人教版高中生物必修一教案：第1章走进细胞第1节

第1节从生物圈到细胞
一、生命活动离不开细胞
1.生命活动离不开细胞
生物类型
与细胞的关系
非细胞生物
病毒
没有细胞结构，必须依赖活细胞才能生活
细胞生物
单细胞生物
依靠单个细胞完成各项生命活动
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
2.生命活动的细胞基础
（1）生物与环境之间物质和能量交换的细胞基础是细胞代谢。
（2）生物生长发育的细胞基础是细胞增殖和分化。
（3）遗传与变异的细胞基础是细胞内基因的传递和变化。
3.生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）（群落）、（生态系统）、（生物圈）。
4.血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。
5.植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。
6.地球上最基本的生命系统是（细胞）。最大的生命系统是生物圈
（1）禽流感病毒能引发传染病，它具有特定的细胞结构（）
（2）细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（）
（3）父母与子代之间，受精卵充当了遗传物质的“桥梁”（）
答案（1）×（2）×（3）×
1.生产流感疫苗时，要先培养流感病毒。结合病毒的生活特性，请分析能否直接用富含有机物的普通培养基来培养病毒？
提示不能。病毒无细胞结构，营寄生生活，只有在活细胞中才能完成正常的生命活动，因此必须用活细胞来培养，如活鸡胚。
2.缩手反射只靠一个神经细胞能完成吗？只靠一种细胞能完成吗？据此得出什么结论？
提示缩手反射需要多个神经细胞参与，除此之外，还需要肌肉细胞、皮肤细胞等的参与。说明多细胞生物依赖多个、多种细胞的相互配合共同完成生命活动。
关键点拨有关病毒的4点提醒
（1）病毒主要由核酸和蛋白质组成，一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）。
（2）病毒虽然没有细胞结构，但能在宿主细胞内增殖，产生子代，表现出生命现象，所以它属于生物。
（3）病毒没有细胞结构，只能营寄生生活，不能用普通的培养基直接培养，可以用活的鸡胚等培养。
（4）病毒繁殖方式：自我复制（如图）。
二、生命系统的结构层次
1.生命系统的结构层次
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、功能相同的细胞联合在一起
器官
不同的组织按照一定的次序结合在一起，形成具有一定功能的结构
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
种群
在一定的区域内，同种生物的所有个体是一个种群
群落
在一定的区域内，所有的种群组成一个群落
生态系统
生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体
2.相互关系
（1）地球上最早出现的生命形式是单细胞生物。
（2）地球上最基本的生命系统是细胞。
（3）地球上最大的生命系统是生物圈。
方法技巧
1.巧辨种群与群落
2.巧辨生态系统、生命系统和系统的关系
（1）水、空气、阳光是生命系统的组成成分（）
（2）生命系统的各个层次各自具有特定的组成、结构和功能，但又层层相依、相互联系（）
（3）变形虫由单个细胞构成，既对应于生命系统的细胞层次，又是个体层次（）
（4）动物与植物的生命系统层次构成相同（）
答案（1）√（2）√（3）√（4）×
1.请写出草履虫和三色堇草所处的生命系统的结构层次，并分析是不是所有的生物都具有生命系统的各个层次？
提示草履虫：细胞（个体）→种群→群落→生态系统→生物圈；三色堇草：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。由以上分析可知：单细胞生物不具有组织、器官、系统层次；植物不具有系统层次。因此，并不是所有的生物都具有生命系统的各个层次。
2.分子、原子和病毒是不是生命系统，请说明理由。
提示分子和原子不是生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或原子是不可能完成的。病毒无细胞结构，营寄生生活，所以病毒单独存在时不是生命系统，也不存在结构层次。
1.下列能完成各项生命活动的细胞是（）
A.洋葱表皮细胞B.人的口腔上皮细胞C.人体的红细胞D.草履虫
答案D
解析A、B、C都是多细胞生物的单个细胞，多细胞生物的细胞是经细胞分化形成的，分化的各种细胞密切合作才能共同完成复杂的生命活动；草履虫是单细胞生物，单个细胞就能完成各项生命活动。
2.（2019·山东实验中学高一月考）美国细胞生物学家威尔逊（E.B.WILSON）曾经说过：“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。”他做出这一结论的理由最可能是（）
A.细胞内能发生一切生命活动
B.有些生物是由一个细胞构成的
C.各种生物的生命活动是在细胞内或细胞参与下完成的
D.细胞是一切生物体结构和功能的基本单位
答案C
解析一切生命活动都离不开细胞，但细胞内不能完成一切生命活动，如食物的消化吸收是在消化道内进行的，A错误；单细胞生物是由一个细胞构成的，只能说明单细胞的生命活动在细胞内进行，但对于多细胞生物，其生命活动不仅仅在细胞内进行，B错误；各种生物的生命活动都是在细胞内或细胞的参与下完成的，所以每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找，C正确；一切动植物都是由细胞构成的，但不是一切生物，如病毒没有细胞结构，D错误。
3.（2018·安徽师大附中高一上学期期中）下列实例中，能说明生命活动离不开细胞的是（）
①流感病人打喷嚏时，会有大量流感病毒随飞沫散布于空气中②手触碰到盛有沸水的电水壶会迅速缩回③体操运动员完成单杠动作离不开肌肉细胞的收缩和舒张④人的胚胎发育过程中，细胞不断地进行分裂增殖
A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④
答案B
解析流感病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能生存，但流感病人打喷嚏时，会有大量流感病毒随飞沫散布于空气中，这不能说明生命活动离不开细胞，①错误。
4.下列组合中，依次属于种群、群落和生态系统的一组是（）
①生活在人大肠内的寄生虫和微生物②某一池塘中的全部鱼类③肺炎患者肺部的肺炎双球菌④一根枯木及枯木上的所有生物
A.①②④B.②③④C.③②①D.③①④
答案D
解析种群是指生活在同一区域内的同种生物个体的总和；群落是指生活在某一区域内所有生物个体的总和；群落及其生活的无机环境构成了生态系统。
5.（2018·枣庄八中月考）细胞是最基本的生命系统，生命系统的各个层次既层层相依，又有各自的组成、结构及功能。下列有关说法正确的是（）
A.原子、分子属于生命系统的结构层次
B.可以用人工配制的培养基来培养病毒
C.蛋白质、核酸等化合物不属于生命系统的结构层次
D.草原上的羊属于种群结构层次
答案C
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；病毒只能在宿主活细胞内生活，在人工配制的培养基上不能生活，B错误；草原上的羊不止一种，有山羊、绵羊等，因此不属于种群这一结构层次，D错误。
6.人类免疫缺陷病毒（HIV）是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒，从1983年首次发现以来，全球已有数千万人因感染HIV而患艾滋病死亡。
（1）HIV在结构上与大肠杆菌最显著的差异是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）病毒结构简单，属于生物的原因是它能在宿主细胞中＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）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，并阐明理由。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案（1）HIV没有细胞结构（2）增殖（3）支持第二种观点，因为病毒全部营寄生生活，必须依靠活细胞才能增殖
解析病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，必须寄生在活细胞中才能增殖，所以病毒的出现应该在细胞出现之后。
题组一生命活动离不开细胞
1.（2019·湛江高一检测）关于生命活动离不开细胞的叙述错误的是（）
A.细胞是生物体结构和功能的基本单位
B.细胞是代谢和遗传的基本单位
C.地球上最早出现的生命形式是具有细胞形态的单细胞生物
D.病毒唯一的细胞结构是核糖体
答案D
解析细胞作为基本的生命系统，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高效有序地进行，因此细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是代谢和遗传的基本单位，A、B正确；地球上最早出现的生命形式是具有细胞形态的单细胞生物，C正确；病毒没有细胞结构，不具有核糖体，D错误。
2.下列生物学观点中，正确的是（）
A.甲型H7N9病毒不具有细胞结构，所以不具有生命特征
B.一只变形虫就是一个细胞
C.精子不具有细胞结构，只有形成受精卵才具有生命特征
D.最简单的反射可以由一个细胞来完成
答案B
解析甲型H7N9病毒不具有细胞结构，但具有生命特征，A错误；变形虫为单细胞生物，一只变形虫就是一个细胞，B正确；精子具有细胞结构，C错误；最简单的反射至少需要两个细胞来完成，D错误。
3.下列实例不能说明“生命活动离不开细胞”的是（）
A.埃博拉病毒可通过分泌物传播
B.艾滋病病毒在淋巴细胞内增殖
C.手触碰到蜡烛火焰迅速缩回
D.胚胎发育过程中细胞不断进行分裂
答案A
解析埃博拉病毒可通过分泌物传播，是说明其传递方式，不能说明其生命活动离不开细胞；艾滋病病毒在淋巴细胞内增殖，说明病毒的生命活动离不开细胞；手触碰到蜡烛火焰迅速缩回，是在多种组织细胞参与下完成的；胚胎发育过程中细胞不断进行分裂，说明生命活动离不开细胞，故选A项。
4.下列关于人工合成的脊髓灰质炎病毒的叙述正确的是（）
A.脊髓灰质炎病毒的成功合成意味着人工制造了生命
B.脊髓灰质炎病毒是一种最基本的生命系统结构层次
C.人工合成脊髓灰质炎病毒的研究，其意义具有两面性
D.人工合成的脊髓灰质炎病毒和地球上最早出现的生命类似
答案C
解析病毒没有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞中才能生活，因此，尽管人工合成了脊髓灰质炎病毒，但不意味着人工制造了生命，A错误；最基本的生命系统结构层次是细胞，脊髓灰质炎病毒不具有细胞结构，B错误；人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的，C正确；地球上最早出现的生命形式是具有细胞形态的单细胞生物，D错误。
5.下列有关叙述错误的是（）
A.除病毒等少数种类外，一切生物体都是由细胞构成的
B.多细胞生物的每一个细胞的生理功能都高度相似
C.单细胞生物的一个细胞就是一个生物体，各项生命活动都是由细胞来完成的
D.病毒离开了活细胞就不能生活和繁殖，故它不属于生命系统结构层次的一部分
答案B
解析除病毒等少数种类外，一切生物体都是由细胞构成的，A正确；细胞的高度分化使得多细胞生物中各细胞的功能专一化，B错误；单细胞生物的一个细胞可以完成各项生命活动，C正确；病毒离开活细胞不能进行生命活动，它不属于生命系统的结构层次，D正确。
6.（2019·邢台高一检测）如果把细胞搅碎，细胞将死亡，病毒不具有细胞结构，如果把病毒搅碎，病毒将失去活性，这说明（）
A.细胞和病毒失活是因为破坏了它们的化学成分
B.细胞和病毒被搅碎后都失活，可见两者的特点是一致的
C.像病毒这样不具有细胞结构的生物的存在，说明生命现象不依赖于细胞结构
D.生物体的生命活动必须建立在一定的结构基础上
答案D
解析由题意可知，无论是具有一定结构的细胞，还是不具有细胞结构的病毒，它们只有在保持结构完整的前提下，才具有生命现象，它们的结构一旦被破坏，生命将停止。由此可推测出生物体的生命活动必须建立在一定的结构基础上。
题组二生命系统的结构层次
7.（2018·成都高一检测）玉米的结构按由小到大的结构层次是（）
A.细胞、组织、器官、系统
B.细胞、器官、组织、系统
C.细胞、组织、器官、个体
D.细胞、组织、系统、个体
答案C
解析玉米是植物，没有系统这一结构层次，所以玉米的结构按由小到大的结构层次是细胞→组织→器官→个体。
8.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（）
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化学元素
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
答案D
解析植物没有系统这一结构层次，A错误；群落为同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，B错误；麦田中生物最基本的结构层次是细胞，C错误；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。
9.大肠杆菌是单细胞生物，通常寄生在人或动物的肠道中，尤其对婴儿和幼畜，常引起严重腹泻和败血症，一个大肠杆菌所具有的生命系统的结构层次为（）
A.细胞→器官→组织→系统→个体
B.细胞→组织→器官→系统→个体
C.细胞即个体
D.细胞→组织→器官→系统→个体→种群
答案C
解析大肠杆菌属于单细胞生物，没有组织、器官、系统等结构层次。它的个体由一个细胞构成，故选C。
10.（2019·安庆高一上学期期末）如图所示为生命系统的结构层次，下列叙述正确的是（）
A.细菌为单细胞生物，只属于结构层次中的①
B.最大的生命系统是⑥
C.绿色开花植物无结构层次③
D.噬菌体属于最基本的生命系统
答案C
解析绿色开花植物无系统这个结构层次，C正确。
11.（2019·荆州高一检测）寨卡病毒主要通过伊蚊叮咬进行传播，导致婴儿患上“小头症”。该病毒的结构模式如图，下列有关叙述正确的是（）
A.在生命系统的结构层次中属于个体水平
B.病毒是地球上出现最早的生命系统
C.含有蛋白质和核酸，以核酸作为遗传物质
D.病毒的群体属于生命系统中的种群层次
答案C
解析病毒无法独立生存，不属于生命系统的结构层次，A、D错误；地球上出现最早的生命系统是单细胞生物，B错误；病毒含有蛋白质和核酸，并以核酸作为遗传物质，C正确。
12.（2018·哈尔滨高一检测）“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。”这一千古名句生动形象地勾画出早春的秀丽景色。与其相关的生命系统的叙述中，正确的是（）
A.桃花属于生命系统的器官层次
B.一片江水中的所有鱼构成一个种群
C.江水等非生物不参与生命系统的组成
D.生物圈是地球上最基本的生命系统
答案A
解析桃花为生殖器官，属于生命系统的器官层次，A正确；一片江水中的所有鱼不是同一个物种，不属于一个种群，B错误；江水等非生物也是生态系统的一部分，参与生命系统的组成，C错误；细胞是最基本的生命系统，而生物圈是地球上最大的生命系统，D错误。
13.分析下列生命系统结构层次图解（以杨树为例），回答下列问题：
叶肉细胞→叶→杨树→种群→群落→生态系统→生物圈
（1）此以杨树为例的生命系统结构层次不够完整，缺少的层次是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在生命系统的各个层次中，能完整地表现出各种生命活动的最微小的层次是＿＿＿＿＿＿。
（3）以上生命系统中属于器官层次的是＿＿＿＿，一片杨树林在生命系统中应属于＿＿＿＿层次。
答案（1）组织（2）细胞（3）叶生态系统
14.“趁时草木相添绿，随类珍禽自结邻”。介休绵山上植物茂盛，生存着豹、山猪、丹顶鹤等飞禽走兽，此外，山中溪流中还有鱼、虾，土壤中有各种细菌和真菌。从生命系统的结构层次分析并回答下列问题：
（1）最基本的生命系统的结构层次是＿＿＿＿＿，请在本生态系统内举一个例子：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在绵山这一区域内，群落是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）黄榆是绵山上的主要树种之一，与豹相比，黄榆生命系统的结构层次不具有＿＿＿＿＿＿。
（4）丹顶鹤在繁殖季节中繁殖了3只小丹顶鹤，联系亲代和子代的遗传物质的“桥梁”是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，小丹顶鹤生长发育以细胞的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿为基础。
答案（1）细胞豹的神经细胞（其他答案合理亦可）
（2）绵山上所有生物（或绵山上所有植物、动物、细菌和真菌等生物或绵山上全部植物、豹、山猪、丹顶鹤、鱼、虾、细菌、真菌等生物）
（3）系统
（4）精子、卵细胞（或配子或生殖细胞）分裂（增殖）和分化
解析（1）生命系统最基本的结构层次是细胞，细菌、真菌、动植物的细胞都是最基本的结构层次。（2）群落是指一定时间内生活在一定自然区域内的所有生物个体的总和，即绵山上所有的生物。（3）黄榆是高等植物，豹是高等动物，动植物生命系统组成不同，动物特有的结构层次是系统。（4）高等动植物有性生殖联系亲子代的“桥梁”是生殖细胞即精子和卵细胞；高等生物的个体发育以细胞的分裂（增殖）和分化为基础，通过分裂使细胞数目增多，通过分化形成不同的组织、器官。
某同学在归纳细菌、松树和松鼠的生命系统的结构层次时，列出了下表：
项目
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态
系统
生物圈
细菌
√
√
×
×
√
√
松树
√
√
√
×
√
√
松鼠
√
√
√
√
√
√
注：“√”表示具有，“×”表示不具有。
仔细阅读上表，回答下列问题：
（1）表中有一个“√”归纳的不正确，请指出并说明理由：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）松树为什么没有系统这一层次？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）为什么三种生物到种群以后的层次是共同的？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）三种生物的最基本结构层次都是细胞层次，说明了细胞是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案（1）“细菌”一栏中的“组织”归纳的不正确。因为细菌是单细胞生物，没有组织层次（2）植物体是由六大器官直接构成的，因此没有系统层次（3）所有种群构成群落，群落与无机环境构成生态系统，最大的生态系统是生物圈，所以三种生物到种群以后的层次是共同的
（4）生物体结构和功能的基本单位
解析（1）细菌属于单细胞生物，一个细胞就是一个个体，因此没有细胞与个体之间的组织、器官和系统三个层次。（2）松树属于植物，植物体是由根、茎、叶、花、果实和种子六大器官直接构成的，因此植物没有系统层次。（3）同种生物的全部个体构成种群，所有种群构成群落，因此个体以后的层次是所有生物都具有的。（4）三种生物都具有细胞层次，并且是最小的层次，说明细胞是生物体结构和功能的基本单位。