科學(xué)家訪談　探索生物大分子的奧秘 (8)

1、高中生物必修 分子與細(xì)胞 遺傳與進(jìn)化 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 選修 生物技術(shù)實(shí)踐生物科學(xué)與社會現(xiàn)代生物科技專題 第一章 走近細(xì)胞第1節(jié) 從生物圈到細(xì)胞每一個生物科學(xué)問題的答案都必須在細(xì)胞中尋找. E.B.Wilson同學(xué)們,你們還記得細(xì)胞是什么嗎?那為什么我們學(xué)習(xí)生物要先從學(xué)習(xí)細(xì)胞開始？細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位生命活動離不開細(xì)胞所有的生物都有細(xì)胞結(jié)構(gòu)嗎？除了病毒以外，一切生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的無細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物:有細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物生物分類:單細(xì)胞生物多細(xì)胞生物（如：草履蟲、變形蟲、眼蟲、藍(lán)藻、衣藻、大腸桿菌、酵母菌等）DNA病毒:RNA病毒:噬菌體等,占絕大多數(shù)少數(shù),如:煙草花葉病毒、愛滋病病毒、流感病毒

2、 多細(xì)胞植物 多細(xì)胞動物 多細(xì)胞真菌等病毒2014年西非埃博拉病毒疫情埃博拉病毒SARS病毒 1.病毒具有怎樣的結(jié)構(gòu)？ 病毒的結(jié)構(gòu)簡單，由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)(只有一種核酸：DNA或RNA)組成，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 2.是怎樣生活和繁殖的？ 病毒可以寄生在活細(xì)胞里，利用活細(xì)胞中的物質(zhì)生活和繁殖。 3.如果離開了活細(xì)胞，病毒能夠很好地生活和繁殖嗎？ 不能。病毒寄生在活細(xì)胞中, 利用活細(xì)胞中的物質(zhì)生活和繁殖。病毒一旦離開活細(xì)胞，就不再表現(xiàn)生命現(xiàn)象。 問題探討一、生命活動離不開細(xì)胞實(shí)例1：草履蟲的運(yùn)動和分裂討論 1.草履蟲還能完成哪些生命活動？如果沒有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，它還能完成這些生命活動嗎？ 草

3、履蟲除了能完成運(yùn)動和分裂外，還能完成攝食、呼吸、生長、排泄、應(yīng)激性等生命活動。 如果沒有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，草履蟲不能完成這些生命活動。你由這一實(shí)例可以得出什么結(jié)論？單細(xì)胞生物的生命活動就是細(xì)胞的生命活動，單細(xì)胞的生命活動離不開細(xì)胞。實(shí)例2：人的生殖和發(fā)育 2.在你和父母之間，什么細(xì)胞充當(dāng)了遺傳物質(zhì)的“橋梁”？胚胎發(fā)育與細(xì)胞的生命活動有什么關(guān)系？ 在子女和父母之間，精子和卵細(xì)胞充當(dāng)了遺傳物質(zhì)的橋梁。 父親產(chǎn)生的精子和母親產(chǎn)生的卵細(xì)胞通過受精作用形成受精卵，受精卵在子宮中發(fā)育成胚胎，胚胎進(jìn)一步發(fā)育成胎兒。胚胎的發(fā)育由細(xì)胞分裂、分化等過程實(shí)現(xiàn)。討論你由這一實(shí)例可以得出什么結(jié)論？多細(xì)胞生物的生命活動從一

4、個細(xì)胞開始的，其生長和發(fā)育也是建立在細(xì)胞的分裂和分化基礎(chǔ)上。實(shí)例3：縮手反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)-反射弧 完成一個簡單的縮手反射需要許多種類的細(xì)胞參與，如神經(jīng)細(xì)胞、相關(guān)的骨骼肌細(xì)胞，等等。 學(xué)習(xí)活動涉及到人體的多種細(xì)胞，但神經(jīng)細(xì)胞是主要的。 3. 數(shù)一數(shù)完成一個簡單的縮手反射，至少需要哪些細(xì)胞的參與？你能說清楚你現(xiàn)在進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動需要多少種類和數(shù)量的細(xì)胞參與嗎？你由這一實(shí)例可以得出什么結(jié)論？反射等神經(jīng)活動需要多種細(xì)胞的參與實(shí)例4：艾滋病病毒(HIV)侵染免疫系統(tǒng)的淋巴細(xì)胞（如右圖）探討 4. HIV破壞淋巴細(xì)胞，導(dǎo)致艾滋病。你還能舉出特定的細(xì)胞受到損傷導(dǎo)致疾病的例子嗎？脊髓中的運(yùn)動神經(jīng)元受損，導(dǎo)致相應(yīng)的

5、肢體癱瘓；大腦皮層的聽覺神經(jīng)元受損，導(dǎo)致聽覺發(fā)生障礙；肝臟細(xì)胞受到病毒侵染，導(dǎo)致肝炎你由這一實(shí)例可以得出什么結(jié)論？病毒在活細(xì)胞中繁殖 5、生命活動離不開細(xì)胞，你還能舉出其他實(shí)例來說明嗎？結(jié)論： 綜上所述，不管是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒，還是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物和多細(xì)胞生物，其生命活動均離不開細(xì)胞。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位(病毒除外)。生物體的運(yùn)動離不開肌細(xì)胞；興奮的傳導(dǎo)離不開神經(jīng)細(xì)胞；腺體的分泌離不開相關(guān)的腺（上皮）細(xì)胞，等等二、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次二、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)層次概念舉例細(xì)胞細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位心肌細(xì)胞組織由形態(tài)相似，結(jié)構(gòu)、功能相同的細(xì)胞聯(lián)合在一起心肌組織器官系

6、統(tǒng)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起由各種器官或系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合共同完成復(fù)雜的生命活動的生物。單細(xì)胞生物由一個細(xì)胞構(gòu)成生物體在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的所有個體是一個種群在一定的自然區(qū)域內(nèi)，所有的種群組成一個群落生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體由地球上所有的生物和這些生物生活的無機(jī)環(huán)境共同組成心臟循環(huán)系統(tǒng)龜該區(qū)域內(nèi)同種龜?shù)乃袀€體該區(qū)域內(nèi)龜和其他所有生物的種群龜生活的水生生態(tài)系統(tǒng)地球上只有一個生物圈結(jié)論:生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個體種群生態(tài)系統(tǒng)生物圈多個多種多個多個同種環(huán)境最大的群落

7、多個（植物沒有系統(tǒng)這一層次。）由上可知，構(gòu)成生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有層次性、復(fù)雜性和多樣性。從最小的細(xì)胞開始，到最大的系統(tǒng)生物圈，盡管生命系統(tǒng)復(fù)雜多樣，大小不同，但它們層層相依，緊密聯(lián)系，都離不開細(xì)胞這一最基本的生命系統(tǒng)。 總結(jié)P6 思考與討論1、如果把龜換成人，圖中其他各層次的組成會不會發(fā)生變化？如果換成一棵松樹，一只草履蟲，又將怎樣？ 如果把龜換成人，圖中其他各層次的名稱不變，但具體內(nèi)容會發(fā)生變化。例如，心臟應(yīng)為二心房、二心室；種群應(yīng)為同一區(qū)域的所有人，等等。應(yīng)當(dāng)指出的是，生物圈只有1個。如果換成一棵松樹，圖中應(yīng)去掉“系統(tǒng)”這個層次，細(xì)胞、組織、器官、種群的具體內(nèi)容也會改變。如果換成一只草履蟲，

8、細(xì)胞本身就是個體，沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。 2、在生命系統(tǒng)的各個層次中，能完整地表現(xiàn)出各種生命活動的最微小的層次是哪一個？說明你的理由。 細(xì)胞層次；其他層次都是建立在細(xì)胞這一層次的基礎(chǔ)之上的，沒有細(xì)胞就沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。另一方面，生物體中的每個細(xì)胞具有相對的獨(dú)立性，能獨(dú)立完成一系列的生命活動，某些生物體還是由單細(xì)胞構(gòu)成的。 3、一個分子或一個原子，也是一個系統(tǒng)嗎？如果是，它們是不是生命系統(tǒng)？如果不是，請說明理由。 一個分子或一個原子是一個系統(tǒng)，但不是生命系統(tǒng)，因?yàn)樯到y(tǒng)能完成一定的生命活動，單靠一個分子或一個原子是不可能完成生命活動的。1、下列生物中，不含有細(xì)胞的是（ ） A、

9、藍(lán)藻 B、大腸桿菌 C、流感病毒 D、真菌2、下列所述的生命系統(tǒng)中，系統(tǒng)層次最高的是（ ） A、紅細(xì)胞 B、眼 C、運(yùn)動系統(tǒng) D、龜3、地球上最基本的生命系統(tǒng)是（ ） A、個體 B、種群 C、生態(tài)系統(tǒng) D、細(xì)胞CDD練習(xí)：4、草履蟲能進(jìn)行運(yùn)動和分裂，其完成各項生命活動的前提條件是（ ）A、細(xì)胞保持完整性 B、細(xì)胞具有遺傳物質(zhì) C、細(xì)胞膜完整 D、細(xì)胞含有細(xì)胞核5、下列哪一項表明病毒屬于生物（ ）A、具有細(xì)胞結(jié)構(gòu) B、由有機(jī)物組成C、能使其他生物致病 D、能在寄主體內(nèi)繁殖AD 6從生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來分析，下列結(jié)構(gòu)屬于哪個層次？（1）受精卵 （2）樹葉 （3）心臟 （4）一塊骨骼肌 （5）血液 （6）篩管 （7）一個酵母菌 （8）池塘中的所有金魚 （9）某山上的所有生物 （10）一片森林 （11）一口池塘（12）一只小白鼠 （13）某農(nóng)場的所