生物学研究的基本方法.ppt

第二章探索生命 我们在第一章中知道了生物多种多样 具体表现在物种的多样 遗传多样性及生态系统多样性 那什么是生物学呢 又如何研究生物呢 第一节生物是探索生命的科学 生命学的由来 生物学 Biology 这个词 是由希腊文Bios 生命 和Logos 科学 组成的 生命学既是一门年轻的科学又是一门古老的科学 说是年轻因为是 世纪初才正式命名的 说古老是因为古人为寻找食物 采集植物渔猎动物并从中获得经验和知识从而流传下来 生物学的形成和发展是与生物学家的科学活动分不开的 科学活动包括观察 调查 实验 查阅文献资料 相互交流等等 正是科学工作者经过长期不懈的科学活动 使得生物学得到了不断的发展 生物学的发展史 17世纪文艺复兴时期 英国医生哈维开创了近代实验生物学 建立了血液循环学说 18世纪瑞典植物学家林奈于1735年出版了 自然系统 一书 建立了新的动物 植物的分类系统 创立了生物命名法 双名法 被称为分类学之父 1665年美国物理学家虎克用其自制的显微镜 发现了软木薄片的细胞壁 从而发现了细胞 将人们对生物的认识引入到细胞这个微观领域中 1683年荷兰人列文虎克用其自制的显微镜观察污水 牙垢等 发现了细菌和原生动物 成为微生物学的创始人 19世纪初法国学者拉马克认为动物和植物都是有生命的物体 首次提出了 生物学 19世纪30年代德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说 1859年英国博物学家达尔文出版了 物种起源 这一名著 提出了生物进化理论 1865年奥地利人孟德尔经过8年的豌豆杂交实验 发表了题为 植物杂交实验 的论文 提出了两个遗传的基本规律 当代生物学的重大成果和发展趋势 DNA的双螺旋结构 1953年4月 美国的沃森和英国的克里克公布了他们在前人工作的基础上的研究结果 建立了DNA双螺旋结构模型 人类基因组的研究 科学家估计 人类约有10万个基因 编码序列约为1亿个碱基对 人体基因DNA全序列分析 即基因组研究 研究内容是 分析测定30亿个核苷酸的排列顺序 破译每个核苷酸序列中包含的遗传信息 搞清每个遗传信息的生物学功能 世界上已有一些国家先后立项对此进行研究 我国也将人体基因组的研究列入国家研究项目 科学家预测 人类基因组研究有巨大的理论意义和应用价值 将是生物学发展史上的又一个里程碑 生态学的研究 生态学是生物学中古老的分支学科 生态学创立于1869年 是德国进化论者海克尔创立的 本世纪30年代 生态学初具规模 50年代以后 数学被引入生态学的研究 生态学发展为定量的科学 近几十年来 人口剧增 粮食短缺 环境恶化 资源危机 困扰人类的重大问题都离不开生态学的研究 生态学则显得越来越重要了 1998年我国长江发生特大水灾 损失巨大 更加引起我国对生态学研究的重视 科学家及其成果 林奈与生物分类学瑞典科学家林奈 KarlLinnaeus1707 1778 根据生物的形态 习性 大小各异 将当时已发现的所有植物和动物排列成一个有规律的完整系统 从而创立了统一的生物工程命名法 使得分类学成为一门科学 因而他被称为 分类学之父 分类学之父 林奈 达尔文与生物进化论达尔文运用考察 调查 分类 比较等研究方法 揭示出地球上所有生物都来源于原始的共同祖先 不同生物之间存在着亲缘关系 从而建立了 进化学说 达尔文用自然选择来解释生命世界的现象及其变化规律 动摇了人们信奉近千年的神创论 完成了生物学的一场重大变革 成为生物进化理论的创始人 达尔文 Ch Darwin1809 1882 哈维 W Harvey1578 1657 哈维与血液循环的发现哈维是比达尔文要早上两个世纪的英国人 是生物学研究中较早运用实验方法和科学家 他用结扎和剖切血管放血的实验方法研究血液流动方向 证明人体心脏在半小时里所推动的血量超过全身血液的总量 血液流出心脏后在相当短的时间里返回心脏 从而发现了血液循环 沃森和克里克在研究DNA双螺旋结构模型 沃森 克里克和DNA分子双螺旋结构的发现20世纪50年代 美国科学家沃森 J D Watson1928 和英国科学家克里克 H Fr Crick1916 等人研究生物体内主要的遗传物质DNA 发现了DNA分子的双螺旋结构 使生物学的研究进入到分子生物学阶段 生活和生产实践中需要生物学知识 世界面临的重大问题与生物科学的密切关系如 1 世界粮食问题 人口众多的问题3 环境污染问题 资源短缺和可持续利用问题 讨论 本节小结 生物学及其发展历程 林奈与生物分类达尔文与生物进化论哈维与血液循环的发现