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1.1 细胞是生命活动的基本单位
第一章 走近细胞
2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在我国诞生。12月5日克隆猴“华华”诞生。
（并于2018年1月25日，登上生物学顶尖学术期刊“细胞”封面）
标志着中国在非人灵长类疾病动物模型研究中处于国际领先地位。
这些克隆猴的出生标志着：
为什么一个体细胞能形成一个猴子？
一、本章导入
本节知识结构图
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
方法
生命活动离不开细胞
生命系统的结构层次
细胞是生命活动的基本单位
病毒、单细胞、多细胞均离不开
归纳法
催生生物学
生物学进入细胞水平
发育和进化论的基础
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
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。
观察-归纳-修正
病毒非生命系统
植物无系统，草履虫为细胞和个体
问题探讨：
答案：
1.将大熊猫和冷箭竹的几种器官、组织制作成临时装片，放在显微镜下观察，看它们是否都由细胞构成；查找相关文献。
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：
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？
P2
人类是如何一步一步认识细胞的？
从生物体的角度认识细胞
1.细胞学说建立的过程（科学史）
(1)从人体的解剖和观察入手：从器官到组织。
①维萨里（比利时）：人体由器官组成。
②比夏（法国）：器官由组织构成。
人体皮肤纵切
角质保护层
上皮组织
结缔组织
意义：进一步认识了生物个体的结构层次。
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说建立的过程（科学史）
(1)从人体的解剖和观察入手：从器官到组织。
(2)显微观察资料的积累：认识细胞。
①罗伯特·胡克（英国）用显微镜观察植物的木栓组织，发现是由许多规则小室组成，并它这些“小室”称为cell——细胞。
②列文虎克（荷兰）用自制的显微镜，观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
③马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质。
遗憾：提出细胞的概念，但是没有对细胞及其与生物体
的关系进行科学性的归纳和概括。
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说建立的过程（科学史）
(1)从人体的解剖和观察入手：从器官到组织。
(2)显微观察资料的积累：认识细胞。
(3)科学观察和归纳概括的结合:形成理论。
①施莱登（植物学家）：通过观察植物组织，提
出植物细胞学说，即植物体都是由细胞构成，细
胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生。
②施旺（动物学家）：受施莱登的启发后，通过
研究动物细胞的形成机理和个体发育过程，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。
施莱登和施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的
基本单位。标志着“细胞学说”正式建立。
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说建立的过程（科学史）
(1)从人体的解剖和观察入手：从器官到组织。
(2)显微观察资料的积累：认识细胞。
(3)科学观察和归纳概括的结合:形成理论。
(4)细胞学说在修正中前进
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。
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。
他的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
一、细胞学说及其建立过程
本节知识结构图
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
方法
生命活动离不开细胞
生命系统的结构层次
细胞是生命活动的基本单位
病毒、单细胞、多细胞均离不开
归纳法
催生生物学
生物学进入细胞水平
发育和进化论的基础
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
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。
观察-归纳-修正
病毒非生命系统
植物无系统，草履虫为细胞和个体
2.内容（后人对其研究结果进行整理并加以修正）：
(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。（注意：并未说明分裂的方式）
一、细胞学说及其建立过程
本节知识结构图
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
方法
生命活动离不开细胞
生命系统的结构层次
细胞是生命活动的基本单位
病毒、单细胞、多细胞均离不开
归纳法
催生生物学
生物学进入细胞水平
发育和进化论的基础
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
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。
观察-归纳-修正
病毒非生命系统
植物无系统，草履虫为细胞和个体
思考与讨论1：
通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，通过归纳概括形成结论。
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？
一、细胞学说及其建立过程
从生物体的角度认识细胞
不完全归纳法
→简单枚举
完全归纳法
+ 科学归纳
归纳法
科学方法：归纳法
概念：是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
举例：从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都具有细胞核，得出细胞都有细胞核这一结论。
分类
一、细胞学说及其建立过程
从生物体的角度认识细胞
思考与讨论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，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系(如细胞是动植体生命活动的基本单位，动物体是由受精卵这个细胞发育而成的),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，实际上是阐释了植物和动物在结构上的致性， 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人地开展研究。
施莱登和施旺只是观察了部分动植物组织，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？
一、细胞学说及其建立过程
从生物体的角度认识细胞
“所有的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凝聚着漫长的历史？细胞学主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？
“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，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。
思考与讨论3：
一、细胞学说及其建立过程
从生物体的角度认识细胞
结构化
思考与讨论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？
(1)科学发现需从观察入手。
(2)科学发现的过程离不开技术的支持。
(3)科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。
(4)科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
一、细胞学说及其建立过程
从生物体的角度认识细胞
科学思维
3.意义
揭示了动物和植物的________性，从而阐明了生物界的_______性。
(1)细胞学说使人们认识到 ，催生了生物学的问世。
(2)细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点，使生物学的研究进入_____水
平，并为后来进入 水平打下基础。
(3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了 ，也为后来
的确立埋下了伏笔。
植物和动物有着共同的结构基础
细胞
分子
个体发育
生物进化论
一、细胞学说及其建立过程
统一
统一
本节知识结构图
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
方法
生命活动离不开细胞
生命系统的结构层次
细胞是生命活动的基本单位
病毒、单细胞、多细胞均离不开
归纳法
催生生物学
生物学进入细胞水平
发育和进化论的基础
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
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。
观察-归纳-修正
病毒非生命系统
植物无系统，草履虫为细胞和个体
1.细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
（1）单细胞生物能够独立完成生命活动。如：草履虫、变形虫等
（2）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。
①缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
②动植物的各种生理活动以细胞代谢为基础。
③动植物的生长发育以细胞增殖、分化为基础。
④动植物的遗传与变异以细胞内基因的传递和变化为基础。
二、细胞是最基本的生命系统
从生命系统的角度认识细胞
1.细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
（1）单细胞生物能够独立完成生命活动。如：草履虫、变形虫等
（2）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。
①缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
②动植物的各种生理活动以细胞代谢为基础。
③动植物的生长发育以细胞增殖、分化为基础。
④动植物的遗传与变异以细胞内基因的传递和变化为基础。
（3）病毒的生命活动离不开活细胞。
病毒只能寄生在活细胞中才能完成各项生命活动。
如：冠状病毒寄生在人肺部等处细胞中
冠状病毒结构模式图
包膜
二、细胞是最基本的生命系统
从生命系统的角度认识细胞
2.生命系统的结构层次
(1)系统：
指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合在一起的整体。
系统≠生命系统
能够进行（或完成）最基本生命活动的整体
二、细胞是最基本的生命系统
从生命系统的角度认识细胞
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.
病毒是生命系统吗？如果不是,请说明理由.
是一个系统,但不是生命系统。因为生命系统能独立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。
生命系统：
心肌细胞
心肌
（肌肉组织）
心脏（器官）
构成心脏的组织有肌肉组织、
神经组织、结缔组织等。
血液循环系统
血液循环系统由心脏、血
管等器官构成。
大熊猫（个体）
熊猫的身体由循环、消化、
运动、泌尿等系统组成。
叶的表皮细胞
冷箭竹（个体）
根、茎、叶等器官共同构成冷箭竹个体。
叶（器官）
构成叶的组织有保护组织、疏导组织、营养组织。
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。
种群、群落
和生态系统
生物圈
2.生命系统的结构层次
(1)系统：
指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合在一起的整体。
系统≠生命系统
(2)生命系统的结构层次：
能够进行（或完成）最基本生命活动的整体
二、细胞是最基本的生命系统
从生命系统的角度认识细胞
2.生命系统的结构层次
(1)系统：
指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合在一起的整体。
系统≠生命系统
(2)生命系统的结构层次：
一定的自然区域内：
种群：同种生物的所有个体。
群落：所有生物种群的集合。
生态系统：群落+无机环境。
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
提醒：
①最基本的生命系统是：细胞
②单细胞生物，一个细胞就是一个个体，无组织、器官、系统层次。
④病毒不能进行独立的代谢，不属于生命系统层次。
③植物，无系统层次。
二、细胞是最基本的生命系统
从生命系统的角度认识细胞
本节知识结构图
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
方法
生命活动离不开细胞
生命系统的结构层次
细胞是生命活动的基本单位
病毒、单细胞、多细胞均离不开
归纳法
催生生物学
生物学进入细胞水平
发育和进化论的基础
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
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。
观察-归纳-修正
病毒非生命系统
植物无系统，草履虫为细胞和个体
思考·讨论：
1.叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？
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？
叶的表皮细胞有保护功能；众多心肌细胞收缩舒张促使心脏得以搏动。
光合作用是在叶肉细胞（含有叶绿体）；血液运输氧是靠红细胞完成
二、细胞是最基本的生命系统
生命系统的结构层次
2
从生命系统的角度认识细胞
思考·讨论：
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细胞的生命活动有关系？为什么？
生殖细胞
是的；通过植物的一些细胞光合作用把二氧化碳制造有机物，同时释放氧气，通过细胞呼吸作用放出二氧化碳。
二、细胞是最基本的生命系统
生命系统的结构层次
2
从生命系统的角度认识细胞
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。（ ）
练习与应用
√
√
×
√
一、概念检测
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
练习与应用
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，尽可能多地写岀你认识的细胞名称以及它们可能的功能。
练习与应用
【答案】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。
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。
练习与应用
【答案】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？
练习与应用
【答案】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。

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