1.1细胞是生命活动的基本单位课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞是生命活动的基本单位”，涵盖细胞学说建立过程、内容及意义，以及生命系统结构层次等核心知识点。课堂导入以威尔逊名言和大熊猫与冷箭竹的问题探讨切入，引导学生思考获取细胞构成证据的方法，进而梳理从器官观察到细胞发现再到学说形成的脉络，搭建从现象到理论的学习支架。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践，通过“思考·讨论”分析细胞学说建立过程，培养归纳等科学思维，“问题探讨”引导设计证据获取方案，体现探究实践。结合实例（如缩手反射、病毒繁殖）和阶段练习巩固知识，帮助学生构建结构与功能观等生命观念，提升探究能力，为教师提供丰富教学资源和活动设计，助力高效教学。

每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。 ——美国细胞生物学家威尔逊 第1节 细胞是生命活动的基本单位 、 问题探讨 大熊猫吃冷箭竹 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？ ①可以将大熊猫和冷箭竹的几种器官、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等。 面对奇妙的自然界，人类天生就有无限的好奇心。层出不穷的“是怎样的？”“为什么是这样？”等问题，吸引着人们去探究，科学因此而不断前进。 显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门。借助显微镜，人们看到了一滴水中有许多肉眼看不见的小生物，看到了动物体和植物体中各种各样的细胞。随着观察的深入，新的问题也接踵而至：细胞与生物体的关系是怎样的？动物体和植物体细胞的一致性和差异性是怎样的？新细胞是如何产生的？生物体的生长和发育等生命活动与细胞有什么关系？这一系列问题吸引着人们进行更深入的探究，历时一百多年，终于作出了理论概括，形成了作为生物学重要基础的细胞学说。 被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现的细胞学说和进化论，作为生物学大厦的基石，赋予生物学不同于其他自然科学的独特韵味。 一、细胞学说及其建立过程 思考·讨论 1 分析细胞学说建立的过程 1.从人体的解剖和观察入手——从器官到组织 人体是怎样构成的？这个问题首先引起了解剖学家的注意。1543年，比利时的维萨里（A.Vesalius）通过大量的尸体解剖研究，发表了巨著《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。法国的比夏（M.F.X.Bichat）经过对器官的解剖观察，指出器官由低一层次的结构——组织构成。这对于人类认识生物个体的结构层次非常重要。 维萨里解剖工作图 2.显微观察资料的积累——认识细胞 胡克绘制的木栓细胞图 虎克时代的显微镜 细胞的发现者和命名者 细观察到的是死细胞 1665年，英国科学家罗伯特•胡克（R.Hooke）用显微镜观察植物的木栓组织，发现这些木栓组织由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画了下来，并把“小室”称为cell-细胞。 之后，荷兰著名磨镜技师列文虎克（A.van Leeuwenhoek）用自制的显微镜，观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。意大利的马尔比基（M.Malpighi）用显微镜广泛观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质。 细观察到的是活细胞 3.科学观察和归纳概括的结合——形成理论 施莱登 施旺 植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察，发现这些组织都是由细胞构成的，而且细胞中都有细胞核。在此基础上，他进行了理论概括，提出了植物细胞学说，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。施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，他认为：动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个细胞开始的。 4.细胞学说在修正中前进 魏尔肖在演讲 新细胞如何由老细胞产生呢？施莱登认为新细胞是从老细胞的细胞核中长出来的，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（K.Nageli）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。还有些学者观察了动物受精卵的分裂。在此基 础上，1858年，德国的魏尔肖（R.L.C.Virchow）总 结出：“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是： “所有的细胞都来源于先前存在的细胞。”这个断 言，至今仍未被推翻。 发表《人体构造》 揭示了人体在器官水平的结构 比利时 · 维萨里 1665 用显微镜观察木栓组织，发现并命名细胞cell（死细胞） 英 · 罗伯特·胡克 观察到不同形态的活细胞 荷兰 · 列文虎克 1954 从人体的解剖和观察入手 — 从器官到组织 显微观察资料的积累 — 认识细胞 法 · 比夏 指出器官由低一层次的结构——组织构成 广泛观察微细结构，如细胞壁、细胞质 马尔比基 科学观察和归纳概括的结合 — 形成理论 德 · 施旺 提出了动物体是由细胞构成的，一切动物个体的发育过程，都是从受精卵开始的 德 · 施莱登 提出了植物体都是由细胞构成的，细胞是指植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生 耐格里 观察植物分生区细胞，发现新细胞的产生是细胞分裂的结果 德 · 魏尔肖 对细胞学说进行了补充：“细胞通过分裂产生新细胞” 1858 维萨里： 揭示了人体在器官水平的结构 比夏： 指出器官是由组织构成的 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： 用显微镜观察了动植物的微细结构 施莱登： 提出细胞是构成植物体的基本单位 施旺： 提出动植物细胞结构的一致性 耐格里： 发现新细胞的产生是分裂的结果 魏尔肖： 断言所有细胞都来源于先前存在的细胞 第三阶段 科学观察和归纳概括的结合—形成理论 第四阶段 细胞学说在修正中前进 第一阶段 从人体的解剖和观察入手——从器官到组织 第二阶段 显微观察资料的积累——认识细胞 死细胞 2 细胞学说的内容 施莱登 施旺 细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登（M. J.Schleiden,1804-1881）和施旺（T.Schwann,1810-1882）。后人根据他们分别于1838年和1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下要点： （1）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构成的； （2）细胞是一个相对独立的单位，既有自己的生命，有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。 未涉及原核生物、真菌、病毒，未涉及多样性，差异性。 受精卵由精卵细胞融合。 3 细胞学说的意义 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。 细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础——细胞。 细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点，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。 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。 4 科学方法——归纳法 归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。 不完全归纳法 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，实际上就是运用了不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的。 如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。 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。 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？ 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，还揭示了动物、植物的个体与细胞的内在规律性关系（如细胞是动物、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成的），这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论，实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性，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深入地开展研究。 3.“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？ “所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，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。 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。 1.（23-24高一上·山西朔州·阶段练习）细胞学说为生物学的发展起到了奠基的作用，主要原因是它揭示了（ ） A.原核细胞和真核细胞的统一性 B.动物细胞和植物细胞的区别 C.细胞的多样性 D.生物体结构的统一性 2.（24-25高一上·安徽合肥·阶段练习）下列有关细胞学说的叙述，正确的是（ ）A.施莱登和施旺命名了细胞，并创立了细胞学说 B.细胞学说认为一切生物都是由细胞构成的 C.细胞学说揭示了生物界的统一性和多样性 D.魏尔肖提出的“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的重要补充 D D 二、细胞是基本的生命系统 1 生命活动离不开细胞 草履虫的分裂 草履虫的摄食 单细胞生物（如草履虫、眼虫、酵母菌、变形虫等）能够独立完成生命活动。 变形虫 眼虫 大肠杆菌 酵母菌 衣藻 缩手反射示意图 完成一个简单的缩手反射，至少需要哪些细胞的参与？ 传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞等。 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。 没有细胞结构的病毒如何完成生命活动？ HIV模式图 HIV攻击人的T细胞 朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内无免疫性疏水蛋白质。朊病毒严格来说不是病毒，是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具感染性的因子。 类病毒，又称感染性RNA、病原RNA、壳病毒，是一种和病毒（virus）相似的感染性颗粒。类病毒是一类环状闭合的单链RNA分子。 病毒是一种个体微小，结构简单，只含有一种核酸（DNA或RNA）必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞生物。 多数常见病毒由蛋白质外壳和一种核酸（DNA或RNA）组成，但是朊病毒没有核酸只有蛋白质，类病毒没有蛋白质只有核酸。 分类 动物病毒：如乙型肝炎病毒、天花病毒等； 植物病毒：如烟草花叶病毒等； 细菌病毒：如T2噬菌体等。 按宿主细胞 DNA病毒：如T2噬菌体、乙型肝炎病毒等； RNA病毒：如HIV、烟草花叶病毒、SARS病毒、流感病毒等。 按遗传物质 繁殖 （1）病毒是生物，但由于无细胞结构，所以不属于生命系统。 （2）RNA病毒的遗传方式有RNA复制和逆转录两种，如新型冠状病毒、烟草花叶病毒是自我复制型病毒，HIV是逆转录病毒。 （3）HIV在繁殖过程中需要将遗传信息整合到宿主细胞基因组DNA上，新型冠状病毒的RNA在细胞的细胞质中复制和翻译，不需要经过细胞核。 （4）某些病毒可以在侵染宿主细胞时自己携带酶，有些病毒在宿主细胞内合成所需酶，如HIV自己携带逆转录酶进入宿主细胞，而新型冠状病毒在宿主细胞内合成RNA复制酶。 （5）某些病毒表面含有由磷脂分子层构成的囊膜，膜上具有识别蛋白，如新型冠状病毒囊膜上的S蛋白可以识别人的特定细胞，从而进行侵染。 从生命现象的角度看，为什么说细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞？ 事实上，动植物以___________为基础的各种生理活动，以__________________为基础的生长发育，以____________________________为基础的遗传与变异，等等，都说明细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。 细胞代谢 细胞增殖、分化 细胞内基因的传递和变化 草履虫 HIV模式图 缩手反射示意图 2 生命系统的结构层次 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。 众多表皮细胞紧密排列、覆盖在叶片表面，形成叶片的上表皮和下表皮，起保护叶片内部其他组织的作用。 构成叶的组织有保护组织、输导组织、营养组织等。 叶与根、茎等器官共同构成冷箭竹个体。 血液循环系统由心脏、血管等器官组成。 熊猫的身体有循环、消化、运动、泌尿等系统组成。 叶的保护组织 叶（器官） 树（个体） 心肌细胞 心肌（肌肉组织） 心脏（器官） 大熊猫（个体） 血液循环系统 种群、群落和生态系统 生物圈 构成心脏的组织有肌肉组织、神经组织、结缔组织等。 叶的表皮细胞 生命系统的结构层次模式图 植物体： 动物体： 叶表皮（细胞） 叶的保护（组织） 叶（器官） 心肌（细胞） 心肌肌肉（组织） 心脏（器官） 血液循环（系统） 大熊猫（个体） 树（个体） 细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。 由形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起而形成的细胞群。 由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的能行驶某些特定功能的结构。 由能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定次序结合在一起的结构。 ☆植物没有系统层次。 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物；单细胞生物由一个细胞构成生物体。 ☆单细胞生物既一个细胞即为一个个体，没有组织、器官、系统层次。 种群、群落和生态系统 生物圈 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落（biological community），简称群落。 地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统——生物圈（biosphere）。 在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统。 细胞 细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。 组织 由形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起而形成的细胞群。 器官 不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的能行驶某些特定功能的结构。 系统 由能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定次序结合在一起的结构。 个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物；单细胞生物由一个细胞构成生物体。 种群 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。 群落 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落（biological community），简称群落。 生态系统 在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统。 生物圈 地球上的全部生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生态系统——生物圈（biosphere）。 是一个系统。不是生命系统。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。 什么是系统？ 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。 什么是生命系统？ 能进行生长发育，能新陈代谢、繁殖、遗传变异、应激性。 一个分子或一个也是一个系统吗？如果是它们是不是生命系统？如果不是，请说明理由。 （1）病毒虽然不属于生命系统的结构层次，但因其能繁殖产生后代故仍属于生物。 （2）最小的生命系统层次是细胞，比细胞更小的核酸、蛋白质等不能独立完成生命活动，因此不属于生命系统。 （3）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。 （4）平时人们所说的“羊”“鱼”“蛇”等都不是一种生物，所以“一群羊”不能看作一个种群。 （5）全部生物包括全部的动植物和微生物，因此一个池塘所有的鱼不能看作一个群落。 思考·讨论 从细胞的视角看生命世界 1.叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？ 叶的表皮细胞主要起保护作用；心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。 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？ 冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞中，因为这些细胞含有叶绿体；大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成。 3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？ 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成的。（通过上面3个问题的讨论可以看出，动植物体的生命活动是靠一个个细胞完成的。） 4.生物圈碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关？为什么？ 生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，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，才能保持生物圈中的碳氧平衡。 审视各层次生命系统的关系，我们发现，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。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。 1.以下的情况分别属于生物系统的哪个层次 ？ （1）大肠杆菌属于（ ）层次 （2）大肠杆菌菌落属于（ ）层次 （3）培养基被污染后，除大肠杆菌外，又滋生了别的细菌和真菌，这时属于（ ）层次 （4）一个池塘中的全部鲤鱼属于（ ）层次 （5）一个池塘中的全部生物属于（ ）层次 （6）一个池塘中的所有生物及其周围无机环境属于（ ）层次 细胞/个体 种群 群落 种群 群落 生态系统 2.（23-24高一上·山西朔州·阶段练习）一段朽木，上面长满了苔藓、地衣，朽木凹处聚积的雨水中还生活着水蚤等多种生物，树洞中还有老鼠、蜘蛛等。下列各项中，与这段朽木的生命系统结构层次水平相当的是（ ） A.一块稻田里的全部害虫 B.一个池塘中的全部的鱼 C.一片松林里的全部生物 D.一间充满生机的温室大棚 D 3.（22-23高一上·四川资阳·期末）下列关于生命与生命系统的结构层次的叙述，正确的（ ） A.一片森林中所有的植物、动物和微生物等共同构成森林生态系统 B.培养大肠杆菌的培养基被污染后，滋生了许多杂菌，它们共同构成种群 C.大肠杆菌与人的心脏所属的生命系统的结构层次相同 D.病毒在活细胞中能够生存，但病毒不属于生命系统的个体层次 D 4.（23-24高一上·河北邯郸·阶段练习）生命活动离不开细胞，对此理解不正确的是（ ） A.病毒必须寄生在活细胞内才能繁殖 B.单细胞生物体具有生命的基本特征——摄食、运动、分裂、繁殖等 C.多细胞生物体的生命活动由不同分化程度的细胞密切合作完成 D.一切生物体都是由细胞构 D 细胞学说及其建立过程 细胞是基本的生命系统 分析细胞学说建立的过程 细胞学说的内容 细胞学说的意义 生命活动离不开细胞 单细胞 多细胞 病毒 生命系统的结构层次 细胞是生命活动的基本单位 科学方法——归纳法 完全归纳法 不完全归纳法 植物：细胞→组织→器官→系统→个体 →种群→群落→生态系统 →生物圈 动物：细胞→组织→器官→个体 →种群→群落→生态系统 →生物圈 再 见 P8练习与应用 一、概念检测 1、 √ （1） √ （2） × （3） 2、 √ （4） C 3、 （1） 人体皮肤纵切（局部） 迎春叶横切（局部） 上表皮细胞（保护） 下表皮细胞（保护） 叶脉：导管（运输水和无机盐）筛管（运输有机物） 保卫细胞（控制水分蒸发和气体进出） 叶肉细胞（光合作用） 栅栏组织细胞 海绵组织细胞 角质层细胞（死细胞 保护作用） 上皮组织细胞 皮下组织细胞 （2）植物细胞和动物细胞的共同点是：有细胞膜、细胞质、细胞核；区别是：植物细胞有细胞壁、液泡，有些植物细胞还有叶绿体。 （3）因为人体皮肤和迎春叶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。 二、拓展应用 提示：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，归纳时需要注意抓住所归纳对象的本质特征。 1、 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $