内容正文:
必修一 分子与细胞
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高中生物必修一 分子与细胞
科学家访谈
探究微观生命世界的奥秘
---与施一公院士一席谈
第一章 走进细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
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2017年11月27日世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生。
2018年1月25日,体细胞克隆猴中中和华华”登上学术期刊《细胞》封面。
问题探讨(P2)
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。
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?
第1节 细胞是生命活动的基本单位 🔺
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
细胞是(最)基本的生命系统。 🔺
大熊猫吃冷箭竹
可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成裝片或切片,在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成。
自主阅读教材P3-P4的思考·讨论,分析细胞学说建立的过程。
一、细胞学说建立过程
人物 过程 方法
维萨里→比夏 尸体解剖 观察
胡克 观察 并命名 观察
列文虎克 观察
施莱登 细胞是 基本单位 和
相结合
施旺 细胞是 基本单位
耐格里→魏尔肖 产生新细胞
肉眼
死细胞
显微镜
活细胞
植物体
科学观察
归纳概括
动物体
细胞通过分裂
修正细胞学说
不同形态的细菌、红细胞和精子等
新细胞从老细胞核中长出或在细胞质中像结晶那样产生
一、细胞学说建立过程
所有细胞都来源于先前存在的细胞
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讨论:
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?
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。
通过对人体进行解剖和观察,认识到器官是有第一层次的结构——组织构成的;
通过显微镜的观察认识到植物的木栓组织是由许多细胞组成的;
通过观察不同形态的细菌、红细胞和精子等,认识到细胞的存在;
用显微镜广泛观察动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质。
一、细胞学说建立过程
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?这一结论对生物学研究有什么意义?
可信。因为在科学研究中经常应用不完全归幼法,在进行归纳时不可能对所有植物和动物的组织进行观察。当然,在应用不完全归納法时也要保持警惕,因为可能存在例外的情况。
这一結论实际上阐释了植物和动物在结构上的统一性。由此突破了植物学和动物学之间的壁垒,也推动了人们对细胞的深入研究。
一、细胞学说建立过程
概念:
归纳提升
※ 科学方法——归纳法 P5
举例: 从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞.都具有细胞核,得出细胞都有细胞核这一结论。
归纳法分类:
不完全归纳法: 根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞
核这一结论,实际是运用了不完全归纳法。
完全归纳法: 如果观察了所有类型的植物细胞,并发现他们都有细胞核,
才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。
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。
是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
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讨论:
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。
一、细胞学说建立过程
科学发现
科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果。
科学发现的程离不开技术的支持。
科学发现需要科学观察
和归纳概括的结合。
科学发现需要理性思维和实验的结合
科学学说的建立过程是一个在科学探究中不断开拓、继承、修正和发展的过程。
讨论:
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?
一、细胞学说建立过程
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施莱登
施旺
细胞学说主要建立者
二、细胞学说
细胞是一个有机体,一切动植物都是由_____发育而来, 并由细胞和__________ 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构成的整体生命起作用。
新细胞是由 产生的。
细胞
细胞产物
相对独立
老细胞分裂
主要内容 🔺
细胞学说被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现之一。
1.组成
2.功能
3.来源
二、细胞学说
细胞学说
能量转化与守恒定律
达尔文进化论
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。
细胞学说打破植物学和动物学之间的壁垒,促进了生物学各分支的融通和统一,催生了生物学的问世。
细胞学说(细胞是生命活动的基本单位)使生物学研究进入细胞水平。
细胞学说(细胞分裂产生新细胞)不仅解释了个体发育,还为生物进化论确立埋下伏笔。
细胞学说只涉及动植物、不涉及原核生物、真菌、病毒
细胞学说只揭示了动植物的统一性,没有揭示多样性和差异性。
注意
三、细胞学说意义
请同学们阅读教材P5倒数第三段。思考:
细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞,为什么生命活动离不开细胞呢?
四、生命活动离不开细胞
单细胞生物
草履虫是单细胞生物,它能独立完成生命活动吗?可完成哪些生命活动?
运动、摄食、消化、代谢、分裂繁殖等生命活动。
单个细胞就能独立完成各项生命活动
四、生命活动离不开细胞
多细胞生物
缩手反射需要许多种类细胞的参与:
感觉神经细胞
传出神经细胞
中枢神经细胞
传入神经细胞
相关骨骼肌细胞
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。
四、生命活动离不开细胞
病毒
HIV
烟草花叶病毒
T2噬菌体
COVID-19
病毒有细胞结构吗?它是怎样生活和繁殖的?
如果离开活细胞,病毒还能够生活和繁殖吗?
活细胞
寄生
蛋白质外壳和遗传物质
无细胞结构
生活环境
生活方式
结构组分
细胞结构
四、生命活动离不开细胞
概念:细胞是生命活动的基本单位,
生命活动离不开细胞
非细胞生物:
新型冠状病毒、HIV等病毒
依靠细胞而生存
单细胞生物:
草履虫、眼虫
蓝细菌、酵母菌等
运动
繁殖
摄食
排泄
多细胞生物:
动物、植物
生长
发育
繁殖
四、生命活动离不开细胞
(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
四、生命活动离不开细胞
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。
五、细胞是基本的生命系统
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
思考1: 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。
思考2: 病毒(如新型冠状病毒)是不是生命系统吗? 为什么?
一个分子或一个原子不是一个生命系统,不同层次的生命系统都要有多个组成成分,每个组成成分都执行一定的功能,他们之间相互配合,完成生命活动,而一个分子或原子不具有生命系统的功能。
五、细胞是基本的生命系统
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生态系统
群落
种群
个体
系统
器官
组织
细胞
生物圈
生命系统分为哪几个层次?从小到大的顺序是什么?
五、细胞是基本的生命系统
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种群: 强调某特定区域的“同种生物”
群落: 强调某特定区域的“所有生物”,包括动物、植物和微生物等。
生态系统: 强调该区域的“所有生物”和“所有非生物即无机环境”。
种群、群落和生态系统的区别
五、细胞是基本的生命系统
冷箭竹: 细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
大熊猫: 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
草履虫: 细胞→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
注意2: 单细胞生物无组织、器官、系统这三个层次, 既属于细胞层次,又属于个体层次
注意1: 植物无系统这一层次
注意4:生命系统结构层次可以含有“非生物成分”,如生态系统、生物圈包含无机环境。
五、细胞是基本的生命系统
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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。
六、思考·讨论: 从细胞的视觉看生命世界
七、本节小结
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(1)人体每个细胞都能单独完成各项生命活动( )
提示 人是多细胞生物,依赖于各种分化的细胞密切合作,共同完成各项生命活动。
(2)原核、真核细胞都有细胞膜、细胞质等结构,这属于细胞学说所体现的细胞之间的统一性( )
提示 细胞学说所体现的是动物细胞和植物细胞之间的统一性。
×
×
(3)细胞学说揭示了生物的统一性和多样性( )
提示 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,未涉及多样性。
×
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1.(必修1 P4)细胞学说揭示了 ,从而阐明了生物界的 。
2.(必修1 P5)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为 法和 法。
3.HIV在结构上与猪的红细胞最大的不同是 ,必须寄生在 中才能生存。
动物和植物的统一性
统一性
完全归纳
不完全归纳
HIV没有细胞结构
活细胞
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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
八、练习与运用:
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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。
(2)比较动物细胞和植物细胞,描述它们的共同点和区别。
(3)为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官?
(3)因为都是由多种组织组成的,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。
(1)人体皮肤:上皮组织细胞、角质保护层细胞和皮下结缔组织中的多种细胞。
迎春叶:表皮细胞(保护)、保卫细胞(控制水分蒸发和气体进出)、叶肉细胞(光合作用),导管细胞(运输水和无机盐)、筛管细胞运输有机物。
(2)植物细胞和动物细胞的共同点:有细胞膜、细胞质、细胞核。区别:植物细胞有细胞壁、液泡,有些植物细胞还有叶绿体。
八、练习与运用:
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1.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?在使用这种方法时,要注意什么问题?
2.病毒没有细胞结构,-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。
3.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。
可用学生已学过的植物或动物的分类、细胞所具有的结构进行举例,也可以结合学生的生活经验进行举例。运用不完全归纳法时,要审慎地接受所得出的结论,归纳时富要注量抓住所归纳对象的本质特征。
病毒尽管没有细胞的结构,但病毒必须寄生在细胞中生活,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。
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-性, 从而阐明了生物界的统性,这也支持生物有着共同起源的观点。
八、练习与运用:
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Lavf57.58.101
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