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
2025-08-04
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摘要:
该高中生物学课件以“细胞是生命活动的基本单位”为核心,系统梳理细胞学说建立过程、归纳法应用及生命系统结构层次。从科学家解剖观察与显微发现切入,逐步构建学说内容、科学方法与系统层次的逻辑脉络,为学生提供从具体到抽象的学习支架。
其亮点在于融合科学史与核心素养,通过施莱登、施旺等科学家贡献的史料分析,培养科学思维中的归纳与演绎能力,设置“科学发现特点”等讨论题引导探究实践,生命系统层次的实例分析强化结构与功能观的生命观念。既帮助学生构建知识网络,又为教师提供兼具逻辑性与探究性的教学素材。
内容正文:
细胞是生命活动的基本单位
月寒日暖
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CONTENTS
目录
01
细胞学说的建立过程及内容
03
细胞是最基本的生命系统
02
归纳法
04
生命系统的结构层次
细胞学说的建立过程及内容
01
从人体的解剖和观察入手
维萨里的贡献
比利时维萨里著有《人体构造》,该书揭示了人体器官水平的结构,为人体解剖学奠定了重要基础。
比夏的贡献
法国比夏指出器官是由组织构成的,这一观点进一步深化了人们对人体结构的认识。
显微镜下的重大发现
罗伯特·胡克的发现
罗伯特·胡克利用显微镜发现了死细胞,并对其进行了命名,开启了人类对细胞的初步认知。
列文·虎克的发现
列文·虎克用自制显微镜首次观察到活细胞,如不同形态的细菌、红细胞和精子等。
理论思维和科学实验的结合
施莱登的观点
施旺的观点
植物学家施莱登提出植物细胞学说,即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。
动物学家施旺认为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。
马尔比基
马尔比基用显微镜广泛观察了动植物微细结构,如细胞壁和细胞质。
耐格里
耐格里发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。
魏尔肖
魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。
细胞学说在修正中前进
细胞学说主要建立者
施莱登
施莱登提出植物细胞是构成植物体的基本单位,为细胞学说的建立奠定了植物学方面的基础。
施旺
施旺指出动物体也是由细胞构成的,与施莱登共同提出细胞学说,即一切动植物都是由细胞构成的。
细胞学说主要内容
细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,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,又对与其它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
思考:
讨论1.科学家是如何通过获得证据来说明动植物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。
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“所有动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?
在细胞学说的建立过程中,虽然运用了不完全归纳法,但施莱登和施旺对动植物进行了本质上的分析,找出了其与细胞间的内在规律性联系,所以做出的归纳是一种科学归纳,比一般的不完全归纳更具有可信度。
讨论3. “所有的细胞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?
这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。
讨论4.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?
(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。
细胞学说建立的意义
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。
(1)细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,催生了生物学的问世。
(2)细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点,使生物学的研究进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。
(3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
局限性
①未涉及原核细胞;②未涉及病毒;
③未涉及生物或细胞间的差异性。
归纳法
03
完全归纳法
概念阐述
完全归纳法是一种从所有具体事实推导出部分具体事实的推理方法,遵循从一般到特殊的逻辑过程。
推理方向
它是从涵盖全部范围的具体事实出发,去得出其中部分具体事实的结论。
不完全归纳法
概念说明
不完全归纳法是从部分具体事实推导出所有具体事实的推理方式,是从特殊到一般的过程。
结论特点
通过不完全归纳法得出的结论不完全可信,因为它依据的只是部分事实,并非全部。
验证要求
所以,使用不完全归纳法得出的结论需要进一步验证,以确保其可靠性。
03
细胞是最基本的生命系统
1.单细胞生物依赖单个细胞就能完成各项生命活动
一个细胞就是一个完整的个体,能完成相应的各种生命活动。
单细胞生物的生命活动离不开细胞!
草履虫
衣藻
常见的单细胞生物有:
酵母菌、衣藻、草履虫、眼虫、变形虫、大肠杆菌等。
独立完成运动、分裂、摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。
单细胞生物的生命活动
独立完成摄食
单细胞生物如草履虫,可通过口沟摄取水中的细菌和微小浮游植物等食物,独立完成获取营养物质的过程。
自主进行呼吸
像酵母菌这类单细胞生物,能通过细胞膜与外界环境进行气体交换,自主完成呼吸作用,获取能量。
自我繁殖后代
例如细菌,可通过二分裂的方式,由一个细胞分裂为两个相同的子代细胞,实现自我繁殖。
2.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作
感受器
效应器
传出神经
传入神经
脊髓
例如:缩手反射就是依赖各种分化的细胞共同完成复杂的生命活动
多细胞生物的生命活动
01
细胞合作完成生命活动
多细胞生物的生命活动依靠各种分化细胞密切合作,如人体的肌肉细胞收缩舒张,神经细胞传递信号,共同完成运动等生命活动。
02
以细胞代谢为基础
动植物以细胞代谢为基础进行各种生命活动,如植物细胞的光合作用,将光能转化为化学能,为自身生长提供能量。
03
基于细胞增殖分化
多细胞生物以细胞的增殖和分化为基础进行生长发育,如人体胚胎发育过程中,细胞不断分裂和分化,形成各种组织和器官。
04
依赖基因传递变化
以细胞内基因的传递和变化为基础进行遗传和变异,如亲代细胞将遗传物质传递给子代细胞,在传递过程中可能发生基因突变等变异。
3.病毒
寄生特性
病毒没有细胞结构,不能独立生存,必须寄生在活细胞中才能生活,离开宿主细胞后就只是无生命活动的化学大分子。
宿主选择
病毒可以寄生在细菌、动物、植物等不同类型的活细胞内,如T2噬菌体寄生在细菌细胞,天花病毒寄生在动物细胞,烟草花叶病毒寄生在植物细胞。
病毒的成分与遗传物质
主要成分
病毒主要由核酸和蛋白质组成。蛋白质构成病毒的外壳,起到保护核酸和识别宿主细胞的作用。
遗传物质类型
病毒的遗传物质为DNA或RNA。例如乙肝病毒的遗传物质是DNA,而HIV、SARS病毒等的遗传物质是RNA。
病毒的分类
细菌病毒
细菌病毒也叫噬菌体,如T2噬菌体,它专门寄生在细菌体内,可用于细菌感染的诊断和治疗研究。
动物病毒
动物病毒种类繁多,如天花病毒曾给人类带来巨大灾难,乙肝病毒会引发肝脏疾病,HIV会导致艾滋病,SARS病毒和新型冠状病毒引发了严重的呼吸道传染病。
植物病毒
植物病毒会影响植物的生长和发育,例如烟草花叶病毒会使烟草叶片出现花叶症状,降低烟草的品质和产量。
病毒的变异类型
自然变异类型
在自然状态下,病毒的变异类型主要是基因突变。由于病毒的遗传物质简单且复制速度快,容易发生碱基对的增添、缺失或替换。
变异影响
基因突变可能导致病毒的致病性、传染性等特性发生改变,如新冠病毒在传播过程中发生的变异,影响了其传播能力和对疫苗的敏感性。
病毒的增殖过程
吸附阶段
病毒通过其表面的蛋白质与宿主细胞表面的特异性受体结合,从而吸附在宿主细胞表面,如噬菌体利用尾丝吸附在细菌表面。
注入阶段
病毒将其遗传物质注入到宿主细胞内,而蛋白质外壳则留在细胞外,例如T2噬菌体将DNA注入大肠杆菌细胞。
合成阶段
病毒利用宿主细胞的物质和能量,按照自身遗传物质的指令合成新的病毒核酸和蛋白质。
组装阶段
新合成的病毒核酸和蛋白质在宿主细胞内组装成新的病毒颗粒。
释放阶段
组装完成的新病毒颗粒从宿主细胞中释放出来,继续感染其他细胞,有些病毒会使宿主细胞裂解而释放,有些则通过出芽的方式释放。
病毒在生态系统中的地位
消费者定义
在生态系统中,消费者指的是不能利用无机物质制造有机物质,只能直接或间接依赖于生产者所制造的有机物质的异养生物。病毒符合这一特征。
病毒消费方式
病毒通过寄生在活细胞内,获取宿主细胞的营养物质和能量来维持自身的生存和繁殖,所以在生态系统中处于消费者的地位。
病毒的应用
诱导细胞融合
某些病毒可以诱导动物细胞融合,如灭活的仙台病毒,在细胞工程中用于制备单克隆抗体等。
基因工程载体
病毒可以作为基因工程的载体,将目的基因导入受体细胞,如经过改造的噬菌体和动物病毒等。
疫苗制备
利用病毒制备疫苗是预防病毒感染的重要手段,如乙肝疫苗、流感疫苗等,通过接种疫苗可以刺激机体产生免疫反应,预防相应病毒的感染。
生命系统的结构层次
04
生命系统各层次的特点
细胞
细胞是最基本的生命系统,能完整表现出生命活动。如酵母菌细胞,可独立完成代谢、繁殖等生命活动。
组织
由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群。动物有肌肉、结缔等四大组织,植物有保护、输导等五大基本组织。
器官
不同的组织按照一定次序结合起来,完成某一生理功能的结构。植物有根、茎等营养器官和花、果实等繁殖器官,动物的心脏也是重要器官。
系统
能共同完成一种或几种生理功能的多个器官的组合。动物有运动、神经等八大系统,人体的消化系统可完成食物的消化和吸收。
个体
由不同的器官或系统协调配合共同完成复杂生命活动的生物。如一只兔子,各器官系统协同工作维持生命。
生命系统各层次的特点
种群
在一定的区域内,同种生物的所有个体就是一个种群。如同一鱼塘内的鲤鱼,它们具有相同的基因库。
群落
在一定的自然区域内,所有种群组成一个群落。如一片树林中的所有生物,它们相互依存、相互影响。
生态系统
生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体。如一片森林,生物与土壤、水等无机环境相互作用。
生物圈
由地球上所有的生物和生物生活的无机环境共同构成。它是最大的生态系统,涵盖了地球上所有的生命和环境。
生命系统结构层次的几点说明
①地球上最基本的生命系统是细胞,最大的生命系统是生物圈。
没有系统这一结构层次。
单细胞生物:
能繁殖产生子代,属于生物,但没有细胞结构,不能独立地完成生命活动,故不属于生命系统。
②并非所有生物都具有生命系统的各个层次。
既属于细胞层次,又属于个体层次。没有组织、器官、系统结构层次。
植物:
病毒:
③组成细胞的元素、化合物(如蛋白质、核酸等)等物质和细胞膜、细胞器等结构都不能独立表现生命特征,不属于生命系统的结构层次。
④生命系统的结构层次可含水、阳光等“非生物成分”。
⑤种群是对于某一区域的同一物种而言的。要判断某区域的某种生物是否为一个种群,就要看其是否为同一个物种。如某池塘的鱼,因不同的鱼分属不同物种,就不能看作一个种群。
系统、生命系统和生态系统的关系
②生命系统:
①系统:
③生态系统:
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。包括生命系统和非生命系统。其范围可大可小,小到一个分子或一个原子(但不是生命系统),大到整个生物圈。
是指生物群落及其生存的无机环境。
是指能够独立完成生命活动的系统。
系
统
生命系统
生态系统
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
34
细胞是生命活动的基本单位
生命活动离不开细胞
生命系统的结构层次
细胞
细胞的观察方法和发现过程
细胞学说的建立的过程
细胞生物
非细胞生物
多细胞生物
单细胞生物
病毒
细胞
组织
器官
系统(动物)
种群(同种生物)
个体
群落(全部生物)
生态系统(全部生物+无机环境)
生物圈(地球,最大的生态系统)
主要建立者
意义
内容
细胞学说
课堂总结
THE END
谢谢
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