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2021-2022学年高中生物 第1章 走进细胞 第1节 从生物圈到细胞学案 新人教版必修1

2021-2022学年高中生物 第1章 走进细胞 第1节 从生物圈到细胞学案 新人教版必修1

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姓名：

- 10 -

第1节　从生物圈到细胞
学 习 目 标
核 心 素 养
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。(重点)
3．认同细胞是最基本的生命系统。
1.通过学习生命活动离不开细胞，形成结构与功能相适应的生命观念。
2．通过各类生物生命活动离不开细胞的学习，养成归纳与概括的思维方式。

一、生命活动离不开细胞
1．病毒的生命活动
病毒不具有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。
2．单细胞生物的生命活动
依靠单个细胞就能完成各种生命活动，如草履虫的运动、分裂、摄食、生长、应激性等生命活动。
3．多细胞生物的生命活动
(1)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。
(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：细胞代谢。
②生物生长发育的基础：细胞增殖、分化。
③生物遗传与变异的基础：细胞内基因的传递和变化。
二、生命系统的结构层次
1．结构层次
细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
2．相互关系
(1)从生物圈到细胞，生命系统层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。
(2)细胞是地球上最基本的生命系统；生物圈是最大的生命系统。
(3)地球上最早出现的生命形式是单细胞生物。

1．HIV能引起艾滋病，有特定的细胞结构。 (　　)
2．HIV能在人体的血浆中增殖。 (　　)
3．单细胞生物体依赖单个细胞完成各种生命活动。 (　　)
4．生命活动既可在病毒内完成，又可在细胞的参与下完成。
(　　)
5．一个草履虫既属于细胞层次，又属于个体层次。 (　　)
6．病毒是地球上最早出现的生命形式。 (　　)
提示：1.×　HIV是病毒，不具有细胞结构。
2．×　HIV在人体的淋巴细胞中增殖。
3．√
4．×　病毒内不能独立进行生命活动。
5．√
6．×　地球上最早出现的生命形式是单细胞生物。

生命活动离不开细胞
[问题探究]
1．如图是引起新冠肺炎的冠状病毒(COVID­19)的模式图。2019年底以来，冠状病毒(COVID­19)已造成数千万人感染，一百多万人死亡。它主要通过空气、接触传播，感染人体后引起人体发热、乏力、干咳、呼吸困难等症状。冠状病毒是生物吗？它属于生命系统吗？说出你的理由。

提示：冠状病毒是生物，因为冠状病毒能够进行增殖和代谢等生命活动。冠状病毒不属于生命系统，因为它不能独立进行生命活动，它只有寄生在人和动物的活细胞内才能进行代谢和增殖等生命活动，生命系统是指能够独立进行生命活动的系统。
2．下面是有关草履虫生命活动的示意图。

(1)由图看出，草履虫是单细胞原生动物。图中反映了草履虫的什么生命活动？除此以外草履虫还会进行什么生命活动？
提示：运动、分裂。除此之外草履虫还会进行呼吸、摄食、生长、应激性等生命活动。
(2)如果草履虫没有完整的细胞结构，它还能完成这些生命活动吗？
提示：不能。
3．观察教材实例3“缩手反射的结构基础”，看一看完成一个简单的缩手反射，至少需要哪些细胞的参与。由缩手反射实例我们可以归纳出什么结论？
提示：传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关骨骼肌细胞。多细胞生物的生命活动是多个细胞相互配合完成的。

1．细胞是生物体结构和功能的基本单位
除了病毒之外，一切生物都由细胞构成。单细胞生物有细菌、单细胞藻类、草履虫、变形虫等；绝大多数植物、动物、真菌都属于多细胞生物。
2．生命活动与细胞的关系
生物种类
举例
与细胞的关系
结论
非细胞生物
病毒
HIV、
COVID­19
生命活动在活细胞内完成，离开活细胞不能独立生活
生命活动离不开细胞
细胞生物
单细胞生物
细菌、草履虫、变形虫
单个细胞能完成各种生命活动，一个细胞即为一个个体
多细胞生物
许多动物、植物
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

易错提醒：有关病毒的两点提醒
(1)病毒属于生物：病毒虽无细胞结构，但能在宿主细胞内增殖，产生子代，表现出生命现象，所以病毒属于生物。
(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。

1．下列不属于“生命活动离不开细胞”的相关叙述的是(　　)
A．小汽车司机看到红灯亮时进行的减速、刹车等操作
B．生物与环境之间的能量转换以细胞代谢为基础
C．高等哺乳动物的生殖和发育离不开细胞的增殖和分化
D．病毒没有细胞结构，可在人工培养基上进行培养得到
D　[“小汽车司机看到红灯亮时进行的减速、刹车等操作”属于神经调节，需要多种细胞参与，A项正确；细胞代谢可以实现生物和环境之间的能量交换，B项正确；细胞增殖、分化是生长发育的基础，C项正确；病毒只能寄生在活细胞中，D项错误。]
2．生命活动离不开细胞，下列说法中不正确的是(　　)
A．HIV病毒的增殖离不开人体的淋巴细胞
B．草履虫的单个细胞就能完成各种生命活动
C．人体的缩手反射只需要肌肉细胞参与
D．细胞是生物体代谢和遗传的基本单位
C　[人体的缩手反射需要神经细胞和肌肉细胞参与。]

生命系统的结构层次
[问题探究]
1．细菌和草履虫等单细胞生物是否也具有生命系统的各个层次？
提示：不是，单细胞生物无组织、器官和系统等结构层次。
2．蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者，它们是否也属于生命系统的结构层次？请说明你的判断理由。
提示：不是。生命系统必须能完成一定的生命活动，故生命活动最基本的层次是细胞，而蛋白质和核酸只是细胞的组成成分。
3．无机环境是否属于生命系统结构层次的组成部分？
提示：是，生态系统包括无机环境和生物群落。

1．生命系统的结构层次

2．概念辨析
(1)种群的关键词：“同种生物”“所有个体”。
(2)群落的关键词：“所有生物”，即所有动物、植物和微生物。
(3)生态系统的关键词：“所有生物”和“无机环境”。

易错提醒：生命系统结构层次的四个易错点
(1)生命系统最基本的层次是细胞，病毒无细胞结构，不属于生命系统的层次。
(2)单细胞生物有细胞、个体两个层次，无组织、器官、系统这三个层次。
(3)多细胞生物需区分动物与植物，植物无系统这一层次。
(4)生命系统的结构层次中，不仅含有生物，还包含与生命活动有关的非生物成分。

1．“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．江中的鸭群构成一个群落
D．江水等非生物不参与生命系统的组成
A　[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；江中的鸭群构成了一个种群，群落是指一个区域中的所有生物，C错误；江水等非生物也是生态系统的一部分，参与生命系统的组成，D错误。]
　(1)桃树与鸭相比，生命系统的结构层次有何不同？
提示：桃树无“系统”这一结构层次。
(2)江中的所有鱼属于什么？
提示：属于类群，不属于生命系统的层次。
2．下列关于生命系统的结构层次的说法正确的是(　　)
A．生物圈是地球上最大的生态系统和最基本的生命系统
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
B　[生物圈是地球上最大的生态系统和最大的生命系统，A错误；蛋白质、核酸、多糖等生物大分子不属于生命系统的结构层次，B正确；病毒没有细胞结构，但其需在宿主细胞内进行遗传物质的复制和蛋白质的合成，C错误；各层次的生命系统层层相依，但组成、结构和功能各不相同，D错误。]

[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳

1.生命活动离不开细胞。
2.细胞是生物体结构和功能的基本单位。
3.病毒不具有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。
4.生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
5.并非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。
6.细胞是地球上最基本的生命系统。

1．下列能完成一切生命活动的细胞是(　　)
A．变形虫　　　　　　 B．人的红细胞
C．人的口腔上皮细胞 D．根毛细胞
A　[变形虫是单细胞生物，它的全部生命活动都是由单个细胞来完成的；多细胞生物依赖各种已分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，其某一组织细胞只能完成某些生命活动。]
2．下列事实中，能支持“生命活动离不开细胞”观点的是(　　)
A．冠状病毒(COVID­19)没有细胞结构，也能独立完成生命活动
B．多细胞生物个体的生长发育依赖于细胞增殖和细胞分化
C．我国科学家人工合成了结晶牛胰岛素(一种蛋白质)
D．乌龟的单个细胞能独立完成各种生命活动
B　[病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞内才能够完成各种生命活动，病毒的生命活动离不开细胞，A错误；多细胞生物个体的生长、发育依赖于细胞增殖和细胞分化，B正确；人工合成的结晶牛胰岛素属于蛋白质，是大分子物质，不是细胞，所以没有说明与细胞的关系，C错误；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，因此乌龟的单个细胞不能独立完成各种生命活动，D错误。]
3．下列实例中，能说明生命活动离不开细胞的是(　　)
①流感病人打喷嚏时，会有大量流感病毒随飞沫散布于空气中　②手触碰到盛有沸水的电水壶会迅速缩回　③体操运动员完成单杠动作离不开肌肉细胞的收缩和舒张　④人的胚胎发育过程中，细胞不断地进行分裂繁殖
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①②③④
B　[流感病毒在体外无生命活动，其随飞沫散播于空气中不依赖细胞的作用，①不符合题意；手触碰到盛有沸水的电水壶会迅速缩回离不开神经细胞的作用，②符合题意；体操运动员完成单杠动作离不开肌肉细胞的收缩和舒张，③符合题意；人的胚胎发育过程离不开细胞不断地进行分裂繁殖，④符合题意。综上所述，B正确。]
4．若下图代表与生命系统相关概念的范围，其中正确的是(　　)

选项
a
b
c
A
生物大分子
细胞
组织
B
个体
种群
群落
C
生态系统
群落
种群
D
组织
系统
器官
C　[由题图可知，a包含b，b包含c。生物大分子不属于生命系统的结构层次，故A错误；个体可以组成种群，种群可以组成群落，故B错误；生态系统包括群落和无机环境，群落包括种群，故C正确；组织可以构成器官，器官可以构成系统，故D错误。]
5．“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)扬州瘦西湖中所有的鲫鱼构成了________。
(2)扬州瘦西湖边的一只白鹭属于________。
(3)扬州瘦西湖属于生命系统结构层次中的________。
(4)柳树是扬州瘦西湖的主要树种，与鱼相比，柳树不具有生命系统的哪一结构层次？________。
(5)一只白鹭在繁殖季节繁殖了三只小白鹭，则联系亲代和子代遗传物质的桥梁是________，小白鹭生长发育的细胞学基础是
_____________________________________________________。
[解析]　(1)扬州瘦西湖的所有鲫鱼构成了种群。(2)扬州瘦西湖边的一只白鹭属于个体层次。(3)整个扬州瘦西湖构成了生命系统中的生态系统层次。(4)与鱼相比，柳树不具有系统这个层次。(5)联系亲代和子代遗传物质的桥梁是生殖细胞，小白鹭生长发育的细胞学基础是细胞的增殖和分化。
[答案]　(1)种群　(2)个体　(3)生态系统　(4)系统　(5)生殖细胞　细胞的增殖和分化