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优秀学案设计
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①细胞学说的范围是一切“植物和动物”(不包括病毒)都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;不是“一切生物”,病毒没有不是由细胞发育而来,也不是由细胞和细胞产物所构成的。
②细胞学说提示了动物和植物的统一性,而没有体现差异性。
③新细胞的来源是分裂产生的,而不是“从细胞内部产生的”。
④新细胞并不是全部来源于细胞的分裂,受精作用和细胞融合也能产生新细胞。
⑤细胞的发现者和命名者为英国科学家罗伯特·虎克,细胞学说不是发现细胞的科学家创立的。
⑥细胞学说的主要建立者是德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺。
知识点02 生命的结构层次
1.生命活动离不开细胞
事实一:病毒没有细胞结构,但必须依赖活细胞才能进行生命活动,如病毒的增殖是在细胞中进行的。
事实二:单细胞生物能够独立完成生命活动。
事实三: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。
【归纳提升】
①各种生理活动的基础是细胞代谢;
②生长发育的基础是细胞增殖、分化;
③遗传与变异的基础是细胞内基因的传递和变化。
2.生命系统的结构层次
【特别提醒】
①系统是指彼此间相互联系、相互作用的组分有规律地结合而形成的整体。
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;各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的。
③细胞是地球上最基本的生命系统,生物圈是地球上最大的生命系统。
④并不是所有生物都具有生命系统的每个层次,如单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次,植物没有系统这一个层次。
⑤一种物质、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。
⑥病毒不能脱离细胞独立完成生命活动不属于生命系统的层次。
知识点03 病毒的生活离不开细胞
病毒是一种非细胞生命形态,它由核酸和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞,就不能进行任何生命活动、也不能独立自我繁殖。按照病毒的宿主细胞不同,病毒分为植物病毒、动物病毒和细菌病毒;按照病毒的核酸类型,病毒可分为DNA病毒、RNA病毒。
【特别说明】
①病毒一旦离开活细胞就不能表现生命现象,病毒这类非细胞结构的生物只有依赖细胞才能存活,其生命活动离不开细胞。病毒能够在宿主细胞内进行繁殖,表现出相应的生命现象,说明病毒属于生物。
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。
③病毒的侵染细胞具有特异性:如SARS病毒和新冠病毒特异性侵染人的呼吸道或肺部细胞。
拓展知识
考法01 细胞学说
1.细胞学说的要点
(1)细胞学说内容中的涉及和未涉及
①涉及到的生物——动物、植物。
②未涉及到的生物——病毒、原核生物和其他真核生物。
③未涉及生物或细胞间的“差异性”。
(2)“统一”和“未统一”
①统一了“动植物”——均由细胞和细胞产物所构成。
②统一了“动植物细胞”——均有自己的生命又对整体生命起作用。
③统一了“动植物细胞”的新细胞均来自老细胞。
2.细胞学说的意义
(1)揭示和未揭示
①揭示了植物和动物的统一性,从而阐明生物界的统一性。
②没有揭示一切生物在结构上具有统一性。
③没有揭示生物界具有多样性和差异性。
(2)为生物进化论的贡献
①说明植物和动物存在一定的亲缘关系,植物和动物有共同的祖先。
②为生物的统一起源提供了有力证据,为生物进化理论提供了依据。
【典例1】细胞学说和进化论被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现,下列有关细胞学说和进化论关系的叙述,正确的是( )
A.细胞是由老细胞产生的,说明变异是生物进化的材料
B.一切动植物都由细胞发育而来,说明生物进化是长期自然选择的结果
C.细胞是一个相对独立的单位,说明多细胞生物由单细胞生物进化而来
D.一切动植物都由细胞和细胞产物所构成,说明动植物由共同祖先进化而来
【答案】D
【解析】细胞是由老细胞产生的能够说明遗传信息从老细胞传递到新细胞,但不能说明变异是生物进化的材料,A不正确;一切动植物都由细胞发育而来,说明动植物在发育方面具有统一性,不能说明生物进化是长期自然选择的结果,B不正确;细胞是一个相对独立的单位,没有说明单细胞生物和多细胞生物的进化关系,不能说明多细胞生物由单细胞生物进化而来,C不正确;一切动植物都由细胞和细胞产物所构成,说明动植物共同的结构基础,揭示了植物和动物的统一性,说明植物和动物存在一定的亲缘关系,说明动植物由共同祖先进化而来,D正确。
考法02 生命的结构层次
对细胞是最基本的生命系统的理解应从病毒、单细胞生物、多细胞生物三方面进行。
(1)病毒不属于生命系统的结构层次。病毒的生命活动只能在活细胞内完成。病毒不具有细胞结构,在人工培养基上不能生存和增殖。病毒需要通过活细胞培养,利用宿主细胞中依靠细胞提供的原料和能量进行增殖,所以病毒的生命活动离不开细胞。
(2)单细胞生物具有生命的基本特征,能够独立完成生命活动。如草履虫除能完成运动和分裂外,还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。如果没有完整的细胞结构,草履虫不可能完成这些生命活动。
(3)多细胞生物复杂的生命活动由一系列细胞的共同参与完成。如完成缩手反射需要由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞等共同完成。
【典例2】下列不能说明细胞是最基本生命系统的是( )
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
【答案】C
【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,如胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病,说明生命活动是通过细胞活动完成的,能说明细胞是最基本生命系统;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生命系统。
考法03 病毒的生活离不开细胞
1.病毒没有细胞结构,没有实现新陈代谢所必需的基本系统,所以只有依靠宿主细胞才能产生子代,并完成正常的生命活动。
2.病毒的存在形式有两种:细胞外形式和细胞内形式。细胞外形式是指:病毒存在于细胞外时,不具备增殖活性,但保持感染活性;病毒的细胞内形式是指:病毒核酸进入细胞或病毒进入细胞内解体释放出核酸,借细胞内环境的条件以独特的生命活动体系进行复制。
3.每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA。如噬菌体、天花病毒、乙肝病毒的核酸是DNA;SARS(冠状病毒)、(COVID-19)新型冠状病毒、HIV(艾滋病病毒)、丙肝病毒、禽流感、甲型H1N1流感和烟草花叶病毒的核酸是RNA。
4.病毒对抗生素不敏感,但对干扰素敏感敏感。
【典例3】2020年初出现的由新型冠状病毒(COVID-19)引发的新冠疫情持续在全球蔓延。下列有关新型冠状病毒的叙述,正确的是( )
A.新型冠状病毒结构简单,能够独立生活和增殖
B.新型冠状病毒由蛋白质和核酸组成,核酸是DNA
C.新型冠状病毒属于最基本的生命系统结构层次
D.在人体细胞内,新型冠状病毒能合成自身蛋白质
【答案】D
【解析】病毒没有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞内才能生活和增殖,A错误;病毒由核酸和蛋白质两类物质组成,遗传物质是DNA或RNA,新型冠状病毒的遗传物质是RNA,B错误;最基本的生命系统结构层次是细胞,病毒不属于生命系统结构层次,C错误;新型冠状病毒的宿主细胞可以是人体细胞,其能够在人体细胞中的核糖体上合成自身的蛋白质,D正确。
项目
主要内容
细胞学说的要点
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。
细胞学说建立的过程
①法国的科学家比夏通过对器官的器官的解剖观察,指出器官由组织构成。
②用显微镜第一次观察到细胞并命名为cell——细胞的科学家是罗伯特·虎克;用自制的显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等的是列文虎克。
③细胞学说是施莱登和施旺首先提出的,细胞学说理论的形成是科学观察和归纳概括的结合的产物。
④细胞学说提出后,耐格里发现植物分生区新细胞的产生是细胞分裂的结果;魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
细胞学说创立的意义
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。
结构
层次
概念
举例
冷箭竹
大熊猫
细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位
表皮细胞、叶肉细胞
上皮细胞、肌肉细胞
组织
由细胞分化产生的形态、结构与功能相同的细胞群,与细胞间质联合在一起构成
保护组织、营养组织、分生组织、输导组织
上皮组织、肌肉组织、结缔组织、神经组织
器官
几种不同的组织相互结合形成的能完成某种特定功能的结构
根、茎、叶、花、果实、种子
心脏、血管、脑、肝脏、肾脏、皮肤
系统
能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构成系统
无系统层次
呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统等
个体
由若干器官或系统协同完成复杂生命活动的单个生物,单细胞生物一个细胞构成一个个体
冷箭竹
大熊猫
种群
一定时间内聚集在一定区域中的同种生物个体的总和
四川王朗自然保护区的所有冷箭竹
四川王朗自然保护区的所有大熊猫
群落
一定时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合
四川王朗自然保护区的所有生物
生态系统
由群落与周围无机环境相互作用构成
四川王朗自然保护区
生物圈
地球上所有的生物与其环境所构成的统一整体
地球上所有生态系统相互关联构成的生态系统
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