第1章 绪 论：生物界与生物学

吴相钰陈阅增普通生物学,主讲教师：吕俊鸟,第一章绪论：生物界与生物学,国内外经典教材名师讲堂,主要内容,生物的特征生物界是一个多层次的组构系统生物界的多级分类系统生物和它的环境形成相互联结的网络在生物界巨大的多样性中存在着高度的统一性研究生物学的方法生物学与现代社会生活的关系,存在有生物的地理圈生物圈,生物的特征,特定的结构新陈代谢稳态和应激性生殖和遗传生长和发育进化和适应,特定的结构,细胞的结构：类比气球质膜的功能：物质交换的关口化学组成：水和有机物（核酸、蛋白质、多糖和脂质）,细胞是新陈代谢的场所多细胞生物的细胞分化整个生物体的生命活动有赖于其组成细胞的功能的整合。,新陈代谢,新陈代谢：化学变化，酶促反应新陈代谢驱动的能量：从外部捕获自由能自养生物：从太阳光获取能量异养生物：从食物中获取能量新陈代谢突显出生命的属性,稳态和应激性,生物体内新陈代谢所需要一定的物理、化学条件。如食物的消化和吸收。稳态：生物体具有许多调节机制，用来保持内部条件的相对稳定。应激性：生物体能感受这些变化（刺激）并做出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答。,生殖和遗传,生殖：产生子代使物种得以延续遗传：子代具有和亲代相似的性状,生殖的模式：无性生殖：多为细菌、真菌有性生殖：多数生物,人的有性增殖,生殖和遗传的核心机制是DNA的自我复制,生长和发育,食盐结晶的生长生物的生长：细胞体积增大或者数量增多发育（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。,进化和适应,进化的来源：遗传物质发生重组和突变基因突变+自然选择,桦树蛾,病毒的划分,蛋白质和核酸新陈代谢：NO？orYES？病毒是处于生物与非生物体的交叉区域的存在物。,生物界是一个多层次的组构系统,分子层级,糖类结构,脂肪结构,蛋白质结构,核酸结构,细胞层级,动物细胞模式图,组织层级,上皮组织,结缔组织,肌肉组织,神经组织,器官,几种组织可结合形成有特定功能的器官,系统,一系列的器官构成了系统人类：11大系统,种群,物种存在的单位、繁殖的单位和进化的单位,地理隔离形成亚种,群落,在一定空间里，多种生物种群的集合体称为群落。群落就是各个物种适应当地环境并彼此适应的产物。,生态系统,在一定的空间内生物成分和非生物成分通过能量流动和物质循环而构成相互依赖又相互制约的生态系统。地球上所有生态系统的总和就是生物圈,生物界的多级分类系统,生物的多样性,林奈命名法,用两个拉丁名作为物种的学名：属名+种名例如Homosapiens，Homo是人属，sapiens是智慧的意思多级的分类系统7个基本阶元界（kingdom）、门（phylum）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）、种（species）。,界的分类,两界系统：动物界和植物界微小生物归类：藻类、变形虫、细菌和真菌三界系统：原生生物界19世纪，海克尔20世纪60年代：原核生物与真核生物,五界系统,1967年，惠特克提出五界系统原核生物界（Monera）、原生生物界（Protista）、真菌界（Fungi）、植物界（Plantae）和动物界（Animalia）核糖体亚单位：16SrRNA真细菌和古细菌,生命进化的三域学说,细菌：原核生物,古细菌,真菌：真核生物,植物/动物,原生生物：真核生物,生物和它的环境形成相互联接的网络,在所有生态系统中，通常都具有上述3个域的生物。生产者：绿色植物、红藻、蓝细菌及光合细菌消费者：植食性动物、肉食性、杂食性分解者：绝大多数异养的细菌和全部真菌腐生、寄生,食物链与食物网,生态系统中生物成员之间最主要的联系是营养关系。“？吃？”食物链植物蝴蝶蜻蜓蛙蛇鹰食物链彼此交错联结而成食物网,生态系统的两大功能,物质循环与能量流动,在生物界巨大的多样性中存在着高度的统一性,生物多样性中的统一性,细胞层面的统一性,所有动物或者植物都是由细胞所组成，这些细胞在显微镜下都十分相似，细胞成为生物界统一的基础。,分子层面的统一性,所有生物的细胞都是由相同的组分构成的蛋白质的构成、遗传物质的统一性DNARNA蛋白质的遗传系统是生物界的统一基础。,研究生物学的方法,关键要素,观察（observation）提问（question）假说（hypothesis）预测（prediction）检验（test）,二大生物科学研究方法,探索生物科学提出具重复性观察与测量数据诠释自然现象由假说推动的科学对一个问题提出可能的答案(假说)，再设计实验以测试假说的正确性,生物科学的研究案例,斑马蜘蛛,雪莓蝇,观察:雪莓蝇翅膀上的花色样式很像斑马蜘蛛的脚。问题：蝇类翅膀的花色样式其功能为何？假说：翅膀的花色及摇摆翅膀的行为会增加蝇类的生存机会。,推论：假若这个假说是对的。实验：将实验组中蝇类的翅膀用染剂全染(以致于没有花色)。预期结果：那么斑马蜘蛛猛扑到实验组蝇类的频率会高过对照组的正常蝇类。,蜘蛛跳到蝇体上之百分比,对照组,实验组,生物学与现代社会生活的关系,生物学应用,生物学和农学、医学有着密切的关系试管婴儿、造血干细胞DNA重组技术：疫苗、激素的生产；抗虫棉,生物学的一个重要应用是帮助我们认识和处理我们所面临的环境问题。生物的多样性是生态系统存在的前提和基础全球变暖,地球生态系里所有生命都息息相关相互依存，人类不