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第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
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本节
聚焦
1.掌握细胞学说的基本内容，归纳出植物和动物在结构上具有一致性，理解细胞学说的重大意义。
2.通过实验设计和案例分析，理解细胞是生物体生命活动的基本单位。
3.运用结构与功能、局部与整体相统一的观点，认识生命系统的结构层次和细胞是基本的生命系统。
4.通过分析细胞学说建立的过程，说出科学发现的基本特点，举例说出归纳法在科学研究中的作用。
第1节
细胞是生命活动的基本单位
大熊猫吃冷箭竹
问题探讨P2
大熊猫和冷箭竹形态迥异，但他们生命活动的基本单位都是细胞。
讨论：
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和充分。
提示：可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片，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结果为证据。
提示：评价时注重证据获取的可行性和科学性。
第1节
细胞是生命活动的基本单位
如何获取证据证明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的？是谁突破植物与动物的界限，提出它们都是由细胞构成的？植物体和动物体的结构层次是否完全相同？
显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门。借助显微镜，人们看到了一滴水中有许多肉眼看不见的小生物，看到了动物体和植物体中各种各样的细胞。新的问题也接踵而至。
一、细胞学说及其建立过程
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
在19世纪的自然科学界，曾诞生了三个重大发现，即细胞学说（1838年—1839年）、能量守恒定律（1842年—1847年）和生物进化论（1859年），而这三大发现之所以能够并称19世纪三大发现，则源于著名革命导师恩格斯对这三大发现的高度评价，他认为“有了这三个大发现，自然界的主要过程就得到了说明，就归结到自然的原因了”。
——《马克思恩格斯选集》第3卷
德国植物学家
施莱登
德国动物学家
施旺
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
1.建立者:
主要是施莱登、施旺；
德国植物学家
施莱登
德国动物学家
施旺
2.细胞学说的内容:
（1）细胞是一个有机体，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；
（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。
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
维萨里
01维萨里(比利时)
大量的尸体解剖研究，发表了巨著《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
01维萨里(比利时)
经过对器官的解剖观察，指出器官由低一层次的结构——组织构成。
02比夏(法国)
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
01维萨里(比利时)
经过对器官的解剖观察，指出器官由低一层次的结构——组织构成。
02比夏(法国)
从人体的解剖和观察入手——
科学的发现需要重视观察与实证
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
01维萨里(比利时)
02比夏(法国)
03罗伯特·虎克(英国)
虎克绘制的木栓细胞图
显微镜观察到植物的木栓组织由许多规则的小室组成，他把“小室”称为cell——细胞。【细胞的命名者】
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
01维萨里(比利时)
02比夏(法国)
03罗伯特·虎克(英国)
用自制显微镜，观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
04列文虎克(荷兰)
05马尔比基(意大利)
显微镜广泛观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质。
显微观察资料积累——
科学的发现依赖于技术的进步
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
06施莱登(德国)
07施旺(德国)
1．通过对花粉、胚珠和柱头组织观察，发现都是由细胞构成，且细胞中都有细胞核。
2．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，新细胞从老细胞中产生。
1．主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，认为：动物体也由细胞构成，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。
2．发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。还说：“现在，我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障。”
科学观察和归纳概括的结合——
科学的发现需要归纳和概括
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
08耐格里(德国)
09有些学者
用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。
观察了动物受精卵的分裂。
10魏尔肖(德国)
总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
修正中前进——
科学理论的建立要经历不断修正完善
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
3.建立过程:
（小结）
科学家
贡献
维萨里
比夏
时间
虎克
列文虎克
马尔比基
施莱登
施旺
耐格里
魏尔肖
1543
1665
17世纪
17世纪
19世纪
19世纪
19世纪
1858
在器官水平上研究生命
在组织水平上研究生命
利用显微镜发现并命名了细胞
用自制的显微镜观察到了不同形态的细胞
用显微镜观察到了动植物的微细结构
首先提出细胞是构成植物体的基本单位
与施莱登共同提出细胞学说
发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
4.意义:
（1）揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
（2）打破了在植物学和动物学之间的壁垒，促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础，催生了生物学的问世。
（3）使生物学的研究进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
（4）细胞学说中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。
德国植物学家
施莱登
德国动物学家
施旺
科学方法——归纳法
归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。可以分成不完全归纳法和完全归纳法。
例如，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这一结论，就是运用了不完全归纳法。科学研究中经常运用。
得出的结论可能可信，可用来预测和判断，不过，需注意存在例外的可能。
完全归纳法：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的结论，就是完全归纳法。
课堂练习
1．下列有关细胞学说建立过程相关论述，不正确的是（　　）
A．细胞学说认为一切动植物都是由细胞发育而来
B．耐格里发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
C．魏尔肖指出所有的细胞都来源于先前存在的细胞
D．罗伯特.虎克在显微镜下观察木栓组织，提出了细胞学说
D
课堂练习
2．细胞学说是19世纪自然科学史上的一座丰碑，下列有关总结和推断正确的是（　　）
A．比利时的维萨里发现了细胞，施莱登和施旺是细胞学说的主要创立者
B．根据魏尔肖的研究推知：细胞都来源于先前存在的细胞的有丝分裂
C．细胞学说的基本内容论证了生物界的统一性
D．一切原核生物和真核生物都是由细胞和细胞产物所构成的
C
二、细胞是基本的生命系统
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
草履虫的身体一头尖，一头圆，形状就像一只倒放的鞋底，因此人们称其为“草履虫”。草履虫的身体只由一个细胞组成，因为非常小，所以只有用显微镜才能看清楚。草履虫体形虽小，却和其他大型动物一样会呼吸、运动、吃东西、繁殖以及死亡。
提示：单细胞生物能够独立完成生命活动。
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
缩手反射是人体一种正常的生理反射。属于非条件反射，每一个人都会有这样的反射，比如不小心扎到手，在还没有感觉到疼痛之前就已经把手缩回来了，这个过程就是典型的缩手反射。“缩手反射”不需经过大脑皮层，由脊髓发出指令，是“低级的神经活动”。
提示：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。
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
结论：细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。细胞是有生命的，是一个生命系统。
叶的表皮细胞
冷箭竹（个体）
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、群落和生态系统
叶（器官）
叶的保护组织
生物圈
生命系统的结构层次模式图
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
生命系统的结构层次
（最基本）
（最大）
提示：细胞是生命系统的最基本的层次，各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的。
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
生命系统的结构层次
（最基本）
（最大）
生命系统各层次相互关系
(1)细胞→个体：体现了高等多细胞生物个体的发育历程，同时也体现了生命的进化历程，即由单细胞生物进化到多细胞生物。
(2)个体→种群→群落：体现了生物与生物之间的关系。
(3)群落→生态系统→生物圈：体现了生物与其生活环境之间的关系。
课堂练习
3.“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州。”扬州瘦西湖在清代康乾时期已形成基本格局，有“园林之盛，甲于天下”之誉。瘦西湖主要分为14大景点，包括五亭桥、二十四桥、荷花池等。园区内植物茂盛，树上栖息着各种小鸟，水中有各种鱼、虾等生物，土壤中有各种细菌和真菌。
(1)瘦西湖中所有的鱼是否能构成一个种群？
(2)瘦西湖的柳树与水中的鱼相比，生命系统的结构层次有何不同？
提示：不能。种群是指一定的空间范围内【同种生物的所有个体】，瘦西湖中所有的鱼并非一个物种。“种群=同种个体1+同种个体2...同种个体n";
”群落=种群1+种群2...种群n”；
提示：柳树没有系统层次。
课堂练习
3.“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州。”扬州瘦西湖在清代康乾时期已形成基本格局，有“园林之盛，甲于天下”之誉。瘦西湖主要分为14大景点，包括五亭桥、二十四桥、荷花池等。园区内植物茂盛，树上栖息着各种小鸟，水中有各种鱼、虾等生物，土壤中有各种细菌和真菌。
(3)整个瘦西湖属于生命系统的哪种结构层次？
(4)解释细胞是基本的生命系统。
提示：生态系统
提示：①生命活动离不开细胞，各种生物的生命活动都是在细胞内或在细胞的参与下完成的；②各层次生命系统的形成、维持和运转都以细胞为基础。
拓展——【病毒】
病毒个体极其微小，绝大多数要在电子显微镜下才能看到。
1.结构：
【没有细胞结构】的特殊生物。
2.生活方式：
【寄生】；
病毒尽管没有细胞的结构，但病毒必须【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，因此说，病毒的生活是离不开活细胞的。
生命系统结构层次的四个易错点
(1)生命系统最基本的层次是细胞，病毒无细胞结构，也不属于生命系统的任何层次。
(2)单细胞生物有细胞、个体两个层次，无组织、器官、系统这三个层次。
(3)多细胞生物需区分动物与植物，植物无【系统】这一层次。
(4)生命系统的结构层次中，不仅含有【生物】，还包含与生命活动有关的【非生物成分】。
课堂练习
4.下列叙述不能说明生命活动离不开细胞的是
( )
A．人体在咀嚼食物时分泌唾液
B．指尖不小心接触到蜡烛火焰时迅速地缩手
C．大肠杆菌通过分裂形成两个个体
D．新型冠状病毒可以通过患者的飞沫传播
D
课堂练习
5.下列关于生命系统的结构层次的叙述，正确的是( )
A．一个培养皿中的大肠杆菌菌落属于群落层次
B．地球上最早出现的生命形式是病毒，其属于个体层次
C．并非所有生物都具有生命系统的各个结构层次
D．生命系统最基本的结构层次为具有活性的生物大分子
C
练习与应用P8
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气。（ ）
（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
一、概念检测
√
×
√
√
C
一、概念检测
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，尽可能多地写岀你认识的细胞名称以及它们可能的功能。
（2）比较动物细胞和植物细胞，描述它们的共同点和区别。
（3）为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官？
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：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。
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。
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？
【提示】：可用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。
二、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。
【提示】：病毒尽管【没有细胞结构】，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活细胞的。
二、拓展应用
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。
【提示】：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。
THANKS
敬请批评指正！

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