高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第一章 走近细胞第1节 从生物圈到细胞优秀学案及答案

www.ks5u.com第1节　细胞是生命活动的基本单位

课前自主预习案

一、细胞学说及其建立过程

1．细胞学说

(1)创立者：徳国植物学家施莱登和动物学家施旺。

(2)主要内容

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的生命起作用。

③新细胞是由老细胞分裂产生的。

(3)意义：在细胞这个结构基础上统一了复杂的生物界，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

2．细胞学说的建立过程

詹森：发明显微镜→观察到小昆虫的整体形态

　↓

罗伯特·虎克：观察木栓结构→发现并命名细胞

　↓

列文虎克：观察到原生生物、细菌、红细胞、精子

二、细胞是基本的生命系统

1．生命活动与细胞的关系

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名称

①细胞；②组织；③系统；④种群；⑤群落；⑥生物圈。

(2)生命系统各层次的关系

①最基本的生命系统：细胞。

②最大的生命系统：生物圈。

③地球上最早的生命形式：单细胞生物。

1.判断下列叙述的正误

(1)一切生物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成(　　)

(2)细胞是生物体结构和功能的基本单位(　　)

(3)病毒是生命系统的结构层次(　　)

(4)蛋白质和核酸等生物大分子也属于生命系统的结构层次(　　)

答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×

2．细胞学说的建立过程[连线]

3．下列关于细胞学说的叙述，正确的是(　　)

A．列文虎克是细胞的发现者 

B．所有生物都由细胞构成

C．细胞具有相对独立性 

D．动植物细胞结构是一样的

解析：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的生命起作用。

答案：C

4．下列选项不属于生命系统结构层次的是(　　)

A．细胞  B．分子

C．种群  D．生态系统

解析：分子不属于生命系统的结构层次。

答案：B

5．地球上的生命千姿百态，从生物圈到细胞，生命系统层层相依，又各有特定的组成、结构和功能。下列属于生命系统结构层次中细胞层次的是(　　)

A．一个病毒  B．一个受精卵

C．一个洋葱  D．一个蜂巢

解析：一个受精卵是一个细胞；病毒没有细胞结构，不属于生命系统的结构层次。

答案：B课堂互动探究案

【课程标准】

    使用光学显微镜观察各种细胞，可结合电镜照片分析细胞的亚显微结构

    说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构

描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核

【素养达成】

    1．基于细胞学说建立的科学史资料，运用归纳与概括等科学思维方法，说明人类在探索细胞的过程中运用的逻辑方法，阐述对科学发展过程和科学本质的理解。(科学思维　社会责任)

    2．通过对教材中“生命活动与细胞的关系”的资料分析，分别从生命特征的不同方面、不同生物体的不同生命活动等方面运用归纳与概括的思维方法，让学生形成“细胞是最基本的生命系统”的自然观。(生命观念　科学思维)

3．认同细胞是最基本的生命系统；引导学生参与“人工合成病毒的研究”的利弊讨论，交流个人观点。(社会责任)

大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们生命活动的基本单位都是细胞。如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据？

探究点一　细胞学说及其建立过程

【师问导学】

1．我们从细胞学说的建立过程中有何领悟？

答案：(1)科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果。

(2)科学发现的过程离不开技术的支持。

(3)科学发现需要理性思维和实验相结合。

(4)细胞学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。

2．19世纪建立的细胞学说，它的内容是否阐明了所有生物都以细胞为基本单位？

答案：不是，它阐明的是动植物都以细胞为单位。

3．细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？

答案：细胞学说主要阐述了生物界的统一性。

【智涂笔记】

归纳法：归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。它分为完全归纳法和不完全归纳法。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，实际上就运用了不完全归纳法。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。科学研究中经常用不完全归纳法，由此得出的结论可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也存在例外的可能。

【师说核心】

1．人类认识细胞历程中的重大事件

显微镜的发明开启了人类窥探微观世界的大门，使人们发现和认识细胞成为可能。在过去的300多年中，随着细胞学研究技术不断进步，人类对细胞的了解越来越全面和深入。

2．细胞学说的建立

【检测反馈】

1．(合格必考)下列关于细胞学说及其内容的叙述，不正确的是(　　)

A．建立者主要是施莱登、施旺和魏尔肖

B．一切动植物都由细胞发育而来

C．新细胞可以从老细胞中产生

D．揭示了生物体结构的多样性

解析：细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

答案：D

2．(等级选考)关于细胞学说的建立过程，下列科学家与其观点不相符的是(　　)

A．虎克观察木栓组织，并命名细胞

B．列文虎克观察红细胞、细菌等，并命名细胞

C．施莱登和施旺提出细胞是动植物的构成单位

D．魏尔肖提出细胞分裂产生细胞

解析：列文虎克自制显微镜观察细胞，但没有命名；虎克首次观察到了木栓细胞；施莱登和施旺提出细胞学说；魏尔肖提出细胞分裂产生新细胞。

答案：B

探究点二　细胞是基本的生命系统

【师问导学】

1．下图1是动物个体有性生殖的示意图，图2是“缩手反射”示意图，请分析并回答下列问题：

(1)图1中，在两代动物之间，充当遗传物质“桥梁”的是什么细胞？

(2)由一个受精卵发育成一个新生命个体，该过程与细胞的哪些生命活动有关？

(3)图2中蜡烛所给的刺激依次经过哪些结构才能完成反射？

(4)缩手反射只靠一个神经细胞能完成吗？只靠一种细胞能完成吗？据此我们可以归纳出什么结论？

答案：

(1)精子和卵细胞充当了遗传物质的“桥梁”。

(2)细胞的分裂、生长和分化。

(3)[1]感受器、[2]传入神经、[3]神经中枢、[4]传出神经、[5]效应器。

(4)缩手反射需要多个神经细胞参与，除此之外，还需要肌肉细胞、皮肤细胞等的参与。这说明多细胞生物只有依赖多个、多种细胞的相互配合才能共同完成生命活动。

2．结合给出的实例分析并回答下列问题：

(1)请按由小到大的顺序排列上面各个生命系统的层次。

(2)病毒属于上述的哪个层次？

(3)如果换成草履虫，生命层次的组成又会发生怎样的变化？

(4)综上归纳，是不是所有的生物都具有上面的各个结构层次？

(5)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。

(6)一个分子或一个原子，也是一个系统吗？如果是，它们是不是生命系统？如果不是，说明你的理由。

答案：

(1)ADFHBECG

(2)病毒没有细胞结构，不属于上面的任何层次。

(3)如果换成草履虫，细胞本身就是个体，没有组织、器官、系统等层次。

(4)不是。病毒不属于上述任何层次，单细胞生物只有细胞和个体层次，没有组织、器官、系统这三个层次，植物没有系统层次。

(5)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独立性，能独立完成一系列生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。

(6)是；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。

【智涂笔记】

1．并非每种生物都有生命系统的各个层次，例如：

(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，既可对应于细胞层次，又可对应于个体层次。

2．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，细胞是地球上最基本的生命系统。

3．由细胞→个体体现了高等多细胞生物个体发育的历程，同时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。

4．神经元即神经细胞，肌纤维即肌细胞，它们都属于细胞层次。

5．系统、生命系统和生态系统的关系

【师说核心】

1．生命活动与细胞的关系

2.生命系统的结构层次

3．相互关系

(1)细胞→个体：体现了高等多细胞生物个体的发育历程，同时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。

(2)个体→种群→群落：体现了生物与生物之间的关系。

(3)群落→生态系统→生物圈：体现了生物与其生活环境之间的关系。

(4)从个体到生态系统：

4．生命系统结构中的成分

在生命系统的结构层次中，不仅含有生物，还包含与生物的生命活动有关的非生物成分。

【检测反馈】

1．(合格必考)下列生物中，其单个细胞不能完成一切生理功能的是(　　)

A．变形虫  B．草履虫

C．绿眼虫  D．血吸虫

解析：变形虫、草履虫、绿眼虫都是单细胞生物，即单个细胞能完成各项生命活动，因此变形虫、草履虫、绿眼虫能完成一切生理功能；而血吸虫是多细胞生物，其单个细胞不能完成一切生理功能。

答案：D

2．(合格必考)下列实例中，能说明生命活动离不开细胞的是(　　)

①病毒必须在活细胞中才能增殖　②兴奋的传导离不开神经细胞　

③动物的运动离不开肌肉细胞　④变形虫通过细胞分裂繁殖

A．①②③  B．②③④

C．①②④  D．①②③④

解析：对于地球上的所有生物，包括不具有细胞形态的病毒，其生命活动的完成都是建立在细胞的基础之上的。

答案：D

3．(合格必考)下列哪项不属于生命系统的结构层次(　　)

A．一只青蛙

B．青蛙的表皮细胞

C．表皮细胞中的水和蛋白质分子

D．池塘中的水、阳光等环境因素以及生活在池塘中的青蛙等各种生物

解析：青蛙属于个体层次；青蛙的表皮细胞属于细胞层次；池塘中的水、阳光等环境因素以及生活在池塘中的各种生物属于生态系统层次；表皮细胞中的水和蛋白质分子不属于生命系统的层次。

答案：C

4．(等级选考)下列各项组合中，能体现生命系统的结构层次由简单到复杂的是(　　)

①肺　②胃黏膜　③神经元　④酵母菌　⑤细胞内蛋白质等化合物　⑥HIV　⑦同一片草地上的所有山羊　⑧一片果园  ⑨地球上的所有生物

A．⑤⑥③②①④⑦⑧⑨  B．③②①④⑦⑨⑧

C．③②①④⑦⑧⑨  D．⑤②①③④⑦⑨⑧

解析：①肺属于呼吸器官；②胃黏膜属于上皮组织；③神经元属于细胞；④酵母菌是单细胞生物，既是一个细胞，又是一个个体；⑤蛋白质等化合物不属于生命系统；⑥HIV是病毒，不具备细胞结构，不属于生命系统；⑦同一片草地上(一定区域内)的所有山羊(同一物种)属于种群；⑧一片果园，包括其中全部的生物及无机环境，属于生态系统；⑨地球上的所有生物属于群落。

答案：B

【网络建构】

【主干落实】

1．细胞学说的主要内容：

(1)所有的动物和植物都是由细胞构成的；

(2)细胞是生物体结构和功能的基本单位；

(3)细胞只能由细胞分裂而来。

2．病毒不具有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。

3．生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统和生物圈。

4．细胞是地球上最基本的生命系统。

课后分层检测案1　细胞是生命活动的基本单位

授课提示：对应学生用书129页

【合格考全员做】(学业水平一、二)

1．下列不属于细胞学说观点的是(　　)

A．一切动物和植物都是由细胞构成的

B．细胞只能由细胞分裂而来

C．细胞有其自己的生命

D．细胞对于生物整体的生命不起作用

解析：细胞是生物体结构和功能的基本单位，多细胞生物必须依赖各种分化的细胞共同合作才能完成复杂的生命活动。

答案：D

2．细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位，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亲缘关系

C．说明了动植物细胞是一样的

D．使人们对生物体的认识进入分子水平

解析：首先要做到的是准确记忆、深刻理解细胞学说的内容，在此基础上还要学会分析和推论。如A项中的“所有的生物”不等同于“所有的动物和植物”，“均由细胞构成”不等同于“动植物细胞一样”；几乎所有的生物都具有细胞这一共同的结构基础，根据这一共性的存在，我们可以推断，这些生物之间存在着亲缘关系。

答案：B

3．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．细胞为什么能产生新细胞

D．人类认识细胞是一个曲折的过程

答案：B

4．下列各项中，都具有细胞结构的是(　　)

A．细菌和SARS病毒

B．SARS病毒和AIDS病毒

C．发育三周的人胚胎和草履虫

D．乌龟和烟草花叶病毒

解析：病毒不具有细胞结构。

答案：C

5．下列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．病毒的生命活动可以离开细胞

C．细胞内的生物大分子没有生命

D．单细胞生物的一个细胞就能完成各种生命活动

解析：草履虫是单细胞生物，一个细胞就能完成各种生命活动，其生命活动离不开细胞；病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能生存；细胞中的分子属于构成细胞的物质，没有生命。

答案：B

6．人的膝跳反射活动的完成说明多细胞生物完成复杂生命活动依赖于(　　)

A．神经细胞独立活动 

B．人体各系统配合

C．单个细胞活动 

D．各种分化的细胞密切配合

解析：膝跳反射是在各种分化的神经细胞、肌细胞等密切配合下完成的，但并不是人体各系统都参与。

答案：D

7．下列哪项不属于生命系统的某一结构层次(　　)

A．神经元 

B．一个池塘中所有的鱼

C．一只小猫 

D．生物圈

解析：神经元属于细胞；一只小猫属于个体；生物圈为最大的生命系统；一个池塘中所有的鱼不属于生命系统的某个层次。

答案：B

8．下列对生命系统结构层次的研究的正确顺序是(　　)

A．细胞→组织→器官→系统→生物体→种群→群落→生态系统→生物圈

B．细胞→组织→器官→系统→生物体→种群→群落→生物圈→生态系统

C．细胞→组织→器官→系统→种群→生物体→群落→生态系统→生物圈

D．细胞→组织→器官→生物体→系统→种群→群落→生态系统→生物圈

解析：对生命系统的结构层次的研究，必须遵循一定的顺序。在A、B、C、D四个选项中，只有A选项是按照从简单到复杂的顺序排列的，其余几项均排列紊乱。

答案：A

9．如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像，图中能表示生命系统个体层次的是(　　)

解析：从图形辨析中可以看出，A图是人的口腔上皮细胞；B图是蓝藻(个体)的细胞结构模式图；C图是植物叶片的部分组织细胞；D图是血细胞。所以只有蓝藻细胞才是个体层次。

答案：B

10．某科研小组分离出完整的叶肉细胞，将一部分放在适宜条件下培养，能通过光合作用产生淀粉，将另一部分搅碎后放在同样的条件下培养，发现没有产生淀粉。

(1)此科研小组研究的内容是生命系统中的________水平。

(2)由此实验可得出的结论是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)生命系统中最大的层次是________，最小的层次是________，各种生物生命活动都离不开的生命系统是________。

解析：(1)叶肉细胞是植物细胞中的一种，属于生命系统结构层次中的细胞水平。(2)科研小组在探究过程中做了两组实验：一组是完整的叶肉细胞在适宜条件下培养，通过光合作用产生了淀粉，而另一组搅碎后在同样的条件下培养，结果没有产生淀粉；通过这两组实验结果的对比，可得出细胞是完成生命活动的基本单位的结论。

答案：(1)细胞　(2)完整的细胞是完成生命活动(或光合作用)的基本单位　(3)生物圈　细胞　细胞

【等级考选学做】(学业水平三、四)

11．下列关于细胞学说及其建立的叙述错误的是(　　)

A．细胞学说主要是由施莱登和施旺提出的

B．细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的

C．细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞

D．细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性

解析：细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺提出的。其主要内容是：细胞是一个有机体，一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；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的生命起作用；新细胞是由老细胞分裂产生的。细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞分为真核细胞和原核细胞不是细胞学说的内容。原核细胞是在细胞学说创立之后才发现的。

答案：C

12．王华同学对生物体的组成很感兴趣，上网查询生物体是怎样组成的，结果显示绝大多数生物(除病毒外)都是由细胞构成的，而且细胞的结构也基本相同，这说明(　　)

①生物界与非生物界具有统一性　②生物界具有统一性　③各生物之间有一定的亲缘关系　④细胞是生物体的结构单位

A．①②③   B．②③④

C．①③④   D．①②④

解析：绝大多数生物具有细胞这一共同结构，说明生物体的基本结构单位是细胞，生物通过细胞而联系，说明生物之间具有亲缘关系。

答案：B

13．“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

解析：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。

答案：A

14．绿色植物的叶肉细胞能进行光合作用，动物心脏的搏动是通过心肌细胞的收缩和舒张来完成的。上述事例说明(　　)

A．细胞是生物体结构和功能的基本单位

B．生物的生命活动需要通过生物体来完成

C．生命系统结构层次具复杂性

D．细胞是最基本的生命系统

解析：据题意可知，生物体的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。

答案：A

15．若以图甲代表与生命系统相关概念的范围，其中对a、b、c三者关系的理解，正确的是(　　)

解析：图中a、b、c三者的关系是依次由大到小相互包含，而生态系统是由群落及其无机环境构成的，不同的种群组成群落，生态系统、群落、种群符合这一关系。

答案：C

16．草履虫是单细胞生物，能独立完成自身所需要的一切生命活动。请完善下面探究草履虫对刺激反应的实验方案。

(1)提出问题：草履虫能否对外界刺激作出反应？

(2)作出假设：草履虫对外界刺激______________作出反应，能__________有利刺激，__________有害刺激。

(3)实验观察：准备草履虫培养液，放大镜，显微镜，3支滴管，镊子，4片载玻片，清水，肉汁，小盐粒。

实验设计如表所示：

①把每个载玻片中的两个液滴连起来，一段时间后，观察草履虫的变化，发现__________。

②用镊子取少许小盐粒，放入3号载玻片左侧液滴中，发现______________________。

③用滴管取肉汁滴入4号载玻片右侧液滴中，发现

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④由此得出结论：

________________________________________________________________________。

解析：草履虫是单细胞生物，它的一切生命活动(包括对外界的刺激作出反应)，都是由一个细胞来完成的。

答案：(2)能　趋向　躲避　(3)①均无明显变化　②草履虫向右侧液滴运动　③草履虫向右侧液滴运动　④草履虫能通过运动躲避有害刺激，趋向有利刺激