内容正文:
第一章 走近细胞
第1节
细胞是生命活动的基本单位
大熊猫和冷箭竹形态迥异,但它们的生命活动的基本单位都是细胞。
讨论: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?
将几种器官或组织制成装片或切片,在显微镜下观察是否由细胞构成;
查阅科学研究文献,利用科学家已经获得的研究结果作为证据。
问题探讨
观看视频
课标要求
说明有些生物体只有一个细胞,而有的由很多细胞构成,这些细胞形态和功能多样,但都具有相似的基本结构。
01
描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。核细胞没有由核膜包被的细胞核。
02
实验活动:使用显微镜观察各种细胞。
03
难点
核心素养
通过分析细胞学说建立的过程,说出科学发现的基本特点,举例说出归纳法在科学研究中的作用。
从分析细胞学说的建立过程中,归纳出植物和动物在结构上具有一致性,形成“生物界具有统一性”的观念,认同细胞学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
说出生命系统的结构层次,阐明细胞是基本的生命系统。
生命观念
科学思维
生命观念
科学思维
细胞是基本的生命系统
细胞学说及其建立过程
在大熊猫自然保护区,野生动植物种类繁多,形态各异。面对奇妙的自然界,人类天生就有无限的好奇心。
显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门。借助显微镜,人们看见了动物体和植物体中各种各样的细胞。随着观察的深入,新的问题接踵而至......
1.细胞学说的内容
建立者:主要是________________。
施莱登、施旺
主要内容:
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由______发育而来,并由
__________________所构成
(2)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组成的整体生命起作用;
(3)新细胞是由老细胞______产生的。
细胞
相对独立
细胞和细胞产物
分裂
2.细胞学说的建立过程
阅读教材P2~3思考·讨论,梳理细胞学说的建立过程,小组合作完成学习任务单1。
活动1
科学家 主要贡献 不足
维萨里:
发表的《人体构造》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
罗伯特.虎克:
发现并命名“细胞”(cell)
列文虎克:
自制显微镜
观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
马尔比基:
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
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
植物的木栓组织——死细胞
施莱登和施旺共同提出了“细胞学说”,推倒了分隔动植物界的巨大屏障,是19世纪自然科学三大发现之一。
2.细胞学说的建立过程
科学家 主要贡献 不足
维萨里、比夏 从器官、组织水平研究生命 未深入到细胞水平
罗伯特·胡克 用显微镜发现细胞并命名细胞 观察到的是死细胞
列文虎克 用显微镜观察到了活细胞 未上升到理论水平
马尔比基 用显微镜观察了动植物的微细结构 未用细胞来描述
施莱登 首先提出细胞是构成植物体的基本单位 未与动物界联系
施旺 与施莱登共同提出:一切动植物都是由细胞发育而来的 未搞清细胞的来源
耐格里 发现新细胞的产生是细胞分裂的结果 未上升到理论水平
魏尔肖 总结出“细胞通过分裂产生新细胞” 未考虑非细胞结构生命的增殖
2.细胞学说的建立过程
科学家通过对动植物的解剖和显微观察获得证据,再通过归纳概括形成结论。
阅读教材第5页“科学方法”内容,思考问题:
(1)什么是归纳法?
(2)归纳法分为哪两种类型?
(3)施莱登和施旺只是观察了部分动植物组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”,由不完全归纳法得出的结论是否可信?
(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?
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?
活动2
科学方法
——归纳法
不完全归纳法
完全归纳法
概念:是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
分类
分析全体对象,得到一般结论的推理方法。
归纳结论一定可靠。
分析部分对象,得到一般结论的推理方法。
科学研究中经常运用不完全归纳法,该方法得出的结论一般是可信的,因此可以用来预测和判断,归纳结论一般可靠(有可能存在例外)。
部分植物细胞都有细胞核
结论:植物细胞都有细胞核
不完全
归纳法
完全
归纳法
所有类型的植物细胞都有细胞核
【思考】某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、黑藻叶肉细胞,发现这些叶肉细胞中都有叶绿体,于是得出了叶肉细胞中都有叶绿体的结论。该同学得出此结论应用了________归纳法。
不完全
科学方法
——归纳法
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,还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性(如细胞是动植体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的深入研究。
施莱登和施旺只是观察了部分动植物组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”,由不完全归纳法得出的结论是否可信?
活动3
3.细胞学说的意义
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.使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,从而在思想上打破了植物学和动物学之间横亘已久的壁垒。
2.使生物学的研究由器官、组织水平进入到细胞水平,为后来进入分子水平打下基础。
3.为生物进化理论的确立埋下了伏笔。除了病毒,其他生物都由细胞构成,揭示了生物之间有亲缘关系。
细胞学说对生物学发展的意义:
支持生物有着共同起源的观点。
1.细胞学说的“未涉及”和“统一”
(1)三个“未涉及”:未涉及原核细胞;未涉及病毒;未涉及生物和细胞间的“差异性”。
(2)两个“统一”:①统一了“动植物”:动植物均由细胞和细胞产物构成。②统一了“细胞”:细胞是生命活动的基本单位;新细胞均来自老细胞。
2.细胞学说的易错点
(1)罗伯特·胡克是细胞的发现者和命名者,但是他观察到的细胞是死细胞,首次观察到活细胞的是列文虎克。
(2)细胞学说强调的是细胞的来源、结构和功能的统一性,而非所有生物。
(3)细胞学说揭示了动植物的统一性,并未揭示其多样性。
细胞学说的补充
归纳拓展
细胞是基本的生命系统
【实例1】草履虫是单细胞的原生生物,是真核生物。虽然是单细胞生物,草履虫可以运动,能完成摄食、呼吸、生长等各种生命活动,通过分裂生殖产生新个体。
单细胞生物能够独立完成各种生命活动,一个细胞即为一个个体。
单细胞生物的生命活动离不开细胞
问题1:通过对草履虫的介绍,你能得出什么结论?
观看视频
结合实例分析讨论,思考问题,理解生命活动离不开细胞。
活动1
【实例2】在缩手反射中,手不小心接触到火焰,在没有意识到疼痛之前,就已经把手缩了回来,这个过程所涉及是由一系列不同的细胞(如神经细胞、肌细胞等)共同参与完成的比较复杂的生命活动。
缩手反射的结构基础:
反射弧
结合实例分析讨论,思考问题,理解生命活动离不开细胞。
活动1
活动2
结合实例分析讨论,思考问题。
【实例3】多细胞生物个体发育过程
多细胞生物由很多细胞构成,但其生命开始于一个细胞——受精卵。
1.生命活动离不开细胞
问题2:根据人体胚胎发育及缩手反射的实例,你能得出什么结论?
多细胞生物依赖各种分化了的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
多细胞生物的生命活动离不开细胞
动植物各种生理活动的细胞基础是 。
生物生长发育的细胞基础是 。
遗传与变异的细胞基础是 。
细胞代谢
细胞增殖和分化
细胞内基因的传递和变化
多细胞生命活动的细胞基础:
【实例4】自2020年以来,新冠肺炎疫情在全球蔓延,给人类带来了巨大的挑战。导致新冠肺炎的病原体是新型冠状病毒,它传染性强,死亡率高。佩戴口罩和保持社交距离有助于阻断新型冠状病毒传播。
新冠病毒的结构
活动2
结合实例分析讨论,思考问题。
病毒的生命活动是否与细胞有关呢?
离开了细胞,病毒是否能独立生活?
流感病毒的结构
人类免疫缺陷病毒的结构
埃博拉病毒
噬菌体
烟草花叶病毒
1.生命活动离不开细胞
·结构及组成:
病毒无细胞结构,主要由蛋白质和核酸组成,其核酸只有DNA或RNA一种。
·生活方式:
寄生生活,只能寄生在活细胞中,因此,只能用活细胞来培养病毒,不能用培养基培养病毒。
·分 类:
根据宿主不同
植物病毒
动物病毒
细菌病毒
根据遗传物质不同
DNA病毒
RNA病毒
噬菌体
病毒
归纳拓展
问题3:病毒具有什么样的结构?
问题4:它是如何生活和繁殖的?这能说明什么问题?
化学组成:蛋白质外壳以及遗传物质(DNA或RNA)
结构特点:没有细胞结构
生活方式:寄生在活细胞中
病毒的生命活动离不开细胞
病毒
归纳拓展
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生态圈
思考讨论:辨析系统和生命系统的概念。
一个分子或原子属于生命系统吗?
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。比如,人体是由许多器官在结构上相互联系、在功能上相互配合而形成的整体,因此可以看作一个系统。
2.生命系统的结构层次
结构层次 概念
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
细胞是生物体结构和功能的基本单位
由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群
不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构
能够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形成的结构
由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的单个生物
在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体
不同种群相互作用形成更大的整体
生物群落与无机环境相互作用形成更大的整体
地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体
种群:在一定空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体。
①一个池塘中的全部鲫鱼
②一个池塘中的全部的鱼
③一个池塘上的全部的雄性鲫鱼
④澜沧江流域的鲈鲤和怒江流域的鲈鲤
是
否
否
否
2.生命系统的结构层次
活动3
判断以下实例是否属于种群
群落:各种生物种群(所有的生物)相互作用形成更大的整体。
⑤高黎贡山自然保护区内的所有植物和动物
⑥高黎贡山自然保护区的所有生物
否
是
生态系统:群落与无机环境相互作用形成更大的整体。
⑦高黎贡山自然保护区
⑧一个池塘(池塘中有生物以及池塘这个环境)
是
是
2.生命系统的结构层次
活动4
判断以下实例是否属于群落
活动5
判断以下实例是否属于生态系统
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生物圈
生态系统
细胞→个体
体现了多细胞生物个体的发育历程,同时也体现了生命的进化历程,即由单细胞生物进化到多细胞生物。
个体→种群→群落
体现了生物与生物之间的关系。
群落→生态系统→生物圈
体现了生物与其生活环境之间的关系。
生命系统结构层次的相互关系
归纳拓展
【资料】
最初人们认为病毒是一种毒性药物,但是很快人们发现病毒可以实现繁殖、变异和遗传,具有生物特性,所以人们又一度认为病毒是一种更微小的生命。不过很快研究人员又注意到,病毒的繁殖并不像典型生命体行为,不是一种自身具备的能力。
病毒完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,来获取生命活动所需的物质和能量。离开宿主细胞,病毒停止活动,为一个非生命体;遇到宿主细胞后它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒显示典型的生命体特征。
病毒
归纳拓展
思考讨论:
(1)通过分析材料,你认为病毒与细胞的关系是什么?你得出结论运用的是什么科学方法?
(2)病毒是否属于生命系统?请说出你的理由。
(3)病毒生命活动离不开细胞。病毒是否属于生命系统的结构层次?
是不是生命系统的组成成分?
病毒
归纳拓展
思考讨论:
(1)通过分析材料,你认为病毒与细胞的关系是什么?你得出结论运用的是什么科学方法?
(2)病毒是否属于生命系统?请说出你的理由。
病毒
归纳拓展
病毒为非细胞生物、只有依赖活细胞才能生活,病毒的生命活动离不开细胞。
不完全归纳法。
不属于。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。
(3)病毒生命活动离不开细胞。病毒是否属于生命系统的结构层次?
是不是生命系统的组成成分?
病毒不属于生命系统的结构层次;但病毒参与生命系统的组成,是生命系统的组成成分(如生态系统中的病毒)。
噬菌体
天花病毒
甲型H1N1流感病毒
新冠病毒
病毒
归纳拓展
①地球上基本的生命系统是 ,最大的生命系统是 。
细胞
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。
生物圈
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:
生命系统结构层次的几点说明
归纳拓展
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。
生命系统结构层次的几点说明
归纳拓展
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
归纳拓展
课堂小结
当堂检测
单选题
1.下列关于生命系统的结构层次叙述错误的是( )
A.植物体的结构层次和动物体的结构层次相比没有系统这个层次
B.三岔湖里全部的鱼构成一个种群
C.龙泉山中的所有生物构成了群落
D.细胞是地球上最基本的生命系统
B
【解析】生命系统的结构层次:(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。(2)地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。 (3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能。 (4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、植物体的结构层次没有系统,而动物体的结构层次包含系统层次,因此,植物体的结构层次和动物体的结构层次相比没有系统这个层次,A正确;B、三岔湖里的全部的鱼包括多个种群,不是一个种群,也不是一个群落,B错误;C、群落是一定自然区域内所有生物的总和,显然,龙泉山中的所有生物构成了群落,C正确;D、细胞是最基本的生命系统,除病毒外,生物都是由细胞构成的,D正确。故选B。
当堂检测
单选题
2.滇金丝猴主要生活在云南白马山自然保护区。下列叙述错误的是( )
A.滇金丝猴生命活动的基本单位是细胞
B.自然保护区内的所有滇金丝猴形成一个种群
C.阳光、空气、水等也参与生命系统的组成
D.滇金丝猴和冷杉共有的生命系统结构层次有器官和系统
D
当堂检测
【解析】生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。病毒无细胞结构,不属于生命系统。植物无系统层次。种群是指生活在一定自然区域的同种生物的全部个体。群落是指生活在一定自然区域的各种生物种群之和,包括植物、动物和微生物。
【详解】A、生命系统的基本单位是细胞,A正确;B、种群是指生活在一定自然区域的同种生物的全部个体,某区域内所有的滇金丝猴个体可形成一个种群,B正确;C、阳光、空气、水等非生物因素参与构成生态系统,也参与生命系统的组成,C正确;D、植物没有系统层次,动物有系统层次;与滇金丝猴相比,冷杉的生命系统结构中无系统层次,D错误。
故选D。
单选题
3.各种研究技术和研究方法是科研顺利开展的保障,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞学说的建立,使用了光学显微镜观察动植物的微细结构
B.不完全归纳法得出的结论肯定是不可信的
C.为了研究大肠杆菌的结构,使用了电子显微镜
D.常需要利用进一步的观察和实验对已建立的假设进行修正和补充
B
当堂检测
【分析】归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法:(1)不完全归纳法是以某类中的部分对象(分子或子类)具有或不具有某一属性为前提,推出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳推理。(2)完全归纳法是以某类中每一对象(或子类)都具有或不具有某一属性为前提,推出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳推理。
【详解】A、细胞学说的建立过程中,意大利的马尔比基用显微镜观察到了动植物细胞的微细结构,A正确;B、科学研究中经常运用不完全归纳法,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,B错误;C、研究大肠杆菌(微生物)的结构需要通过电子显微镜观察,C正确;D、在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,常需要通过实验检验演绎推理的结论,对已建立的假设进行修正和补充,D正确。故选B。
单选题
4.下列相关细胞学说的叙述,正确的是( )
A.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
B.细胞学说揭示了生物体结构的统一性和多样性
C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平
D.德国科学家魏尔肖的提出“所有的细胞都必定来自已存在的活细胞”
D
【分析】1、虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者;2、细胞学说:德植物学家施莱登和动物学家施旺提出,其内容为一切动植物都是由细胞构成的;细胞是一个相对独立的单位;新细胞可以从老细胞产生,意义为证明了动植物界具有统一性。
【详解】A、虎克是细胞的发现者和命名者,A错误;B、细胞学说揭示了生物体结构的统一性,B错误;C、细胞学说使人们对生命的认识由个体水平进入到细胞水平,C错误;D、德国科学家魏尔肖的提出“所有的细胞都必定来自已存在的活细胞”,总结出了“细胞通过分裂产生新细胞”,D正确。故选D。
当堂检测
单选题
5.下列生物中构成他们生命结构层次相同的是( )
草履虫 ②小麦③麻雀④大肠杆菌⑤噬菌体⑥酵母菌
A.①③ B.②③④ C.①④⑥ D.①②③④⑥
C
【详解】草履虫、大肠杆菌、酵母菌均为单细胞生物;小麦等植物没有动物所具有的系统层次;病毒为非细胞结构的生物。故选C
单选题
6.下列分别属于生命系统的哪个结构层次( )
①受精卵 ②肝脏 ③血液 ④某山上所有的生物 ⑤农场所有的水稻 ⑥一个池塘
A.细胞、器官、组织、群落、种群、生态系统
B.细胞、组织、器官、种群、群落、生态系统
C.细胞、器官、组织、群落、种群、无机环境
D.个体、器官、组织、群落、种群、生态系统
A
【解析】群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。种群:同一区域内,同种生物的所有个体。生态系统:在一定空间内,由生物群落与非生物环境相互作用形成的统一整体。
【详解】受精卵是一个细胞;肝脏是器官;血液属于结缔组织;某山上所有的生物属于群落;农场所有的水稻为同种生物所有个体,属于种群;一个池塘包括生物及其无机环境,属于生态系统,故选A。
当堂检测
单选题
7.建立细胞学说的两位科学家是( )
A.施莱登与施旺
B.虎克与施莱登
C.维萨里与虎克
D.虎克与施旺
A
【分析】1、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。2、英国科学家虎克是细胞的发现者并且是命名者。3、魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”,认为细胞通过分裂产生新细胞,为细胞学说做了重要补充。4、维萨里:是著名的医生和解剖学家,近代人体解剖学的创始人。
【详解】由分析可知,建立细胞学说的两位科学家是施莱登与施旺,A正确。故选A。
单选题
8.下列有关细胞学说的叙述正确的是( )
A.细胞学说认为一切生物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物所构成
B.细胞学说揭示了生物界和非生物界的统一性和多样性
C.施莱登和施旺提出,细胞会对整体的生命起作用
D.细胞学说将人们对生物的研究从微观领域带入宏观领域
C
【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出,细胞学说的内容有: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所组成。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的生命起作用。3、新细胞可以从老细胞中产生。魏尔肖提出“所有细胞都来自先前存在的细胞”,为细胞学说作了重要补充。
【详解】A、细胞学说认为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,而不是一切生物,A错误;B、细胞学说揭示了生物界和非生物界的统一性,没有揭示多样性,B错误;C、施莱登和施旺提出的细胞学说指出,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的生命起作用,C正确;D、细胞学说将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域,D错误。故选C。
当堂检测
多选题
9.细胞是生物体结构和功能的基本单位下列关于细胞及细胞学说的说法错误的是( )
A.原核细胞和真核细胞都有遗传物质,都可以与蛋白质结合形成染色体
B.细胞是一个相对独立的单位,既有自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用
C.细胞学说阐明了细胞和生物体结构的统一性,也阐明生物体结构的多样性
D.细胞学说的建立离不开科学技术的进步,尤其是显微镜的使用
AC
【详解】A、原核细胞和真核细胞都有遗传物质,真核生物的遗传物质可以与蛋白质结合形成染色体,原核生物没有染色体结构,A错误;
B、细胞是一个相对独立的单位,既有自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,细胞是生物体结构和功能的基本单位,B正确;
C、细胞学说阐明了细胞和生物体结构的统一性,没有阐明生物体结构的多样性,C错误;
D、胡克利用自制的显微镜看到了细胞结构,细胞学说的建立离不开科学技术的进步,尤其是显微镜的使用,D正确。故选AC。
当堂检测
THANKS
谢谢观看
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
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