1、成才之路 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 必修1走近细胞 第 一 章 1.1.1 集合的概念 迄今为止，地球是人类赖以生存的唯一家园，在这个充满生机的大家园中还生活着许许多多、形形色色的动植物和微生物。尽管它们或动或静，或大或小，形态特征和生活方式各不相同，但是除了病毒以外，所有的生物都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位。就让我们通过光学显微镜走进微观世界，探索生命的奥秘，从观察细胞开始吧！本章我们将重点学习生命活动与细胞的关系；生命系统的结构层次；使用高倍显微镜观察几种细胞；原核细胞和真核细胞的比较；细胞学说的建立过程。本章在一定程度上具有绪论的功能，同时又为后续章节
2、的学习起着奠基作用。学习本章时，要密切联系初中生物教材，充分利用课本及有关资料中的图片，建立生命系统的结构层次，通过使用高倍显微镜观察多种细胞，学会利用分析对比的方法，总结和归纳原核细胞与真核细胞的区别与联系。第1节 从生物圈到细胞1.1.1 集合的概念第 一 章 学习目标定位 2课前自主探究 3教材问题释疑 4课堂合作探究 5思维创新升华 6方法技巧探究 7课堂知识构建 8课 时 作 业 9本节主攻要点 1本节主攻要点 1细胞是生物体结构和功能的基本单位。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、种群和群落、生态系统和生物圈。4并非
3、所有生物都具有生命系统的各个层次，如植物就无系统这个层次。5细胞是地球上最基本的生命系统。学习目标定位 目标导航：1举例说明生命活动建立在细胞的基础上。(重点)2举例说明生命系统的结构层次。(重、难点)情境导入：在漫长的岁月里，地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类、菌类、植物、动物甚至人类，这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。大约在6亿年前，单细胞生物完成了向多细胞生物进化的过程。不同的细胞有机组合在一起，形成了后来复杂生物的基础。现在不少国家的研究人员都试图重复当年单细胞的最初组合过程，目前还没有人完全获得成功。课前自主探究 一、生命活动离不开细胞 1不同生物生命活动与细
4、胞的关系(1)病毒：没有细胞结构，依赖_才能生活。(2)单细胞生物：单个细胞就能完成_。(3)多细胞生物：依赖各种_密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。活细胞各种生命活动分化的细胞2用连线的方式找出生命现象与生理基础的联系生物与环境物质 和能量的交换 a.细胞内基因传递 和变化生长发育b细胞代谢遗传变异c细胞增殖、分化 二、生命系统的结构层次 1写出图中各数字表示的生命系统结构层次名称(1)_；(2)_；(3)_；(4)_；(5)_；(6)_。细胞组织系统种群群落生物圈 2最基本的生命系统：_。3最大的生命系统：_。4地球上最早的生命形式：_。细胞生物圈单细胞生物 1H7N9型禽流感是全球
5、首次发现的新亚型流感病毒，与H1N1型流感是甲型流感中的一种，于2013年3月底，在我国上海和安徽两地率先发现3例人感染H7N9禽流感病例。试想能否直接用富含有机物的普通培养基来培养甲型H1N1和H7N9流感病毒？2你认为稻田中的水稻和青蛙具有相同的生命系统的层次吗？3以下几种描述分别属于生命系统的哪个结构层次？一个池塘中所有的鲤鱼；一段朽木上所有的生物；一片森林。提示：1.不能。因为病毒不能独立进行生命活动，必须用活细胞来培养。2不具有。在生命系统的各个层次中水稻无“系统”这一层次，而青蛙有。3为种群；为群落；为生态系统。教材问题释疑(一)问题探讨 1提示：病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄
6、生在活细胞中，利用活细胞中的物质生活和繁殖。2提示：SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞、肺部细胞，由于肺部细胞受损，导致呼吸困难，患者呼吸功能衰竭而死亡。此外SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。(二)资料分析 1提示：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。2提示：在子女和父母之间，精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵在子宫中发育成胚胎，胚胎进一步发育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。3提示：完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参
7、与，如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、相关的骨骼细胞等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织，由各种组织构成器官，由器官形成系统，多种系统协作，才能完成学习活动。学习活动涉及人体的多种细胞，但主要是神经细胞的参与。4提示：例如，胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病；脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪；大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍等。5提示：例如，生物体的运动离不开肌细胞；兴奋的传导离不开神经细胞；腺体的分泌离不开相关的腺(上皮)细胞，等等。(三)思考与讨论 1提示：如果把龟换成人，图中其他各层次的名称不变，但具体内
8、容会发生变化。例如，心脏应为二心房、二心室；种群应为同一区域的所有人等。应当指出的是，生物圈只有一个。如果换成一棵松树，图中应去掉“系统”这个层次，细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变。如果换成一只草履虫，细胞本身就是个体，没有组织、器官、系统等层次。2提示：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的独立性，能独立完成一系列的生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。3提示：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。课堂合
9、作探究 1病毒的生命活动与细胞的关系 病毒是营专性寄生生活的生物，其所有的生命活动特别是代谢和增殖必须在活细胞内进行。离开了细胞，病毒将变成普通的有机大分子从而丧失生命力。生命活动离不开细胞 2单细胞生物的生命活动与细胞的关系 草履虫是单细胞生物，一个细胞就是一个生物体。因此，细胞的生命活动就是这个生物体的生命活动。如草履虫的细胞膜的外周具有纤毛，纤毛的有规律摆动，使其在水中游动。草履虫的细胞分裂，使其一分为二，由一个草履虫变为两个草履虫，这实际上是草履虫的繁殖。草履虫的细胞膜上有眼点，能够感受外界光线的刺激，能根据外界光线强弱变化，作出不同的生理反应。从以上内容可以看出，单细胞生物的各项生命
10、活动都是以细胞的完整性为基础完成的。又如原核细胞等。3多细胞生物的生命活动与细胞的关系 人体是由很多个细胞构成的，但人的生命开始于一个细胞由精子和卵细胞结合成的受精卵。受精卵经过细胞分裂，形成大量细胞组成的胚胎，在子宫内发育成胎儿。胎儿出生后继续发育，最后形成具有与父母相似性状的成年个体。很显然，人的生殖和发育过程与细胞的增殖分化密切相关。知识贴士(1)病毒虽然没有细胞结构，但仍能在细胞中进行繁殖等生命活动，所以病毒属于生物。(2)细胞并不是都能完成所有生命活动的，在单细胞生物中可以完成所有生命活动，而在多细胞生物中只有依靠细胞间的合作才能完成所有生命活动。下列有关叙述错误的是()A一切生物的
11、生命活动都是在细胞内或在细胞参与下完成的 B最近在全球首次发现的H7N9型流感病毒没有细胞结构，也能独立完成生命活动 C除病毒外，一切生物体都是由细胞构成的，细胞是构成有机体的基本单位 D单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动，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。解析 生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位，病毒虽然没有细胞结构，但其生命活动的完成必须依赖于细胞，即寄生在活细胞中，离开活细胞就不能长时间生存，更谈不上完成生命活动。细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是机体代谢与功能执行的基本单位。单细胞生物依靠单个细胞就能完成复杂生命活动，多细胞生物
12、必须依赖于各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动。答案 B 下列关于细胞与生命活动的关系的叙述错误的是()A草履虫的生命活动离不开细胞 B病毒的生命活动可以离开细胞 C细胞内的生物大分子没有生命活性 D单细胞生物的一个细胞就能完成种生命活动 答案 B 解析 病毒虽然不具有细胞结构，但是它必须寄生在活细胞中，所以病毒的生命活动是离不开细胞的。1生命系统中几个结构层次的理解生命系统的结构层次结构层次特点(概念)举例种群一定区域内，同种生物所有个体的总和某一区域中所有的同种桃树或杨树群落一定区域内，相互间有直接或间接联系的多个种群的总和某区域内的龟或鲤鱼及与之有关的所有的动物、植物、微生物生
13、态系统群落与其所生存的无机环境相互作用构成桃树或杨树生活的森林生态系统生物圈由地球上所有的生物及其生活环境构成地球上只有一个生物圈 2.生命系统九个层次间的联系(1)细胞是最基本的生命系统，生物圈是最大的生命系统；(2)细胞个体体现了高等多细胞生物个体的发育历程，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。(3)个体种群群落体现了生物与生物之间的关系。(4)群落生态系统生物圈体现了生物与其生活环境的关系。知识贴士 并非所有生物都具有生命系统的九个层次 病毒虽然是生物，但不属于生命系统。单细胞生物不具有组织、器官、系统等层次，属于细胞和个体层次。植物体不具有“系统”这一层次。从生命系
14、统的结构层次分析，下列说法正确的是()A一只变形虫只能参与构成生命系统的细胞层次 B高等动物和高等植物都具有器官和系统层次 C构成生命系统的结构层次具有层次性、复杂性和多样性 D病毒能在宿主细胞内完成生命活动，因此也属于生命系统 解析 变形虫既是一个细胞也是一个个体，故A错误。高等植物没有系统层次，故B错误。构成生命系统的结构层次由简单到复杂具有层次性，也越来越复杂，同时还有多样性，故C正确。病毒没有细胞结构，不属于生命系统层次，故D错误。答案 C 下列关于对生命系统的叙述，错误的是()A生命系统的各个层次可以相互联系，也可以没有关系，如细胞和生物圈 B组织、细胞等都是生命系统不可分割的一部分
15、 C生命系统的各个层次是密切联系的 D生物的生活环境也是生命系统的一部分 答案 A 解析 生命系统分为不同的层次，各层次之间是密切联系的，它们形成一个统一的整体。如果要研究生命系统的生物圈或生态系统，不但要研究各种生物，还要研究各种生物需要的环境条件，所以它们也是生命系统的一部分。思维创新升华 H7N9流感病毒与甲型H1N1流感病毒以及H5N1禽流感病毒，这三种病毒都是甲型流感病毒，但是它们之间有明显不同。H7N9和H5N1都是动物流感病毒，偶尔感染人类。H1N1流感病毒则分为通常感染人类和通常感染动物两类病毒。H7N9流感病毒与甲型H1N1流感病毒以及H5N1禽流感病毒生命系统结构层次中各层
16、次的含义方法技巧探究 案例 H1N1流感病毒中甲型H1N1流感占较大比例并逐渐成为流感优势毒株，但流行水平明显低于20102012年同期，市民不必过度恐慌。请分析回答问题：(1)病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题，目前主要存在两种观点：生物大分子病毒细胞；生物大分子细胞病毒。根据上述资料并结合所学的相关知识分析，你支持第_种观点，其依据是：_。探究点 验证性实验结果的预测病毒生存方式和对人类的作用(2)细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素抑制肽聚糖的合成，从而起到抑制细菌生长的作用。艾滋病病人能否通过注射青霉素抑制病毒的增殖
17、？_。为什么？_，_。(3)据说H1N1流感康复者血清能治疗H1N1流感。下面是通过实验进行验证的过程，请完善实验步骤并预测实验结果：实验目的：验证H1N1流感康复者的血清能治疗H1N1流感。实验材料：健康小白鼠、H1N1病毒液、未患过H1N1流感的小白鼠血清(A)、患H1N1流感后康复的小白鼠血清(B)等。实验步骤：取年龄、体重、性别、身体状况相同的若干健康小白鼠，平均分为两组，标记为甲、乙。绐甲、乙两组小白鼠同时注射_，使其患H1N1流感。给甲、乙两组小白鼠分别注射_。一段时间后_。预测结果：_。标准答案(1)二 病毒全部营寄生生活，必须依靠其他活细胞才能进行增殖。故应先出现细胞后出现病毒
18、(2)不能 病毒的主要成分是核酸和蛋白质，而不含肽聚糖，故青霉素对病毒的增殖不能起抑制作用(3)实验步骤：等量的H1N1病毒液 等量的血清A、B 观察两组小白鼠的康复情况 预测结果：乙组小白鼠康复情况明显好于甲组 方法警示(与案例中问题序号对应)得分要点：(1)必须是第二种。(3)实验步骤：必须呈现出“等量的H1N1病毒液”。必须呈现出“等量的血清A、B”。必须呈现出“康复情况”。预测结果：必须只呈现一种情况“乙组小白鼠康复情况明显好于甲组”。错因案例(1)第一种。(错因：认为生命起源一定是从结构简单到复杂)(3)实验步骤：答为“病毒液”。(错因：忽略“等量”原则)答为“A、B”。(同上)答为
19、“死亡情况”。(错因：没有搞清楚衡量实验结果的正确指标)预测结果：答为“乙组康复情况较甲组差。乙组康复情况好于甲组。乙组康复情况与甲组相同。”(错因：误认为是探究性实验而将所有可能实验结果写出)技法提炼(1)确定病毒与细胞出现顺序的方法：从结构上看细胞的结构复杂，病毒的结构简单，从常规思维上由简单到复杂来考虑，则首先想到先有病毒然后有细胞。这是没有抓住问题的核心，由于病毒的结构较为简单，必须依靠活细胞，离开了细胞不能生存，所以细胞应该先出现。(2)实验步骤中操作的确定：从实验的目的出发，验证的是H1N1流感康复者血清的作用，所以应观察H1N1流感康复小白鼠血清对患病小白鼠的治疗效果，为了排除是不是血清都有这样的效果，所以要设置未患过H1N1流感的小白鼠血清作为对照，来比较治疗的效果。同时注意在使用病毒液和血清时，量必须是相等的，这样实验结果才具有说服力。(3)验证性实验结果的预测：根据实验的类型对预测结果进行相应的描述，本实验是一个验证性实验，实验结果与实验目的是完全对应的，只有一种实验结果，即与实验目的相一致，而不是描述所有可能的实验情况。课堂知识构建