内容正文:
第1章 走近细胞
▶导语:本章首先介绍细胞学说及其建立过程,让学生初步认识“细胞是一个基本的生命系统”;其次通过观察细胞,认识细胞的多样性和统一性;再次比较原核细胞和真核细胞的区别与联系;最后归结到“原核细胞和真核细胞的统一性”。本章为后续各章探讨细胞这个生命系统建立了前提。
要点概括
3个重点:①细胞学说的要点及其意义。②细胞是基本的生命系统。③原核细胞和真核细胞的区别与联系。
2个难点:①细胞学说的含义。②比较不同细胞的异同点。
3个考点:①细胞学说的建立过程、内容及意义。②用显微镜观察多种多样的细胞。③原核细胞和真核细胞的异同。
第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
[课标内容] 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,认同细胞是地球上基本的生命系统。
一、细胞学说及其建立过程
1.建立者
主要是德国科学家施莱登和施旺。
2.主要内容
3.建立过程
4.细胞学说的意义
(1)揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
(2)对生物学发展的意义。
①使生物学的研究进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。
②为生物进化论的确立埋下了伏笔。
(1)英国科学家罗伯特·胡克发现的细胞是活细胞。(×)
(2)细胞学说揭示了一切生物都由细胞构成。(×)
(3)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。(×)
(4)新细胞均由老细胞通过分裂产生。(×)
(5)细胞学说揭示了细胞的统一性和生物界的统一性。(×)
探究 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更具可信度。
细胞学说的两个“只是”和三个“未涉及”
1.下列关于细胞学说建立过程的叙述,错误的是( )
A.科学家维萨里和比夏分别揭示了人体在器官和组织水平的结构
B.列文虎克用显微镜观察木栓组织,把显微镜下观察到的“小室”命名为细胞
C.德国的植物学家施莱登和动物学家施旺共同创建了细胞学说
D.魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞,丰富和完善了细胞学说
解析 英国科学家罗伯特·胡克发现并命名了细胞,B项错误。
答案 B
2.下列关于细胞学说及其建立过程的叙述,错误的是( )
A.它揭示了动植物细胞的统一性和多样性
B.建立者主要是施莱登和施旺
C.显微镜的发明是细胞学说建立过程的重要一环
D.细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的
解析 细胞学说揭示了动物和植物的统一性,并未揭示动物和植物细胞的多样性,A项错误;细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,B项正确;显微镜的发明让人们直接观察到了组成动植物的结构单位——细胞,进而得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,C项正确;细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的,D项正确。
答案 A
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
(1)写出图中各序号表示的生命系统的结构层次名称。
①细胞;②组织;③系统;
④种群;⑤群落;⑥生物圈。
(2)最基本的生命系统:细胞。
(3)最大的生命系统:生物圈。
(1)卧龙自然保护区的全部蛇构成了种群。(×)
(2)卧龙自然保护区的全部动物和植物构成了生物群落。(×)
(3)卧龙自然保护区是一个生态系统。(√)
(4)水、空气、阳光是生命系统的组成成分。(√)
探究1 结合给出的实例,分析回答下列问题:
(1)请按由小到大的顺序排列上面各个生命系统的层次(用序号表示)。
提示 ①④⑤⑦②③⑥。
(2)尝试写出从单细胞生物(如草履虫)到生物圈所有的生命系统的结构层次?
提示 细胞(个体) →种群→群落→生态系统→生物圈。
探究2
核酸、蛋白质等生物大分子及由它们构成的病毒分别是一个系统吗?如果是,它们是不是生命系统?如果不是,请说明理由。并且用集合的形式表示系统、生命系统和生态系统的关系。
提示 生物大分子和病毒都是系统,但都不是生命系统。生物大分子及病毒都不能独立完成生命活动,因此不是生命系统。
1.生命系统的结构层次
(1)单细胞生物不具有“组织”“器官”“系统”这三个层次,植物没有“系统”层次。
(2)一个单细胞生物,既可对应细胞层次,又可对应个体层次。
(3)原子、分子、病毒都是系统,但都不是生命系统;其中病毒虽然不是生命系统,但因其能够繁殖产生后代,故仍属于生物。
2.从个体到生物圈各层次间的内在联系
(1)种群=“一定区域”+“同种生物”+“所有个体”。例如:一片树林中的全部猕猴是一个种群。人们生活中对某类生物(蛇、羊、草、树)的统称不属于分类学名词,并不能准确地代表同种生物,例如:一个池塘中所有的鱼不是一个种群。
(2)群落=“一定区域”+“所有种群(即所有动物、植物、微生物)”。例如:在一片农田中,既有农作物、杂草等植物,也有昆虫、鸟、鼠等动物,还有细菌、真菌等微生物。
(3)生态系统=“一定区域”+“生物群落”+“无机环境”。有关生态系统的描述,虽然字面上只带有其中最具代表性的某些生物,但它真正的含义包括该地面的生物群落和无机环境,例如:一片草原、一片森林、一个湖泊等,均应理解为对生态系统的描述。
1.“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.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 采莲人具有细胞、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项错误;荷塘中的鱼有很多种,不能构成一个种群,B项错误;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项错误;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项正确。
答案 D
2.首例猪—人心脏移植发生在2022年1月。移植者在术后2个月死亡,死因可能是猪巨细胞病毒感染。时隔一年后,外科医生第二次成功将一颗转基因猪心脏移植到人类体内。移植后该患者可以自主呼吸,新的心脏也能正常工作。下列有关叙述错误的是( )
A.人和猪均以细胞代谢为基础进行各种生命活动
B.人的心脏和猪的心脏属于生命系统中相同的层次
C.移植后心脏能正常工作依赖于各细胞的密切合作
D.猪巨细胞病毒属于生命系统中的细胞层次
解析 各种动植物均以细胞代谢为基础进行各种生命活动,A项正确;心脏属于器官,因此人的心脏和猪的心脏属于生命系统中相同的层次,B项正确;多细胞生物依赖各种细胞的密切合作完成复杂的生命活动,因此移植后心脏能正常工作依赖于各细胞的密切合作,C项正确;猪巨细胞病毒没有细胞结构,不属于生命系统中的细胞层次,D项错误。
答案 D
1.下列关于细胞学说及其创立过程的叙述,不正确的是( )
A.由施莱登和施旺创立
B.一切生物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成
C.“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的重要补充
D.列文虎克首次观察到了材料丰富的真正的活细胞
解析 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,B项错误。
答案 B
2.研究人员对某种药物诱导的小鼠肾功能损伤进行了研究。在小鼠饮食中加入药物,饲喂小鼠一段时间后,观察到小鼠体重明显下降,肾脏中肾小球坏死,肾小管上皮细胞受损。该研究未关注的生命系统的结构层次是( )
A.细胞 B.器官
C.个体 D.种群
解析 该实验中,小鼠所包含的生命系统的结构层次为细胞→组织→器官→系统→个体,肾小管上皮细胞属于细胞层次;肾脏属于器官层次;小鼠属于个体层次。故该研究未关注的生命系统的结构层次为种群,D项符合题意。
答案 D
3.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,错误的是
( )
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具有种群这一结构层次
解析 刚萌发的一个田野菟丝子属于个体层次,A项正确;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项正确;群落是由该区域内所有的生物组成的,不仅是田野菟丝子和薇甘菊,C项错误;植物不具有系统层次,但具有种群这一结构层次,D项正确。
答案 C
4.“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的角度分析并回答下列问题:
(1)扬州瘦西湖中所有的鲫鱼组成了 。
(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的结构层次中的 。
(4)柳树是扬州瘦西湖的主要树种,柳树与龟相比,生命系统的结构层次中不具有 。
(5)白鹭在繁殖季节中繁殖了3只小白鹭,联系亲代和子代的遗传物质的桥梁是 ,小白鹭生长发育的细胞学基础是 。
解析 (1)~(4)考查对不同生命系统结构层次的判断,整个扬州瘦西湖属于一个生态系统,其中的所有鲫鱼属于种群,而一只白鹭属于个体,柳树与龟相比不具有系统这一层次。(5)联系亲子代遗传物质的桥梁是生殖细胞,个体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
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