(共42张PPT)
2018许1月25日,体细胞克隆猴“中中”和
“华华”登上学术期刊《细胞》封面。
走近细胞
2017年11月27日世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生。
2019年1月24日,5只生物钟紊乱体细胞克隆猴登上中国综合英文期刊《国家科学评论》封面。
每一个生物学问题的答案必须在细胞中寻找。
——美国细胞生物学家威尔逊
为什么一个体细胞能培养成一个猴子?
第一章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
问题探讨:
大熊猫和冷箭竹形态迥异,但他们生命活动的基本单位都是细胞。
(1)你能提出哪些证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的?
(2)与同学相互评价各自的证据是否正确和充分。
显微镜观察、收集资料
阅读P2-4 内容,思考:
1、细胞学说建立的大致过程?
2、细胞学说的建立者?细胞学说的主要内容、意义?
一、细胞学说及其建立过程
(3min阅读P3-4资料,完成下列连线)
科学家
主要贡献
1.维萨里和比夏
b.从器官、组织水平研究生命
2.罗伯特·胡克
a.用显微镜发现并命名了细胞
3.列文虎克和马尔比基
d.用显微镜观察到了不同的活细胞
4.施莱登和施旺
c.提出细胞学说
5.耐格里
f.发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
6.魏尔肖
e.总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
(一)细胞学说的建立过程
维萨里解剖工作图
从人体的解剖和观察入手
——从器官到组织
1543年,维萨里通过大量的尸体解剖,发表《人体构造》,揭示了人体在器官水平的结构。
比夏经过对器官解剖观察,指出器官由低一层次的结构——组织构成。
显微镜观察资料的积累
——认识细胞
胡克时代的显微镜与木栓细胞图
列文虎克
1665年,罗伯特·胡克发现植物的木栓组织由许多规则的小室组成,并把“小室”称为cell-细胞。
列文虎克观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
马尔比基广泛观察了动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质。
科学观察和归纳概括的结合
——形成理论
施旺
施莱登
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。
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。
(一)细胞学说的建立过程
死细胞
细胞学说在修正中前进
耐格里
魏尔肖
施莱登
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。
用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成,发现新细胞的产生是细胞分裂的结果。
细胞通过分裂产生新细胞,即所有的细胞都来源于先前存在的细胞。
(一)细胞学说的建立过程
植物学家施莱登
动物学家施旺
(二)、细胞学说
①主要建立者
②内容
1. 细胞是一个有机体,一切动植物都是由________发育而来,并由细胞和__________ 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的生命起作用。
3. 新细胞是由_________分裂产生的。
细胞
细胞产物
相对独立
老细胞
问题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构的?
提示1:对动植物体的解剖和显微镜观察,再归纳得到结论。
归纳法:由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
施莱登
完全归纳法:例: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。
不完全归纳法:例: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。
很可能可信
预测和判断
细胞学说的建立过程
问题3:细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?
提示3:细胞学说主要阐述了生物界的统一性。
问题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?这一结论对生物学研究有什么意义?
提示2: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关系(如细胞是动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,实际上阐述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的开展研究。
科学发现需从观察入手
科学发现的过程离不开技术的支持
科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。
科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法
问题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.揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
2.标志着生物学的研究进入到细胞水平,为后来进入分子水平打下基础。
3.为后来进化论的确立埋下伏笔。
③意义
一、细胞学说的建立过程
细胞学说的局限性
1. 细胞学说仅涉及了动植物细胞,不涉及原核细胞和病毒等内容。
2.细胞学说并没有揭示细胞之间差异性。
3.除细胞分裂可以产生新细胞外,细胞融合(如受精作用)也可以产生新细胞。
二、细胞是基本的生命系统
想一想:生物的生命活动能离开细胞吗?
①病毒:
新冠病毒侵染人体图
思考:病毒无细胞结构,是怎样生活和繁殖的
寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖,必须依赖活细胞才能生活。
(一)、细胞是生命活动的基本单位
思考:上图的生物能完成哪些生命活动?
结论:一个细胞就是一个生物个体,单个细胞能够独立完成生命活动
思考:单细胞生物通过什么完成各项生命活动?
②单细胞生物:
眼虫
草履虫
衣藻
变形虫
细胞核
叶绿体
眼点
鞭毛
②单细胞生物:
细菌
酵母菌
蓝细菌
③多细胞生物:
受精卵
成 体
分化
细胞 增殖
缩手反射
思考:完成一个简单的缩手反射,至少需要哪些细胞的参与呢
传人神经末梢形成的感受器、传入神经元、中枢神经元、传出神经元、骨骼肌细胞等等。
细胞是基本的生命系统
(1)病毒不具有细胞结构,只有依赖 才能生活。
(2)单细胞生物依赖 就能独立完成各种生命活动。
(3)多细胞生物依赖各种 密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
活细胞
单个细胞
分化的细胞
细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞。
1.判断下列事实或证据是否支持细胞是生命活动的基本单位。
(1)草履虫是单细胞生物,能进行运动和分裂。( )
(2)人体发育离不开细胞的分裂和分化。( )
(3)离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧。( )
(4)用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合。 ( )
2.下列叙述与细胞学说不相符的是( )
A.植物和动物都是由细胞构成的,这反映了生物界的统一性
B.植物和动物有着共同的结构基础
C.人体每个细胞都能单独完成各项生命活动
D.新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的
√
√
×
√
C
课后习题
概念检测
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。能独立完成生命活动的系统叫做生命系统。
思考:
哪些东西可看作是生命系统?病毒可看作是生命系统?
(二)、生命系统的结构层次
二、细胞是基本的生命系统
细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。
细胞是有生命的,是一个生命系统。
生命系统的结构层次模式图
叶的表皮细胞
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)
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
构成叶的组织有保护组织、输导组织、机械组织和营养组织
叶与根、茎等器官共同构成树个体
构成心脏的组织有肌肉组织、神经组织和结缔组织
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
树(个体)
种群、群落和生态系统
生物圈
植物没有系统
(二)、生命系统的结构层次
细胞
组织
由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起
器官
不同的组织按照一定的次序结合在一起。
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
系统
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。
细胞是基本的生命系统
种群
群落
生态
系统
生物圈
一定的区域内,同种生物全部个体的集合
在一定区域内,所有种群组成一个群落。
生物群落与无机环境相互作用形成的统一整体
由地球上所有的生物和无机环境共同组成
细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
(二)、生命系统的结构层次
种群:
在一定时间,一定的区域内,同种生物全部个体的集合
一片草原上所有斑马
一面湖上所有的白琵鹭
群落:在一定区域内,所有种群(生物)组成一个群落。
一个池塘中所有的生物
一块树林中所有的生物
种群
群落
生态
系统
生物圈
一定的区域内,同种生物全部个体的集合
在一定区域内,所有种群组成一个群落。
生物群落与无机环境相互作用形成的统一整体
由地球上所有的生物和无机环境共同组成
细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
(二)、生命系统的结构层次
1、一个池塘中所有的鲤鱼
2、一个池塘中所有的鱼
3、一个池塘中所有的生物
4、一个池塘
种群
生态系统(生物+无机环境 )
不属于生命系统结构层次
群落
判断下列属不属于生命系统结构层次,若属于则说出其属于哪一结构层次
1. 单细胞生物属于哪一生命系统层次吗?
2. 病毒属于生命系统吗?
3. 原子、分子是生命系统吗?
4.生命系统包括无机环境吗?
不属于,病毒不能独立完成生命活动,必须寄生在活细胞中才能生活。但病毒是生物。
单细胞生物既可作为细胞层次,又可作为个体层次。
不能独立完成生命活动,不是生命系统。
包括。因为包括生态系统,而生态系统包括群落和无机环境。
(二)、生命系统的结构层次
小结:
无论从结构上还是功能上看,细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞。
各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的。因此,细胞是最基本的生命系统。
生物体结构和功能的基本单位——细胞
1.从器官到组织
2.认识细胞
3.形成理论
4.修正理论
细胞学说的建立过程
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
细胞学说的意义
细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
细胞是生命系统的基础
1.细胞是一个有机体,都由细胞组成
2.细胞是相对独立的单位
3.新细胞由老细胞分裂产生的
细胞学说
细胞是生命活动
的基本单位
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
细胞是生命活动的基本单位
单细胞
多细胞
病毒
细胞→组织→器官→系统→个体 →种群→群落→生态系统 →生物圈
生命系统的层次
细胞是生命活动的基本单位
3.观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答问题。
课后习题
(1)在两张切片的图像中,尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。
(2)比较动物细胞和植物细胞,描述它们的共同点和区别。
(3)为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官
(1)人体皮肤:本切片图中可见上皮组织的细胞、角质保护层细胞(死亡)和皮下结缔组织中的多种细胞;迎春叶:表皮细胞(保护)、保卫细胞(控制水分蒸发和气体进出)、叶肉细胞(光合作用)、导管细胞(运输水和无机盐)、筛管细胞(运输有机物)等。
(2)植物细胞和动物细胞的共同点:有细胞膜、细胞质、细胞核;
区别: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。
课后习题
拓展应用
某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞,发现这些叶肉细胞中都有叶绿体,于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论应用了不完全归纳法。你还能列举不完全归纳法其他应用的例子吗?在使用这种方法时,要注意什么问题?
3.如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立,细胞一直可以从无机环境中自然发生,生物进化的观点还能被人们普遍接受吗?请用自己的语言简要阐述细胞学说是否支持生物进化的观点。
答:如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立,细胞一直可以从无机环境中自然发生,生物进化论中生物都起源于共同原始祖先的观点就会受到质疑。一切动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成,说明动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,这也支持生物有着共同起源的观点。
课后习题
拓展应用
1.细胞学说的主要内容(后人经过整理并加以修正总结出来的):(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构成;(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生命起作用;(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。(P2~3)2.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。(P4)3.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。(P5“科学方法”)4.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。一个蛋白质分子可以看成一个系统。(P5“相关信息”拓展)5.自然界从生物个体到生物圈,可以看作各个层次的生命系统。以一只大熊猫为例,放到生命系统中,组成它的生命系统的结构层次从小到大依次是:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统。地球上最大的生命系统是生物圈,最基本的生命系统是细胞。(P6)6.植物(如冷箭竹)没有系统层次,单细胞生物既可看做细胞层次,又可看做个体层次。心肌属于组织层次,心脏属于器官层次。(P6)7.病毒没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质组成。但是,病毒的生活离不开细胞。(P8“练习与应用”拓展应用2)
基础必背
1、细胞学说建立过程中,科学家与其观点不相符的是( )
A、虎克观察木栓组织,并命名细胞
B、列文虎克观察红细胞、细菌,并命名细胞
C、施莱登与施旺提出细胞是构成动植物体的基本单位
D、魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞
B
随堂练习
2、在生命系统的结构层次中,既是细胞层次也是个体层次的是( )。
A、水母
B、心肌细胞
C、大肠杆菌
D、卵细胞
C
随堂练习