内容正文:
高中生物学必修一:分子与细胞
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2017年世界上首个体细胞克隆猴诞生
每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。
——细胞生物学家威尔逊( E.B.Wilson )
该视频介绍了克隆猴的意义,以及克隆技术的本质,其实就是通过把体细胞的核移植到去核卵细胞中,从而培养出基因完全一样的后代,说明细胞与生物体之间具有着千丝万缕的联系
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第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
3
解决问题
1
细胞怎么发现的?
3
细胞学说的内容和意义?
细胞学说的建立过程?
2
本节课的核心围绕这三个问题展开,
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问题探讨
动物(如大熊猫)与植物(如冷箭竹)在个体水平上形态迥异,但它们都是由细胞构成的。
如果让你来证明,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,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成果作为证据
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细胞学说的建立过程
阅读思考讨论1
让我们回到十几世纪,跟随科学家们的脚步,看看科学家们是如何利用他们的智慧发现细胞,并建立起细胞学说这一伟大的科学发现的。
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细胞学说的建立过程Ⅰ:
1、从人体的解剖和观察入手——从器官到组织
科学家 观察方法 观察内容 主要成就
维萨里
肉眼观察
解剖
比夏
肉眼观察
解剖
揭示了 水平的结构
揭示了 水平的结构
器官
组织
尸体
器官
肉眼观察阶段
对于我们认识生物个体的结构层次非常重要,宏观到微观,为认识发现细胞奠定基础。
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细胞学说的建立过程 Ⅱ:
2、显微镜观察资料的积累——认识细胞
罗伯特·胡克
第一个观察并命名细胞的人
胡克绘制的木栓细胞图
胡克时代的显微镜
显微观察阶段
阅读思考.讨论2
(死细胞)
罗伯特·胡克 用显微镜观察植物的木栓组织, 命名细胞——cell;他观察到的细胞实际上是木栓组织的细胞壁。
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细胞学说的建立过程 Ⅱ:显微观察阶段
2、显微镜观察资料的积累——认识细胞
列文虎克
细菌
红细胞
兔子和狗精子
活细胞
马尔比基
魔镜技师列文虎克用自制显微镜观察了不同形态的细菌、红细胞和精子等。马尔比基也广泛观察到了动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质
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细胞学说的建立过程
列文虎克、马尔比基等都已广泛观察到自然界中的活细胞。
请阅读思考.讨论3。
为什么细胞学说的建立者主要是施莱登、施旺?
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细胞学说的建立过程 Ⅲ
3、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
归纳概括:植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位。
施莱登
植物组织的观察
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细胞学说的建立过程 Ⅲ:
3、科学观察和归纳概括的结合——形成理论
施旺
通过观察大量动物细胞,归纳概括提出:
动物体也是由 构成的;
一切动物的个体发育过程,都是从 这个单细胞开始的。
细胞
受精卵
理论归纳阶段
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细胞学说的建立过程 Ⅲ:
施莱登和施旺共同提出:
施莱登
施旺
一切动植物体都是由 组成的;
细胞是一切动植物体的 。
理论归纳阶段
细胞
基本单位
细胞学说的基本雏形已经建立
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细胞学说的建立过程 Ⅳ:
施莱登:“新细胞从老细胞的核中长出来,或者从老细胞的细胞质中像结晶那样产生”
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.讨论4。
细胞从何而来?
修正完善阶段
那细胞从何而来?施莱登和施旺并未搞清楚细胞的来源问题。
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细胞学说的建立过程 Ⅳ:修正完善阶段
魏尔肖
细胞通过分裂产生新细胞。
所有的细胞都来源于先前存在的细胞。
4、细胞学说在修正中前进
=
?
受精卵的来源
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细胞学说的建立过程
维萨里:
揭示器官水平的结构
比夏:
揭示组织水平的结构
罗伯特.胡克:
细胞的发现者和命名者
列文虎克:
用显微镜观察到细菌等活细胞
马尔比基:
用显微镜观察动植物的微细结构
施莱登:
所以植物是由细胞构成的
施旺:
提出动物也是由细胞构成的
耐格里:
发现新细胞的产生是分裂的结果
魏尔肖:
所有细胞都来源于先前存在的细胞
第三阶段
理论归纳阶段
第四阶段
修正完善阶段
第一阶段
肉眼观察阶段
第二阶段
显微观察阶段
死细胞
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细胞学说的主要内容
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。
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从材料角度:
从工具角度:
从科学方法角度:
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?
归纳法:由一系列具体事实推出一般结论的思维方法
直接观察
获得结论
归纳概括
形成理论
思考与讨论-Q1
尸体解剖、器官解剖、多种动植物细胞(红细胞、花粉等)
肉眼观察、显微镜观察
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
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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”。采用了什么归纳方法,得出的这一结论是否可信?
完全归纳法:由全部具体事实推出一般结论
不完全归纳法:由部分具体事实推出一般结论
归纳法
思考与讨论-Q2
归纳法是一种逻辑推理方法。完全归纳法:由全部具体事实推出一般结论。不完全归纳法:由部分具体事实推出一般结论。
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思考与讨论-Q3
答:是;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。
“所有的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?
生物进化论提供了证据基础
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思考与讨论-Q4
通过分析细胞学说建立的过程,你领悟到科学发现具有哪些特点?
科学发展需从 入手。
科学发展的过程离不开 的支持(显微镜)。
科学理论的形成需要 的结合。
科学学说的建立是一个 的过程。
观察
技术
观察与归纳概括
不断修正和发展
百闻不如一见,耳听为虚,眼见为实。
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细胞学说的意义
19世纪自然科学的三大发现
细胞学说
能量转化与守恒定律
达尔文进化论
被著名哲学家恩格斯赞誉为19世纪自然科学的三大发现是什么
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细胞学说的意义
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
揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
打破了动物和植物之间的壁垒,促进解剖学、生理学、胚胎学等多学科的融通和统一,催生了生物学的问世。
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构成的整体生命起作用
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,并为后来进入分子水平打下基础。
新细胞是由老细胞分裂产生
为生物进化论的确立奠定基础。
细胞学说阐明了生物的统一性还是多样性?细胞学说认识到植物和动物有着共同的结构基础,这对不同学科的发展会产生怎样的影响?细胞学说的建立会使生物学的研究水平发生怎样的变化?细胞学说解释了新细胞的来源问题,这是否支持生物有着共同起源的观点?
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回答问题
1
细胞怎么发现的?
3
细胞学说的内容和意义?
细胞学说的建立过程?
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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。
细胞学说
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细胞是基本的生命系统
一只大熊猫是一个系统吗?
一个细胞是一个系统吗?
一个分子或原子是一个系统?
一个蛋白质或病毒是一个系统吗?
什么是生命系统?
有生命的系统=能够独立完成生命活动的系统
什么是系统?
生命系统指能独立于所处的环境进行物质和能量交换,在此基础上实现内部的有序性发展和繁殖的系统
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细胞是基本的生命系统
新型冠状病毒
SARS病毒
HIV
流感病毒
乙肝病毒
几种常见的病毒
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细胞是基本的生命系统
病毒—无细胞结构,由蛋白质和核酸组成,但必须寄生在活细胞中才能繁殖。
新型冠状病毒
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细胞是基本的生命系统
病毒的分类
植物病毒:烟草花叶病毒
动物病毒:新冠病毒
细菌病毒:噬菌体
根据宿主细胞的不同
DNA病毒:噬菌体
RNA病毒:烟草花叶病毒
根据遗传物质的不同
核酸(DNA)
蛋白质
细胞是基本的生命系统
病毒—无细胞结构,由蛋白质和核酸组成,但必须寄生在活细胞中才能繁殖。
①生物大分子 病毒 细胞
②生物大分子
病毒
细胞
③生物大分子 细胞 病毒
细胞是基本的生命系统
草履虫的分裂
草履虫的摄食
草履虫:能独立进行生长、发育、繁殖等生命活动。
什么是系统?什么是生命系统?
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单细胞生物能够独立完成生命活动
细胞是基本的生命系统
衣藻
大肠杆菌
蓝细菌
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细胞是基本的生命系统
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。
受精卵
新个体
分裂
分化
缩手反射
精子
卵细胞
人胚胎发育
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一切生命活动离不开细胞
细胞是生命活动的基本单位
细胞是基本的生命系统
总结
细胞是基本的生命系统, 单细胞生物一个个体就是生命系统,那多细胞生物,例如动物大熊猫,植物冷箭竹也是一个有生命活动的整体,他们也属于生命系统,但他们显然是不同等级的,也就是说生命系统可以分为不同的层次
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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)
植物器官:根、茎、叶、花、果实、种子
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生命系统的结构层次
个体
种群
群落
生态系统
种群、群落和生态系统
“三同一所”
种群1+种群2+…+种群n
群落+无机环境
生物圈
地球
生物圈
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个体
器官
组织
细胞
种群
群落
生态系统
生物圈
生命系统的结构层次
植物
个体
器官
系统
组织
细胞
种群
群落
生态系统
生物圈
动物
单细胞生物
个体
细胞
种群
群落
生态系统
生物圈
生命系统的结构层次
个体
器官
系统
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
无论从结构还是从功能上看,细胞都属于最基本的层次,各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的,包括生态系统的能量流动和物质循环,所以说细胞是最基本的生命系统
38
生命系统的结构层次
生命系统的结构层次
【课堂练习】
(1)一个池塘中全部的鱼
(2)一个池塘中全部的鲫鱼
(3)一个池塘中的所有动植物
(4)一个池塘中的所有生物
(5)一个池塘
(6)一个池塘中的一个草履虫
(1)既不是种群也不是群落
(2)种群
(3)既不是种群也不是群落
(4)群落
(5)生态系统
(6)既属于细胞层次,又属于个体层次
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总结
细胞
组织
系统
种群
生态系统
41
复习本节内容,绘制思维导图
预习第2节-细胞的多样性和统一性
42
Lavf58.51.100
Lavf58.51.100
$$