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隐藏在显微镜下的秘密

人的眼睛不能直接观察到比0.1mm更小的物体或结构细节。想看到更小的物质结构,需要借助于显微镜这样的工具。

1665年,英国学者罗伯特·胡克用自制显微镜观察栎树软木塞切片,发现其中有许多小室,状如蜂窝,称之为“cella”,这是人类第一次发现细胞。不过,胡克发现的是死细胞的细胞壁。其后,生物学家用“cell”一词描述生物体的基本结构。1674年,荷兰列文·虎克,装配了高倍显微镜(300倍左右),观察到了血细胞、池塘水中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子,这是人类第一次观察到完整的活细胞。列文·虎克的一生致力于在微观世界中探索,《列文·虎克发现的自然界的秘密》是人类关于微生物研究的最早专著。

1831年布朗显微观察兰花时,发现花朵外层细胞有一些不透光的区域,将其称为“areola”或“nucleus”,这是人类首次发现植物细胞的细胞核,不过布朗并未提出这些构造可能的功能。1835年,捷克学者普金利用显微镜观察到母鸡卵中的细胞核,提出动物细胞与植物细胞具有相似性。波兰学者麦克被认为是看到细胞核分裂的第一人,在麦克的论文中,清楚而准确记载了鸡幼胚红细胞分裂成为两个细胞的全过程,并把这一现象当作细胞分裂机制最直接的证据。

施莱登于1838年发表《论植物发生》,他认为:“所有植物,不论其复杂程度如何,都是由不同的细胞构成的。这些细胞又是以相同的方式产生的。因此,细胞是一切植物结构的基本生命单位,一切植物都是由细胞为实体发育而成的”。

施莱登的好友施旺研究动物细胞,通过大量解剖观察,施旺发现:“动植物体的基本部分,不管怎样不同,都有一个普遍的发育规则,那就是细胞的形成”。他用事实证明,一切动物的受精卵,无论大小,都是一个单细胞。施旺还发现,动物细胞在所有方面都与植物细胞相似,细胞是所有生物构造和发育的基础。

1839年,施旺发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》,提出了“细胞学说”,认为:植物外部形态虽然是五花八门的,“可是实际上处处都是由同一种东西--细胞所构成”;类型比植物更加多样化的动物,“也不过是由细胞构成的,而且是由和植物完全类似的细胞构成的,这些细胞在营养活动中,某些方面表现出极端惊人的一致。”由此看来,“所有生物实际上是按同样的规律形成和生长的,因而这些过程应该处处被同样的力量所制约。”这样,细胞学说推翻了分割动植物界的巨大屏障,给动物和植物在发生、发育方面架起了一座跨越鸿沟的桥梁。

结合文章内容回答下列问题。  

(1)由文中可知,最早观察到细胞的科学家是________(选填下列字母),最早发现并记录细胞分裂的科学家是________(选填下列字母)。

A.罗伯特·胡克        B.列文·胡克            C.麦克            D.施莱登  

(2)就像科学家观察并记录的一样,鸡胚红细胞分裂过程中,细胞核先由一个变成两个。随后,________(填“细胞质”/“细胞核”)也分成大致相等的两份,然后细胞从中部凹陷,缢裂为两个细胞。该过程使细胞核中储存的________被分配到两个子细胞中。  

(3)重大科学发现往往源于细致的观察,以下观察结果,能支持相应结论的是(_____)        

A. 观察到鸡幼胚红细胞分裂成为两个细胞,说明细胞来源于细胞

B. 观察到所有植物都是由细胞构成的,说明细胞是生物体的结构单位

C. 观察到动、植物体都是由细胞构成,说明细胞的基本结构是一样的

D. 观察到一切动物的受精卵,都是一个单细胞,说明植物与动物相似

(4)恩格斯对细胞学说给予高度评价,“有机体产生和成长的秘密被揭开了,从前不可理解的奇迹,实质为一个过程,这个过程是按共同的规律进行的。”结合阅读材料分析,“有机体产生的秘密”是指大多数生物都是由________发育而来的;“有机体成长的秘密”是指个体的成长,从细胞层面看,是细胞的________、________和________。  

(5)“细胞学说”被认为“推翻了分割动植物界的巨大屏障,给动物和植物在发生、发育方面架起了一座跨越鸿沟的桥梁。”请列举支持该观点的事实:________。

七年级生物综合题困难题

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