1.1细胞是生命活动的基本单位课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第1章 走近细胞 第1节 细胞是生命活动的基本单位 学习目标： Ⅰ.细胞学说的内容及意义。 Ⅱ.重走细胞学说的建立过程，学习归纳法。 Ⅲ.掌握生命系统的结构层次，理解细胞是基本的生命系统。 第1节 细胞是生命活动的基本单位 问题探讨： 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? 可以将大熊猫和冷箭竹的几种器官、组织制成装片或切片，放在显微镜下观察是否由细胞构成；或者查阅科学文献，利用科学家已经获得的研究结果。 2.与同学相互评价各自的证据是否正确和充分。 探究点一：细胞学说 被恩格斯列为19世纪三大自然科学发现之一的细胞学说，其建立过程却是漫长而曲折的 时间 人物 主要工作 成就 重大意义 时间 人物 主要工作 成就 重大意义 1543年 维萨里 尸体解剖 发表《人体构造》 深入到器官水平 比夏 器官解剖 深入到组织水平 1665年 罗伯特·虎克 显微镜观察木栓组织 发现了细胞，并命名。 既是细胞的发现者，也是细胞的命名者。 列文虎克 磨镜师，善于制造显微镜。 观察活细胞，首次发现了微生物 叩开显微世界的大门。 马尔比基 观察动植物的细微结构 发现了毛细血管 1838年 施莱登 研究植物细胞 提出植物细胞学说 1839年 施旺 研究动物细胞 发表《动植物的显微研究》 推倒动植物界屏障 耐格里 观察植物新细胞的形成 发现：细胞分裂产生新细胞 1858年 魏尔肖 总结前人的观点 总结出：细胞通过分裂产生新细胞 Ⅰ.建立细胞学说的历程 3 探究点一：细胞学说 1.细胞学说的主要内容（三个要点） ①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。 2.主要建立者 施莱登(植物学家)和施旺(动物学家) 3.意义 ①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。 ②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 ③生物学的研究随之由器官、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细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为生物进化论的确立埋下了伏笔。 Ⅱ.细胞学说的内容及意义 新细胞是由老细胞产生的： 施莱登和施旺认为，新细胞是从老细胞的细胞核中长出的，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。 4 探究点一：细胞学说 1.施莱登和施旺观察了部分动植物的组织，归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论，运用了什么科学方法？简述该方法的定义及分类。 2.施莱登和施旺只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？这一结论对生物学的研究有什么意义？ （1）可信。两位科学家选取具有代表性的材料，研究了细胞的形成和个体发育的过程，进行归纳得出结论。虽然只是选取了部分动植物的组织，但这一结论是可信的。 （2）这一结论使人们认识到细胞是动植物共同的结构基础，打破了植物学和动物学之间的屏障，催生了解剖学、生理学、胚胎学等学科的问世。 新细胞是由老细胞产生的： 施莱登和施旺认为，新细胞是从老细胞的细胞核中长出的，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。 5 探究点二：生命系统 生命画卷千姿百态，又层次分明。那么，生命系统是什么，其结构是怎样的？ ①生命活动为什么离不开细胞？ ②生命系统的结构层次都有哪些？ ③为什么说，细胞是最基本的生命系统？ Tip： ①单细胞生物、多细胞生物、病毒 ②能够独立完成生命活动的系统叫做生命系统。 ③所有的生命活动都要在细胞的参与下进行。 6 单细胞的草履虫，其运动和分裂，就是单个细胞的运动和分裂 多细胞生物的运动、生殖、发育都依赖多种分化的细胞的共同完成 ①动植物以细胞代谢为基础的各项生理活动； ②以细胞增殖、分化为基础的生长发育； ③以细胞内遗传物质的传递和变化为基础的遗传变异 病毒无细胞结构，只有依赖活细胞才能生活 Ⅰ.生命活动离不开细胞 探究点二：生命系统 多细胞生物： ①动植物以细胞代谢为基础的各项生理活动；②以细胞增殖、分化为基础的生长发育；③以细胞内遗传物质的传递和变化为基础的遗传变异， 7 探究点二：生命系统 毒很小，需用电子显微镜观察，由蛋白质外壳包裹着内部的核酸(DNA或RNA) ，没有细胞结构，只能依赖活细胞繁殖，营寄生生活。 拓展：考查病毒的角度 8 1.蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者，它们是否也属于生命系统的结构层次？请说明你的判断理由。 不属于。生命系统必须能完成一定的生命活动，故生命系统最基本的层次是细胞，而蛋白质和核酸只是细胞的组成成分。 2.无机环境是否属于生命系统结构层次的组成部分？ 是，生态系统包括无机环境和生物群落。 3.寨卡病毒是一种通过伊蚊传播的虫媒病毒，其感染后症状通常是低烧、皮疹和关节痛、全身乏力等。寨卡病毒是否属于生命系统？说出你的理由。 不属于。寨卡病毒只能寄生在活细胞内才能生活，不能独立进行生命活动，而生命系统是指独立进行生命活动的系统。 探究点二：生命系统 9 探究点二：生命系统 细胞： 组织： 器官： 系统： 个体： 种群： 群落： 生态系统： 生物圈： 细胞是生命活动的基本单位。 由形态相似,结构和功能相同的细胞联合在一起，形成组织。 不同组织按照一定的次序结合在一起，就构成了器官。 共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起，构成系统。 由多种器官或系统组成的能完成复杂生命活动的生物体，为个体。 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。 在一定自然区域内，同种生物的所有个体。 在一定自然区域内，所有的种群组成群落。 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成，也就是地球上所有的生态系统。即，地球上最大的生态系统。 Ⅱ.生命系统的结构层次 植物的四大组织：输导组织、保护组织、分生组织、营养组织、（机械组织） 植物的六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子 动物的四大组织：上皮组织、结缔组织、神经组织、肌肉组织 动物的器官：口、眼、鼻、关节、心、肝、脾、肺、肾等等，太多了，不想写了。 动物的八大系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、生殖系统、运动系统、内分泌系统 物种：自然区域内，同种生物之间可以进行随机交配，并产生可育的后代。 10 探究点二：生命系统 Ⅱ.生命系统的结构层次 概念突破——种群、群落、生态系统 一个池塘中全部的鲫鱼 一个池塘中全部的鱼 一个池塘中全部的植物和动物 一片草地上所有生产者和消费者 一条小溪里全部种群 一座山上全部的所有生物 一个池塘 一片草地 泰山风景区 植物的四大组织：输导组织、保护组织、分生组织、营养组织、（机械组织） 植物的六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子 动物的四大组织：上皮组织、结缔组织、神经组织、肌肉组织 动物的器官：口、眼、鼻、关节、心、肝、脾、肺、肾等等，太多了，不想写了。 动物的八大系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、生殖系统、运动系统、内分泌系统 11 表皮细胞 保护组织 叶（器官） 冷箭竹（个体） 心肌细胞 肌肉组织 心脏(器官) 循环系统 大熊猫(个体) 生物圈 种群、群落和生态系统 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 探究点二：生命系统 Ⅱ.生命系统的结构层次 12 思考题： ①分析银杏所占据的生命系统的结构层次。 ②分析酵母菌所占据的生命系统的结构层次。 ③池塘里所有的鲤鱼，对应于哪个层次，为什么？所有的鱼呢？ ④如果把图1-3中的大熊猫换成人，图中其他各层次的组成会不会发生变化？如果换成一棵雪松、一只草履虫呢？ Ⅱ.生命系统的结构层次 探究点二：生命系统 ①生命活动离不开细胞，细胞是生命活动的基本单位； ②无论从结构上还是功能上看，细胞这个生命系统都属于最基本的层次； ③各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的，就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外。 因此，可以说细胞是基本的生命系统。 探究点二：生命系统 Ⅲ.细胞是最基本的生命系统 14 辨析：种、亚种、品种、变种、种族、类群 今天给大家科普的分类学上“种”，也叫物种。想写这个话题主要源于很多高中生不会区分种群。比方说一个池塘里面所有的草履虫是否是一个种群？一片草地上所有的蚂蚁？一个自然保护区里面所有的大熊猫？ 判断是否是一个种群有个关键，一定的自然区域内，同种生物，所有个体，同时满足这三个要素，则构成一个种群，否则不是。比方动物园的同种动物就不算，因为不是自然区域，这里面动物单独“关押”，没有种间关系甚至没有种内关系，所以不算种群。 在这三个关键中，最难判断的是同种。今天我们就聊聊物种。 全世界物种大约200万种，不包括灭绝的化石种。当然你要准确的物种现存数目的话，那是不容易的，因为总有一些物种正在灭绝，也总有一些物种正在形成或者被人类发现而命名。在分类学上，种是最基本的分类阶元，在种之上还有界、门、纲、目、科、属。我们以人为例，我们人是动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种。在基本的分类阶元种之下还有亚种和变种，也就是说标题中的亚种和变种属于分类学上的名词，而品种和种族不是。 那怎么来定义是不是一个种呢？生物学教材给物种的定义是：在自然状态下能够相互交配并能够产生可育后代的一群生物。物种这个词和生殖隔离是等价的，如果不能相互交配或者交配后的后代不可育这就叫存在生殖隔离就是两个种，没有生殖隔离就算一个种。比方大家熟悉的马和驴杂交得到的骡子（如果马是妈，生的骡子叫马骡，如果马是爹，母驴生的就是驴骡），虽然马和驴可以杂交，但是骡子不可育，因此马和驴是两个物种。类似的还有斑驴兽、驴斑兽和狮虎兽、虎狮兽（种间杂交兽，把爹妈名都带上时，按照惯例第一个是爹，比如狮虎兽的爹是狮子，妈是虎）。 Ⅰ.种 = 物种 亚种在自然界中主要由于地理隔离形成，经过漫长的地理隔离形成了基因库的差别，但是差别还不够大还没有引起质的改变，还没有达到生殖隔离的程度。即如果偶然相遇了，是可以交配产生可育后代的。 比如虎全世界仅有一种，共9个亚种。当然现在很多已经灭绝了如华南虎（野外灭绝）、里海虎与巴里虎等。就是说相距遥远的西伯利亚虎（我们习惯称为东北虎）与孟加拉虎不存在生殖隔离，但是不排除经过漫长的时间如几十万或百万年的时间形成生殖隔离。不过就目前的现状，估计撑不到形成生殖隔离时就灭绝了。 Ⅱ.亚种 变种也是分类学上的概念，在植物中较多，动物中较少，主要指的是子代和亲代相比产生了足够大的差异，而且可以稳定遗传下去的差异。个人认为变种这个词是徒增分类学的烦恼，完全没有必要增设变种。如果是一个稳定遗传的性状差异，可以当做品种处理。如果是不同地域导致的差异可以作为亚种来考量，多出一个变种，真真是没这个必要。比如刚才说了虎的亚种，还有雪虎、金虎、白虎和白化虎（纯白无条纹）等变种，不过这些变种仅存在于孟加拉虎亚种，其他亚种均没有变种。 Ⅲ.变种 说完了分类学上的名词亚种和变种，再来说和分类学无关的品种和种族。以狗为例，狗是动物界、脊索动物门、哺乳纲、食肉目、犬科、犬属、灰狼种。灰狼亚种很多，全世界有二十多个亚种，如北极狼、亚洲狼、墨西哥狼等等。还包括一个驯化的家养亚种家犬亚种，全世界的狗都是一个亚种，且隶属于灰狼种下。也就是说现在家犬和灰狼没有生殖隔离，听说过狼狗吧，那就是狼和狗的后代。刚才说了全世界的狗都是一个亚种，但是经过几万年的驯化，满足不同人的不同需求，驯化培养出了众多的品种。如体型大的牧羊犬可以用于放牧，体型娇小的用于做宠物。我们熟悉的狗的品种，如大型犬藏獒、德国牧羊犬、拉布拉多犬、金毛、阿拉斯加犬，小点的哈士奇、泰迪、鹿犬、贵宾犬、马犬和腊肠犬等。 Ⅳ.品种 再来说种族，这个主要用于人类，大家常说的黄色人种，白色人种，黑色人种和棕色人种，实际上肯定不是物种，因为现在全世界人类都是一个物种，智人种。以上四个有的说是亚种，因为没有生殖隔离，分布的地理区域不同。但是人类有着频繁的交流，地理隔离根本不叫事，再加上分子水平的研究证明以上四个人种的差距很小，没有明显的基因层面的差异，不属于亚种。另外如果是亚种的话，在分类学上应该有全世界唯一的拉丁学名，而这四个人种没有自己的拉丁学名。所以这四个人种说成种族更合适一些。 Ⅴ.种族 另外对于我们没系统学习分类学的同学来说，区分物种还有一个很大的障碍就是类群和种无法区分。比方说酵母菌、蚂蚁、蟑螂、鳄鱼、果蝇、熊猫、鸵鸟，这些称呼中，前5个都属于一个类群的名称，里面有很多种。比方说酵母菌是单细胞真菌的统称，有1000多种，蚂蚁有几千种之多，蟑螂属于蜚蠊目昆虫有6000种，鳄鱼目前有大约9种，果蝇属于双翅目果蝇科昆虫统称大约有4000种。而熊猫指的是大熊猫全世界仅一种，鸵鸟指的是非洲鸵鸟（澳洲鸵鸟一般称为鸸鹋）全世界仅一种。我觉得这是区分物种的一个很大障碍，个人的一点经验是如果一个生物类群前面还有一个词语的，比方酿酒酵母、红火蚁、德国小蠊（蟑螂也叫蜚蠊）、扬子鳄和黑腹果蝇，那么这就是一个物种名称了。当然对于熊猫和鸵鸟这样的仅此一种的动物，学生如不了解的话也不好判断物种还是类群。 Ⅵ.类群 课堂总结 1.细胞学说的建立过程（哪几位科学家做出了怎样卓越的贡献） 2.细胞学说的建立者和内容 3.细胞学说的意义 4.生命系统的结构层次（植物、动物） 5.什么是种群，群落，生态系统，生物圈 (概念、举例) 6.最小的生命系统？最基本的生命系统？最大的生命系统？ 7.为什么说细胞是最基本的生命系统？ $$