师:同学们,大家好。今天我们学习的是“细胞是生命活动的基本单位”。首先看第二页的“问题探讨”:如果让你提供证据,说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的,你将如何获取和提供证据?生物是一门实验学科,一方面我们可以通过显微镜观察做实验,另一方面也可以查阅文献,用别人的研究成果作为证据。可见,科学研究都是基于证据和逻辑的。

  学习生物学需要解决两个问题:一是生物是怎样的,二是生物为什么是这样的。在观察到各种动植物细胞后,大家能提出什么问题呢?比如,细胞与生物体的关系是怎样的?动物体和植物体细胞的一致性和差异性是怎样的?新的细胞是如何产生的?生物体的生长和发育等生命活动与细胞有什么关系?下面,我们跟随科学家的脚步,看看他们是如何探究这些问题的。

  请阅读第3页“思考讨论”的内容,从技术方法和主要成就这两个方面,梳理科学家们的贡献。我们的肉眼看不见细胞,所以科学家的研究是从宏观到微观的。

  首先,维萨里通过身体解剖的方法,揭示了人体在器官水平的结构;比夏通过对器官的解剖观察,指出器官由低一层次的组织构成。他们的发现,使人们对生物的认识从个体水平发展到器官和组织水平。

  显微镜的发明,打开了微观世界的大门。英国科学家罗伯特·虎克通过显微镜观察,发现木栓结构由许多规则的小室组成,并把这些小室命名为“细胞”;列文·虎克利用自制的显微镜,观察到细菌、红细胞等;马尔比基通过显微镜观察到显微结构,如细胞壁和细胞质等。显微镜的出现,让人们得以通过观察认识细胞。

  植物学家施莱登提出,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;动物学家施旺提出,动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从卵这个单细胞开始的。他们在前人的基础上,通过科学观察和归纳概括,建立了细胞学说。

  在施莱登和施旺的细胞学说中,并没有清晰说明新细胞如何由老细胞产生。后来,奈格里和魏尔肖做了补充,他们认为细胞通过分裂产生新的细胞,并且魏尔肖断言所有细胞都来源于先前存在的细胞。他的结论至今仍未被推翻,可见细胞学说是在修正中逐步完善的。

  以上就是细胞学说的建立过程,细胞学说很好地回答了我们上课之初提出的几个问题。首先,细胞与生物体的关系是怎样的?动植物的一致性是怎样的?细胞学说认为,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。这是从宏观角度描述了动植物与细胞的关系。其次,生命活动与细胞有什么关系?细胞学说认为,细胞是一个相对独立的单位,既有自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。这是从微观角度描述了细胞与生物个体之间的关系。最后,新细胞是如何产生的?细胞学说认为,新细胞是由老细胞分裂产生的,阐明了细胞的来源。

  下面,我们通过第4页的讨论题,深入分析细胞学说及其建立过程。

  第一题,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论的?主要通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据,通过归纳概括形成结论。

  第二题,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?这个结论是可信的,因为科学家不仅运用了不完全归纳法,还揭示了动植物个体与细胞的内在规律性关系,例如动植物个体都是由卵发育而来的。这一结论阐释了动植物在结构上的一致性,突破了植物学和动物学之间的壁垒,推动了人们对细胞深入开展研究。

  这里要介绍一种科学的研究方法——归纳法,它是指由一系列具体事实推出一般结论的研究思路,分为完全归纳法和不完全归纳法。比如,观察所有类型的植物细胞都有细胞核,推出“植物细胞都有细胞核”的结论,属于完全归纳法;观察部分植物细胞都有细胞核,推出“植物细胞都有细胞核”的结论,属于不完全归纳法。二者的区别在于,完全归纳法的依据是全部事实,而不完全归纳法的依据是部分事实。

  大家说哪种方法更加准确呢?当然是完全归纳法。但实际操作中很难做到完全归纳,例如地球上的植物种类繁多,常常有新物种被发现,要想观察完全是很难的,所以不完全归纳法才是我们常用的方法。不过要注意一些特殊的例外,例如植物细胞当中的筛管和导管就没有细胞核。

  第三题,“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?是的,我们的细胞都是由先前的细胞分裂而来,这当然凝聚着漫长的进化史。细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。

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《生物 必修1 第1章 第1节 细胞是生命活动的基本单位 逐字稿-3,762字 第5版》.docx
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