1.1 细胞是生命活动的基本单位课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

细胞 个体 种群 群落 生态系统 分子组成 结构 代谢 生命历程 遗传 内环境稳态 人体稳态调节 植物生命活动调节 数量 结构 演替 结构 功能 稳定性 细胞学说 细胞工程 发酵工程 基因工程 生态工程 人教版·新教材·高中生物 每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。 ——威尔逊【美】 必修1：分子与细胞 威尔逊【美】 细胞 各种化合物 复杂结构 代谢活动 生命进程 构成 具有 进行 发展 必修1：分子与细胞 3 分子与细胞 静态视角（结构） 动态视角（功能） 认识细胞 分子组成 细胞结构 物质运输 能量转换 生命历程 必修1：分子与细胞 4 第 1 章 必修1：分子与细胞 走进细胞 第1节细胞是生命活动的基本单位 课标要求 核心素养要求 1.分析细胞是基本的生命系统的原因。 2.了解生命活动与细胞的关系和生命系 统的结构层次 1.生命观念：认同细胞是基本的生命系统。 2.科学思维：举例说明生命系统的结构层次。 3.社会责任：分析细胞学说的建立过程，培养科 学研究 细胞是生命活动的基本单位 必修1：分子与细胞 本节目录 内容1 细胞学说及建立过程 内容2 细胞是基本的生命系统 内容聚焦 大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们的生命活动的基本单位都是细胞。 问题探讨 【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.如何评价各自的证据是否正确和充分？ 注重论据的可行性和科学性。 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。 内容1 细胞学说及建立过程 显微镜发明之前，生物学家如何对生命进行研究呢? 请同学们阅读P3“思考•讨论”，然后回答 内容1 细胞学说及建立过程 9 从器官到组织 建立细胞学说 认识细胞 修正细胞学说 维萨里——在器官水平上研究生命 比夏——在组织水平上研究生命 肉眼观察 罗伯特.胡克：第一个用显微镜观察并命名细胞 耐格里：发现新细胞的产生是细胞分类的结果 施旺：概括出动物体也是由细胞构成，发育起点为受精卵 施莱登：概括出植物细胞学说 马尔比基：观察到动植物的微细结构 魏尔肖：总结出“细胞通过分裂产生新细胞” 列文虎克：第一个观察到活细胞 显微观察 理论归纳 修正前进 内容1 细胞学说及建立过程 1.早期探索 注：但观察到的是死细胞 10 1．科学家是如何通过获得证据来说明动植物体是由细胞构成这一结论的？ 内容1 细胞学说及建立过程 思考讨论： 【提示】 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。 11 【提示】 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（如细胞是动植物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。 内容1 细胞学说及建立过程 思考讨论： 2．施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，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？ 12 【归纳法】 是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。 完全归纳法 不完全归纳法 如观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，由此得出植物细胞都有细胞核的结论。 如观察了部分植物细胞都有细胞核，而得出植物细胞都有细胞核。 【科学方法】 内容1 细胞学说及建立过程 13 【 科学方法】教材P3“思考·讨论”： (1)归纳法: 是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。 (2)科学家通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，通过 形成结论。 (3)施莱登和施旺在只是观察了部分动植物的组织的基础上，利用 提 出“所有的动植物都是由细胞构成的”,这一结论是 (填“可信”或“不可信”)的。 可信 归纳概括 不完全归纳法 完全归纳法： 不完全归纳法： 提醒（P5） 结论很可能是可信的 结论是可信的 归纳法分类： 内容1 细胞学说及建立过程 1.下列关于归纳法的说法，错误的是( ) A.施莱登和施旺在各自的研究中都用到了归纳法 B.细胞学说的提出运用的是不完全归纳法 C.由不完全归纳法得出的结论因为是准确的所以可以用来预测和判断 D.科学研究中经常运用不完全归纳法 C 习题检测 15 　　 【提示】 　　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。 内容1 细胞学说及建立过程 思考讨论： 3．通过分析细胞学说建立过程，你领悟到科学发现有哪些特点？ 16 记忆速测 内容1 细胞学说及建立过程 17 2．细胞学说及其建立过程 (1)主要建立者：德国科学家 和 。 (2)学说要点： 细胞是一个有机体，一切___________都由___________发育而来，并由__________________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________________产生的。 施莱登 施旺 动植物 细胞 细胞和细胞产物 老细胞分裂 提醒： 所有新细胞都由老细胞分裂产生 如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。 相对独立 内容1 细胞学说及建立过程 并不是 (1)揭示了动物和植物的 ，从而阐明了生物界的 ； (2)促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得共同的基础，催生 学科问世； (3)生物学研究从组织、器官水平，进入 研究水平，并为后来进入 水平打下基础； (4)细胞分裂产生新细胞的结论为后来的生物 学说埋下伏笔。 3.细胞学说的意义(P4): 统一性 统一性 生物 细胞 分子 进化 内容1 细胞学说及建立过程 【归纳】细胞学说中3个“未涉及”和2个“统一了” 内容1 细胞学说及建立过程 1．(教材P2正文)一切生物都由细胞发育而来( ) 2．(教材P3思考·讨论)罗伯特·胡克和列文虎克也是细胞学说的建立者( ) 3．(教材P3～4思考·讨论) 细胞通过分裂产生新细胞是魏尔肖观察并总结出来的( ) 4．(教材P5科学方法)完全归纳法得出的结论是可信的，不完全归纳法得出的结论是不可信的( ) 5．(教材P4黑体)细胞学说揭示了动物和植物的统一性和多样性( ) 易错诊断 × × × × × 习题检测 1.(2022·华师一附中调研)细胞学说的建立过程是科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列相关说法正确的是(　　) A.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者 B.列文虎克用自制显微镜观察到不同形态的红细胞、精子和细菌等 C.施旺提出植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位 D.细胞学说揭示了细胞为什么要产生新细胞 B 习题检测 2.(2023·广东惠州调研)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 罗伯特·胡克（英） （受精卵：精子卵细胞受精作用） （动植物） C 习题检测 3.19世纪30年代创立的细胞学说的最主要的意义是（ ） A．证明病毒不具有细胞结构 B．使人们对生物体的结构认识进入微观领域 C．解释了动物和植物的统一 性,从而阐明了生物界的统一性 D．发现动、植物细胞的不同之处 C 习题检测 24 1．下列关于细胞学说及其内容的叙述，错误的是 (　　) A．细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞 B．细胞学说认为一切动植物都是由一个细胞或多个细胞组成的 C．所有的细胞必定是由已存在的活细胞产生的 D．细胞学说主要阐明了生物体结构的统一性 A 习题检测 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。那细胞在生命活动中是如何起作用的呢？为什么细胞才是最基本的生命系统？ 内容2 细胞是基本的生命系统 【思考1】生物体都是由细胞构成的吗？ 内容2 细胞是基本的生命系统 1.病毒 病毒（主要成分） 必须寄生在活细胞中才能生活 蛋白质外壳 核酸（遗传物质） 【思考2】那病毒是如何进行生命活动的？ 一. 生命活动与细胞的关系 27 ➊病毒没有细胞结构 ➋病毒只能寄生在活细胞中。 内容2 细胞是基本的生命系统 【思考3】病毒能在培养基上生活吗？ 不能，病毒只能寄生在活细胞中，病毒的生命活动离不开细胞。 【归纳】病毒： 一. 生命活动与细胞的关系 1.病毒 病毒可以在宿主细胞中繁殖，繁殖是生 物的基本特征之一，所以病毒属于生物。 28 ➌观察： 电子显微镜 ➍分类 按宿主 按核酸种类 动物病毒 植物病毒 细菌病毒 DNA病毒 RNA病毒 如天花病毒，肝炎病毒 如烟草花叶病毒 如噬菌体 天花病毒、噬菌体、乙肝病毒 SARS病毒、流感病毒、新冠病毒、 烟草花叶病毒、HIV、埃博拉病毒 内容2 细胞是基本的生命系统 【归纳】病毒： 29 一. 生命活动与细胞的关系 2.单细胞生物 草履虫的运动、分裂、摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。 结论：单细胞生物的生命活动离不开细胞。 【思考】草履虫能完成哪些生命活动？ 内容2 细胞是基本的生命系统 【思考】完成缩手反射，至少需哪些细胞参与？ （指尖上皮、肌肉、指尖神经、传入神经、中枢神经、传出神经、肌肉、效应器）细胞等。 内容2 细胞是基本的生命系统 一. 生命活动与细胞的关系 3.多细胞生物 成体 精原细胞 卵原细胞 精子 卵细胞 受精卵 幼体 由很多细胞构成，但其生命开始于一个细胞—受精卵 内容2 细胞是基本的生命系统 一. 生命活动与细胞的关系 3.多细胞生物 结论：单细胞生物的生命活动离不开细胞。 (1)依赖各种 密切合作， 共同完成一系列复杂的生命活动。 (2)生命活动的基础 ①生物与环境之间物质和能量交换的基础: 。 ②生物生长发育的基础: 。 ③生物遗传与变异的基础: 。 分化的细胞 细胞代谢 细胞增殖、 分化 细胞内基因的传递与变化 多细胞生命活动的基础 内容2 细胞是基本的生命系统 因此： 细胞是基本的生命系统 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。在多细胞生物体内，细胞又是构成组织的组分，组织是构成器官的组分，器官是构成个体的组分。组织、器官、个体都是有生命活动的整体，因此是不同层次的生命系统。 【思考1】：阅读课本P6-7页圈出冷箭竹（植物）、大熊猫（动物）从小到大的生命系统层次，并比较二者的不同处。 内容2 细胞是基本的生命系统 二. 生命系统的结构层次 一个分子或原子不能独立完成生命活动，因此它们不是生命系统 P6“旁栏思考” 一个分子或一个原子______(填“是”或“不是”)一个系统，________(填“是”或“不是”)生命系统，其理由是： 教材隐性知识 是　 不是　 内容2 细胞是基本的生命系统 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。 35 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） 叶的表皮细胞 叶的保护组织 叶（器官） 冷箭竹（个体） 种群，群落和生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 二. 生命系统的结构层次 不同点： 植物没有系统层次 36 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 生物体结构和功能的基本单位 由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起构成的细胞群 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 共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定次序组合 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物 在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群 在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落 生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体 由地球上所有的生物生态系统相互关联构成的统一整体 病毒不属于生命系统的结构层次 内容2 细胞是基本的生命系统 37 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 【细胞】： 是生物体的结构和功能的基本单位。 内容2 细胞是基本的生命系统 38 【组织】： 由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。 肌肉组织 分生组织 保护组织 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 39 （1）动物四大组织： 结缔组织、肌肉组织、上皮组织、神经组织。 （2）植物五大组织： 保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织。 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 【补充】 40 【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。 叶 茎 根 营养器官 花 果实 种子 生殖器官 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 【思考】一个西瓜属于什么层次？ 器官 41 【系统】： 能共同完成一种或几种生理功能的多个器官的组合。 注意： 植物无系统这一结构层次 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 42 【个体】 能完成复杂的生命活动的单个生物。 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 43 【种群】 生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体。 ①一定地域内 概念要点： ②同种生物构成 ③全部个体的总和 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 1.一个水池里的全部鱼 × 2.一个鱼缸里的全部金鱼 √ 练习： （ ） （ ） 44 练习：以下描述是否属于生物群落: （1）一个池塘里的全部的鱼 ( ) （2）一片森林里的全部生物 ( ) （3）一片草原上的全部植食性动物 ( ) ✖ ✖ ✔ 【群落】一定空间范围内，所有的生物构成群落。 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 内容2 细胞是基本的生命系统 45 【生态系统】在一定空间范围内，由生物群落与其生活的无机环境相互 作用而形成的统一整体。 如一个池塘、一片草地、一条小溪、一座山 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同构成。 是地球上最大的生态系统。 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态 系统 生 物 圈 内容2 细胞是基本的生命系统 【生物圈】 生命系统的层次中可含“非生物成分”，如生态系统中的无机环境 46 1.从生命系统的结构层次来分析，下列属于哪个结构层次? 细胞 ②血液 组织 ③一个酵母菌 细胞、个体 ④某农田的所有水稻 种群 ⑤一个西瓜 器官 ⑥一只小白兔 个体 ⑦草原上的所有生物 群落 ⑧一片森林 生态系统 ⑨一块完整的骨骼肌 ⑩皮肤 ①受精卵 器官 器官 习题检测 47 【思考与讨论】P7 1. 叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？ 叶的表皮细胞主要起保护作用；心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。 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？ 冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞中, 因为这些细胞中含有叶绿体；大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成。 内容2 细胞是基本的生命系统 3. 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？ 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成的。 4.生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系？为什么？ 生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都要进行呼吸作用，消耗氧气和释放二氧化碳，而绿色植物细胞和蓝细菌能进行光合作用，吸收二氧化碳和释放氧气。正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用，才能保持生物圈中的碳氧平衡。 内容2 细胞是基本的生命系统 【思考与讨论】P7 【注意】 1.单细胞生物既是细胞层次又是个体层次，没有 等层次； 2.地球上最基本的生命系统是 ，最大的生命系统是 ； 3.植物没有 层次，病毒无细胞结构， 属于生命系统； 4.地球上最早的生命形式： 生物。 5.并非所有生物都具有生命系统的全部层次，生物越高等，其生命系统越复 杂多样。 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态 系统 生 物 圈 内容2 细胞是基本的生命系统 细胞 生物圈 系统 不 单细胞 组织、系统 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 C 课后练习 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，尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。 角质细胞（保护作用） 上皮组织细胞 结缔组织细胞 ——上表皮细胞（保护作用） ——下表皮细胞（保护作用） 气孔（控制水分和气体进出） 两个保卫细胞组成 ——栅栏组织 ——海绵组织 叶肉细胞 （光合作用） 导管细胞（死细胞）：运输水和无机盐 筛管细胞（活细胞）：运输有机物 叶脉 课后练习 （2）比较动物细胞和植物细胞，描述它们的共同点和区别。 共同点：有细胞膜、细胞质、细胞核等。 区别：植物细胞有细胞壁、液泡，有些植物细胞还有叶绿体。 （3）为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官？ 因为人体皮肤和迎春叶都是由许多组织组成的。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。 课后练习 4.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？ 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。 课后练习 5.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。 衣壳 （蛋白质） 核酸 神经氨酸酶 （蛋白质） 血凝素 （蛋白质） 病毒尽管没有细胞结构，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细胞的。 课后练习 6.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。 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。 课后练习 课堂小结 总结：生物的生命活动都离不开细胞，除病毒外，细胞是生物体结构和功能的基本单位。 （4）草原上所有的羊 （ ） 1.填空： （1）培养基中的大肠杆菌菌群是 （ ） （2）一个被污染的大肠杆菌培养基（ ） （3）被污染的培养基中所有菌落 （ ） 种群 生态系统 群落 （5）草原上所有的山羊 （ ） 啥也不是 种群 （6）一只西瓜 （ ） 器官 （7）一片树林里的所有的成年樟树 （ ） 啥也不是 课堂巩固 （8）霍邱县所用动植物 （ ） （9）一片杨树林 （ ） (10)草原上所有的斑马 （ ） 生态系统 啥也不是 种群 2.下列有关叙述，错误的是（ ） A.一切生物的生命活动都是在细胞内或在细胞的参与下完成的 B.H1N1病毒没有细胞结构，它只能寄生在活细胞中才能完成生命活动 C.一切生物体都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位 D.单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动，多细胞生物依赖于 各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动 C 课堂巩固 3. 某生物学家研究一片草原中的生物群落，他应该研究生命？（ ） A.草原上的全部植物 B.草原上的全部生物 C.草原上的全部动植物 D.草原上的全部生物及其无机环境 B 4. 一片森林中全部的蜂鸟、麻雀、翠鸟等鸟类，属于什么生命系统？ （　　） A.种群 B.群落 C.生态系统 D.以上都不是 D 课堂巩固 5.下列各项组合中，能体现生命系统由简单到复杂的正确层次是（ ） ①一个大西瓜 ②血液 ③白细胞 ④变形虫 ⑤血红蛋白 ⑥SARS病毒 ⑦同一片草原上的所有绵羊 ⑧一片森林中的所有鸟 ⑨一片桃园 ⑩一个池塘中的所有生物 A.⑤⑥③②①④⑦⑩⑨ B.③②①④⑦⑩⑨ C.③②①④⑦⑧⑩⑨ D.⑤②①④⑦⑩⑨ B 课堂巩固 61 6.下列对“系统”的认识，正确的是( ) A.生命系统的每个层次都是“系统”，能完整表现生命活动的最微小的“生 命系统”是细胞 B.蛋白质和核酸等生物大分子本身也可算为“系统”，也属于“生命系统” 层次 C.“生态系统”是生命系统的一个层次，它代表一定自然区域内相互有直 接或间接联系的所有生物 D.生物个体中由功能相关的“器官”联合组成的“系统”层次，是每种生 物个体都具备的 A 课堂巩固 62 本讲结束，记得点个赞哦！ $$