1、第一章 走近细胞第1节 细胞是生命活动的基本单位必修一必修一 分子与细胞分子与细胞问题探讨问题探讨 大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们生命活动的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基本单位都是细胞细胞。1.1.如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是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由细胞构成的，你将如何获取和提供证据?2.2.与同学相互评价各自的证据是否正确和充分。与同学相互评价各自的证据是否正确和充分。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。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
2、植物体中各种各样的细胞随着随着观察的深入，新的问题也接踵而至观察的深入，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动物体和植物体细胞的一致性和差异性 是怎样的是怎样的?新细胞是如何产生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生物体的生长和发育等生命活动与细胞 有什么关系有什么关系?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。1细胞是一个有机体。一切动植物都由细胞发育细胞是一个有机体。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。而来，并由细
3、胞和细胞产物所构成。2细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生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。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。新细胞可以从老细胞中产生。一、细胞学说及其建立过程一、细胞学说及其建立过程（一）细胞学说的建立者（一）细胞学说的建立者主要主要是两位德国科学家是两位德国科学家施莱登施莱登(M.J.(M.J.SchleidenSchleiden，18041881)18041881)施旺施旺(t.Schwann(t.Schwann，18101882)18101882)1.从人体解剖和观察入手从人
4、体解剖和观察入手从器官到组织从器官到组织（二）细胞学说建立的过程（二）细胞学说建立的过程:问题问题1：比利时的维萨里：比利时的维萨里人体构造人体构造在什么水平上揭示了在什么水平上揭示了人体结构。人体结构。问题问题2：法国的比夏认为器官是由什么结构组成？：法国的比夏认为器官是由什么结构组成？1：器官：器官2：组织：组织2.显微观察资料的积累显微观察资料的积累认识细胞认识细胞（二）细胞学说建立的过程（二）细胞学说建立的过程:问题问题1：1665年年，罗伯特罗伯特虎虎克克用显微镜观察植物的木栓组织是用显微镜观察植物的木栓组织是由由什么构成什么构成的？的？问题问题2：列文虎克列文虎克用显微镜观察到什么
5、细胞？用显微镜观察到什么细胞？问题问题3：马尔比基用显微镜观察了什么结构？：马尔比基用显微镜观察了什么结构？1：细胞：细胞2：细菌、红细胞和精子等：细菌、红细胞和精子等3：动植物的微细结构：动植物的微细结构3.科学观察和科学观察和归纳概括归纳概括的结合的结合形成理论形成理论（二）细胞学说建立的过程（二）细胞学说建立的过程:问题问题1：施莱登、施旺提出了什么观点？建立什么学说？：施莱登、施旺提出了什么观点？建立什么学说？细胞是构成细胞是构成动植物体动植物体的基本单位；的基本单位；建立了细胞学说。建立了细胞学说。4.细胞学说在修正中前进细胞学说在修正中前进（二）细胞学说建立的过程（二）细胞学说建立
6、的过程:问题：后人对细胞学说的那一个内容进行了修正？问题：后人对细胞学说的那一个内容进行了修正？“新细胞从老细胞中产生新细胞从老细胞中产生”修正为修正为“细胞通过分裂产生新细胞细胞通过分裂产生新细胞”魏尔肖魏尔肖观察多种植物分观察多种植物分生区细胞的形成，生区细胞的形成，发现新细胞的产发现新细胞的产生是细胞分裂的生是细胞分裂的结果。结果。耐格里耐格里时间时间科学家科学家贡献贡献不足不足1543年年维萨里、比夏维萨里、比夏器官、组织水平研究生命器官、组织水平研究生命未深入到细胞水平未深入到细胞水平1665年年罗伯特罗伯特虎克虎克用显微镜发现细胞并用显微镜发现细胞并命名细命名细胞胞观察到的是观察到
7、的是死细胞死细胞17世纪世纪列文虎克列文虎克用显微镜观察到了用显微镜观察到了活细胞活细胞未上升到理论水平未上升到理论水平17世纪世纪马尔比基马尔比基用显微镜观察了动植物的用显微镜观察了动植物的微微细结构细结构未用细胞来描述未用细胞来描述19世纪世纪施莱登施莱登首先提出细胞是构成植物体首先提出细胞是构成植物体的基本单位的基本单位未与动物界联系未与动物界联系19世纪世纪施旺施旺与施莱登共同提出：一切动与施莱登共同提出：一切动植物都是由细胞发育而来的植物都是由细胞发育而来的未搞清细胞的来源未搞清细胞的来源19世纪世纪耐格里耐格里发现新细胞的产生是细胞分发现新细胞的产生是细胞分裂的结果裂的结果未上升到
8、理论水平未上升到理论水平1858年年魏尔肖魏尔肖总结出总结出“细胞通过分裂产生细胞通过分裂产生新细胞新细胞”未考虑非细胞结构生命未考虑非细胞结构生命的增殖的增殖细胞学说建立的过程细胞学说建立的过程1.1.科学家是如何通过获得证据来说明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动植物体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。通过归纳概括形成结论。2.施菜登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归施菜登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出纳出“所有的动植物都是由细胞构成的所有的动植物都是由细胞构
9、成的”。这一结论。这一结论可信吗可信吗?为什么为什么?这一结论对生物学研究有什么意义这一结论对生物学研究有什么意义?可信。因为在细胞学说的建立过程中，科学家不仅运用了可信。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不完全归纳法，还揭示了动植，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性物的个体与细胞的内在规律性关系关系(如细胞是动植体生命活动的基本单位，动物体是由受精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卵这个细胞发育而成的)，这样的，这样的科学归纳科学归纳比一般的不完全归比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论，实际上是阐纳更具可信度。这一结论，实际上是阐
10、释了植物和动物在结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动了人们对细胞深入地开展研究。1.归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都具有细胞核，得出细例如从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都具有细胞核，得出细胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。2.归纳法分为归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有
11、细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实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，实际是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞，并发现他际是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞，并发现他们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。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。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，不过，也要注意存在例外的可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也要注意存在例外的可
12、能。能。3、“所有的细胞都来源于先前存在的细胞所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这是，这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史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？细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？统一性？“所有的细胞都来源于先前存在的细所有的细胞都来源于先前存在的细胞胞”，这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚，这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚着漫长的着漫长的进化史进化史；细胞学说主要阐明了生物；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界的统一性，因为它揭示了动物和植物的统统一性一性，从而阐明了生物界的
13、，从而阐明了生物界的统一性统一性。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、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？些特点？(1)(1)科学发现需从观察入手科学发现需从观察入手(2)(2)科学发现的过程离不开技术的支持科学发现的过程离不开技术的支持(3)(3)科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。(4)(4)科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程揭示了动物和植物的 性，从而阐明了 的统一性。(1)细胞学说使人们认识到 ，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
14、位的观点，使生物学的研究进入 水平，并使后来进入 水平成为可能。(3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了 ，也为后来 的确立埋下了伏笔。统一统一生物界生物界植物和动物有着共同的结构基础植物和动物有着共同的结构基础细胞细胞分子分子个体发育个体发育生物进化论生物进化论细胞学说的意义细胞学说的意义1.1.实例：实例：单细胞生物单细胞生物二、细胞是基本的生命系统二、细胞是基本的生命系统单细胞生物能独立地完成生命活动。单细胞生物能独立地完成生命活动。2.2.实例：实例：缩手反射缩手反射缩手反射的结构基础是什么？神经元（神经细胞）二、细胞是基本的生命系统二、细胞是基本的生命系统完成一个简单的缩
15、手反射至少需要哪些完成一个简单的缩手反射至少需要哪些细胞的参与？细胞的参与？完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中如由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、相关的骨骼肌细胞间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞 多细胞生物依赖各种分化的细多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。复杂的生命活动。动植物各种生理活动的基础是细胞代谢。生物生长发育的基础是细胞增殖和分化。遗传与变异的基础是细胞内基因的传递和变化。细胞是生命活动的
16、基本单位，细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞生命活动离不开细胞叶的表皮细胞叶的表皮细胞叶的保护组织叶的保护组织叶（器官）叶（器官）冷箭竹（个体）冷箭竹（个体）心肌（肌肉组织）心肌（肌肉组织）心脏（器官）心脏（器官）3 3、生命系统的结构层次、生命系统的结构层次心肌细胞心肌细胞血液循环系统血液循环系统大熊猫（个体）大熊猫（个体）叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？在细胞的基础上，生命系统层层递进。在细胞的基础上，生命系统层层递进。叶的保护组织叶的保护组织叶（器官）叶（器官）冷箭竹（个体）冷箭竹（个体）心肌细胞心肌细胞心肌（肌肉组织）心肌（肌肉组织）心
17、脏（器官）心脏（器官）大熊猫（个体）大熊猫（个体）血液循环系统血液循环系统3 3、生命系统的结构层次、生命系统的结构层次叶的表皮细胞叶的表皮细胞冷箭竹的光合作用是在哪些细胞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？的功能是靠哪种细胞完成的？叶的保护组织叶的保护组织叶（器官）叶（器官）冷箭竹（个体）冷箭竹（个体）心肌细胞心肌细胞心肌（肌肉组织）心肌（肌肉组织）心脏（器官）心脏（器官）大熊猫（个体）大熊猫（个体）血液循环系统血液循环系统3 3、生命系统的结构层次、生命系统的结构层次大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？大熊猫和冷
18、箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？叶的表皮细胞叶的表皮细胞冷箭竹（个体）冷箭竹（个体）大熊猫（个体）大熊猫（个体）生物圈生物圈种群、群落和生态系统种群、群落和生态系统3 3、生命系统的结构层次、生命系统的结构层次种群三要素：一定空间范围；同种生物；所有个体种群三要素：一定空间范围；同种生物；所有个体群落两要素：一定空间范围；所有生物（所有植物、群落两要素：一定空间范围；所有生物（所有植物、动物、微生物）动物、微生物）冷箭竹（个体）冷箭竹（个体）大熊猫（个体）大熊猫（个体）生物圈生物圈种群、群落和生态系统种群、群落和生态系统3 3、生命系统的结构层次、生命系统的结构层次生态系统三要素：一定空间范围；
19、所有生物；无机生态系统三要素：一定空间范围；所有生物；无机环境环境冷箭竹（个体）冷箭竹（个体）大熊猫（个体）大熊猫（个体）生物圈生物圈种群、群落和生态系统种群、群落和生态系统3 3、生命系统的结构层次、生命系统的结构层次生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细生物圈的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系？为什么？胞的生命活动都有关系？为什么？细胞细胞组织组织器官器官系统系统个体个体 种群种群 群落群落 生态系统生态系统 生物圈生物圈生命系统生命系统结构层次结构层次由小到大由小到大的关系：的关系：在一定的空间范围内在一定的空间范围内同种生物的所有个体同种生物的所有个体群落与无机环
20、境相互作用群落与无机环境相互作用所有生态系统相互关联所有生态系统相互关联不同种群相互作用不同种群相互作用(1)(1)从细胞到个体，体现了多细胞生物个体的发育历从细胞到个体，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，即由程，同时也体现了生命的进化历程，即由单单细胞生细胞生物进化到物进化到多多细胞生物。细胞生物。(2)(2)从个体到种群再到群落，体现了从个体到种群再到群落，体现了生物生物与与生物生物之间之间的关系。的关系。(3)(3)从群落到生态系统再到生物圈，体现了生物与其从群落到生态系统再到生物圈，体现了生物与其生活环境之间的关系，生活环境之间的关系，生物圈生物圈是最大的生命
21、系统。是最大的生命系统。生命系统结构层次的联系生命系统结构层次的联系单细胞生物没有单细胞生物没有 生生命命系统结构层次系统结构层次多细胞动物多细胞动物有有 个个生命系统结构层次生命系统结构层次高等植物高等植物没有没有 这这一结构层次一结构层次生命系统的结构层次中可含有生命系统的结构层次中可含有非生物成分非生物成分病毒病毒不不属于生命系统属于生命系统9 9系统系统组织、器官、系统组织、器官、系统 讨论讨论:一个分子或一个原子，也是一个系统一个分子或一个原子，也是一个系统吗？如果是，它们是不是生命系统？如果不是，吗？如果是，它们是不是生命系统？如果不是，说明你的理由。说明你的理由。一个分子或一个原
22、子是一个系统，但不是一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。命活动的。无论从结构上还是功能上看，无论从结构上还是功能上看，细胞细胞都是属都是属于最基本的层次，各层次生命系统的形成、维于最基本的层次，各层次生命系统的形成、维持和运转持和运转，生态系统的，生态系统的能量流动和物质循环都能量流动和物质循环都是以细胞为基础。是以细胞为基础。细胞是基本的生命系统细胞是基本的生命系统冠状病毒冠状病毒蛋白质蛋白质核酸核酸病毒病毒的结构的结构关于
23、病毒1 1、结构、结构（1 1）除）除病毒病毒外，生物体都是由细胞构成的。外，生物体都是由细胞构成的。（2 2）病毒无细胞结构病毒无细胞结构。在生命系统中不属于任何层次。在生命系统中不属于任何层次。（3 3）病毒由）病毒由蛋白质和核酸蛋白质和核酸组成。组成。2 2、生活方式、生活方式 病毒营养方式为病毒营养方式为寄生寄生。只有寄生在活细胞中才能进行正常的生命活动，所以不能用普只有寄生在活细胞中才能进行正常的生命活动，所以不能用普通的培养基培养病毒。通的培养基培养病毒。3 3、遗传物质：病毒的遗传物质是、遗传物质：病毒的遗传物质是DNADNA或或RNARNA。4 4、分类、分类 常见病毒的遗传物
24、质常见病毒的遗传物质 DNADNA类病毒类病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒；：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒；RNARNA类病毒类病毒：烟草花叶病毒、：烟草花叶病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感病毒。、流感病毒。5 5、病毒的增殖方式、病毒的增殖方式 病毒只提供遗传物质，增殖所需原料、场所、能量、酶等都由病毒只提供遗传物质，增殖所需原料、场所、能量、酶等都由宿主细胞提供。宿主细胞提供。时间时间 科学家科学家成就成就 1665 年年19世纪世纪 30年代年代1858 年年a.魏肖尔魏肖尔b.虎虎克克c.施莱登和施施莱登和施旺旺.提出了细胞通过分提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点裂产生新细胞的观点.发现并命名细胞发现并命名细胞.创立了细胞学说创立了细胞学说答案2.细胞学说(1)基本内容细胞是一个有机体，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的生命起作用。新细胞可以从 中产生。(2)意义：揭示了细胞 和生物体结构统一性；揭示了生物之间存在一定的 关系。细胞细胞和细胞产物相对独立老细胞统一性亲缘
