新教材高中生物必修一第1章 第1节 细胞是生命活动的基本单位.docx

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新教材高中生物必修一第1章第1节细胞是生命活动的基本单位

第1节　细胞是生命活动的基本单位

一、细胞学说及其建立过程

1．建立者：

主要是施莱登和施旺。

2．细胞学说的内容要点

（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。

3．细胞学说的建立过程

时间

科学家

贡献

不足

1543年

维萨里、比夏

器官、组织水平研究生命

未深入到细胞水平

1665年

罗伯特·虎克

用显微镜发现细胞并命名细胞

观察到的是死细胞

17世纪

列文虎克

用显微镜观察到了活细胞

未上升到理论水平

17世纪

马尔比基

用显微镜观察了动植物的微细结构

未用细胞来描述

19世纪

施莱登

首先提出细胞是构成植物体的基本单位

未与动物界联系

19世纪

施旺

与施莱登共同提出：

一切动植物都是由细胞发育而来的

未搞清细胞的来源

19世纪

耐格里

发现新细胞的产生是细胞分裂的结果

未上升到理论水平

1858年

魏尔肖

总结出“细胞通过分裂产生新细胞”

未考虑非细胞结构生命的增殖

4.细胞学说的意义

揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。

（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。

（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。

（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）细胞学说揭示了生物界的统一性和多样性（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×

1．科学家是如何获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的？

提示　通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，并通过归纳概括形成结论。

2．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。

3．知识链接：

病毒的相关知识

病毒是一类非细胞结构的生物。

由于它的结构与高等动植物及其他生物完全不同，所以生物学家在分类时将它作为特殊的一类，单独列为病毒界。

病毒形体极其微小，在电子显微镜下才能观察到，一般可以通过细菌滤器（一般的直径为1～10μm，而多数病毒的直径在100nm左右）。

病毒没有细胞结构，主要成分仅为核酸和蛋白质两种。

核酸位于病毒粒子的中心，构成了它的核心或基因组，蛋白质包围在核心周围，构成病毒粒子的衣壳。

衣壳对核酸有保护作用，是任何病毒所必需的基本结构。

有些较复杂的病毒，在其核衣壳外还有一层囊膜包被。

每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA就是RNA，这也是病毒分类的依据之一。

如DNA病毒有：

噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等。

RNA病毒有：

HIV、烟草花叶病毒、流感病毒、新型冠状病毒、埃博拉病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒等。

病毒在宿主的活细胞内营寄生生活。

不同的病毒只能寄生在特定的宿主细胞内，具有专一性，这也是病毒分类的另一个重要依据。

如专门寄生在动物细胞中的称为动物病毒（HIV等），专门寄生在植物细胞中的称为植物病毒（烟草花叶病毒等），专门寄生在细菌细胞中的称为细菌病毒（噬菌体等）。

病毒在宿主细胞的协助下，以核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个体的生长和均等分裂等细胞繁殖方式。

以高中生物学中最常见的噬菌体为例：

噬菌体的繁殖一般可分为五个阶段：

即吸附→注入→合成→组装→释放。

请归纳：

（1）病毒的主要成分：

核酸和蛋白质。

（2）病毒的分类

（3）病毒增殖的场所及过程：

在活细胞内进行；吸附→注入→合成→组装→释放。

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

3．生命系统的结构层次

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。

4．生命系统结构层次的联系

细胞是最基本的生命系统的结构层次，各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的。

（1）卧龙自然保护区的全部的蛇构成了种群（　　）

（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（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√

1．核酸、蛋白质等生物大分子及它们构成的病毒是一个系统吗？

如果是，它们是不是生命系统？

如果不是，说明理由。

提示　生物大分子和病毒是系统但不是生命系统。

生物大分子及病毒不能独立完成生命活动，因此不是生命系统。

2．分别以卧龙自然保护区的冷箭竹、大熊猫、草履虫为例构建生命系统的结构层次模式图。

提示　如图

3．将“系统”“生命系统”和“生态系统”填入下图相应的位置。

（按生命系统结构层次）

4．请将下列成分与相应的生命系统结构层次进行对应：

神经元、受精卵、血液、植物的表皮、形成层、骨骼肌、心肌、平滑肌、导管、筛管、精子、肌纤维、根、茎、叶、花、花粉、果实、种子、草履虫、变形虫、一片森林、神经系统、运动系统、循环系统、免疫系统、泌尿系统、生殖系统、消化系统、呼吸系统、胃黏膜、酵母菌、一片果园、地球上所有的生物、同一片草地上所有的山羊、同一片草地上所有的山羊和绵羊、自然保护区内所有的小熊猫和大熊猫、心脏、血小板、疟原虫、上皮组织

生命系统结构层次

举例

细胞

神经元、受精卵、精子、肌纤维、草履虫、变形虫、酵母菌、血小板、花粉、疟原虫

组织

血液、植物的表皮、形成层、胃黏膜、骨骼肌、心肌、平滑肌、导管、筛管、上皮组织

器官

根、茎、叶、花、果实、种子、心脏

系统

神经系统、运动系统、循环系统、免疫系统、泌尿系统、生殖系统、消化系统、呼吸系统

个体

草履虫、变形虫、酵母菌、疟原虫

种群

同一片草地上所有的山羊

群落

地球上所有的生物

生态系统

一片森林、一片果园

1．细胞学说的主要观点：

（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。

2．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。

3．细胞是地球上最基本的生命系统。

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。

1．（2020·山东枣庄八中高一月考）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

答案　B

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构成，B错误。

2．（2019·辽宁高一月考）下列叙述错误的是（　　）

A．一切动植物都由细胞发育而来

B．细胞学说揭示了动物和植物的统一性

C．人体每个细胞都能独立完成所有的生命活动

D．地球上所有的生态系统相互关联构成生物圈

答案　C

解析　单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动，人体（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，C错误。

3．下列与细胞学说相关的叙述，错误的是（　　）

A．施莱登和施旺通过不完全归纳法得出“所有的动植物都是由细胞构成的”

B．细胞学说揭示了动物和植物的统一性和差异性

C．细胞学说为生物进化论的确立埋下了伏笔

D．该学说的建立标志着生物学的研究进入了细胞水平，极大地促进了生物学的研究进展

答案　B

解析　细胞学说揭示了动物和植物的统一性和生物界的统一性，B错误。

4．下列关于细胞与生命活动关系的描述，错误的是（　　）

A．缩手反射的完成需要多种分化的细胞密切合作

B．一切生物的生命活动都是在细胞内或在细胞的参与下完成

C．引起艾滋病和新冠肺炎的病原体均无细胞结构，其生命活动与细胞无关

D．草履虫等单细胞生物，只靠一个细胞就可以完成摄食、运动等多种生命活动

答案　C

解析　引起艾滋病和新冠肺炎的病原体都属于病毒，均无细胞结构，其生命活动离不开宿主细胞，C错误。

5．下列关于生命系统的叙述，错误的是（　　）

A．生命系统的各个层次都可以看作一个系统

B．生物不都具备全部层次的生命系统

C．细胞是最基本的生命系统

D．生物的生活环境不属于生命系统的一部分

答案　D

解析　生态系统是群落和它们所生活的无机环境相互关联，形成的一个统一整体，故生物的生活环境属于生命系统的一部分，D错误。

A组　基础对点练

题组一　细胞学说及其建立过程

1．以下不属于细胞学说内容的是（　　）

A．细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来

B．新细胞是由老细胞分裂产生的

C．动植物细胞中都有细胞膜、细胞质、细胞核

D．细胞有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用

答案　C

解析　细胞学说未指出动植物细胞中都有细胞膜、细胞质、细胞核，故选C。

2．细胞学说揭示了（　　）

A．动物和植物的统一性

B．植物细胞与动物细胞的区别

C．细胞为什么要产生新细胞

D．人们对细胞的认识是一个艰难曲折的过程

答案　A

解析　细胞学说揭示了动物和植物的统一性；细胞学说不涉及植物细胞与动物细胞的区别以及细胞为什么要产生新细胞；人们对细胞的认识是一个艰难曲折的过程，但与题意不符合，故选A。

3．（2019·辽阳县集美学校高一月考）下列关于细胞学说及其建立过程的说法，正确的是（　　）

A．细胞学说的建立是从人体的解剖和观察入手的，维萨里和比夏共同揭示了人体的组织和器官结构

B．罗伯特·虎克、列文虎克、马尔比基均利用显微镜观察到了生物的活细胞

C．施莱登和施旺通过显微镜的观察，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果

D．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

答案　D

解析　比利时科学家维萨里从器官水平揭示了人体结构，比夏提出了组织概念，A错误；罗伯特·虎克观察到的细胞为死细胞，B错误；魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，认为细胞通过分裂产生新细胞，C错误；细胞学说的建立揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，D正确。

题组二　细胞是基本的生命系统

4．下列各组生物或细胞中，均能完成该种生物各项生命活动的一组是（　　）

A．变形虫和酵母菌

B．萌发的小麦种子和白菜叶肉细胞

C．人口腔上皮细胞和草履虫

D．草履虫和流感病毒

答案　A

解析　变形虫和酵母菌都属于单细胞生物，均能完成该种生物各项生命活动；小麦、白菜和人体都属于多细胞生物，萌发的小麦种子、白菜叶肉细胞和人口腔上皮细胞都不能完成该种生物各项生命活动；流感病毒没有细胞结构，其生命活动只能寄生在其他细胞中进行，故选A。

5．下列事实不支持“生命活动离不开细胞”这一观点的是（　　）

A．烟草花叶病毒由蛋白质和核酸组成

B．草履虫可以独立地完成各项生命活动

C．乙肝病毒必须依赖肝细胞才能繁殖后代

D．动物通过生殖细胞把遗传物质传给下一代

答案　A

解析　烟草花叶病毒由蛋白质和核酸组成，未体现出“生命活动离不开细胞”这一观点。

6．下列关于生命系统结构层次的叙述，不正确的是（　　）

A．细胞是地球上最基本的生命系统

B．“太湖中所有的鱼”属于生命系统研究的一个结构层次

C．病毒不属于生命系统的结构层次

D．蛋白质和核酸不属于生命系统的结构层次

答案　B

解析　细胞是地球上最基本的生命系统，A正确；“太湖中所有的鱼”，是由多种鱼类组成的一个群体，既不属于种群，也不属于群落，因此不属于生命系统研究的一个结构层次，B错误；病毒不能独立地进行生命活动，因此不属于生命系统的结构层次，C正确；蛋白质和核酸属于生物大分子，但不属于生命系统的结构层次，D正确。

7．一棵梨树的结构层次由小到大依次为（　　）

A．细胞→个体

B．细胞→器官→组织→系统→个体

C．细胞→组织→系统→个体

D．细胞→组织→器官→个体

答案　D

解析　植物没有系统层次，以梨树的结构层次由小到大依次是细胞→组织→器官→个体，故选D。

8．一段朽木，上面长满了苔藓、地衣，朽木凹处聚积的雨水中还生活着水蚤等多种生物，树洞中还有老鼠、蜘蛛等。

下列各项中，与这段朽木的“生命结构层次”水平相当的是（　　）

A．一块稻田里的全部害虫

B．一个池塘中的全部鲤鱼

C．一片松林里的全部生物

D．一间充满生机的温室大棚

答案　D

解析　题中所述的这段“朽木”的生命结构层次为生态系统。

一块稻田里的全部害虫，包括多种动物，为多个种群；一个池塘中的全部鲤鱼为一个种群；一片松林中的全部生物构成生物群落；一间充满生机的温室大棚既包括大棚里的所有生物，又包括这些生物生存的无机环境，故为一个生态系统，D项符合题意。

9．（2019·天津耀华中学高一期中）下列各组合中，能体现生命系统由简单到复杂的正确层次的是（　　）

①一个苹果　②呼吸道上皮　③神经元　④一棵柳树　⑤细胞内蛋白质、水等化合物　⑥HIV病毒　⑦某池塘中所有的鱼　⑧一片森林中的全部山毛榉　⑨一片草地　⑩某片森林中所有的生物

A．⑤⑥③②①④⑦⑩⑨B．③②①④⑦⑧⑩⑨

C．③②①④⑧⑩⑨D．⑤②①④⑦⑩⑨

答案　C

解析　①一个苹果为器官层次；②呼吸道上皮为组织层次；③神经元为细胞层次；④一棵柳树为个体层次；⑤细胞内蛋白质、水等化合物不属于生命系统结构层次；⑥HIV病毒为非细胞生物，不属于生命系统结构层次；⑦某池塘中所有的鱼为多个种群，不属于生命系统结构层次；⑧一片森林中的全部山毛榉为种群层次；⑨一片草地属于生态系统层次；⑩某片森林中所有的生物属于群落层次。

因此能体现生命系统由简单到复杂的正确层次的是③②①④⑧⑩⑨，故选C。

10．洪泽湖湿地保护区植物茂盛，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去分析回答下列问题：

（1）湿地湖泊中所有的鲫鱼组成了________。

（2）湿地中的一只白鹭属于________层次。

（3）湖泊属于生命系统结构层次中的________________。

（4）柳树与大熊猫相比，不具有的生命系统结构层次是________。

答案　

（1）种群　

（2）个体　（3）生态系统　（4）系统

解析　

（1）湿地湖泊中所有的鲫鱼为同种生物的所有个体，是一个种群。

（2）一只白鹭属于个体层次。

（3）湖泊构成了一个生态系统，属于生命系统结构层次中的生态系统。

（4）柳树是植物，没有系统这一生命系统结构层次。

B组　综合强化练

1．（2020·天津市滨海新区塘沽第一中学高一期末）大熊猫以冷箭竹为食物，下列有关大熊猫与冷箭竹的叙述错误的是（　　）

A．它们分别属于异养生物和自养生物

B．它们的生命系统结构层次完全相同

C．它们可以在同一生物群落和生态系统中

D．虽然它们形态、功能差别很大，但它们均由细胞组成

答案　B

解析　植物没有系统这一层次而动物有，B错误。

2．以下几项中，最能体现细胞学说的是（　　）

①所有动植物都由细胞和细胞产物所构成　②病毒没有细胞结构　③受精卵通过分裂产生新的细胞　④细胞是生命活动最基本的结构单位和功能单位　⑤一个细胞可以对与其他细胞共同组成的整体生命起作用

A．①③④⑤B．②④⑤

C．①③⑤D．①②④

答案　A

解析　细胞学说揭示一切动植物都由细胞和细胞产物所构成，①正确；病毒没有细胞结构，但这不是细胞学说的内容，②错误；细胞学说揭示新细胞是由老细胞分裂产生的，③正确；细胞是所有细胞类生物的结构和功能的基本单位，④正确；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，⑤正确；综上所述，①③④⑤正确。

3．下列有关叙述错误的是（　　）

A．生活在一片森林中的所有鸟类属于种群层次

B．施旺和施莱登提出动植物都是由细胞和细胞产物所构成的

C．不完全归纳法的结论有时可能是不正确的，但它仍然是一种重要的推理方法

D．水、空气、阳光是生命系统的组成成分

答案　A

4．下列对生命系统的有关叙述中，正确的是（　　）

A．生命系统的每个层次都是“系统”，能完整表现生命活动的最基本的“生命系统”是“细胞”

B．蛋白质和核酸等生命大分子本身也可算作“系统”，也属于“生命系统”的层次

C．“生态系统”是生命系统的一个层次，它代表一定自然区域相互间有直接或间接联系的所有生物

D．生物个体中由功能相关的“器官”联合组成的“系统”层次，是每种生物个体都具备的

答案　A

解析　细胞是生命系统结构层次中最基本的结构层次，A正确；蛋白质和核酸等生物大分子本身不能进行生命活动，不属于“生命系统”层次，B错误；“生态系统”是生命系统的一个层次，它不仅代表一定自然区域相互间有直接或间接联系的所有生物，还包括这些生物所生存的无机环境，C错误；生物个体中由功能相关的“器官”联合组成的“系统”层次，不是每种生物个体都具备的，如单细胞生物和植物就没有“系统”层次，D错误。

5．新型冠状病毒是一种致病性很强的RNA病毒，下列关于该病毒的叙述正确的是（　　）

A．冠状病毒虽然能引起人患肺炎，但是它没有细胞结构，因此它不是生物

B．为研制疫苗要先在人工配制的富含有机物的普通培养基上培养病毒

C．它只有侵入活细胞内才能在宿主细胞中增殖

D．冠状病毒主要寄生在野生动物体内，但能在动物与植物、人与动物之间、人与人之间相互传播

答案　C

解析　冠状病毒具有生命活动，属于生物，A错误；病毒必须寄生在活细胞中才能生活，用不含活细胞的培养基不能培养病毒，B错误、C正确；冠状病毒只能寄生在动物细胞内，是一种动物病毒，不会寄生在植物细胞内，更不会通过植物传播，D错误。

6．下列各项中，与“神经细胞→神经组织→脑→神经系统→狼”的层次一致的是（　　）

A．分生区细胞→分生组织→根尖→小麦

B．骨骼肌细胞→骨骼肌→运动系统→马

C．神经细胞→神经组织→脑→水螅

D．上皮细胞→上皮组织→小肠→消化系统→人

答案　D

解析　题述中的层次依次为：

细胞→组织→器官→系统→个体。

A项的层次依次为：

细胞→组织→器官→个体，缺少系统层次；B项的层次依次为：

细胞→组织→系统→个体，缺少器官层次；C项的水螅属于原生动物，没有神经系统，因此不存在神经组织→脑的层次；D项的层次依次为：

细胞→组织→器官→系统→个体，与题述的层次一致，故选D。

7．根据如图所示的结构回答下面的问题：

（1）衣藻和变形虫都是________（填“单细胞”或“多细胞”）生物，由此也可以说明细胞是生物体结构和功能的基本单位。

（2）从生命系统的结构层次上来看，在一条小河中，所有的衣藻构成________，衣藻和变形虫等各种生物构成一个________，整条小河构成一个____________。

（3）写出由衣藻构成的生命系统结构层次：

__________________________________________。

答案　

（1）单细胞　

（2）种群　群落　生态系统　（3）细胞（个体）→种群→群落→生态系统→生物圈

解析　

（1）分析图示可知：

衣藻和变形虫都是由单个细胞构成的单细胞生物。

（2）一条小河中所有的衣藻是同种生物，属于种群；该区域所有的生物构成一个群落；整个小河流除生物外，还有非生物环境，构成生态系统。

（3）衣藻构成的生命系统结构层次依次为：

细胞（个体）→种群→群落→生态系统→生物圈。

8．某同学在归纳细菌、松树和松鼠的生命系统结构层次时，列出了下表：

细胞

组织

器官

系统

个体

种群

群落

生态系统

生物圈

细菌

√

√

×

×

√

√

松树

√

√

√

×

√

√

松鼠

√

√

√

√

√

√

注：

表中“√”表示具有，“×”表示不具有。

仔细阅读上表，回答下列问题：

（1）表中有一个“√”归纳得不正确，请指出并说明理由：

_______________________________________________________________________________。

（2）松树为什么没有系统这一层次？

________________________________________________。

（3）为什么三种生物到种群以后的层次是共同的？

_____________________________________

_______________________________________________________________________________。

（4）三种生物都具有细胞层次，说明了细胞是________。

答案　

（1）“细菌”一栏中的“组织”归纳得不正确。

因为细菌是单细胞生物，没有组织层次

（2）松树属于植物，植物体是由六大器官直接构成的，因此没有系统层次

（3）一定区域内所有的种群构成群落，群落与无机环境构成生态系统，最大的生态系统是生物圈，所以三种生物种群以后的层次是共同的

（4）生命活动的基本单位（或基本的生命系统）

解析　

（1）细菌属于单细胞生物，一个细胞就是一个个体，因此没有组织、器官和系统三个层次。

（2）松树属于植物，植物体是由根、茎、叶、花、果实和种子六大器官直接构成的，因此植物没有系统层次。

（3）一定区域内，同种生物的全部个体构成种群，所有种群构成群落，因此个体以后的层次是所有生物都具有的。

（4）三种生物都具有细胞层次，并且细胞是最小的层次，说明细胞是生命活动的基本单位（或基本的生命系统）。