普通生物學(xué)緒論課件

普通生物學(xué)崔瑞峰電話通生物學(xué)研究的對(duì)象與內(nèi)容

生物學(xué)是研究生物體的生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，即：研究自然界所有生物的起源、演化、生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異等生命活動(dòng)的規(guī)律和生命現(xiàn)象的本質(zhì)，以及各種生物之間、生物與環(huán)境之間的相互聯(lián)系。

生物學(xué)又稱生命科學(xué)，它是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。一、生物的特征二、生物界是一個(gè)多層次的組構(gòu)系統(tǒng)三、把生物界劃分為五個(gè)界四、生物和它的環(huán)境形成相互聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)五、在生物界巨大的多樣性中存在著高度的統(tǒng)一性六、研究生物學(xué)的方法七、生物學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)生活的關(guān)系緒論生物界與生物學(xué)生物對(duì)環(huán)境的要求是嚴(yán)格的。物種數(shù)：已知的約有200萬(wàn)種，算上已經(jīng)絕滅的生物（1500萬(wàn)種），至少有1700萬(wàn)種。一、生物的特征至今還沒(méi)有一個(gè)為大多數(shù)科學(xué)家所接受的關(guān)于生命的定義。但是可以提出一些生命的共性。1.特定的組構(gòu)細(xì)胞為基本單位

層次、結(jié)構(gòu)的有序性（大腦—小腦—脊髓—神經(jīng)—……細(xì)胞—組織—器官—系統(tǒng)—個(gè)體—種群—群落—生態(tài)系統(tǒng)）化學(xué)成分特殊性2.新陳代謝合成代謝分解代謝

組成作用和分解作用。熱力學(xué)第二定律：能的每一次轉(zhuǎn)化總要失去一些可用的自由能，總要導(dǎo)致熵的增加，而熵的增加則意味著有序性的降低。3.穩(wěn)態(tài)和應(yīng)激性穩(wěn)態(tài)（具體定義見(jiàn)P2）細(xì)胞、個(gè)體、群落和生態(tài)系統(tǒng)在沒(méi)有激烈的外界因素的影響下，總有某些機(jī)制使內(nèi)環(huán)境的性質(zhì)維持不變，以保證自身動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定。應(yīng)激性

（色、香、味、觸、聞……)

接受外界刺激——合目的的反應(yīng)——趨吉避兇趨性(taxis)

——單細(xì)胞生物向性(tropism)——植物的不平衡的生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)4.生殖和遺傳遺傳、變異遺傳基礎(chǔ)、基因多型。繁殖：當(dāng)有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育到一定大小和一定程度時(shí)，就能產(chǎn)生后代，使個(gè)體數(shù)目增多，種族得以延續(xù)，這種現(xiàn)象叫做繁殖。遺傳：生物在繁殖過(guò)程中，把它們的特性傳給后代，使得子代與親代相似，這就是遺傳。變異：子代和親代不完全一樣，這種不同就是變異。FrecklesTightthumbligamentsDouble-jointedthumbNofreckles6.進(jìn)化和適應(yīng)進(jìn)化遺傳和變異這一對(duì)矛盾，相反相成，相互轉(zhuǎn)變，成為生物發(fā)展變化的內(nèi)在依據(jù)。遺傳、變異、加上自然選擇的長(zhǎng)期作用，導(dǎo)致了整個(gè)生物界的向上發(fā)展，即由低等到高等、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐漸演變，這就是生物的進(jìn)化。適應(yīng)（普遍現(xiàn)象，形態(tài)適應(yīng)、結(jié)構(gòu)適應(yīng)、神經(jīng)適應(yīng)）

生物的結(jié)構(gòu)都適合于一定的功能生物的結(jié)構(gòu)和功能適合于該生物在一定環(huán)境條件下的生存和延續(xù)三、把生物界劃分為5個(gè)界1760林奈動(dòng)物植物1886?？藸栐镏参飫?dòng)物1967惠特克原核生物原生生物真菌植物動(dòng)物新方案：三個(gè)基本類群真細(xì)菌原界今天的真細(xì)菌古細(xì)菌今天的古生菌真核生物原界今天的真核生物分類階元和界的劃分階元物種狼意大利蜜蜂界（Kingdom)動(dòng)物界（Animal)動(dòng)物界（Animal)門(mén)(Phylum)脊索動(dòng)物門(mén)（Chordata)節(jié)肢動(dòng)物門(mén)（Arthropoda)綱(Class)哺乳綱（Mammalia)昆蟲(chóng)綱（Insecta)目(Order)食肉目（Carnivora)膜翅（Hymenoptera)科(Family)犬科（Canidae)蜜蜂科（Apidae)屬(Genus)犬屬（Canis)蜜蜂屬（Apis)種(Species)狼（lupus)意大蜂（mellifera)目前國(guó)際采用物種命名法是“雙名法”,由瑞典生物學(xué)家林奈創(chuàng)立?！半p名法”的有關(guān)規(guī)定:1、關(guān)于學(xué)名：規(guī)定每一種動(dòng)物都應(yīng)有一個(gè)學(xué)名（Scinecename)2、關(guān)于“雙名”：學(xué)名由兩個(gè)拉丁字或拉丁化的文字組成：學(xué)名=屬名+種本名.3、屬名用主格單數(shù)名詞，首字母大寫(xiě)；種本名首字母不須大寫(xiě),用形容詞或名詞4、學(xué)名之后，應(yīng)附加當(dāng)初定名人的姓氏。亞種學(xué)名的命名法：三名法。即：學(xué)名=屬名+種本名+亞種名黑斑肥螈Pachytritonbrevipes(Sauvage)

命名法四、生物和它的環(huán)境形成

相互連接的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)：一定空間所有生物與其環(huán)境物質(zhì)能量交換六、研究生物學(xué)的方法通過(guò)各種手段從客觀世界中取得第一手材料，并對(duì)這些材料進(jìn)行整理、加工，從中找出規(guī)律性的東西

（一）觀察

生物學(xué)是一個(gè)直觀性學(xué)科。1、感覺(jué)器官進(jìn)行，后來(lái)有了顯微鏡。2、觀察需要有科學(xué)知識(shí)。3、觀察切不可為原有的知識(shí)所束縛。例子：人類染色體46。E.Hansen-Melander1907年權(quán)威科學(xué)家計(jì)算47個(gè)染色體和1個(gè)”副”染體.1921年發(fā)現(xiàn)Y染色體,認(rèn)為人48個(gè)染色體.50年代后對(duì)人染色體中期照片進(jìn)行核對(duì),確定是人46個(gè)染色體.（二）假說(shuō)和實(shí)驗(yàn)假說(shuō)——學(xué)說(shuō)——定律孟德?tīng)枴谝欢墒聦?shí)提出假說(shuō)，假說(shuō)推導(dǎo)出一個(gè)可以用實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)的預(yù)測(cè)，然后實(shí)施這個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)加以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)是指在認(rèn)為干預(yù)、控制所研究對(duì)象的條件下進(jìn)行的觀察。要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必須先對(duì)研究對(duì)象所表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象提出某種可能的解釋，這就是假說(shuō)。

瘧疾、蚊子、瘧原蟲(chóng)

低洼多水,氣溫較高地方容易發(fā)生瘧疾,可能是污水引起;清除污水,瘧疾減少,為什么;飲用不致病;清除污水蚊子少了,受蚊子咬的可能性越小,得瘧疾的可能性越小;瘧疾患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種特有微生物,可能是病原;吸食瘧疾患者的蚊子體內(nèi)也出現(xiàn)該微生物繁殖;蚊子吸食感染瘧疾的生物的血后再吸健康人導(dǎo)致健康人患瘧疾,至此瘧疾由蚊子傳播的假說(shuō)被轉(zhuǎn)化成科學(xué)定理.我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中,不僅要努力掌握有關(guān)科學(xué)知識(shí),還要從科學(xué)方法角度去思考這些知識(shí)是怎樣得到的,這樣才能得到鍛煉.（三）模型實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物模型代替人體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裸鼠用機(jī)械和電子模型對(duì)動(dòng)物功能進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。仿生學(xué)（bionics）紅外探測(cè)儀七、生物學(xué)和現(xiàn)代社會(huì)生活的關(guān)系現(xiàn)代生活面臨的若干難題依賴生物科學(xué)的發(fā)展來(lái)解決?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生物多樣性對(duì)環(huán)境的作用，對(duì)人類未來(lái)解決營(yíng)養(yǎng)等問(wèn)題的重要性。1.系統(tǒng)分類:

早期的生物學(xué)主要是對(duì)自然的觀察和描述。分支學(xué)科是分類學(xué)，如植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、藻類學(xué)、昆蟲(chóng)學(xué)、鳥(niǎo)類學(xué)、魚(yú)類學(xué)等2.結(jié)構(gòu)、機(jī)能以及各種生命過(guò)程:

解剖學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)遺傳學(xué)、胚胎學(xué)、生態(tài)學(xué)

八、生物學(xué)的分科3.從微觀到宏觀的不同層次:

分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、種群生物學(xué)4、用物理學(xué)的、化學(xué)的以及數(shù)學(xué)的手段研究生命的分支學(xué)科或交叉學(xué)科有生物化學(xué)、生物物理學(xué)、生物數(shù)學(xué)、仿生學(xué)等。切蛋糕法動(dòng)物學(xué)植物學(xué)生物化學(xué)生物物理學(xué)解剖學(xué)微生物學(xué)九、生物科學(xué)發(fā)展概述1.生物科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史①在中國(guó)

在原始社會(huì)，“事物變化不居”，“萬(wàn)物有靈”?！对?shī)經(jīng)》中記載了200多種動(dòng)、植物。漢朝出版的《神農(nóng)本草經(jīng)》記載藥物365種。后魏時(shí)期的《齊民要術(shù)》一書(shū)中，總結(jié)了我國(guó)古代勞動(dòng)人民改造和控制生物的人工選擇、人工雜交、嫁接和定向培育等科學(xué)原理與方法。沈括的《夢(mèng)溪筆談》對(duì)化石作了很多論述。明代李時(shí)珍在《本草綱目》中，共載藥1892種，附圖1126幅，對(duì)動(dòng)、植物作了詳盡的分類。②在西方，文藝復(fù)興以后，自然科學(xué)在擺脫神學(xué)枷鎖的艱苦斗爭(zhēng)中前進(jìn)，生物科學(xué)也有了新的發(fā)展。維薩里（Vesalius）用科學(xué)方法解剖人體，奠定了解剖學(xué)的基礎(chǔ)。哈維（Harvey）發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)，奠定了生理學(xué)的基礎(chǔ)。列文虎克（Leeuwenhoek）發(fā)現(xiàn)了微生物世界。

烏爾夫（Wolff）應(yīng)用比較方法研究雞胚發(fā)育，提出有機(jī)體各器官在發(fā)育過(guò)程中逐漸形成的學(xué)說(shuō)。林奈建立了科學(xué)的分類學(xué)，創(chuàng)立了雙名命名法，從而把所有動(dòng)、植物納入一個(gè)統(tǒng)一的分類系統(tǒng)，結(jié)束了生物分類的混亂狀態(tài)，對(duì)生物學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

施萊登（Sch1eiden）和施旺（Schwann）建立的細(xì)胞學(xué)說(shuō)（CellTheory），指出一切動(dòng)、植物體均由細(xì)胞構(gòu)成。達(dá)爾文于1859年11月24日，發(fā)表了《物種起源》一書(shū)。

十九世紀(jì)下半葉到二十世紀(jì)初，由孟德?tīng)枺∕endel）、得弗里斯（DeVries）、薩頓（Sutton）和約翰遜（Johannsen）等人，根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞學(xué)的觀察，逐漸建立了染色體遺傳學(xué)說(shuō)。1926年，美國(guó)學(xué)者摩爾根（Morgan）發(fā)表了“基因論”，闡明了遺傳和變異的若干規(guī)律。1941年，比德?tīng)枺˙eadle）和塔特姆（Tatum）又提出“一個(gè)基因一個(gè)酶”的學(xué)說(shuō)，把基因與蛋白質(zhì)的功能結(jié)合起來(lái)。1944年，美國(guó)生物學(xué)家艾弗里（Avery）用細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)材料，第一次證明DNA是遺傳信息的載體。1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）共同完成了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型的建立，這是二十世紀(jì)以來(lái)生物科學(xué)中最偉大的成就，由此，開(kāi)創(chuàng)了從分子水平闡明生命活動(dòng)本質(zhì)的新紀(jì)元。。七十年代初期，在分子生物學(xué)迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上，又有人主張從更微觀的結(jié)構(gòu)—電子一級(jí)水平來(lái)解釋生命現(xiàn)象和研究生命過(guò)程的本質(zhì)，于是又興起了一門(mén)量子生物學(xué)九、生物科學(xué)發(fā)展概述2.現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展特點(diǎn)分子生物學(xué)帶動(dòng)整個(gè)生物學(xué)全面發(fā)展高度分化與高度綜合的辯證統(tǒng)一人類對(duì)其生存環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)研究日益關(guān)注3.21世紀(jì)的生命科學(xué)展望

·“人類基因組計(jì)劃”研究進(jìn)展

“人類基因組計(jì)劃”的目的，就是對(duì)人類基因進(jìn)行測(cè)定與分類，以便從最基本的層次深入對(duì)人類生物特性的認(rèn)識(shí)。

·轉(zhuǎn)基因技術(shù)將引起一場(chǎng)深刻的農(nóng)業(yè)革命

轉(zhuǎn)基因技術(shù)能使動(dòng)植物具有它原來(lái)所沒(méi)有的全新的特性，達(dá)到改良食品特性，擴(kuò)充食品內(nèi)容，使糧食更有利于人體健康，并可以預(yù)測(cè)豐收，提高水的利用率以及減少對(duì)合成殺蟲(chóng)劑的使用等等?！まr(nóng)業(yè)基因組學(xué)研究進(jìn)展

農(nóng)業(yè)基因組學(xué)是基因組研究在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上的一個(gè)重要分支，我國(guó)水稻基因組物理圖譜的研究處于世界領(lǐng)先水平。水稻作為禾本科作物的模式植物，其基因組的研究對(duì)解決人類面臨的糧食問(wèn)題具有重要意義。

基因治療成為醫(yī)療革命的突破口

·隨著后基因組研究時(shí)代的到來(lái)，基因治療將為人類攻克一批過(guò)去無(wú)法治愈的遺傳病、惡性腫瘤等重大疾病帶來(lái)曙光，基因診斷、基因疫苗將在預(yù)防醫(yī)學(xué)上發(fā)揮重大作用，為提高人類的健康水平和生活質(zhì)量作出貢獻(xiàn)。·現(xiàn)代生物技術(shù)是未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的支柱

生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)原理，依靠微生物、動(dòng)物、植物體作為反映器，將物料加工，以提供產(chǎn)品來(lái)為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。它應(yīng)用于食品飲料、醫(yī)藥衛(wèi)生、輕工、化工、農(nóng)業(yè)、能源工業(yè)、材料工業(yè)、環(huán)境保護(hù)與治理，其中在醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展最快。從21世紀(jì)面臨的能源、食品和環(huán)境三大危機(jī)來(lái)看，生物技術(shù)具有