生物學(xué)基本知識(shí)

生物學(xué)基本知識(shí)第一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三12生物的特征生物種類(lèi)3研究方法生物學(xué)基礎(chǔ)第二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三非細(xì)胞生命形態(tài)原核生物真核生物1生物的分類(lèi)第三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、非細(xì)胞生命形態(tài)病毒：病毒不具備細(xì)胞形態(tài)，一般由一個(gè)核酸長(zhǎng)鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成病毒沒(méi)有自己的代謝機(jī)構(gòu)，沒(méi)有酶系統(tǒng)，也不能產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP）因此病毒離開(kāi)了寄主細(xì)胞，就沒(méi)有任何的生命活動(dòng)。只有在進(jìn)入寄主細(xì)胞之后，它才可以利用活細(xì)胞中的物質(zhì)和能，以及復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的全套裝備，產(chǎn)生新一代病毒。

艾滋病毒第四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三病毒結(jié)構(gòu)：有核心和衣殼，二者形成核衣殼。核心位于病毒體的中心，為核酸，為病毒的復(fù)制、遺傳和變異提供遺傳信息；衣殼是包圍在核酸外面的蛋白質(zhì)外殼。乙肝病毒第五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三病毒的起源；關(guān)于病毒的起源，有人認(rèn)為病毒是由于寄生生活而高度退化的生物。有人認(rèn)為病毒是從真核細(xì)胞脫離下來(lái)的一部分核酸和蛋白質(zhì)顆粒。更多的人認(rèn)為病毒是細(xì)胞形態(tài)發(fā)生以前的更低級(jí)的生命形態(tài)。噬菌體第六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三近年發(fā)現(xiàn)了比病毒還要簡(jiǎn)單的類(lèi)病毒，它是小的RNA分子，沒(méi)有蛋白質(zhì)外殼。類(lèi)病毒：類(lèi)病毒結(jié)構(gòu)朊粒：只有蛋白質(zhì)卻沒(méi)有核酸的朊粒，它可以在哺乳動(dòng)物身上造成慢性疾病。第七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三這些不完整的生命形態(tài)的存在縮小了無(wú)生命與生命之間的距離，說(shuō)明無(wú)生命與生命之間沒(méi)有不可逾越的鴻溝。因此，在原核生物之下，另辟一界，即病毒界是比較合理的。

第八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、原核生物

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞是細(xì)胞的兩大基本類(lèi)型，它們反映細(xì)胞進(jìn)化的兩個(gè)階段。把具有細(xì)胞形態(tài)的生物劃分為原核生物和真核生物，是現(xiàn)代生物學(xué)的一大進(jìn)展。藍(lán)藻細(xì)菌第九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三原核細(xì)胞的主要特征是沒(méi)有線粒體、質(zhì)體等膜細(xì)胞器，染色體只是一個(gè)環(huán)狀的DNA分子，不含組蛋白及其他蛋白質(zhì)，沒(méi)有核膜。原核生物包括細(xì)菌和藍(lán)菌，它們都是單生的或群體的單細(xì)胞生物。藍(lán)藻細(xì)菌第十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)菌:通過(guò)顯微鏡才能看到的原核生物。大多數(shù)細(xì)菌都有細(xì)胞壁，其主要成分是肽聚糖而不是纖維素。細(xì)菌的主要營(yíng)養(yǎng)方式是吸收異養(yǎng)，它分泌水解酶到體外，將大分子的有機(jī)物分解為小分子，然后將小分子營(yíng)養(yǎng)物吸收到體內(nèi)。第十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)菌結(jié)構(gòu)：細(xì)菌主要有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體等部分構(gòu)成。有的細(xì)菌還有莢膜、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)第十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)菌在地球上幾乎無(wú)處不在，它們繁殖得很快，數(shù)量極大，在生態(tài)系統(tǒng)中是重要的分解者，在自然界的氮素循環(huán)和其他元素循環(huán)中起著重要作用（如土壤礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化）。有些細(xì)菌能使無(wú)機(jī)物氧化，從而制造食物；有些細(xì)菌含有細(xì)菌葉綠素，能進(jìn)行光合作用。但是細(xì)菌光合作用的電子供體不是水而是其他化合物如硫化氫等。所以細(xì)菌的光合作用是不產(chǎn)氧的光合作用。第十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)菌的繁殖為無(wú)性繁殖，在某些種類(lèi)中存在兩個(gè)細(xì)胞間交換遺傳物質(zhì)的一種原始的有性過(guò)程──細(xì)菌接合。細(xì)菌的無(wú)性繁殖：第十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三接合是細(xì)菌通過(guò)性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)（主要是質(zhì)粒DNA）從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。細(xì)菌接合：第十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三支原體、立克次氏體、衣原體(均屬細(xì)菌)衣原體立克次氏體支原體第十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三支原體：支原體無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞非常微小，甚至比某些大的病毒粒還小，能通過(guò)細(xì)菌濾器，是能夠獨(dú)立地進(jìn)行生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)的最小的生命形態(tài)。第十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三立克次氏體：立克次氏體的酶系統(tǒng)不完全，它只能氧化谷氨酸，而不能氧化葡萄糖或有機(jī)酸以產(chǎn)生ATP。第十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三衣原體：衣原體沒(méi)有能量代謝系統(tǒng)，不能制造ATP。大多數(shù)立克次氏體和衣原體不能獨(dú)立地進(jìn)行代謝活動(dòng)，被認(rèn)為是介于細(xì)菌和病毒之間的生物。第十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三藍(lán)藻（也稱(chēng)藍(lán)細(xì)菌）：

藍(lán)藻是能光合自養(yǎng)的原核生物，有單生的也有群體的，也有多細(xì)胞的。藍(lán)藻和細(xì)菌一樣，其細(xì)胞壁的主要成分也是肽聚糖，也沒(méi)有核膜和細(xì)胞器，如線粒體、高爾基器、葉綠體等。但藍(lán)藻細(xì)胞有由膜組成的光合片層，這是細(xì)菌所沒(méi)有的。第二十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三藍(lán)藻（也稱(chēng)藍(lán)細(xì)菌）：

藍(lán)藻含有葉綠素a，這是高等植物也含有的，而細(xì)菌所沒(méi)有的一種葉綠素。藍(lán)藻還含有類(lèi)胡蘿卜素和藍(lán)色色素──藻藍(lán)蛋白（或稱(chēng)之為藻藍(lán)素），某些種類(lèi)還有紅色色素──藻紅蛋白，這些光合色素分布于質(zhì)膜和光合片層上。藍(lán)藻的光合作用和綠色植物的光合作用一樣，用于還原CO2產(chǎn)生的H+，因而伴隨著有機(jī)物的合成還產(chǎn)生分子氧，這和光合細(xì)菌的光合作用截然不同。第二十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三藍(lán)藻污染嚴(yán)重：

第二十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三藍(lán)藻的結(jié)構(gòu)：第二十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三最早的生命是在無(wú)游離氧的還原性大氣環(huán)境中發(fā)生的（見(jiàn)生命起源），所以它們應(yīng)該是厭氧的，又是異養(yǎng)的。從厭氧到好氧，從異養(yǎng)到自養(yǎng)，是進(jìn)化史上的兩個(gè)重大突破。

藍(lán)菌光合作用使地球大氣從缺氧變?yōu)橛醒?，這樣就改變了整個(gè)生態(tài)環(huán)境，為好氧生物的發(fā)生創(chuàng)造了條件，為生物進(jìn)化展開(kāi)了新的前景。在現(xiàn)代地球生態(tài)系統(tǒng)中，藍(lán)菌仍然是生產(chǎn)者之一。

第二十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三原綠藻：

近年發(fā)現(xiàn)的原綠藻，含葉綠素a、葉綠素b和類(lèi)胡蘿卜素。從它們的光合色素的組成以及它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)來(lái)看，很像綠藻和高等植物的葉綠體，因此受到生物學(xué)家的重視。

原綠藻細(xì)胞球第二十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、真核生物

和原核細(xì)胞相比，真核細(xì)胞是結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的細(xì)胞。它有線粒體等各種膜細(xì)胞器，有圍以雙層膜的細(xì)胞核，把位于核內(nèi)的遺傳物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。DNA為長(zhǎng)鏈分子，與組蛋白以及其他蛋白結(jié)合而成染色體。真核細(xì)胞的分裂為有絲分裂和減數(shù)分裂，分裂的結(jié)果使復(fù)制的染色體均等地分配到子細(xì)胞中去。

第二十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三原生生物：

原生生物是最原始的真核生物。它的原始性不但表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)水平上，（停留在單細(xì)胞或其群體的水平，不分化成組織）也表現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)方式的多樣性上。

原生生物有自養(yǎng)的、異養(yǎng)的和混合營(yíng)養(yǎng)的。例如，眼蟲(chóng)能進(jìn)行光合作用，也能吸收溶解于水中的有機(jī)物。金黃滴蟲(chóng)除自養(yǎng)和腐食性營(yíng)養(yǎng)外，還能和動(dòng)物一樣吞食有機(jī)食物顆粒。

所以這些生物還沒(méi)有明確地分化為動(dòng)物、植物或真菌。

第二十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三幾種原生動(dòng)物第二十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三

R.H.惠特克吸收上世紀(jì)E.?？藸柕囊庖?jiàn)，將原生生物列為他的5界系統(tǒng)中的1界，即原生生物界。但是有些科學(xué)家主張撤銷(xiāo)這1界，他們的理由是原生生物界所包含的生物種類(lèi)過(guò)于龐雜，大部分原生生物顯然可以歸入動(dòng)物、植物或者真菌，那些處于中間狀態(tài)的原生生物也不難使用分類(lèi)學(xué)的分析方法適當(dāng)?shù)卮_定歸屬。

第二十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三植物：是以光合自養(yǎng)為主要營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。典型的植物細(xì)胞都含有液泡和以纖維素為主要成分的細(xì)胞壁。細(xì)胞質(zhì)中有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器即含有光合色素的質(zhì)體──葉綠體。

第三十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三真核植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖第三十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三植物的光合作用都是以水為電子供體的，因而都是放氧的。

光合自養(yǎng)是植物界的主要營(yíng)養(yǎng)方式，只有某些低等的單細(xì)胞藻類(lèi)，進(jìn)行混合營(yíng)養(yǎng)。少數(shù)高等植物是寄生的，還有很少數(shù)高等植物能夠捕捉小昆蟲(chóng)，進(jìn)行吸收異養(yǎng)。營(yíng)養(yǎng)方式：第三十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三在高等植物中植物體發(fā)生了各類(lèi)器官的分化，光合器官(葉)、支持器官(莖)以及用于固定和吸收的器官（根）。

葉柄和眾多分枝的莖支持片狀的葉向四面展開(kāi)，以獲得最大的光照和吸收CO2的面積。細(xì)胞也逐步分化形成專(zhuān)門(mén)用于光合作用、輸導(dǎo)和覆蓋等各種組織。

分化：植物界從單細(xì)胞綠藻到被子植物是沿著適應(yīng)光合作用的方向發(fā)展的。第三十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三大多數(shù)植物的生殖是有性生殖，形成配子體和孢子體世代交替的生活史。在高等植物中，孢子體不斷發(fā)展分化，而配子體則趨于簡(jiǎn)化。

繁殖：雙子葉植物的有性生殖模式圖第三十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三苔蘚植物、蕨類(lèi)植物、種子植物的世代交替有什么不同點(diǎn)？

想一想：第三十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三植物是生態(tài)系統(tǒng)中最主要的生產(chǎn)者，也是地球上氧氣的主要來(lái)源。

光和作用過(guò)程圖解第三十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三真菌：

真菌（Fungus）一詞的拉丁文Fungus原意是蘑菇。真菌是生物界中很大的一個(gè)類(lèi)群，世界上已被描述的真菌約有1萬(wàn)屬12萬(wàn)余種，按照林奈的兩界分類(lèi)系統(tǒng)，人們通常將真菌門(mén)，分為鞭毛菌亞門(mén)、接合菌亞門(mén)、子囊菌亞門(mén)、擔(dān)子菌亞門(mén)和半知菌亞門(mén)。

第三十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三在歷史上，真菌曾被認(rèn)為和植物的關(guān)系相近，甚至曾被植物學(xué)家認(rèn)為就是一類(lèi)植物，但真菌其實(shí)是單鞭毛生物，而植物卻是雙鞭毛生物。不同于有胚植物和藻類(lèi)，真菌不進(jìn)行光合作用，而是屬于腐生生物——經(jīng)由腐化并吸收周?chē)镔|(zhì)來(lái)獲取食物。它們和任何可行光合作用的生物都不相關(guān)，反而跟動(dòng)物很親近，兩者同屬后鞭毛生物。因此，真菌被歸類(lèi)自成一界。第三十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三真菌：

真菌是以吸收為主要營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。真菌的細(xì)胞有細(xì)胞壁，至少在生活史的某一階段是如此。細(xì)胞壁多含幾丁質(zhì)，也有含纖維素的。幾丁質(zhì)是一種含氨基葡萄糖的多糖，是昆蟲(chóng)等動(dòng)物骨骼的主要成分，植物細(xì)胞壁從無(wú)幾丁質(zhì)。真菌細(xì)胞沒(méi)有質(zhì)體和光合色素。少數(shù)真菌是單細(xì)胞的，如酵母菌。

第三十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三多細(xì)胞真菌的基本構(gòu)造是分枝或不分枝的菌絲。一整團(tuán)菌絲叫菌絲體。有的菌絲以橫隔分成多個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞有一個(gè)或多個(gè)核，有的菌絲無(wú)橫隔而成為多核體。菌絲有吸收水分和養(yǎng)料的機(jī)能。菌絲體常疏松如蛛網(wǎng)，以擴(kuò)大吸收面積。

菌絲體：

第四十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三真菌的繁殖能力很強(qiáng)，繁殖方式多樣，主要是以無(wú)性或有性生殖產(chǎn)生的各種孢子作為繁殖單位。

第四十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三真菌分布非常廣泛。在生態(tài)系統(tǒng)中，真菌是重要的分解者，分解作用的范圍也許比細(xì)菌還要大一些。

第四十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三粘菌：

粘菌是一種特殊的真菌。它的生活史中有一段是真菌性的，而另一段則是動(dòng)物性的，其結(jié)構(gòu)、行為和取食方法與變形蟲(chóng)相似。粘菌被認(rèn)為是介于真菌和動(dòng)物之間的生物。

第四十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三動(dòng)物：是以吞食為營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。吞食異養(yǎng)包括捕獲、吞食、消化和吸收等一系列復(fù)雜的過(guò)程。動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)是沿著適應(yīng)吞食異養(yǎng)的方向發(fā)展的。

第四十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三單細(xì)胞動(dòng)物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化，然后透過(guò)膜而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)中溶酶體與之融合，是為細(xì)胞內(nèi)消化。多細(xì)胞動(dòng)物在進(jìn)化過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)消化逐漸為細(xì)胞外消化所取代，食物被捕獲后在消化道內(nèi)由消化腺分泌酶而被消化，消化后的小分子營(yíng)養(yǎng)物經(jīng)消化道吸收，并通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)而被輸送給身體各部的細(xì)胞。

動(dòng)物的消化吸收：第四十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三與此相適應(yīng)，多細(xì)胞動(dòng)物逐步形成了復(fù)雜的排泄系統(tǒng)、進(jìn)行氣體交換的外呼吸系統(tǒng)以及復(fù)雜的感覺(jué)器官、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等組成了復(fù)雜的自我調(diào)節(jié)和自我控制的機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)和控制著全部生理過(guò)程。在全部生物中，只有動(dòng)物的身體構(gòu)造發(fā)展到如此復(fù)雜的高級(jí)水平。

動(dòng)物其它各系統(tǒng)：第四十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三在生命發(fā)展的早期，即在地球上只有藍(lán)菌和細(xì)菌時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)是由生產(chǎn)者和分解者組成的兩環(huán)系統(tǒng)。隨著真核生物特別是動(dòng)物的產(chǎn)生和發(fā)展，兩環(huán)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展成由生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者所組成的三環(huán)系統(tǒng)。出現(xiàn)了今日豐富多彩的生物世界。

三環(huán)系統(tǒng)第四十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三從類(lèi)病毒、病毒到植物、動(dòng)物，生物擁有眾多特征鮮明的類(lèi)型。各種類(lèi)型之間又有一系列中間環(huán)節(jié)，形成連續(xù)的譜系。同時(shí)由營(yíng)養(yǎng)方式?jīng)Q定的三大進(jìn)化方向，在生態(tài)系統(tǒng)中呈現(xiàn)出相互作用的空間關(guān)系。因而，進(jìn)化既是時(shí)間過(guò)程，又是空間發(fā)展過(guò)程。生物從時(shí)間的歷史淵源和空間的生活關(guān)系來(lái)講，都是一個(gè)整體。

第四十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三本節(jié)生物的特征：生物不僅具有多樣性，而且具有一些共同的特征和屬性。人們對(duì)這些共同的特征、屬性和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，使內(nèi)容十分豐富的生物學(xué)成為統(tǒng)一的知識(shí)體系。

第四十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三2生物的特征生物化學(xué)的統(tǒng)一性

多層次的結(jié)構(gòu)模式

有序性和耗散結(jié)構(gòu)

穩(wěn)態(tài)

生命的連續(xù)性

個(gè)體發(fā)育

進(jìn)化

第五十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三生物化學(xué)的統(tǒng)一性：大量實(shí)驗(yàn)研究表明，組成生物體生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，在原則上是相同的

。例如各種生物的蛋白質(zhì)的單體都是氨基酸，種類(lèi)不過(guò)20種左右，各種生物的核酸的單體都是核苷酸，種類(lèi)不過(guò)8種，這些單體都以相同的方式組成蛋白質(zhì)或者核酸的長(zhǎng)鏈，它們的功能對(duì)于所有生物都是一樣的。在不同的生物體內(nèi)基本代謝途徑也是相同的，甚至在代謝途徑中各個(gè)不同步驟所需要的酶也是基本相同的。不同生物體在代謝過(guò)程中都以ATP的形式傳遞能量。

生物化學(xué)的同一性深刻地揭示了生物的統(tǒng)一性。

第五十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三多層次的結(jié)構(gòu)模式：

19世紀(jì)德國(guó)科學(xué)家M.J.施萊登和T.A.H.施旺提出細(xì)胞學(xué)說(shuō)，認(rèn)為動(dòng)、植物都是由相同的基本單位──細(xì)胞所組成。這對(duì)于病毒以外的一切生物，從細(xì)菌到人都是適用的。

第五十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三細(xì)胞是由大量原子和分子所組成的非均質(zhì)的系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上，細(xì)胞是由蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、多糖等組成的多分子動(dòng)態(tài)體系；從信息論觀點(diǎn)看，細(xì)胞是遺傳信息和代謝信息的傳遞系統(tǒng)；從化學(xué)觀點(diǎn)看，細(xì)胞是由小分子合成的復(fù)雜大分子，特別是核酸和蛋白質(zhì)的系統(tǒng)；從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，細(xì)胞又是遠(yuǎn)離平衡的開(kāi)放系統(tǒng)。所有這些，對(duì)于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都是一樣的。

第五十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三其他結(jié)構(gòu)單位：在細(xì)胞之下有細(xì)胞器、分子和原子，在細(xì)胞之上有組織、器官、器官系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等單位。

生物的各種結(jié)構(gòu)單位，按照復(fù)雜程度和逐級(jí)結(jié)合的關(guān)系而排列成一系列的等級(jí)，稱(chēng)為結(jié)構(gòu)層次。在每一個(gè)層次上表現(xiàn)出的生命活動(dòng)不僅取決于它的組成成分的相互作用，而且取決于特定的有序結(jié)構(gòu)，因此在較高層次上可能出現(xiàn)較低的層次所不曾出現(xiàn)的性質(zhì)和規(guī)律。

第五十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三有序性和耗散結(jié)構(gòu)：

生物是由大量分子和原子組成的宏觀系統(tǒng)（相對(duì)于研究亞原子事件的微觀系統(tǒng)而言），它的代謝歷程和空間結(jié)構(gòu)都是有序的。熱力學(xué)第二定律指出，物理的化學(xué)的變化導(dǎo)致系統(tǒng)的無(wú)序性或隨機(jī)性(即熵)的增加。生物無(wú)休止的新陳代謝，不可避免地使系統(tǒng)內(nèi)部的熵增漲，從而干擾和破壞系統(tǒng)的有序性?，F(xiàn)代生物學(xué)證明，在生物體中同時(shí)還存在一種使熵減少的機(jī)制。20世紀(jì)60年代，I.普里戈任提出耗散結(jié)構(gòu)理論。按此理論，生物體是遠(yuǎn)離平衡的開(kāi)放系統(tǒng)，它從環(huán)境中吸取以食物形式存在的低熵狀態(tài)的物質(zhì)和能，把它們轉(zhuǎn)化為高熵狀態(tài)后排出體外。這種不對(duì)稱(chēng)的交換使生物體和外界熵的交流出現(xiàn)負(fù)值，這樣就可能抵消系統(tǒng)內(nèi)熵的增漲。生物有序正是依賴(lài)新陳代謝這種能量耗散過(guò)程得以產(chǎn)生和維持的。

第五十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三：

穩(wěn)態(tài)：

生物對(duì)體內(nèi)的各種生命過(guò)程有良好的調(diào)節(jié)能力。生物所處的環(huán)境是多變的，但生物能夠?qū)Νh(huán)境的刺激作出反應(yīng)，通過(guò)自我調(diào)節(jié)保持自身的穩(wěn)定。例如，人的體溫保持在37℃上下，血液的酸度保持在pH7.4左右等。這一概念先是由法國(guó)生物學(xué)家C.貝爾納提出的。他指出身體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定是自由和獨(dú)立生活的條件。后來(lái)，美國(guó)生理學(xué)家W.B.坎農(nóng)揭示內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是通過(guò)一系列調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)保證的，并提出“穩(wěn)態(tài)”一詞。第五十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三穩(wěn)態(tài)概念的應(yīng)用現(xiàn)在已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出個(gè)體內(nèi)環(huán)境的范圍。生物體的生物化學(xué)成分、代謝速率等都趨向穩(wěn)態(tài)水平，甚至一個(gè)生物群落、生態(tài)系統(tǒng)在沒(méi)有激烈外界因素的影響下，也都處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

第五十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三生命的連續(xù)性：1855年R.C.菲爾肖提出，所有的細(xì)胞都來(lái)自原已存在的細(xì)胞。這個(gè)概念對(duì)于現(xiàn)存的所有生物來(lái)說(shuō)是正確的。除了最早的生命是從無(wú)生命物質(zhì)在當(dāng)時(shí)的地球環(huán)境條件下發(fā)生的以外，生物只能來(lái)自已經(jīng)存在的生物。只能通過(guò)繁殖來(lái)實(shí)現(xiàn)從親代到子代的延續(xù)。因此，遺傳是生命的基本屬性。

第五十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三1866年G.J.孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了遺傳因子的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。20世紀(jì)20年代，以T.H.摩爾根為代表的一批科學(xué)家提出基因論，證明孟德?tīng)柤僭O(shè)的因子就是在染色體上線性排列的基因，補(bǔ)充了一個(gè)新的規(guī)律，即基因的連鎖和交換規(guī)律，并證明這些規(guī)律在動(dòng)物界和植物界是普遍適用的。

T.H.摩爾根G.J.孟德?tīng)柕谖迨彭?yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三40年代，J.萊德伯格發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的有性雜交，M.德?tīng)柌紖慰税l(fā)現(xiàn)了噬菌體的交叉重組現(xiàn)象，從而證明病毒、原核生物和動(dòng)物、植物都遵循同樣的遺傳規(guī)律。分子生物學(xué)的發(fā)展證明一切生物的基因的化學(xué)實(shí)體都是核酸（DNA和RNA），遺傳信息都是以核苷酸的排列來(lái)編碼的，DNA以半保留復(fù)制產(chǎn)生新的拷貝。在分子水平上，生命的連續(xù)性首先表現(xiàn)在基因物質(zhì)DNA的連續(xù)性上。

第六十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三個(gè)體發(fā)育：

通常是指多細(xì)胞生物從單個(gè)生殖細(xì)胞到成熟個(gè)體的成長(zhǎng)過(guò)程。生物在一生中，每個(gè)細(xì)胞、每個(gè)組織、器官都隨時(shí)間而發(fā)展變化，它在任何一個(gè)特定時(shí)間的狀態(tài)都是本身發(fā)育的結(jié)果。生物個(gè)體發(fā)育是按一定的生長(zhǎng)模式進(jìn)行的穩(wěn)定過(guò)程。

個(gè)體發(fā)育的概念對(duì)單細(xì)胞生物和病毒在原則上也是適用的。單細(xì)胞生物從一代到下一代經(jīng)歷一定的細(xì)胞周期，病毒的發(fā)育也要經(jīng)歷遺傳物質(zhì)的復(fù)制，結(jié)構(gòu)蛋白的合成以及病毒顆粒的裝配過(guò)程。因此，所有的生物都有各自的按一定規(guī)律進(jìn)行的生活史。

第六十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三對(duì)于個(gè)體發(fā)育規(guī)律的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程。1797年C.F.沃爾夫發(fā)表《發(fā)生論》，對(duì)雞胚的發(fā)育過(guò)程作了較為詳細(xì)的描述。19世紀(jì)初К.M.貝爾提出胚層理論，指出胚胎組織和器官的發(fā)生是以內(nèi)、中、外三個(gè)胚層為出發(fā)點(diǎn)的。20世紀(jì)初，H.施佩曼及其學(xué)派通過(guò)把胚胎組織從一處移植到另一處能改變其發(fā)育過(guò)程和方向的實(shí)驗(yàn)，證明了胚胎發(fā)育是通過(guò)各部分的相互作用而完成的，現(xiàn)代生物學(xué)證明，個(gè)體發(fā)育是由遺傳信息所控制的，不論是在分子層次上，還是在細(xì)胞、組織、個(gè)體層次上，發(fā)育的基本模式都是由基因決定的。

發(fā)育規(guī)律史：第六十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三進(jìn)化：

1859年C.R.達(dá)爾文所著《物種起源》的出版，創(chuàng)立了以自然選擇為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化論。進(jìn)化是普遍的生物學(xué)現(xiàn)象。每個(gè)細(xì)胞、每種生物都有自己的演變歷史，都在隨著時(shí)間的發(fā)展而變化，它們目前的狀態(tài)是它們本身進(jìn)化演變的結(jié)果。

達(dá)爾文物種起源第六十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三盡管生物世界存在驚人的多樣性，但所有的生物都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，遵循共同的規(guī)律。生物就是這樣的一個(gè)統(tǒng)一而又多樣的物質(zhì)世界。因而，生物學(xué)也就是一個(gè)統(tǒng)一而又十分豐富的知識(shí)領(lǐng)域。

第六十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三觀察研究：生物學(xué)的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實(shí)驗(yàn)的方法等是在生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程中逐步形成的。在生物學(xué)的發(fā)展史上，這些方法依次興起，成為一定時(shí)期的主要研究手段?，F(xiàn)在，這些方法綜合而成現(xiàn)代生物學(xué)研究方法體系和研究框架

第六十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三3研究方法觀察描述的方法

比較的方法實(shí)驗(yàn)的方法第六十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三觀察描述的方法：17世紀(jì)——

在17世紀(jì)，近代自然科學(xué)發(fā)展的早期，生物學(xué)的研究方法同物理學(xué)研究方法大不相同。物理學(xué)研究的是物體可測(cè)量的性質(zhì)，即時(shí)間、運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量。物理學(xué)把數(shù)學(xué)應(yīng)用于研究物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些量之間存在著相互關(guān)系，并用演繹法推算出這些關(guān)系的后果。

第六十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三生物學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區(qū)別開(kāi)來(lái)的、往往是不可測(cè)量的性質(zhì)。生物學(xué)用描述的方法來(lái)記錄這些性質(zhì)，再用歸納法，將這些不同性質(zhì)的生物歸并成不同的類(lèi)群。

第六十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三18世紀(jì)——

18世紀(jì)，由于新大陸的開(kāi)拓和許多探險(xiǎn)家的活動(dòng)，生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(zhǎng)，于是生物分類(lèi)學(xué)首先發(fā)展起來(lái)。生物分類(lèi)學(xué)者搜集物種進(jìn)行鑒別、整理，描述的方法獲得巨大發(fā)展。要明確地鑒別不同物種就必須用統(tǒng)一的、規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為物種命名，這又需要對(duì)各種各樣形態(tài)的器官作細(xì)致的分類(lèi)，并制定規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為器官命名。這一繁重的術(shù)語(yǔ)制定工作，主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動(dòng)、植物分類(lèi)學(xué)材料及形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的材料。

第六十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三比較的方法：18世紀(jì)下半葉——

18世紀(jì)下半葉，生物學(xué)不僅積累了大量分類(lèi)學(xué)材料，而且積累了許多形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)的材料。在這種情況下，僅僅作分類(lèi)研究已經(jīng)不夠了，需要全面地考察物種的各種性狀，分析不同物種之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)，將它們歸并成自然的類(lèi)群。比較的方法便被應(yīng)用于生物學(xué)。

第七十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三運(yùn)用比較的方法研究生物，是力求從物種之間的類(lèi)似性找到生物的結(jié)構(gòu)模式、原型甚至某種共同的結(jié)構(gòu)單元。

G.居維葉在動(dòng)物學(xué)方面，J.W.von歌德在植物學(xué)方面，是用比較方法研究生物學(xué)問(wèn)題的著名學(xué)者。

第七十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三19世紀(jì)中葉——

用比較的方法研究生物，愈來(lái)愈深刻地揭示動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，勢(shì)必觸及各個(gè)不同類(lèi)型生物的起源問(wèn)題。19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文的進(jìn)化