普通生物學(xué)緒論

緒論一、生物學(xué)的研究對(duì)象與內(nèi)容二、什么是生命三、生物學(xué)的分科四、生物學(xué)的發(fā)展概述五、生物學(xué)的研究方法六、為什么要學(xué)習(xí)普通生物學(xué)七、如何學(xué)習(xí)普通生物學(xué)上一頁下一頁本章目錄總目錄一、生命科學(xué)的研究對(duì)象與內(nèi)容

生物學(xué)(Biology)是研究生物體的生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，即：研究生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生長發(fā)育、遺傳變異、起源、演化及其與環(huán)境間相互關(guān)系。生物學(xué)又稱生命科學(xué)(LifeScience)，它是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。廣義的生命科學(xué)還包括生物技術(shù)、生物與環(huán)境、生物學(xué)與其他學(xué)科交叉的領(lǐng)域。上一頁下一頁本章目錄總目錄

生物科學(xué)的研究對(duì)象正在日漸加深和擴(kuò)大，不僅要研究自然界的動(dòng)物、植物，也要研究肉眼看不見的微生物。生物學(xué)還要研究人類自己，因?yàn)槿祟愐彩且环N生物。生物學(xué)還要研究小至生物大分子的基團(tuán)行為，廣至地球表面的生物圈的將來動(dòng)態(tài)，延伸至玄古生命的發(fā)生和宇宙中生命存在的問題。上一頁下一頁本章目錄總目錄什么是生物？上一頁下一頁本章目錄總目錄生物生命物體，物質(zhì)即：生物就是具有生命的物體有機(jī)體VS生物上一頁下一頁本章目錄總目錄（一）生命的基本特征1.

化學(xué)成分的同一性

構(gòu)成形形色色生物體的元素都是普遍存在于無機(jī)界的C、H、O、N、P、S等元素，并不存在特殊的生命所特有的元素。各種生物體還含有蛋白質(zhì)、核酸、脂、糖、維生素等有機(jī)分子。蛋白質(zhì)：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。二、什么是生命上一頁下一頁本章目錄總目錄2.嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)

生物體的各種化學(xué)成分在體內(nèi)不是隨機(jī)堆砌在一起，而是嚴(yán)整有序地結(jié)合在一起的。生命的基本結(jié)構(gòu)和功能單位是細(xì)胞。整個(gè)生物界是一個(gè)多層次的有序結(jié)構(gòu)：元素分子細(xì)胞器細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)上一頁下一頁本章目錄總目錄3.

新陳代謝生物是開放系統(tǒng)，生物和周圍環(huán)境不斷進(jìn)行著物質(zhì)的交換和能量的流動(dòng)，這些物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝過程的最終產(chǎn)物而被排出體外。同化作用：是在生物體內(nèi)合成有機(jī)物和儲(chǔ)存能的過程.合成了或建造了生活物質(zhì)。異化作用：是在體內(nèi)分解有機(jī)物和釋放能的過程。上一頁下一頁本章目錄總目錄4.

生長發(fā)育任何生物體在其一生中都要經(jīng)歷從小到大的生長過程，這是由于同化作用大于異化作用的結(jié)果。單細(xì)胞生物的生長主要是依靠細(xì)胞體積與重量的增加。多細(xì)胞生物的生長，主要的是依靠細(xì)胞的分裂來增加細(xì)胞的數(shù)目。

生物體的構(gòu)造和機(jī)能經(jīng)過一系列的變化，由幼體形成一個(gè)與親體相似的成熟個(gè)體，然后經(jīng)過衰老而死亡的轉(zhuǎn)變過程叫做發(fā)育。上一頁下一頁本章目錄總目錄5.

繁殖和遺傳生物能繁殖，能復(fù)制出新的一代。任何一個(gè)生物體都是通過繁殖后代而使生命得以延續(xù)下去。

生物在繁殖過程中，具有遺傳與變異現(xiàn)象。

遺傳：遺傳物質(zhì)從上代傳給下代,從而使上代的形態(tài)特征或生理特性等性狀在下代得以表現(xiàn)。但是，上代和下代之間以及后代個(gè)體之間總有些差異，這種現(xiàn)象叫做變異。遺傳和變異都是普遍的生命現(xiàn)象。二者同時(shí)存在。遺傳保持了物種的相對(duì)穩(wěn)定。變異產(chǎn)生新的性狀，使物種發(fā)生變化。遺傳、變異和自然選擇的長期作用，導(dǎo)致生物的進(jìn)化。

上一頁下一頁本章目錄總目錄6.

應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)生物體對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)的特性，叫做應(yīng)激性。

在大多數(shù)情況下，生物體都會(huì)以某種形式的運(yùn)動(dòng)來對(duì)刺激作出反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)形式：物理運(yùn)動(dòng)—化學(xué)運(yùn)動(dòng)—生命運(yùn)動(dòng)(最高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式

)單細(xì)胞：趨性運(yùn)動(dòng)植物：不平衡的生長運(yùn)動(dòng)（即向性運(yùn)動(dòng)）高等動(dòng)物：感受器和反應(yīng)器反應(yīng)的結(jié)果使生物“趨吉避兇”上一頁下一頁本章目錄總目錄7.

適應(yīng)

適應(yīng)是生物界普遍存在的現(xiàn)象。生物的結(jié)構(gòu)都適合于一定的功能。生物的結(jié)構(gòu)和功能適合于該生物在一定環(huán)境條件下的生存和延續(xù)。生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)不是一個(gè)隨意應(yīng)變的現(xiàn)象，外界環(huán)境可能有很大的波動(dòng)，而生物總是能維持自身的相對(duì)穩(wěn)定，這稱為穩(wěn)態(tài)。盡管外界環(huán)境波動(dòng)很大，哺乳動(dòng)物總有某些機(jī)制使內(nèi)環(huán)境的性質(zhì)維持不變。細(xì)胞、個(gè)體、群落和生態(tài)系統(tǒng)在沒有激烈外界環(huán)境的影響下，也保持穩(wěn)態(tài)。上一頁下一頁本章目錄總目錄8.

演變和進(jìn)化生物具有系統(tǒng)進(jìn)化的歷史，生物的進(jìn)化趨勢是由簡單到復(fù)雜，從水生到陸生，由低級(jí)到高級(jí)逐漸演變。

在漫長的生物進(jìn)化過程中，形成了生物的適應(yīng)性和多種多樣的類型。

上一頁下一頁本章目錄總目錄生命的基本特征：化學(xué)成分的同一性；嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)；新陳代謝；生長發(fā)育；繁殖和遺傳；應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)；適應(yīng)；演變和進(jìn)化。細(xì)胞是生物的基本單位（病毒除外）；新陳代謝、生長和運(yùn)動(dòng)是生物的本能；生命通過繁殖而延續(xù)，DNA是生物遺傳的基本物質(zhì)；生物具有個(gè)體發(fā)育的經(jīng)歷和系統(tǒng)進(jìn)化的歷史；生物對(duì)外界刺激可產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)并對(duì)環(huán)境具有適應(yīng)性。上一頁下一頁本章目錄總目錄（二）生命的多樣性（生物多樣性）1.生物多樣性:

在一定時(shí)間和空間內(nèi),物種及生態(tài)系統(tǒng)的多樣化與變異性。2.

生物多樣性的三個(gè)層次

遺傳多樣性（我國有50000個(gè)水稻品種，20000個(gè)大豆品種）

物種多樣性（已描述的生物種類約175萬種）生態(tài)系統(tǒng)多樣性（據(jù)初步統(tǒng)計(jì)：我國有陸生生態(tài)類型599類，如：熱帶雨林，亞熱帶常綠闊葉林，針葉林，溫帶草原，高寒草甸……）上一頁下一頁本章目錄總目錄三、生物學(xué)的分科生物學(xué)的“多層蛋糕”結(jié)構(gòu)上一頁下一頁本章目錄總目錄1.根據(jù)研究對(duì)象分為：

動(dòng)物生物學(xué)、植物生物學(xué)、微生物學(xué)、病毒學(xué)、人類學(xué)、古生物學(xué)…

2.根據(jù)研究方面分為：

形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、分類學(xué)、胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)…

3.根據(jù)研究層次分為：

分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、組織生物學(xué)、個(gè)體生物學(xué)、群體生物學(xué)、生態(tài)學(xué)…4.根據(jù)研究方法（與其它學(xué)科的交叉）分為：生物化學(xué)、生物物理學(xué)、生物地理學(xué)、生物數(shù)學(xué)、生物信息學(xué)、仿生學(xué)、生物技術(shù)…上一頁下一頁本章目錄總目錄四、生物學(xué)的發(fā)展概述生物學(xué)的醞釀和奠基時(shí)期（人類誕生—16世紀(jì)前）2.系統(tǒng)生物學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展時(shí)期（16世紀(jì)—20世紀(jì)中葉）3.現(xiàn)代生物大科學(xué)的發(fā)展與繁榮時(shí)期（20世紀(jì)中葉以后）4.現(xiàn)代生物科學(xué)的重大進(jìn)展、發(fā)展趨勢和研究前沿

上一頁下一頁本章目錄總目錄1.生物學(xué)的醞釀和奠基時(shí)期

中國：新石器后期釀酒；三千年前養(yǎng)蠶；

《詩經(jīng)》記載了200多種動(dòng)、植物；漢《神農(nóng)本草經(jīng)》記載藥物365種；后魏賈思勰《齊民要術(shù)》

人工選擇、人工雜交、嫁接和定向培育等，我國寶貴的農(nóng)業(yè)科學(xué)和生物科學(xué)巨著。西方：公元前6000年蘇美爾人和巴比侖人發(fā)明了啤酒發(fā)酵；公元前4000年希臘人開始制作面包；亞里士多德《動(dòng)物志》動(dòng)物解剖構(gòu)造、生理習(xí)性、胚胎發(fā)育和生物類群的觀察；德奧弗拉斯特植物進(jìn)行喬木、灌木和草本的劃分；希羅費(fèi)羅斯、蓋侖對(duì)人體進(jìn)行了解剖研究。

上一頁下一頁本章目錄總目錄2.系統(tǒng)生物學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展時(shí)期描述生物學(xué)階段（19世紀(jì)中葉以前）主要從外部形態(tài)特征觀察、描述、記載各種類型生物，尋找他們之間的異同和進(jìn)化脈絡(luò)。

代表：達(dá)爾文的《物種起源》（1859）實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段（19世紀(jì)中葉到20世中葉）利用各種儀器工具，通過實(shí)驗(yàn)過程，探索生命活動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律。

代表：1866年Mendel植物雜交實(shí)驗(yàn)

上一頁下一頁本章目錄總目錄3.現(xiàn)代生物大科學(xué)的發(fā)展與繁榮時(shí)期

生命科學(xué)隨著各學(xué)科縱橫交錯(cuò)發(fā)展的大趨勢，出現(xiàn)了不同分支學(xué)科和跨學(xué)科的大交匯、大滲透和大綜合的局面。

代表：

1953年Watson和CrickDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

1973年斯坦福大學(xué)Cohn加州大學(xué)Boyer

基因工程重組DNA技術(shù)之父

1997年2月蘇格蘭Wilmut

綿羊“多莉”的克隆

分子生物學(xué)和基因工程的發(fā)展使人們有可能“創(chuàng)造”新的物種。上一頁下一頁本章目錄總目錄4.現(xiàn)代生物科學(xué)的重大進(jìn)展、發(fā)展趨勢和研究前沿

發(fā)展趨勢

從微觀到宏觀分子細(xì)胞整體水平高度分化和高度綜合的辨證統(tǒng)一現(xiàn)代生物學(xué)的高度分化，各學(xué)科的相互滲透，新學(xué)科或邊緣學(xué)科的產(chǎn)生。

研究前沿基因組計(jì)劃生物信息學(xué)發(fā)育生物學(xué)干細(xì)胞工程神經(jīng)生物學(xué)上一頁下一頁本章目錄總目錄

20世紀(jì)后葉分子生物學(xué)的突破性成就，使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位置起了革命性的變化，現(xiàn)已聚集起更大的力量，醞釀著更大的突破走向21世紀(jì)。生命科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步也向數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息、材料及許多工程科學(xué)提出了很多新問題、新思路和新挑戰(zhàn)，帶動(dòng)了其他學(xué)科的發(fā)展和提高，生命科學(xué)將成為21世紀(jì)的帶頭學(xué)科。上一頁下一頁本章目錄總目錄五、生物學(xué)的研究方法1.描述法

外部觀察和形態(tài)描述：分類學(xué)、《爾雅》、《本草綱目》、亞里士多德對(duì)500種動(dòng)物的描述、林奈的雙名法等。2.實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)是人為干預(yù)、控制所研究對(duì)象的條件下進(jìn)行的觀察。用實(shí)驗(yàn)的方法研究客觀事物，要求根據(jù)已有的事實(shí)(來自觀察或來自實(shí)驗(yàn))提出假說，再根據(jù)假說推導(dǎo)出一個(gè)可以用實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)的預(yù)測，然后實(shí)施這個(gè)實(shí)驗(yàn)來加以驗(yàn)證。3.模擬法

廣泛應(yīng)用的各種生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途褪菍?duì)生命過程的模擬。

模型動(dòng)物、數(shù)學(xué)模型、生態(tài)模型…上一頁下一頁本章目錄總目錄六、為什么要學(xué)習(xí)普通生物學(xué)生物科學(xué)與人類社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)

生物學(xué)家:

大腦/癌癥/光合作用

生物技術(shù)專家:

基因藥物/作物新品種

理工科專業(yè):

生物芯片/火星生命/納米材料

社會(huì)科學(xué)專家:

社會(huì)倫理法律/生物技術(shù)和人類社會(huì)的關(guān)系人:

認(rèn)識(shí)自己/認(rèn)識(shí)生命上一頁下一頁本章目錄總目錄生物學(xué)有助于人類所面臨重大的問題的解決人口膨脹；糧食短缺；疾病危害；環(huán)境污染；能源危機(jī)；資源匱乏；生態(tài)平衡破壞；生物物種大量消亡。解決人類生存與發(fā)展所面臨的一系列重大問題，在很大程度上將依賴于生命科學(xué)的發(fā)展。生命科學(xué)對(duì)人類經(jīng)濟(jì)、科技、政治和社會(huì)發(fā)展的作用是全方位的。上一頁下一頁本章目錄總目錄生命科學(xué)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恐龍滅絕之謎龜鱉家族的長壽之謎上一頁下一頁本章目錄總目錄生命科學(xué)的發(fā)展需要您的參與！掌握生命科學(xué)和相關(guān)學(xué)科的新理論和新技術(shù)，解決人類共同面臨的重大問題是我們每一個(gè)人的義務(wù)和責(zé)任。上一頁下一頁本章目錄總目錄七、如何學(xué)習(xí)普通生物學(xué)興趣是最好的老師提出問題富于想象

把握生命的層次熟練掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)以教材為基礎(chǔ)，部分內(nèi)容選學(xué)與自學(xué)。從微觀和宏觀兩個(gè)方面把握生命科學(xué)的基本概念和內(nèi)容。了解現(xiàn)代生物前沿的研究進(jìn)展應(yīng)注重了解包括基因調(diào)控、克隆、重組DNA、生物芯片、干細(xì)胞、人類基因組計(jì)劃等現(xiàn)代生物學(xué)前沿方面的最新進(jìn)展。

上一頁下一頁本章目錄總目錄★教學(xué)參考書

《Biology》2nd,DavidKrogh,PrenticeHall,2002《Biology》2nd,Fried,G.H.,Hademens,G.J.，科學(xué)出版社，2002.1

《普通生物學(xué)》(第二版),陳閱增主編,高等教育出版社,2000

《基礎(chǔ)生命科學(xué)》(第一版),吳慶余主編,高等教育出版社,2002

《現(xiàn)代生物學(xué)》,胡玉佳主編,高等教育出版社,2001《現(xiàn)代生物學(xué)基礎(chǔ)》,靳德明主編,高等教育出版社,2003

《生命科學(xué)導(dǎo)論》,張惟杰主編,高等教育出版社,1999上一頁下一頁本章目錄總目錄思考題

簡述生命的基本特征。如何理解生物多樣性？學(xué)習(xí)生物學(xué)有何意義？為什么說“21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)”？你認(rèn)為應(yīng)該如何學(xué)習(xí)生物學(xué)？上一頁下一頁本章目錄總目錄本章結(jié)束上一頁下一頁本章目錄總目錄