生物必修1《分子与细胞》第1节 细胞是生命活动的基本单位学案

这是一份生物必修1《分子与细胞》第1节 细胞是生命活动的基本单位学案，共15页。

2．举例说出生命系统的结构层次，阐明细胞是基本的生命系统。
素养达成
设疑激趣
大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们生命活动的基本单位都是细胞。
如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据？
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探究点一 细胞学说及其建立过程
请仔细阅读教材，完成下面的问题。
1．19世纪建立的细胞学说，它的内容是否阐明了所有生物都以细胞为基本单位？
2．细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？
3．细胞学说中的“一切动植物”能改为“一切生物”吗？请说明原因。
4．新细胞只能通过老细胞分裂产生吗？
5．细胞学说的建立过程运用的是完全归纳法还是不完全归纳法？
[易错提醒]
(1)显微镜种类混淆：细胞学说的建立依赖于光学显微镜的发明和使用，而不是电子显微镜。
(2)一切动植物并不是一切生物。生物除了动植物外，还包括真菌、原核生物、病毒等。其中病毒没有细胞结构。
(3)细胞学说揭示了动物和植物的统一性，而没有体现差异性。
(4)新细胞的来源是分裂产生的，而不是“从细胞内部产生的”。
(5)细胞的发现者和命名者为英国科学家罗伯特·胡克，细胞学说不是发现细胞的科学家创立的。
(6)细胞学说的建立者主要是德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺。
1.人类认识细胞历程中的重大事件
显微镜的发明开启了人类窥探微观世界的大门，使人们发现和认识细胞成为可能。在过去的300多年中，随着细胞学研究技术不断进步，人类对细胞的了解越来越全面和深入。
2．细胞学说的三个“未涉及”和两个“统一”
(1)三个“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)两个“统一”
①统一了“动植物”——均由细胞和细胞产物所构成。
②统一了“细胞”——均有自己的生命又对整体生命起作用；新细胞是由老细胞分裂产生的。
3．研究方法
(1)观察法
①概念：人们在自然发生的条件下，通过感官或借助于仪器，有目的、有计划地考察研究对象，从而获得有关经验性材料的方法。
②要求：观察时要全面、细致和实事求是，并及时记录下来。
(2)归纳法
归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。根据依据事实的不同可分为完全归纳法和不完全归纳法，两者之间的区别是：
1．[2022·山东检测](合格考)下列关于细胞学说及其内容的叙述，不正确的是( )
A.建立者主要是施莱登、施旺和魏尔肖
B.一切动植物都由细胞发育而来
C.新细胞是由老细胞分裂产生的
D.揭示了动物和植物的统一性
2．(合格考)通过分析细胞学说建立的过程，领悟到科学发展不具有以下哪个特点( )
A.科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合
B.由不完全归纳法所得出的结论都是可信的
C.科学发现的过程离不开技术进步的支持
D.科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程
3．(等级考)下列关于细胞学说的叙述，正确的是( )
A.生物体都从受精卵开始，经细胞分裂、分化形成
B.多细胞生物的细胞是相互独立、互不联系的单位
C.细胞学说使人们对生物学的认识进入分子水平
D.细胞学说的建立与科学观察和归纳概括关系密切
探究点二 细胞是基本的生命系统
1.阅读下列资料，结合教材内容思考回答：
(1)(P6“问题思考”)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？生态系统是生命系统吗？请用集合图的形式表示系统、生命系统和生态系统的关系。
(2)结合教材给出的实例分析并回答下列问题：
①请按由小到大的顺序排列上面各个生命系统的层次。
②如果换成草履虫，生命层次的组成又会发生怎样的变化？
③综上归纳，是不是所有的生物都具有上面的各个结构层次？
④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哪一个？说明你的理由。
2．据新冠病毒模式图和其传播途径示意图分析有关问题：
新冠病毒是由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成的，它没有细胞结构。该病毒主要侵害人体的呼吸道细胞和肺部细胞，导致患者发热、呼吸困难，进而因呼吸功能衰竭而死亡。病毒一旦离开活细胞就不能表现生命现象。
(1)从材料分析新冠病毒与细胞的关系是什么？你得出结论运用的是什么科学方法？
(2)新冠病毒是否属于生命系统？请说出你的理由。
(3)你认为应如何预防新冠病毒？
1.并非每种生物都有生命系统的各个层次，例如：
(1)单细胞生物不具有“组织”、“器官”、“系统”这三个层次，植物没有“系统”层次。
(2)一个单细胞生物，既可对应于细胞层次，又可对应于个体层次。
2．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，细胞是地球上最基本的生命系统。
3．神经元即神经细胞，肌纤维即肌细胞，它们都属于细胞层次。
4．有关病毒的两点提醒
(1)病毒属于生物：病毒虽无细胞结构，但能在宿主细胞内增殖，产生子代，表现出生命现象，所以病毒属于生物。
(2)不能用普通培养基培养病毒：病毒没有细胞结构，营寄生生活，只能在活细胞内进行生命活动，所以只能用活的细胞来培养。
5．原子、分子属于系统，但不属于生命系统的层次。最小的生命系统层次是细胞，比细胞更小的核酸、蛋白质等不能独立完成生命活动，因此不属于生命系统的层次。
1.生命活动与细胞的关系
2.生命系统的结构层次
3．相互关系
(1)细胞→个体：体现了高等多细胞生物个体的发育历程，同时也体现了生命的进化历程，即由单细胞生物进化到多细胞生物。
(2)个体→种群→群落：体现了生物与生物之间的关系。
(3)生态系统→生物圈：体现了生物与其生活环境之间的关系。
(4)从个体到生态系统：
(5)概念辨析：
①种群的关键词：“同种生物”“所有个体”。
②群落的关键词：“各种生物”，即所有动物、植物和微生物。
③生态系统的关键词：“生物群落”和“无机环境”。
4．生命系统结构中的成分
在生命系统的结构层次中，不仅含有生物，还包含与生物的生命活动有关的非生物成分。
1．[2022·湖北模拟](合格考)下列实例中，能说明生命活动离不开细胞的是( )
①病毒必须在活细胞中才能增殖
②兴奋的传导离不开神经细胞
③动物的运动离不开肌肉细胞
④变形虫通过细胞分裂繁殖
A．①②③B．②③④
C．①②④D．①②③④
2．(合格考)下列关于生命系统的结构层次的叙述正确的是( )
A．一个培养皿中的大肠杆菌菌落属于群落层次
B．地球上最早出现的生命形式是病毒，其属于个体层次
C．并非所有生物都具有生命系统的各个结构层次
D．生命系统最基本的结构层次为具有活性的生物大分子
3．(等级考)“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．生物圈是地球上基本的生命系统
4．(等级考)(不定项)下列能说明细胞是最基本的生命系统的是( )
A．某些细胞损伤会导致多细胞生物某些生命活动障碍
B．多细胞生物特定的生命活动是通过特定细胞完成的
C．新冠病毒在低温、潮湿的环境中能够较长时间存活
D．单个草履虫能够独立完成运动、繁殖等生命活动
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1.下列哪一项不属于“细胞学说”的主要内容( )
A．所有的生物都是由细胞构成的
B．所有植物和动物都是由细胞发育而来的
C．细胞是一个相对独立的单位
D．新细胞是由老细胞分裂产生的
2．新冠病毒和HIV的生存和复制繁殖的场所必须是( )
A．无机环境B．富含有机质的环境
C．生物体的细胞间质内D．生物体的活细胞内
3．[2022·浙江模拟]美国细胞生物学家威尔逊()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
4．[2022·湖北模拟]从生命系统的结构层次来分析下面四种情况，各自对应的层次是( )
①池塘中的一个衣藻 ②池塘中的所有生物
③池塘中的所有衣藻 ④池塘
A．个体、群落、种群、无机环境
B．个体、群落、种群、生态系统
C．个体、种群、群落、无机环境
D．个体、种群、群落、生态系统
5．若下图代表与生命系统相关概念的范围，其中对a、b、c三者关系的理解正确的是( )
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问题探讨
1．提示：可以将大熊猫和冷箭竹的几种器官、组织制成装片或切片，在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成；或者查阅科学研究文献，利用科学家已经获得的研究结果为证据。
2．提示：评价时注重证据获取的可行性和科学性。
练习与应用
一、概念检测
1．(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2．C
3．(1)人体皮肤：从切片图中可见上皮组织的细胞、角质层细胞(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)，等等。
(2)动植物细胞的共同点：都有细胞膜、细胞质和细胞核。
不同点：植物细胞有细胞壁、大多数有液泡，某些细胞还有叶绿体。
(3)因为它们都是由多种组织构成的，并能行使一定的功能。例如，人体皮肤由上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织共同构成，人体皮肤有保护、感受环境刺激等功能；迎春叶由保护组织(表皮)、营养组织、机械组织和输导组织等构成，有进行光合作用、运输营养物质等功能。
二、拓展应用
1．我们用显微镜观察植物的叶肉细胞、表皮细胞、根细胞，发现这些细胞中都有细胞核，于是得出了植物细胞都有细胞核的结论。注意的问题：这种方法是以部分推测全部的不完全归纳法，得出的结论不一定正确。
2．病毒营寄生生活，只能在宿主活细胞中生存。
3．不能。细胞学说在细胞水平上论证了动植物的统一性，说明了生物在进化上具有共同的祖先，所以细胞学说为生物进化学说提供了有力证据。
第1节 细胞是生命活动的基本单位
夯基提能·分层突破
探究点一
【师问导学】
1．不是，它阐明的是动植物都以细胞为单位。
2．细胞学说主要阐述了生物界的统一性。
3．细胞学说中的“一切动植物”不能改为“一切生物”，例如一切生物包括病毒，而病毒没有细胞结构。
4．不是。除了细胞分裂会产生新细胞外，细胞融合也会导致新细胞的形成，如精子与卵细胞结合形成受精卵。
5．不完全归纳法。
【随堂检测】
1．解析：细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登、施旺。
答案：A
2．解析：科学发现需要观察与归纳概括的结合，在众多前人观察和思维的启发下，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，A正确；归纳法得出的结论不都是可信的，还需要经过实验验证，B错误；细胞学说的建立离不开显微镜的发明，科学发现的过程离不开技术进步的支持，C正确；科学学说的建立过程是一个不断开拓继承、修正和发展的过程，D正确。
答案：B
3．解析：有些单细胞生物不是从受精卵开始的，有些也不需要经过细胞分化，A不正确；多细胞生物体的每项生命活动都是不同细胞分工合作、密切配合完成的，多细胞生物的细胞是一个相对独立的单位而不是相互独立的单位，B不正确；细胞学说使人们对生物学的认识进入细胞水平，但没有进入分子水平，C不正确；细胞学说是科学观察和归纳概括的结合，D正确。
答案：D
探究点二
【师问导学】
1．(1)一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，生态系统属于生命系统。系统、生命系统和生态系统的关系可用下图表示：
(2)①ADFHBECG。
②如果换成草履虫，细胞本身就是个体，没有组织、器官、系统等层次。
③不是。病毒不属于上述任何层次，单细胞生物只有细胞和个体层次，没有组织、器官、系统这三个层次，植物没有系统层次。
④细胞层次；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具有相对独立性，能独立完成一系列生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。
2．(1)该资料说明病毒这类非细胞生物只有依赖活细胞才能生活，病毒的生命活动离不开细胞。运用的是不完全归纳法。
(2)不属于。新冠病毒只能寄生在活细胞内才能生活，不能独立进行生命活动，而生命系统是指独立进行生命活动的系统。
(3)①控制传染源：隔离治疗患者、隔离观察密切接触者。②切断传播途径，保持公共场所通风换气、空气流通；保持良好的个人卫生习惯；不随地吐痰，避免在人前打喷嚏、咳嗽、清洁鼻腔，且事后应洗手；确保住所或活动场所通风；勤洗手；避免去人多或相对密闭的地方，应注意戴口罩。③保护易感人群。
【随堂检测】
1．解析：对于地球上的所有生物，包括不具有细胞形态的病毒，其生命活动的完成都是建立在细胞的基础之上的。
答案：D
2．解析：一个培养皿中的大肠杆菌菌落为同种生物不同个体的集合，其属于种群层次，A错误；地球上最早出现的生命形式是单细胞生物，且病毒不具有生命系统的结构层次，B错误；并非所有生物都具有生命系统的各个结构层次，如植物没有系统这一层次，C正确；生命系统最基本的结构层次为细胞，D错误。
答案：C
3．解析：桃花为桃树的繁殖器官，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。
答案：A
4．解析：某些细胞的损伤会导致多细胞生物体某些生命活动的障碍，说明生命活动离不开细胞，细胞是最基本的生命系统；多细胞生物特定的生命活动是通过特定细胞完成的，说明多细胞特定的生命活动离不开特定的细胞，能说明细胞是最基本的生命系统；新冠病毒没有细胞结构，在低温、潮湿的环境中能够较长时间存活，但不能独立代谢和增殖，不能说明细胞是最基本的生命系统；草履虫是单细胞生物，单个草履虫能够独立完成运动、繁殖等生命活动，能说明细胞是最基本的生命系统。
答案：ABD
高效课堂·实践运用
1．解析：病毒没有细胞结构。
答案：A
2．解析：病毒没有细胞结构，必须利用宿主细胞提供的原料、能量和生物合成场所，在病毒核酸的控制下，合成病毒核酸和病毒蛋白质，D正确。
答案：D
3．解析：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，所以每一个生命科学问题的答案都必须在细胞中寻找，C正确。
答案：C
4．解析：①—个体，②—群落，③—种群，④—生态系统。
答案：B
5．解析：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→生物圈。图中a、b、c三者的关系是依次由大到小，前者包含后者，而生态系统是由群落及其无机环境构成的，不同的种群组成群落，生态系统、群落、种群符合这一关系，C正确。
答案：C项目
完全归纳法
不完全归纳法
考察的
对象范围
考察了某一类事物的所有对象
考察了某一类事物的部分对象
结论的
可靠程度
结论是真实可靠的
结论不一定真实可靠，有时存在例外的可能
生物种类
举例
与细胞的关系
结论
非细
胞生
物
病毒
HIV、
SARS病毒、
新冠病毒
生命活动在活细胞内完成，离开活细胞不能独立生活
生命活动离不开细胞
细胞
生物
单细胞
生物
细菌、草履
虫、变形虫
单个细胞能完成各种生命活动，一个细胞即为一个个体
多细胞
生物
许多动物、
植物
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
网
络
建
构
eq \a\vs4\al()
主
干
落
实
1.细胞学说的主要内容：
(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。
2．病毒不具有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。
3．生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
4．细胞是基本的生命系统。
选项
a
b
c
A
生物大分子
细胞
组织
B
个体
种群
群落
C
生态系统
群落
种群
D
组织
系统
器官