内容正文:
科学家访谈
施一公:结构生物学家,中国科学院院士、美国艺术与科学院院士、美国国家科学院外籍院士、欧洲分子生物学组织外籍成员,中国科学技术协会副主席、西湖大学校长、清华大学生命科学与医学研究院院长。
1967年5月生于河南郑州,1989年毕业于清华大学,
1995年获美国约翰霍普金斯大学医学院分子生物物理博士学位。曾任清华大学副校长、获鄂文西格青年科学家奖、赛克勒国际生物物理学奖、香港求是科技基金会杰出科学家奖、谈家桢生命科学终身成就奖、瑞典皇家科学院2014年度爱明诺夫奖、何梁何利科学与技术成就奖、全国创新争先奖章、未来科学大奖-生命科学奖、中源协和生命医学奖-成就奖等奖项。
2021年,已任西湖大学校长的施一公荣获“浙江科技大奖”,这是浙江在科学技术领域设置的最高奖项,迄今为止仅4人获得。又一次在科研领域获得的重磅大奖。
2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生!猴与人在进化上亲缘关系很近,它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物;遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。
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。
——威尔逊
高中生物从细胞开始!
高中生物学
必修1
分子与细胞
第1章 走近细胞
第2章 组成细胞的分子
第3章 细胞的基本结构
第4章 物质的输入与输出
第5章 细胞的能量供应和利用
第6章 细胞的生命历程
目 录
第1节 细胞是生命活动的基本单位
第一章 走近细胞
细胞是基本的生命系统
一
细胞学说及其建立过程
目
录
二
课堂总结
三
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。
问题探讨
观看视频
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?
2.与同学互相评价各自的证据是否正确和充分。
①将大熊猫与冷箭竹的器官、组织制成装片,观察是否由细胞构成。
②查阅科学研究文献。
注重论据的可行性和科学性。
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......
一、细胞学说及其建立过程
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说:
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
细胞
细胞和细胞产物
绝大多数动植物由受精卵发育而来
克隆羊“多莉”由体细胞发育而来
判断:一切动植物都由细胞构成( )
一切生物都由细胞构成( )
√
×
细胞产物:细胞新陈代谢等生命活动所产生的代谢产物,不是生物体主要结构成分。但有的细胞产物具有调节、催化、免疫等功能,如激素、消化酶、抗体等,是生物体组成部分。
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说:
建立者:主要是________________。
施莱登、施旺
主要内容:
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
动植物细胞既要完成自己的生命活动,又要彼此协作,共同完成生物体整体的生命活动。
生物体主要通过分裂方式产生新细胞。
一、细胞学说及其建立过程
2.细胞学说的建立过程:
阅读P3-4 思考·讨论,梳理细胞学说建立过程。
科学家 主要贡献 不足
没显微镜之前,科学家如何对生物进行观察和研究的?
显微镜的发明对生物学领域带来哪些变化?
活动1
一、细胞学说及其建立过程
维萨里
比夏
列文虎克
罗伯特·胡克
马尔比基
施莱登
施旺
魏尔肖
维萨里:通过大量的尸体解剖研究,揭示了人体在器官水平的结构。
比夏:经过对器官的解剖观察,指出器官由低一层次的组织构成。
用显微镜观察植物的木栓组织,发现木栓组织由许多规则的小室组成,并把“小室”成为cell——细胞。
(人类首次发现并命名了细胞)
用自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。(人类首次观察到活细胞)
广泛观察了动植物细胞的细微结构,如细胞壁和细胞质。
植物学家施莱登提出了植物细胞学说;动物学家施旺认为动物体也是由细胞构成的。二者共同建立了细胞学说。
1.从人体的解剖和观察入手——从器官到组织
2.显微观察资料的积累——认识细胞
3.科学观察和归纳概括的结合——形成理论
4.细胞学说在修正中前进
维萨里《人体构造》插图
罗伯特·胡克 胡克绘制的木栓 胡克时代
细胞图 的显微镜
列文虎克自制的显微镜
施莱登 施旺
2.细胞学说的建立过程:
一、细胞学说及其建立过程
4.细胞学说在修正中前进
新细胞如何由老细胞产生呢?施莱登是怎么认为的?
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。
科学家 研究方法 主要成就
耐格里
显微观察
发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
魏尔肖总结:细胞通过分裂产生新细胞
2.细胞学说的建立过程:
一、细胞学说及其建立过程
维萨里
比夏
列文虎克
罗伯特·胡克
马尔比基
施莱登
施旺
耐格里
魏尔肖
发现细胞的产生是细胞分裂的结果。
总结出细胞通过分裂产生新细胞。
1.从人体的解剖和观察入手——从器官到组织
2.显微观察资料的积累——认识细胞
3.科学观察和归纳概括的结合——形成理论
4.细胞学说在修正中前进
魏尔肖
2.细胞学说的建立过程:
一、细胞学说及其建立过程
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
一、细胞学说及其建立过程
新知探究
讨论:
1.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?
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?
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。
一、细胞学说及其建立过程
新知探究
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)。
一、细胞学说及其建立过程
新知探究
科学方法
——归纳法
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
一、细胞学说及其建立过程
新知探究
2.细胞学说的建立过程:
讨论:
2.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?
可信。因为细胞学说建立过程中,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。
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?
4.通过分析细胞学说建立的过程,你领悟到科学发现具哪些特点?
(1)需从观察入手(2)过程离不开技术支持(3)理论形成需观察与归纳概括结合(4)学说建立是一个不断修正和发展的过程。
这一结论,实际上阐释了动植物在结构上的一致性,由此突破了动植物学之间壁垒,也推动了人们对细胞深入地开展研究。
一、细胞学说及其建立过程
新知探究
3.细胞学说的意义:
支持生物有着共同起源的观点。
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
2
3
对生物学发展的意义:
使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,从而打破了横亘在植物学和动物学之间的壁垒,催生了生物学的问世。
使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。
细胞学说不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下了伏笔,同时证明了生物之间的亲缘关系。
细胞学说对生物界影响巨大,被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现之一。
归纳拓展
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、病毒、真菌、生物和细胞间“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
一、细胞学说及其建立过程
随堂检测
1.细胞学说的建立过程是科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是( )
A.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
B.列文虎克用自制显微镜观察到不同形态的细菌、精子和红细胞等
C.施旺是提出植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位
D.细胞学说揭示了细胞为什么要产生新细胞
B
罗伯特·胡克
施莱登:植物学家
施旺:动物学家
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。
随堂检测
一、细胞学说及其建立过程
2.细胞学说是关于生物有机体组成的学说。对于细胞学说的意义,下列有关叙述错误的是( )
A.细胞学说阐明了动植物的统一性
B.细胞学说打破了在植物学和动物学之间的壁垒
C.细胞学说使生物学的研究进入到分子水平
D.细胞学说为生物进化论的确立埋下了伏笔
随堂检测
C
细胞水平
随堂检测
一、细胞学说及其建立过程
随堂检测
3.归纳法是科学研究的方法之一,下列关于归纳法叙述,不正确的是( )
A.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法
B.归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法
C.不完全归纳法得出的结论大多是不可信的
D.根据人骨骼肌细胞具有细胞核得出人的细胞都有细胞核的结论不完全可靠
C
通过科学的不完全归纳法得出的结论一般是可信的。
随堂检测
一、细胞学说及其建立过程
Lavf58.20.100
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