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第1章 走进细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
学 习 目 标
1.建立细胞是基本的生命系统的生命观念。
2.通过分析细胞学说建立的过程,认识科学发现的基本特点。
3.举例说出生命系统的结构层次,尝试以系统观认识生命世界。
基础落实 必备知识全过关
重难探究 能力素养全提升
目录索引
基础落实 必备知识全过关
知识点一 细胞学说及其建立过程
1.建立者:主要是__________和__________。
2.细胞学说的建立过程
施莱登
施旺
器官
组织
列文虎克
微细结构
细胞壁和细胞质
细胞
老细胞
细胞
受精卵
分裂
3.细胞学说的内容
(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__________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。
不是所有生物
受精卵是由精子和卵细胞融合而来的
相对独立
4.细胞学说的意义
揭示了动物和植物的__________性,从而阐明了__________的统一性。
(1)细胞学说使人们认识到______________________________________。
(2)细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点,使生物学的研究进入__________水平,并为后来进入__________水平打下基础。
(3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了__________,也为后来____________________的确立埋下了伏笔。
统一
生物界
植物和动物有着共同的结构基础
细胞
分子
个体发育
生物进化论
知识点二 细胞是基本的生命系统
1.生命活动离不开细胞
细胞代谢
细胞增殖
蛋白质和核酸
2.生命系统的结构层次
写出图中各数字表示的生命系统结构层次名称:
①__________;②__________;③__________;
④__________;⑤__________;⑥__________。
细胞
组织
系统
种群
群落
生物圈
旁栏边角 想一想
(1)[教材P4思考·讨论]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
(2)[教材P4思考·讨论]“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
提示 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联系,这样的科学归纳比一般的不完全归纳法更具有可信度。
提示 新细胞由老细胞产生,老细胞由更老的细胞产生,如此向上追溯,现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代,所以每个细胞都凝聚着漫长的进化史。
(3)[教材P6旁栏思考]一个分子或一个原子,也是一个系统吗 如果是,它们是不是生命系统 如果不是,请说明理由。
(4)[教材P8拓展应用]病毒没有细胞结构,但病毒的生命活动离不开细胞,请分析原因。
提示 一个分子或一个原子是一个系统,但不是生命系统,因为生命系统能完成一定的生命活动,单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
提示 尽管病毒没有细胞结构,但病毒必须寄生在活细胞中生活,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,病毒的生活离不开细胞。
结论语句 辨一辨
(1)一切动植物都是由细胞和细胞产物构成的。( )
(2)施旺的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。( )
(3)基本的生命系统是细胞,最大的生命系统是生物圈。( )
(4)一个池塘中的所有鱼、所有生物分别属于种群、群落。( )
√
×
√
×
重难探究 能力素养全提升
主题一 细胞学说
情境探究
19世纪德国的两位科学家施莱登和施旺提出的细胞学说,是自然科学史上的一座丰碑。
植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,发现这些组织都是由细胞构成的,而且细胞中都有细胞核。在此基础上,他进行了理论概括,提出了植物细胞学说。施旺研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程,发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。施旺还说:“现在,我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障。”
(1)施旺为什么说“现在,我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障” 试分析原因。
(2)细胞学说对生物进化的研究有什么贡献
(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 植物学家施莱登提出,植物体都是由细胞构成的,施旺通过研究发现动物体也是由细胞构成的,说明动物和植物有着共同的结构基础,因此说推倒了分隔动植物界的巨大屏障。
提示 使动植物结构统一于细胞水平,有力地证明了生物之间存在亲缘关系,体现了生命的统一性。
提示 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。
方法突破
理解细胞学说中的“统一性”
视角应用
视角1 细胞学说的建立过程、内容和意义
1.下列关于细胞学说及其建立的叙述,错误的是( )
A.细胞学说主要是由施莱登和施旺提出的
B.细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的
C.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞
D.细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性
C
解析 细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺提出的,A项正确;细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成,B项正确;细胞学说并没有指出细胞分为真核细胞和原核细胞,C项错误;细胞学说认为一切动植物都由细胞和细胞产物所构成,这阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性,D项正确。
视角2 科学方法——归纳法
2.[2023河北石家庄二中高一期中]下列关于归纳法的说法,错误的是( )
A.施莱登和施旺在各自的研究中都用到了归纳法
B.细胞学说的提出运用的是不完全归纳法
C.由不完全归纳法得出的结论因为是准确的所以可以用来预测和判断
D.科学研究中经常运用不完全归纳法
C
解析 不完全归纳法得出的结论可能存在不准确性,例如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,采用的是不完全归纳法,得出的结论就是不准确的,如植物筛管细胞没有细胞核。
【题后归纳】 (1)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。依据事实的不同可分为完全归纳法和不完全归纳法。
(2)类型:完全归纳法和不完全归纳法
通过不完全归纳法得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,不过,也需要注意存在例外的可能。
主题二 细胞是基本的生命系统
情境探究
结合下列生命系统结构层次图示,分析并回答下列问题。
(1)请按照由小到大的顺序排列上述生命系统的结构层次。
(2)任何一种生物都具有上述图示各层次吗
(3)培养基中的一个大肠杆菌菌落属于生命系统的哪个结构层次
(4)为什么细胞是最小的生命系统结构层次
提示 A→C→D→B→E→G→F。
提示 不是。病毒不属于题述任何生命系统的结构层次;单细胞生物没有组织、器官和系统层次;植物没有系统层次。
提示 一个大肠杆菌菌落属于种群层次。
提示 一方面,生命系统的其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的,没有细胞就没有组织、器官、系统等层次;另一方面,生物体中的每个细胞都具有相对独立性,某些生物体还是由单细胞构成的。
(5)分别以卧龙自然保护区的冷箭竹、大熊猫、草履虫为例构建生命系统的结构层次模式图。
提示 如图所示
方法突破
1.种群、群落和生态系统的辨析
(1)种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合,例如:一片树林中的全部猕猴是一个种群。人们生活中对某类生物的统称(蛇、羊、草、树不属于分类学名词)并不能准确地代表同种生物,例如:一个池塘中所有的鱼不是一个种群。
(2)群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合(即所有植物、动物、微生物),例如:在一片农田中,既有农作物、杂草等植物,也有昆虫、鸟、鼠等动物,还有细菌、真菌等微生物。
(3)生态系统是指在一定空间内,由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。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,均应理解为对生态系统的描述。
2.病毒知识归纳
视角应用
视角1 生命活动离不开细胞
1.下列关于细胞与生命活动关系的描述,错误的是( )
A.引起病毒性感冒的病原体无细胞结构,其生命活动与细胞无关
B.变形虫、草履虫等单细胞生物,只靠一个细胞就可以完成摄食、运动、分裂等多种生命活动
C.缩手反射的完成需要多种细胞的密切合作
D.一切生物的生命活动都在细胞内或细胞参与下完成
A
解析 病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在活细胞中,才能完成生命活动,其生命活动与细胞有关,A项错误。
视角2 判断生命系统的结构层次
2.“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”,该诗句描写的是梅雨季节某池塘的场景,该池塘里还生活着一些细菌、支原体、衣藻、水草、草履虫、鲤鱼等生物,池塘边有一片刺槐林。请你根据所掌握的生物学知识回答下列问题。
(1)池塘中的所有生物与其周围的阳光、土壤、水、空气等共同构成了__________。
(2)池塘中这些生物从形态上来看千姿百态,但在结构上都是由__________构成的。
(3)从生命系统的结构层次上来看,池塘中所有的衣藻构成__________,细菌、支原体、衣藻、水草、草履虫、鲤鱼等所有生物构成一个_________,池塘中的草履虫属于生命系统的______________结构层次。
生态系统
细胞
种群
群落
细胞、个体
(4)有同学认为,池塘中全部的鱼构成一个种群,你是否认同他的观点 请说明原因。
(5)池塘中还存在着多种病毒。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题,目前主要存在两种观点:
①病毒→生物大分子→细胞;
②生物大分子→细胞→病毒。
结合所学知识,说说你支持哪种观点并说明理由。
不认同。池塘中鱼的种类有很多,只有同种鱼的所有个体才构成一个种群
支持第②种观点。因为病毒全部营寄生生活,必须依靠活细胞才能增殖
解析 (1)池塘中的所有生物与其生活的无机环境共同构成生态系统。
(2)除病毒外,生物都是由细胞构成的,细胞是最基本的生命系统。
(3)所有的衣藻属于同种生物的个体形成的整体,属于种群层次;所有的生物构成一个群落;草履虫属于单细胞生物,草履虫属于生命系统中的细胞和个体层次。
(4)该池塘中的鱼的种类有很多,只有在这个池塘中的同种鱼才能构成一个种群。
(5)由于病毒全部营寄生生活,必须依靠活细胞才能增殖,离开活细胞不能进行生命活动,因此更支持观点②生物大分子→细胞→病毒这一起源顺序。
【题后点拨】 单细胞生物既可对应细胞层次,又可对应个体层次,但其没有组织、器官、系统等层次;植物没有系统这一层次。
视角3 病毒的结构、代谢及生活方式
3.[2023重庆育才中学高一期中]下列关于人类免疫缺陷病毒(HIV)的叙述,正确的是( )
A.HIV是一种单细胞生物
B.由于HIV体内只有一种细胞结构,所以其营寄生生活
C.获取大量HIV的方法是将其接种在营养物质齐全的培养基上培养
D.HIV不属于生态系统、生物圈等生命系统的结构层次
D
【网络构建】
【经典图示】
某种病毒模式图
本 课 结 束