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第1节
第1章 走近细胞
>>>2019人教版高中生物学必修1课件
细胞是生命活动的基本单位
每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。
---美国细胞生物学家威尔逊（E.B.Wilson）
讨论：如何获取和提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的？
问题探讨
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。
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、没有显微镜之前，科学家是如何对生物进行观察和研究的？
思考讨论
2、显微镜的发明给生物学领域带来哪些影响和变化？
显微镜的发明使人类打开了显微世界的大门。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......
新的问题接踵而至
例如：
（1）细胞和生物体的关系是怎样的？
（2）动物体细胞和植物体细胞有哪些差异性，又有怎样的一致性？
（3）新细胞是如何产生的？
（4）生物体的生长和发育等生命活动与细胞有什么关系？
......
思考讨论
施莱登
德国植物学家
（M.J.Schleiden, 1804-1881）
施旺
德国动物学家
（T. Schwann, 1810-1882）
主要建立者：
施莱登
施旺
建立时间：
1838年和1839年
细胞学说及其建立过程
施莱登
德国植物学家
（M.J.Schleiden, 1804-1881）
施旺
德国动物学家
（T. Schwann, 1810-1882）
细胞学说要点：
细胞是一个有机体，一切动植物细胞都由 发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
细胞是一个 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 产生的。
细胞学说及其建立过程
细胞
相对独立
分裂
细胞学说及其建立过程
解剖和观察【器官→组织】
分析细胞学说建立的过程
维萨里（A. Vesalius）
启示1：科学的发现需要重视观察和实证
→ 揭示了人体在器官水平的结构
比夏（M. F. X. Bichat）
→ 指出器官由低一层次的结构，即组织，构成。
细胞学说及其建立过程
显微观察资料的积累【认识细胞】
罗伯特·胡克（R. Hooke）
启示2：科学的发现依赖于技术的进步
→ 发现木栓组织由许多规则的小室组成，称这些“小室”为Cell（细胞）
列文虎克（A. van Leeuwenhoek）
→ 用自制的显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
马尔比基（M. Malpighi）
→ 用显微镜广泛观察了动植物的细微结构，如细胞壁和细胞质。
分析细胞学说建立的过程
细胞学说及其建立过程
科学观察和归纳概括的结合【形成理论】
施莱登（M. J. Schleiden）
启示3：科学的发现需要归纳和概括
→ 发现花粉、胚珠和柱头组织都是由细胞构成，且都有细胞核。提出植物细胞学说：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（T. Schwann）
→ 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开始。发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。
分析细胞学说建立的过程
细胞学说及其建立过程
修正中前进【完善理论】
耐格里（K. Nageli）
启示4：科学理论的建立要经历不断修正完善的过程
→ 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发结果。
有些学者
→ 观察了动物受精卵的分裂
魏尔肖（R. L. C. Virchow）
→ 总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是：“All cells come from existing cells. ”
分析细胞学说建立的过程
细胞学说及其建立过程
归纳
概括
形成
理论
直接
观察
获得
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？
细胞学说及其建立过程
1、从材料角度：尸体解剖、器官解剖、多种动植物细胞
2、从工具角度：肉眼观察、显微镜观察
3、从科学方法角度：
★ 归纳法：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法
事实1：观察到植物的花粉有细胞核
事实2：观察到植物的胚珠有细胞核
事实3：观察到植物的柱头有细胞核
举 例
归纳法：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
定 义
科学方法：归纳法
结论
植物细胞都有细胞核
细胞学说及其建立过程
分类
不完全归纳法：科学研究中经常运用。
（1）举例：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这一结论，就是运用了不完全归纳法。
（2）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。
科学方法：归纳法
细胞学说及其建立过程
思考：细胞学说证明了生物界的多样性还是统一性？
细胞学说及其建立过程
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。
细胞学说对于生物学的发展具有重大的意义。
细胞学说的意义
揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
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。
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。
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。
★ 被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现之一 ★
细胞学说及其建立过程
讨论1：生物体都是由细胞构成的吗？试举例说明。
细胞是基本的生命系统
绝大多数生物是由细胞构成的，但病毒除外，病毒不具有细胞结构，一般由蛋白质和核酸组成。
讨论2：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？
实例1：病毒必须寄生于活细胞，利用活细胞中的物质进行生活与繁殖。
实例2：单细胞生物能够独立完成生命活动。
实例3：多细胞生物依赖各种分化细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
细胞是基本的生命系统
单细胞生物能够独立完成生命活动
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。
细胞是基本的生命系统
细胞代谢是动植物各种生理活动的基础
细胞是基本的生命系统
细胞增殖、分化是生长发育的基础
细胞是基本的生命系统
细胞内基因的传递和变化是遗传与变异的基础
结论：
细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
细胞是基本的生命系统
讨论3：生命系统分哪几个层次？从小到大的排列顺序是什么？
细胞是基本的生命系统
其他层次的生命系统
最基本的生命系统
微观 宏观
能完整地表现出各种生命活动的最微小的层次是什么？最大的生命系统是什么？
动植物在微观层次上有什么区别？
单细胞生物在生命系中属于什么层次？
一个分子或一个原子也是一个系统吗？它们是不是生命系统？理由是什么？
细胞是基本的生命系统
细胞是基本的生命系统
无论从结构还是功能上，细胞都属于生命系统的最基本层次。
各层次生命系统的形成、维持和运转都以细胞为基础，包括生态系统的能量流动和物质循环。
归纳·总结
小试牛刀
1、下列与细胞学说相关的叙述，错误的是( )
A．施莱登和施旺通过不完全归纳法得出“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” B．细胞学说揭示了动物和植物的统一性和差异性 C．细胞学说为生物进化论的确立埋下了伏笔 D．该学说的建立标志着生物学的研究进入了细胞水平，极大地促进了生物学的研究进展
解析：细胞学说揭示了动物和植物的统一性，没有揭示动物与植物的差异性，B错误；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，C正确；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入了细胞水平，为生物学指出了微观上的研究方向，极大地促进了生物学的研究进展，D正确。
B
小试牛刀
2、下列对生命系统的认识，正确的是( )
A．生物体中由功能相关的器官“联合”组成的系统层次，是每种生物个体都具有的
B．蛋白质和核酸等生物大分子本身也算作系统，也属于生命系统的层次
C．生态系统是生命系统的一个层次，它代表一定的自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物
D．生命系统的每个层次都能完成一定的生命活动，能完整地表现出生命活动的最小生命系统是细胞
解析：单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次，植物没有系统层次，A错误；一个分子或一个原子是一个系统，所以蛋白质和核酸等生物大分子本身也算作系统，但分子或原子不是生命系统，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能完成生命活动的，离开细胞，蛋白质、核酸不表现生命活动，B错误；生态系统是指生物群落和它们所生活的无机环境相互作用而形成的统一整体，C错误。
D
小试牛刀
3、下列关于生命系统结构层次的说法，正确的是( )
A. 一个细菌既属于细胞层次，又属于个体层次
B. 一片树林中的所有杂草属于种群层次
C. 某草原上所有的动物和植物构成生物群落
D. 生态系统是指一定区域内有直接或间接联系的所有生物
解析：细菌为单细胞生物，故一个细菌既属于细胞层次，又属于个体层次，A正确；一片树林中的所有杂草不是同一个物种，不属于种群层次，B错误；群落由同一区域内所有生物构成，草原上所有的生物构成群落，不只包括动物和植物，还有微生物等，C错误；生态系统是指一定区域内有直接或间接联系的所有生物及其生活的无机环境，D错误。
A
第1章 第2节
下节课继续学习
细胞的多样性和统一性

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