第1章緒論：生物界與生物學(xué)

1、吳相鈺陳閱增普通生物學(xué)主講教師：呂俊鳥第一章緒 論：生物界與生物學(xué)國(guó)內(nèi)外經(jīng)典教材名師講堂國(guó)內(nèi)外經(jīng)典教材名師講堂主要內(nèi)容生物的特征生物界是一個(gè)多層次的組構(gòu)系統(tǒng)生物界的多級(jí)分類系統(tǒng)生物和它的環(huán)境形成相互聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)在生物界巨大的多樣性中存在著高度的統(tǒng)一 性研究生物學(xué)的方法生物學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)生活的關(guān)系存在有生物的地理圈生物圈生物的特征特定的結(jié)構(gòu)新陳代謝穩(wěn)態(tài)和應(yīng)激性生殖和遺傳生長(zhǎng)和發(fā)育進(jìn)化和適應(yīng)特定的結(jié)構(gòu)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：類比氣球質(zhì)膜的功能：物質(zhì)交換的關(guān)口化學(xué)組成：水和有機(jī)物（核酸、蛋白質(zhì)、多糖和脂質(zhì)）細(xì)胞是新陳代謝的場(chǎng)所多細(xì)胞生物的細(xì)胞分化整個(gè)生物體的生命活動(dòng)有賴于其組成細(xì)胞的功能的整合。新陳代謝新陳代謝：化

2、學(xué)變化，酶促反應(yīng)新陳代謝驅(qū)動(dòng)的能量：從外部捕獲自由能自養(yǎng)生物：從太陽(yáng)光獲取能量異養(yǎng)生物：從食物中獲取能量新陳代謝突顯出生命的屬性穩(wěn)態(tài)和應(yīng)激性生物體內(nèi)新陳代謝所需要一定的物理、化學(xué)條件。如食物的消化和吸收。穩(wěn)態(tài)：生物體具有許多調(diào)節(jié)機(jī)制，用來(lái)保持內(nèi)部條件的相對(duì)穩(wěn)定。應(yīng)激性： 生物體能感受這些變化（刺激）并做出有利于保持其體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，維持生命活動(dòng)的應(yīng)答。生殖和遺傳生殖：產(chǎn)生子代使物種得以延續(xù)遺傳：子代具有和親代相似的性狀生殖的模式：無(wú)性生殖：多為細(xì)菌、真菌有性生殖：多數(shù)生物人的有性增殖生殖和遺傳的核心機(jī)制是DNA的自我復(fù)制生長(zhǎng)和發(fā)育食鹽結(jié)晶的生長(zhǎng)生物的生長(zhǎng)：細(xì)胞體積增大或者數(shù)量增多發(fā)育（develop

3、ment）是和生長(zhǎng)密切相關(guān)的過(guò)程，在多細(xì)胞生物的生活史中，發(fā)生了一系列結(jié)構(gòu)和功能的變化，包括組織器官的形態(tài)建成、性成熟、衰老等。進(jìn)化和適應(yīng)進(jìn)化的來(lái)源：遺傳物質(zhì)發(fā)生重組和突變基因突變+自然選擇樺樹蛾病毒的劃分蛋白質(zhì)和核酸新陳代謝：NO？or YES？病毒是處于生物與非生物體的交叉區(qū)域的存在物。生物界是一個(gè)多層次的組構(gòu)系統(tǒng)分子層級(jí)糖類結(jié)構(gòu)脂肪結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)核酸結(jié)構(gòu)細(xì)胞層級(jí)動(dòng)物細(xì)胞模式圖組織層級(jí)上皮組織結(jié)締組織肌肉組織神經(jīng)組織器官幾種組織可結(jié)合形成有特定功能的器官系統(tǒng)一系列的器官構(gòu)成了系統(tǒng)人類：11大系統(tǒng)種群物種存在的單位、繁殖的單位和進(jìn)化的單位地理隔離形成亞種群落在一定空間里，多種生物種群的集合體

4、稱為群落。群落就是各個(gè)物種適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境并彼此適應(yīng)的產(chǎn)物。生態(tài)系統(tǒng)在一定的空間內(nèi)生物成分和非生物成分通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而構(gòu)成相互依賴又相互制約的生態(tài)系統(tǒng)。地球上所有生態(tài)系統(tǒng)的總和就是生物圈生物界的多級(jí)分類系統(tǒng)生物的多樣性林奈命名法用兩個(gè)拉丁名作為物種的學(xué)名：屬名+種名例如Homo sapiens，Homo是人屬，sapiens是智慧的意思多級(jí)的分類系統(tǒng)7個(gè)基本階元界（kingdom）、門（phylum）、綱（class）、目（order）、科（family）、屬（genus）、種（species）。界的分類兩界系統(tǒng)：動(dòng)物界和植物界微小生物歸類：藻類、變形蟲、細(xì)菌和真菌三界系統(tǒng)：原生生物界19

5、世紀(jì)，海克爾20世紀(jì)60年代：原核生物與真核生物 五界系統(tǒng)1967年，惠特克提出五界系統(tǒng)原核生物界（Monera）、原生生物界（Protista）、真菌界（Fungi）、植物界（Plantae）和動(dòng)物界（Animalia）核糖體亞單位：16S rRNA真細(xì)菌和古細(xì)菌 生命進(jìn)化的三域?qū)W說(shuō)細(xì)菌：原核生物古細(xì)菌真菌：真核生物植物/動(dòng)物原生生物：真核生物生物和它的環(huán)境形成相互聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)在所有生態(tài)系統(tǒng)中，通常都具有上述3個(gè)域的生物。生產(chǎn)者：綠色植物、紅藻、藍(lán)細(xì)菌及光合細(xì)菌消費(fèi)者：植食性動(dòng)物、肉食性、雜食性分解者：絕大多數(shù)異養(yǎng)的細(xì)菌和全部真菌 腐生、寄生食物鏈與食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中生物成員之間最主要的聯(lián)系是營(yíng)

6、養(yǎng)關(guān)系。“？吃？”食物鏈植物蝴蝶蜻蜓蛙蛇鷹食物鏈彼此交錯(cuò)聯(lián)結(jié)而成食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)在生物界巨大的多樣性中存在著高度的統(tǒng)一性生物多樣性中的統(tǒng)一性細(xì)胞層面的統(tǒng)一性所有動(dòng)物或者植物都是由細(xì)胞所組成，這些細(xì)胞在顯微鏡下都十分相似，細(xì)胞成為生物界統(tǒng)一的基礎(chǔ)。分子層面的統(tǒng)一性所有生物的細(xì)胞都是由相同的組分構(gòu)成的 蛋白質(zhì)的構(gòu)成、遺傳物質(zhì)的統(tǒng)一性DNARNA蛋白質(zhì)的遺傳系統(tǒng)是生物界的統(tǒng)一基礎(chǔ)。研究生物學(xué)的方法關(guān)鍵要素觀察（observation）提問(wèn)（question）假說(shuō)（hypothesis）預(yù)測(cè)（prediction）檢驗(yàn)（test）二大生物科學(xué)研究方法探索生物科學(xué) 提出具重復(fù)性

7、觀察與測(cè)量數(shù)據(jù)詮釋自然現(xiàn)象由假說(shuō)推動(dòng)的科學(xué) 對(duì)一個(gè)問(wèn)題提出可能的答案(假說(shuō)) ，再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以測(cè)試假說(shuō)的正確性生物科學(xué)的研究案例斑馬蜘蛛雪莓蠅觀察: 雪莓蠅翅膀上的花色樣式很像斑馬蜘蛛的腳。問(wèn)題：蠅類翅膀的花色樣式其功能為何？假說(shuō)： 翅膀的花色及搖擺翅膀的行為會(huì)增加蠅類的生存機(jī)會(huì)。推論： 假若這個(gè)假說(shuō)是對(duì)的。實(shí)驗(yàn)： 將實(shí)驗(yàn)組中蠅類的翅膀用染劑全染(以致于沒(méi)有花色)。預(yù)期結(jié)果：那么斑馬蜘蛛猛撲到實(shí)驗(yàn)組蠅類的頻率會(huì)高過(guò)對(duì)照組的正常蠅類。蜘蛛跳到蠅體上之百分比對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組生物學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)生活的關(guān)系生物學(xué)應(yīng)用生物學(xué)和農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)有著密切的關(guān)系試管嬰兒、造血干細(xì)胞DNA重組技術(shù)：疫苗、激素的生產(chǎn)；抗蟲棉生物學(xué)的一個(gè)重要應(yīng)用是幫助我們認(rèn)識(shí)和處理我們所面臨的環(huán)境問(wèn)題。生物的多樣性是生態(tài)系統(tǒng)存在的前提和基礎(chǔ)全球變暖地球生態(tài)系里所有生命都息息相關(guān)相互依存