第1節(jié)細胞是生命活動的基本單位目錄CONTENTS細胞學說及其建立過程01細胞是基本的生命系統(tǒng)02學習目標專題內(nèi)容01學習目標

1.通過閱讀資料、分析討論，概括細胞學說建立過程及要點，闡明細胞學說對生物學發(fā)展的意義。2.借助對細胞學說建立過程的剖析，運用歸納法等科學思維，分析并解釋動植物體由細胞構(gòu)成的結(jié)論。3.基于細胞學說相關(guān)資料，嘗試分析科學家獲取證據(jù)的方法，發(fā)展科學探究能力。4.結(jié)合細胞學說及生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次內(nèi)容，認識到細胞在生命活動中的重要性，樹立正確的生命觀念。課堂導入專題內(nèi)容01課堂導入

17世紀，英國科學家羅伯特·胡克用顯微鏡觀察植物木栓組織，發(fā)現(xiàn)許多規(guī)則小室并命名為細胞。此后，眾多科學家不斷探索，最終由施萊登和施旺建立細胞學說。這一學說就像一盞明燈，照亮了生物學研究之路?；诖?，思考這些問題：為何細胞學說的建立歷經(jīng)漫長過程？僅觀察部分動植物組織得出的結(jié)論可靠嗎？細胞學說對生物學發(fā)展有何重大意義？細胞學說及其建立過程專題內(nèi)容01同學們，我們都知道生物體是由細胞構(gòu)成的，那科學家們是怎么發(fā)現(xiàn)這個奧秘的呢？就好比蓋房子，要一塊磚一塊磚地砌起來才能建成高樓大廈，科學家們也是通過一步步的觀察、研究才總結(jié)出細胞學說的。比如最初比利時的維薩里通過大量尸體解剖研究，發(fā)表了《人體構(gòu)造》，揭示了人體在器官水平的結(jié)構(gòu)；法國的比夏又指出器官由低一層次的結(jié)構(gòu)——組織構(gòu)成。這就像是在探索生物體構(gòu)成的“地基”呀。后來英國科學家羅伯特·胡克用顯微鏡觀察植物的木栓組織，發(fā)現(xiàn)了細胞，之后還有很多科學家不斷用顯微鏡觀察到各種動植物的微細結(jié)構(gòu)呢。那大家想想，從最初對人體的大體解剖觀察到后來用顯微鏡觀察微細結(jié)構(gòu)，這一步步的發(fā)展對最終形成細胞學說有怎樣的推動作用呢？圖1-1施萊登和施旺維薩里解剖工作圖胡克繪制的木栓細胞圖胡克時代的顯微鏡圖情境展示思考討論

問題1科學家們在觀察到不同動植物的部分細胞結(jié)構(gòu)后，是怎樣逐步將這些發(fā)現(xiàn)推廣到所有動植物都由細胞構(gòu)成這一結(jié)論的呢？提示：回顧教材中各位科學家的研究過程，從他們對不同動植物組織、細胞的觀察，到最后形成普遍結(jié)論的思路去分析。參考答案：首先，不同科學家如維薩里、比夏等對人體器官、組織層面進行了研究，奠定了對生物體結(jié)構(gòu)層次認識的基礎(chǔ)。接著胡克等科學家通過顯微鏡觀察到植物的木栓細胞等，之后列文虎克、馬爾比基等又觀察到更多動植物的微細結(jié)構(gòu)，積累了豐富資料。然后施萊登通過對植物花粉、胚珠和柱頭組織的觀察，提出植物細胞學說，施旺受其啟發(fā)并研究動物細胞，最終綜合得出所有動植物都是由細胞構(gòu)成的結(jié)論，是在眾多科學家不斷積累、拓展研究范圍并進行理論概括的基礎(chǔ)上逐步推廣得到的。問題2

施萊登和施旺依據(jù)部分動植物的組織觀察結(jié)果歸納出的結(jié)論，在當時未觀察到所有動植物的情況下，為何能被廣泛接受并對后續(xù)研究產(chǎn)生重大影響呢？提示：思考科學研究中歸納法的運用特點以及當時生物學研究的整體狀況。參考答案：施萊登和施旺運用了歸納法，雖然他們只觀察了部分動植物組織，但這些觀察是具有代表性的。在當時，之前眾多科學家已經(jīng)對動植物的解剖、細胞觀察等做了大量工作，積累了很多資料，他們的結(jié)論是在這個基礎(chǔ)上進一步概括總結(jié)的。而且后續(xù)也有其他學者不斷驗證和完善，比如魏爾肖對新細胞產(chǎn)生方式的修正等，所以能被廣泛接受并為后續(xù)研究提供了重要的理論基礎(chǔ)，推動生物學研究進入細胞水平等。問題3

既然“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”，那從細胞的傳承角度看，這對理解生物進化有什么新的啟示呢？提示：結(jié)合細胞學說中細胞分裂產(chǎn)生新細胞的內(nèi)容以及對生物進化的已有認識來思考。參考答案：因為所有細胞都來源于先前存在的細胞，新細胞由老細胞產(chǎn)生，老細胞由更老的細胞產(chǎn)生，如此上溯，現(xiàn)代生物的細胞都是遠古生物細胞的后代。這意味著細胞內(nèi)部凝聚著數(shù)十億年基因的繼承和改變，每個細胞都承載著生物進化的歷史信息。從細胞層面看，生物進化就是細胞在不斷傳承和變化的過程，細胞的這種傳承性是生物進化的微觀基礎(chǔ)。問題4

通過分析細胞學說建立過程中科學家們不斷修正完善結(jié)論的情況，你認為科學研究過程中如何保證結(jié)論的科學性和準確性呢？提示：關(guān)注科學家們在面對新的觀察結(jié)果與原有結(jié)論不符時的做法，以及他們不斷拓展研究范圍等方面。參考答案：首先要不斷進行新的觀察和實驗，獲取更多更全面的資料，就像在細胞學說建立過程中，不斷有新的科學家用新的技術(shù)（如更好的顯微鏡等）觀察到新的細胞現(xiàn)象。其次，當發(fā)現(xiàn)新情況與原有結(jié)論不符時，要敢于修正結(jié)論，如魏爾肖對新細胞產(chǎn)生方式的修正。再者，要注重不同科學家之間的交流與合作，施萊登和施旺就是相互啟發(fā)，共同推動了細胞學說的完善。通過這些方式來保證結(jié)論在不斷發(fā)展的科學研究中保持科學性和準確性。知識小結(jié)

（一）細胞學說的建立者及要點：1.建立者：主要是德國科學家施萊登和施旺，后人對其研究結(jié)果整理修正。2.要點：細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成；細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用；新細胞是由老細胞分裂產(chǎn)生的。（二）細胞學說的建立過程

1.從人體的解剖和觀察入手——從器官到組織：維薩里通過大量尸體解剖研究揭示人體器官水平結(jié)構(gòu)，比夏指出器官由組織構(gòu)成。2.顯微觀察資料的積累——認識細胞：胡克發(fā)現(xiàn)植物木栓組織的細胞，列文虎克、馬爾比基等觀察到更多動植物微細結(jié)構(gòu)。3.科學觀察和歸納概括的結(jié)合——形成理論：施萊登提出植物細胞學說，施旺受啟發(fā)研究動物細胞并發(fā)表相關(guān)報告。4.細胞學說在修正中前進：施萊登對新細胞產(chǎn)生方式的看法被耐格里等觀察結(jié)果修正，魏爾肖總結(jié)出“細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞”。（三）細胞學說的意義

1.揭示了動物和植物的統(tǒng)一性，闡明了生物界的統(tǒng)一性。2.在思想觀念上打破了植物學和動物學之間的壁壘，促使解剖學、生理學、胚胎學等學科獲得共同基礎(chǔ)，催生了生物學的問世。3.使人們認識到生物的生長、生殖、發(fā)育及各種生理現(xiàn)象的奧秘都需要到細胞中去尋找，推動生物學研究進入細胞水平，并為后來進入分子水平打下基礎(chǔ)。4.為生物進化論的確立埋下伏筆，體現(xiàn)了細胞傳承與生物進化的關(guān)系。（四）科學方法——歸納法

1.定義：由一系列具體事實推出一般結(jié)論的思維方法。2.分類：分為完全歸納法和不完全歸納法。3.科學研究中常運用不完全歸納法，其得出的結(jié)論雖可能可信，但需注意存在例外的可能。細胞是基本的生命系統(tǒng)專題內(nèi)容01同學們，想象一下我們?nèi)粘Ｉ钪械膱鼍?。比如，當我們不小心碰到很燙的東西時，會迅速地把手縮回來，這看似簡單的一個動作，其實是由一系列不同的細胞共同參與完成的比較復雜的生命活動呢，就如同教材中圖1-2縮手反射示意圖所展示的那樣。還有啊，我們看到的各種植物，像冷箭竹，它是由葉、根、莖等不同器官構(gòu)成個體，而這些器官又是由不同的組織組成，組織又是由眾多細胞構(gòu)成的。同樣，像大熊貓這樣的動物也是如此，身體由循環(huán)、消化、運動、泌尿等系統(tǒng)組成，每個系統(tǒng)又包含著不同的器官，器官由不同組織構(gòu)成，組織由細胞構(gòu)成。這一切都說明細胞與我們身邊這些常見生物的生命活動息息相關(guān)呀。圖1-2縮手反射示意圖情境展示思考討論

問題1既然單細胞生物能獨立完成生命活動，那多細胞生物為何還需要各種分化的細胞密切合作來完成生命活動呢？提示：回顧教材中提到的多細胞生物完成生命活動的相關(guān)例子，比如縮手反射等，思考單細胞生物與多細胞生物在完成生命活動方式上的差異以及多細胞生物自身的復雜性。參考答案：單細胞生物結(jié)構(gòu)簡單，其自身一個細胞就能完成諸如攝食、呼吸、排泄等所有生命活動。而多細胞生物結(jié)構(gòu)復雜，其生命活動也更為復雜多樣，例如縮手反射就涉及到感受器細胞感受刺激、傳入神經(jīng)細胞傳導興奮、神經(jīng)中樞細胞處理信息、傳出神經(jīng)細胞傳導指令以及效應器細胞做出反應等一系列不同細胞的協(xié)同工作，所以多細胞生物需要各種分化的細胞密切合作來完成復雜的生命活動。從細胞到生態(tài)系統(tǒng)，不同層次的生命系統(tǒng)之間是如何相互關(guān)聯(lián)的呢？提示：仔細觀察教材中圖1-3生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次模式圖，分析各層次之間的組成關(guān)系以及它們在功能上的聯(lián)系。圖1-3生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次模式圖參考答案：在多細胞生物體內(nèi)，細胞構(gòu)成組織，組織構(gòu)成器官，器官構(gòu)成個體，這是從微觀到宏觀在生物個體層面的組成關(guān)系。而在自然界中，同種生物的個體形成種群，不同種群構(gòu)成群落，群落與無機環(huán)境相互作用形成生態(tài)系統(tǒng)，地球上所有生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成生物圈。各層次生命系統(tǒng)在功能上也是相互關(guān)聯(lián)的，比如生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)是以細胞為基礎(chǔ)進行的，因為細胞是進行新陳代謝等生命活動的基本單位，各層次生命系統(tǒng)的形成、維持和運轉(zhuǎn)都離不開細胞這個最基本的層次。問題2問題3

細胞作為基本的生命系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)精巧復雜，那這種精巧復雜的結(jié)構(gòu)對細胞完成生命活動有什么重要意義呢？提示：結(jié)合教材后續(xù)提到的關(guān)于細胞各組分及功能的相關(guān)內(nèi)容（雖未在此處詳細展開但可引導學生后續(xù)關(guān)注），思考結(jié)構(gòu)與功能相適應的原理。參考答案：細胞雖小，但有著如細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核等不同的組分，這些組分各自有著特定的功能且相互配合。例如細胞膜能控制物質(zhì)進出細胞，保證細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，細胞質(zhì)中的各種細胞器能進行不同的代謝活動，細胞核能控制細胞的遺傳和代謝等。這種精巧復雜的結(jié)構(gòu)使得細胞能夠有條不紊地進行諸如新陳代謝、增殖、分化、遺傳變異等各種生命活動，是細胞完成生命活動的重要保障。知識小結(jié)

（一）細胞是生命活動的基本單位：1.單細胞生物：能夠獨立完成生命活動。2.多細胞生物：依賴各種分化的細胞密切合作，共同完成一系列復雜的生命活動，如縮手反射等。3.生命活動基礎(chǔ)：動植物以細胞代謝為基礎(chǔ)的各種生理活動，以細胞增殖、分化為基礎(chǔ)的生長發(fā)育，以細胞內(nèi)基因的傳遞和變化為基礎(chǔ)的遺傳與變異等都說明細胞是生命活動的基本單位，生命活動離不開細胞。（二）細胞是一個生命系統(tǒng)

細胞是有生命的，是一個由各種組分相互配合而組成的復雜的系統(tǒng)。（三）生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次

1.多細胞生物體內(nèi)：細胞→組織→器官→個體。2.自然界中：種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈。3.關(guān)系：各層次生命系統(tǒng)的形成、維持和運轉(zhuǎn)都是以細胞為基礎(chǔ)的，細胞是最基本的生命系統(tǒng)。課堂練習專題內(nèi)容01課堂練習【題文】傷寒是由傷寒桿菌引起的急性傳染病，手足口病由A16型腸道病毒引起。關(guān)于上述致病病原體的敘述不正確的是（

）A．傷寒桿菌含8種核苷酸，病毒含4種堿基，兩者遺傳信息的傳遞都遵循中心法則B．上述病原體都營寄生生活，屬于消費者，都可用營養(yǎng)齊全的合成培養(yǎng)基培養(yǎng)C．上述病原體蛋白質(zhì)的合成所需要的核糖體、氨基酸等不都由宿主細胞提供D．滅活的病毒仍具有抗原特異性，可以制成疫苗，此外也可以用于動物細胞融合的誘導劑【答案】B課堂練習【題文】噬藻體是一種特異性侵染藍細菌的DNA病毒，能夠調(diào)控藍細菌的種群密度和季節(jié)分布，被認為是一種潛在的有效干預藍細菌水華的生物手段。下列敘述錯誤的是（）A．噬藻體營寄生生活，是一種自養(yǎng)生物B．藍細菌能依賴藻藍素和葉綠素進行光合作用C．噬藻體與藍細菌的結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是前者無細胞結(jié)構(gòu)D．噬藻體和藍細菌的遺傳物質(zhì)的基本組成單位都是脫氧核苷酸【答案】A課堂練習【題文】細胞學說是生物學史上的一座豐碑，為生物學的發(fā)展起到了奠基的作用。下列關(guān)于細胞學說及其建立過程的敘述，正確的是（

）A．細胞學說的建立過程用到了“完全歸納法”這一研究方法B．施萊登和施旺認為細胞只要保持完整，就能獨立進行任何生命活動C．耐格里總結(jié)出“細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞”，對細