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(huì)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(gè)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(dòng)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(wú)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(dòng)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(jiǎn)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(dòng)離不開細(xì)胞實(shí)例1：草履蟲的運(yùn)動(dòng)和分裂討論 1.草履蟲還能完成哪些生命活動(dòng)？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(dòng)嗎？ 草

3、履蟲除了能完成運(yùn)動(dòng)和分裂外，還能完成攝食、呼吸、生長(zhǎng)、排泄、應(yīng)激性等生命活動(dòng)。 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(dòng)。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(dòng)就是細(xì)胞的生命活動(dòng)，單細(xì)胞的生命活動(dòng)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(dòng)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(dòng)從一

4、個(gè)細(xì)胞開始的，其生長(zhǎng)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(gè)簡(jiǎn)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(dòng)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(gè)簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)離不開細(xì)胞，你還能舉出其他實(shí)例來(lái)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(gè)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(dòng)的生物。單細(xì)胞生物由一個(gè)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(gè)體是一個(gè)種群在一定的自然區(qū)域內(nèi)，所有的種群組成一個(gè)群落生物群落與它的無(wú)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(wú)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€(gè)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(gè)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(gè)體種群生態(tài)系統(tǒng)生物圈多個(gè)多種多個(gè)多個(gè)同種環(huán)境最大的群落

7、多個(gè)（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(huì)不會(huì)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(huì)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(gè)。如果換成一棵松樹，圖中應(yīng)去掉“系統(tǒng)”這個(gè)層次，細(xì)胞、組織、器官、種群的具體內(nèi)容也會(huì)改變。如果換成一只草履蟲，

8、細(xì)胞本身就是個(gè)體，沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。 2、在生命系統(tǒng)的各個(gè)層次中，能完整地表現(xiàn)出各種生命活動(dòng)的最微小的層次是哪一個(gè)？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(gè)細(xì)胞具有相對(duì)的獨(dú)立性，能獨(dú)立完成一系列的生命活動(dòng)，某些生物體還是由單細(xì)胞構(gòu)成的。 3、一個(gè)分子或一個(gè)原子，也是一個(gè)系統(tǒng)嗎？如果是，它們是不是生命系統(tǒng)？如果不是，請(qǐng)說明理由。 一個(gè)分子或一個(gè)原子是一個(gè)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(dòng)，單靠一個(gè)分子或一個(gè)原子是不可能完成生命活動(dòng)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(dòng)系統(tǒng) D、龜3、地球上最基本的生命系統(tǒng)是（ ） A、個(gè)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(dòng)和分裂，其完成各項(xiàng)生命活動(dòng)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(xiàng)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(lái)分析，下列結(jié)構(gòu)屬于哪個(gè)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(gè)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(chǎng)的所