生物界與生物學課件：01-緒論-1-pp158

1、第第 1 章章 緒緒 論論生物界與生物學生物界與生物學 緒論：生物界與生物學 地球上高度的生物多樣性地球上高度的生物多樣性 大小大小 支原體：支原體：100 nm； 巨杉：巨杉：83 m，6167 t。20層樓高層樓高 壽命壽命 細菌：細菌：每分鐘分裂一次，每分鐘分裂一次， 壽命壽命 1分鐘；分鐘； 巨杉：巨杉：至少至少3200年；年；加州紅杉國家公園加州紅杉國家公園 細胞構(gòu)成細胞構(gòu)成 變形蟲：變形蟲：單細胞；單細胞； 人：人：1014個（個（1萬億）萬億） 高度分化高度分化 復雜人體；復雜人體； 營養(yǎng)方式營養(yǎng)方式 自養(yǎng)：自養(yǎng)：植物、藻類、藍細菌；植物、藻類、藍細菌； 異養(yǎng)：滲透營養(yǎng)：異養(yǎng)：滲

2、透營養(yǎng)：真菌、細菌；真菌、細菌； 吞噬營養(yǎng)：吞噬營養(yǎng)：原生動物、動物。原生動物、動物。 生物的分布生物的分布 橫向：橫向：全球；全球； 縱向：樹高縱向：樹高 100m，鳥飛鳥飛 2000m 海洋生物：大多海洋生物：大多 150 m； 細菌：細菌：深深 4000m； 土壤生物：大多土壤生物：大多 50； 有機分子：有機分子：種類繁多；種類繁多； 特別是起關(guān)鍵作用的特別是起關(guān)鍵作用的生物大分子生物大分子 核酸，蛋白質(zhì)，多糖，脂質(zhì)；核酸，蛋白質(zhì)，多糖，脂質(zhì)； 生物分子生物分子 細胞器細胞器 細胞。細胞。 細胞細胞 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)異常復雜異常復雜、高度有序高度有序的的系統(tǒng)系統(tǒng)動物細胞動物細胞植物細胞植物細胞

3、 細胞是生物的細胞是生物的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)、功能單位功能單位 生物體全部基本新陳代謝活動生物體全部基本新陳代謝活動 都是在細胞中進行的。都是在細胞中進行的。 多細胞生物多細胞生物中中 高度分化的細胞高度分化的細胞 各有特定的功能；各有特定的功能； 整個生物體的生命活動整個生物體的生命活動 有賴于其有賴于其組成細胞的功能的整合。組成細胞的功能的整合。 新陳代謝新陳代謝 (metabolism) 定義：定義：活的生物體、細胞內(nèi)活的生物體、細胞內(nèi) 存在著無休止的化學變化，存在著無休止的化學變化， 這些化學反應的總和這些化學反應的總和 即新陳代謝；即新陳代謝； 本質(zhì)：本質(zhì)：一系列一系列酶促反應酶促反應

4、 復雜的復雜的反應網(wǎng)絡(luò)；反應網(wǎng)絡(luò)； 生命活動需要能量生命活動需要能量 所有生物都要從外部獲得自由能所有生物都要從外部獲得自由能, 來驅(qū)動化學反應；兩種方式來驅(qū)動化學反應；兩種方式 自養(yǎng)生物自養(yǎng)生物 獲取太陽光能、利用簡單的原料獲取太陽光能、利用簡單的原料 合成自身復雜的有機分子；合成自身復雜的有機分子； 異養(yǎng)生物異養(yǎng)生物 從食物中獲得能量；從食物中獲得能量； 食物：食物：其他生物合成的有機物質(zhì)；其他生物合成的有機物質(zhì)； 食物食物 小分子小分子 + 能量；能量； 小分子（原料）小分子（原料） 合成合成 自身的生物大分子。自身的生物大分子。 生物體是一個開放的系統(tǒng)生物體是一個開放的系統(tǒng) 生物體內(nèi)每

5、一次能的轉(zhuǎn)換，生物體內(nèi)每一次能的轉(zhuǎn)換， 總有一些總有一些自由能自由能 熱；熱； 一些富含自由能的大分子一些富含自由能的大分子 簡單代謝廢物簡單代謝廢物 系統(tǒng)無序性系統(tǒng)無序性 生物體、細胞生物體、細胞 不斷和環(huán)境進行能量、物質(zhì)交換不斷和環(huán)境進行能量、物質(zhì)交換 維持內(nèi)部的新陳代謝。維持內(nèi)部的新陳代謝。 新陳代謝是生命的屬性新陳代謝是生命的屬性 每一個反應環(huán)節(jié)每一個反應環(huán)節(jié) 是化學反應，遵循化學規(guī)律；是化學反應，遵循化學規(guī)律； 但是整體上但是整體上 突顯出生命的屬性，突顯出生命的屬性， 如：自主進行、自我調(diào)節(jié)、如：自主進行、自我調(diào)節(jié)、 不斷自我更新；不斷自我更新； 新陳代謝過程的統(tǒng)一性新陳代謝過程的

6、統(tǒng)一性 各種生物的基本代謝過程相同；各種生物的基本代謝過程相同； 如：動、植物如：動、植物細胞呼吸細胞呼吸 不需氧不需氧 糖酵解糖酵解三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 需氧需氧 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)、應激性應激性 穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)態(tài)（homeostasis） 定義定義 生物體有許多調(diào)節(jié)機制，生物體有許多調(diào)節(jié)機制， 在環(huán)境發(fā)生某些變化時，在環(huán)境發(fā)生某些變化時， 來保持內(nèi)部條件的相對穩(wěn)定；來保持內(nèi)部條件的相對穩(wěn)定； 如：如：當某種當某種細胞成分細胞成分過多時，過多時， 產(chǎn)生它的過程就會關(guān)閉；產(chǎn)生它的過程就會關(guān)閉； 如：如：當細胞中當細胞中能量供應能量供應不足時，不足時， 釋放能量的過程就會加強；釋放能量的過程就會加強； 如：體溫

7、如：體溫、血糖血糖、pH、滲透壓滲透壓、 各種各種離子離子濃度，等等。濃度，等等。 穩(wěn)態(tài)是生物體新陳代謝的需要穩(wěn)態(tài)是生物體新陳代謝的需要 生物新陳代謝本質(zhì)：生物新陳代謝本質(zhì)：酶促反應；酶促反應； 酶促反應需要嚴格的酶促反應需要嚴格的 物、化條件（溫度、物、化條件（溫度、pH等）；等）； 穩(wěn)態(tài)概念的意義穩(wěn)態(tài)概念的意義 一切生命活動的一切生命活動的“目的目的” 維持穩(wěn)態(tài)！維持穩(wěn)態(tài)！ 生物學最重要的基本概念之一。生物學最重要的基本概念之一。 應激性應激性 (irritability) 定義定義 生物體有多種多樣的機制，生物體有多種多樣的機制， 能能感受刺激感受刺激 應答應答 利于保持體內(nèi)利于保持體內(nèi)

8、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 利于維持生命活動；利于維持生命活動； 刺激刺激 體內(nèi)外的物理、化學體內(nèi)外的物理、化學變化，變化， 如：溫度，壓力，如：溫度，壓力， 光線顏色和強度，光線顏色和強度， 土、水中化學成分，等；土、水中化學成分，等； 生殖和遺傳生殖和遺傳 生殖生殖 (reproduction) 個體不能永久存活，個體不能永久存活， 它們通過生殖產(chǎn)生子代它們通過生殖產(chǎn)生子代 使物種得以延續(xù)使物種得以延續(xù) 生命永恒；生命永恒； 遺傳（遺傳（heredity） 子代具有和親代相似的性狀；子代具有和親代相似的性狀； 生殖和遺傳的生殖和遺傳的核心機制核心機制 DNA的自我復制；的自我復制； 遺傳遺傳信息的傳遞信息的

9、傳遞 全部遺傳信息通過細胞全部遺傳信息通過細胞 從親代傳遞到子代；從親代傳遞到子代； 遺傳遺傳信息流信息流 DNA RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 遺傳的遺傳的本質(zhì)本質(zhì) DNA攜帶的遺傳信息攜帶的遺傳信息 沿沿DNA RNA 蛋白質(zhì)的途徑，蛋白質(zhì)的途徑， 表達為性狀，表達為性狀， 從而使親代性狀重現(xiàn)于子代。從而使親代性狀重現(xiàn)于子代。 生長和發(fā)育生長和發(fā)育 生長（生長（growth） 定義：定義：由小到大的由小到大的生理過程；生理過程； 原因：原因：細胞體積或數(shù)量的增長；細胞體積或數(shù)量的增長； 本質(zhì)：本質(zhì)：生物體吸收的營養(yǎng)物生物體吸收的營養(yǎng)物 精確調(diào)控下的一系列變化精確調(diào)控下的一系列變化 細胞組分；細胞組

10、分； 無生命物體的無生命物體的“生長生長” 食鹽：食鹽：過飽和溶液過飽和溶液 食鹽晶體食鹽晶體 晶體晶體“長大長大”； 本質(zhì)：本質(zhì)：同類物質(zhì)的聚集。同類物質(zhì)的聚集。 發(fā)育（發(fā)育（development） 和生長密切相關(guān)的過程；和生長密切相關(guān)的過程； 定義：多細胞生物生活史中發(fā)生的定義：多細胞生物生活史中發(fā)生的 一系列結(jié)構(gòu)、功能的變化，一系列結(jié)構(gòu)、功能的變化， 包括：組織器官的形態(tài)建成、包括：組織器官的形態(tài)建成、 性成熟、衰老等；性成熟、衰老等； 本質(zhì)：本質(zhì)：精確調(diào)控、程序性變化過程。精確調(diào)控、程序性變化過程。 進化和適應進化和適應 變異：變異：生殖過程中，生殖過程中， 遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 基因重

11、組、突變基因重組、突變 親、子代間親、子代間 差異，差異， 子代個體間子代個體間 差異；差異； 進化（進化（evolution） 原因：原因：突變、漂變、基因流、突變、漂變、基因流、 非隨機交配和選擇非隨機交配和選擇 生物生物種群進化；種群進化； 達爾文：達爾文：進化是進化是“有飾變的傳代有飾變的傳代” （descent with modification）不同品種的菊花不同品種的菊花 適應適應 定義：生物對環(huán)境的適應定義：生物對環(huán)境的適應 指生物和它具有的某些遺傳性狀，指生物和它具有的某些遺傳性狀， 提高了它在特定環(huán)境中提高了它在特定環(huán)境中 生存和生殖的能力。生存和生殖的能力。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生

12、原因 選擇選擇 生物一代代越來越生物一代代越來越 適應它所處的環(huán)境；適應它所處的環(huán)境； 進化概念的意義進化概念的意義 生物學中一個重要的基本概念；生物學中一個重要的基本概念； 借助這個概念才能合理解釋借助這個概念才能合理解釋 生物界的生物界的 多樣性、統(tǒng)一性、適應性。多樣性、統(tǒng)一性、適應性。生物、非生物、非生命生命物體的區(qū)別物體的區(qū)別 上述六上述六大共同大共同特征，但病毒例外；特征，但病毒例外； 病毒病毒 (virus) 病毒的病毒的組成組成 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) + 核酸核酸（DNA or RNA） 無進行新陳代謝必需的基本系統(tǒng)；無進行新陳代謝必需的基本系統(tǒng)； 無自身的復制系統(tǒng)；無自身的復制系統(tǒng)；

13、病毒的病毒的復制復制 接觸宿主細胞接觸宿主細胞 脫去蛋白質(zhì)外套；脫去蛋白質(zhì)外套； 核酸核酸（基因基因） 宿主細胞；宿主細胞； 借助宿主細胞的復制系統(tǒng)借助宿主細胞的復制系統(tǒng) 按照病毒基因的指令按照病毒基因的指令 復制新的病毒；復制新的病毒； 病毒的病毒的地位：地位：生命、非生命體之間。生命、非生命體之間。1.2 生物界是一個生物界是一個 多層次的組構(gòu)系統(tǒng)多層次的組構(gòu)系統(tǒng) 地球地球 多層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；多層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)； 每個層次每個層次都建筑在都建筑在 下一層次之上；下一層次之上； 生物界生物界是其一部分；是其一部分； 生物界生物界 多層次組構(gòu)系統(tǒng)，多層次組構(gòu)系統(tǒng)， 11 個組構(gòu)層次個組構(gòu)層次 生物生

14、物大分子大分子、 細胞器、細胞器、細胞、細胞、 組織、器官、系統(tǒng)、組織、器官、系統(tǒng)、 個體、個體、種群、群落、種群、群落、 生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。生物圈。個體個體 個體（個體（individual） 自然界能獨立存在的自然界能獨立存在的 基本生命單位；基本生命單位； 單細胞個體單細胞個體 原核、原生生物；原核、原生生物； 多細胞個體多細胞個體 人，復雜；人，復雜；個體個體 個體以上的層次個體以上的層次-宏觀宏觀 種群（種群（population） 定義：定義：某一時、空，某一時、空， 一群互交繁殖的一群互交繁殖的 同種所有個體；同種所有個體； 物種物種 存在、繁殖、進化存在、繁殖、進化

15、的單位。的單位。 物種物種 組成：組成：一個種群；一個種群； 多種群，生活在不同地區(qū)；多種群，生活在不同地區(qū)； 形成：形成：地理隔離地理隔離 生殖隔離生殖隔離 地理隔離地理隔離 阻斷種群間阻斷種群間基因交流；基因交流； 環(huán)境差異、長期隔離環(huán)境差異、長期隔離 種群種群 亞種亞種 生殖隔離生殖隔離 新物種；新物種； 群落群落 (community) 定義定義 在一定時、空里，在一定時、空里， 多種生物種群多種生物種群 的集合體；的集合體； 群落群落適應它的環(huán)境；適應它的環(huán)境； 群落內(nèi)不同物種的群落內(nèi)不同物種的 種群之間的關(guān)系種群之間的關(guān)系 不是任意物種的不是任意物種的 隨機組合；隨機組合； 相互制

16、約、相互依存；相互制約、相互依存； 群落是各個物種群落是各個物種 適應當?shù)丨h(huán)境適應當?shù)丨h(huán)境 并彼此適應的產(chǎn)物。并彼此適應的產(chǎn)物。 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng) (ecosystem) 構(gòu)成構(gòu)成 一定時間、空間內(nèi)，一定時間、空間內(nèi)， 生物、非生物成分生物、非生物成分 通過能量流動、通過能量流動、 物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán) 相互依賴、制約的相互依賴、制約的 生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)系統(tǒng)； 性質(zhì)性質(zhì) 地球表面自然界的基本單位；地球表面自然界的基本單位； 大小大小 鄱陽湖、長白山原始森林，鄱陽湖、長白山原始森林， 小池塘、水坑、一杯水；小池塘、水坑、一杯水； 生物圈（生物圈（biosphere） 地球上所有生態(tài)系統(tǒng)的總和，地球上所

17、有生態(tài)系統(tǒng)的總和， 最大的生態(tài)系統(tǒng)。最大的生態(tài)系統(tǒng)。 上面介紹的是上面介紹的是 個體以上層次個體以上層次 （宏觀）（宏觀） 下面介紹下面介紹 個體以下層次個體以下層次 （微觀）（微觀）個體個體 器官系統(tǒng)器官系統(tǒng) （系統(tǒng)，（系統(tǒng)，system） 定義定義 若干相關(guān)器官組成若干相關(guān)器官組成 能完成特定功能；能完成特定功能；個體個體 人體：人體：至少至少 11 個系統(tǒng)（第個系統(tǒng)（第 6 章）章） 消化、呼吸、循環(huán)、排泄消化、呼吸、循環(huán)、排泄 神經(jīng)系統(tǒng)（圖神經(jīng)系統(tǒng)（圖6.10i） 功能：功能：調(diào)節(jié)各器官、系統(tǒng)調(diào)節(jié)各器官、系統(tǒng) 協(xié)調(diào)一致協(xié)調(diào)一致 整體；整體； 組成：組成：腦、脊髓、腦神經(jīng)、脊神經(jīng)腦、脊髓

18、、腦神經(jīng)、脊神經(jīng) 器官器官 (organ) 定義：定義：若干組織組成，若干組織組成， 能完成特定功能；能完成特定功能； 腦：圖腦：圖13.10 神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)的 一個重要器官，一個重要器官， 由神經(jīng)組織構(gòu)成；由神經(jīng)組織構(gòu)成； 組織組織 (tissue) 定義：定義：一種、幾種細胞一種、幾種細胞 結(jié)合起來的細胞群；結(jié)合起來的細胞群； 神經(jīng)組織：神經(jīng)組織： 神經(jīng)細胞，圖神經(jīng)細胞，圖13.1 + 膠質(zhì)細胞（支持、營養(yǎng)）膠質(zhì)細胞（支持、營養(yǎng)） 交織交織 網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)； 類型：類型：上皮、結(jié)締、上皮、結(jié)締、 肌肉、神經(jīng)。肌肉、神經(jīng)。 細胞（細胞（cell） 生物體組構(gòu)的生物體組構(gòu)的基本單位；基本單位；

19、 不同類型的細胞不同類型的細胞 各有特定的形態(tài)、功能；各有特定的形態(tài)、功能； 又具統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式又具統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式 如：如：細胞膜（質(zhì)膜）、細胞膜（質(zhì)膜）、 細胞質(zhì)、細胞器；細胞質(zhì)、細胞器； 細胞器（細胞器（organelle） （圖（圖3.4 ） 特化的部分特化的部分 核、線粒體、核、線粒體、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、 溶酶體、溶酶體、 高爾基體等；高爾基體等； 都有各自特定的位置、結(jié)構(gòu)、功能都有各自特定的位置、結(jié)構(gòu)、功能 如如：線粒體，細胞線粒體，細胞呼吸，呼吸，動力站動力站動物細胞動物細胞植物細胞植物細胞 分子（分子（molecule） 最后一個層次最后一個層次 相當重要的層次；

20、相當重要的層次； 生物體的化學成分特點生物體的化學成分特點 含多種有機化合物，含多種有機化合物， 特別是核酸、蛋白質(zhì)等特別是核酸、蛋白質(zhì)等 生物大分子生物大分子 biomacromolecule 核酸核酸 相對分子質(zhì)量（舊稱分子量）相對分子質(zhì)量（舊稱分子量） 很大，自然界中最大的化合物；很大，自然界中最大的化合物； 許多許多單體分子聚合而成；單體分子聚合而成； 重要作用：遺傳物質(zhì)重要作用：遺傳物質(zhì) 脫氧核糖核酸，脫氧核糖核酸，DNA， 遺傳信息編碼在遺傳信息編碼在 DNA長鏈中核苷酸順序上。長鏈中核苷酸順序上。 生物界生物界向外延伸向外延伸 生物分子、生物分子、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng) 位于連續(xù)的階層

21、兩端位于連續(xù)的階層兩端； 生物分子向下生物分子向下 原子、粒子等；原子、粒子等； 生態(tài)系統(tǒng)向上生態(tài)系統(tǒng)向上 地球、宇宙等；地球、宇宙等； 但它們已不屬于生物界。但它們已不屬于生物界。1.3 生物界可劃分為生物界可劃分為 5 個界個界 物種的數(shù)量物種的數(shù)量 已知現(xiàn)存：已知現(xiàn)存： 200萬種；萬種； 絕滅：絕滅： 1500萬種；萬種； 物種間的差異物種間的差異 形態(tài)構(gòu)造、生活習性、形態(tài)構(gòu)造、生活習性、 營養(yǎng)方式、生殖方式，等。營養(yǎng)方式、生殖方式，等。 命名和分類：命名和分類：研究生物的需要研究生物的需要 俗名（俗名（common names） 日常生活中常用日常生活中常用 猴、猿、鷹、蠅等；猴、猿

22、、鷹、蠅等； 缺點缺點、問題問題 一個名稱往往包含多個物種，一個名稱往往包含多個物種， 一個物種可能有多個名稱；一個物種可能有多個名稱； 需要需要制定統(tǒng)一、準確的名稱。制定統(tǒng)一、準確的名稱。 學名（學名（scientific name） 林奈林奈 Carl von Linne，圖，圖1.2， 18世紀（世紀（17071778） 瑞典，植物學家瑞典，植物學家 雙名法雙名法 binominal nomenclature 用兩個拉丁名作為用兩個拉丁名作為物種的學名，物種的學名， 屬名屬名 + 種名；種名； 例：家貓例：家貓 Felis catus Felis 屬名，屬名，catus 種名；種名； F

23、elis 屬其他成員屬其他成員 Felis silvestris 歐洲野貓，歐洲野貓， Felis margarite 沙貓，沙貓， Felis chaus 叢林貓，等。叢林貓，等。 人人（智人）智人）Homo saptiens Linne Homo 人屬，人屬，saptiens 智慧。智慧。 分類階元分類階元 (category) 定義：定義：多級的分類系統(tǒng)中，多級的分類系統(tǒng)中， 每級為一個分類階元；每級為一個分類階元； 基本階元：基本階元：7 個個 界界 (kingdom)、門、門 (phylum)、 綱綱 (class)、目、目 (order)、 科科 (family)、屬、屬 (gen

24、us)、 種種 (species)。 輔助階元：輔助階元：在某一階元上、下在某一階元上、下 再增加一個階元；再增加一個階元； 如：如：科之上，科之上，超科超科 superfamily； 目之下，目之下，亞目亞目 suborder； 生物的分界生物的分界 界：最大的分類階元；界：最大的分類階元； 兩界系統(tǒng)兩界系統(tǒng) 200 多年前，林奈，多年前，林奈， 植物界、動物界。植物界、動物界。 三界系統(tǒng)三界系統(tǒng) 1886年，?？藸柲?，海克爾 E. Haeckel， 增加增加原生生物界原生生物界 （單細胞生物單細胞生物） 五界系統(tǒng)（圖五界系統(tǒng)（圖1.3） 細菌、藍細菌和真菌的地位細菌、藍細菌和真菌的地位 不

25、能再歸在植物界；不能再歸在植物界； 1967年，美，生態(tài)學家，年，美，生態(tài)學家， 惠特克惠特克 R. H. Whittaker， 意義：意義：反映生命進化的三階段反映生命進化的三階段 原核、真核單胞、真核多胞；原核、真核單胞、真核多胞； Monera ProtisiaPlataeFungi Animalia 原核細胞原核細胞 (prokaryocyte) 細菌細菌 (bacteria) 藍細菌藍細菌 (cyanobacteria) 單細胞；單細胞； 顯著區(qū)別于其他四界生物的細胞顯著區(qū)別于其他四界生物的細胞 染色體：染色體：環(huán)狀環(huán)狀 DNA 分子；分子； 無無核膜、核膜、無其他無其他具膜的細胞器

26、。具膜的細胞器。 原核生物界原核生物界 從細胞結(jié)構(gòu)上看，從細胞結(jié)構(gòu)上看， 細菌、藍細菌細菌、藍細菌 應從植物界中應從植物界中 分離出來，分離出來， 另立為另立為 原核生物界。原核生物界。 真核細胞真核細胞 (eukaryocyte) 其他四界生物的細胞，其他四界生物的細胞， 染色體：染色體：DNA分子、分子、 組蛋白、其他蛋白質(zhì)；組蛋白、其他蛋白質(zhì)； 有核膜：有核膜：雙層；雙層； 有多種細胞器：有多種細胞器：具膜具膜 線粒體、高爾基體等；線粒體、高爾基體等； 單細胞的真核生物單細胞的真核生物 原生生物界原生生物界（原生動物、藻類）（原生動物、藻類） 原生動物：原生動物：protozoans 和

27、動物一樣，和動物一樣， 吞噬營養(yǎng)，吞噬營養(yǎng)， 吞食藻類、吞食藻類、 細菌等。細菌等。 藻類藻類 algae 和植物一樣，和植物一樣，光合作用光合作用 食物；食物； 單細胞藻類：單細胞藻類：大多數(shù)；大多數(shù)； 多細胞藻類：多細胞藻類：少數(shù)；少數(shù)； 仍歸原生生物界：仍歸原生生物界： 細胞很少分化、類型簡單，細胞很少分化、類型簡單， 與植物差別較大，與植物差別較大， 更接近單細胞藻類。更接近單細胞藻類。 多細胞的真核生物多細胞的真核生物 依據(jù)營養(yǎng)方式不同依據(jù)營養(yǎng)方式不同 植物界、真菌界、動物界；植物界、真菌界、動物界； 植物植物 葉綠體葉綠體 光合作用光合作用 食物，食物， 細胞壁；細胞壁； 真菌：真

28、菌：圖圖 29.1 2，蘑菇，蘑菇 子實體：子實體：固著于地面、樹干，固著于地面、樹干， 像植物：像植物：有細胞壁；有細胞壁； 不同于植物：不同于植物：無葉綠體，無葉綠體， 不能行光合作；不能行光合作； 菌絲體：菌絲體：子實體下方土壤中，子實體下方土壤中， 滲透營養(yǎng)：滲透營養(yǎng)：菌絲菌絲 水解酶水解酶 體外環(huán)境體外環(huán)境 分解生物遺體；分解生物遺體； 復雜的生物大分子復雜的生物大分子 小分子小分子 吸收吸收 自身的營養(yǎng)素。自身的營養(yǎng)素。 真菌、植物真菌、植物分屬兩個界的理由分屬兩個界的理由 營養(yǎng)方式，營養(yǎng)方式， 解剖結(jié)構(gòu)（子實體、菌絲體）解剖結(jié)構(gòu)（子實體、菌絲體） 動物動物 似真菌：似真菌：異養(yǎng)型

29、異養(yǎng)型 無葉綠體，不能行光合作用；無葉綠體，不能行光合作用； 不同于真菌、植物不同于真菌、植物 吞食方式獲得營養(yǎng)；吞食方式獲得營養(yǎng)； 能自由地運動；能自由地運動； 無細胞壁。無細胞壁。 生物界的三個域生物界的三個域 (domain) 原核生物原核生物 近近 20 年，年， 基因組比較研究表明：基因組比較研究表明： 原核生物原核生物 2 個主要分支：個主要分支： （真）細菌、古細菌；（真）細菌、古細菌； 許多區(qū)別許多區(qū)別 結(jié)構(gòu)、生化、生理學特性；結(jié)構(gòu)、生化、生理學特性； 有人將生物界分成三個域有人將生物界分成三個域 真細菌域真細菌域 Bacteria； 古細菌域古細菌域 Archaea； 真核生

30、物域真核生物域 Eukarya 緒論：生物界與生物學真細菌真細菌古細菌古細菌原生生物界原生生物界植物界植物界動物界動物界真菌界真菌界 1.4 生物和它的環(huán)境形成生物和它的環(huán)境形成 相互聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò) 生態(tài)系統(tǒng)：定義生態(tài)系統(tǒng)：定義 在一定空間中共同棲居著的在一定空間中共同棲居著的 所有所有生物生物與其與其環(huán)境環(huán)境之間之間 由于不斷進行由于不斷進行物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)、能量流動能量流動 而形成的而形成的統(tǒng)一整體。統(tǒng)一整體。 生態(tài)系統(tǒng)中的非生物環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的非生物環(huán)境 包括參與系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的包括參與系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的 多種無機元素、化合物，多種無機元素、化合物， 氣候條件、其他物理條件，氣候條件

31、、其他物理條件， 如：溫度、日照、如：溫度、日照、 氣壓、降水等。氣壓、降水等。 生態(tài)系統(tǒng)中的生物：生態(tài)系統(tǒng)中的生物：上述上述 5 界生物界生物 分別擔當生產(chǎn)者、消費者、分解者；分別擔當生產(chǎn)者、消費者、分解者； 生產(chǎn)者，生產(chǎn)者，producer 自養(yǎng)生物：自養(yǎng)生物：植、藻、藍、光合細菌植、藻、藍、光合細菌 捕獲太陽能，光合作用捕獲太陽能，光合作用 利用利用CO2（空氣）和水（土壤）（空氣）和水（土壤） 制造有機物；制造有機物； 功能：功能：為生態(tài)系統(tǒng)提供食物、能量。為生態(tài)系統(tǒng)提供食物、能量。 消費者，消費者，consumer：動物動物 以植物、或其他動物為食。以植物、或其他動物為食。 分解者，

32、分解者，decomposer 絕大多數(shù)異養(yǎng)絕大多數(shù)異養(yǎng)細菌細菌、全部、全部真菌真菌 分解者類型：分解者類型：腐生型、寄生型腐生型、寄生型 腐生型：腐生型：水解酶水解酶 環(huán)境環(huán)境 分解生物遺體中復雜有機物分解生物遺體中復雜有機物 小分子有機物小分子有機物 自身的食物；自身的食物； 寄生型寄生型 生活在活的動植物體內(nèi)，生活在活的動植物體內(nèi)， 分解宿主的組成成分。分解宿主的組成成分。 分解者的重要作用分解者的重要作用 沒有分解者，沒有分解者， 動植物尸體將會堆積成災，動植物尸體將會堆積成災， 物質(zhì)不能循環(huán)，物質(zhì)不能循環(huán)， 生態(tài)系統(tǒng)將走向毀滅。生態(tài)系統(tǒng)將走向毀滅。 食物鏈食物鏈 (food chain

33、) 植物植物蝴蝶蝴蝶蜻蜓蜻蜓蛙蛙蛇蛇鷹；鷹； 定義：定義：生態(tài)系統(tǒng)中生態(tài)系統(tǒng)中 生物成員間的生物成員間的營養(yǎng)關(guān)系；營養(yǎng)關(guān)系； 意義：意義：生物成員間最主要的聯(lián)系；生物成員間最主要的聯(lián)系； 食物網(wǎng)食物網(wǎng) (food web) 圖圖35.2 生態(tài)系統(tǒng)中具若干個食物鏈，生態(tài)系統(tǒng)中具若干個食物鏈， 食物鏈食物鏈 彼此交錯彼此交錯 食物網(wǎng)；食物網(wǎng)； 生態(tài)系統(tǒng)功能：生態(tài)系統(tǒng)功能：物質(zhì)循環(huán)、能量流動物質(zhì)循環(huán)、能量流動 周而復始的物質(zhì)循環(huán)周而復始的物質(zhì)循環(huán) 生命所需的基本化學物質(zhì)生命所需的基本化學物質(zhì) （CO2、水、各種無機物）、水、各種無機物） 空氣、土壤空氣、土壤 植物植物 沿沿食物鏈食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中傳

34、遞在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞 （一種生物（一種生物 另一種生物）另一種生物） 空氣、土壤；空氣、土壤； 永不停息的能量流動永不停息的能量流動 植物、光合生物植物、光合生物 捕獲捕獲太陽光能太陽光能 食物分子中的食物分子中的化學能化學能 沿食物網(wǎng)流動；沿食物網(wǎng)流動； 能量流動過程中能量流動過程中 不斷有能量不斷有能量 熱熱 離開生態(tài)系統(tǒng)；離開生態(tài)系統(tǒng)； 生物體內(nèi)生物體內(nèi)可用于做功的能量可用于做功的能量 持續(xù)衰減；持續(xù)衰減； 生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷補給能量生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷補給能量 否則，生態(tài)系統(tǒng)將會自行消亡；否則，生態(tài)系統(tǒng)將會自行消亡；圖圖1. 4 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動

35、a 生產(chǎn)者捕獲、轉(zhuǎn)換、利用并貯存來自太陽的能量；生產(chǎn)者捕獲、轉(zhuǎn)換、利用并貯存來自太陽的能量；b 能量在生物體之間轉(zhuǎn)移，并逐步化為熱返回環(huán)境；能量在生物體之間轉(zhuǎn)移，并逐步化為熱返回環(huán)境；c 物質(zhì)在生產(chǎn)者、消費者、分解者及環(huán)境之間循環(huán)物質(zhì)在生產(chǎn)者、消費者、分解者及環(huán)境之間循環(huán)能量能量能量能量物質(zhì)物質(zhì)1.5 生物界巨大的多樣性中生物界巨大的多樣性中 存在著高度的統(tǒng)一性存在著高度的統(tǒng)一性 多樣性多樣性 屬于同一分類群的多種生物，屬于同一分類群的多種生物， 總有一些性狀將它們彼此分開；總有一些性狀將它們彼此分開； 例：例：鹿科動物，我國鹿科動物，我國 14 種種 麇鹿、馬鹿、梅花鹿、麇鹿、馬鹿、梅花鹿、

36、 馴鹿、麝等；馴鹿、麝等； 統(tǒng)一性：統(tǒng)一性：人類認識逐步加深人類認識逐步加深 早期認識：個體及以上水平早期認識：個體及以上水平 同一類群的多種生物彼此很相似，同一類群的多種生物彼此很相似， 即有某種統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式即有某種統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式 將它們包容在一個分類階元中；將它們包容在一個分類階元中； 細胞發(fā)現(xiàn)、分子生物學發(fā)展細胞發(fā)現(xiàn)、分子生物學發(fā)展 使人類對生物統(tǒng)一性的認識使人類對生物統(tǒng)一性的認識 提到一個又一個新高度；提到一個又一個新高度； 生物都是由細胞組成的生物都是由細胞組成的 19世紀，顯微鏡發(fā)明、改進世紀，顯微鏡發(fā)明、改進 所有動植物都由細胞組成；所有動植物都由細胞組成； 細胞在顯微鏡下都十

37、分相似；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)；細胞成為生物界統(tǒng)一的基礎(chǔ)； 所有生物細胞都有相同的組分所有生物細胞都有相同的組分 元素、分子（生物大分子）元素、分子（生物大分子） （核酸、蛋白質(zhì)、多糖等）（核酸、蛋白質(zhì)、多糖等） 所有生物所有生物新陳代謝過程基本相同新陳代謝過程基本相同 同種生物同種生物發(fā)育過程發(fā)育過程相同；相同； 蛋白質(zhì)的統(tǒng)一性蛋白質(zhì)的統(tǒng)一性 組成：組成：20 種種AAs，肽鍵；，肽鍵； 功能：氨基酸序列功能：氨基酸序列決定的。決定的。 遺傳物質(zhì)統(tǒng)一性遺傳物質(zhì)統(tǒng)一性 遺傳物質(zhì)均為遺傳物質(zhì)均為 DNA 或或 RNA 脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸 核糖核酸；核糖核酸；

38、DNA 組成相同組成相同 4 種種核苷酸核苷酸 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 長鏈；長鏈； 2 條互補長鏈條互補長鏈 雙螺旋分子；雙螺旋分子；核苷酸核苷酸磷酸根磷酸根堿基堿基糖糖 遺傳信息流的方向相同遺傳信息流的方向相同 DNA長鏈的長鏈的核苷酸序列核苷酸序列 蛋白質(zhì)長鏈的蛋白質(zhì)長鏈的氨基酸序列氨基酸序列 為每個物種、個體編制藍圖為每個物種、個體編制藍圖 即：即：DNA 的信息的信息 調(diào)控生物體代謝、調(diào)控生物體代謝、 生長、發(fā)育等過程；生長、發(fā)育等過程； 遺傳密碼相同：遺傳密碼相同：三聯(lián)體密碼子；三聯(lián)體密碼子； 現(xiàn)代生物學的重要理念現(xiàn)代生物學的重要理念 DNA-RNA-蛋白質(zhì)的遺傳系統(tǒng)蛋白質(zhì)的遺傳系統(tǒng)

39、 是生物界的統(tǒng)一基礎(chǔ)；是生物界的統(tǒng)一基礎(chǔ)； 所有生物有共同的祖先所有生物有共同的祖先 彼此都有或近或遠的親緣關(guān)系，彼此都有或近或遠的親緣關(guān)系， 整個生物界是一個多分支的整個生物界是一個多分支的 物種進化系譜。物種進化系譜。 生物學幾個重要的基本概念生物學幾個重要的基本概念 穩(wěn)態(tài)；穩(wěn)態(tài)； 遺傳系統(tǒng)（遺傳信息流）；遺傳系統(tǒng)（遺傳信息流）； 進化；進化； 適應。適應。 1.6 研究生物學的方法研究生物學的方法 所有自然科學的研究方法，所有自然科學的研究方法， 有一些相同的有一些相同的關(guān)鍵要素：關(guān)鍵要素： （1）觀察）觀察 (observation) （2）提出問題）提出問題 (questioning

40、) （3） 假說假說 (hypothese) （4） 預測預測 (prediction) （5） 檢驗檢驗（test) 例例 1：18311836，達爾文，達爾文， 貝格爾（貝格爾（Beagle）號，環(huán)球考察，）號，環(huán)球考察， 最著名的生物學科學觀察活動；最著名的生物學科學觀察活動；（1）觀察：）觀察：為了認識自然所做的為了認識自然所做的 有目的的考察和審視；有目的的考察和審視； 發(fā)現(xiàn)尚未被認識和解釋的現(xiàn)象；發(fā)現(xiàn)尚未被認識和解釋的現(xiàn)象； 在加拉帕戈斯群島在加拉帕戈斯群島 Galapagos 發(fā)現(xiàn)下述兩個重要事實：發(fā)現(xiàn)下述兩個重要事實： 海島與大陸的物種海島與大陸的物種 加拉帕戈斯群島：加拉帕戈

41、斯群島：鄰近鄰近南美南美大陸；大陸； 佛得角群島：佛得角群島：鄰近鄰近非洲非洲大陸；大陸； 兩群島相似：兩群島相似：都在赤道附近，都在赤道附近， 很年輕火山島，氣候十分相似；很年輕火山島，氣候十分相似； 兩群島物種：兩群島物種：都有特有物種，都有特有物種， 彼此相距甚遠，彼此相距甚遠， 但都與鄰近大陸的物種關(guān)系密切；但都與鄰近大陸的物種關(guān)系密切； 加拉帕戈斯群島加拉帕戈斯群島 13 種地雀種地雀 圖圖 25.2 彼此很相似；彼此很相似； 但喙的大小、形態(tài)但喙的大小、形態(tài) 互有差異，互有差異， 分別適應各自的食物；分別適應各自的食物； 回英國后整理標本時回英國后整理標本時 又發(fā)現(xiàn)一個重要事實又發(fā)

42、現(xiàn)一個重要事實 嘲鶇嘲鶇 (mocking bird) 加拉帕戈斯群島獨有物種；加拉帕戈斯群島獨有物種； 不同島上的彼此相似，不同島上的彼此相似， 又有明顯差別，屬不同物種；又有明顯差別，屬不同物種；（2）提出問題：）提出問題：達爾文，思考達爾文，思考 海島、鄰近大陸物種間關(guān)系如何？海島、鄰近大陸物種間關(guān)系如何？ 即：年輕海島獨有物種哪里來的即：年輕海島獨有物種哪里來的? 若海島獨有物種若海島獨有物種 是從鄰近大陸遷徙來的，是從鄰近大陸遷徙來的， 物種到底是不變的還是可變的物種到底是不變的還是可變的?（3）假說：）假說：縝密思考，達爾文認為縝密思考，達爾文認為 只要擺脫物種不變論的束縛，只要擺

43、脫物種不變論的束縛， 就可合理解釋上述事實；就可合理解釋上述事實； 島嶼生物來自鄰近大陸島嶼生物來自鄰近大陸 由于某種偶然原因由于某種偶然原因 鄰近大陸的生物鄰近大陸的生物 新生島嶼；新生島嶼； 海島獨有物種的形成海島獨有物種的形成 相對隔離、相對隔離、 海島與大陸海島與大陸不同自然條件不同自然條件 （包括物理環(huán)境、生物間關(guān)系）（包括物理環(huán)境、生物間關(guān)系） 遷徙者逐漸發(fā)生變異遷徙者逐漸發(fā)生變異 海島獨有物種；海島獨有物種； 共同來源共同來源 達爾文引申出一個重要概念：達爾文引申出一個重要概念： 彼此相似又互有差別的物種彼此相似又互有差別的物種 來自一個共同祖先，來自一個共同祖先， 有一個共同來

44、源。有一個共同來源。 當達爾文提出共同來源的思想時當達爾文提出共同來源的思想時 可以將它稱為可以將它稱為假說；假說；（4）預測與檢驗）預測與檢驗 假說必須是可以檢驗的假說必須是可以檢驗的 人們能夠根據(jù)假說，人們能夠根據(jù)假說， 用推測（用推測（inference）、）、 類推類推 （analogy）方法，）方法， 對可能發(fā)生的事件作預測，對可能發(fā)生的事件作預測， 并在進一步觀察或?qū)嶒炛袡z驗它。并在進一步觀察或?qū)嶒炛袡z驗它。 檢驗的幾種結(jié)果檢驗的幾種結(jié)果 不支持：不支持：提出新假說、作新探索；提出新假說、作新探索； 支持假說：支持假說：作為繼續(xù)探索的思路；作為繼續(xù)探索的思路； 部分支持假說：部分支

45、持假說：對假說作某種修正。對假說作某種修正。 任何科學知識都要反復地接受任何科學知識都要反復地接受 觀察和實驗的驗證。觀察和實驗的驗證。 例例2：人猿共祖假說：人猿共祖假說（1）觀察：）觀察：達爾文、赫胥黎達爾文、赫胥黎 （T. H. Huxley, 18251895） 比較分析人、猿的材料；比較分析人、猿的材料； 大猿：猩猩、大猩猩、黑猩猩；大猿：猩猩、大猩猩、黑猩猩；（2）提出問題：）提出問題：為何如此地相像？為何如此地相像？（3）結(jié)論（假說）：）結(jié)論（假說）：人猿有共同來源人猿有共同來源 都是從某種都是從某種古猿古猿演化而來的。演化而來的。（4）預測）預測 ?？藸枺ê？藸枺‥Haecke

46、l）推測）推測 類人猿、人之間有一個類人猿、人之間有一個中間環(huán)節(jié)，中間環(huán)節(jié)， 取屬名為取屬名為 Pithecanthropus 即：類似猿的人即：類似猿的人猿人；猿人； 根據(jù)人猿共祖根據(jù)人猿共祖假說假說 考古學考古學預測；預測； 化石記錄中的化石記錄中的“缺環(huán)缺環(huán)” 當時還未發(fā)現(xiàn)任何猿人化石；當時還未發(fā)現(xiàn)任何猿人化石；（5）驗證）驗證 迪布瓦：迪布瓦：E. Duboiz，荷，解剖學家荷，解剖學家 1887，第一次有計劃、有目的，第一次有計劃、有目的 尋找尋找“缺環(huán)缺環(huán)”； 幾代科學家、幾代科學家、100多年努力多年努力 至少至少 440 萬年連續(xù)的化石人類；萬年連續(xù)的化石人類； 其中一些可視為

47、其中一些可視為 人、古猿之間的人、古猿之間的“缺環(huán)缺環(huán)”。 阿法南猿阿法南猿 Australopithecus afarensis 300 多萬年前，東非大裂谷，多萬年前，東非大裂谷， 似猿、人；似猿、人； 似猿：似猿：腦量小，猿的水平；腦量小，猿的水平； 似人似人 枕骨大孔枕骨大孔在顱底中央（猿：偏后）在顱底中央（猿：偏后） 骨盆：骨盆：短寬（猿：窄長）短寬（猿：窄長） 說明：已能直立行走說明：已能直立行走 直立行走的意義直立行走的意義 雙手自由雙手自由 制造制造工具工具（石器）（石器） 繼續(xù)繼續(xù)向人的方向演化的潛能；向人的方向演化的潛能； 因此，人類學家將阿法南猿因此，人類學家將阿法南猿

48、放進放進人的系譜人的系譜而不是而不是猿的系譜；猿的系譜； 驗證：驗證：化石人類的發(fā)現(xiàn)化石人類的發(fā)現(xiàn) 使使人猿共祖人猿共祖理論得到驗證，理論得到驗證， 也使也使共同由來共同由來思想得到驗證；思想得到驗證； 生物進化生物進化 在地質(zhì)時間尺度內(nèi)發(fā)生的事件，在地質(zhì)時間尺度內(nèi)發(fā)生的事件， 可用新發(fā)掘的考古材料可用新發(fā)掘的考古材料 對預測進行驗證。對預測進行驗證。 實驗實驗 研究短時間尺度內(nèi)發(fā)生的事件，研究短時間尺度內(nèi)發(fā)生的事件， 可以根據(jù)預測來設(shè)計有對照的實驗可以根據(jù)預測來設(shè)計有對照的實驗 對假說進行驗證。對假說進行驗證。 實例實例 3 孟德爾孟德爾 豌豆雜交試驗豌豆雜交試驗（1）觀察：）觀察：孟德爾發(fā)

49、現(xiàn)的現(xiàn)象孟德爾發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象 純合紅花純合紅花 純合白花，純合白花， 子一代：子一代：雜合、紅花；雜合、紅花； 子一代自交子一代自交 子二代：子二代： 紅花紅花 ：白花：白花 = 3 : 1；（2）問題：）問題：Why?（3）孟德爾的假說）孟德爾的假說 世代之間的遺傳世代之間的遺傳 遺傳的不是性狀本身，遺傳的不是性狀本身， 而是決定性狀的因子（基因）而是決定性狀的因子（基因） 形成配子時形成配子時 等位基因分離，彼此獨立進行；等位基因分離，彼此獨立進行； 受精過程中受精過程中 不同配子隨機結(jié)合不同配子隨機結(jié)合 合子。合子。（4）孟德爾的預測：）孟德爾的預測：回交實驗，精華回交實驗，精華 雜合紅花雜

50、合紅花 (F1, Aa)純合白花純合白花 (aa) 產(chǎn)生的配子產(chǎn)生的配子 雜合紅花雜合紅花 (Aa) 配子配子 (a)、(A)； 純合白花純合白花 (aa) 配子配子 (a)； 配子隨機結(jié)合配子隨機結(jié)合 F2 雜合紅花雜合紅花 (Aa) : 純合白花純合白花 (aa) = 1 : 1。 驗證：回交驗證：回交（測交測交）實驗實驗 測交結(jié)果和預測一樣（測交結(jié)果和預測一樣（1 : 1） 回交回交（測交測交）不同于）不同于自交自交 AaAa的結(jié)果（的結(jié)果（3 : 1） 回交回交（測交測交） 也不同于也不同于另一種回交另一種回交 AaAA的結(jié)果（的結(jié)果（4 : 0） 假說得到有說服力的驗證。假說得到有說

51、服力的驗證。 科學方法的精髓科學方法的精髓 堅持任何思想、假說、理論堅持任何思想、假說、理論 都必須是都必須是可以檢驗的；可以檢驗的； 實踐（包括觀察和實驗）實踐（包括觀察和實驗） 是檢驗真理的標準。是檢驗真理的標準。1.7 生物學與現(xiàn)代社會生活的關(guān)系生物學與現(xiàn)代社會生活的關(guān)系1. 現(xiàn)代人必備的知識和素質(zhì)現(xiàn)代人必備的知識和素質(zhì) 現(xiàn)代大眾傳媒頻見的主題詞現(xiàn)代大眾傳媒頻見的主題詞 全球變暖、生態(tài)平衡、瀕危物種、全球變暖、生態(tài)平衡、瀕危物種、 遺傳工程、轉(zhuǎn)基因作物、克隆、遺傳工程、轉(zhuǎn)基因作物、克隆、 試管嬰兒、雜交水稻、有氧運動試管嬰兒、雜交水稻、有氧運動 只有掌握一定的生物學基礎(chǔ)知識只有掌握一定的

52、生物學基礎(chǔ)知識 才能理解有關(guān)信息。才能理解有關(guān)信息。 2. 生物學與農(nóng)學、醫(yī)學密切相關(guān)生物學與農(nóng)學、醫(yī)學密切相關(guān) 生物學生物學 是農(nóng)學、醫(yī)學是農(nóng)學、醫(yī)學 重要的基礎(chǔ)學科之一；重要的基礎(chǔ)學科之一； 農(nóng)學、醫(yī)學農(nóng)學、醫(yī)學 是生物學最重要的應用領(lǐng)域；是生物學最重要的應用領(lǐng)域； 農(nóng)學、醫(yī)學的要求和實踐農(nóng)學、醫(yī)學的要求和實踐 是生物學發(fā)展的重要推動力。是生物學發(fā)展的重要推動力。袁隆平與雜交水稻袁隆平與雜交水稻 家養(yǎng)動植物人工選擇的實踐及成果家養(yǎng)動植物人工選擇的實踐及成果 是達爾文進化理論的重要依據(jù)之一。是達爾文進化理論的重要依據(jù)之一。 達爾文把他的達爾文把他的自然選擇理論自然選擇理論 看成是人工選擇原理

53、看成是人工選擇原理 在自然界的應用。在自然界的應用。 牛痘的發(fā)明牛痘的發(fā)明 推動了人們對免疫的認識。推動了人們對免疫的認識。 生物學理論的突破生物學理論的突破 轉(zhuǎn)化為農(nóng)、醫(yī)等方面的新技術(shù)，轉(zhuǎn)化為農(nóng)、醫(yī)等方面的新技術(shù)， 引發(fā)農(nóng)學、醫(yī)學的突破：引發(fā)農(nóng)學、醫(yī)學的突破： 生殖生理學研究生殖生理學研究 使使體外授精體外授精成為可能，成為可能， 實現(xiàn)了實現(xiàn)了生殖技術(shù)生殖技術(shù)的一次突破。的一次突破。 造血干細胞分化潛能的研究造血干細胞分化潛能的研究 及分離培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展及分離培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展 推動了運用移植骨髓造血干細胞推動了運用移植骨髓造血干細胞 治療白血病技術(shù)的形成和發(fā)展。治療白血病技術(shù)的形成和發(fā)展。 D

54、NA重組技術(shù)重組技術(shù) 誕生于誕生于 20 世紀世紀 70 年代；年代； 當代最重要的一項當代最重要的一項 由生物學理論轉(zhuǎn)化而來的技術(shù)；由生物學理論轉(zhuǎn)化而來的技術(shù)； 將一段外源將一段外源 DNA（目的基因）（目的基因） 導入宿主細胞，導入宿主細胞， 并在宿主細胞中得到表達。并在宿主細胞中得到表達。 轉(zhuǎn)基因酵母轉(zhuǎn)基因酵母 新型疫苗；新型疫苗； 轉(zhuǎn)基因大腸桿菌轉(zhuǎn)基因大腸桿菌 胰島素、生長激素、干擾素等；胰島素、生長激素、干擾素等； 轉(zhuǎn)基因作物、家畜家禽轉(zhuǎn)基因作物、家畜家禽 具人們期望的性狀；具人們期望的性狀； 如：抗病的棉花品種；如：抗病的棉花品種； 遺傳病的基因診斷、基因治療。遺傳病的基因診斷、基

55、因治療。抗蟲棉長勢良好抗蟲棉長勢良好轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物（魚，中國）（魚，中國）生長快、肉質(zhì)好、耐不良環(huán)境生長快、肉質(zhì)好、耐不良環(huán)境特殊動物特殊動物導入導入人基因人基因的豬和小鼠的豬和小鼠-具特殊用途具特殊用途 轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)（基因工程基因工程）藥物藥物 轉(zhuǎn)基因細菌轉(zhuǎn)基因細菌 發(fā)酵液發(fā)酵液 工業(yè)化生產(chǎn)工業(yè)化生產(chǎn) 產(chǎn)量高、產(chǎn)量高、 價格低；價格低； 胰島素：胰島素：治糖尿病，特效藥治糖尿病，特效藥 人工提取人工提取 100 kg 豬、牛胰腺豬、牛胰腺 4 - 5 g 胰島素胰島素 比黃金還貴比黃金還貴； 人工合成胰島素基因人工合成胰島素基因 大腸桿菌；大腸桿菌； 2000 L 培養(yǎng)液培養(yǎng)液 100 g 胰島素！胰島素！ 基因工程干擾素基因工程干擾素 干擾素：干擾素：治療病毒感染治療病毒感染 300 L 血血 1 mg！ 何等珍貴！何等珍貴！ 人造血液人造血液、 白細胞介素白細胞介素、 乙肝疫苗，等。乙肝疫苗，等。 現(xiàn)實、潛在的負面影響現(xiàn)實、潛在的負面影響 科技進步科技進步雙刃劍；雙刃劍； 轉(zhuǎn)