内容正文:
走近细胞
第1章
第1节 细胞是生命活动的基本单位
[目标导学] 1.概述细胞学说的建立过程、内容和意义。2.举例说出归纳法在科学研究中的作用。3.阐述生命系统的结构层次。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 细胞是基本的生命系统
学习任务一 细胞学说及其建立过程
课时作业 巩固提升
备选题库 教师独具
细胞学说及其建立过程
学习任务一
1.建立者:主要是________和________。
2.细胞学说的内容要点
(1)细胞是一个有机体,一切________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________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________产生的。
梳理 归纳教材知识
施莱登
施旺
动植物
相对独立
分裂
3.细胞学说的建立过程
施莱登和施旺
魏尔肖
4.意义
(1)揭示了动物和植物的________,从而阐明了________的统一性。
(2)对生物学发展的意义
①使生物学的研究进入________水平,并为后来进入________水平打下基础。
②为____________的确立埋下了伏笔。
统一性
生物界
细胞
分子
生物进化论
[正误辨析]
(1)细胞学说揭示了一切生物都由细胞构成。( )
(2)人体每个细胞都能独立完成各项生命活动,可以说细胞是一个完全独立的单位。( )
(3)新细胞均由老细胞通过分裂产生。( )
(4)细胞学说揭示了细胞的统一性和生物界的统一性。( )
×
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×
×
1.列文虎克、马尔比基等都已经观察到细胞,为什么细胞学说的建立者是施莱登和施旺?
提示:列文虎克、马尔比基等没有对细胞及其与生物体的关系进行科学的归纳和概括。
2.19世纪建立的细胞学说,其内容是否阐明了所有生物都以细胞为基本单位?
提示:不是,它阐明的是动植物都以细胞为基本单位。
探究 要点合作突破
3.施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?
提示:可信。因为在细胞学说的建立过程中,科学家不仅运用了不完全归纳法,还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性联系,这样的科学归纳比一般的不完全归纳法更具可信度。
[归纳总结]
1.细胞学说的两个“统一了”和三个“未涉及”
2.科学研究方法——归纳法
(1)概念:归纳法是指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。
通过不完全归纳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。
1.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
强化 题点对应训练
B
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,如病毒不具有细胞结构;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功能单位——细胞;细胞学说没有揭示动植物细胞间的差异;细胞学说只是在细胞水平上揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,并没有深入到分子水平。
2.关于细胞学说及其建立的叙述,错误的是( )
A.它揭示了动植物细胞的统一性和多样性
B.细胞学说的发现用到了归纳法
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
A
细胞学说只是揭示了动植物具有统一性,没有揭示细胞间的差异性和多样性。
细胞是基本的生命系统
学习任务二
1.生命活动与细胞的关系
梳理 归纳教材知识
单个细胞
各种分化的细胞
2.多细胞生物生命活动的基础(连线)
3.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的名称:
①________;②________;③________;
④________;⑤________;⑥________。
细胞
组织
系统
种群
群落
生物圈
(2)种群、群落和生态系统
①种群和群落:在一定的空间范围内,________的所有个体形成的一个整体是种群,________相互作用形成的更大的整体是群落。
②生态系统是在一定的空间范围内,______________相互作用形成的一个整体。
(3)地球上最基本的生命系统是______,各层次生命系统的形成、维持和运转都是以________为基础。
同种生物
不同种群
群落与无机环境
细胞
细胞
[正误辨析]
(1)所有生物都具有生命系统的各个层次。( )
(2)病毒属于生命系统的结构层次。( )
(3)蛋白质和核酸等生物大分子也属于生命系统的结构层次。( )
(4)一定区域的大熊猫等动物和冷箭竹等植物共同构成一个群落。
( )
(5)水、空气、阳光是生命系统的组成成分。( )
×
×
×
×
√
1.结合给出的实例,分析回答下列问题。
探究 要点合作突破
(1)请按由小到大的顺序排列上面各个生命系统的层次。
提示:①④⑤⑦②③⑥
(2)如果换成草履虫等单细胞生物,生命系统结构层次的组成又会发生怎样的变化?
提示:如果换成草履虫等单细胞生物,单细胞生物细胞本身就是个体,没有组织、器官、系统等层次。
(3)在生命系统的各个层次中,能完整地表现出各种生命活动的最微小的层次是哪一个?说明你的理由。
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。
2.据人类免疫缺陷病毒(HIV)结构示意图及相关材料分析有关问题。
艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,HIV是由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成的,它没有细胞结构,主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,逐渐使免疫系统瘫痪、功能瓦解,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发生恶性肿瘤而死亡。但HIV一旦离开活细胞就不能表现生命现象。
(1)依据材料,HIV与细胞的关系是什么?
提示:该资料说明病毒这类非细胞生物只有依赖活细胞才能生活,病毒的生命活动离不开细胞。
(2)HIV是否属于生命系统的结构层次?请说出你的理由。
提示:不属于。HIV只能寄生在活细胞内才能生活,不能独立进行生命活动,而生命系统是指独立进行生命活动的系统。
[归纳总结]
1.生命系统的结构层次
2.从个体到生物圈各层次间的内在联系
3.病毒的相关知识
(1)结构:病毒不具有细胞结构,一般由核酸和蛋白质组成,是一种体积非常微小、结构极其简单的生物,因没有细胞结构,故不属于生命系统的层次。
(2)分类:按照宿主类型划分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(噬菌体),按照含有的核酸类型划分为DNA病毒和RNA病毒。
(3)生活方式:病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,具有遗传、复制等生物特征。
1.下列各组合中,能体现生命系统由简单到复杂的结构层次的是
( )
①血红蛋白 ②一个草履虫 ③卵细胞 ④一个池塘中的全部生物
⑤一片森林 ⑥一片树叶 ⑦泌尿系统 ⑧一片草原上的所有昆虫
⑨血液 ⑩一个池塘中的所有鲫鱼
A.①⑨⑥⑦②⑩④⑤
B.③⑨⑥⑦②⑩⑧⑤
C.③⑨⑥⑦②⑧④⑤
D.③⑨⑥⑦②⑩④⑤
强化 题点对应训练
D
①血红蛋白不能独立完成一定的生命活动,不属于生命系统的结构层次;②一个草履虫属于细胞及个体层次;③卵细胞属于细胞层次;④一个池塘中的全部生物属于群落层次;⑤一片森林属于生态系统层次;⑥一片树叶属于器官层次;⑦泌尿系统属于系统层次;⑧一片草原上的所有昆虫不是同种生物,不属于生命系统的结构层次;⑨血液属于结缔组织,故属于组织层次;⑩一个池塘中的所有鲫鱼属于种群层次。故选D。
2.“春天到了,公园里空气新鲜、草色青翠、绿柳垂帘,树枝上黄鹂欢唱,碧空中燕子起舞,粉红的桃花林(一个品种的桃花)灿烂如云”。根据此段文字,分别符合生态系统、种群、个体、器官的描述的是( )
A.整个公园、一片桃花林、一只黄鹂、一株绿柳
B.整个公园、一片桃花林、一只燕子、一朵桃花
C.整个公园、所有青草、一只黄鹂、一朵桃花
D.整个公园、所有桃树、一只燕子、一朵桃花
D
一片桃花林属于生态系统层次,一株绿柳属于个体层次,A、B错误。所有青草包括许多个物种,既不是种群层次,也不是群落层次,C错误。整个公园属于一个生态系统;所有桃树为同种生物,属于一个种群;一只燕子属于个体层次;一朵桃花属于器官层次,D正确。
[方法技巧]
巧判生命系统的结构层次
(1)根据生物类型进行判断
①病毒:不属于生命系统。
②单细胞生物:同时属于细胞层次和个体层次,不具备组织、器官和系统这三个结构层次。
③植物:不具备“系统”这一结构层次。
(2)根据组成成分进行判断
种群是由同种生物构成的,而群落是由一定空间内的所有生物构成的,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。生态系统是由生物及其生活的无机环境共同组成的。
课堂小结
备选题库 教师独具
1.细胞学说与能量守恒和转化定律、自然选择学说被誉为19世纪自然科学的三大发现。下列关于细胞学说及其内容的叙述,正确的是
( )
A.细胞学说将细胞划分为真核细胞和原核细胞
B.施莱登和施旺提出了细胞既有多样性又有统一性的观点
C.细胞是一个有机体,一切生物体都是由细胞和细胞产物构成的
D.魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”的观点是对细胞学说的重要补充
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D
细胞学说揭示了动物和植物的统一性,没有将细胞划分为真核细胞和原核细胞,A错误;施莱登和施旺没有提出细胞多样性的观点,B错误;细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞和细胞产物构成的,C错误;魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”的观点是对细胞学说的重要补充,D正确。
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2.下列选项中关于细胞与生命活动关系的叙述,错误的是( )
A.草履虫的生命活动离不开细胞
B.病毒不具细胞结构,所以其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.多细胞生物依赖高度分化的细胞密切协作,才能完成生命活动
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B
单细胞生物体依赖单个细胞完成各项生命活动;多细胞生物体的细胞间相互协调和配合,共同完成各项生命活动;病毒无细胞结构,但必须寄生在活细胞内,所以它的生命活动也离不开细胞。
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3.下列选项中,与“叶肉细胞→营养组织→叶片→玉米”的层次一致的是( )
A.分生区细胞→分生组织→根→小麦
B.骨骼肌细胞→骨骼肌→运动系统→牛
C.神经细胞→神经组织→脑→变形虫
D.心肌细胞→肌肉组织→循环系统→人
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A
“叶肉细胞→营养组织→叶片→玉米”的生命系统的结构层次依次为细胞→组织→器官→个体,“分生区细胞→分生组织→根→小麦”的生命系统的结构层次依次为细胞→组织→器官→个体,A符合题意;“骨骼肌细胞→骨骼肌→运动系统→牛”的生命系统的结构层次依次为细胞→器官→系统→个体,B不符合题意;变形虫属于单细胞生物,没有组织和器官等结构层次,C不符合题意;“心肌细胞→肌肉组织→循环系统→人”的生命系统的结构层次依次为细胞→组织→系统→个体,D不符合题意。
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4.(多选)田野菟丝子一般只会寄生在薇甘菊之类的有害杂草上,但是,田野菟丝子刚萌发时只是一根黄白色的、半透明的丝状体,当遇到薇甘菊后会形成“吸器”并通过“吸器”从薇甘菊中获取营养。下列有关生命系统结构层次的叙述,正确的是( )
A.刚萌发的一个田野菟丝子属于个体层次
B.一块田野里所有的薇甘菊形成了一个种群
C.一块田野中的所有田野菟丝子和薇甘菊构成群落
D.薇甘菊等有害杂草都不具有系统这一结构层次
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ABD
刚萌发的一个田野菟丝子属于个体层次,A正确;种群是指生活在一定区域内,同种生物的所有个体,故一块田野里所有的薇甘菊形成了一个种群,B正确;群落是由该地区所有的生物组成的,不仅是田野菟丝子和薇甘菊,C错误;植物不具有系统这一结构层次,D正确。
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课时作业 巩固提升
[基础巩固练]
1.下列关于细胞学说主要内容的叙述正确的是( )
A.一切生物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成
B.新细胞可以从老细胞分裂产生
C.施莱登和施旺发现细胞并提出细胞学说
D.细胞是一个相对独立的有机体,所以多细胞生物细胞间不需要相互协调
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B
一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成,病毒没有细胞结构,A错误;新细胞可以从老细胞分裂产生是细胞学说的内容之一,B正确;细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,但细胞是由英国科学家罗伯特·胡克发现的,C错误;细胞是一个相对独立的有机体,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,所以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,D错误。
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2.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。下列关于归纳法的叙述,错误的是( )
A.细胞学说的提出运用了不完全归纳法
B.通过不完全归纳法得出的结论未必都是正确的
C.通过简单枚举得出某种结论的方法属于完全归纳法
D.“草履虫的运动和分裂说明单细胞生物单个细胞就可完成各种生命活动”运用了不完全归纳法
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C
不完全归纳法是通过对某类事物的一部分对象的考察,从中概括出关于该类事物的一般性结论的推理,细胞学说的提出和“草履虫的运动和分裂说明单细胞生物单个细胞就可完成各种生命活动”都运用了不完全归纳法,A、D正确;不完全归纳法因其本身具有局限性,只进行了某类事物的一部分对象的考察,故得出的结论未必都是正确的,B正确;通过简单枚举得出某种结论的方法属于不完全归纳法,C错误。
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3.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.运用完全归纳法得出了这一结论
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细胞学说认为,新细胞可以从老细胞中产生,A正确;所有的细胞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;动物体的组织都是由细胞组成的,C正确;魏尔肖运用不完全归纳法得出了这一结论,D错误。
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4.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.构成生物体的细胞具有多样性
D.人类认识细胞是一个曲折的过程
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B
细胞学说没有揭示动物细胞与植物细胞的区别,A错误;细胞学说的主要内容之一是“动植物都是由细胞构成的”,这说明生物体结构的统一性,B正确,C错误;细胞学说的建立经历了曲折的过程,但不属于细胞学说的内容,D错误。
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5.下列关于多细胞生物完成生命活动的叙述,错误的是( )
A.依赖于以细胞代谢为基础的各项生命活动
B.依赖于以细胞增殖、分化为基础的生长发育
C.依赖于以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异
D.依赖于每个细胞无须分工都能独立完成各项生命活动
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D
多细胞生物体完成各种生命活动都依赖于细胞的分工与合作。
6.某流感病毒属于RNA病毒,人感染该病毒后可表现为发热、咳嗽等症状。下列关于该病毒的叙述,错误的是( )
A.该病毒没有细胞结构,因此不属于生物
B.该病毒能引发传染病,必须寄生在活细胞内生活
C.该病毒在人工配制的富含有机物的培养基上不能独立繁殖
D.该病毒不属于生命系统的任何一个结构层次
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病毒无细胞结构,但能繁殖,能进行生命活动,因此属于生物,A错误。
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7.“野池水满连秋堤,菱花结实蒲叶齐。川口雨晴风复止,蜻蜓上下鱼东西。”以下与此相关的描述错误的是( )
A.“野池”是由池水等无机环境及菱、蒲、鱼等生物组成的生态系统
B.“野池”里所有的鱼组成了一个种群
C.蜻蜓与蒲所具有的生命系统结构层次不完全相同
D.“野池”中最基本的生命系统是细胞
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B
“野池”包括池水、阳光等无机环境及菱、蒲、鱼等各种生物,属于生态系统,A正确;种群为一定空间范围内同种生物的所有个体,“野池”里所有的鱼包括多个种类的鱼,既不属于种群,也不属于群落层次,B错误;蜻蜓与蒲所具有的生命系统结构层次不完全相同,蒲不具有系统层次,C正确;生命系统最基本的层次是细胞,D正确。
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8.“孤村芳草远,斜日杏花飞。”下列关于这两句诗的叙述错误的是( )
A.孤村、芳草、斜日、杏花都属于生命系统
B.诗中叙述的场景中最大的生命系统结构层次是生态系统
C.诗中叙述的场景中有三项属于生命系统
D.诗中叙述的场景中孤村、杏花两项属于生命系统结构的不同层次
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A
孤村、芳草、斜日、杏花都属于系统,但斜日不属于生命系统,A错误;孤村、芳草都属于生态系统层次,杏花属于器官层次,斜日不属于生命系统的结构层次,因此诗中叙述的场景中最大的生命系统结构层次是生态系统,有三项属于生命系统,B、C正确;诗中叙述的场景中孤村、杏花两项属于生命系统结构的不同层次,D正确。
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[素能培优练]
9.如图为生命系统的结构层次图,序号和箭头依次代表了从微观到个体再到宏观的具体层次,结合所学的知识进行分析,下列叙述错误的是( )
A.松树(个体)没有的结构层次是①
B.比利时的维萨里和法国的比夏分
别揭示了图中③和②所代表的结构层次
C.不能在题图中找到HIV相应的位置
D.④的发现者和命名者是英国科学家罗伯特·胡克
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B
图中①表示系统,松树(个体)没有的
结构层次是①,A正确;图中③和②
分别代表组织、器官,比利时的维萨
里和法国的比夏分别揭示了图中器官和组织所代表的结构层次,B错误;病毒不属于生命系统,故不能在题图中找到HIV相应的位置,C正确;图中④代表细胞,④的发现者和命名者是英国科学家罗伯特·胡克,D正确。
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10.(2024·河北唐山高一联考)施旺曾经指出细胞现象有两类,一类是“造型现象”,一类是“生理现象”,并首次称后者为“代谢过程”。由此可以得出( )
A.一切生物体都是由细胞及细胞产物构成
B.细胞是一个绝对独立的生命单位
C.新细胞都是由老细胞分裂产生的
D.细胞既是结构单位,也是功能单位
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施旺指出细胞现象有两类,一类是“造型现象”,一类是“生理现象”,前者说明细胞是生物体的结构单位,后者说明细胞是生物体的功能单位,D正确。
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11.(多选)对比人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,下列说法不正确的是( )
A.人体皮肤纵切片中含多种细胞,每一种细胞都能承担各项生命活动
B.迎春叶叶肉细胞和人体皮肤细胞结构完全不同
C.人和迎春可以存在于一个生态系统中
D.人体皮肤和迎春叶均由多种组织构成,并能行使一定功能,所以两者都称为器官
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AB
人体皮肤纵切片中含多种细胞,每一种细胞都能承担特定的生命活动,并非各项生命活动都能承担,A错误;迎春叶肉细胞和人皮肤细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核,B错误。
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12.(多选)某研究小组没有借助任何活的微生物,在试管中合成了脊髓灰质炎病毒。以下关于人工合成的脊髓灰质炎病毒的叙述,错误的是( )
A.脊髓灰质炎病毒属于单细胞生物
B.脊髓灰质炎病毒是一种最基本的生命系统结构层次
C.人工合成脊髓灰质炎病毒的研究,其意义具有两面性
D.人工合成的脊髓灰质炎病毒和地球上最早出现的生命类似
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ABD
最基本的生命系统结构层次是细胞,脊髓灰质炎病毒不具有细胞结构,A、B错误;人工合成脊髓灰质炎病毒的研究,其意义具有两面性,用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的,C正确;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,D错误。
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13.衡水湖蕴含着丰富的动植物资源,芦苇荡、荷花淀、白鹭、丹顶鹤等,其景色犹如人间仙境,吸引着大批的游客。请结合生物学知识来回答以下问题。
(1)地球上最基本和最大的生命系统结构层次分别是______________。衡水湖属于湿地生态系统,是由____________和_________相互关联形成的统一整体。
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细胞、生物圈
生物群落
无机环境
(1)地球上最基本和最大的生态系统结构层次分别是细胞和生物圈。生态系统是生物群落及其生活的无机环境相互关联形成的统一整体。
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(2)与白鹭相比,湖中的芦苇不具有的生命系统结构层次是________;与细菌相比,白鹭特有的生命系统结构层次是__________________。
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系统
组织、器官和系统
(2)芦苇是植物,与白鹭相比,没有系统这一层次。白鹭是动物,细菌是单细胞生物,一个细胞就是一个个体,与细菌相比,白鹭还具有组织、器官和系统三个层次。
(3)湖中的鱼________(填“属于”或“不属于”)生命系统的种群层次,原因是___________________________________________。
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不属于
湖中所有的鱼包括很多种鱼,是多个种群
(3)因为种群是指在一定的自然区域内,同种生物的所有个体,而湖中所有的鱼包括了很多种,是多个种群,不属于一个种群。
(4)细胞是生命活动的基本单位,下列事实或证据符合这一观点的是________。
A.变形虫是单细胞生物,能进行摄食和运动
B.荷花的生长发育离不开细胞的分裂和分化
C.当敌害来临时,丹顶鹤惊飞
D.芦苇离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气
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(4)变形虫是单细胞生物,其单个细胞就能独立完成生命活动;荷花的生长和发育离不开细胞的分裂和分化;遇天敌,丹顶鹤惊飞属于反射,其行为需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合完成;以上均支持细胞是生命活动的基本单位,A、B、C正确。芦苇离体的叶绿体不是细胞,不能说明细胞是生命活动的基本单位,D错误。
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14.人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种主要侵染人类免疫细胞的病毒,从1983年首次发现以来,全球已有数千万人因感染HIV而患艾滋病死亡。
(1)HIV在结构上的特点是________________________________。
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HIV没有细胞结构
(1)HIV是病毒,没有细胞结构。
(2)病毒结构简单,属于生物的原因是它能在宿主细胞中________。
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增殖
(2)病毒虽然结构简单,但属于生物。其原因是它能在宿主细胞中合成自身结构物质,进行增殖。
(3)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:
①病毒→生物大分子→细胞;
②生物大分子→细胞→病毒。
结合所学知识,说说你支持哪种观点,并阐明理由(提示:从病毒的生活方式角度作答):___________________________________________
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支持第②种观点,因为病毒全部营寄生生活,
必须依靠活细胞才能增殖
(3)由于病毒全部营寄生生活,必须依靠活细胞才能增殖,离开活细胞不能进行生命活动,因此更支持观点②生物大分子→细胞→病毒这一起源顺序。
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