生物必修1《分子与细胞》第1章 走近细胞第1节 细胞是生命活动的基本单位教学设计
展开一、细胞学说及其建立过程
1.建立者:主要是施莱登和施旺。
2.细胞学说的内容要点
(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。
3.细胞学说的建立过程
归纳提升
1.科学发现的特点
(1)科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果。
(2)科学发现的过程离不开技术的支持,如借助显微镜发现细胞。
(3)科学发现需要理性思维与实验的结合。细胞学说建立的过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
2.科学方法——归纳法
(1)概念:由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
(2)分类:完全归纳法和不完全归纳法。
(3)科学研究中经常运用不完全归纳法,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,不过,也需要注意存在例外的可能。
4.细胞学说的意义
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)细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,催生了生物学的问世。
(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细胞水平,并使后来进入分子水平成为可能。
(3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
(1)细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性( )
(2)荷兰人列文虎克发现并命名“细胞”( )
(3)细胞学说的提出,使人们对生物体的认识进入分子水平( )
(4)细胞学说中的“一切动植物”就是自然界中的所有生物( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
1.新细胞只能通过老细胞分裂产生吗?
提示 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。
2.下图1是几种病毒的结构,图2是噬菌体病毒侵染大肠杆菌的过程图,请分析回答下列问题:
(1)上面几种病毒有没有细胞结构?它们在结构上有什么共同点?
提示 病毒没有细胞结构;它们都主要由蛋白质外壳和遗传物质构成。
(2)结合图2分析,病毒的生活方式如何?为什么病毒不能独立完成生命活动?
提示 寄生。因为病毒没有细胞结构,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。
二、细胞是基本的生命系统
1.细胞是生命活动的基本单位
(1)动植物各种生理活动的基础是细胞代谢。
(2)生物生长发育的基础是细胞增殖和分化。
(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
在细胞的基础上,生命系统层层递进,结构层次由小到大的关系:
细胞→组织→器官→系统→个体eq \(――――――――→,\s\up7(在一定的空间范围内),\s\d5(同种生物的所有个体))种群eq \(―――――――→,\s\up7(不同种群相互作用))群落eq \(――――――→,\s\up7(群落与无机环境),\s\d5(相互作用))生态系统eq \(―――――→,\s\up7(所有生态系统),\s\d5(相互关联))生物圈。
(1)细胞是最基本的生命系统。
(2)植物体的结构层次
eq \x(细胞)eq \(――→,\s\up7(分裂),\s\d5(分化))eq \x(组织)eq \(――→,\s\up7(如))eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(分生组织,营养组织))→eq \x(器官)
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(营养器官:如根、茎、叶,生殖器官:如花、果实、种子))→eq \x(植物体)
(3)动物体的结构层次
eq \x(细胞)eq \(――→,\s\up7(分裂),\s\d5(分化))eq \x(组织)eq \(――→,\s\up7(如))eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(结缔组织,肌肉组织))→eq \x(器官)→eq \x(系统)→eq \x(动物体)
3.生命系统结构层次的联系
(1)从细胞到个体,体现了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)从个体到种群再到群落,体现了生物与生物之间的关系。
(3)从群落到生态系统再到生物圈,体现了生物与其生活环境之间的关系,生物圈是最大的生命系统。
概念辨析 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)动物与植物的生命系统层次构成相同( )
答案 (1)√ (2)√ (3)×
1.核酸、蛋白质等生物大分子及它们构成的病毒也是生命系统吗?
提示 不是。分子及病毒不能独立完成生命活动,因此不是生命系统。
2.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。
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。下列说法正确的是( )
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.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平深入到分子水平
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
答案 C
解析 细胞的发现者是英国科学家罗伯特·虎克,A项错误;细胞学说的建立,标志着生物学研究进入到细胞水平,B项错误;细胞学说使人们认识到各种生物之间存在着共同的结构基础,揭示了生物的统一性,D项错误。
2.在“细胞学说”最初创立时,下列关于其主要内容的叙述中不准确的一项是( )
A.一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成
B.细胞是一个相对独立的有机体,具有自己的生命
C.细胞对与其他细胞共同构成的整体生命起作用
D.从老细胞核中长出一个新细胞,或者是在细胞质中像结晶那样产生新细胞
答案 D
解析 施莱登和施旺初始建立的“细胞学说”提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;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;新细胞可以从老细胞中产生。后来魏尔肖又进行补充,认为“细胞通过分裂产生新细胞”,故D项不准确。
3.(2019·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。
4.下列各项组合中,能体现生命系统由简单到复杂的正确层次的是( )
①肺 ②胃黏膜 ③神经元 ④酵母菌 ⑤细胞内蛋白质等化合物 ⑥HIV ⑦同一片草地上的所有山羊 ⑧一片果园 ⑨地球上的所有生物
A.⑤⑥③②①④⑦⑧⑨
B.③②①④⑦⑨⑧
C.③②①④⑦⑧⑨
D.⑤②①③④⑦⑨⑧
答案 B
解析 ①肺属于呼吸器官;②胃黏膜属于上皮组织;③神经元属于细胞;④酵母菌是单细胞生物,既是一个细胞,又是一个个体;⑤细胞内蛋白质等化合物不属于生命系统;⑥HIV是病毒,不具备细胞结构,不属于生命系统;⑦同一片草地上(一定区域内)的所有山羊(同一物种)属于种群;⑧一片果园,包括其中全部的生物及无机环境,属于生态系统;⑨地球上的所有生物属于群落。
5.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、结构和功能。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.池塘中的水、阳光等也是生命系统的一部分
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;生态系统包括生物和生物生活的无机环境,因此池塘中的水、阳光等属于生命系统的一部分,C正确;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.“故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州”,扬州瘦西湖植物茂盛,树上栖息着各种小鸟,水中有各种鱼、虾等生物,土壤中有各种细菌和真菌。根据生命系统的结构层次,分析回答下列问题:
(1)瘦西湖中所有的鲫鱼构成了________。
(2)瘦西湖边的一只白鹭属于________。
(3)瘦西湖属于生命系统结构层次中的____________。
(4)柳树是瘦西湖的主要树种,与鱼相比,柳树不具有生命系统的哪一结构层次?________。
答案 (1)种群 (2)个体 (3)生态系统 (4)系统
解析 瘦西湖的所有鲫鱼构成了种群;瘦西湖边的一只白鹭属于个体层次;整个瘦西湖构成了生命系统中的生态系统层次;与鱼相比,柳树不具有系统这个层次。
题组一 细胞学说及其建立过程
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
答案 A
解析 病毒没有细胞结构,细胞学说告诉人们所有的植物和动物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2.(2018·北京首都师范大学附中期中)细胞学说揭示了( )
A.植物细胞与动物细胞的区别
B.生物体结构的统一性
C.细胞为什么能产生新细胞
D.人类认识细胞是一个曲折的过程
答案 B
解析 细胞学说没有揭示动物细胞与植物细胞的区别,A错误;细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性,B正确;细胞学说中只是提出“新细胞是由老细胞分裂产生的”,没有揭示为什么要产生新细胞,C错误;人类认识细胞确实是一个曲折的过程,但细胞学说没有揭示该内容,D错误。
3.(2018·四川成都七中期末)在细胞学说创立的过程中,许多科学家作出了突出的贡献,下列说法不符合事实的是( )
A.第一个命名细胞的科学家是罗伯特·虎克
B.第一个发现细胞的科学家是魏尔肖
C.细胞学说的主要创立者是施莱登和施旺
D.提出“细胞通过分裂产生新细胞”的科学家是魏尔肖
答案 B
解析 英国的科学家罗伯特·虎克既是细胞的发现者,也是细胞的命名者,细胞学说的主要创立者是施莱登和施旺,魏尔肖对细胞学说进行了补充完善,提出“细胞通过分裂产生新细胞”。
4.(2018·大庆实验中学高一上学期期中)关于细胞学说及其建立的叙述,不正确的是( )
A.它揭示了动植物细胞的统一性和多样性
B.建立者主要是施莱登和施旺
C.显微镜的发明是细胞学说建立过程的重要一环
D.是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的
答案 A
解析 细胞学说揭示了动植物细胞的统一性,并未揭示细胞的多样性,A错误;细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,B正确;显微镜的发明让人们直接观察到了组成动植物的结构单位——细胞,进而得出“一切动植物都由细胞构成,都是由细胞发育而来”,C正确;细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的,D正确。
5.(2018·西安一中期中改编)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到分子水平
答案 B
解析 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,而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物质基础,说明了细胞是一个相对独立的单位,B正确;细胞学说没有揭示植物细胞与动物细胞的区别,C错误;细胞学说只是在细胞水平上阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性,而没有深入到分子水平,D错误。
6.细胞学说建立的重要意义在于( )
A.揭示了生物界中各种生物都是由细胞构成的
B.揭示了一切细胞的具体结构
C.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
D.揭示了动植物的统一性和差异性
答案 C
解析 细胞学说论证了植物和动物在结构上的统一性,没有进一步指出它们的差异性,没有指出病毒没有细胞结构,也没有指出细胞的具体结构组成。
题组二 细胞是基本的生命系统
7.对生命系统的认识正确的是( )
A.蛋白质等大分子属于生命系统的最小结构层次
B.“晏如湖中所有的鱼”属于群落层次
C.细胞是地球上最基本的生命系统
D.所有生物个体都是由功能相关的器官联合组成的
答案 C
解析 蛋白质、核酸等大分子不属于生命系统的结构层次,A错误;“晏如湖中所有的鱼”不属于生命系统中任何一个结构层次,B错误;能完整表现生命活动的最小生命系统是细胞,所以细胞是地球上最基本的生命系统,C正确;生物个体中由功能相关的器官联合组成的是系统层次,但系统不是每种生物个体都具备的,如植物、单细胞生物都没有系统这一层次,D错误。
8.(2019·福建福州一中模拟)以下生命系统,属于群落层次的是( )
A.一片草原
B.一片草原上的所有生物
C.一片草原上的所有绵羊
D.一片草原上的所有动物
答案 B
解析 一片草原属于生态系统层次,A错误;一片草原上的所有生物属于群落层次,B正确;一片草原上的所有绵羊属于种群层次,C错误;一片草原上的所有动物不属于生命系统的结构层次,D错误。
9.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。
10.(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。
11.(2019·安庆高一模拟)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.地球上最大的生命系统是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。
12.(2018·河北正定中学月考改编)下列各项中,与“神经细胞→神经组织→脑→神经系统→羊”的层次一致的是( )
A.分生区细胞→分生组织→根→茎→小麦
B.骨骼肌细胞→骨骼肌→骨骼→运动系统→牛
C.表皮细胞→保护组织→叶→系统→水稻
D.上皮细胞→上皮组织→肺→呼吸系统→马
答案 D
解析 A选项中根和茎都是器官层次;B选项中骨骼肌是器官层次;C选项中水稻是植物,植物没有系统层次;D选项中的层次与题干中的完全相符。
13.(2018·张家口万全中学高一上学期月考)地球上瑰丽的生命画卷,是富有层次的生命系统,如以高等动物为例,可划分为以下八个层次:细胞→①→器官→②→个体→种群和群落→③→生物圈。
(1)完成以下空缺部分。
①____________;②______________;③____________。
(2)以下叙述的内容,属于①层次的是______________,属于②层次的是__________________,属于③层次的是____________________。
A.上皮组织 B.肺 C.一条河 D.一个培养基中的大肠杆菌菌落 E.完成呼吸的全部器官 F.一只乌龟
答案 (1)组织 系统 生态系统 (2)A E C
解析 (1)组织由形态相似、结构和功能相同的一群细胞联合在一起构成。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形成系统。生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体称为生态系统。(2)上皮组织属于组织;肺属于器官;一条河属于生态系统;一个培养基中的大肠杆菌菌落属于种群;完成呼吸的全部器官属于呼吸系统;一只乌龟属于个体层次。则属于①层次的是A,属于②层次的是E,属于③层次的是C。
14.观察分析下列生命系统的结构层次图解(以刺槐为例),回答有关问题:
叶肉细胞→栅栏组织→叶→刺槐→种群→群落→生态系统→生物圈。
(1)以上生命系统属于器官层次的是________。
(2)在生命系统各个层次中,能完整表现出各种生命活动的最微小的层次是________。
(3)一片刺槐林在生命系统中应属于__________层次。
答案 (1)叶 (2)叶肉细胞 (3)生态系统
15.“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________________细胞,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)精子和卵(或配子或生殖) 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。
16.(2018·四川成都七中期中)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:
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”归纳不正确。因为细菌是单细胞生物,没有组织层次 (2)松树是由器官直接构成的,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,地球上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)生命活动的基本单位
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、器官和系统等层次。(2)松树是由根、茎、叶和种子等器官直接构成的,因此没有“系统”这一层次。(3)在一定的自然区域内,同种生物的全部个体构成种群,所有种群构成群落,因此种群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,并且细胞层次是最小的层次,说明细胞是生命活动的基本单位。时间
科学家
贡献
不足
1543年
维萨里、比夏
器官、组织水平研究生命
未深入到细胞水平
1665年
罗伯特·虎克
用显微镜发现细胞并命名细胞
观察到的是死细胞
17世纪
列文虎克
用显微镜观察到了活细胞
未上升到理论水平
17世纪
马尔比基
用显微镜观察了动植物的微细结构
未用细胞来描述
19世纪
施莱登
首先提出细胞是构成植物体的基本单位
未与动物界联系
19世纪
施旺
与施莱登共同提出:一切动植物都是由细胞发育而来的
未搞清细胞的来源
19世纪
耐格里
发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
未上升到理论水平
1858年
魏尔肖
总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
未考虑非细胞结构生命的增殖
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
√
√
√
√
√
√
高中生物第3节 细胞呼吸的原理和应用教学设计: 这是一份高中生物第3节 细胞呼吸的原理和应用教学设计,共8页。
生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化教案: 这是一份生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化教案,共12页。教案主要包含了细胞分化及其意义,细胞的全能性等内容,欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用教案: 这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用教案,共9页。