1.1细胞是生命活动的基本单位 课件(共30张PPT) 高一上学期生物 人教版 必修1

(共30张PPT)
第1节 细胞是生命活动的基本单位
目录
CONTENTS
细胞学说及其建立过程
01
细胞是基本的生命系统
02
学习目标
专题内容
01
学习目标
1. 通过阅读资料、分析讨论，概括细胞学说建立过程及要点，阐明细胞学说对生物学发展的意义。
2. 借助对细胞学说建立过程的剖析，运用归纳法等科学思维，分析并解释动植物体由细胞构成的结论。
3. 基于细胞学说相关资料，尝试分析科学家获取证据的方法，发展科学探究能力。
4. 结合细胞学说及生命系统结构层次内容，认识到细胞在生命活动中的重要性，树立正确的生命观念。
课堂导入
专题内容
01
课堂导入
17世纪，英国科学家罗伯特·胡克用显微镜观察植物木栓组织，发现许多规则小室并命名为细胞。此后，众多科学家不断探索，最终由施莱登和施旺建立细胞学说。这一学说就像一盏明灯，照亮了生物学研究之路。基于此，思考这些问题：为何细胞学说的建立历经漫长过程？仅观察部分动植物组织得出的结论可靠吗？细胞学说对生物学发展有何重大意义？
细胞学说及其建立过程
专题内容
01
同学们，我们都知道生物体是由细胞构成的，那科学家们是怎么发现这个奥秘的呢？就好比盖房子，要一块砖一块砖地砌起来才能建成高楼大厦，科学家们也是通过一步步的观察、研究才总结出细胞学说的。比如最初比利时的维萨里通过大量尸体解剖研究，发表了《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构；法国的比夏又指出器官由低一层次的结构——组织构成。这就像是在探索生物体构成的“地基”呀。后来英国科学家罗伯特·胡克用显微镜观察植物的木栓组织，发现了细胞，之后还有很多科学家不断用显微镜观察到各种动植物的微细结构呢。那大家想想，从最初对人体的大体解剖观察到后来用显微镜观察微细结构，这一步步的发展对最终形成细胞学说有怎样的推动作用呢？
图1-1 施莱登和施旺
维萨里解剖工作图
胡克绘制的木栓细胞图
胡克时代的显微镜图
情境展示
思考讨论
问题1
科学家们在观察到不同动植物的部分细胞结构后，是怎样逐步将这些发现推广到所有动植物都由细胞构成这一结论的呢？
提示： 回顾教材中各位科学家的研究过程，从他们对不同动植物组织、细胞的观察，到最后形成普遍结论的思路去分析。
参考答案： 首先，不同科学家如维萨里、比夏等对人体器官、组织层面进行了研究，奠定了对生物体结构层次认识的基础。接着胡克等科学家通过显微镜观察到植物的木栓细胞等，之后列文虎克、马尔比基等又观察到更多动植物的微细结构，积累了丰富资料。然后施莱登通过对植物花粉、胚珠和柱头组织的观察，提出植物细胞学说，施旺受其启发并研究动物细胞，最终综合得出所有动植物都是由细胞构成的结论，是在众多科学家不断积累、拓展研究范围并进行理论概括的基础上逐步推广得到的。
问题2
施莱登和施旺依据部分动植物的组织观察结果归纳出的结论，在当时未观察到所有动植物的情况下，为何能被广泛接受并对后续研究产生重大影响呢？
提示： 思考科学研究中归纳法的运用特点以及当时生物学研究的整体状况。
参考答案： 施莱登和施旺运用了归纳法，虽然他们只观察了部分动植物组织，但这些观察是具有代表性的。在当时，之前众多科学家已经对动植物的解剖、细胞观察等做了大量工作，积累了很多资料，他们的结论是在这个基础上进一步概括总结的。而且后续也有其他学者不断验证和完善，比如魏尔肖对新细胞产生方式的修正等，所以能被广泛接受并为后续研究提供了重要的理论基础，推动生物学研究进入细胞水平等。
问题3
既然“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，那从细胞的传承角度看，这对理解生物进化有什么新的启示呢？
提示： 结合细胞学说中细胞分裂产生新细胞的内容以及对生物进化的已有认识来思考。
参考答案： 因为所有细胞都来源于先前存在的细胞，新细胞由老细胞产生，老细胞由更老的细胞产生，如此上溯，现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代。这意味着细胞内部凝聚着数十亿年基因的继承和改变，每个细胞都承载着生物进化的历史信息。从细胞层面看，生物进化就是细胞在不断传承和变化的过程，细胞的这种传承性是生物进化的微观基础。
问题4
通过分析细胞学说建立过程中科学家们不断修正完善结论的情况，你认为科学研究过程中如何保证结论的科学性和准确性呢？
提示： 关注科学家们在面对新的观察结果与原有结论不符时的做法，以及他们不断拓展研究范围等方面。
参考答案： 首先要不断进行新的观察和实验，获取更多更全面的资料，就像在细胞学说建立过程中，不断有新的科学家用新的技术（如更好的显微镜等）观察到新的细胞现象。其次，当发现新情况与原有结论不符时，要敢于修正结论，如魏尔肖对新细胞产生方式的修正。再者，要注重不同科学家之间的交流与合作，施莱登和施旺就是相互启发，共同推动了细胞学说的完善。通过这些方式来保证结论在不断发展的科学研究中保持科学性和准确性。
知识小结
（一）细胞学说的建立者及要点：
1. 建立者：主要是德国科学家施莱登和施旺，后人对其研究结果整理修正。
2. 要点：
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；
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；
新细胞是由老细胞分裂产生的。
（二）细胞学说的建立过程
1. 从人体的解剖和观察入手——从器官到组织：维萨里通过大量尸体解剖研究揭示人体器官水平结构，比夏指出器官由组织构成。
2. 显微观察资料的积累——认识细胞：胡克发现植物木栓组织的细胞，列文虎克、马尔比基等观察到更多动植物微细结构。
3. 科学观察和归纳概括的结合——形成理论：施莱登提出植物细胞学说，施旺受启发研究动物细胞并发表相关报告。
4. 细胞学说在修正中前进：施莱登对新细胞产生方式的看法被耐格里等观察结果修正，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
（三）细胞学说的意义
1. 揭示了动物和植物的统一性，阐明了生物界的统一性。
2. 在思想观念上打破了植物学和动物学之间的壁垒，促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得共同基础，催生了生物学的问世。
3. 使人们认识到生物的生长、生殖、发育及各种生理现象的奥秘都需要到细胞中去寻找，推动生物学研究进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
4. 为生物进化论的确立埋下伏笔，体现了细胞传承与生物进化的关系。
（四）科学方法——归纳法
1. 定义：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
2. 分类：分为完全归纳法和不完全归纳法。
3. 科学研究中常运用不完全归纳法，其得出的结论虽可能可信，但需注意存在例外的可能。
细胞是基本的生命系统
专题内容
01
同学们，想象一下我们日常生活中的场景。比如，当我们不小心碰到很烫的东西时，会迅速地把手缩回来，这看似简单的一个动作，其实是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动呢，就如同教材中图1-2缩手反射示意图所展示的那样。还有啊，我们看到的各种植物，像冷箭竹，它是由叶、根、茎等不同器官构成个体，而这些器官又是由不同的组织组成，组织又是由众多细胞构成的。同样，像大熊猫这样的动物也是如此，身体由循环、消化、运动、泌尿等系统组成，每个系统又包含着不同的器官，器官由不同组织构成，组织由细胞构成。这一切都说明细胞与我们身边这些常见生物的生命活动息息相关呀。
图1-2 缩手反射示意图
情境展示
思考讨论
问题1
既然单细胞生物能独立完成生命活动，那多细胞生物为何还需要各种分化的细胞密切合作来完成生命活动呢？
提示： 回顾教材中提到的多细胞生物完成生命活动的相关例子，比如缩手反射等，思考单细胞生物与多细胞生物在完成生命活动方式上的差异以及多细胞生物自身的复杂性。
参考答案： 单细胞生物结构简单，其自身一个细胞就能完成诸如摄食、呼吸、排泄等所有生命活动。而多细胞生物结构复杂，其生命活动也更为复杂多样，例如缩手反射就涉及到感受器细胞感受刺激、传入神经细胞传导兴奋、神经中枢细胞处理信息、传出神经细胞传导指令以及效应器细胞做出反应等一系列不同细胞的协同工作，所以多细胞生物需要各种分化的细胞密切合作来完成复杂的生命活动。
从细胞到生态系统，不同层次的生命系统之间是如何相互关联的呢？
提示： 仔细观察教材中图1-3生命系统的结构层次模式图，分析各层次之间的组成关系以及它们在功能上的联系。
图1-3 生命系统的结构层次模式图
参考答案： 在多细胞生物体内，细胞构成组织，组织构成器官，器官构成个体，这是从微观到宏观在生物个体层面的组成关系。而在自然界中，同种生物的个体形成种群，不同种群构成群落，群落与无机环境相互作用形成生态系统，地球上所有生态系统构成生物圈。各层次生命系统在功能上也是相互关联的，比如生态系统的能量流动和物质循环是以细胞为基础进行的，因为细胞是进行新陈代谢等生命活动的基本单位，各层次生命系统的形成、维持和运转都离不开细胞这个最基本的层次。
问题2
问题3
细胞作为基本的生命系统，它的结构精巧复杂，那这种精巧复杂的结构对细胞完成生命活动有什么重要意义呢？
提示： 结合教材后续提到的关于细胞各组分及功能的相关内容（虽未在此处详细展开但可引导学生后续关注），思考结构与功能相适应的原理。
参考答案： 细胞虽小，但有着如细胞膜、细胞质、细胞核等不同的组分，这些组分各自有着特定的功能且相互配合。例如细胞膜能控制物质进出细胞，保证细胞内部环境的相对稳定，细胞质中的各种细胞器能进行不同的代谢活动，细胞核能控制细胞的遗传和代谢等。这种精巧复杂的结构使得细胞能够有条不紊地进行诸如新陈代谢、增殖、分化、遗传变异等各种生命活动，是细胞完成生命活动的重要保障。
知识小结
（一）细胞是生命活动的基本单位：
1. 单细胞生物：能够独立完成生命活动。
2. 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，如缩手反射等。
3. 生命活动基础：动植物以细胞代谢为基础的各种生理活动，以细胞增殖、分化为基础的生长发育，以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异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。
（二）细胞是一个生命系统
细胞是有生命的，是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。
（三）生命系统的结构层次
1. 多细胞生物体内：细胞→组织→器官→个体。
2. 自然界中：种群→群落→生态系统→生物圈。
3. 关系：各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的，细胞是最基本的生命系统。
课堂练习
专题内容
01
课堂练习
【题文】伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病，手足口病由A16型肠道病毒引起。关于上述致病病原体的叙述不正确的是（ ）
A．伤寒杆菌含8种核苷酸，病毒含4种碱基，两者遗传信息的传递都遵循中心法则
B．上述病原体都营寄生生活，属于消费者，都可用营养齐全的合成培养基培养
C．上述病原体蛋白质的合成所需要的核糖体、氨基酸等不都由宿主细胞提供
D．灭活的病毒仍具有抗原特异性，可以制成疫苗，此外也可以用于动物细胞融合的诱导剂
【答案】B
课堂练习
【题文】噬藻体是一种特异性侵染蓝细菌的DNA病毒，能够调控蓝细菌的种群密度和季节分布，被认为是一种潜在的有效干预蓝细菌水华的生物手段。下列叙述错误的是（　　）
A．噬藻体营寄生生活，是一种自养生物
B．蓝细菌能依赖藻蓝素和叶绿素进行光合作用
C．噬藻体与蓝细菌的结构的主要区别是前者无细胞结构
D．噬藻体和蓝细菌的遗传物质的基本组成单位都是脱氧核苷酸
【答案】A
课堂练习
【题文】细胞学说是生物学史上的一座丰碑，为生物学的发展起到了奠基的作用。下列关于细胞学说及其建立过程的叙述，正确的是（ ）
A．细胞学说的建立过程用到了“完全归纳法”这一研究方法
B．施莱登和施旺认为细胞只要保持完整，就能独立进行任何生命活动
C．耐格里总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，对细胞学说进行了修正和补充
D．细胞学说打破了植物学和动物学之间的壁垒，阐明了生物界的统一性
【答案】D
课堂总结
专题内容
01
课堂总结
细胞学说
建立过程：从人体解剖观察到显微观察资料积累，再到科学观察与归纳概括结合，最后在修正中前进。
内容要点：细胞是有机体，相对独立且新细胞由老细胞产生。
意义：揭示动植物统一性，使生物学研究进入细胞水平，为进化论等奠定基础。
归纳法
不完全归纳法：常用，结论可能可信但有例外可能。
细胞是基本生命系统
各层次关系：细胞是最基本层次，是其他生命系统形成等的基础。