生命科學導論課件

生命系統(tǒng)與生命科學本章目錄生命科學的重要性生命的起源和定義生命科學的分科生命科學的研究方法為什么要學習生命科學知識？生命科學是21世紀自然科學的帶頭學科生命科學充滿未解之謎生命科學與人類社會的發(fā)展息息相關生命科學的重要性生物科學的前沿分子生物學的發(fā)展是生物科學發(fā)展史上的一個重要的里程碑DNA重組技術原生質體融合技術生命科學的重要性DNA雙螺旋結構生命科學的重要性21世紀將面臨的許多世界性的難題人口膨脹糧食緊張環(huán)境污染能源緊缺遺傳疾病生命科學的重要性一、生命科學是21世紀自然科學的帶頭學科當前自然科學的帶頭學科 開始從物理科學向生命科學轉移生命科學的重要性二、生命科學充滿未解之謎“猛犸之謎”“恐龍滅絕之謎”龜鱉家族的長壽之謎生命科學的重要性“猛犸之謎”生命科學的重要性“恐龍滅絕之謎”生命科學的重要性龜鱉家族的長壽之謎生命科學的重要性三、生命科學與人類社會的發(fā)展

息息相關農(nóng)業(yè)方面醫(yī)藥衛(wèi)生方面輕工業(yè)、食品工業(yè)、酶工程其他方面生命科學的重要性1.農(nóng)業(yè)方面遺傳育種——農(nóng)作物、畜牧業(yè)的優(yōu)良品種 （無籽西瓜）人造種子生物殺蟲劑生命科學的重要性無籽西瓜生命科學的重要性人造種子生命科學的重要性2.醫(yī)藥衛(wèi)生方面新的抗菌素、疫苗免疫學提高了異體器官移植的成功率，并發(fā)現(xiàn)了自體免疫疾病的病因基因工程菌與基因療法胰島素、干擾素、生長激素、淋巴細胞活素、血纖維蛋白溶解劑、白蛋白、血因子、單克隆抗體、DNA探針等生命科學的重要性干擾素生命科學的重要性3.輕工業(yè)、食品工業(yè)酶工程食品、醫(yī)藥、發(fā)酵、日用化工、輕紡、制革、水產(chǎn)、木材、造紙、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等經(jīng)濟部門發(fā)酵工程釀酒制曲、味精、抗菌素、維生素等生命科學的重要性溶菌酶的分子模型生命科學的重要性4.其他方面細菌造雪細菌保護古建筑無法假冒的生物筆生命科學的重要性細菌造雪

美國科學家發(fā)現(xiàn)假單胞菌能在寒冷的環(huán)境中將水霧凝結成雪花生命科學的重要性細菌保護古建筑生命科學的重要性在含鈣的情況下能夠形成鈣的微晶體，以保護古建筑無法假冒的生物筆利用在墨水中加入含有特定序列的DNA片段，使別人無法假冒你的墨跡生命科學的重要性生命的定義生命起源之謎與“生命的本質”相關的一些觀點和理論生命的本質特征生命是什么？

“生命”應如何定義？生命的起源和定義生命是什么？

“生命”應如何定義？生命的起源和定義生命是什么？

“生命”應如何定義？生命的起源和定義生命是什么？

“生命”應如何定義？生命的起源和定義一、生命的定義從生物學角度的定義從物理學角度的定義從生物物理學角度的定義“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義生命的起源和定義1.從生物學角度的定義生命的起源和定義由核酸和蛋白質等物質組成的多分子體系，它具有不斷自我更新、繁殖后代以及對外界產(chǎn)生反應的能力2.從物理學角度的定義

——“負熵”熱力學第二定律任何自發(fā)過程總是朝著使體系越來越混亂、越來越無序的方向，即朝著熵增加的方向變化

生命的演化過程總是朝著熵減少的方向進行，一旦負熵的增加趨近于零，生命將趨向終結，走向死亡生命的起源和定義在生物體的整個運動過程中，貫穿了物質、能量、信息三者的變化、協(xié)調和統(tǒng)一生命的起源和定義3.從生物物理學角度的定義的三要素：物質、能量、信息4.“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義

生命是主要由核酸和蛋白質組成的具有不斷自我更新能力的多分子體系的存在形式，是一種過程，是一種現(xiàn)象生命的起源和定義生命的物質基礎是蛋白質和核酸生命運動的本質特征是不斷自我更新，是一個不斷與外界進行物質和能量交換的開放系統(tǒng)生命是物質的運動，是物質運動的一種高級的特殊存在形式生命的涵義生命的起源和定義二、生命起源之謎宗教認為上帝創(chuàng)造了生命古代人認為生命是自然發(fā)生的達爾文的探索奧巴林的生命起源假說米勒的實驗——生命起源于無機物

生命的起源和定義1.宗教認為上帝創(chuàng)造了人生命的起源和定義2.古代人認為生命是自然發(fā)生的我國古代有“天地合氣萬物有生”的說法古代歐洲有“地球乃孕育生命的慈母”的說法生命的起源和定義3.達爾文的探索“適者生存”——自然選擇理論的精髓；達爾文1859年寫下《物種起源》生命的起源和定義4.奧巴林的生命 起源假說“團聚體假說”：

?無機物

?簡單的有機物

?復雜的有機物

?多分子體系 （團聚體）

?有新陳代謝功 能的蛋白質體生命的起源和定義5.米勒的實驗

——生命起源于無機物生命的起源和定義三、與“生命的本質”相關

的一些觀點和理論生機論將生物現(xiàn)象歸結為一種非物質的“活力”機械論將生命現(xiàn)象簡單地歸結為物理和化學的過程——一架結構極其復雜的機器生命的起源和定義還原論生物的一切都可用分子和分子相互作用的規(guī)律來說明整體論生物各組成部分規(guī)律加起來不等于整體的規(guī)律生命的起源和定義三、與“生命的本質”相關

的一些觀點和理論四、生命的本質特征化學成分的同一性嚴整有序的結構新陳代謝應激性和運動內穩(wěn)態(tài)生長發(fā)育繁殖與遺傳適應生命的起源和定義1.化學成分的同一性生物體是由蛋白質、核酸、脂類、糖類、維生素等多種有機分子以及C、H、O、N、P、S等無機元素組成蛋白質：由20種氨基酸組成核酸：由8種核苷酸組成各種生物編制基因程序的遺傳密碼是統(tǒng)一的，

各種生物都是以ATP(三磷酸腺苷)為貯能分子生命的起源和定義蛋白質由20種氨基酸組成生命的起源和定義2.嚴整有序的結構生命的基本單位是細胞細胞的結構整個生物界是一個多層次的有序結構：

細胞組織器官系統(tǒng)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生命的起源和定義細胞的結構生命的起源和定義植物細胞結構圖3.新陳代謝生物體不斷地吸收外界的物質，在生物體內發(fā)生一系列變化，最后成為代謝最終產(chǎn)物而被排出體外合成作用（anabolism）從外界攝取物質和能量，將它們轉化為生命本身的物質和貯存在化學鍵中的化學能分解作用（catabolism）分解生命物質，將能量釋放出來，供生命活動之用生命的起源和定義4.應激性和運動生物接受外界刺激后會發(fā)生反應，生物的運動受神經(jīng)系統(tǒng)的控制生命的起源和定義5.內穩(wěn)態(tài)生物體在沒有強烈的外界因素的影響下，有某些機制使其內環(huán)境能保持動態(tài)穩(wěn)定性生命的起源和定義6.生長發(fā)育生物體能通過新陳代謝的作用而不斷地生長、發(fā)育，其中遺傳因素起決定性作用，而外界環(huán)境也有很大影響生命的起源和定義7.繁殖與遺傳生物體能不斷地繁殖下一代，使生命得以延續(xù)生物的遺傳是由基因決定的，生物的某些性狀會發(fā)生變異；沒有可遺傳的變異，生物就不可能進化生命的起源和定義8.適應適應的含義：

（1）生物的結構都適應 于一定的功能

（2）生物的結構和功能 適應于其在一定環(huán) 境條件下的生存和 延續(xù)適應是生物界普遍存在的現(xiàn)象生命的起源和定義生命科學的分科按生物類群或研究對象來分按研究的生命現(xiàn)象或生命過程來分按生物結構的層次來分按與其他學科的關系來分生命科學的分科一、按生物類群或研究對象來分植物學、動物學、微生物學、病毒學、人類學、古生物學、藻類學、昆蟲學、魚類學、鳥類學等生命科學的分科二、按研究的生命現(xiàn)象或生命過程來分形態(tài)學、生理學、分類學、胚胎學、解剖學、遺傳學、生態(tài)學、進化學、組織學、細胞學、病理學、免疫學等生命科學的分科三、按生物結構的層次來分種群生物學、細胞生物學、分子生物學、分子遺傳學、量子生物學等生命科學的分科四、按與其他學科的關系來分生物物理學、生物化學、生物數(shù)學、生物氣候學、生物地理學、仿生學、放射生物學等生命科學的分科研究生命過程的方法一般研究方法研究步驟生命科學的研究方法一、一般研究方法描述法、比較法、 實驗法、歷史法生命科學的研究方法二、研究步驟認識問題——搜集資料——提出假說——檢驗假說——評價數(shù)據(jù)——結果報道生命科學的研究方法小結生命科學的重要性生命的起源和定義生命科學的分科生命科學的研究方法結束返回總目錄生物進化—生命發(fā)展的必然原始氣體冷凝匯流成海洋火山爆發(fā)和閃電的能量使氣體合成簡單有機物濺到巖石上的氨基酸聚合成肽鏈又重新回到水中各種大分子進化成原核細胞和真核細胞生命起源模式生物進化樹變形蟲古細菌真細菌鞭毛蟲草履蟲粘液菌接合菌擔子菌子囊菌褐藻紅藻綠藻裸子植物苔蘚雙子葉植物海綿體棘皮動物線蟲環(huán)節(jié)動物節(jié)肢動物脊椎動物軟體動物扁形動物原口動物單子葉植物真菌植物動物原核生物原生生物原始脊索動物生物的進化圖示比較解剖學證據(jù)胚胎學證據(jù)細胞遺傳學證據(jù)生物地理學證據(jù)生化與分子生物學證據(jù)生物進化的證據(jù)同源器官（homologousorgan）具有相同的胚胎發(fā)育歷程痕跡器官（rudimentaryorgan）保留有祖先的遺傳基礎比較解剖學證據(jù)胚胎學證據(jù)魚蠑螈龜雞豬牛兔人脊椎動物胚胎外形比較細胞遺傳學證據(jù)黑猩猩人大猩猩短尾猿生物地理學證據(jù)泥盆紀（3.8億年前）二疊紀（2.5億年前）白堊紀（1億年前)始新紀(5000萬年前）生化與分子生物學證據(jù)大猩猩各種動物與人血紅蛋白質?鏈氨基酸組成差異數(shù)動物差異數(shù)長臂猿羅猴狗牛白鼠

袋鼠蛙七鰓鰻1125281525372746家兔對人血清的抗血清與動物血清的滴定比值以對人血清的滴定值為100動物比值黑猩猩大猩猩長臂猿狒狒蜘蛛猴狐猴食蟻獸豬979279755837178分子進化樹細胞色素c分子進化樹（數(shù)字表示氨基酸的差異）向日葵蓖麻芝麻豆小麥豬、牛、羊兔人、猿猴企鵝雞、鴨龜金槍魚鯉七鰓鰻面包霉酵母擔子菌牛蛙子囊菌蛾蠶果蠅鋸蠅鯊生物進化理論拉馬克的獲得性遺傳學說達爾文的自然選擇學說中性學說拉馬克的獲得性遺傳學說

用進廢退獲得性遺傳達爾文的自然選擇學說生物變異自然選擇新種形成分子進化的中性學說1.生物分子水平的突變大多是中性的

—中性突變2.中性突變通過遺傳漂變在群體中固定下來

—隨機漂變3.生物進化速率由中性突變速率決定

—分子進化速率分子進化工程進化的必備因素繁殖、突變、遺傳選擇試管中的分子進化試管中的分子進化Q

噬菌體是以RNA為遺傳物質的，Q

RNA+RNA復制酶+4種三磷酸核苷（NTP）可體外擴增出大量的Q

RNA。擴增取少量樣品擴增取少量樣品Q

RNARNA復制酶NTP大量新的Q

RNAQ

RNARNA復制酶NTPQ

RNARNA復制酶NTP大量新的Q

RNA試管中的分子進化每次擴增時間愈來愈短，導致擴增出來的Q

RNA分子愈來愈小，轉移74次后，出現(xiàn)了分子量最小、復制最快的變異型（新的一種Q

噬菌體RNA，用它感染細菌后可得到一種新的Q

噬菌體）試管中的分子進化小結生物進化的證據(jù)生物進化的理論分子進化工程結束返回總目錄生物信息傳遞本章目錄遺傳信息(geneticinformation)細胞通訊(cellcommunication)感覺和行為(senses&behavior)自我復制轉錄反轉錄自我復制翻譯蛋白質中心法則遺傳信息遺傳信息的傳遞5‘--末端3‘--末端生命體遺傳信息

的載體—DNA磷酸基糖基氫鍵堿基遺傳信息DNA指導的mRNA的合成(a)RNA聚合酶與DNA模板鏈的結合(b)轉錄起始(c)RNA鏈的延長(d)轉錄終止模板鏈合成方向RNA鏈的延長RNA釋放聚合酶脫離遺傳信息mRNA指導的蛋白質的合成遺傳信息核糖體(c).tRNA脫離tRNA(b)肽鍵生成(d)移位作用(a)起始復合物的形成tRNAmRNA基因的表達基因在5個不同層次上的調控遺傳信息的表達與調控遺傳信息細胞通訊

指一個細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反應。根據(jù)信號傳遞方式不同,可分為:

激素通訊神經(jīng)通訊細胞通訊的作用

控制多細胞生物體發(fā)生和組織構建，協(xié)調細胞功能細胞通訊細胞通訊磷脂糖脂磷脂雙分子層糖蛋白膽固醇受體蛋白運輸?shù)鞍准毎羌芾w維識別蛋白細胞膜在生物信息傳遞過程中的作用抗體抗原微生物巨噬細胞抗體微生物抗原Ｂ細胞免疫細胞細胞通訊病原體抗體巨噬細胞

分裂分化T細胞上的抗體受體T細胞病原體感染的體細胞免疫細胞對外界

刺激的反應過程細胞通訊信號細胞合成激素（化學信號分子）信號細胞釋放激素激素分子轉運至靶細胞特異性受體識別激素分子信息的跨膜傳遞生物學效應細胞通訊激素通訊包括6個基本步驟松果體下丘腦垂體甲狀旁腺甲狀腺胸腺腎上腺胰腺卵巢精巢人體內腺體

的分布情況細胞通訊信號細胞細胞通訊親脂性信號分子(hydrophobicsignal)：甾類親水性信號分子(hydrophilicsignal)：肽類、遞質、生長因子等信號細胞細胞通訊信號分子各種激素的分子模式氨基酸氨基類固醇類脂肪酸類多肽類細胞通訊

親脂性信號分子通過核內受體調節(jié)基因表達

親水性信號分子通過膜表面受體傳遞信號激素激素細胞質細胞核活性蛋白細胞核受體轉化器放大器細胞質前體第二信使失活蛋白活性蛋白信號傳遞細胞通訊激素參與基因表達調控雌激素細胞質激素--受體復合物DNARNA聚合物白蛋白基因細胞核激素受體

白蛋白合成細胞通訊血糖調節(jié)細胞通訊這是在神經(jīng)系統(tǒng)，或神經(jīng)元與效應器間傳遞信息的一種方式。神經(jīng)沖動(nerveimpulse)突觸傳遞(synapse

transmission)神經(jīng)通訊細胞通訊信息通過突觸在神經(jīng)元之間傳遞細胞通訊突觸小泡突觸末梢神經(jīng)遞質受體與神經(jīng)遞質結合后開放離子通道離子通道突觸后膜膝跳反射膝蓋股四頭肌伸長感覺神經(jīng)興奮性突觸二頭肌松弛運動神經(jīng)股四頭肌收縮抑制性突觸細胞通訊植物的激素通訊植物激素主要包括生長素、赤霉素、激動素、脫落酸、乙烯等頂端優(yōu)勢細胞通訊頂端優(yōu)勢被抑制的芽將芽從頂端移去移去頂端細胞通訊神經(jīng)系統(tǒng)(nervoussystem)感覺(sense)行為(behavior)感覺和行為神經(jīng)系統(tǒng)中央神經(jīng)系統(tǒng)(centralnervoussystem)：脊髓、大腦外周神經(jīng)系統(tǒng)(peripheralnervoussystem)：感覺神經(jīng)、運動神經(jīng)感覺和行為感覺感受器(receptor)視覺形成(visualinformationprocessing)感覺和行為感受器光感受器視覺化學感受器味覺、嗅覺機械感受器聽覺、平衡壓力感受器魚側線痛覺感受器神經(jīng)終末感覺和行為各種感受器的形態(tài)嗅覺感受器視覺感受器壓覺感受器觸覺感受器感覺和行為魚兩邊的側水線能感受到水流變化感覺和行為味覺感受器細絲狀乳頭突起圓狀乳頭突起味蕾味孔感覺神經(jīng)纖維感覺和行為聽覺感受器蹬骨砧骨錘骨卵圓窗正圓窗耳蝸神經(jīng)耳蝸鼓膜蝸管前庭階鼓階毛細胞覆膜基底膜感覺和行為視覺感受器視桿細胞視錐細胞光線進入視網(wǎng)膜視神經(jīng)光線水平細胞視桿、視錐細胞視神經(jīng)丘腦初級視覺皮層視覺相關皮層感覺和行為視覺形成眼的結構光學成像系統(tǒng)，視覺神經(jīng)系統(tǒng)視桿細胞對光的強度敏感視錐細胞對光的波長敏感感覺和行為行為個體行為社會行為感覺和行為蝙蝠靠聲納

定位來捕食感覺和行為太陽原始的位置2（1/2）小時后的太陽位置2（1/2）小時后螞蟻的路線螞蟻在暗盒子中呆了2（1/2）小時螞蟻原始的路線螞蟻把太陽

當作指南針感覺和行為化學警戒作用感覺和行為黑暗中靠什么來感覺感覺和行為蜜蜂直飛上蜂巢表示花源在正太陽方蜜蜂直飛下蜂巢表示花源在逆太陽方蜜蜂垂直往右飛表示花源在太陽正右側蜜蜂的搖擺舞感覺和行為電也可用來傳遞信息感覺和行為遺傳信息(geneticinformation)細胞通訊(cellcommunication)感覺和行為(senses&behavior)本章小結謝謝各位!祝大家節(jié)日快樂!

你們永遠的朋友-吳敏

wumin@多彩的植物世界目錄植物概述

植物激素

植物的運動

植物的結構與功能

植物的生活史植物分類、系統(tǒng)發(fā)育與進化植物與人類

一、植物概述豐富的植物世界植物在自然界的作用動物與植物的區(qū)別植物的分科溫帶落葉林亞熱帶常綠闊葉林熱帶雨林熱帶荒漠豐富的植物世界生物類別植物動物細胞構造有細胞壁無細胞壁營養(yǎng)方式大多數(shù)自養(yǎng)異養(yǎng)生長和大多數(shù)植物生長各器官在胚胎內器官和發(fā)育連續(xù)進行，完全形成，生長、

發(fā)生可連續(xù)不斷產(chǎn)生發(fā)育主要是體積

方式新器官和新組織增大與個體成熟動物與植物的區(qū)別植物概述

植物在自然界中的作用光合作用是世界上最重要的同化合成過程參與了自然界中的物質循環(huán)植物概述植物在自然界的作用植物形態(tài)學植物生態(tài)學植物解剖學植物地理學植物胚胎學植物群落學植物生理學

植物資源學古植物學植物分類學植物化學植物學的分科植物概述被子植物孢子體花雄蕊花藥雌蕊胚珠花粉傳粉花粉萌發(fā)受精胚發(fā)育種子形成種子萌發(fā)二、植物的生活史掃描電鏡下的蕨類植物孢子種子植物種子縱切結構植物生活史的起點—孢子和種子胚根胚芽種皮2片子葉植物的生活史被子植物生活史花藥子房減數(shù)分裂小孢子（n）大孢子（n）雄配子體雌配子體精子卵細胞雙受精合子雙倍體世代單倍體世代植物的生活史三、植物的結構莖頂芽節(jié)節(jié)節(jié)間節(jié)種皮莖根系側根主根根尖及分生組織子葉葉表皮韌皮部木質部皮層莖橫切面莖尖分生組織根冠根尖橫切面蘚類植物的葉細胞細胞與組織被子植物的纖維細胞植物的結構與功能

組織概念

形態(tài)結構相似、生理功能相同的細胞群類型

分生組織成熟組織

原生分生組織薄壁組織

初生分生組織

保護組織

次生分生組織

輸導組織

頂端分生組織

機械組織

居間分生組織

分泌組織

側生分生組織植物的結構與功能根—形態(tài)直根系須根系支持根植物的結構與功能根尖形態(tài)與結構表皮根毛皮層內皮層中柱鞘根冠分生區(qū)伸長區(qū)根毛區(qū)植物的結構與功能根的變態(tài)貯藏根

肉質直根

蘿卜、胡蘿卜

塊根甘薯、大麗菊氣生根

支柱根榕樹

攀援根常春藤

呼吸根水松、紅樹

寄生根菟絲子植物的結構與功能貯藏根植物的結構與功能氣生根植物的結構與功能成熟區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)根冠成熟區(qū)及橫切面部分根的次生生長根的結構

及生長有節(jié)和節(jié)間之分在節(jié)上著生葉和芽在節(jié)上能開花結果莖的形態(tài)特征植物的結構與功能莖的剖面結構單子葉植物莖雙子葉植物莖植物的結構與功能表皮基本組織維管束表皮維管束皮層髓雙子葉莖的初生結構次生結構莖的次生生長和次生結構植物的結構與功能表皮基本組織維管束單子葉植物莖的結構玉米莖小麥莖莖的形態(tài)與結構植物的結構與功能

心材和邊材

軟材和硬材經(jīng)濟木材植物的結構與功能

年輪心材邊材周皮多年生木本植物莖結構植物的結構與功能木射線周皮樹皮韌皮射線次生韌皮部次生木質部邊材年輪線秋材心材春材地上莖的變態(tài)類型

葉狀莖曇花、文竹、天冬草等

莖卷須黃瓜、南瓜、葡萄等

枝刺山楂、皂莢等

肉質莖仙人掌等地下莖的變態(tài)類型

根狀莖竹、姜、蓮等

塊莖馬鈴薯等

球莖荸薺、芋、慈菇等

鱗莖洋蔥、水仙、百合等莖的變態(tài)植物的結構與功能莖的變態(tài)類型匍匐莖（草莓）根狀莖（鳶尾）土豆（塊莖）根根狀莖節(jié)植物的結構與功能千姿百態(tài)的葉植物的結構與功能雙子葉植物單子葉植物葉片的結構植物的結構與功能葉片橫切葉表面植物的結構與功能葉片的結構植物的結構與功能葉毛角質層柵欄組織維管束鞘韌皮部葉脈下表皮

角質層氣孔

上表皮氣腔

木質部海綿組織葉片的結構葉的變態(tài)葉卷須葉刺捕蟲葉植物的結構與功能營養(yǎng)繁殖無性繁殖植物的繁殖植物的結構與功能有性繁殖花的形態(tài)植物的結構與功能美化環(huán)境提取香精熏制茶葉制作糕點藥用花的應用植物的結構與功能花器的構造雄蕊花藥花絲花瓣柱頭花柱子房雌蕊

花托花萼胚珠植物的結構與功能蟲媒鳥媒開花與傳粉植物的結構與功能風媒傳粉與受精減數(shù)分裂營養(yǎng)細胞生殖細胞精子細胞雌配子體胚珠精子雙受精卵細胞雌配子體中央極核精子受精卵受精極核花粉管的萌發(fā)植物的結構與功能果實的發(fā)育與由來植物的結構與功能花柄花托胚珠子房花柱柱頭花絲花藥花冠花萼萼片果實的外形與結構植物的結構與功能外果皮中果皮種子內果皮果實結構圖水力傳播自身開裂與彈力傳播果實和種子的傳播植物的結構與功能風力傳播人與動物活動及取食傳播植物的結構與功能果實和種子的傳播風力傳播植物的結構與功能果實和種子的傳播種皮子葉胚芽胚軸殘存胚乳胚根胚柄胚乳種皮子葉胚芽鞘胚芽胚根胚柄植物的結構與功能雙子葉植物種子單子葉植物種子種子的構造種子的萌發(fā)與出苗子葉留土植物的萌發(fā)子葉子葉出土植物的萌發(fā)子葉植物的結構與功能陽光氣溫水分重力外物觸碰植物的結構與功能外界因素對植物生長發(fā)育的影響植物的類群

植物的類型

繁殖方式

維管束有無

胚的有無進化級別營養(yǎng)方式

藻類植物

自養(yǎng)

菌類植物

異養(yǎng)

苔蘚植物

自養(yǎng)

蕨類植物

自養(yǎng)

裸子植物

自養(yǎng)

被子植物

自養(yǎng)孢子植物種子植物無無有低等植物高等植物有植物種類多樣性植物的類群真菌與地衣Fungi&Lichen植物的各大類群植物的類群植物的類群植物的各大類群苔蘚植物

Bryophytes在

地

球上占

主

導

地

位

的

被

子

植

物植物的類群植物的類群在

地

球上占

主

導

地

位

的

被

子

植

物古蕨類繁盛期，300百萬年前原始維管植物登陸成功，約408百萬年前原始裸子植物，約200百萬年前約110百萬年前的花，及現(xiàn)代木蘭植物的花植物的進化歷史植物的類群概念在植物體內由特定組織或細胞合成，從產(chǎn)生部位輸送到其他部位，對生理過程產(chǎn)生顯著影響的微量有機物

植物激素作用力很強很低濃度就能引起很

強反應半壽期短在細胞內不能積累，很

快被分解破壞特異性

對某種或某幾種細胞有效靶細胞上有相應受體植物激素的特點植物激素1.生長素

5.乙烯2.赤霉素

6.脫落酸3.細胞分裂素

7.光敏色素4.多胺植物激素的種類植物激素

植物的運動

—向性向重性向光性感夜性感震性-含羞草

植物的運動

—感性植物生物技術前沿植物遺傳改良

染色體工程

細胞工程

體細胞變異和細胞突變體篩選植物快速繁殖技術

花藥培養(yǎng)

組織培養(yǎng)

作物設施生產(chǎn)植物次生代謝產(chǎn)物利用

發(fā)酵工程

天然產(chǎn)物利用植物對人類的貢獻為農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展提供飼料為人類生活提供能源為人類提供纖維和建筑材料為人類提供藥材為人類提供文化基質—造紙原料為人類固沙防風，調節(jié)氣候及美化生活本章小結植物概述植物的生活史植物的結構與功能植物分類、系統(tǒng)發(fā)育與進化植物激素植物的運動植物與人類結束返回總目錄神奇的微生物世界微生物學.微生物的概念.微生物的種類.微生物的特點.微生物的展望微生物的概念微生物(Microorganism,microbe)

是指一大類形體微小、結構簡單的低等生物的總稱。?。河^察借助光鏡；測量單位為微米或納米；簡：簡單多細胞;單細胞;無細胞結構低：進化程度低，為原始的生命形式；微生物的概念三個要點:微生物的概念微生物在生物界的地位

隨著分子生物學和基因測序技術的發(fā)展，1978年R.H.Whittaker和L.Margulis提出三原界：

真核生物原界：原生生物、真菌、動物和植物；

古細菌原界：產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌和嗜熱嗜酸菌;

真細菌原界：除古細菌外的其他原核微生物。微生物的概念1.微生物小的直觀感覺真核細胞型原核細胞型電鏡微生物的相對大小肉眼光學顯微鏡可見范圍病毒微生物的概念2.微生物的

細胞類型

真核細胞的主要特征:有核膜，核仁，染色體;有細胞器;核糖體為80S;微生物的概念微生物的細胞類型原核細胞的主要特征:無核膜、核仁、染色體，僅有裸露的DNA鏈形成的核區(qū)域，稱核質體；無細胞器；核糖體為70S；微生物的概念微生物的種類二、真核生物

真菌（霉菌、酵母菌等）、原生動物、單細胞藻類；三、非細胞生物

病毒、類病毒、擬病毒、朊病毒等；一、原核生物

細菌、放線菌、衣原體支原體、立克次氏體、藍細菌；各種“視野”下的細菌光鏡暗視野熒光透射電鏡超薄切片冷凍切片掃描電鏡DNA蛋白質復合物微生物的種類電鏡下的

微生物曲霉阿米巴草履蟲酵母菌微生物的種類放線菌的形態(tài)微生物的種類病毒的形態(tài)腺病毒吸附在雞紅細胞上微生物的種類一.細菌（Bacterium)

——形態(tài)球形桿形弧形螺旋形微生物的種類2.結構

基本結構:細胞壁；細胞膜；細胞質；核質體；特殊結構:莢膜；芽孢；鞭毛；微生物的種類3.培養(yǎng)特征固體培養(yǎng)基上:菌落(colony)：指微生物細胞在一定條件下，在固體培養(yǎng)基表面形成的肉眼可見的微生物群體。若來自一個細胞，則為純培養(yǎng)或稱克隆(clone)。菌苔(lawn)：大量細菌的菌落連成一片。微生物的種類液體培養(yǎng)基上均勻混濁；沉淀生長；表面生長。培養(yǎng)特征微生物的種類4.細菌的分類依據(jù)一、以能量來源分二、以可利用的營養(yǎng)物質分微生物的種類以能量來源分光能型：以光為能源；化能型：以物質氧化釋放的能量為能源；微生物的種類以可利用的營養(yǎng)物質分自養(yǎng)型：以無機物為碳源；異養(yǎng)型：以有機物為碳源。微生物的種類細菌的四種營養(yǎng)類型光能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型化能自養(yǎng)型化能異養(yǎng)型微生物的種類能源碳源光光無機物有機物無機物有機物物質氧化釋放能量物質氧化釋放能量5.細菌的繁殖方式二分裂法繁殖

(binaryfission)：

細胞增大，DNA復制；橫隔形成；細胞分成兩個，DNA分別進入子細胞；細胞分離。微生物的種類6.細菌的傳統(tǒng)分類革蘭氏陽性菌：經(jīng)有機溶劑脫色后，保持初染的紫色；革蘭氏陰性菌：有機溶劑可脫去初染顏色。微生物的種類細菌的鑒別染色法

——革蘭氏染色法C.Gram

丹麥醫(yī)生步驟：涂片固定；結晶紫初染1min；碘液媒染1min；

95%乙醇脫色

0.5min；番紅復染1min。

結果:

陽性菌——紫色；

陰性菌——紅色。微生物的種類7.細菌的現(xiàn)代分類

真細菌(eubacteria)原界：包括藍細菌和各種除古細菌以外的其他原核生物；古細菌（archaebacteria)原界：產(chǎn)甲烷菌、

極端嗜鹽菌和嗜酸嗜熱菌。微生物的種類古細菌原界種類：產(chǎn)甲烷菌（methanogens)

極端嗜鹽菌(extremehalophiles)

嗜酸嗜熱菌(thermoacidophiles)微生物的種類古細菌原界主要特點(指不同于真細菌)：

1）生態(tài)環(huán)境不同；

2）核糖體的16SrRNA核苷酸序列和類脂組分不同；

3）親緣關系不同(DNA和RNA)；

4）細胞壁組成和結構不同；微生物的種類概念病毒是一類既具有化學大分子屬性和生物體的基本特征，又具有細胞外感染性顆粒和細胞內的繁殖性基因形式的十分獨特的生物類群。特點個體極小不具細胞結構只有一種核酸類型嚴格活細胞內寄生復制的方式繁殖對抗生素不敏感

二.非細胞型生物

—病毒微生物的種類基本形態(tài)球形——廿面體對稱桿形——螺旋對稱蝌蚪形——復合對稱1.病毒的形態(tài)微生物的種類線狀雙鏈DNA

乙肝表面抗原脂層（來自宿主細胞）乙肝核心抗原病毒基因編碼的蛋白質核衣殼包膜乙肝病毒的形態(tài)特征微生物的種類吸附侵入生物合成裝配釋放2.病毒的繁殖

過程微生物的種類侵入合成裝配乙

肝

病

毒

感

染

過

程微生物的種類正常細胞轉化為腫瘤細胞潛伏感染質粒正常細胞轉化為腫瘤細胞有效感染持續(xù)感染潛伏感染病毒感染機體后的幾種結果病毒細胞核微生物的種類微生物的特點個體最小，比面值最大（比面值=面積/體積)比面值:假設人=1;

大腸桿菌(E.coli)=300,000;有利于物質交換和能量、信息的交換；微生物一系列屬性均與此特點密切相關。微生物的生物學之最形態(tài)最簡代謝能力最強食譜最雜繁殖最快數(shù)量最多分布最廣種類最多變異最易微生物的特點個體最小1.形態(tài)最簡微生物的特點2.代謝能力最強生物界的普遍規(guī)律：某生物個體越小，其單位體重消耗的食物越多；3克地鼠每天消耗與體重等重的糧食；1克閃綠蜂鳥每天消耗兩倍于體重的糧食；大腸桿菌每小時消耗2000倍于體重的糖；微生物的特點3.食譜最雜從無機物到有機物；從無毒物到有毒物；從結構簡單到結構復雜的物質，微生物都能利用和降解。微生物的特點4.繁殖最快大腸桿菌37℃培養(yǎng)在牛奶中，12.5min即可分裂一次；一般培養(yǎng)液的菌濃度為108-109個/ml。微生物的特點5.數(shù)量最多如：人體的腸道中始終寄居著100～400種微生物，為腸道正常菌叢，總數(shù)可達100萬億。微生物的特點5.分布最廣如：萬米深海的硫細菌；

85公里高空的微生物；地層下128米和427米的沉積巖中的細菌。微生物的特點類型低限傾向種數(shù)高限病毒與立克次氏體1,2171,2171,217支原體424242細菌與放線菌>1,0001,5001,500藍細菌1,2271,5001,500藻類15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生動物24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,2986.種類最多據(jù)1972年統(tǒng)計微生物的特點7.變異最易突變頻率一般為10-5～10-10，但因繁殖快，數(shù)量多，與外界環(huán)境直接接觸，因而在短時間內可出現(xiàn)大量變異的后代。如：流感病毒此外，微生物還具有抗性最強、休眠最長、起源最早、發(fā)現(xiàn)最晚等特點。微生物的特點微生物工程的展望微生物與糧食微生物與資源微生物與人類面臨的五大危機微生物與糧食微生物與資源微生物與能源微生物與環(huán)境保護微生物與醫(yī)藥微生物的展望1.微生物與糧食提高土壤肥力,促進糧食增產(chǎn)發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白和飼料蛋白微生物的展望2.微生物與資源利用微生物的轉化能力將無用的廢物變?yōu)橛杏玫脑衔⑸锏恼雇?甲烷細菌；氫細菌，光合細菌，藍細菌，厭氧梭菌；熱纖梭菌；3.微生物與能源微生物的展望4.微生物與環(huán)境保護使用生物肥料，生物殺蟲劑；降解有毒物質；凈化廢水廢氣，處理石油污染；用于環(huán)境監(jiān)測。微生物的展望5.微生物與醫(yī)藥抗生素、維生素、激素疫苗和菌苗等微生物的展望本章小結四、微生物工程的展望二、微生物的種類一、微生物的概念三、微生物的特點結束返回總目錄——開啟新技術的鑰匙仿生學前言信息仿生控制仿生擬態(tài)仿生力學仿生化學仿生整體仿生目錄前言.仿生學的簡介.仿生學的研究中國古漢文中的仿生思想前言一、仿生學簡介

仿生學之起源前言鳳蓬草

輪子魚尾

船櫓人眼晶狀體

透鏡生物電

電池鳥

飛機生活中的仿生學仿生學(Bionics)

模仿生物系統(tǒng)的原理以建造技術系統(tǒng)，或者使人造技術系統(tǒng)具有生物系統(tǒng)特征或類似特征的科學前言仿生學的概念前言二.仿生學研究仿生學是一門建立在多學科邊緣上的綜合性學科，包括生理學、神經(jīng)學、醫(yī)學、化學、數(shù)學、電子學、信息學等學科。仿生學的相關領域前言生物體生物模型數(shù)學模型技術模型技術裝置仿生學的研究方法數(shù)學生物電烙鐵前言仿生學符號.青蛙與電子蛙眼.水母與電子耳信息仿生信息仿生青蛙與電子蛙眼神經(jīng)節(jié)細胞有4種：“邊緣偵察器”“昆蟲偵察器”、“事件偵察器”、“光強減弱感受器”青蛙的視覺系統(tǒng)信息仿生青蛙與電子蛙眼由透鏡（晶狀體）在視網(wǎng)膜上形成光學圖像后，經(jīng)過視細胞、雙極細胞、輸出細胞（神經(jīng)節(jié)細胞）而送往大腦中樞青蛙的視覺系統(tǒng)信息仿生“水母耳”風暴預測儀水母耳與電子耳.蛇的紅外探測.蝙蝠與超聲波.蛾的反雷達技術.動物的天然導航控制仿生控制仿生蛇田鼠熱血動物身體向外散熱蛇通過感受器探測到熱源蛇的紅外探測控制仿生頰窩頰窩是一個紅外感受器，對周圍溫度變化極為敏感，能感受0.001℃的溫度變化。這類蛇能在夜間準確判斷周圍恒溫動物的位置蛇的紅外探測控制仿生飛行中的蝙蝠超聲波聲音反射波蛾蝙蝠的捕食蝙蝠與超聲波控制仿生蝙蝠的回聲定位超聲信號被反射蝙蝠與超聲波腦控制仿生蝙蝠與超聲波蝙蝠的聲納處理參考波刺激接受器載有信息的超聲波發(fā)出的超聲波控制仿生夜蛾的反雷達技術反雷達技術使夜蛾死里逃生控制仿生夜蛾的反雷達技術鼓膜器鼓膜器振動器胸神經(jīng)節(jié)神經(jīng)纖維氣囊聽覺細胞感受器鼓膜角質皺折非聽覺細胞聽覺系統(tǒng)控制仿生千里遷徙萬里洄游動物的天然導航控制仿生動物的天然導航一些動物利用日月星辰導航，也有些動物利用海流、海水成分、地磁場、重力場等進行導航，為研制通訊設備和新型導航儀器提供啟迪定義生物界中普遍存在著擬態(tài)，現(xiàn)將擬態(tài)用于工程技術中去就叫擬態(tài)仿生擬態(tài)仿生擬態(tài)仿生擬態(tài)仿生動物的擬態(tài)與保護色

擬態(tài)仿生擬態(tài)仿生坦克的迷彩著裝三色迷彩的德國“豹”I坦克在電視成像下的效果擬態(tài)仿生擬態(tài)仿生坦克的迷彩著裝.生物與造船.生物與飛機.生物與建筑力學仿生力學仿生生物與造船模仿鱈魚、鲇魚外形建造的“復仇號”帆船體形的模仿力學仿生生物與造船體形的模仿力學仿生生物與造船體形的模仿俄羅斯海軍新型核潛艇

力學仿生生物與造船模仿鯨的胸鰭給船裝上了船鰭結構的模仿力學仿生生物與造船結構的模仿模仿魚和鯨體表粘液合成了幾

種人工粘液，以減小湍流力學仿生生物與造船結構的模仿潛水艇在航行時會造成巨大的湍流海豚游泳時身邊的水流很小力學仿生鷹擊長空嘯傲云天生物與飛機力學仿生生物與飛機達芬奇設計的撲翼飛機飛鳥與飛機力學仿生生物與飛機飛鳥與飛機飛鳥的體形和翅膀在滑進飛行時與飛機的飛行極為相似力學仿生生物與飛機現(xiàn)代先進的飛機能夠模仿昆蟲在空中作各種花樣演習昆蟲與飛機力學仿生生物與飛機昆蟲與飛機昆蟲翅膀的運動昆蟲飛行時翅膀的運動很復雜，其角度的變化控制比目前的飛行自動駕駛儀還好力學仿生生物與飛機昆蟲與飛機飛機仿造蜻蜓的翅膀配重防止振顫力學仿生薄殼結構藝術珍品—澳大利亞悉尼歌劇院生物與建筑東京中銀艙體樓力學仿生生物與建筑艙體結構力學仿生生物與建筑圓頂屋美國佛羅里達的未來世界博物館.人工嗅覺.仿生物膜化學仿生化學仿生狗的嗅覺過程狗的嗅覺

狗的鼻子里的霧受一種蛋白質的控制，將氣味分子濃縮后傳送給鼻子里的氣味感受器上的氣味辨別蛋白，當氣味辨別蛋白將不同的氣味辨別后，被辨別出的特定的氣味信號，立即被嗅覺細胞傳遞給大腦，大腦便知道了所聞到的是一種什么氣味人工嗅覺化學仿生人工嗅覺嗅敏檢測儀采集系統(tǒng)嗅敏元件放大系統(tǒng)報警系統(tǒng)報警系統(tǒng)電源嗅敏電阻是一類以SnO2為主體的金屬半導體，它是一種表面效應很強的材料化學仿生細胞膜的結構特點仿生物膜蛋白分子磷脂分子鑲嵌蛋白跨膜蛋白(形成通道)跨膜蛋白細胞膜的流動鑲嵌模型：(1)脂雙層形成框架；(2)蛋白質鑲嵌其中；(3)具有動態(tài)特點化學仿生仿生物膜人工膜人工膜的特點化學組成和厚度與天然膜相似：能有效地分開兩種不同的水相；具有結構和化學兩側不對稱性，易于操作，能用來研究膜的向量功能（如傳遞等）機器人檢修宇宙飛船整體仿生整體仿生自動化機器自動化機器人從月球土壤中提取氣體智能機器人整體仿生智能機器人自然語言\語音\圖形\圖像信息知識庫管理軟件求解問題推理軟件智能接口軟件內核軟件（智能操作系統(tǒng)、

編譯系統(tǒng)等）

并行處理體系結構知識庫硬件推理機硬件智能接口硬件智能計算機組成人機接口軟件硬件整體仿生智能機器人生物計算機生物計算機的特點

?能制成超高密度的線路?能使生物本身固有的自我修復機能得到發(fā)揮，即使芯片中出了故障本身也能修復，從而使它成為一種具有永久性的不出故障元件?只要用少量的能量就能工作，不存在發(fā)熱問題前言信息仿生控制仿生擬態(tài)仿生力學仿生化學仿生整體仿生本章小結結束返回總目錄與環(huán)境生物目錄生態(tài)學概述種群生態(tài)群落生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)學定義生態(tài)學概述生態(tài)學（Ecology） 研究生物與其周圍環(huán)境，包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境相互關系的科學生態(tài)學一覽生態(tài)學概述生態(tài)學概述按組織層次分：個體生態(tài)學，種群生態(tài)學，群落生態(tài)學，生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學等按生物類別分

動物生態(tài)學，植物生態(tài)學，微生物生態(tài)學，真菌生態(tài)學等按棲息環(huán)境分

陸地生態(tài)學，海洋生態(tài)學，河口生態(tài)學，淡水生態(tài)學等二、生態(tài)學的分支學科基礎(純粹)生態(tài)學應用生態(tài)學污染生態(tài)學人類生態(tài)學城市生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學資源生態(tài)學生態(tài)學概述二、生態(tài)學的分支學科生態(tài)學概述三、生態(tài)因子生態(tài)因子

環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為、分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素生物因子

生物種內和種間的相互關系非生物因子

光、溫度、濕度、降水、土壤、大氣等生態(tài)學概述生態(tài)因子的作用特點綜和性非等價性不可替代性和互補性限定性三、生態(tài)因子生物勢和環(huán)境阻力生物勢

生物在沒有任何限制的環(huán)境中增長的潛在速率環(huán)境阻力

環(huán)境對生物增長速率的限制因素四、生物與環(huán)境的關系的基本原理生態(tài)學概述生態(tài)學概述李比希最小因子法則

生物受生態(tài)因子最低量的限制謝爾福特耐受定理 生物對每種生態(tài)因子都有耐受的上限和下限四、生物與環(huán)境的關系的基本原理生物對生態(tài)因子的耐受限度生態(tài)學概述謝爾福特耐受定理耐受下限生理緊張帶不能耐受帶最適值適宜范圍生理緊張帶不能耐受帶耐受上限生物控制自身的體內環(huán)境使其保持相對穩(wěn)定的機制

意義 提高生物對生態(tài)因子的耐受范圍生態(tài)學概述四、生物與環(huán)境的關系的基本原理內穩(wěn)態(tài)機制一、種群定義種群（population)

由一定時間內占有一定地區(qū)的一群同種個體組成的生物系統(tǒng)種群生態(tài)二、種群的空間結構種群密度

一定時間內，單位面積上或單位空間內的個體個數(shù)種群分布型

隨機分布 均勻分布 群聚分布種群生態(tài)集團分布均勻分布隨機分布種群生態(tài)種群分布的類型圖種群的年齡結構三、種群統(tǒng)計學種群生態(tài)增長型穩(wěn)定型衰退型老年個體數(shù)成體數(shù)幼體數(shù)種群存活曲線(survivorship)概念

在各年齡階段種群的存活率曲線基本類型

Ι型（凸型）

哺乳動物、人

Π型（直線型）鳥類

Ⅲ型（凹型）低等動物種群生態(tài)三、種群統(tǒng)計學存活率年齡種群生態(tài)凸型存活曲線種群生態(tài)直線型存活曲線年齡存活率種群生態(tài)凹型存活曲線年齡存活率三、種群統(tǒng)計學種群生態(tài)種群增長率（出生率+遷入率）-（死亡率+遷出率）指數(shù)式增長“J”形 邏輯斯締增長“S”形種群生態(tài)種群增長的形式三、種群統(tǒng)計學環(huán)境阻力J形曲線S形曲線種群密度K(K為環(huán)境容納量)時間生物間相互關系的類型類型AB特點競爭 --彼此互相抑制捕食 -- A種殺死或吃掉B種中性 OO彼此互不影響共生 ++彼此有利，分開后不能生活合作 ++彼此有利，分開能獨立生活附生 +OA種有益，B種無影響偏害 -O對A有害，對B無利也無害寄生 +- 對A有利，對B有害種群生態(tài)四、種群關系種群生態(tài)大草履蟲單獨培養(yǎng)小草履蟲單獨培養(yǎng)混合培養(yǎng)種間競爭種群密度高

低/d/d/d種群生態(tài)捕食年數(shù)量捕食關系中種群數(shù)量的周期變化種群生態(tài)合作種群生態(tài)附生

在熱帶地區(qū)，蘭花通常以樹干作支撐種群生態(tài)魚以?？鞅幼o的場所寄生黃蜂產(chǎn)卵于蛾幼蟲體內，將幼蟲致死圖為黃蜂蛹覆在蟲體上，以幼蟲內部組織為生種群生態(tài)一、生物群落定義群落(community)

在一定時間內居住于一定環(huán)境中的各種群組成的生物系統(tǒng)群落生態(tài)按植物生活型分為：森林草原荒漠按地理氣候分為：熱帶群落亞熱帶群落溫帶群落群落生態(tài)二、生物群落的分類森林熱帶雨林亞熱帶常綠闊葉林溫帶落葉闊葉林泰加群落（針葉林、山地森林）

三、主要群落類型群落生態(tài)群落生態(tài)熱帶雨林溫帶落葉闊葉林群落生態(tài)群落生態(tài)針葉林代表動物群落生態(tài)草原熱帶草原溫帶草原凍原荒漠三、主要群落類型熱帶草原群落生態(tài)群落生態(tài)溫帶草原群落生態(tài)凍原代表動物荒漠群落生態(tài)代表植物四、群落的基本特征種類特征

種組成是區(qū)別不同群落的首要特征物種間的相互影響構成群落的種群之間必須相互協(xié)調、平衡群落生態(tài)結構特征生物群落具有一系列的結構特點，包括形態(tài)結構、生態(tài)結構和營養(yǎng)結構動態(tài)特征 生物群落的運動形式包括季節(jié)動態(tài)、年際動態(tài)、演替與演化群落生態(tài)四、群落的基本特征群落演替圖裸底階段浮葉根生植物階段挺水植物和沼澤植物階段沉水植物階段群落生態(tài)群落生態(tài)裸底階段沉水植物階段浮葉根生植物階段挺水植物和沼澤植物階段群落演替示例一、生態(tài)系統(tǒng)定義生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)在一定空間內由生物和非生物成分組成的一個功能整體及生物圈能流和物質循環(huán)的一個功能單位二、生態(tài)系統(tǒng)的基本組分非生物成分

太陽輻射能，無機物質(大氣、水)，有機物質生物成分

生產(chǎn)者，消費者，還原者

生態(tài)系統(tǒng)北極地區(qū)食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)三、生態(tài)系統(tǒng)的基本特征核心是生物群落地區(qū)特點和空間結構時間特征三大功能類群參與代謝活動動態(tài)平衡特征開放性生態(tài)系統(tǒng)四、生態(tài)系統(tǒng)的能流能流特征逐級減少單方向性能流路徑生態(tài)系統(tǒng)

生態(tài)金字塔類型

數(shù)量金字塔生物量金字塔能量金字塔能量金字塔生態(tài)系統(tǒng)能量能量流失五、生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)特點可循環(huán)利用質能守恒類型 氣體型循環(huán)沉積型循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)六、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞種類物理信息化學信息營養(yǎng)信息行為信息生態(tài)系統(tǒng)動物間的信息傳遞捕食居住防衛(wèi)性行為群集防衛(wèi)生態(tài)系統(tǒng)

甲殼蟲噴出毒液生態(tài)系統(tǒng)蝴蝶用鮮艷的“眼睛”嚇走敵人防衛(wèi)七、生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)力生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力概述初級生產(chǎn)次級生產(chǎn)生產(chǎn)率(生產(chǎn)力)影響初級生產(chǎn)力的主要因素海洋生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力生態(tài)系統(tǒng)

生產(chǎn)者420×108噸／年食草動物64×108噸／年第1級食肉動物10×108噸／年第2級食肉動物1.5×108噸／年

第3級食肉動物0.22×108噸／年生態(tài)系統(tǒng)的資源分解概念 復雜的有機物分解為簡單有機物的逐步降解過程

C6H12O6+6O2—?6CO2+6H2O+能量意義 維持全球生產(chǎn)和分解的平衡過程 降解、碎化、溶解七、生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)力生態(tài)系統(tǒng)八、生態(tài)平衡及調控生態(tài)平衡（ecologicalbalance）

一個生態(tài)系統(tǒng)在特定時間內的動態(tài)平衡狀態(tài)特征動態(tài)平衡整體性生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)平衡的失調和破壞生物種類成分的改變生態(tài)系統(tǒng)結構的破壞生態(tài)系統(tǒng)八、生態(tài)平衡及調控生態(tài)系統(tǒng)的破壞生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的破壞八、生態(tài)平衡及調控解決生態(tài)平衡失調的對策正確處理保持生態(tài)平衡與開發(fā)資源的關系正確安排環(huán)境供需相對平衡維持生物間的制約關系妥善處理部分與全局的關系，使生態(tài)系統(tǒng)處于優(yōu)化狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)本章小結生態(tài)學概論種群生態(tài)群落生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)TheEnd返回總目錄生物技術前言生物技術四大體系生物技術新浪潮目錄傳統(tǒng)發(fā)酵釀酒、制醬、制醋技術1860年，巴斯德單一霉菌純粹培養(yǎng)技術1878年，啤酒酵母單一培養(yǎng)技術1881年，細菌的純粹培養(yǎng)技術1929年，抗菌素盤尼西林發(fā)現(xiàn)1946年，用細菌生產(chǎn)出氨基酸生物工程簡史前言1952年，用微生物轉化荷爾蒙獲得成功1953年，沃森和克里克提出了 DNA雙螺旋結構1972年，美國斯坦福大學構建 了第一個重組DNA分子1977年，在美國舊金山建立了 世界上第一家遺傳工程公司生物工程簡史前言什么是生物工程

生物工程是生物技術的總稱，是對生命有機體在分子水平、細胞水平、組織水平、個體水平進行不同層次的創(chuàng)造性設計和改造，使之能定向組建具有特定性狀的新物種或新品系，從而造福人類的現(xiàn)代應用技術前言研究生物工程的意義使人類進入了按照自己的需要人工創(chuàng)造新生物的偉大時代它是世界新技術革命的三大支柱之一（信息、材料、生物工程），具有相當大的潛在生產(chǎn)力前言生物技術的四大體系基因工程細胞工程酶工程發(fā)酵工程基因工程定義

將不同生物的外源DNA(基因）插入到載體分子上，形成“雜種”DNA分子，導入受體細胞中擴增和表達生物技術的四大體系分子生物學研究基因工程的用途生物技術的四大體系改造生物，創(chuàng)造對人類有用的

新品系、新物種基因工程用途發(fā)光樹生物技術的四大體系生物工程中最重要的工具酶，主要從原核生物中提?。凰茏R別雙鏈DNA分子中的特異性核苷酸序列，使它在特定的位點水解限制性內切酶

生物技術的四大體系GAATTCCTTAAG并做如下切割：5

······NNNNGAATTCNNN······3

3

······NNNNCTTAAGNNN······5

限制性內切酶

5

······NNNNGAATTCNNN······3

3

······NNNNCTTAAGNNN······5

EcoRI識別序列：生物技術的四大體系CTGCAGGACGTC并做如下切割：5

······NNNNCTGCAGNNN······3

3

······NNNNGACGTCNNN······5

限制性內切酶

5

······NNNNCTGCAGNNN······3

3

······NNNNGACGTCNNN······5

PstI識別序列：生物技術的四大體系

在基因工程中的載體包括：質粒載體噬菌體載體復合載體病毒載體載體生物技術的四大體系細菌、酵母菌和放線菌等生物細胞中染色體以外的雙鏈閉合環(huán)狀分子。大小為1～200kb；能獨立于染色體外進行自我復制，每個細胞中可含10～200個拷貝。其表型效應主要有決定抗藥性，合成抗菌素，編碼限制或修飾酶等染色體質粒質粒載體生物技術的四大體系一種細菌病毒，可作為克隆載體優(yōu)點：可以在體外包裝產(chǎn)生感染性很高的噬菌體顆粒噬菌體載體生物技術的四大體系噬菌體DNA蛋白質頭部尾部尾絲生物技術的四大體系噬菌體感染細菌示意圖生物技術的四大體系病毒載體是一類真核載體，能把基因引入到真核細胞中，并在其中被表達，因此是研究真核細胞表達及調控的有力工具；如：腺病毒、乳頭瘤病毒、皰疹病毒等復合載體生物技術的四大體系從生物基因組中分離得到基因組DNA酶切產(chǎn)物總RNAmRNAcDNA人工合成化學合成PCR（聚合酶鏈式反應）分離逆轉錄步驟一

—獲得DNA片段，取得目的基因

基因工程的基本過程生物技術的四大體系步驟二

—DNA片段

和載體DNA

在體外連接外源DNA質粒酶切位點酶切位點酶切酶切混合DNA連接酶基因工程的基本過程生物技術的四大體系質粒DNA外源DNA酶切酶切外切酶外切酶膜端轉移酶膜端轉移酶DNA聚合酶DNA連接酶變性、復性步驟二

—DNA片段

和載體DNA

在體外連接基因工程的基本過程生物技術的四大體系轉化

某一基因型細胞從周圍介質中吸收另一基因型細胞的DNA，而使其基因型和表型發(fā)生相應變化的現(xiàn)象轉染

除去蛋白質外殼的病毒核酸感染細胞或原生質體的過程基因工程的基本過程步驟三

—將重組的DNA引入宿主細胞生物技術的四大體系轉導

用噬菌體做載體，將一個細胞的基因 傳遞給另一個細胞的過程顯微注射基因工程的基本過程步驟三

—將重組的DNA引入宿主細胞生物技術的四大體系從大量攜帶重組體DNA的宿主細胞中分離出攜帶目的基因的細胞基因工程的基本過程步驟四

—選擇、篩選

生物技術的四大體系遺傳學方法對于帶有抗藥性基因的質粒，可通過檢測受體菌是否由敏感狀態(tài)變成抗藥狀態(tài)進行篩選篩選方法基因工程的基本過程生物技術的四大體系基因工程的基本過程硝酸纖維薄膜與探針雜交薄膜放射自顯影膠片選擇克隆核酸雜交法生物技術的四大體系用特異性抗體檢測基因產(chǎn)物從而篩選陽性克隆的方法基因工程的基本過程免疫學方法生物技術的四大體系看新基因能否在新細胞中“定居”下來，能否復制自己穩(wěn)定傳代，能不能產(chǎn)生表達作用，指導蛋白的合成基因工程的基本過程步驟五

—培養(yǎng)、觀察生物技術的四大體系基因工程的基本過程抽取DNA切下鼠DNA切開質粒DNA將質粒導入宿主細胞混合、連接重

組

DNA

技

術

生物技術的四大體系基因工程的基本過程培養(yǎng)基中加抗生素培養(yǎng)裂解細胞釋放DNA分子雜交分離擴增目的克隆重

組

DNA

技

術

生物技術的四大體系固氮基因的應用抗卡那霉素基因的應用基因工程產(chǎn)品介紹：生長激素人胰島素疾病診斷基因工程的成果生物技術的四大體系細胞工程

定義

將一種生物細胞中攜帶全套遺傳信息的基因或染色體全部轉入另一種生物細胞，從而改變細胞的遺傳性，改造生物的性狀和功能。

它包括細胞融合、細胞器移植、染色體工程、細胞和組培技術等生物技術的四大體系

通過生物學、化學或物理學的方法，使兩個不同種類的體細胞融合在一起，從而產(chǎn)生具有兩個親本遺傳性狀的新細胞童魚——世界上第一條沒有父母的魚“鯽鯉核質雜交魚”體細胞雜交/細胞融合技術生物技術的四大體系組織培養(yǎng)/快速無性繁殖利用植物組織、植物細胞的全能性，進行快速無性繁殖。優(yōu)點可固定雜種優(yōu)勢免除制種環(huán)節(jié)對珍貴植物的引種生產(chǎn)具有特別意義舉例組織培養(yǎng)法再生蘭花；人工種子植物組織與細胞培養(yǎng)生物技術的四大體系組織培養(yǎng)葉肉組織愈傷組織新植株生物技術的四大體系快速無性繁殖單個細胞營養(yǎng)培養(yǎng)基克隆植株生物技術的四大體系細胞育種誘導突變，篩選新品系、新品種植物組織與細胞培養(yǎng)突變與突變體篩選生物技術的四大體系植物組織與細胞培養(yǎng)次生代謝產(chǎn)物生成從培養(yǎng)的植物細胞中提取所需的代謝產(chǎn)物。優(yōu)點

比栽培原料作物更易控制

最佳生產(chǎn)條件

培養(yǎng)物為無菌、無蟲材料，

能保證產(chǎn)品質量

工藝操作較為簡單，可減

少勞動費用，提高生產(chǎn)力生物技術的四大體系酶工程定義

利用酶的特異催化功能，將一種物質轉化為另一種物質的技術生物技術的四大體系基本步驟將酶制劑精制成固相的酶，然后將其組裝在特殊的器件中形成生物反應器，利用這種反應器將底物轉化為人類需要的產(chǎn)品優(yōu)點快速；高效；產(chǎn)品回收和提純工藝簡便酶工程生物技術的四大體系

酶分子的改造與修飾通過這種改造來改變酶的物化性質及其生物活性，甚至賦予新的功能，提高其在不良環(huán)境中的穩(wěn)定性，擴大酶的應用范圍

酶抑制劑的開發(fā)研究所謂酶抑制劑是指能