内容正文:
第一讲 走近细胞
第1讲 走近细胞(和病毒)
课程要求
考点1:细胞学说的建立过程
小考点2:归纳法
考点3:细胞是最基本的生命系统
考点4:病毒的基础知识
考点5:使用显微镜观察细胞
考点6:细胞的多样性和统一性细胞特例
考点7:原核细胞和真核细胞
01
细胞学说及其建立过程
一、细胞学说及其建立过程
从人体的解剖和观察入手—从器官到组织
显微观察资料的积累—认识细胞
科学观察和归纳概括的结合—形成理论
细胞学说在修正中前进
①比利时的维萨里揭示了人体在器官水平的结构。
②法国的比夏指出器官由低一层次的结构——组织构成。
①英国科学家罗伯特·虎克观察木栓组织并命名了细胞。
②荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜,观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
③意大利的马尔比基用显微镜观察动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质。
一、细胞学说及其建立过程
从人体的解剖和观察入手—从器官到组织
显微镜促使生物学研究进入细胞水平
科学观察和归纳概括的结合—形成理论
细胞学说在修正中前进
①植物学家施莱登提出:细胞是构成植物体的基本单位,新细胞从老细胞中产生。②动物学家施旺认为:一切动物的个体发育,都是从受精卵这个单细胞开始的。
二者共同提出细胞学说。
①耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。还有些学者观察了动物受精卵的分裂。
②德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。
一、细胞学说及其建立过程
细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登(1804—1881)和施旺(1810—1882)。
1.细胞是一个有机体,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;
2.细胞是一个相对独立的单位,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.新细胞是由老细胞分裂产生的。
细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
要点:
意义:
一、细胞学说及其建立过程
①细胞学说使人们认识到植物和动物
有着共同的结构基础,打破了动植物学之
间的壁垒。
②细胞学说中关于细胞是生命活动基
本单位的观点,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。
③细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
一、细胞学说及其建立过程
①该内容是后人根据施莱登和施旺发表的研究成果整理并加以修正得到的;
②三个未涉及:细胞学说未涉及病毒、原核细胞、未涉及生物或细胞间的差异性(大本P3);
③两个统一:统一了“动植物”(均由细胞和细胞产物所构成);统一了“细胞”;
④施菜登和施旺只是观察了部分动植物的组织的基础上,利用不完全归纳法提出“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论,是可信的。(P3 科学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,发现这些组织都是由细胞构成,而且细胞中都有细胞核);
【特别提醒】:
一、细胞学说及其建立过程
归纳法:
根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的。
不完全归纳法
如果观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。
完全归纳法
是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
不完全归纳法得到的结论还需要验证
一、细胞学说及其建立过程
高中生物学中的部分归纳法:
① 目前已知组成生物体的蛋白质有21种氨基酸,根据 21种氨基酸的结构式,可以归纳出:组成生物体蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基——
② 根据组成 DNA 的四种碱基的结构式,可以归纳出组成四种碱基的元素是C、H、O、N。——
③ 美国化学家Sumnert、Northrop等人分析、提纯了多种酶,用归纳法证明了酶的本质是蛋白质,能被蛋白酶水解而失去活性。
——
完全归纳
完全归纳
不完全归纳P79
不完全归纳法得到的结论还需要验证
一、细胞学说及其建立过程
1.(2023·湖北襄阳9月质检)细胞学说与能量守恒和转化定律、达尔文的生物进化论被誉为19世纪自然科学三大发现。下列有关细胞学说的叙述,正确的是( )
A.细胞学说指出细胞分为真核细胞和原核细胞两大类
B.魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
C.细胞是一个有机体,一切生物都是由细胞发育而来的
D.细胞学说论证了植物界和动物界的统一性
B
是揭示了,动物和植物的统一性,但没有论证
一切动植物
一、细胞学说及其建立过程
1.19世纪建立的细胞学说是自然科学史上的一座丰碑,其中细胞学说创立的重要意义在于( )
①将千变万化的生物界通过细胞结构统一起来
②揭示了组成动植物细胞的具体结构
③证明了生物界与非生物界之间存在着统一性和差异性
④促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础
⑤细胞学说为后来生物进化论的确立埋下了伏笔
A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
B
02
细胞是生命活动的基本单位
二、细胞是生命活动的基本单位
系统:是指相互作用,相互依赖的组成成分有规律的结合形成的整体。
思考1: 1个水分子能不能看做一个系统?
蛋白质分子由许多氨基酸构成
DNA分子由许多核苷酸构成
思考2: 1个细胞为什么能看做一个系统?
细胞:是一个由各种组分相互作用而形成的复杂的系统。
水是由两个氢原子和氧原子形成的角度大约是109度,两个氢原子的中点与氧原子的中心不重合(180度时重合)所以水是极性分子
二、细胞是生命活动的基本单位
思考3:什么是生命系统?
能与外界进行物质、能量和信息的交换,从而实现自我更新(独立完成生命活动)
细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞
(1)单细胞生物能够独立完成生命活动
(2)多细胞生物依赖各种分化的细胞间的密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
(3)病毒(非细胞结构生物)只有依赖活细胞才能生活
依据“能否与外界进行物质、能量和信息的交换( 新陈代谢)”,将系统分为生命系统和非生命系统。
事实上,动植物以细胞代谢为基础的各种生理活动,以细胞增殖,分化为基础的生长发育,以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异,等等,都说明细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞。
为什么说细胞是生命活动的基本单位?
二、细胞是生命活动的基本单位
二、细胞是生命活动的基本单位
细胞
组织
个体
系统
器官
种群
群落
生态系统
生物圈
生命系统的结构层次模式图
群落是指在相同时间聚集在同一空间内的各物种种群的集合。群落由所有生物组成,包括植物、动物、微生物等,如某保护区内的所有生物。某保护区内的所有植物或所有动物不能称为群落
种群是指在同一时间、同一空间内的同种生物个体的集合。种群是由同种个体通过种内关系组成的一个统一体或系统,如某保护区内的所有大熊猫。
什么是种群、群落和生态系统?
生态系统是指在一定空间内共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体,如某自然保护区。
二、细胞是生命活动的基本单位
二、细胞是生命活动的基本单位
1. 是生命系统中最基本的层次,也是最小的生命系统层次。最大的生命系统层次是 。
细胞
生物圈
2.植物不存在 层次。
系统
3.单细胞生物既可以是 层次,也可以是 层次。
细胞
个体
二、细胞是生命活动的基本单位
4.地球上最早的生命形式是____________。
5.生物繁殖和进化的基本单位是______;生态系统是由______及其所处的无机环境构成的。
(4)病毒不能进行独立的代谢,________生命系统的结构层次。
单细胞生物
种群
群落
不属于
在生命系统的层次中,池塘中的一条鲤鱼属于_______层次;某池塘中的所有鲤鱼属于________层次;某池塘中的所有生物属于________层次;某池塘中的所有生物及其生存的无机环境构成__________层次。
一片森林中的鸟不属于________,也不属于_______。与动物相比,植物在生命系统的层次中没有_______层次。单细胞生物一个细胞就是一个个体,在生命系统的层次中没有____________________层次。
个体
种群
群落
生态系统
种群
群落
系统
组织、器官和系统
二、细胞是生命活动的基本单位
无细胞结构,既非原核生物也非真核生物。通常由蛋白质和核酸组成,只含一种核酸(DNA或RNA)。(有些病毒具有包膜,如HIV、SARS病毒、H5N1等)。
结构
二、细胞是生命活动的基本单位
【病毒】
吸附→注入→合成→组装→释放
增殖过程
RNA分子一般为单链结构,易发生突变
★大本P3归纳总结
二、细胞是生命活动的基本单位
【病毒】
提醒:并不是所有病毒侵染细胞时只将其遗传物质注入细胞中,蛋白质外壳留在细胞外。比如有些包膜病毒(如HIV、SARS病毒、H5N1等)在其核衣壳外面还有类似细胞膜的包膜,它们借助包膜与宿主细胞膜融合,将整个核衣壳注入细胞中。
二、细胞是生命活动的基本单位
【病毒】
按宿主不同可分为植物病毒(烟草花叶病毒)、动物病毒(HIV、SARS)、细菌病毒(噬菌体)等;
按遗传物质不同可分为DNA病毒(噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等)、RNA病毒(新冠病毒、HIV、烟草花叶病毒)等。
分类
基因突变
变异类型
制备疫苗、基因工程载体、诱导动物细胞融合。
常见应用
由于其遗传物质单链,更容易变异,更难以防治。
RNA病毒
二、细胞是生命活动的基本单位
【病毒】
生活方式
营寄生生活(消费者),只有依靠宿主细胞才能产生子代(病毒没有细胞结构,没有实现新陈代谢所必需的基本系统,所以只能在活细胞内进行生命活动)
(1)请从结构与功能的角度解释为什么病毒的生活方式为寄生。
病毒结构简单,没有为其生命活动提供物质和能量的结构,其生命活动所需物质和能量来自宿主细胞。
③病毒是生物但不属于生命系统。但可以是生命系统中的成分,比如作为生态系统中的消费者存在。
二、细胞是生命活动的基本单位
【病毒】
②病毒只能用活的细胞来培养。(标记方式:先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌,再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体)
(2)冠状病毒的最外层有脂质的囊膜包被,且有多种蛋白质,据此推测冠状病毒进入宿主细胞的方式是什么?
胞吞
(3)T2噬菌体是专一侵染大肠杆菌的病毒,如果想用放射性同位素标记T2噬菌体,该如何操作?请写出基本思路。
二、细胞是生命活动的基本单位
【病毒】
病毒需要注意的点:
① 病毒增殖过程中一般只提供?宿主细胞提供?
病毒提供模板等,宿主提供氨基酸、核苷酸、tRNA、核糖体、能量等。
② 病毒侵入机体后会经过什么免疫?
在体液中即通过体液免疫清除,病毒侵入细胞后则通过细胞免疫被释放,最终由体液免疫清除
二、细胞是生命活动的基本单位
4.[2021·广东]“葛(葛藤)之覃兮,施于中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句
中描写的美丽景象构成了个( )
A.黄鸟种群
B.生物群落
C.自然生态系统
D.农业生态系统
C
二、细胞是生命活动的基本单位
5.[典例1]从生物圈到细胞,生命系统的每一个层次都层层相依。下列有关生命系统的叙述正确的是( )
A.甲型H7N9流感病毒不是生命系统的结构层次,所以不具有生命特征
B.细胞是能够完整表现生命活动的最基本的生命系统
C.所有生物个体都具备由功能相关的器官组成的系统层次
D.蛋白质和核酸等大分子可算作系统,也属于生命系统的层次
B
二、细胞是生命活动的基本单位
6.(2021年全国I卷.1)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是( )
A.戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B.病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C.高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可杀死病原体
D.生活中接触的物体表面可能存在病原微生物,勤洗手可降低感染风险
B
二、细胞是生命活动的基本单位
7.(2021年全国II卷.1)新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎双球菌均可引发肺炎,但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是
A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输
B.新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
C.新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应
D
二、细胞是生命活动的基本单位
8.(多选) “细胞学说”被认为是显微镜下的重大发现。下列相关叙述错误的是( )
A. “细胞学说”的建立者主要是施莱登和施旺
B. 细胞学说认为细胞可分为原核细胞和真核细胞
C. 细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平
D. 在细胞学说的建立过程中,魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”
E. 荷兰著名磨镜技师列文虎克在自制的显微镜下观察到了红细胞
F. 英国科学家虎克是细胞的发现者和命名者
BC
二、细胞是生命活动的基本单位
9.下列关于病毒的叙述,正确的是( )
A. 病毒由核酸、蛋白质和磷脂构成
B. 一种病毒同时含有DNA和RNA
C. 病毒不属于生命系统的结构层次
D. T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018全国Ⅱ)
E. T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017全国Ⅱ)
F. 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同(2017全国Ⅱ)
G. 在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒,推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞(2020.7浙江)
C
二、细胞是生命活动的基本单位
10.[2024·全国卷]细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列正确的是( )
A.病毒通常是由蛋白质外声和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
11.[2020·全国1]新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎链球菌均可引发肺炎但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙( )
A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输
B.新冠病毒与肺炎链球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
C.新冠病毒与肺炎链球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎链球菌某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应
C
D
二、细胞是生命活动的基本单位
4.(2023·广东河源统考一模)女性的宫颈被高危型HPV(人乳头瘤病毒)持续感染,日后可能会引发宫颈癌前病变,甚至患上宫颈癌。据2020年国际癌症研究机构发布的数据,我国宫颈癌患者约占全球的1/5。下列关于人乳头瘤病毒的说法正确的是( )
A.和酵母菌一样都是由细胞构成的
B.是一种细菌病毒,营寄生生活
C.人乳头瘤病毒是宫颈癌的病原体
D.科学家可以用光学显微镜对其进行观察
C
人乳头瘤病毒寄生在人体内,因此属于动物病毒
人乳头瘤病毒的个体非常小,只能用纳米来表示它的大小,借助于电子显微镜才能看清楚病毒的形态结构
$$