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第1节　细胞是生命活动的基本单位
高中生物学 必修1 分子与细胞 · 导学案（改编版）
班级：________　姓名：________　学号：________
一、学习目标
1.通过梳理细胞学说“观察—归纳—修正”的建立历程并分析其内容，【生命观念】认同细胞是动植物体结构与功能的基本单位，形成生物界具有统一性的观念。
2.通过分析科学家研究过程中证据与结论的关系，【科学思维】能区分完全归纳法与不完全归纳法，并说明不完全归纳法所得结论的可信性与局限性。
3.通过剖析病毒、单细胞生物与多细胞生物的生命活动实例，【科学探究】尝试从结构与功能相统一的角度提出可检验的问题。
4.结合病毒防控与野生动物保护等现实议题，【社会责任】关注生命系统各层次之间的内在联系，参与相关社会议题的理性讨论。
二、情境导入
【材料】
2016年，美国克雷格·文特研究所的科学家在《科学》杂志上报道了人工设计合成的“最小细胞”JCVI-syn3.0：研究人员以一种能独立生活的支原体（一种最小的单细胞生物）为起点，逐步删减其遗传物质，最终获得仅含473个基因、却仍能生长并分裂的人工细胞。有同学由此认为：“既然生命可以被‘设计’出来，那么研究天然细胞就没有意义了。”
——摘编自 Hutchison 等，《科学》，2016年
【思考】
1.人工“最小细胞”必须拥有细胞结构才能生长和分裂，这一事实能否支持“细胞是生命活动的基本单位”？请说明理由。
2.你认为 JCVI-syn3.0 的研究是在“推翻”还是在“印证”细胞学说？
三、自主预学
任务一　细胞学说：从观察到理论
1.结合教材，完成细胞学说要点的填写。
序号 具体内容 考查要点
① 细胞是一个有机体，一切________都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 适用对象
② 细胞是一个相对独立的单位，既有________，又对与其他细胞共同组成的________起作用。 双重属性
③ 新细胞是由________分裂产生的，魏尔肖将其总结为“细胞通过分裂产生新细胞”。 新细胞来源
2.梳理细胞学说建立过程中的关键人物与成果，完成下表。
发展阶段 科学家 研究对象与方法 主要成果 局限
从器官到组织 维萨里、比夏 解剖尸体与器官 维萨里揭示了人体在________水平的结构；比夏进一步指出，器官由________构成 未深入到细胞水平
发现细胞 罗伯特·胡克 用自制的显微镜观察软木薄片 发现并命名了________，但他看到的只是________的细胞壁 ——
观察活细胞 列文虎克 观察细菌、红细胞、精子等 首次观察到________ 未上升到理论水平
理论奠基 施莱登、施旺 分别研究植物与动物的组织 提出细胞是动植物体的基本单位；动物的个体发育始于________ 未搞清新细胞的来源
修正完善 耐格里、魏尔肖 观察新细胞的形成过程 魏尔肖断言：所有的细胞都来源于________，新细胞由________产生 未考虑非细胞结构生命的繁殖
3.体会细胞学说在生物学发展中的意义。
(1)细胞学说中“细胞是生命活动基本单位”的观点，使生物学的研究进入________水平，并为后来进入________水平打下基础。
(2)细胞学说中________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。
4.链接科学方法——归纳法。
(1)细胞学说的建立运用了________归纳法（填“完全”或“不完全”）。
(2)由不完全归纳法得出的结论很可能可信，因此可以用来________，但需要注意存在出现________的可能。
任务二　生命系统的结构层次
5.比较不同类型生物的生命活动与细胞的关系，完成下表。
生物类型 实例 与细胞的关系
病毒 流感病毒、HIV 无________结构，主要由蛋白质和________构成，营寄生生活，其生命活动离不开宿主细胞
单细胞生物 变形虫、草履虫 一个细胞即可________完成各项生命活动
多细胞生物 人、小麦 依赖各种________的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动
6.生命系统的结构层次由大到小依次为：生物圈→________→________→种群→________→系统→器官→________→细胞。
(1)生态系统由________与其无机环境相互作用而构成。
(2)最基本的生命系统是________；既属于细胞层次又属于个体层次的是________生物。
7.辨析三个易混概念。
(1)种群：在一定的空间范围内，同种生物________的总和。
(2)群落：同一时间内聚集在一定区域中________的集合。
(3)生态系统：________与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
8.认知升华。
(1)分子、原子、________等都不属于生命系统的结构层次。
(2)地球上最早出现的生命形式是具有细胞结构的________生物；地球上最大的生命系统是________。
四、课堂探究
探究一　证据与理论：细胞学说建立过程的启示
1.从证据获得的角度，说明“动植物体由细胞构成”这一结论是如何被逐步证实的。（提示：从观察材料的拓展、观察工具的改进、研究方法的运用三方面作答）
2.施莱登和施旺只观察了部分动植物的组织，就提出了“一切动植物都由细胞及其产物构成”的结论。这一不完全归纳的结论为什么基本可信？请结合他们揭示的内在规律加以说明。
3.细胞学说建立后近200年间仍在不断被修正与补充（如魏尔肖的断言）。结合这一历程，谈谈你对科学理论发展特点的认识。
方法链接　归纳法
归纳法是细胞学说建立过程中运用的核心方法。结合下图，完成下面的辨析。
图1　归纳法知识框架
某同学观察了校园中20种绿色植物，发现它们的叶肉中都含有叶绿素，于是得出“所有植物细胞都含有叶绿素”的结论。
(1)该同学的推理属于________归纳法。
(2)请举出一个能推翻该结论的实例：________。
【易错辨析】
1.细胞学说的适用对象是一切动植物，不包括病毒等无细胞结构的生物，也不能推广到“一切生物”。
2.细胞学说揭示的是动植物的统一性，并不涉及细胞的多样性；细胞的多样性是后续学习细胞种类时才展开的内容。
探究二　从细胞到生物圈：生命系统的层次辨析
【资料1】
2021年，云南一群亚洲象一路北迁，引发广泛关注。这群象由十余头亚洲象组成，途经农田、村庄与森林；与此同时，西双版纳自然保护区内，亚洲象与绿孔雀、桫椤等众多生物共同生活，保护区的监测人员持续记录着象群活动与沿途植被的变化。
——据2021年云南亚洲象群北迁事件改写
【资料2】
关于病毒与细胞谁先出现，存在两种观点：一种认为病毒出现于细胞之前；另一种认为病毒起源于细胞中“逃离”的核酸片段，因此先有细胞、后有病毒。无论哪种观点成立，病毒都必须依赖活的宿主细胞才能增殖。
1.写出亚洲象个体的生命系统结构层次，并说明动物与植物（如桫椤）个体的结构层次有何不同。
2.“保护区内的所有亚洲象”与“保护区内的所有生物”分别属于生命系统的哪个层次？若统计对象改为“保护区内的所有动物”呢？
3.蛋白质、核酸等生物大分子和病毒分别属于“系统”吗？属于“生命系统”吗？请说明理由。
4.结合资料2，你支持病毒与细胞起源的哪种观点？说明依据。
【易错辨析】
1.种群＝“一定区域”＋“同种生物”＋“所有个体”。人们生活中对某类生物的统称（鱼、鸟、树等）并不对应分类学上的一个物种，因此“某区域内所有的鱼”既不是一个种群，也不是一个群落。
2.群落＝“一定区域”＋“所有生物”（全部动物、植物和微生物）。
3.生态系统＝“一定区域”＋“群落”＋“无机环境”。只要描述中出现某自然区域（如森林、湖泊、池塘），都应默认包含其中的全部生物与无机环境。
五、分层训练
A组　基础巩固
1.判断下列叙述的正误。
(1)细胞学说认为，一切生物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。　　(　　)
(2)多细胞生物体内，每个细胞都能独立完成该生物的全部生命活动。　　(　　)
(3)生态系统层次包含无机环境，因此生命系统可以含有非生命的成分。　　(　　)
(4)植物没有“系统”这一结构层次，动物具有。　　(　　)
(5)一片稻田中的全部水稻、害虫和田鼠共同构成一个群落。　　(　　)
2.下列关于细胞学说的叙述，正确的是　　(　　)
A.细胞学说由列文虎克首先提出并命名“细胞”
B.细胞学说揭示了动物和植物在结构上的统一性
C.细胞学说阐明了一切生物（包括病毒）的结构规律
D.魏尔肖指出新细胞由老细胞产生，是对细胞学说的否定
3.下列关于生命系统结构层次的叙述，正确的是　　(　　)
A.生命系统的各层次层层相依，细胞是最基本的生命系统
B.蛋白质、核酸等生物大分子属于生命系统的结构层次
C.群落是指一定自然区域内所有生物及其无机环境的总和
D.每种生物都具备“系统”这一结构层次
4.“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天。”下列相关叙述，正确的是　　(　　)
A.诗中的黄鹂和白鹭共同构成一个种群
B.翠柳的个体层次中包含“系统”
C.黄鹂、白鹭、翠柳及周围的所有生物共同构成一个群落
D.诗句所描绘场景中最小的生命系统是黄鹂个体
B组　素养提升
5.人类免疫缺陷病毒（HIV）没有细胞结构，主要由核酸和蛋白质构成，必须侵入人体的活细胞内才能增殖。切断其传播途径是预防艾滋病的主要手段。回答下列问题。
(1)HIV是否属于生命系统的结构层次？请说明理由。
(2)写出HIV侵入人体后，从细胞到人体个体的生命系统结构层次。
(3)有人说“病毒是最简单的生命”。结合“生命活动离不开细胞”，谈谈你对这句话的理解。
6.下列关于细胞与生命活动关系的叙述，正确的是　　(　　)
A.变形虫仅靠一个细胞就能完成摄食、运动、分裂等生命活动
B.人的膝跳反射只需一个神经细胞就能完成
C.病毒脱离宿主细胞后，仍能独立完成生命活动
D.多细胞生物的生命活动由彼此独立的细胞分别完成
六、参考答案
【自主预学】
任务一
1.　动植物；它自己的生命；整体生命；老细胞
2.　器官；组织；细胞；死细胞；活细胞；受精卵；先前存在的细胞；分裂
3.　(1)细胞；分子　(2)细胞分裂产生新细胞
4.　(1)不完全　(2)预测和判断；例外
任务二
5.　细胞；核酸；独立；分化
6.　生态系统；群落；个体；组织
7.　(1)无机环境　(2)细胞　(3)单细胞
8.　(1)病毒　(2)单细胞；生物圈
【课堂探究】
探究一
1.观察材料从人体器官扩展到多种动植物的组织；观察工具从肉眼发展到显微镜，借助工具的改进看到了细胞及其内部的微细结构；研究方法上综合运用了解剖、观察与归纳概括，先有个别发现，再逐步概括出一般性结论。
2.基本可信。他们在观察部分动植物组织的基础上，还揭示了动植物个体与细胞之间的内在规律性联系（如动物的个体发育始于受精卵），并非简单罗列现象，属于科学归纳，因此结论是可信的。
3.科学理论的形成以大量观察和证据为基础；理论不是一蹴而就的，需要在后续研究中不断验证、修正和完善；技术的进步（如显微镜的改进）会推动理论的突破。
方法链接
(1)不完全
(2)如植物根部（地下）的细胞不含叶绿体（答案合理即可）
探究二
1.亚洲象（动物）：细胞→组织→器官→系统→个体；桫椤（植物）：细胞→组织→器官→个体，植物没有“系统”这一层次。
2.所有亚洲象：种群；所有生物：群落；所有动物：既不是种群（不是同一物种），也不是群落（未包含该区域全部生物）。
3.生物大分子和病毒都属于“系统”，但都不属于生命系统，因为它们都不能独立完成生命活动。
系统、生命系统与生态系统的包含关系
4.支持“先有细胞、后有病毒”。病毒营专性寄生生活，必须利用宿主细胞的物质与能量才能增殖，从生命活动的依赖关系看，细胞的出现在逻辑上应早于病毒。
【分层训练】
1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
（解析　(1)细胞学说的对象是一切动植物，不包括病毒等无细胞结构的生物；(3)生态系统包含无机环境；(4)植物没有“系统”层次；(5)还缺少细菌、真菌等微生物。）
2.B　3.A　4.C　6.A
5.(1)不属于。HIV没有细胞结构，不能独立完成生命活动。
(2)细胞→组织→器官→系统→人体（个体）。
(3)病毒虽具有生命特征（能增殖、遗传），但其生命活动只能在宿主细胞中实现，脱离细胞就无法表现生命现象，这说明生命活动离不开细胞。
2.B【解析】细胞学说主要由施莱登和施旺建立，“细胞”由罗伯特·胡克命名，A错误；细胞学说揭示了动植物结构的统一性，B正确；病毒无细胞结构，不属于细胞学说的适用范围，C错误；魏尔肖的断言是对细胞学说的修正与补充，而非否定，D错误。
3.A【解析】蛋白质、核酸等生物大分子不属于生命系统的结构层次，B错误；群落的含义是一定区域内所有生物的总和，不包括无机环境，C错误；植物没有“系统”层次，单细胞生物也没有，D错误。
4.C【解析】黄鹂和白鹭是两个物种，不能构成种群，A错误；翠柳是植物，没有“系统”层次，B错误；最小的生命系统是细胞，D错误。
6.A【解析】膝跳反射的完成需要完整的反射弧，涉及多种细胞，B错误；病毒必须在活细胞中才能表现生命活动，C错误；多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，D错误。

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