1、第1章 走 近 细 胞 第1节 细胞是生命活动的基本单位 概念认知自主学习一、细胞学说及其建立过程 1.建立者:主要是_。2.建立过程:施莱登和施旺 3.细胞学说的内容:(1)细胞是一个有机体,一切_都由细胞发育而来,并由_ 所构成。(2)细胞是一个_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_分裂产生的。动植物 细胞和细胞产物 相对独立 老细胞【警示】施莱登通过观察发现花粉、胚珠和柱头组织是由细胞构成的,从而归纳出“植物体都是由细胞构成的”,属于不完全归纳法。4.细胞学说的意义:揭示了动物和植物的_性,从而阐明了_的统一性。(1)使人们认识到_。(2
2、)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_水平,并为 后来进入_水平打下基础。(3)细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了_,也为后来_ 的确立埋下了伏笔。统一 生物界 植物和动物有着共同的结构基础 细胞 分子 个体发育 生物进化论 二、细胞是基本的生命系统 1.生命活动与细胞的关系:2.生命系统的结构层次:【点拨】能完整表现生命活动的最小生命系统是细胞。【质疑批判】某同学学习细胞学说后,总结出以下结论:一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞构成。多细胞生物的每一个细胞都是独立的单位,彼此之间没有联系。细胞学说的建立使生物学的研究进入分子水平。细胞学说的建立为进化论的确立奠定了基础。
3、细胞学说揭示了动物和植物的统一性。你来判断:正确的结论有_。【思维激活】1.新型冠状病毒传染性极强,它比细胞的结构更简单,新型冠状病毒属于生命系统吗?提示:不属于。新型冠状病毒虽然没有细胞结构,但其生命活动必须在活细胞中进行,所以新型冠状病毒的生命活动离不开细胞,细胞是基本的生命系统。2.分别写出冷箭竹和草履虫的生命系统的结构层次。(1)冷箭竹生命系统的结构层次:_ _;(2)草履虫生命系统的结构层次:_ _。细胞组织器官个体种群群落 生态系统生物圈 细胞(个体)种群群落生态系统 生物圈【教材开发】P6 旁栏拓展 问题:我们每时每刻都进行呼吸,呼吸中利用的O2和呼出的CO2属于生命系统吗?提示
4、:不属于。分子或原子不是生命系统的组成成分。生命系统最基本的结构是细胞。能力形成合作探究学习任务一:细胞学说的建立及其研究方法【情境探究】兴趣小组在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞,发现这些叶肉细胞中都有叶绿体,于是得出植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。思考:兴趣小组得出“植物叶肉细胞都有叶绿体”的结论运用了什么科学方法?提示:不完全归纳法。【探究活动】(生命观念结构与功能观)1.细胞学说建立的过程:探讨:德国的魏尔肖总结提出“细胞通过分裂产生新细胞”,你认为这种说法严谨吗?为什么?提示:不严谨。因为新细胞除了可以由细胞分裂产生,细胞融合等也可以产生新细胞,如受精作用。2.细胞学说
5、建立的方法:(1)观察法:过程:选取研究对象 观察研究对象 获得经验性材料 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:过程:多个个别事例或分论点 归纳共有特性 得出结论 演绎推理论证 类型及区别:项目 完全归纳法 不完全归纳法 观察的对象范围 某一类事物的所有对象 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 3.细胞学说揭示的两个“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;新细胞均来自老细胞。【易错陷阱】理解细胞学说的建立出现的两个误区(1)误认为
6、得出结论的方法为完全归纳法。施莱登通过观察发现花粉、胚珠和柱头组织是由细胞构成的,从而归纳出“植物体都是由细胞构成的”,属于不完全归纳法。(2)误认为细胞学说揭示了所有生物的统一性。细胞学说揭示的是动植物的“统一性”。【素养案例】细胞学的确立是从施莱登(1838)和施旺(1839)的细胞学说的提出开始的,而大部分细胞学的基础知识是在19世纪70年代以后得到的。在这一时期,显微镜的观察技术有了显著的进步,详细地观察到细胞核和其他细胞结构、有丝分裂、染色体的行为、受精时的核融合等。下列相关说法正确的是()A.为细胞学早期的形成奠定了良好基础的技术是电子显微镜技术 B.理论思维和科学实验的结合是促进
7、细胞学说建立和完善的重要方法 C.生物学的发展都是依赖于观察手段的进步 D.细胞学说是关于所有生物结构和生命活动的基本单位的学说【思维流程】【解析】选B。光学显微镜技术为细胞学早期的形成奠定了良好基础,A错误;理论思维是科学研究中的一种重要方法,它与可靠的科学实验结合起来,促进了细胞学说的完善,B正确;生物学的发展离不开基础科学和观察手段的进步,C错误;细胞学说认为,细胞是所有动植物结构的基本单位,D错误。【典题加练】1.在观察了多种植物分生区新细胞的形成、动物受精卵的分裂,以及许多动物组织发育过程的基础上,德国的魏尔肖提出:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞。”下列说法错误的是()A.细胞通
8、过分裂产生新细胞 B.生物体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史 C.一切动物组织的构成基础都是细胞 D.魏尔肖运用完全归纳法得出了这一结论【解析】选D。细胞学说认为,细胞通过分裂产生新细胞,A正确;“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,先前存在的细胞来源于更先前的细胞,因此现代生物的细胞都是远古细胞的后代,B正确;动物体的组织器官都是由细胞组成,C正确;科学家运用不完全归纳法得出了这一结论,D错误。2.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。下列相关说法正确的是()A.荷兰列文虎克发现并命名了细胞 B.德国科学家施莱登和施旺首次发现了活细胞 C.德国
9、科学家魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”D.细胞学说揭示了生物的统一性和多样性【解析】选C。罗伯特虎克发现并命名了细胞,A错误;德国科学家施莱登和施旺创立了细胞学说,B错误;德国科学家魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,C正确;细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,D错误。3.细胞的发现将生命本身浓缩到一个微观世界。细胞学说是一代一代科学家经过努力,逐渐建立和完善起来的。下列有关细胞学说的叙述,错误的 是()A.细胞学说主要由德国科学家施莱登和施旺提出 B.建立细胞学说的意义在于揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性 C.细胞学说揭示了病毒、细菌、动物、植物都是由
10、细胞构成的 D.细胞学说的建立支持所有生物有共同祖先的进化观点【解析】选C。细胞学说主要由德国科学家施莱登和施旺提出,A正确;细胞学说指出一切动植物都是由细胞发育而来,揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,B正确;病毒无细胞结构,细胞学说仅指出一切动植物都是由细胞发育而来,不涉及病毒、细菌,C错误;细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础,支持所有生物有共同祖先的进化观点,D正确。学习任务二:生命系统的结构层次【情境探究】请结合生命系统层次关系的模式图探究:【探究活动】(科学思维分析和归纳)1.不同生物生命系统的结构层次:(1)植
11、物体的结构层次:(2)动物体的结构层次:(3)单细胞生物的结构层次:探讨:分别以卧龙自然保护区的冷箭竹、大熊猫、草履虫为例构建生命系统的结构层次模式图。提示:2.种群、群落和生态系统的概念解读:(1)组成要素。种群三要素:一定区域+同种生物+所有个体。群落两要素:一定区域+所有种群。生态系统三要素:一定区域+无机环境+生物群落。(2)内在关系。探讨:有人认为一个池塘中的鱼属于种群,也有人认为属于群落,结合所学知识,说出你的判断,并说明理由。提示:既不属于种群也不属于群落,种群是一定区域、同种生物的所有个体,池塘中的鱼并不是一种生物;群落是一定区域、全部生物,该池塘还包含其他生物。【易错陷阱】生
12、命系统结构层次的易错点拨(1)单细胞生物不具有组织、器官和系统。单细胞生物一个细胞既是细胞层次又是个体层次。(2)生命系统中并非都是生物成分。生命系统的结构层次可含“非生物成分”,如生态系统。(3)误认为病毒是生命系统的结构层次。病毒没有细胞结构,不属于生命系统的任一结构层次。【素养案例】1.(2021天津高一检测)大熊猫以冷箭竹为食物,下列有关大熊猫与冷箭竹的叙述错误的是()A.它们分别属于异养生物和自养生物 B.它们的生命系统结构层次完全相同 C.它们可以在同一生物群落和生态系统中 D.虽然它们形态、功能差别很大,但它们均由细胞组成【思维流程】【解析】选B。冷箭竹能进行光合作用,属于自养生
13、物,大熊猫只能利用现成的有机物,属于异养生物,A正确;植物没有系统层次而动物有,B错误;生活在同一区域的所有生物共同构成一个群落,群落和无机环境共同构成一个生态系统,C正确;一切动植物都由细胞和细胞产物构成,D正确。【素养迁移】(1)与大熊猫生活在一起的动物和植物能否构成一个生物群落?提示:不能,因为不包括该地所有的生物,如:微生物。(2)生活在一起的所有成年大熊猫能否构成一个种群?提示:不能。种群应该包括生活在一起的所有大熊猫,不仅包含成年的还包含幼年的、老年的。2.下列组合中,依次属于生命系统的结构层次中种群、群落和生态系统的一组 是()生活在人的大肠内的细菌等生物 某一池塘中的全部鱼类
14、肺炎患者肺部的肺炎链球菌 一根枯木及枯木上所有生物 A.B.C.D.【解析】选D。生活在人的大肠内的细菌等生物属于群落;某一池塘中的全部鱼类不属于种群,也不属于群落,更不属于生态系统;肺炎患者肺部的肺炎链球菌属于种群;一根枯木及枯木上的所有生物属于生态系统。所以,依次属于生命系统结构层次中的种群、群落和生态系统。3.(2021北京高一检测)“采莲南塘秋,莲花过人头;低头弄莲子,莲子清如水。”这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是()A.莲与采莲人都具有细胞、组织、器官、系统这些生命系统的结构层次 B.荷塘中的所有鱼、所有莲各自构成一个种群 C.荷塘中的动物、植物和微生物构成生态系统 D
15、.莲依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动【解析】选D。采莲人都具有细胞、组织、器官、系统这些生命系统的结构层次,莲属于植物,没有系统层次,A错误;所有莲能构成一个种群,但鱼有很多种,故荷塘中的所有鱼不能构成一个种群,B错误;荷塘中的动物、植物和微生物共同构成群落,群落与无机环境共同作用形成生态系统,C错误;莲属于多细胞生物,依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动,D正确。【题后反思】巧判生命系统的结构层次(1)根据信息中是否存在无机环境进行判断:生态系统由生物及其生活的无机环境共同组成,生命系统的结构层次中除生态系统和生物圈外,其他结构层次都只有生物成分。(2)根据生
16、物种类的多少进行判断:种群是由同种生物构成,而群落是由所有生物构成,即种群只含一种生物,而群落含有多种生物,包括各种动物、植物和微生物。【典题加练】生命活动离不开细胞,下列叙述错误的是()A.缩手反射的完成是以细胞为结构基础的 B.生物与环境进行物质和能量的交换以细胞代谢为基础 C.遗传和变异以细胞内基因的传递和变化为基础 D.松鼠的单个细胞也能完成各项生命活动【解析】选D。兴奋的传导离不开神经细胞,缩手反射的完成是以神经细胞为结构基础的,A正确;生物与环境进行物质和能量的交换以细胞代谢为基础,如进行光合作用和呼吸作用,B正确;有细胞结构的生物,遗传变异发生在细胞内,没有细胞结构的病毒,也只能
17、寄生在细胞中进行生命活动,所以遗传和变异也发生在细胞内,C正确;松鼠属于多细胞生物,因此松鼠的单个细胞不能完成各项生命活动,D错误。学情诊断课堂测评1.(水平1概念检测)生命系统从细胞到生物圈,层次性非常明显,下列关于生命系统结构层次的叙述正确的是_。病毒比细胞结构简单,是最基本的生命系统 一个乳酸菌既是细胞水平又是个体水平 集市买的西瓜属于器官水平 一座山上所有的蛇是一个种群 地球上所有的生物构成生物圈【解析】选。病毒虽然结构比细胞简单,但病毒的生命活动离不开细胞,细胞是最基本的生命系统,错误;乳酸菌是单细胞生物,一个乳酸菌既是细胞水平又是个体水平,正确;集市买的西瓜是生殖器官,正确;一座山
18、同一种蛇是一个种群,但一座山上有多种蛇,错误;地球上所有生物及其生存环境构成生物圈,错误。2.(水平1)生命系统各层次相互依赖,又各自有特定的组成。下列与生命系统有关的叙述,不正确的是()A.病毒在生命系统的层次中属于个体水平 B.蛋白质、核酸等大分子不属于生命系统的层次 C.病毒的增殖离不开生命系统最基本的结构层次 D.从生命系统的层次看,单细胞生物既是细胞,又是个体【解析】选A。病毒没有细胞结构,病毒不属于生命系统的结构层次,A错误;蛋白质、核酸等大分子不属于生命系统的层次,B正确;病毒的增殖离不开生命系统最基本的结构层次细胞,C正确;从生命系统层次看,单细胞生物既是细胞,又是个体,D正确
19、。3.(水平1)缩手反射活动的完成说明多细胞生物完成复杂生命活动依赖 于()A.单个细胞活动 B.神经系统和其他系统 C.神经细胞独立活动 D.各种分化的细胞密切配合【解析】选D。缩手反射活动的完成需要感受器、传入神经、神经中枢(脊髓)、传出神经、效应器构成的反射弧来完成,因此该活动的完成说明多细胞生物完成复杂生命活动依赖于各种分化的细胞密切合作。4.(水平2)下列关于细胞学说的内容及创立过程的叙述,正确的是()A.施莱登和施旺发现了细胞并创立了细胞学说 B.“新细胞是由老细胞分裂产生的”是对细胞学说的重要补充 C.细胞学说内容之一是一切生物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成 D.细胞学
20、说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平【解析】选B。施莱登和施旺创立了细胞学说,而细胞的发现是罗伯特虎克的功劳,A项错误;魏尔肖的“新细胞是由老细胞分裂产生的”是对细胞学说的重要补充,B项正确;细胞学说内容之一是一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成,不是一切生物,C项错误;细胞学说使人们对生命的认识由个体水平进入细胞水平,D项错误。5.(水平2概念检测改编)人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像如图所示,下列有关叙述错误的是()A.皮肤和迎春叶都属于器官 B.构成人体的最基本单位是细胞 C.迎春叶进一步构成系统 D.人和迎春可以存在于一个生态系统【解析】选C。人体皮肤和
21、迎春叶都由组织构成,属于器官层次,A正确;多细胞生物的最基本单位是细胞,B正确;迎春属于植物,无系统层次,C错误;人和迎春等生物与其生活的无机环境共同构成生态系统,D正确。6.(水平1、2)洪泽湖湿地保护区植物茂盛,栖息着各种小鸟,水中有各种虾类、鱼类等生物,土壤中有各种细菌和真菌。从生命系统的结构层次分析回答下列问题:(1)湿地湖泊中所有的鲫鱼组成了_。(2)湿地中的一只白鹭属于_层次。(3)湖泊属于生命系统结构层次中的_。(4)柳树与大熊猫相比,不具有的生命系统结构层次是_。【解析】(1)湿地湖泊中所有的鲫鱼为同种生物的所有个体,是一个种群。(2)一只白鹭属于个体层次。(3)湖泊构成了一个
22、生态系统,属于生命系统结构层次中的生态系统。(4)柳树是植物,没有系统这一生命系统结构层次。答案:(1)种群(2)个体(3)生态系统(4)系统【能力挑战题组】1.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的实验研究,建立了条件反射理论
23、,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项中在进行归纳时没有穷尽所有的个别,属于不完全归纳法,D错误。2.(2021辽阳高一检测)下列关于细胞与生命活动关系的描述不正确的 是()A.多细胞生物体的生命活动是在细胞生命活动的基础上实现的 B.草履虫、变形虫等单个细胞就能完成摄食、运动、生殖等生命活动 C.细胞是最基本的生命系统,没有细胞就没有组织、器官、系统等层次 D.病毒没有细胞结构,在生命系统的层次中属于个体水平【解析】选D。多细胞生物体的生命活动是在细胞生命活动的基础上实现的,A正确;草履虫、变形虫为单细胞生物,均靠单个细胞就能完成摄食、运动、生殖
24、等生命活动,B正确;细胞是生命系统最基本的结构层次,没有细胞就没有组织、器官、系统等层次,C正确;细胞是最基本的生命系统,病毒没有细胞结构,不属于生命系统的结构层次,D错误。素养发展创新应用素材 你了解病毒吗?新冠病毒引发的疫情给世界各国都造成了不同程度的影响。新冠病毒没有细胞结构,主要由核酸和蛋白质组成。在病毒家族中,常见的病毒有乙肝病毒、艾滋病病毒、烟草花叶病毒、流感病毒等。病毒只能寄生在活宿主细胞内,在宿主细胞外病毒没有生命现象,不同的病毒只能寄生在特定的宿主细胞内,具有专一性。探究(1)依据本文,病毒的主要成分有:_。(2)根据所学病毒的知识,新冠病毒的发现是否代表着“细胞是最基本的生
25、命系统”这个结论需要进行修正?为什么?提示:不需要,因为病毒没有细胞结构,必须寄生在活细胞,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质,离开了细胞,病毒就不能长时间生存,因此说,“细胞是最基本的生命系统”这个结论不需要修正。(3)有人分析新型冠状病毒、乙肝病毒、天花病毒、艾滋病病毒、流感病毒没有细胞结构,于是得出病毒没有细胞结构的结论,得出这一结论用了什么方法?提示:不完全归纳法。核酸和蛋白质【拓展阅读】恩格斯对细胞学说的评价 恩格斯曾经有过这样一段描述:“有了这个发现,对有机体的、有生命的自然产物的研究比较解剖学、生理学、胚胎学才获得了巩固的基础。有机体产生、成长和构造的秘密被揭开了,从前不可理解的奇迹,现在已经表现为一个过程,这个过程是依据一切多细胞的机体本质上按共同的规律进行的。”思考:(1)描述中“这个发现”指什么?提示:细胞学说。(2)结合这段话,谈谈“这个发现”对生物学的发展具有什么意义?提示:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,催生了生物学的问世;标志着生物学的研究进入了细胞水平;为生物进化论的确立奠定了基础。
