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第1章 走近细胞
2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生！这是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近，它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物；遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。
人类已经在生物学研究中取得了巨大的成就，然而，许多未解之谜还得回到细胞中去寻找答案。同样地，尽管我们已经对细胞有不少了解，还是有许多问题需要进一步探究，比如为什么单细胞生物能独立生活，而多细胞动植物必须依赖各种分化细胞的密切合作才能完成复杂的生命活动？为什么细胞的形态各异，但却有着大致相同的基本结构？为什么生命活动离不开细胞？
让我们再次走近细胞，更深入的探索它的奥秘。
第1章 走近细胞
讨论：克隆猴的研究有什么意义？
第1章 走近细胞
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
第1节
细胞是生命活动的基本单位
本节聚焦
1.细胞学说的内容是什么？有什么意义？
2.细胞学说的建立过程对你有什么启示？
3.怎样理解细胞是基本的生命系统？
问题探讨
大熊猫吃冷箭竹
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.说说这些证据各自有哪些优缺点？
1.阅读“分析细胞学说建立的过程”的资料完成下表：
科学家 获取证据的方法或技术 突出成就
维萨里
比夏
罗伯特·虎克
列文虎克
马尔比基
施莱登
施旺
耐格里
魏尔肖
解剖观察
揭示了器官水平的结构
解剖观察
提出器官由组织构成
显微镜观察
观察到木栓组织，并命名为细胞
显微镜观察
观察到了动植物的微细结构
显微镜观察
观察到了不同形态的细胞
显微镜观察
植物体都是由细胞构成的，新细胞从老细胞中产生
显微镜观察
动物体也是由细胞构成，动物发育的起点是受精卵
显微镜观察
新细胞的产生是细胞分裂的结果
所有的细胞来源于先前存在的细胞
任务1：细胞学说
活动1：细胞学说是怎样建立的？
2.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？
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。
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？
细胞学说主要阐明了生物界的统一性。
任务1：细胞学说
活动1：细胞学说是怎样建立的？
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)科学发现需要从观察入手。(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和归纳概括的结合。(4)细胞学说的建立过程是一个不断修正和发展的过程。
5.列文虎克、马尔比基等都已观察到细胞，为什么细胞学说的建立者施莱登和施旺？
施莱登和施旺不仅观察到了细胞，还通过归纳概括的方法揭示出了动植物个体与细胞的内在规律关系。
任务1：细胞学说
活动1：细胞学说是怎样建立的？
科学方法：归纳法
（1）不完全归纳法：结果很可能可信
（2）完全归纳法：结果可信
　　
根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞有细胞核。但可能有例外。
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。
打破动物学与植物学之间的壁垒、揭示动物植物二者存在统一性的科学家是施旺和施莱登，他们建立了细胞学说。
请首先阅读教材第2页：
1.说说细胞学说的主要观点有哪些？
2.从哪些方面揭示了动植物的统一性？
任务1：细胞学说
活动2：细胞学说的内容是什么？
阅读教材第4页内容，归纳总结细胞学说的建立有何意义？
任务1：细胞学说
活动3：细胞学说的建立有何意义？
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.打破了植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础；
3.使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础；
4.解释了个体发育，也为后来进入分子水平打下基础。
一切动植物
一、建立者
细胞学说的建立者主要是德国科学家_______和_______。
二、细胞学说的内容
1.细胞是一个有机体，_____________都是由_____发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
2.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___________起作用；
3.新细胞是由____________产生的。
三、细胞学说的意义
1.细胞学说揭示了动物和植物的_______，从而阐明了生物界的______，使人们认识到生物之间具有共同的结构基础。
2.细胞学说揭示了生物之间存在着一定的_____关系。
施莱登
施旺
细胞
相对独立
老细胞分裂
整体的生命
统一性
统一性
亲缘
细胞学说小结
1.关于细胞学说及其建立过程的叙述，错误的是(　　)
A．它揭示了动植物细胞的统一性和多样性
B．建立者主要是施莱登和施旺
C．显微镜的发明是细胞学说建立过程的重要一环
D．细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的
【巩固练习】
A
2．关于细胞学说的建立过程，下列科学家与其观点不相符的是(　　)A．虎克观察木栓组织，并命名细胞B．列文虎克观察红细胞、细菌等，并命名细胞C．施莱登和施旺提出细胞是动植物的构成单位D．魏尔肖提出细胞分裂产生细胞
【巩固练习】
B
（1）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
任务2：细胞是基本的生命系统
活动1：为什么说生命活动离不开细胞？
反射的结构基础：反射弧
效应器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
1.为什么说生命活动离不开细胞？
（2）单细胞生物依靠单个细胞独立完成生命活动
任务2：细胞是基本的生命系统
活动1：为什么说生命活动离不开细胞？
1.为什么说生命活动离不开细胞？
病毒没有细胞结构不能独立进行生命活动，必须寄生在活细胞中。
任务2：细胞是基本的生命系统
活动1：为什么说生命活动离不开细胞？
下图为新冠病毒(2019 nCoV)模式图和新冠肺炎患者肺部X光片图。
新冠病毒主要侵害人体的呼吸道细胞和肺部，细胞受损导致患者呼吸困难，最终因呼吸功能衰竭而死亡，但病毒一旦离开活细胞就不能表现生命现象。
1.为什么说生命活动离不开细胞？
3.生活方式：
4.分类:
认识病毒
无细胞结构
一般由蛋白质外壳＋核酸（DNA或RNA）
寄生在活细胞中才能表现出生命活动
①按宿主类型分类：植物病毒、动物病毒、细菌病毒
②按遗传物质分类：DNA病毒、RNA病毒
1.结构：
2.组成：
（3）病毒没有细胞结构不能独立进行生命活动，必须寄生在活细胞中。
任务2：细胞是基本的生命系统
活动1：为什么说生命活动离不开细胞？
（2）单细胞生物依靠单个细胞独立完成生命活动
（1）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.为什么说生命活动离不开细胞？
生命活动与细胞的关系
生物与环境间的物质和能量交换是以细胞代谢为基础的。
生物的生长发育是以细胞的增殖和分化为基础的。
遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础。
细胞
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
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：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。
细胞
组织
由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群。
植物组织：保护组织、分生组织、营养组织、机械组织、输导组织
动物组织：上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
器官
由不同的组织按照一定次序结合起来,能完成某一生理功能的结构。
细胞
组织
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
辨析
（1）组织和器官
胃黏膜、皮肤、一个西瓜、一朵花、血液、一块骨骼肌
细胞
组织
器官
系统
能共同完成一种或几种生理功能的多个器官的组合
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
器官
细胞
组织
系统
个体
能完成复杂的生命活动的单个生物
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
器官
细胞
组织
系统
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
个体
种群
在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体——种群
一个池塘中全部的鲫鱼
一个池塘中全部的鱼
一片草地上所有的蒲公英
一片草地上所有的草
器官
细胞
组织
系统
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
个体
在一定的空间范围内，不同种群相互作用形成的更大的整体——群落
种群
群落
器官
细胞
组织
系统
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
个体
练习1.一片森林中的桉树苗、小桉树、大桉树组成一个（　　）
A．种群 B．个体 C．组织 D．细胞
A
练习2.在特定的培养基上，培育出了纯种的酵母菌，这些酵母菌构成了一个（ ）
A．个体 B．种群 C．组织 D．群落
B
种群
群落
练习3.将特定的培养基装入锥形瓶，培养酵母菌。由于操作不慎，培养基受到污染，不仅长出了酵母菌，还长出了细菌和霉菌等微生物。瓶中的生物构成了一个______。
A．种群 B．群落 C．生态系统 D．生物圈
B
器官
细胞
组织
系统
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
个体
种群
生态系统
群落
生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体
练习4.将特定的培养基装入锥形瓶，培养酵母菌。由于操作不慎，培养基受到污染，不仅长出了酵母菌，还长出了细菌和霉菌等微生物。瓶中的一切构成了一个______。
A．种群 B．群落 C．生态系统 D．生物圈
C
器官
细胞
组织
系统
任务2：细胞是基本的生命系统
活动2：生命系统的结构层次有哪些？
个体
种群
生物圈
群落
生态系统
由地球上所有的生物和生物生活的无机环境共同构成
练习5.在一个阳光明媚的小岛上，树木杂草茂盛，树上栖息着小益鸟和猫头鹰，地面上有田鼠、青蛙和蛇，此外还有大量的昆虫、细菌和真菌等，从生命系统的结构层次去分析回答：
(1)该岛上全部的猫头鹰组成了_______。
(2)该岛上的一只田鼠属于_______。
(3)整个小岛组成一个_____________。
(4)该岛上最基本的生命系统是__________
种群
个体
生态系统
细胞
2.说出出冷箭竹和熊猫的生命系统的结构层次？它们在生命系统的结构层次上的不同点是什么？
3.你能试着说说草履虫的生命系统的结构层次吗？
冷箭竹：细胞-组织-器官-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
熊 猫：细胞-组织-器官-系统-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
它们二者的不同点是冷箭竹没有系统层次。
变形虫：细胞（个体）-种群-群落-生态系统-生物圈
任务2：细胞是基本的生命系统
活动1：生命系统的结构层次都有哪些？
4.一个分子或一个原子，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也是一个系统，因为系统是指有一定结构,并且这些结构之间有一定的相互联系。因此一个分子或一个原子也是一个系统。
但它们不是生命系统，因为原子或分子不能独立完成新陈代谢的全部过程。
任务2：细胞是基本的生命系统
活动1：生命系统的结构层次都有哪些？
细胞是基本的生命系统小结
（1）生命系统总共有9个层次
最基本的结构层次是细胞；
最大的结构层次是生物圈。
（2）植物没有系统层次
（3）单细胞生物没有组织、器官和系统层次；单细胞生物既属于细胞层次也属于个体层次；
（4）病毒没有生命系统的结构层次（原因：病毒不能独立完成新陈代谢）。
1．生命活动与细胞的关系
生物种类 举例 与细胞的关系 结论
非细胞生物　 病毒 HIV、SARS病毒、新冠病毒 生命活动在活细胞内完成，离开活细胞不能独立生活 生命活动离不开细胞
细胞生物 单细胞生物 细菌、草履虫、变形虫 单个细胞能完成各种生命活动，一个细胞即为一个个体 多细胞生物 许多动物、植物 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小结
系统、生命系统和生态系统的关系
细胞是基本的生命系统小结
【巩固练习】
1.下列实例中，能说明生命活动离不开细胞的是(　　)①病毒必须在活细胞中才能增殖　②兴奋的传导离不开神经细胞　③动物的运动离不开肌肉细胞　④变形虫通过细胞分裂繁殖A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①②③④
D
【巩固练习】
2.“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州”，扬州瘦西湖植物茂盛，树上栖息着各种小鸟，水中有各种虾类、鱼类等生物，土壤中有各种细菌和真菌。从生命系统的结构层次去分析回答下列问题。
(1)扬州瘦西湖所有的鲫鱼组成了________。
(2)扬州瘦西湖边的一只白鹭属于________层次。
(3)扬州瘦西湖属于生命系统结构层次的________。
(4)柳树是扬州瘦西湖的主要树种，柳树与鱼相比，生命系统的结构层次不具有________。
【答案】(1)种群　(2)个体　(3)生态系统　(4)系统　
【巩固练习】
(1)水、空气、阳光是生命系统的组成成分(　　)
(2)生命系统的各个层次各自具有特定的组成、结构和功能，但又层层相依、相互联系(　　)
(3)变形虫由单个细胞构成，既对应于生命系统的细胞层次，又是个体层次(　　)
(4)动物与植物的生命系统层次构成相同(　　)
√
√
√
×
3.判断正误
【巩固练习】
4.下列各组合中,能体现生命系统由简单到复杂的正确层次的是(　　)
①HIV　②橘子树　③校园内所有的鸟　④池塘中所有的鲫鱼　⑤一片樟树林　⑥某池塘中所有生物　⑦一个橘子　⑧人体内的血液　⑨传出神经元　⑩草履虫
A.⑨⑧⑦②④⑥⑤ B.①⑧⑦②④⑥⑤
C.⑩⑧⑦①④⑥⑤ D.⑨⑧⑦⑩③⑥⑤
A
下节课再见！

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