生物第1节 细胞是生命活动的基本单位示范课课件ppt
展开大熊猫和冷箭竹形态迥异,但是它们生命活动的基本单位都是细胞。
发明显微镜并日益精细,使人类打开了微观世界的大门。
如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是细胞构成的,你将如何获取和提供证据?
每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。 ——美国细胞生物学家威尔逊
将几种器官、组织制成装片或切片,在显微镜下观察;
请仔细阅读课本P2--4,思考下列几个问题
1、细胞学说的建立者是谁?主要观点有哪些?2、第一位发现并命名细胞的科学家是谁?3、分析细胞学说的建立过程,你能从中领悟到科学发现具有哪些特点?4、细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是统一性?细胞学说的意义?5、恩格斯给予细胞学说很高的评价,请你说说你对之的理解?
一、细胞学说及其建立过程
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
1665年,罗伯特·虎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。
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。
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。
建立者(主要):德国科学家施莱登和施旺
19世纪自然科学三大发现之一
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。
由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
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。
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。
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。
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?
归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法
促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得共同的基础,以及学科的融通和统一催生了生物学的问世。
生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平,为后来进入分子水平打下基础。
被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现的细胞学说和进化论,作为生物学大厦的基石,赋予生物学不同于其他自然科学的独特韵味。
1.创立细胞学说的科学家是( ) A.达尔文 B.施莱登和施旺 C.虎克 D.沃森和克里克2.19世纪30年代创立的细胞学说的最主要的意义是( ) A.证明病毒不具有细胞结构 B.使人们对生物体的结构认识进入微观领域 C.证明生物之间存在亲缘关系 D.发现动、植物细胞的不同之处
3.下列说法不符合施莱登和施旺观点的是( ) A.一切动植物都由细胞和细胞产物所构成 B.细胞是一个相对独立的单位 C.新细胞可以从老细胞中产生 D.按细胞有无成形的细胞核,可将细胞分为原核细胞和真核细胞
4.细胞学说的建立过程[连线]时间 科学家 贡献①1665年 a.魏尔肖 I.创立了细胞学说②19世纪30年代 b.虎克 Ⅱ.发现并命名细胞 ③1858年 c.施莱登和施旺 Ⅲ.
提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点
1、阅读P5-6, 回答为什么生命活动离不开细胞?看图分析熊猫生命系统分哪几个层次?从小到大的排列顺序是什么?
二、细胞是基本的生命系统
细胞内基因的传递和变化
病毒尽管没有细胞的结构,但病毒必须寄生在细胞中生活,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质,离开了细胞,病毒就不能长时间生存,因此说,病毒的生活是离不开细胞的。
核酸——内部的遗传物质
病毒的生活为什么离不开细胞?
(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。
细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞。
2.一个分子或一个原子,是一个系统吗?是不是生命系统?
是一个系统,但不是生命系统。因为生命系统应能完成一定的生命活动,而单靠一个分子或原子并不能完成生命活动。
1.如何区分系统、生命系统呢?
系统: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。生命系统:系统的最高级形式(是指能完成一定的生命活动,即能独立与其所处的环境进行物质与能量交换,并在此基础上实现内部的有序性、发展与繁殖的系统)。
3.生命系统分为哪几个层次?从小到大的排序是怎样的?
↓联合组织↓结合器官↓组合系统
生命系统的结构层次-模式图
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
细胞是生物体结构和功能的基本单位
形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起组成的细胞群
心肌细胞、叶的表皮细胞
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
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;单细胞生物由一个细胞构成生物体。
↑最大生态系统 ↑+无机环境群落 ↑所有组成种群 全部个体 同种生物 同一区域
在一定的空间范围内,同种生物的所有个体
在一定的空间范围内,所有的种群
该区域内所有的大熊猫或者所有的冷箭竹
生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体
地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体
这个群落和它们所生活的无机环境一起
该区域内大熊猫、冷箭竹和其他所有生物一起
生物圈是最大的生态系统,地球只有一个生物圈
比较和归纳细胞与组织、组织与器官、个体和种群、种群与群落的关系,尝试用关系式表示。
组织=相似的(细胞1+细胞2+细胞+细胞n)
器官=不同的(组织1+组织2+组织+组织n)
种群=同种的(个体1+个体2+个体+个体n)
群落=全部的(种群1+种群2+种群+种群n)
生命系统的结构层次——以乌龟为例
以下的情况分别属于生物系统的哪个层次 ?1)大肠杆菌属于( )层次2)大肠杆菌菌落属于( )层次3)培养基被污染后,除大肠杆菌外,又滋生了别的细菌和真菌,这时属于( )层次4)一个池塘中的全部鲤鱼属于( )层次5)一个池塘中的全部生物属于( )层次6)一个池塘中的所有生物及其周围无机环境属于( )层次
1.请分别写出一个人、一棵松树、一只草履虫的生命系统各层次。(请用“ ”表示)
2.不同的生物具有不同的具体的生命系统,这说明了什么?
越高等的生物其生命系统越复杂,而低等生物则比较简单。说明生命系统具有复杂性、多样性、层次性
细胞(个体)→种群→群落→生态系统→生物圈
细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
3. 血液属于哪层生命系统?皮肤呢?
4. 病毒是生物吗?属于哪层生命系统?
血液是结缔组织的一种。皮肤是人体最大的器官。
病毒是生物,但不属于生命系统。
5. 如何培养新冠肺炎病毒?能不能直接用培养基培养?
病毒只能营寄生生活,只有在活的细胞内才具有生命现象。 培养病毒要在细胞中进行,不可用培养基。
6.为什么细胞是基本的生命系统?
审视各层次生命系统的关系,我们发现,无论从结构上还是功能上看,细胞这个生命系统都属于最基本的层次。各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的,就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外。因此,可以说细胞是基本的生命系统。
1. 叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能?
答:叶的表皮细胞主要起保护功能;心肌细胞是心脏的重要组成部分,众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。
2. 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的功能是靠哪种细胞完成的?
答:冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞中,因为这些细胞含有叶绿体;大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成。
3. 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞?
答:生殖细胞(精子和卵细胞)。
4. 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?
生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系,因为基本上每个细胞都要进行呼吸作用消耗氧气和释放二氧化碳,而绿色植物的一些细胞和蓝细菌能进行光合作用吸收二氧化碳和释放氧气。正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用,才能保持生物圈中的碳氧平衡。
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
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。(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。
4.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。
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。
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