普通生物学01绪论：生物界与生物学.ppt

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1、普通生物学普通生物学 (General Biology)基础性基础性通论性通论性入门性入门性2生物学研究什么？生物学研究什么？o 生物学(biology)或生物科学(biological sciences)是研究生物体生命现象和生命活动规律的科学，因此，又称为生命科学(life sciences)。o 生物学的研究对象是高度多样性和统一性的生物界。o 广义的生命科学还包括生物技术、生物与环境、生物学与其他学科交叉的领域。 3普通生物学普通生物学o 第一篇：细胞第一篇：细胞o 第二篇：动物的形态与功能第二篇：动物的形态与功能o 第三篇：植物的形态与功能第三篇：植物的形态与功能o 第四篇：遗传与变

2、异第四篇：遗传与变异o 第五篇：生物进化第五篇：生物进化o 第六篇：生物多样性的进化第六篇：生物多样性的进化o 第七篇：生态学与动物行为第七篇：生态学与动物行为4绪论绪论一、地球与生命二、生物的特征三、生物界的层次四、生物界的分类阶元和界的划分五、生物和环境六、生物界的多样性与统一性七、生物学常用的研究方法八、生物学的分科九、生物学历史发展简况十、生物学与现代社会生活的关系5一、地球与生命一、地球与生命o 迄今为止唯一发现有生命的星球（地球45亿年前形成，生命38亿年前出现）。o 为什么地球适合生命生存？o 地球和生命协同进化。o 其他星球上有生命吗？6生物圈(biosphere)：岩石圈的上

3、层全部水圈大气圈的下层指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所；包括：biosphere7飞翔的鸟类最高离地面可达2000m细菌生活在深达11000m的海底细菌生活在地下深达2000m的石油矿床赤道和南极极地，生物遍布全球但大多海洋生物则是聚集在150m深度以内的；生物只局限在地下深约50m以内的土壤中。biosphere8二、生物的特征二、生物的特征至今还没有一个为大多数科学家所接受的关于生命的定义，但是可以提出一些生命的共性。我们通过介绍生物的共同特征来回答什么是生命。9(c) Response to the environment(a) Order (d) Regulation (g

4、) Reproduction (f) Growth and development(b) Evolutionary adaptation (e) Energy processing 101.细胞是生物体组构(organization)的基本单位11The cell is the lowest level of organization that can perform all activities required for life25 mmitosisDNAspindle cell division122.新陈代谢(metabolism)o 定义：在生活的生物体和细胞内存在着无休止的化学变化

5、，一系列的酶促反应组成复杂的反应网络，这些化学反应的总和称为新陈代谢（metabolism）。13合成代谢(anabolism) ：是在生物体内合成有机物和储存能的过程，合成了或建造了生活物质；也称同化作用。分解代谢(catabolism) ：是在体内分解有机物和释放能的过程；也称异化作用。14o 热力学第二定律：能的每一次转化总要失去一些可用的自由能，总要导致熵的增加，而熵的增加则意味着有序性的降低。o 耗散结构（dissipative structure）：生物从外界摄取以食物形式存在的低熵状态的物质，通过新陈代谢，把它们转化为高熵状态后，排出体外。生物体通过增加环境中的熵值，使环境的无序

6、性增加来创造并维持自身的有序性。耗散结构(dissipative structure)153.稳态（homeostasis）和应激性（irritability）o 生物体内新陈代谢所需要的物理化学条件（如温度、pH值等）被限制在一个很窄的幅度之内，生物体具有许多调节机制，用来保持内部条件相对稳定，并且在环境发生某些变化时也能做到这一点，这一特性称为稳态（homeostasis）。16o 应激性（irritability） ：生物体内或体外的物理或化学条件发生了变化，生物体能感受这些变化（刺激），并作出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答。（色、香、味、触、闻）174.生殖（reproduc

7、tion）和遗传（heredity）生物体通过生殖(reproduction)产生子代使物种得以延续；遗传(heredity)：遗传物质从上代传给下代，从而使上代的形态特征或生理特性等性状在下代得以表现。 上代和下代之间以及后代个体之间总有些差异，这种现象叫做变异(variation)。 遗传和变异都是普遍的生命现象，二者同时存在。18漂亮的模特儿 遗传学家 生命通过生殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。195.生长（growth）和发育（development）o 生物的生长是细胞体积或者数量的增长。o 发育（development）是和生长密切相关的过程，在多细胞生物的生活史中，发生了一

8、系列结构和功能的变化，包括组织器官的形态建成、性成熟、衰老等，发育是一种被精确调控的程序性变化过程。Egg cellSperm cellNucleicontainingDNAFertilized eggwith DNA fromboth parentsEmbyros cells with copies of inherited DNAOffspring with traitsinherited fromboth parents206.进化（evolution）和适应（adaptation ）o 在生殖过程中，遗传物质往往会发生重组和突变，使亲代和子代以及子代不同个体之间出现变异。o 突变、漂变

9、、基因流、非随机交配和选择使生物种群发生进化（evolution）。o 选择使生物种群一代代的更适应它们所处的环境。Charles Darwin21病毒病毒目前，许多生物学家认为病毒是处于生命与非生命物体交叉区域的存在物。22生物的特征：生物的特征：o 细胞（cell）是生物体组构的基本单位o 新陈代谢（metabolism）o 稳态（homeostasis）和应激性（irritability）o 生殖（reproduction）和遗传（heredity）o 生长（growth）和发育（development）o 进化（evolution）和适应（adaptation ）生命是具有以上共同特征

10、的物质存在形式！23三、生物界的层次三、生物界的层次 biosphere organismsEcosystemscommunitiespopulationLivings and non-livinglivings生物圈到个体生物圈到个体24CellsTissuesMolecules Organelles器官系统到分子器官系统到分子 Organs and organ systems25o 生物界的结构层次生物界的结构层次细胞器细胞器组织组织器官器官系统系统种群种群群落群落生物大分子生物大分子细胞细胞个体个体生态系统生态系统生物圈生物圈26四、生物界的分类阶元和界的划分四、生物界的分类阶元和界的划

11、分生物物种数量很大，已知的生物物种数量很大，已知的约有约有200200万种，算上已经绝万种，算上已经绝灭的生物（灭的生物（15001500万种），至万种），至少有少有17001700万种。万种。271.双名法双名法(binomial nomendature)瑞典植物学家林奈（ Linnaeus ） 1735 出版自然系统制定了双名法。“双名法”的有关规定: 1、关于学名：规定每一种物种都应有一个学名（Scinece name)； 2、关于“双名”：学名由两个拉丁字或拉丁化的文字组成：学名=属名+种名； 3、属名用主格单数名词，首字母大写；种名首字母不需大写，用形容词或名词； 4、学名之后，应附

12、加当初定名人的姓氏； 5、亚种学名的命名法：三名法。即：学名=属名+种本名+亚种名 黑斑肥螈黑斑肥螈 Pachytriton brevipesPachytriton brevipes (Sauvage) (Sauvage) 弓头鲸弓头鲸 Balaena mysticetusBalaena mysticetus (Linnaeus)(Linnaeus)282.分类阶元分类阶元界（界（Kingdom) 门（门（Phylum) 亚门（亚门（Subphylum) 总纲（总纲（Superclass) 纲（纲（Class) 亚纲（亚纲（Subclass) 总目（总目（Superorder) 目（目（Ord

13、er) 亚目（亚目（Suborder) 总科（总科（Superfamily ) 科（科（Family ) 亚科（亚科（Subfamily) 属（属（Genus) 亚属（亚属（Subgenus) 种（种（Species) 亚种（亚种（Subspecies)2930又如:小家鼠Mus musculus 动物界 Animal 脊索动物门 Chordata 脊椎动物亚门 Vertebrata 哺乳纲 Mammalia 啮齿目 Rodentia 鼠科 Muridae 小家鼠属 Mus 小家鼠 M. musculus313.五界系统五界系统1760 Linnaeus 动物界动物界 植物界植物界1886 H

14、aeckel 原生生物界原生生物界 植物界植物界 动物界动物界原核生物界（原核生物界（Monera）原生生物界（原生生物界（Protisia）真菌界（真菌界（Fungi）植物界（植物界（Plantae）动物界（动物界（Animalia）1967 Whittaker3233 最早的生物最早的生物 动物动物 真菌真菌 植物植物 原生原生 原核原核无核无核有核有核单细胞单细胞多细胞多细胞光合光合异养异养吸收吸收摄食摄食344.三个域（三个域（domain）真细菌域（Bacteria）古细菌域（Archaea）真核生物域（Eakarya）组成原核生物组成真核生物，包括原生生物界、植物界、真菌界、动物界

15、。3536五、生物和它的环境五、生物和它的环境o 生态系统（ecosystem）：在一定的空间中生物成分和非生物成分通过不断的物质循环和能量流动而构成相互依赖而又相互制约的统一整体。n生产者（producer）n消费者（consumer）n分解者（decomposer）n食物链（food chain）n食物网（food web）o 生态系统的两大功能：物质循环和能量流动3738六、生物界的多样性与统一性六、生物界的多样性与统一性生物多样性生物多样性包括地球上所有植物、动物、微生物和它们拥有的基因以及由这些生物和环境构成的生态系统。 生物多样性是地球上40亿年生物进化留下来的宝贵财富，是人类赖以

16、生存和发展的基础。 生物多样性遗传多样性：形态各异物种多样性：种类繁多生态系统多样性：分布广泛39o 地球上已命名的生物约有200万种，其中植物26万种、昆虫75万种、脊椎动物50万种。已灭绝的生物约有1500万种。据科学家估计，地球上共有生物500-3000万种。40414243生物多样性公约(CBD)o 1992年6月，150多个国家首脑在巴西里约热内卢召开的全球首脑会议上签定，至今，这一公约已经得到189个国家的认同和加盟，从而使之成为至今为止范围最广的环境公约。o 生物多样性公约的宗旨-生物多样性的保护、生物资源的可持续性利用，以及基因资源既得利益的平等分享。1993年12月29日生物多样性公约作为野生生物保护新框架生效,1994年12月19日,联合国大会宣布12月29日为“国际生物多样性日” 。44人们关于生物统一性的认识，先后由于细胞的发现和分子生物学的发展，提到一个又一个的高度。1. 所有的生物体是由一个或多个细胞构成的；2.细胞是所有生物体结构和功能单位；3.所有的细胞都是由预先存在的细胞经过分裂产生。细胞学说45DNA-RNA-蛋白质的遗传系统是生物界统一的基础中心法