
每一個(gè)生物科學(xué)問題的答案都必須在細(xì)胞中尋找。
第1節(jié) 細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位
【問題探討】大熊貓和冷箭竹形態(tài)迥異,但它們生命活動(dòng)的基本單位都是細(xì)胞。
討論:如果讓你提供證據(jù)說明大熊貓和冷箭竹都是由細(xì)胞構(gòu)成的,你將如何獲取和提供證據(jù)?
①制成裝片或切片,在顯微鏡下觀察 這、些組織是否由細(xì)胞構(gòu)成;②查閱科學(xué)研究文獻(xiàn),利用科學(xué)家已 經(jīng)獲得的研究結(jié)果為證據(jù)。
一、細(xì)胞學(xué)說及建立過程
打破動(dòng)物學(xué)與植物學(xué)之間的壁壘、揭示動(dòng)物植物二者存在統(tǒng)一性的科學(xué)家是施旺和施萊登,他們建立了細(xì)胞學(xué)說。請首先閱讀教材,了解細(xì)胞學(xué)說主要觀點(diǎn)有哪些?
(1)組成:細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切 都由細(xì)胞發(fā)育而來,并由 和 所構(gòu)成。
(2)功能:細(xì)胞是一個(gè) 的單位,既有它自己的生命,又對與 共同組成的整體生命起作用。(3)來源:新細(xì)胞是由 產(chǎn)生的。
判斷:一切動(dòng)植物都由細(xì)胞構(gòu)成( ) 一切生物都由細(xì)胞構(gòu)成( )
請同學(xué)們閱讀P3-4資料思考與討論沒有顯微鏡之前,科學(xué)家是如何對生物進(jìn)行觀察和研究的?顯微鏡的發(fā)明對生物學(xué)領(lǐng)域帶來哪些變化?
《人體的構(gòu)造》,揭示人體在器官水平的結(jié)構(gòu)
解剖觀察器官,指出“器官由組織構(gòu)成”
3.細(xì)胞學(xué)說的建立過程
閱讀課本P3,完成下表
發(fā)現(xiàn)木栓組織由許多規(guī)則的小室組成,并把小室命名為“細(xì)胞”
用顯微鏡觀察到活細(xì)胞:不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等。
廣泛觀察了動(dòng)植物的微細(xì)結(jié)構(gòu)(細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì))
閱讀課本P4,完成下表
觀察植物組織細(xì)胞,并歸納概括“植物體都是由細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞是植物體的基本單位,新細(xì)胞從老細(xì)胞中產(chǎn)生”
動(dòng)物植物體是由細(xì)胞構(gòu)成的,一切動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程,都是從受精卵這個(gè)單細(xì)胞開始的。
細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞,即所有的細(xì)胞都來源于先前存在的細(xì)胞。
觀察植物分生區(qū)細(xì)胞的形成,發(fā)現(xiàn)“新細(xì)胞的產(chǎn)生原來是細(xì)胞分裂的結(jié)果”
新細(xì)胞是從老細(xì)胞的細(xì)胞核中長出來的,或者是在老細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中像結(jié)晶那樣產(chǎn)生。
f.發(fā)現(xiàn)新細(xì)胞的產(chǎn)生是細(xì)胞分裂的結(jié)果
d.用顯微鏡觀察到了不同的活細(xì)胞
e.總結(jié)出“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”
科學(xué)家
主要貢獻(xiàn)
b.從器官、組織水平研究生命
a.用顯微鏡發(fā)現(xiàn)并命名了細(xì)胞
1.維薩里和比夏
2.羅伯特·胡克
3.列文虎克和馬爾比基
1.科學(xué)家是如何通過獲得證據(jù)來說明動(dòng)植物體由細(xì)胞構(gòu)成這一結(jié)論的?
從材料角度:尸體解剖、器官解剖、多種動(dòng)植物細(xì)胞(紅細(xì)胞、花粉等)從工具角度:肉眼觀察、顯微鏡觀察從科學(xué)方法角度:
由具體事實(shí)推出結(jié)論的思維方法
科學(xué)假說(理論)的提出通常建立在不完全歸納的基礎(chǔ)上,因此常常需要演繹推理進(jìn)行論證。
由一系列具體事實(shí)推出一般結(jié)論的思維方法。
由不完全歸納法得出的結(jié)論,很可能是可信的,因此可以用來預(yù)測和判斷。不過,也要注意存在例外的可能。
從觀察到植物的花粉、胚珠、柱頭等的細(xì)胞都有細(xì)胞核、得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核。
觀察所有類型的植物細(xì)胞都有細(xì)胞核,才能得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核的結(jié)論。
根據(jù)部分植物細(xì)胞都有細(xì)胞核而得出植物細(xì)胞有細(xì)胞核。但可能有例外。
2.施萊登和施旺只是觀察了部分動(dòng)植物的組織,卻歸納出“所有的動(dòng)植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的”。這一結(jié)論可信嗎?為什么?這一結(jié)論對生物學(xué)研究有什么意義?
可信。 在細(xì)胞學(xué)說建立過程中,科學(xué)家不僅運(yùn)用了不完全歸納法,還揭示了動(dòng)植物的個(gè)體與細(xì)胞的內(nèi)在規(guī)律性關(guān)系,這樣的科學(xué)歸納比一般的不完全歸納更具可信度。
3.“所有的細(xì)胞都來源于先前存在的細(xì)胞”,這是否暗示著你身體的每個(gè)細(xì)胞都凝聚著漫長的進(jìn)化史?細(xì)胞學(xué)說主要闡明了細(xì)胞的多樣性還是生物界的統(tǒng)一性?
細(xì)胞學(xué)說主要闡明了生物界的統(tǒng)一性,因?yàn)樗沂玖藙?dòng)物和植物的統(tǒng)一性,從而闡明了生物界的統(tǒng)一性。
4.通過分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程,你領(lǐng)悟到科學(xué)發(fā)現(xiàn)具有哪些特點(diǎn)?
(1)科學(xué)發(fā)現(xiàn)需從觀察入手。(2) 科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程離不開技術(shù)的支持。(3) 科學(xué)理論的形成需要觀察與歸納概括的結(jié)合。(4) 科學(xué)學(xué)說的建立是一個(gè)不斷修正和發(fā)展的過程。
揭示了 ,從而闡明了 。(1)細(xì)胞學(xué)說使人們認(rèn)識到 有著共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(2)細(xì)胞學(xué)說中關(guān)于細(xì)胞是生命活動(dòng)基本單位的觀點(diǎn),使生物學(xué)的研究進(jìn)入 ,并為后來進(jìn)入 平打下基礎(chǔ)。(3)細(xì)胞學(xué)說中細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的結(jié)論,不僅解釋了 ,也為后來 的確立埋下了伏筆。
1. 細(xì)胞學(xué)說僅涉及了動(dòng)植物細(xì)胞,不涉及原核細(xì)胞和病毒等內(nèi)容。2.細(xì)胞學(xué)說并沒有揭示細(xì)胞之間差異性。3.除細(xì)胞分裂可以產(chǎn)生新細(xì)胞外,細(xì)胞融合(如受精作用)也可以產(chǎn)生新細(xì)胞。
1.細(xì)胞學(xué)說從一個(gè)方面揭示了生物界的統(tǒng)一性( )2.荷蘭人列文虎克發(fā)現(xiàn)并命名“細(xì)胞”( )3.細(xì)胞學(xué)說的提出,使人們對生物體的認(rèn)識進(jìn)入分子水平( )4.細(xì)胞學(xué)說中的“一切動(dòng)植物”就是自然界中的所有生物( )
二、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位
(一)生物生命活動(dòng)離不開細(xì)胞,細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位
草履蟲的運(yùn)動(dòng)、分裂、攝食、呼吸、生長、應(yīng)激性等生命活動(dòng)。
單細(xì)胞生物的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞。
草履蟲能完成哪些生命活動(dòng)?
數(shù)一數(shù)完成縮手反射,至少需要哪些細(xì)胞的參與?
指尖上皮細(xì)胞、指尖肌肉細(xì)胞、指尖神經(jīng)細(xì)胞、傳入神經(jīng)細(xì)胞、中樞神經(jīng)細(xì)胞、傳出神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、效應(yīng)器細(xì)胞等。
(1)依賴各種 密切合作 ,共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)。(2)生命活動(dòng)的基礎(chǔ) ①生物與環(huán)境之間物質(zhì)和能量交換的基礎(chǔ): . ②生物生長發(fā)育的基礎(chǔ): 。 ③生物遺傳與變異的基礎(chǔ): 。
細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞與變化
多細(xì)胞生物的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞。
問題:生物體都是由細(xì)胞構(gòu)成的嗎?
絕大多數(shù)生物是由細(xì)胞構(gòu)成的,但病毒除外,病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),只由蛋白質(zhì)和核酸組成。
無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物----病毒的各項(xiàng)生命活動(dòng)也必須在活細(xì)胞內(nèi)完成。
營寄生生活。病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒有實(shí)現(xiàn)新陳代謝所必需的基本系統(tǒng),所以只能在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng),只有依靠宿主細(xì)胞才能產(chǎn)生子代,并完成正常的生命活動(dòng)。
1.單細(xì)胞生物(草履蟲),單個(gè)細(xì)胞就能完成各種生命活動(dòng)2.多細(xì)胞生物(人),依賴各種分化的細(xì)胞密切合作,共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)3.非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物(病毒),不能獨(dú)立生活,依賴活細(xì)胞
(一)生物生命活動(dòng)離不開細(xì)胞,細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位
生物生命活動(dòng)離不開細(xì)胞,細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位
(二)細(xì)胞是最基本的生命體
在一定的空間范圍內(nèi),同種生物的所有個(gè)體形成一個(gè)整體
不同種群相互作用形成更大的整體
群落與無機(jī)環(huán)境相互作用形成更大的整體
地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成更大的整體
1.單細(xì)胞生物(如草履蟲)的生命系統(tǒng)層次?
細(xì)胞(個(gè)體) →種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈。
單細(xì)胞生物一個(gè)細(xì)胞即為一個(gè)個(gè)體。
2.病毒是生物嗎?屬于哪層生命系統(tǒng)嗎?
病毒是生物,但不屬于生命系統(tǒng)。
不是生命系統(tǒng)。因?yàn)樯到y(tǒng)能完成一系列的生命活動(dòng),單靠一個(gè)分子或一個(gè)原子是不可能完成生命活動(dòng)的的。
指彼此間相互作用、相互依賴的組分有規(guī)律地結(jié)合而形成的整體。
能進(jìn)行生長發(fā)育,能新陳代謝、繁殖、遺傳變異、應(yīng)激性。
一個(gè)分子/一個(gè)原子屬于系統(tǒng)還是生命系統(tǒng)?
1.葉的表皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞各有什么功能?
2.冷箭竹的光合作用是在哪些細(xì)胞中進(jìn)行的?大熊貓的血液運(yùn)輸氧的功能是靠哪種細(xì)胞完成的?
冷箭竹的光合作用發(fā)生在葉肉細(xì)胞中,因?yàn)檫@些細(xì)胞含有葉綠體;大熊貓的血液運(yùn)輸氧的功能靠紅細(xì)胞完成。
葉的表皮細(xì)胞∶主要起保護(hù)作用;心肌細(xì)胞︰心肌細(xì)胞是心臟的重要組成部分,眾多心肌細(xì)胞收縮、舒張使得心臟得以搏動(dòng)。
3.大熊貓和冷箭竹繁殖后代關(guān)鍵是靠什么細(xì)胞?
4.生物圈的碳氧平衡是不是與地球上所有什么細(xì)胞的生命活動(dòng)都有關(guān)系?為什么?
是。生物圈的碳氧平衡與地球上所有生物細(xì)胞的生命活動(dòng)都有關(guān)系,因?yàn)榛旧厦總€(gè)細(xì)胞都要進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣和釋放二氧化碳,而綠色植物的一些細(xì)胞和藍(lán)細(xì)菌能進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳和釋放氧氣。正因?yàn)橛辛思?xì)胞的呼吸作用和光合作用,才能保持生物圈中的碳氧平衡。
無論從結(jié)構(gòu)上還是功能上看,細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位,生命活動(dòng)離不開細(xì)胞。 各層次生命系統(tǒng)的形成、維持和運(yùn)轉(zhuǎn)都是以細(xì)胞為基礎(chǔ)的。因此,細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)。
1.判斷下列事實(shí)或證據(jù)是否支持細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位。(1)草履蟲是單細(xì)胞生物,能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和分裂。( )(2)人體發(fā)育離不開細(xì)胞的分裂和分化。( )(3)離體的葉綠體在定的條件 下能釋放氧氣。( )(4)用手抓握物體需要一系 列神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞的協(xié)調(diào)配合。( )2.下列敘述與細(xì)胞學(xué)說不相符的是( )A.植物和動(dòng)物都是由細(xì)胞構(gòu)成的,這反映了生物界的統(tǒng)一性B.植物和動(dòng)物有著共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)C.人體每個(gè)細(xì)胞都能單獨(dú)完成各項(xiàng)生命活動(dòng)D.新細(xì)胞是通過已存在的細(xì)胞分裂產(chǎn)生的
3.觀察人體皮膚縱切片和迎春葉橫切片的光學(xué)顯微鏡圖像,回答問題。(1)在兩張切片的圖像中,盡可能多地寫出你認(rèn)識的細(xì)胞名稱以及它們可能的功能。(2)比較動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞,描述它們的共同點(diǎn)和區(qū)別。(3)為什么把人體皮膚和迎春葉都稱為器官?
(2)植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的共同點(diǎn)是有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。區(qū)別是植物細(xì)胞有細(xì)胞壁、液泡,有些植物細(xì)胞還有葉綠體。
(3)因?yàn)槿梭w皮膚和迎春葉都是由多種組織組成的,例如,人體皮膚由上皮組織、結(jié)締組織、神經(jīng)組織和肌肉組織組成,這些不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起,構(gòu)成行使保護(hù)等功能的器官。
1.某同學(xué)在顯微鏡下觀察了菠菜、天竺葵柳樹葉片中的葉肉細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)這些葉肉細(xì)胞中都有葉綠體,于是得出了植物葉肉細(xì)胞都有葉綠體的結(jié)論。他得出這個(gè)結(jié)論應(yīng)用了不完全歸納法。你還能列舉不完全歸納法其他應(yīng)用的例子嗎?在使用這種方法時(shí),要注意什么問題?
可用已學(xué)過的植物或動(dòng)物的分類、細(xì)胞所具有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行舉例,也可以結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行舉例。運(yùn)用不完全歸納法時(shí),要審慎地接受所得出的結(jié)論,婦納時(shí)富要注量抓住所歸納對象的本質(zhì)特征。
2.病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),一般由核酸和蛋白質(zhì)組成。但是,病毒的生活離不開細(xì)胞,請查閱資料,說明病毒的生活為什么離不開細(xì)胞。
病毒盡管沒有細(xì)胞的結(jié)構(gòu),但病毒必須寄生在細(xì)胞中生活,依靠細(xì)胞中的物質(zhì)來合成自己需要的物質(zhì),離開了細(xì)胞,病毒就不能長時(shí)間生存,因此說,病毒的生活是離不開細(xì)胞的。
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