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第一章,走近细胞,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。那么由细胞构成的生命系统有哪些层次呢？学完本章内容你就会得到答案。,趣味导学,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。,本章概述,1本章内容与初中知识相衔接，注重知识的连续性和发展性。例如，人的生殖过程，艾滋病病毒破坏人体免疫系统的淋巴细胞，细胞、组织、器官、系统等知识，在初中就已经学过，由于间隔的时间过长，对这些知识难免遗忘或记忆模糊，可以先复习相关知识，培养学习兴趣。2结合教材中生命系统的结构层次示意图，理解生命系统的结构层次，理解生命系统的各个结构层次都离不开细胞这个最基本的结构。3结合原核细胞的结构模式图，理解原核细胞的主要特点。通过列表比较的方法学习原核细胞与真核细胞的区别与联系。,学法指导,第1节从生物圈到细胞,自主学习,一、生命活动离不开细胞1生命活动与细胞的关系：(1)病毒：依赖_才能生活。(2)单细胞生物：依靠_就能完成。(3)多细胞生物：依赖_密切合作共同完成。2生命活动的基础：(1)生物与环境之间物质和能量交换的基础：_。(2)生长和发育的基础：_。(3)遗传和变异的基础：细胞内_的传递和变化。,活细胞,单个细胞,各种分化的细胞,细胞代谢,细胞增殖、分化,基因,二、生命系统的结构层次,1写出图中各序号表示的生命系统结构层次名称：_；_；_；_；_；_。2生命系统各层次的关系：(1)最基本的生命系统：_。(2)最大的生命系统：_。(3)各生命系统层层相依，又各自有特定的_、结构和_。,细胞,组织,系统,种群,群落,生物圈,细胞,生物圈,组成,功能,12017年春天，H7N9型禽流感病毒侵袭中华大地，既让养殖业蒙受巨大经济损失，又让人们产生了恐慌。H7N9型禽流感是全球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？提示：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。,？思考,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？提示：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：为种群；为群落；为生态系统。,1病毒主要由核酸和蛋白质组成。病毒没有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。()2单细胞生物依靠单个的细胞完成各项生命活动。()3多细胞生物的生命活动，是从一个细胞开始的，其生长和发育也是建立在细胞的分裂和分化的基础上的。()4人的各种反射活动都需要多个细胞的参与，不可能由一个细胞独立完成，因此，细胞不可能是生命活动的基本单位。(),判断题,5生命系统的结构层次包括从原子、分子到生物圈的各个层次。()6各层次的生命系统层层相依，具有相同的组成、结构和功能。()7所有生物都具有生命系统的各个层次。()8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。()9生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生态系统。()10人的生长发育的基础是细胞的增殖、分化。(),新知解读,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。,知识点1生命活动离不开细胞,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。,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。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。,知识贴士,(2016山东潍坊高三期末)下列关于细胞和生命活动的叙述，错误的是()A单细胞生物依靠单个细胞完成各种生命活动B病毒不具有细胞结构，所以它的生命活动与细胞无关C细胞是生物体结构和功能的基本单位D多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，才能完成一系列复杂的生命活动,典题1,B,解析生命活动离不开细胞，病毒没有细胞结构，但是它不能独立地生活，必须寄生在活细胞内才能表现出生命现象。细胞是生物体结构和功能的基本单位。单细胞生物只由一个细胞构成，它的各项生命活动都由这个细胞完成。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，如反射等。,方法点拨：如何理解细胞是生物体结构和功能的基本单位(1)结构单位：生物体由细胞构成，单细胞生物由一个细胞构成，如草履虫、细菌、酵母菌等；多细胞生物由许多细胞构成，如绝大多数动物、植物等。(2)功能单位：多细胞生物体不同细胞承担不同功能，各项生命活动都是细胞分工、协作共同完成的。没有细胞结构的病毒要体现生命活动，必须寄生在活细胞中。,变式训练1下列有关叙述错误的是()A一切生物的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,B,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。,1生命系统中几个结构层次的理解,知识点2生命系统的结构层次,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。,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。,知识贴士,下列关于生命系统的结构层次的说法，正确的是()A生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生态系统B生物大分子如蛋白质、核酸，不是生命系统的结构层次C病毒没有细胞结构，它的生命活动与生命系统没有关系D各层次的生命系统层层相依，具有相同的组成、结构和功能解析生物圈是地球上最大的生态系统，细胞是地球上最基本的生命系统。蛋白质、核酸不属于生命系统的结构层次。病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开细胞，只有在寄主细胞内才能维持正常的生命活动。各层次的生命系统的组成、结构和功能均不相同。,典题2,B,变式训练2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。,A,指点迷津,一、生命系统结构层次的判断1根据生物种类进行判断(1)病毒虽然属于生物，但不属于生命系统的任何结构层次，因为病毒无细胞结构，而细胞是生命系统最基本的结构层次。(2)单细胞生物同时属于细胞层次和个体层次，无组织、器官、系统层次。(3)多细胞生物中的植物体只具有细胞、组织、器官、个体四个层次，动物体除这些层次外，还具有系统。2看描述中是否有无机环境在生命系统的结构层次中，除了生态系统和生物圈具有无机环境外，其他都只有生物成分。所以，可以根据有无无机环境来判断是否为生态系统或生物圈。,下列关于生命系统结构层次的叙述，错误的是()A病毒无细胞结构，所以不属于生命系统的任一结构层次B单细胞生物(如细菌)既属于细胞层次，又属于个体层次C一个池塘属于生态系统，其中不包含其他结构层次D生物圈是最大的生态系统解析细胞是生命系统最基本的结构层次，病毒无细胞结构，其不属于生命系统的任一结构层次，A项正确；单细胞生物整个个体就只有一个细胞，故其既属于细胞层次，也属于个体层次，B项正确；“一个池塘”既有无机环境部分，也有生物部分，所以属于生态系统，但一个生态系统也包含生命系统的其他层次，C项错误；生物圈是地球上最大的生态系统，D项正确。,典题3,C,二、如何理解“细胞是最基本的生命系统”1细胞是生物体结构和功能的基本单位。2生命活动离不开细胞。病毒必须依赖活细胞才能生活和繁殖；具有细胞结构的生物体的各项生命活动，如运动、繁殖、生长和发育、应激性等都是在细胞的基础上完成的。,3没有完整的细胞就没有生命。(1)一个分子或一个原子也是一个系统，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能完成生命活动的。(2)无数实验证明，任何结构完整性被破坏的细胞，都不能实现细胞完整的生命活动。4生命系统的其他层次都是建立在细胞的基础之上的。没有细胞就没有组织、器官、系统等层次，更谈不上种群、群落、生态系统等层次。5综上所述，细胞是最基本的生命系统。,下列关于细胞与生命活动关系的描述，错误的是()A引起非典型肺炎和甲型H1N1禽流感的病原体均无细胞结构，其生命活动与细胞无关B绿藻、变形虫、酵母菌、草履虫等单细胞生物，只靠一个细胞就可以完成摄食、运动、分裂、应激性等多种生命活动C缩手反射和膝跳反射的完成均需要多种分化的细胞密切合作D一切生物的生命活动都在细胞内或细胞参与下完成,典题4,A,解析引起非典型肺炎和甲型H1N1禽流感的病原体均是病毒，它们不具备细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成生命活动。绿藻、变形虫、酵母菌、草履虫等均是单细胞生物，一个细胞就可以完成摄食、运动、分裂、应激性等多种生命活动。缩手反射和膝跳反射是高等动物具有的复杂的生命活动，需要多种分化的细胞密切合作才能完成。,三、关注病毒1病毒及其特征(1)病毒无细胞结构，主要由蛋白质和核酸(每种病毒只有一种核酸，DNA或RNA)构成，在生物学分类上独立成界。(2)病毒营寄生生活。因为缺乏细胞所具有的酶系统和能量，病毒只有在活细胞内才具有生命现象。因此，人们培养病毒只能用活的宿主细胞，如用鸡胚培养甲型H1N1禽流感病毒。,(3)根据宿主的不同，可将病毒分为植物病毒(如烟草花叶病毒)、动物病毒(如流感病毒)和细菌病毒(如T4噬菌体)。根据其遗传物质的不同，又可以分为DNA病毒(如乙肝病毒)和RNA病毒(如烟草花叶病毒、流感病毒)。(4)病毒的遗传物质是DNA或RNA；在病毒增殖过程中，病毒只提供核酸(DNA或RNA)模板，其他如氨基酸、核苷酸等原料及核糖体、tRNA都由宿主细胞提供。,2整合与病毒有关的知识,(2016广东广州高三模拟)埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物患埃博拉出血热的烈性病毒。埃博拉出血热有很高的死亡率。下列关于埃博拉病毒的叙述，正确的是()A埃博拉病毒没有细胞结构，因此它不是生物B埃博拉病毒可以同时感染动物细胞和植物细胞C埃博拉病毒只有在宿主细胞中才能体现生命活动D科学家在研究埃博拉病毒时，可以在人工培养基上培养，使其增殖以获得更多的病毒,典题5,C,解析病毒是自然界中唯一不具有细胞结构的生物，A项错误。一种病毒只能专一的寄生在一类生物活细胞中，B项错误。病毒只有在活细胞内才能繁殖，表现生命活动，C项正确。病毒只能利用活的生物体进行培养，人工合成的培养基不能培养病毒。,核心素养,验证性实验结果的预测病毒生存方式和对人类的作用,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：,案例,(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：_。(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？_。为什么？_。,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,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)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。给甲、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：_。,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“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。,问题释疑,(一)问题探讨(教材第2页)1提示：病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄生在活细胞中，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，患者常因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(教材第2页)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、相关的骨骼肌细胞等。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人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(教材第6页)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。一方面，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。,知识构建,从生物圈到细胞,
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