第1章緒論：生物界與生物學

1、吳相鈺陳閱增普通生物學主講教師：呂俊鳥第一章緒 論：生物界與生物學國內(nèi)外經(jīng)典教材名師講堂國內(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多層次的組構(gòu)系統(tǒng)生物界的多級分類系統(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 性研究生物學的方法生物學與現(xiàn)代社會生活的關(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)和應激性生殖和遺傳生長和發(fā)育進化和適應特定的結(jié)構(gòu)細胞的結(jié)構(gòu)：類比氣球質(zhì)膜的功能：物質(zhì)交換的關(guān)口化學組成：水和有機物（核酸、蛋白質(zhì)、多糖和脂質(zhì)）細胞是新陳代謝的場所多細胞生物的細胞分化整個生物體的生命活動有賴于其組成細胞的功能的整合。新陳代謝新陳代謝：化

2、學變化，酶促反應新陳代謝驅(qū)動的能量：從外部捕獲自由能自養(yǎng)生物：從太陽光獲取能量異養(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)和應激性生物體內(nèi)新陳代謝所需要一定的物理、化學條件。如食物的消化和吸收。穩(wěn)態(tài)：生物體具有許多調(diào)節(jié)機制，用來保持內(nèi)部條件的相對穩(wěn)定。應激性： 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)，維持生命活動的應答。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：無性生殖：多為細菌、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制是DNA的自我復制生長和發(fā)育食鹽結(jié)晶的生長生物的生長：細胞體積增大或者數(shù)量增多發(fā)育（develop

3、ment）是和生長密切相關(guān)的過程，在多細胞生物的生活史中，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。進化和適應進化的來源：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。生物界是一個多層次的組構(gòu)系統(tǒng)分子層級糖類結(jié)構(gòu)脂肪結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)核酸結(jié)構(gòu)細胞層級動物細胞模式圖組織層級上皮組織結(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。群落就是各個物種適應當?shù)丨h(huán)境并彼此適應的產(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能量流動和物質(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分類系統(tǒng)生物的多樣性林奈命名法用兩個拉丁名作為物種的學名：屬名+種名例如Homo sapiens，Homo是人屬，sapiens是智慧的意思多級的分類系統(tǒng)7個基本階元界（kingdom）、門（phylum）、綱（class）、目（order）、科（family）、屬（genus）、種（species）。界的分類兩界系統(tǒng)：動物界和植物界微小生物歸類：藻類、變形蟲、細菌和真菌三界系統(tǒng)：原生生物界19

5、世紀，海克爾20世紀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）和動物界（Animalia）核糖體亞單位：16S rRNA真細菌和古細菌 生命進化的三域?qū)W說細菌：原核生物古細菌真菌：真核生物植物/動物原生生物：真核生物生物和它的環(huán)境形成相互聯(lián)接的網(wǎng)絡在所有生態(tài)系統(tǒng)中，通常都具有上述3個域的生物。生產(chǎn)者：綠色植物、紅藻、藍細菌及光合細菌消費者：植食性動物、肉食性、雜食性分解者：絕大多數(shù)異養(yǎng)的細菌和全部真菌 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

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)一性細胞層面的統(tǒng)一性所有動物或者植物都是由細胞所組成，這些細胞在顯微鏡下都十分相似，細胞成為生物界統(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)。研究生物學的方法關(guān)鍵要素觀察（observation）提問（question）假說（hypothesis）預測（prediction）檢驗（test）二大生物科學研究方法探索生物科學 提出具重復性

7、觀察與測量數(shù)據(jù)詮釋自然現(xiàn)象由假說推動的科學 對一個問題提出可能的答案(假說) ，再設計實驗以測試假說的正確性生物科學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。問題：蠅類翅膀的花色樣式其功能為何？假說： 翅膀的花色及搖擺翅膀的行為會增加蠅類的生存機會。推論： 假若這個假說是對的。實驗： 將實驗組中蠅類的翅膀用染劑全染(以致于沒有花色)。預期結(jié)果：那么斑馬蜘蛛猛撲到實驗組蠅類的頻率會高過對照組的正常蠅類。蜘蛛跳到蠅體上之百分比對照組實驗組生物學與現(xiàn)代社會生活的關(guān)系生物學應用生物學和農(nóng)學、醫(yī)學有著密切的關(guān)系試管嬰兒、造血干細胞DNA重組技術(shù)：疫苗、激素的生產(chǎn)；抗蟲棉生物學的一個重要應用是幫助我們認識和處理我們所面臨的環(huán)境問題。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