1.1 细胞是生命活动的基本单位-【大鹏生物】2024高考生物一轮复习讲义

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，更深入地探索它的奥秘。 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） 第1节 细胞是生命活动的基本单位 1.1 细胞学说及其建立过程 1.建立过程 （1）从人体的解剖和观察入手——从器官到组织 1543年，比利时的维萨里通过大量的尸体解剖研究，发表了《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。 法国的比夏（M.F.X. Bichat）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。 （2）显微观察资料的积累——认识细胞 1665年，英国科学家罗伯特·虎克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了下来，并把“小室”称为cell——细胞。 之后，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。此后，虽然观察细胞所获得的资料不断增加，积累了较丰富的材料，但是，在长达170多年的历史中，人们对细胞及其与生物体的关系并没有进行科学的归纳和概括。 （3）科学观察和归纳概括的结合——形成理论 植物学家施莱登通过对花粉、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，新细胞从老细胞中产生。 施莱登把他的研究成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”。 （3）科学观察和归纳概括的结合——形成理论 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，都是从受精卵这个单细胞开始的。 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，我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障。” （4）细胞学说在修正中前进 新细胞如何由老细胞产生呢？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。施莱登的朋友耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。 还有些学者观察了动物受精卵的分裂。在此基础上，1858年，德国的魏尔肖总结出“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”。这个断言，至今仍未被推倒。 19世纪，施莱登首先提出细胞是构成植物体的基本单位；而后施旺与施莱登共同提出一切动植物都是由细胞构成的。后人根据他们分别于1838年和1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合得出细胞学说。 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。 3.意义 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。 （1）细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础，从而在思想观念上打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促进了解剖学、生理学、胚胎学等学科的融通。 （2）细胞学说中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在细胞中寻找，使得生物学的究随之进入细胞水平，并为生物学进入分子水平打下了基础。 （3）细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。 细胞的命名者：罗伯特·虎克。 第一位观察活细胞的科学家：列文虎克。 第一位观察动植物微细结构的科学家：马尔·比基。 魏尔肖对于细胞学说的补充：“细胞通过分裂产生新细胞”。 魏尔肖的名言：“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这个断言至今仍未被推翻。 1.2 细胞是基本的生命系统 1.生命活动离