高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞是生命活动的基本单位学案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞是生命活动的基本单位学案，共14页。学案主要包含了细胞学说及其建立过程，细胞是基本的生命系统等内容，欢迎下载使用。


一、细胞学说及其建立过程
1．建立者：主要是两位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生命起作用。
(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。
3．意义：揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
(1)使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础。
(2)标志着生物学的研究进入了细胞水平。
(3)为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
二、细胞是基本的生命系统
1．生命活动离不开细胞
(1)生命活动与细胞的关系
(2)动植物生命活动的生理基础
①各种生理活动的基础：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。
2．生命系统的结构层次
(1)写出图中各数字表示的生命系统的结构层次的名称：
①细胞；②组织；③系统；④个体；⑤种群；⑥群落；⑦生物圈。
(2)生命系统各层次的关系
①最基本的生命系统：细胞。
②最大的生命系统：生物圈。
(1)细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性。( √ )
(2)冷箭竹具有生命系统的各个层次。( × )
(3)“微山湖中的所有鱼”属于生命系统研究的一个结构层次。( × )
(4)单细胞生物能独立完成生命活动，说明任何生命活动都可以在细胞中完成。( × )
知识点一 细胞学说及其建立的过程
1．细胞学说中3个“未涉及”和2个“统一了”
(1)3个“未涉及”
①未涉及原核细胞。
②未涉及病毒。
③未涉及生物或细胞间的差异性。
(2)2个“统一了”
①统一了“动植物”(均由细胞构成)。
②统一了“细胞”(细胞均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；新细胞均来自老细胞)。
2．建立过程
[温馨提醒]
(1)新细胞并非都通过老细胞分裂产生，也可通过细胞融合形成，如精子与卵细胞融合形成受精卵。
(2)细胞的发现者和命名者是英国科学家罗伯特·虎克，细胞学说的创立者是德国科学家施莱登和施旺。
(3)细胞学说有局限性，没有考虑非细胞结构的生命形式，且对细胞的来源没有解释清楚。
发展素养
科学研究的方法有多种，如观察法、调查法、归纳法、类比推理法、实验探究等。运用这些方法在研究中发现新现象、新事物或提出新理论、新观点，是揭示事物内在规律的工具和手段。
思考并回答下列问题：(科学思维——水平一、二)
(1)从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的是什么方法？
提示：归纳法。
(2)该方法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，试想，是否也存在例外的可能？(举例)
提示：存在。如动物细胞具有细胞核，人体成熟的红细胞却无细胞核。
1．(2020·大庆高一检测)有关细胞学说的建立，下列叙述正确的是( )
A．一切生物都是由细胞及细胞产物构成的
B．施旺和施莱登认为“新细胞可以从老细胞中产生”即“细胞通过分裂产生新细胞”
C．显微镜的发明和应用为细胞学说的建立奠定了基础
D．该学说认为由细胞构成的生物分为真核生物和原核生物
解析：选C。细胞学说指出动植物是由细胞及细胞产物构成的，A错误；施旺和施莱登认为“新细胞可以从老细胞中产生”，而“细胞通过分裂产生新细胞”是魏尔肖提出的，B错误；显微镜的发明和应用为细胞学说的建立奠定了基础，C正确；细胞学说未指出生物分为真核生物和原核生物，D错误。
2．恩格斯曾经把“能量转化和守恒定律、细胞学说、达尔文进化论”并称为19世纪自然科学的三大发现，下列不属于细胞学说建立意义的是( )
A．将千变万化的生物界通过细胞结构统一起来
B．证明了生物之间存在着亲缘关系
C．为达尔文的进化论奠定了唯物主义基础
D．证明了生物界与非生物界之间存在着统一性和差异性
解析：选D。细胞学说的建立揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，为生物进化理论奠定了基础。
知识点二 细胞是基本的生命系统
图解展示生命系统的结构层次
[温馨提醒]
(1)并非所有生物都具有生命系统的各个层次
①单细胞生物不具有组织、器官、系统这三个层次。
②植物不具有系统层次。
(2)个体、种群、群落和生态系统的关系辨析
发展素养
1．细胞是由蛋白质、核酸和多糖等构成的，蛋白质、核酸是否属于生命系统？其理由是什么？(生命观念——水平一)
提示：不属于。蛋白质、核酸不能独立完成生命活动，不属于生命系统。
2．有人提出某池塘中的鱼属于种群，也有人认为应属于群落，请结合所学知识，说出你的判断，并给出理由。(科学思维——水平二)
提示：某池塘中的鱼既非种群又非群落，因为“鱼”既非一种生物又非全部生物。
1．(2020·大同高一检测)下列关于细胞与生命活动关系的描述，正确的是( )
A．人体内的每一个细胞均能完成各种生命活动
B．一切生物的生命活动都在细胞内或细胞的参与下完成
C．生物生长、发育的基础是细胞增殖
D．草履虫的生命活动不同于细胞的生命活动
解析：选B。多细胞生物的每一个细胞都不能独立完成各种生命活动，必须依靠各种分化的细胞密切合作，共同完成各种生命活动，A项错误；一切生物的生命活动都离不开细胞，都在细胞内或细胞的参与下完成，B项正确；多细胞生物生长、发育的基础是细胞增殖、分化，C项错误；草履虫是单细胞真核生物，其生命活动就是细胞的生命活动，D项错误。
2．(2020·滁州高一检测)下列各项不对应于生命系统某一层次的是( )
A．竹林中的一株冷箭竹
B．竹林中的水、阳光等因素以及在竹林中生活的大熊猫等各种生物
C．冷箭竹细胞中的水和蛋白质分子
D．大熊猫的表皮细胞
解析：选C。竹林中的一株冷箭竹属于个体层次；竹林中的水、阳光等因素以及在竹林中生活的大熊猫等各种生物属于生态系统层次；水和蛋白质分子不能独立完成生命活动，不属于生命系统；大熊猫的表皮细胞属于细胞层次。
[随堂检测]
1．细胞学说指出一切动植物都由细胞发育而来。这个学说的科学价值主要是( )
A．告诉人们所有的生物均由细胞构成
B．证明了生物彼此间存在着共同的结构基础，说明了细胞是一个相对独立的单位
C．揭示了植物细胞与动物细胞的区别
D．使人们对生物体的认识深入分子水平
解析：选B。细胞学说指出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，但不能说所有生物均由细胞构成，如病毒就不具有细胞结构，A错误；细胞学说证明了动植物界具有统一性，使人们认识到各种生物之间存在着共同的结构和功能单位——细胞，B正确；细胞学说没有揭示动植物细胞间的差异，C错误；细胞学说只是在细胞水平上揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，并没有深入分子水平，D错误。
2．下列事实中，不支持“生命活动离不开细胞”观点的是( )
A．人的生殖与发育
B．草履虫的运动和分裂
C．HIV侵入人体淋巴细胞
D．乙肝病毒由蛋白质和核酸组成
解析：选D。人的生殖与发育离不开细胞的分裂和分化等；草履虫为单细胞生物，其运动和分裂离不开细胞；HIV侵入人体淋巴细胞，只能寄生在活细胞中，其生命活动离不开细胞；乙肝病毒由蛋白质和核酸组成，但不能说明“生命活动离不开细胞”。
3．(2020·福州八县一中期末联考)每次考试可能都需要同学们“冥思苦想”，此时直接参与该活动的最小生命系统是( )
A．细胞 B．组织
C．器官 D．系统
答案：A
4．(2020·河北石家庄第一中学高一上期中)下列属于生命系统同一结构层次的是( )
A．血液；心脏；红细胞
B．青山湖里的鱼；梅岭的鸟；长江中游的白鳍豚
C．南昌市；鄱阳湖；卧龙自然保护区
D．一个酵母菌；培养皿中的酵母菌菌落；培养基被污染，生长了多种细菌
解析：选C。血液属于组织层次；心脏属于器官层次；红细胞属于细胞层次，A不符合题意。青山湖里的鱼、梅岭的鸟都不属于生命系统的结构层次；长江中游的白鳍豚属于种群层次，B不符合题意。南昌市、鄱阳湖和卧龙自然保护区都是生命系统结构层次中的生态系统层次，C符合题意。一个酵母菌既属于细胞层次又属于个体层次；培养皿中的酵母菌菌落属于种群；培养基被污染，生长的多种菌属于群落，D不符合题意。
5．下图表示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．地球上最大的生态系统是⑥
C．绿色开花植物无结构层次③
D．病毒属于最基本的生命系统
答案：C
6．(2020·长沙高一检测)下图所示为某池塘内各种生物及其生活的无机环境的示意图，回答下列问题：
(1)该池塘中存在的生物有________________________________________。
(2)从生命系统的结构层次来看，既属于生命系统的细胞层次，也属于个体层次的生物是______________________________________________________。
(3)该池塘中，水草与鱼具有的生命系统层次方面存在的差异是__________。
解析：(1)该池塘中的生物有浮萍、水绵、鱼、水草、虾以及微生物。(2)从生命系统的结构层次来看，既属于生命系统的细胞层次，也属于个体层次的生物是单细胞生物。(3)该池塘中，水草没有系统层次，而鱼有系统层次。
答案：(1)浮萍、水绵、鱼、水草、虾以及微生物
(2)单细胞生物
(3)水草没有系统层次，而鱼有系统层次
[课时作业]
A 合格性考试
1．细胞学说的建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列叙述正确的是( )
A．德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说
B．细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
C．德国科学家魏尔肖指出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D．细胞学说揭示了生物的多样性
解析：选C。细胞的发现者是英国科学家罗伯特·虎克，A错误；细胞学说是以动植物细胞的研究为基础的，未涉及原核细胞，B错误；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，D错误。
2．为了研究病毒，需将其大量培养，下列培养方式最适宜的是( )
A．无菌的牛肉汤
B．含有多种无机盐的培养液
C．固体培养基
D．适宜温度和湿度下的活鸡胚
解析：选D。病毒只能寄生在活细胞内，不能用无菌的牛肉汤、培养液和固体培养基培养；活鸡胚为活细胞，可以用来培养病毒。
3．生命系统的最宏观和最微观的层次分别是( )
A．个体、病毒 B．生物圈、分子
C．生物圈、细胞 D．生态系统、个体
答案：C
4．(2020·唐山一中高一期中)中央电视台用镜头跟踪拍摄了东非角马大迁徙的壮观场景，从生命系统的结构层次上看，跟踪的对象属于( )
A．个体 B．种群
C．群落 D．生态系统
解析：选B。东非角马大迁徙是以种群为单位进行的。
5．下图是显微镜下观察到的几种细胞或组织的图像，图中能表示生命系统个体层次的是( )
解析：选B。A、C、D三图中的细胞都属于组织细胞，B图草履虫是单细胞生物，属于个体层次。
6．下面生命系统中属于种群层次的是( )
A．一个大肠杆菌
B．培养皿中的大肠杆菌菌落
C．培养基被污染后，又滋生了除大肠杆菌之外的细菌和真菌
D．培养基及其内的所有生物
答案：B
7．(2020·昆明三中高一期中)美丽富饶的钓鱼岛和钓鱼岛周围海域中所有的巴浪鱼，在生命系统的结构层次中分别属于( )
A．生态系统和群落 B．群落和种群
C．生态系统和种群 D．群落和个体
解析：选C。生态系统是指由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，因此美丽富饶的钓鱼岛属于生态系统层次；种群是指在一定的自然区域内，同种生物的所有个体，因此钓鱼岛周围海域中所有的巴浪鱼属于种群。
8．(2020·湖北重点中学高一期中)“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。下列与其相关的生命系统的叙述，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．一棵柳树的生命系统的结构层次由小到大依次为细胞→组织→器官→系统→个体
答案：A
9．(2020·厦门六中高一期中)某个用来培养大肠杆菌的培养基，被污染后，除大肠杆菌外，又滋生了别的细菌和真菌。下列各项中，与这个培养基的“生命系统层次”水平相当的是( )
A．一块稻田里的全部害虫
B．一片松林中的全部生物
C．一间充满生机的温室大棚
D．一片草原上的藏羚羊
答案：C
10．下列各选项中，能体现生命系统层次由简单到复杂的是( )
①皮肤 ②人的血液 ③心肌细胞 ④鱼缸里的一条鱼 ⑤细胞内的核酸等化合物
A．⑤③②① B．③②①④
C．③②①⑤ D．④②①③
解析：选B。皮肤属于器官层次，血液属于组织层次，心肌细胞属于细胞层次，鱼缸里的一条鱼属于个体层次，细胞内的核酸等化合物不属于生命系统的结构层次。
11．下图是缩手反射实验示意图，据图回答下面的问题：
(1)接受刺激的是[ ]___________________________。
(2)产生缩手动作的是[ ]_______________________。
(3)完成缩手反射的控制系统是___________________________________。
(4)用图中的数字和箭头写出缩手反射的结构基础(反射弧)：____________。
(5)从整个过程可以看出，对多细胞生物来说，完成某种生命活动，需要依赖____________________密切配合。
答案：(1)1 人手部皮肤的感觉神经末梢(感受器)
(2)5 肌肉(肱二头肌)
(3)人的神经系统
(4)1→2→3→4→5
(5)各种分化的细胞
12．(2020·江苏徐州高一月考)某同学在归纳细菌、桃树、松鼠的生命系统各层次时，列出了下表：
注：表中“√”表示具有，“×”表示不具有。
根据上表，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)桃树为什么没有“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)三种生物都具有“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。因为细菌是单细胞个体，没有形成组织 (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，所以三种生物种群以后的层次是共同的 (4)生物体结构与功能的基本单位
B 等级性考试
13．下列关于细胞与生命活动关系的叙述，错误的是( )
A．变形虫、酵母菌、草履虫等都是单细胞生物，只依靠一个细胞就可以完成摄食、运动、分裂等多种生命活动
B．人体是由细胞构成的，所以人体的一切生命活动都在细胞中完成
C．缩手反射的完成需要多种分化的细胞密切合作
D．病毒的生命活动只有在细胞中才能完成
解析：选B。单细胞生物能独立完成摄食、呼吸、排泄、运动、生殖和调节等生命活动，A正确；人体是由细胞构成的多细胞生物，人体的生命活动主要在细胞中完成，也有在细胞外完成的，B错误；完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，C正确；病毒营寄生生活，D正确。
14．科学家运用不同的研究方法揭示出生命的奥秘。下列科学研究过程与主要研究方法对应错误的是( )
A．达尔文依据大量的事例得出进化论——不完全归纳法
B．巴甫洛夫研究条件反射的建立——实验法
C．列文虎克利用显微镜首先发现活细胞——观察法
D．世界上很多地方的天鹅都是白的，人们便得出结论：“天鹅都是白的”——完全归纳法
解析：选D。达尔文主要靠大量的资料分析，通过不完全归纳法提出了自然选择学说，A正确；巴甫洛夫以狗为研究对象进行实验研究，建立了条件反射理论，B正确；荷兰的列文虎克利用显微镜观察，首先发现了细菌、红细胞等活细胞，C正确；D项在进行归纳时没有穷尽所有的个体，属于不完全归纳法，D错误。
15．下列有关生命系统的叙述，正确的是( )
A．生命系统中各生物体均具有多种组织、器官和系统
B．武当山上所有的鸟、长江中游所有的白鳍豚属于同一生命系统层次
C．生物不一定都属于生命系统
D．肌肉细胞里的蛋白质和核酸属于生命系统的分子层次
解析：选C。单细胞生物体不具有多种组织、器官和系统。武当山上所有的鸟包括许多物种，不属于生命系统的结构层次；长江中游所有的白鳍豚属于生命系统结构层次中的种群。病毒是生物但没有细胞结构，不能独立进行生命活动，故其不属于生命系统。蛋白质和核酸不属于生命系统。
16．请回答下列问题：
(1)从某流感患者体内分离出细菌和病毒，并分别制成溶液，为了探究该“流感”是由细菌还是由病毒引起的，进行了如下实验：
实验材料：小鼠、注射器、从患者体内分离得到的细菌溶液和病毒溶液、小鼠食物等。
实验步骤：
①取12只生长健壮且同等大小的小鼠，均分为3组，编号为甲、乙、丙。
②向甲组小鼠注射适量生理盐水；
向乙组小鼠______________________________________________________；
向丙组小鼠______________________________________________________。
③将3组小鼠放在相同条件下培养一段时间。
(2)结果分析：
①____________________________，说明该“流感”是由细菌引起的。
②____________________________，说明该“流感”是由病毒引起的。
(3)若经证实，该“流感”是由病毒引起的，请回答：
①病毒在细胞外能独立生存吗？为什么？
________________________________________________________________。
②病毒作为生物的主要理由是( )
A．由有机物组成 B．具有细胞结构
C．能使生物致病 D．能繁殖产生后代
解析：(1)对照实验的设计原则：一个对照实验中只能有一个实验变量，所以向甲组小鼠注射适量的生理盐水，向乙组小鼠注射等量的细菌溶液，向丙组小鼠注射等量的病毒溶液。(2)将3组小鼠放在相同条件下培养一段时间，如果乙组小鼠患病，而甲组、丙组小鼠不患病，说明该“流感”是由细菌引起的；如果丙组小鼠患病，而甲组、乙组小鼠不患病，说明该“流感”是由病毒引起的。(3)①病毒没有细胞结构，不能独立生存，只有寄生在活细胞里才能进行生命活动。②生物具有以下特征：a.生物的生活需要营养；b.生物能够进行呼吸；c.生物能排出体内产生的废物；d.生物能够对外界刺激作出反应；e.生物能够生长和繁殖；f.除病毒外，生物都是由细胞构成的。病毒通过自我复制繁殖后代，具有生物的特征，属于生物，故D正确。
答案：(1)②注射等量的细菌溶液 注射等量的病毒溶液
(2)①若乙组小鼠患病而甲组、丙组小鼠不患病 ②若丙组小鼠患病而甲组、乙组小鼠不患病 (3)①不能，因为病毒没有细胞结构 ②D
课标要求
核心素养
素养对接
素养水平
1.概述细胞学说的建立过程、内容和意义。
2．阐述生命系统的结构层次。
3．认同细胞是最基本的生命系统。
生命观念：运用生物学观点认识生物的统一性。
水平一
科学思维：归纳与概括生命活动与细胞的关系。
水平三
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
细胞学说的主要观点：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。
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。
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
生命活动离不开细胞。细胞是地球上最基本的生命系统。
生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群
落
生
态
系
统
生
物
圈
细菌
√
√
×
×
√
√
桃树
√
√
√
×
√
√
松鼠
√
√
√
√
√
√