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第一节
从生物圈到细胞
第一章 走近细胞
SARS病毒的结构
2003年，我们亲身经历了与SARS病毒斗争的过程。 SARS俗称非典，是由一种冠状病毒引发的传染病。
蛋白质
核酸
非细胞结构的病毒：
组成成分:蛋白质和核酸（DNA或RNA）
DNA病毒：乙肝病毒、噬菌体、天花病毒
RNA病毒：HIV、SARS、H1N1、烟草花叶病毒
（阮病毒仅由蛋白质构成，类病毒仅由RNA构成）
果子狸：冠状病毒的主要载体
问题1:所有的生物都有细胞结构吗？
除病毒以外,一切生物都是由细胞构成的。
病毒属于生物的主要理由是能复制产生后代
病毒如何生活和繁殖？
不能。病毒寄生在活细胞中, 利用活细胞中的物质生活和繁殖。
病毒如何生活和繁殖？
问题2：病毒离开其它生物细胞，能够单独生活和繁殖吗？为什么？
上呼吸道细胞。肺部细胞，肺部细胞受损导致患者呼吸困难,患者因呼吸功能衰竭而死亡。
SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。
问题3: 根据你所知道的材料，SARS病毒侵害了人体的哪些细胞？是如何危及人的生命的？
病毒如何生活和繁殖？
一．生命活动与细胞的关系
资料分析：
案例1.草履虫的运动和分裂
讨论1:除运动和分裂外，草履虫还能完成哪些生命活动？
还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。
如果没有完整的细胞结构，草履虫不可能完成这些生命活动。
单细胞生物
酵母菌
草履虫
衣藻
眼虫
变形虫
大肠杆菌
单细胞生物的共性
1 形态结构: 身体由一个细胞构成
2 生活方式: 大多数生活在水中
3 生殖方式:大多数分裂生殖
单细胞生物依靠单个细胞完成生命活动
由实例1我们可以归纳出什么结论？
案例2. 人的生殖和发育
5周的胚胎
10周的胚胎
新生儿
讨论2:在你和父母之间，什么细胞充当了遗传物质的“桥梁”？胚胎发育与细胞的生命活动有什么关系？
桥梁:精子和卵细胞
经过受精作用形成受精卵,在子宫中发育成胚胎,再发育成胎儿，胚胎发育通过细胞分裂、细胞分化过程实现。
人的胚胎发育本质就是：细胞的分裂、生长和分化。
干细胞是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。
胚胎干细胞
案例3. 缩手反射的结构基础
讨论3:完成一个简单的缩手反射至少需要哪些细胞的参与？
完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与
感受器（如由传入神经末梢形成）
传入神经元
中间神经元（神经中枢）
传出神经元
效应器（相关的骨骼肌细胞……）
讨论3:你现在的学习活动需要多少种类和数量的细胞参与呢？
人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织，由各种组织构成器官，由器官形成系统，多种系统协作，才能完成学习活动。学习活动涉及到人体的多种细胞，但主要是神经细胞的参与。
多细胞生物依靠各种分化细胞密切合作，共同完成一系列生命活动
由实例2和实例3我们可以归纳出什么结论？
艾滋病，即“获得性免疫缺陷综合征”英语缩写AIDS的音译(Acquired Immune Deficiency Syndrome)。1981年在美国首次注射和被确认。是人体注射感染了“人类免疫缺陷病毒”（HIV - human immunodeficiency virus）（又称艾滋病病毒）所导致的传染病。
HIV攻击人的T细胞
HIV攻击人体免疫系统，大量破坏免疫系统中重要的T4淋巴组织，破坏人的免疫平衡。
HIV本身并不会引发任何疾病，而是当免疫系统被HIV破坏后，人体由于抵抗能力过低，从而感染其他的疾病导致各种复合感染而死亡。人不是死于艾滋病本身，而是死于与艾滋病相关的疾病。
致病机理
讨论4:HIV破坏淋巴细胞,导致艾滋病。还能举出特定的细胞受到损伤导致疾病的例子吗？
胰岛细胞受损
脊髓中的运动神经元
大脑皮层上的听觉神经元
胰岛素依赖型糖尿病
相应肢体瘫痪
听觉障碍
讨论5:生命活动离不开细胞，你还能举出其他实例来说明吗？
生物体的运动离不开肌细胞
兴奋的传导离不开神经细胞
腺体的分泌离不开相关的腺细胞
一.生命活动离不开细胞
小结
细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞只有保持完整性,才能完成各项生命活动。
生物类型 举例 生命活动现象举例 结论
无细胞结构的生物 病毒 只有依赖活细胞才能生活 单细胞生物的单个细胞就能完成各种生命活动；
多细胞生物依赖各种分化的细胞的密切合作。
细胞生物 单细胞生物 草履虫 运动、分裂增殖等
多细胞生物 动植物 物质和能量变化的基础——细胞代谢 生殖、生长发育的基础——细胞的增殖和分化 遗传变异的基础—— 细胞内基因的传递和变化
二 生命系统的结构层次
细胞
组织
器官
系统
个体
生物圈
生态系统
种群和群落
以龟为例：P5图1-1
结构层次 概念 举例
细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞
组织 由一种或几种形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起 心肌组织
器官 不同的组织按照一定的次序结合在一起 心脏
系统 能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起 循环系统
个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体 龟
种群 该区域内同种龟的所有个体
群落 该区域内龟和其他所有生物的种群
生态 系统 龟生活的水生生态系统
生物圈 地球上只有一个生物圈
结构层次 概念 举例
在一定的自然区域内，（能互相交配产生后代）同种生物的所有个体是一个种群
在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落
生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体
由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成.
（1）由细胞→个体体现了高等多细胞生物个体发育历程，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的关系。
特别注意：
（4）生命系统层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。
（5）单细胞生物既属于生命系统层次中的细胞层次，又属于个体层次。
（6）植物的生命系统层次中没有系统这一层次。
（7）病毒因没有细胞结构所以不包括在生命系统的结构层次中。
问题1.所有生物的生命系统的结构层次都跟龟一样吗
问题2.如果把图中的龟换成人,图中层次的组成会不会发生变化？如果换成一棵柳树、一只草履虫，又将怎样？
二 生命系统的结构层次
思考与讨论
参考答案： 1.不是。
高等生物的结构层次
动物:细胞—组织—器官—系统—个体—种群—群落—生态系 统—生物圈
植物：细胞—组织—器官—个体—种群—群落—生态系统—生物圈
单细胞生物:细胞(个体)—种群—群落—生态系统—生物圈
2.如果换成人,图中其他各层次的名称不变, 但具体内容会发生变化。例如：心脏应为二心房，二心室，种群应为同一地区的所有人；
如果换成松树，应去掉系统, 细胞.组织.器官.种群的具体内容也会变；
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。
高等生物的结构层次
动物组织包括：上皮组织、结缔组织（包括血液、骨组织）、
肌肉组织、神经组织
植物组织包括：保卫组织、分生组织、营养组织、输导组织
动物器官 如：各种消化器官、心脏、脑等
植物器官 包括两类六种：
营养器官──根、茎、叶
生殖器官──花、果实、种子
人的八大系统：
人的八大系统：
运动系统、消化系统、
循环系统、呼吸系统、
泌尿系统、神经系统、
生殖系统、内分泌系统
问题3:在生命系统的各个层次中，能够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。
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都具有相对独立性，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。
二 生命系统的结构层次
小结：
细胞是最基本的生命系统
课堂小结
1、下列哪个选项均属于生命系统范畴（ ）
①水分子 ②石头 ③迁徙中的一群大雁 ④变形虫 ⑤病毒 ⑥生物圈 ⑦恐龙化石 ⑧蛋白质 ⑨跳动的心脏 ⑩运输营养的导管
A. ① ③ ⑧ ⑨ B. ② ④ ⑥ ⑦
C. ⑤ ⑦ ⑧ ⑩ D. ③ ④ ⑤ ⑥
D
习题反馈：
2. 请就下面的实例，指出所属生命系统中相应的结构层次
血液（ ）
牙齿（ ）
神经元（ ）
水塘中的一群鲫鱼（ ）
地球上的所有生物（ ）
一棵树（ ）
心脏、血管和血液（ ）
一座城市（ ）
结缔组织
器官
细胞
种群
群落
个体
循环系统
生态系统
导管：导管分子是一个死细胞。成熟时没有生活的原生质体，次生壁具有各种各样的木质化增厚，端壁溶解消失形成穿孔。许多个导管分子以细胞的顶端对顶端连接起来就形成了导管。
功能：输导水分和溶于水中的矿物质 。
筛管：筛管分子是一个活细胞
(成熟时细胞核消失)，端壁形
成筛板。许多个筛管分子以细
胞的顶端对顶端连接起来就形
成了筛管。筛管为被子植物所
特有。
功能：输导营养物质。
基础题
1.（1）活细胞：A、D、G、I；
（2）死细胞：B、E；
（3）细胞的产物：C、F、H。
2.（1）细胞层次（也是个体层次，因为大肠杆菌是单细胞生物）；
（2）种群层次；
（3）群落层次。
习题答案
拓展题
1. 不是。病毒不具有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞中才能生活，因此，尽管人工合成脊髓灰质炎病毒，但不意味着人工制造了生命。
2. 人工合成病毒的研究，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。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，例如，研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用做生物武器，将给人类带来灾难。
1.下列叙述正确的是（ ）
A．噬菌体不具有严整的结构
B．除病毒外，生物体都具有严整的结构
C．所有生物都具有严整的结构
D．细胞是一切生物的结构和功能单位
C
课堂训练
A．一个群落 B．一个种群
C．两个种群 D．八个种群
C
2.在一块草原上有8户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中有6户养的是绵羊，有2户养的是山羊，这块草原上的8群羊是（ ）
3.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．细胞内的生命大分子没有生命
D．单细胞生物的一个细胞就能完成各种生命活动
B
4.种群是指一个生态系统中
　A．同种生物所有成熟个体的总和　
　B．所有生物成熟个体的总和
　C．同种生物所有个体的总和　
　D．所有生物个体的总和
C
6.在生命系统的各个层次中，能完整地表现出各项生命活动的基本层次的是（ ）
A.细胞 B.器官 C.个体 D.系统
5.病毒属于生物的主要理由是（ ）
A.由有机物组成 　　 B.不具有细胞结构
C.个体微小、结构简单 D.能复制产生后代
D
A
A
7. 一片草原上全部黄羊和一片草原上的全部生物，在生态学上分别称为（ 　）
　A.种群和群落 B.种群和生态系统
　C.群落和种群 D.群落和生态系统
8.在生命系统的结构层次中，排列顺序由小到大的是下列的哪一项 　（ ）A、系统 细胞 组织 器官 B、细胞 组织 器官 系统 C、细胞 组织 系统 器官 D、器官 细胞 系统 组织
9.不同的组织按照一定的次序联合起来，形成具有一定功能的结构叫做 （ ） A、种群 B、群落 C、系统 　 D、器官
10.由能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官构成 （ ） A、系统 B、生态系统 C、群落 D、生物圈
B
D
A
11.在人的生殖和发育过程中，受精的部位是 在（ ）
A、子宫 B、阴道 C、输卵管 D、卵巢
C
D
12.构成人体的细胞形状、大小各不相同，其中最大的细胞是 （ 　 ）
A、神经细胞 B、肌纤维
C、红细胞 D、成熟的卵细胞
13.下列所述的生命系统中，系统层次最高的一项是（　　）
A.红细胞　　B.眼　　C.运动系统　　D.龟
14.草履虫能进行运动和分裂，其完成各项生命活动的前提条件是（　　　）
A.细胞保持完整性　 　B.细胞具有遗传物质
C.细胞膜完整　　　　 D.细胞含有细胞核
A
D

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