生物细胞本身就是个体，没有组织、器官、系统等层次。
(3)综上归纳，是不是所有的生物都具有上面的各个结构层次？
提示　不是。病毒不属于任何层次，植物没有系统层次。
(3)所有生物都具有生命系统的各个层次。( )
(4)病毒是生命系统的结构层次。( )
(5)蛋白质和核酸等生物大分子也属于生命系统的结构层次。( )
×
×
拓展应用
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。
(1)病毒________(填“属于”或“不属于”)生命系统的结构层次，试说明其原因。
提示　不属于。病毒没有细胞结构，没有独立的代谢能力，其生命活动离不开细胞。
(2)请分析实验室能否用普通培养基培养病毒。
提示　病毒必须寄生在活细胞中生活，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，因此实验室不能用普通培养基培养病毒，只能用活鸡胚等培养病毒。
思考·讨论
1. 叶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些细胞完成的？
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携带氧气。
3. 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？
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：大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成。
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和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。
无论从结构上还是功能上看，细胞这个生命系统都属于最基本的层次。各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的，就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外。
因此，可以说细胞是基本的生命系统。
细胞是基本的生命系统
[例3] 新冠病毒属于RNA病毒，人感染该病毒后可表现为发热、咳嗽等症状。关于该病毒的叙述，错误的是(　　)
A.其没有细胞结构，因此不属于生物
B.其能引发传染病，必须寄生在活细胞内生活
C.其在人工配制的富含有机物的培养基上不能独立繁殖
D.其不属于生命系统的任何一个结构层次
A
2.新冠肺炎是由新型冠状病毒引起的并通过呼吸等多种途径进行传播的一种急性疾病，下列关于新型冠状病毒的说法正确的是(　　)
A.没有细胞结构，不属于生物
B.没有细胞结构，必须寄生在活细胞内
C.能引发传染病，在人工配制的培养基上可以生存
D.能引发传染病，通过细胞分裂繁衍后代
B
3.“红豆生南国，春来发几枝。”下列与红豆相关的生命系统的叙述，正确的是(　　)
A.红豆的花属于生命系统的器官层次
B.红豆和其他所有植物共同构成了群落
C.红豆生活的土壤不参与生命系统的组成
D.一株红豆的生命系统的结构层次由低到高依次为细胞→组织→器官→系统→个体
A
4.细胞是生命系统最基本的结构层次。下列有关说法正确的是(　　)
A.神经细胞中的水和蛋白质分子属于生命系统的结构层次
B.池塘中的水、阳光等环境因素属于生命系统的一部分
C.细胞学说的建立过程运用了完全归纳法
D.细胞学说的创立过程由施莱登和施旺两人完成
B

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