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新人教版 高一 必修1 分子与细胞
第1章 走近细胞
1.1 细胞是生命活动的基本单位
①没有显微镜之前，科学家是如何对生物进行观察和研究的？
②显微镜的发明对生物学领域带来哪些变化？
请同学们阅读思考与讨论
1665年，英国科学家罗伯特·虎克（R.Hooke）用显微镜观察植物的木栓组织，发现这些木栓组织由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画下来，并把“小室”称为cell——细胞。
罗伯特·虎克
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
显微观察阶段
1、细胞学说的建立过程
荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜，观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。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，比如细胞壁和细胞质。
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
显微观察阶段
1、细胞学说的建立过程
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
显微观察阶段
1、细胞学说的建立过程
细菌
红细胞
兔子和狗精子
列文胡克
哺乳动物红细胞
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
理论归纳阶段
1、细胞学说的建立过程
施莱登
植物组织的观察
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。
施旺
《关于在动植物的结构及一致性的显微研究》
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。
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
理论归纳阶段
1、细胞学说的建立过程
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。
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
理论归纳阶段
1、细胞学说的建立过程
植物学家施莱登通过对比花粉、胚珠和柱头组织的观察，发现这些组织都是由细胞构成的，而且细胞中都有细胞核。在此基础上，他进行了理论概括，提出了植物细胞学说，即植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位，
新细胞从了细胞中产生。
施莱登把他的研究结果告诉了动物学家施旺，施旺很感兴趣并大受启发，决意要证明植物界和动物界这“两大有机界最本质的联系”。
施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，他认为：动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个细胞开始的。为此，他发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》
施旺还说：“现在，我们已推到了分隔动植物界的巨大屏障。”
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
理论归纳阶段
1、细胞学说的建立过程
②从工具角度：肉眼观察、显微镜观察
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？
③从科学方法角度：
由具体事实推出结论的思维方法
直接观察
获得结论
归纳概括
形成理论
①从材料角度：尸体解剖、器官解剖、多种动植物细胞（红细胞、花粉等）
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
理论归纳阶段
1、细胞学说的建立过程
科学方法:归纳法
（1）概念：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
（2）分类：
完全归纳法：如：观察所有类型的植物细胞都有细胞核，才能得出植物细胞都有细胞核的结论。
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
施莱登和施旺只观察了部分动植物的组织，就归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”。这一结论是否可信？
不完全归纳法
→简单枚举
+科学归纳
归纳法
不完全归纳法（常用）：如：根据部分植物细胞都有细胞核，得出植物细胞有细胞核。但可能有例外。
完全归纳法
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。
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
不断修订
1、细胞学说的建立过程
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
①施莱登：认为新细胞是从老细胞的细胞核中长出来的，或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生的。
②耐格里：用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成。发现新细胞的产生是细胞分裂的结果。
不断修订
1、细胞学说的建立过程
Cell theory and its Establishment: A History of Science
细胞学说及其建立过程——科学史
1
③一些学者：观察了动物受精卵的分裂。
④魏尔肖（德国）：细胞通过分裂产生新细胞。“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
不断修订
1、细胞学说的建立过程
动物细胞的分裂
①建立者:
施莱登和施旺
②内容：
The cell theory
细胞学说的内容
2
2、细胞学说的内容
上皮细胞
神经细胞
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；
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；
新细胞是由老细胞分裂产生的。
2、细胞学说的内容
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；
细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体生命起作用；
新细胞是由老细胞分裂产生的。
施莱登
和施旺
魏尔肖
The cell theory
细胞学说的内容
2
The cell theory
细胞学说的内容
2
2、细胞学说的内容
③意义：
一切动植物都是由细胞和细胞产物所构成
体现了动物和植物的统一性
打破壁垒
生物界统一性
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。
一切动植物都是由细胞发育而来
促进解剖学、生理学、胚胎学等多学科的融通和统一
打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础，这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。
The cell theory
细胞学说的内容
2
2、细胞学说的内容
③意义：
细胞是一个相对独立的单位
生物的生长、生殖、发育等生理现象奥秘要到细胞中寻找，生物学的研究由器官-组织进入细胞水平
新细胞是由老细胞分裂产生
基因的继承和改变
进化史
细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代，小小的细胞内部，凝聚着数十亿年基因的继承和改变。
关于细胞是生命活动基本单位的观点，使人们认识到生物的生长、生殖、发育及各种生理现象的奥秘都需要到细胞中去寻找，生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
思考：草履虫、人、植物怎么完成生长发育繁殖等生命活动？
草履虫结构模式图
草履虫分裂模式图
讨论1：草履虫是如何完成运动和分裂的？
讨论2：草履虫还能完成哪些生命活动？
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
单细胞生物：
单细胞生物的生命活动离不开细胞
结构特点：身体由一个细胞构成，生命
活动都由一个细胞来完成
生殖方式：分裂生殖
生活方式：大多数生活在水中
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
思考：草履虫、人、植物怎么完成生长发育繁殖等生命活动？
桥梁:精子和卵细胞（生殖细胞）
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
思考：草履虫、人、植物怎么完成生长发育繁殖等生命活动？
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
思考：草履虫、人、植物怎么完成生长发育繁殖等生命活动？
多细胞生物的生长发育以细胞为起点，建立在细胞的分裂和分化的基础上。依赖于各种分化的细胞密切配合，共同完成一系列复杂的生命活动。（反射、代谢、发育、遗传变异等）
多细胞生物的生命活动离不开细胞
多细胞生物
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.1生命活动与细胞的关系
电子显微镜下的新冠状病毒
→
→
病毒结构模式图
讨论1：病毒具有什么样的结构？
讨论2：病毒是生物吗？
讨论3：病毒是如何生活以及繁殖的？
讨论1：病毒具有什么样的结构？
化学组成：蛋白质外壳以及遗传物质（主要）
遗传物质：DNA或RNA
结构特点：无细胞结构
病毒是生物吗？
某种病毒模式图
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
讨论2：病毒是生物吗？
病毒不具有细胞结构，但具有严整的结构，表现出生物的特征——繁殖，它是非细胞型的生物。
讨论3：病毒是如何生活以及繁殖的？
病毒自身没有独立的代谢与能量转化结构，因此不能独立生活，必须利用宿主活细胞提供的原料、能量和酶系统进行繁殖，也称为病毒的复制。
生活方式：寄生在活细胞中
某种病毒模式图
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
病毒是一种个体微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。病毒只能寄生在活细胞中才能完成各项生命活动，离开细胞，病毒很快就会死亡。（如：HIV主要寄生在T淋巴细胞中，导致人体T细胞大量死亡，从而使免疫功能低下，最终感染病原体或患恶性肿瘤而死亡）
病毒的生命活动离不开细胞
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
单细胞生物
多细胞生物
3、细胞是基本的生命系统
细胞是生物体结构和功能的基本单位
非细胞生物
SARS病毒
艾滋病病毒
生物的生命活动都离不开细胞
草履虫（单细胞生物）
人（多细胞生物）
运动 繁殖
生长 发育、繁殖
生物类型 与细胞的关系
非细胞生物 病毒 没有 结构，必须依赖 才能生活
细胞生物 单细胞生物 依靠 完成各项生命活动
多细胞生物 依赖 密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动
生命活动的细胞基础
(1)生物与环境之间物质和能量交换的细胞基础是 。
(2)生物生长发育的细胞基础是 。
(3)遗传与变异的细胞基础是 。
细胞
活细胞
单个细胞
各种分化的细胞
细胞代谢
细胞增殖和分化
细胞内基因的传递和变化
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
各种细胞密切合作形成系统，才能共同完成一系列复杂的生命活动。
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。
3、细胞是基本的生命系统
生命系统：能独立完成生命活动的系统。
思考：病毒是生命系统吗？如果不是,请说明理由.
病毒是生物但不属于生命系统，不能独立完成生命活动。属于无生命系统的结构层次。
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
冷箭竹（个体）
大熊猫（个体）
阅读P6，写出大熊猫、冷箭竹、草履虫的生命系统结构层次？
草履虫（个体）
3、细胞是基本的生命系统
3.2不同层次的生命系统
大熊猫：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
冷箭竹：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
草履虫 ：细胞(个体)→种群→群落→生态系统→生物圈
细胞：是地球上最基本的生命系统
单细胞生物的细胞既是个体层次，也是细胞层次
生物圈：最宏观，地球上有且只有一个生物圈
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.2不同层次的生命系统
大熊猫：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
冷箭竹：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
组织：
细胞分化产生不同的细胞群。像这些形态相似、结构相同、具有相同功能的细胞联合在一起形成的细胞群叫做组织（tissue）。
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.2不同层次的生命系统
大熊猫：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
冷箭竹：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
器官:
由不同组织按照一定的次序结合在一起构成的行驶一定功能的结构叫做器官。
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.2不同层次的生命系统
大熊猫：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
冷箭竹：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
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，就构成系统（system）。
生殖系统
内分泌系统
神经系统
泌尿系统
呼吸系统
循环系统
消化系统
运动系统
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
大熊猫：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
冷箭竹：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
种群
群落
生态系统
在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体
不同种群相互作用形成更大的整体
群落与无机环境相互作用形成更大的整体
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.2不同层次的生命系统
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶（器官）
(保护组织、疏导
组织、营养组织)
冷箭竹
（个体）
(根、茎、叶
等器官)
心肌细胞
心肌
（肌肉组织）
心脏（器官）
血液循环系统
大熊猫（个体）
种群
、群落
生态系统
生物圈
(循环、消化、运动、
泌尿等系统组成)
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3、细胞是基本的生命系统
3.2不同层次的生命系统
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3.2不同层次的生命系统
个体
系统
器官
组织
细胞
种群
群落
生态系统
生物圈
微观
宏观
其他层次生命系统
生命系统的结构层次
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3.2不同层次的生命系统
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
高等多细胞生物个体的发育过程
生物的进化历程：单细胞→多细胞
体 现
体 现
生物与生物之间的关系
体 现
生物与其环境之间的关系
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3.2不同层次的生命系统
细胞：是地球上最基本的生命系统
①非细胞结构的病毒不能独立地进行生命活动；比细胞再小的结构，如分子、原子不能独立完成生命活动。
②每个细胞都具有相对独立性，可以进行一系列的生命活动。
单细胞生物一个细胞就可以完成各项生命活动;
多细胞生物的每个细胞能独立完成特定的生命活动（如：完整的叶肉细胞在适宜的条件下可完成光合作用），并且各个细胞相互协调配合完成生命活动。
③其他结构层次都是建立在细胞的基础之上的。
Cells are basic living systems
细胞是基本的生命系统
3
3.2不同层次的生命系统
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。
1.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？
2.与同学相互评价各自的证据是否正确充分。
制作装片或切片，显微镜下观察是否由细胞组成
查阅科学文献，获得研究结果，寻找证据
证据获取的可行性和科学性
练一练
请就下面的实例，指出所属生命系统中相应的结构层次
血液（ ）
牙齿（ ）
神经元（ 　 ）
水塘中的一群鲫鱼（ ）
地球上的所有生物（ ）
一棵树（ ）
心脏、血管和血液（ ）
一座城市（ ）
结缔组织
器官
细胞
种群
群落
个体
循环系统
生态系统
种群三要素：①一定区域
②同种生物
③所有个体
群落二要素：①一定区域
②所有生物（动物、植物、微生物）
随堂练习
随堂练习
In-class practice
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？
随堂练习
In-class practice
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。
随堂练习
In-class practice
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。
新人教版 高一 必修1 分子与细胞
第1章 走近细胞
谢谢观看

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