生物人教A版（2019）必修第一册学案
第一章 走进细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
【学习目标】
学习目标
核心素养
1.分析细胞学说的过程。2.举例说出生命活动建立在细胞的基础之上。3.举例说明生命系统的结构层次。4.认同细胞是最基本的生命系统。
1.生命观念：分析病毒、单细胞生物、多细胞生物的特点，认识生命世界，解释生命现象。2.科学思维：结合教材中的具体实例，认识生命系统的结构层次的大小关系；运用归纳法分析细胞学说的建立过程。
【使用说明及学法指导】
1.预学指导：精读教材的内容，完成预学案，找出自己的疑惑；
2.探究指导：小组成员依次发表观点，有组织，有记录，有展示，有点评；
3.展示指导：规范审题，规范书写，规范步骤，规范运算；
4.检测指导：课堂上定时训练，展示答案；
5.总结指导：回扣学习目标，总结本节内容.
【预学案】
知识点一、细胞学说及其建立过程
1．建立者：主要是德国科学家__施莱登__和__施旺__。
2．内容
(1)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。
(2)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的生命起作用。
(3)新细胞是由老细胞__分裂__产生的。
3．意义
(1)揭示了动物和植物的__统一性__，从而阐明了__生物界__的统一性。
(2)对生物学发展的意义：
①使生物学的研究进入__细胞__水平，并为后来进入__分子__水平打下基础。
②为__生物进化论__的确立埋下了伏笔。
【思考】
1．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：现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代，小小的细胞内部凝聚着数十亿年基因的继承和改变。细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
2．通过分析细胞学说的建立过程，你领悟到科学发现具有哪些特点？
提示：(1)重视观察和实证；(2)科学发现需要归纳和概括；(3)科学的发现依赖于技术的进步；(4)科学学说的建立往往要经历不断修正和完善的过程。
知识点二、细胞是基本的生命系统
(一)生命活动离不开细胞
1．生物体与细胞的关系
(1)单细胞生物：依赖__单个细胞__就能完成各项生命活动的生物。
(2)多细胞生物：依赖__各种分化的细胞__密切合作共同完成各项生命活动的生物。
2．生理活动与细胞的联系
(1)生物与环境之间物质和能量交换的基础：__细胞代谢__。
(2)生物生长发育的基础：__细胞增殖、分化__。
(3)生物遗传与变异的基础：__细胞内基因的传递和变化__。
(二)生命系统的结构层次
1．写出图中各数字表示的生命系统结构层次名称
①__细胞__；②__组织__；③__系统__；
④__种群__；⑤__群落__；⑥__生物圈__。
2．种群、群落和生态系统
(1)种群和群落：在一定的空间范围内，__同种生物__的所有个体形成的一个整体是种群，__不同种群__相互作用形成的更大整体是群落。
(2)生态系统：在一定的空间范围内，__群落和无机环境__相互作用形成的整体。
【思考】
3．为什么说细胞是基本的生命系统？
提示：比细胞更小的系统，如分子、原子不能独立完成生命活动，生命系统的其他层次都是建立在细胞的基础之上的。
4．为什么病毒不属于生命系统？
提示：因为病毒不能独立进行生命活动。
【预学检测】
(1)细胞学说阐明了生物界的统一性。(√)
(2)一切动植物都是由细胞和细胞产物构成的。(√)
(3)施旺的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。(×
)
(4)最基本的生命系统是细胞。(√)
(5)最大的生命系统是生物圈。(√)
(6)所有生物都具有生命系统的所有结构层次。(×)
(7)病毒属于生命系统的结构层次。(×)
(8)一个池塘中的所有鱼、所有生物分别属于生命系统的种群、群落。(×)
【我的疑惑】
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【探究案】
探究一：细胞学说
1．细胞学说建立的过程
科学家
时间
贡献
不足
维萨里(比)、比夏(法)
1543年
在器官、组织水平研究生命
未深入到细胞水平
罗伯特·虎克(英)
1665年
用显微镜发现并命名了细胞
观察到的是死细胞
列文虎克(荷兰)、马尔比基(意)
17世纪
用显微镜观察到了不同的活细胞
未用“细胞”来描述其发现
施莱登(德)
1838年
提出“细胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生”
未与动物界相联系
施旺(德)
1839年
提出“一切动植物都是由细胞构成的”
未搞清细胞的来源
耐格里
19世纪
发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
未上升到理论水平
魏尔肖(德)
1858年
总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
未考虑非细胞结构的生命的繁殖
2.细胞学说建立过程的启示
通过分析细胞学说建立的过程，可以领悟到科学发展具有以下特点：科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果；科学的发现依赖于技术的进步；科学发现需要理性思维与实验的结合；科学理论的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
拓展
(1)细胞学说仅涉及动植物细胞，不涉及原核生物、真菌和病毒等。
(2)新细胞并非全部来自老细胞，如通过细胞融合的方法也可以产生新细胞。
(3)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法的分类见下表：
定义
例子
完全归纳法
是以某类中每一对象(或子类)都具有或不具有某一属性为前提，推出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳推理
观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，得出植物细胞都具有细胞核的结论
不完全归纳法
是根据一类事物中的部分对象具有(或不具有)某种属性，从而得出该类事物所有对象都具有(或不具有)某种属性的思维方法
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这一结论
【典例1】关于细胞学说及其建立过程的叙述，错误的是( A )
A．它揭示了动植物细胞的统一性和多样性
B．建立者主要是施莱登和施旺
C．显微镜的发明是细胞学说建立过程的重要一环
D．细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的
解析：细胞学说揭示了动植物细胞的统一性，并未揭示细胞的多样性，A错误；细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺，B正确；显微镜的发明让人们直接观察到了组成动植物的结构单位——细胞，进而得出一切动植物都由细胞构成，都是由细胞发育而来，C正确；细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的，D正确。
【跟进训练】
1．下列关于细胞学说及其内容的叙述，错误的是( A )
A．细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞
B．细胞学说认为一切动植物都是由一个细胞或多个细胞组成的
C．所有的细胞必定是由已存在的活细胞产生的
D．细胞学说主要阐明了生物界的统一性
解析：细胞分为真核细胞和原核细胞不是细胞学说的内容。
探究二：细胞是最基本的生命系统
一、生命活动离不开细胞
1．单细胞生物能够独立完成生命活动
草履虫是单细胞生物，一个细胞就是一个生物体。草履虫细胞膜的外周具有纤毛，纤毛有规律地摆动，使其在水中游动。草履虫的细胞分裂，使其一分为二，由一个草履虫变为两个草履虫，这实际上是草履虫的繁殖。草履虫可以通过口沟吞下细菌等食物，消化后的食物残渣由胞肛排出细胞外。从以上可以看出，单细胞生物的各项生命活动都是由细胞完成的。
2．多细胞生物的各个细胞是怎样协同进行生命活动的？
人完成缩手反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分构成。而这些结构的基本单位是神经细胞——神经元。没有神经细胞，感受器就不能产生兴奋，即使有兴奋也不能传导(因为神经纤维也是神经细胞的一部分)，神经中枢也是由功能相同的神经元集中在一起，共同完成人体某一生理功能的调节作用的。没有神经细胞，人体的反射就不能完成。
3．病毒的生命活动为什么离不开细胞？
病毒没有细胞结构，在它侵入宿主细胞之前，它不能繁殖，连新陈代谢活动都没有。一旦侵入宿主细胞，它的核酸分子就能与宿主细胞的核酸分子整合，借助宿主细胞的一套生命物质系统复制自己，大量繁殖，这明显表现出了生命的特点。
4．生物的生命活动离不开细胞
实例一览表
生物
生物类型
生命活动
说明
草履虫
单细胞生物
运动和繁殖
单细胞生物具有生命的基本特征
人
多细胞生物
生殖和发育
多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的，其生长和发育也是建立在细胞的分裂和分化基础上的
缩手反射
反射等神经活动需要多种细胞的参与
免疫
免疫作为机体对入侵病原微生物的一种防御反应，需要淋巴细胞的参与
人类免疫缺陷病毒(HIV)
非细胞形态的生物
侵入人体的淋巴细胞
病毒在活细胞中繁殖
二、生命系统的结构层次
1．生命系统的各结构层次的概念
结构层次
概念
细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位
组织
由形态相似、结构和功能相同的细胞结合在一起
器官
不同的组织按照一定的次序结合在一起
系统
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结合在一起
个体
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个体
种群
在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成的一个整体
群落
在一定的空间范围内，所有的种群组成一个群落(包括该区域内所有的动物、植物、微生物)
生态系统
生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体
生物圈
地球上全部生物及其无机环境的总和
2.图解
3．生命系统各结构层次间关系的分析
①细胞→个体，体现了高等多细胞生物个体的发育历程，同时体现了生命进化历程，即由单细胞进化到多细胞。
②个体→种群→群落，体现了生物之间的关系。
③群落→生态系统→生物圈，体现了生物与其生活环境的关系。
特别提醒：(1)人们生活中对某类生物的统称并不能准确地代表某种生物。如蛇类、羊、草、树等就不属于分类学名词，再如鱼、鸟、昆虫等名词代表的也不是一种生物。但像眼镜王蛇、山羊、蒲公英、马尾松、草鱼、喜鹊、东亚飞蝗等就是明确的物种名。由此可推知“一个池塘中所有的鱼”不是一个种群，而“一片农田中的所有东亚飞蝗”就是一个种群。
(2)种群与群落的区别：群落强调的是某一区域内的全部生物构成的群体。我们容易忽视的是其中的微生物，如“一片森林中的全部动物和植物构成一个生物群落”就是典型的错误表述，正确的说法应该是“一片森林中的全部动物、植物及各种微生物共同构成了一个生物群落”，或直接说成“一片森林中的全部生物构成一个生物群落”。
(3)有关生态系统的描述，虽然字面上只带有其中最具代表性的某些生物，但它真正的含义包括该地区的生物群落和无机环境，如一片草原、一片森林、一个湖泊等，均应理解为是对生态系统的描述。
【典例2
】细胞是基本的生命系统，生命系统的各个层次既层层相依，又有各自的组成、结构、功能。下列有关说法正确的是( C )
A．原子、分子属于生命系统的结构层次
B．每种生物都具有生命系统的各个层次
C．池塘中的水、阳光等是生命系统的一部分
D．草原上的羊属于种群结构层次
解析：生命系统最基本的结构层次是细胞，分子、原子不属于生命系统的结构层次，A错误；植物没有“系统”这一层次，单细胞生物不具有组织、器官、系统这三个结构层次，B错误；生态系统包括生物和生物生活的无机环境，因此池塘中的水、阳光等属于生命系统的一部分，C正确；草原上的羊不止一种，如山羊、绵羊等，因此不属于种群，D错误。
【跟进训练】
2．(不定项)小麦是我国北方的重要农作物，有关麦田中生命系统结构层次的说法正确的是( CD )
A．小麦是由不同系统构成的一种植物
B．麦田中的所有植物和动物构成一个群落
C．麦田中生物最基本的结构层次是细胞
D．麦田土壤中的一个酵母菌既属于细胞层次也属于个体层次
解析：植物没有系统这一结构层次，A错误；群落包括麦田中各种生物种群，B错误；麦田中生物最基本的结构层次是细胞，C正确；酵母菌是单细胞生物，故一个酵母菌既属于细胞层次也属于个体层次，D正确。
探究三：生命系统的结构层次的判断
1．根据生物种类进行判断
(1)病毒虽然属于生物，但不属于生命系统的任何结构层次，因为病毒无细胞结构，而细胞是生命系统最基本的结构层次。
(2)单细胞生物同时属于细胞层次和个体层次，无组织、器官、系统层次。
(3)多细胞生物中的植物体只具有细胞、组织、器官、个体四个层次，动物体除这些层次外，还具有系统。
2．看描述中是否有无机环境
在生命系统的结构层次中，除了生态系统和生物圈具有无机环境外，其他都只有生物成分。所以，可以根据有无无机环境来判断是否为生态系统或生物圈。
典例3
(2020·湖北省十堰市高一期末)研究神农架自然保护区内金丝猴的数量变化，属于研究生命系统的哪个结构层次( B )
A．个体
B．种群
C．群落
D．生态系统
解析：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群，神农架自然保护区内金丝猴属于一个种群，因此研究其数量变化，属于研究生命系统的种群层次。
探究四：关注病毒
病毒及其特征
(1)病毒无细胞结构，主要由蛋白质和核酸(每种病毒只有一种核酸，DNA或RNA)构成，在生物学分类上独立成界。
(2)病毒营寄生生活。因为缺乏细胞所具有的酶系统和能量，病毒只有在活细胞内才具有生命现象。因此，人们培养病毒只能用活的宿主细胞，如用鸡胚培养甲型H1N1禽流感病毒。
(3)根据宿主的不同，可将病毒分为植物病毒(如烟草花叶病毒)、动物病毒(如流感病毒)和细菌病毒(如T4噬菌体)。
典例4
新冠病毒曾引起人们对病毒感染的恐慌。下列关于病毒的叙述中，不正确的是( B )
A．病毒没有细胞结构，也不能独立生活
B．病毒没有细胞结构，所以没有生命特征
C．病毒必须在活细胞中繁殖
D．病毒一旦离开活细胞，就不再表现出生命现象
解析：病毒无细胞结构，其生活和繁殖都是在活细胞内进行的，离开了活细胞，病毒无法生存，A正确；病毒不具有细胞结构，但具有遗传变异、繁殖等生命特征，B错误；病毒没有细胞结构，只能寄生在活细胞中生存和繁殖，C正确；病毒的生命活动离不开细胞，病毒一旦离开活细胞，就不再表现出生命现象，D正确。
【检测案】
1．下列生命系统结构层次按照由简单到复杂的顺序排列的是( B )
A．细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
B．细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生物圈→生态系统
C．细胞→组织→器官→系统→种群→个体→群落→生态系统→生物圈
D．细胞→组织→器官→个体→系统→种群→群落→生态系统→生物圈
解析：基本的生命系统层次是细胞，然后按照由小到大的顺序，依次是组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统。
2．下列有关细胞学说的建立和完善的描述，正确的是( C )
A．1665年，英国科学家罗伯特·虎克观察了活细胞
B．17世纪，荷兰磨镜技师列文虎克观察了植物的木栓组织，并命名细胞
C．细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登和施旺
D．1858年，施莱登的朋友耐格里总结出：“细胞通过分裂产生新细胞”
解析：1665年，英国科学家罗伯特·虎克观察到的植物木栓组织是死细胞，他既是细胞的发现者，也是细胞的命名者，A项错误；17世纪，荷兰磨镜技师列文虎克观察了许多活细胞，但并不是他命名了细胞，B项错误；细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登和施旺，C项正确；“细胞通过分裂产生新细胞”是魏尔肖提出的，D项错误。
3．下列分别属于生命系统的哪个结构层次( A )
①受精卵 ②肝脏 ③血液 ④某山上所有的生物 ⑤某农场所有的水稻 ⑥一片森林
A．细胞 器官 组织 群落 种群 生态系统
B．细胞 组织 器官 种群 群落 生态系统
C．细胞 器官 组织 种群 群落 生态系统
D．个体 组织 组织 群落 种群 生态系统
解析：①受精卵属于细胞层次；②肝脏由多种组织组成，属于器官层次；③血液为结缔组织，属于组织层次；④某山上所有的生物为一个群落，属于群落层次；⑤某农场所有的水稻属于种群层次；⑥一片森林包括了该森林中的所有生物和它们生活的无机环境，属于生态系统层次。
4．湿地保护区植物茂盛，栖息着各种小鸟，水中有各种虾类、鱼类等生物，土壤中有各种细菌和真菌。从生命系统的结构层次去分析，回答下列问题。
(1)湿地湖泊中所有的鲫鱼组成了__种群__。
(2)湿地中的一只白鹭属于__个体__。
(3)湖泊属于生命系统的结构层次中的__生态系统__。
(4)与龟相比，柳树生命系统的结构层次不具有__系统__。
(5)联系亲代和子代遗传物质的桥梁是__生殖细胞__，生物体生长发育的细胞学基础是__细胞增殖与分化__。
【课堂小结】(共35张PPT)
第一章
走进细胞
1.细胞学说的内容是什么？意义？
2.怎样理解细胞是基本的生命系统？
1.1
细胞是生命活动的基本单位
熊猫
冷箭竹
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。
细胞种类
细胞直径大小
人卵细胞
0.1mm
红细胞
6-9μm
种子植物细胞
10-100μm
常见细胞的大小
发明显微镜并日益精细，使人类打开了微观世界的大门。
问题探讨
1.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
将集中器官、组织制成装片或切片，在显微镜下观察；
问题探讨
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？
细胞学说——生物学重要基础
维萨里解剖工作图
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
虎克时代的显微镜与木栓细胞图
列文虎克
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
施旺
施莱登
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。
细胞学说的建立过程
死细胞
细胞学说在修正中前进
耐格里
魏尔肖
施莱登
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。
细胞学说的建立过程
细胞学说：
19世纪自然科学三大发现之一
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
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。
归纳法：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
施莱登
完全归纳法：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。
不完全归纳法：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。
很可能可信
预测和判断
细胞学说的建立过程
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。
科学发现需从观察入手
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。
归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法
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?
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。
细胞学说的意义
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
B
B
随堂练习
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
D
随堂练习
草履虫（单细胞生物）
缩手反射
细胞增殖
细胞内基因的传递和变化
细胞分化
病毒的生活为什么离不开细胞
？
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。
蛋白质外壳
内部的遗传物质【核酸】
病毒的结构
细胞是基本的生命系统
(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。
活细胞
单个细胞
分化的细胞
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：相互联系相互作用的各组分有规律地结合而形成的综合体；
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？
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
b.虎克
Ⅱ.发现并命名细胞
30年代
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
从生物圈到细胞
个体
动物
植物
↓联合
组织
↓结合
器官
↓组合
系统
细胞
生物圈
生命系统的结构层次模式图
植物体：
动物体：
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶（器官）
心肌细胞
心肌（肌肉组织）
心脏（器官）
血液循环系统
大熊猫（个体）
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
树（个体）
种群、群落和生态系统
生物圈
结构层次
概念
课本举例
细胞
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
心肌、叶的保护组织
组织
器官
系统
个体
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
心脏、叶
血液循环系统
大熊猫、冷箭竹
生命系统的结构层次
生命系统的结构层次
从生物圈到细胞
↑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
个体
微观
宏观
生命系统的结构层次
动物
植物
↓联合
组织
↓结合
器官
↓组合
系统
细胞
生物圈
结构层次
概念
课本举例
学生举例
种群
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
一个池塘中的全部生物
群落
生态系统
生物圈
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
一个池塘的全部鲫鱼
该区域内大熊猫、冷箭竹和其他所有生物一起
亚马逊雨林
青海湖
黄山
生物圈是最大的生态系统，地球只有一个生物圈?
生命系统的结构层次
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3......+细胞n)
器官=不同的(组织1+组织2+组织3......+组织n)
种群=同种的(个体1+个体2+个体3......+个体n)
群落=全部的(种群1+种群2+种群3......+种群n)
生命系统的结构层次
生命系统的结构层次——以乌龟为例
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
生态系统
生物圈
相同
不同
多个
多个
同种
生物+环境
最大的
群落
所有
小试牛刀
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
细胞/个体
种群
种群
群落
生态系统
群落
大脑体操
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
生物
生命系统的层次
草履虫
细胞（个体）
种群
群落
生态系统
生物圈
松树
细胞
组织
器官
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
人
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
大脑体操
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。
大脑体操
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）。
思考·讨论
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？
答：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。
思考·讨论
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
√
√
×
√
C
课后习题
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
课后习题
答：
（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。
课后习题
5.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。
答：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。
课后习题
课堂小结
细胞学说
细胞是基本的生命系统
建立过程
内容
意义
细胞是生命活动的基本单位
单细胞
多细胞
病毒
细胞→组织→器官→系统→个体
→种群→群落→生态系统
→生物圈
生命系统的层次
细胞是生命活动的基本单位人教版（2019）必修一
分子与细胞
第1章
走近细胞
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、教学目标的确定
课程标准与本节对应的“内容要求”是：“说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成，这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。”对应的学业要求是：“观察多种多样的细胞，说明这些细胞具有多种形态和功能，但同时又都具有相似的基本结构。”根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1.归纳出植物和动物在结构上具有一致性，形成生物界是统一的观念，认同细胞学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
2.说出生命系统的结构层次，阐明细胞是基本的生命系统。
3.通过分析细胞学说建立的过程，说出科学发现的基本特点，举例说出归纳法在科学研究中的作用。
二、教学重难点
教学重点
（1）细胞学说的要点及其意义。
（2）细胞是基本的生命系统。
教学难点
细胞学说的要点及其意义。
三、教学步骤
1.新课导入
教师活动：利用课件展示大熊猫和冷箭竹的图片，引导学生思考：它们都是生物吗？它们都是由细胞构成的吗？
教师活动：展示动物细胞以及植物细胞的图片，讲解他们都是由细胞构成的。
教师活动：那么其他生物是由细胞构成的吗？细胞与生物个体有怎样的关系？这是这节课要学习的内容——细胞是生命活动的基本单位。
2.新课讲授
一、细胞学说及其建立过程
教师活动：展示显微镜的图片，讲解显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门。借助显微镜，人们看到了一滴水中有许多肉眼看不见的小生物，看到了动物体和植物体中各种各样的细胞。随着观察的深入，新的问题也接踵而至，随着人们进行更深入的探究，历时一百多年，终于作出了理论概括，形成了作为生物学重要基础的细胞学说。
教师活动：引导学生阅读课本P2内容，让学生总结细胞学说的内容。
教师活动：细胞学说的内容，现在看起来似乎是显而易见的，时却经历了漫长而曲折的建立过程
教师活动：利用课件展示细胞学说建立过程的相关视频，并引导学生阅读课本P3思考·讨论中的内容，思考讨论中的问题。
教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：
1.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
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（如细胞是动植体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，实际上是阐释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全，也推动了人们对细胞深人地开展研究
3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这暗示着人的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生物界的统一性，因为它揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性
4.通过分析细胞学说建立的过程，领悟到的科学发现具有以下的特点。
（1）科学发现需从观察入手。
（2）科学发现的过程离不开技术的支持
（3）科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。
（4）科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
教师活动：通过阅读课本P4内容，讲解细胞学说的意义。
教师活动：展示归纳法的相关知识，引导学生了解归纳法的概念以及分类。
二、细胞是最基本的生命系统
教师活动：利用课件展示单细胞以及动植物的图片，讲解每个细胞都相对独立地生活着，但同时又从属于有机体的整体功能。单细胞生物能够独立完成生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
教师活动：展示缩手反射的图片，讲解缩手反射就是由系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
教师活动：那么在多细胞生物体内，他们各自的生命系统的结构层次都是什么？
学生活动：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
教师活动：展示相关图片，利用课件展示各个层次的名称以及概念，讲解动植物生命系统结构层次的区别。
（细胞：细胞是生物体的结构单位和功能的基本单位。
组织：由形态、结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群。
器官：不同的组织按照一定次序结合在一起的结构。
系统：能够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的结构。
个体：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。单细胞生物是由一个细胞构成的生物体。
种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。
群落：在一定的自然区城内，所有种群组成一个群落。
生态系统：生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
生物圈：由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同构成。）
教师活动：引导学生思考以下问题：
（1）草履虫、松树、人，它们构成生命系统的层次相同吗？若不同，区别在哪里？
（2）一个分子或一个原子是系统吗？是生命系统吗？
（2）在生命系统的各个层次中能完整地表现出生命活动的最小的层次是哪一个？
教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：
（1）草履虫：是单细胞生物，只具有细胞这一个结构层次；松树：是被子植物，没有“系统”这一结构层次。人：具有上述所有层次
（2）分子、原子不能独立完成生命活动，所以，不是生命系统。
（3）在生命系统的各个层次中能完整地表现出生命活动的最小的层次是细胞。
教师活动：引导学生思考课本P7思考·讨论中的问题。
教师活动：讲解要点为：
1.叶的表皮细胞主要起保护作用；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生殖细胞完成的。
（通过上面3个问题的讨论可以看出，动植物体的生命活动是靠一个个细胞完成的。）
4.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。
四、板书设计
第1章
第1节
细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
1.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；
2.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；
3.新细胞是由老细胞分裂产生的。
二、细胞是最基本的生命系统
细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
