内容正文:
第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
问题探讨
图中大熊猫和冷箭竹在个体水平上形态迥异,但大熊猫和冷箭竹的结构与功能的基本单位都是细胞。
你将如何获取和提供证据?
(1)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。
(2)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。
一、细胞学说的建立过程
请同学们阅读P3思考与讨论的1和2:
一边阅读,一边完成以下表格
科学家 观察方法 观察记录内容 主要成就
维萨里
肉眼观察
尸体解剖
揭示了器官水平的结构
比夏
肉眼观察
器官解剖
揭示了组织水平的结构
(一)解剖和观察观察阶段
一、细胞学说的建立过程
(二)显微观察阶段
罗伯特·虎克
木制牙签组织切片(10×10)
虎克观察的软木栓组织
第一个观察并命名细胞
细胞学说的建立过程
(二)显微观察阶段
列文胡克
细菌
红细胞
兔子和狗精子
哺乳动物红细胞
列文虎克、马尔比基等都已观察到活细胞。
为什么细胞学说的建立者主要是施莱登、施旺?请阅读思考与讨论3。
一、细胞学说的建立过程
(三)理论归纳阶段
施莱登
植物组织的观察
通过观察对花粉、胚珠和柱头组织的观察,理论概括出:
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
一、细胞学说的建立过程
(三)理论归纳阶段
通过观察大量动物细胞,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。
一、细胞学说的建立过程
(三)理论归纳阶段
施莱登和施旺共同提出了细胞学说
一切动植物体都是由细胞组成的;
细胞是一切动植物体的基本单位。
一、细胞学说的建立过程
由一系列具体事实推出一般结论的思维方法
通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据
1.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?
通过归纳概括形成结论。
直接观察
获得结论
归纳概括
形成理论
归纳法
完全
归纳法
不完全归纳法
简单枚举:
科学归纳:
注意:由不完全归纳法得出的结论,很可能是可信的,因此可以用来预测和判断。不过,也要注意存在例外的可能。
没有穷举全部对象,不能保证在没有考察的对象中不出现例外,结论可靠性不大。
根据某类事物的部分对象的本质分析,找出它们的内在联系,推出该事物的一般性结论, 结论一般可靠。
一、细胞学说的建立过程
2.施莱登和施旺只观察了部分动植物的组织,就归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”。这一结论是否可信?
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(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来),这样的归纳是科学归纳,比一般的不完全归纳更具有可信度。
一、细胞学说的建立过程
(四)不断修订
施莱登:“新细胞从老细胞中产生”
施旺:“动物细胞都是由受精卵这个单细胞开始的”
新细胞产生的具体方式究竟是怎样的呢?阅读思考与讨论4。
科学家 观察方法 观察记录内容 主要成就
耐格里
显微观察
植物分生区新细胞
细胞分裂产生新细胞
动物细胞的分裂
魏尔肖
所有的细胞都来源于先前存在的细胞。
二、细胞学说
精子
卵细胞
透明带
细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,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。
上皮细胞
神经细胞
细胞学说的主要观点
二、细胞学说
活动1
一切动植物都是由细胞和细胞产物所构成
体现了动物和植物的统一性
打破壁垒
生物界统一性
对生物学研究有什么意义?
促进解剖学、生理学、胚胎学等多学科的融通和统一
细胞是一个相对独立的单位
生物的生长、生殖、发育等生理现象奥秘要到细胞中寻找,生物学的研究由器官-组织进入细胞水平
新细胞是由老细胞分裂产生
基因的继承和改变
进化史
二、细胞学说
3. “所有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是凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?
这是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。
4.通过分析细胞学说建立过程,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
【检测1】在观察了多种植物分生区新细胞的形成、动物受精卵的分裂,以及许多动物组织发育过程的基础上,德国的魏尔肖提出:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞。”下列说法错误的是( )
A. 细胞通过分裂产生新细胞
B. 生物体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史
C. 一切动物组织的构成基础都是细胞
D. 运用完全归纳法得出了这一结论
D
【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
C
三、细胞是生命活动的基本单位
草履虫
1.单细胞生物
草履虫能进行运动、分裂、摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。
单个细胞就能独立完成各项生命活动
三、细胞是生命活动的基本单位
2.多细胞生物
感受器
↓
←传入神经
↑
神经中枢
传出神经 →
↑
效应器
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。
三、细胞是生命活动的基本单位
3.病毒
病毒无细胞结构,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
结论: 无论是没有细胞结构的病毒; 还是单细胞生物或多细胞生物,它们的生命活动都离不开细胞,细胞是生命活动的基本单位。
三、细胞是生命活动的基本单位
(1)动植物各种生理活动的基础是 。
(2)生物生长发育的基础是 。
(3)遗传与变异的基础是 。
细胞代谢
细胞增殖和分化
细胞内基因的传递和变化
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。
什么是系统,什么是生命系统?
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• 系统
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。
• 生命系统
能够独立完成生命活动的系统。
系统与生命系统的区别
P6旁栏思考: 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是一个系统。
因为生命系统能完成一系列的生命活动,单靠一个分子或一个原子是不可能完成的。
但不是生命系统 。
比较和排序
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶(器官)
冷箭竹(个体)
大熊猫(个体)
生物圈
种群、群落和生态系统
血液循环系统
心脏(器官)
心肌细胞
心肌(肌肉组织)
活动2
比较和排序
冷箭竹(个体)
大熊猫(个体)
植物
动物
生命系统的结构层次
个体
系统
器官
组织
细胞
叶的表皮细胞
心肌细胞
叶的保护组织
心肌(肌肉组织)
叶(器官)
心脏(器官)
血液循环系统
冷箭竹(个体)
大熊猫(个体)
个体
系统
器官
组织
细胞
种群
群落
生态系统
种群、群落和生态系统
在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体
不同种群相互作用形成更大的整体
群落与无机环境相互作用形成更大的整体
生物圈
地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体
生物圈
▌以下描述是种群,还是群落?
1.一个池塘中全部的鲫鱼:( )
2.一个池塘中全部的鱼:( )
3.一片草地上所有的草:( )
4.一个池塘中全部生物:( )
种群
都不是
都不是
群落
生命系统的结构层次
生命系统的结构层次
个体
系统
器官
组织
细胞
种群
群落
生态系统
生物圈
微观
宏观
其他层次生命系统
最基本的生命系统
生命系统的结构层次
思考: 与大熊猫相比,冷箭竹和草履虫缺少什么生命系统层次?病毒属于生命系统吗?
归纳:
1. 植物无系统这一层次
2. 单细胞生物无组织、器官、系统这三个层次。
3. 最基本的生命系统是细胞,病毒无细胞结构,不属于生
命系统的任何层次。
【检测3】“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,水中有各种鱼、虾等生物,土壤中有各种细菌和真菌.根据生命系统的结构层次分析回答下列问题:
(1)扬州瘦西湖中所有的鲫鱼构成了__________.
(2)扬州瘦西湖边的一只白鹭属于____________.
(3)扬州瘦西湖属于生命系统结构层次中的________.
(4)柳树是扬州瘦西湖的主要树种。与鱼相比,柳树不具有生命系统的哪一结构层次?为什么?___________________________________________________.
(5)1只白鹭在繁殖季节繁殖了3只小白鹭,则联系亲代和子代遗传物质的桥梁是_____________.
种群
个体
生态系统
不具有系统,因为植物个体由6大器官直接构成
精子和卵子
思考·讨论: 从细胞的视觉看生命世界
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?
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?
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
生殖细胞
是的;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,而绿色植物的一些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,才能保持生物圈的碳氧平衡。
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