普通生物学课件-第一章-绪论2

1、,环 境 这是最早一份关于环境对生物种群影响的研究,工业化前英国乡村有很多停在布满 淡色苔藓的树皮上，不易被鸟发现； 工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑 烟污染了环境，黑色蛾子更易藏身。,环境污染,工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使 吃石油的细菌长起来。,北美酸雨地区,1979-1984南极上空臭氧洞,到1987年 臭 氧 洞 显 著 增 大,返回,随人类文明发展， 人均消耗热能剧增。,美国,其他发达国家,工业化早期,农业社会（早）,农业社会（晚）,狩猎时期,原始人,飞机喷洒 DDT 杀蚊,滴滴涕灾难,鹰体内DDT浓度 25ppm,水中 DDT浓度 3 x 106ppm,DDT经

2、食 物 链 浓 缩 107 倍,环 境 问 题 这是最早一份关于环境对生物种群影响的研究,全球温室效应,臭氧层空洞的扩大,4.生命科学充满未解之谜 “ 猛犸之谜” “ 恐龙灭绝之谜” 龟鳖家族的长寿之谜,恐龙灭绝之谜,龟鳖家族的长寿之谜,衰老是人们永恒的议题，至今仍是一个迷。 人体衰老时，身体各部分功能都发生衰老。,早衰症是人体衰老中的一种病症,一方面医疗保健的发展,生活质量的提高, 使人均寿命延长,另一方面人类面临一批新型疾病的威胁 心血管病 糖尿病 艾滋病 癌症 新传染病,环 境 问 题 这是最早一份关于环境对生物种群影响的研究,全球温室效应,臭氧层空洞的扩大,解决人类生存与发展所面临的一

3、系列重大问题，将在很大程度上依赖于生物科学的发展。掌握生命科学和相关学科的新理论和新技术，解决人类共同面临的重大问题是我们每一个人的义务和责任。,为什么说21世纪是生命科学世纪,4.21世纪是生命科学的世纪，但不单纯是生物学家的世纪 生命科学的研究需要物理学家、化学家、数学家、计算机学家、法学家等专家的参与。,生命科学必须和物理科学、工程科学等其他学科相结合,21世纪是生物的世纪，但生物学要有大突破必须寻求物理学科等其他学科的支持。,现代仪器设备的武装是生命科学发展的必要条件,世界著名大学着手组建生命科学和其他学科交叉渗透的综合实验中心,光学显微镜,电子显微镜,早期的光学显微镜,电子显微镜,斯

4、坦福大学 朱棣文(物理学)和詹姆斯斯布迪许(生物学)等建立一个研究中心,50名成员。（Bio-X计划）,普林斯顿大学 以发育生物学家谢利蒂夫曼为首，集中12名资深教授 (生物学、物理学、化学、数学、工程)成立崭新的研究中心,利用航天技术育种,五 为什么要学习生物学?目的意义, 生物科学与人类社会的发展息息相关。 生物学与农业； 生物学与医药卫生； 生物学与轻工业、食品工业及能源； 生物学与军事； 生物学与环境污染；, 生物学与农业,绿色革命抗病、抗旱、抗倒伏、高产的稻麦新品种。杂交水稻之父袁隆平 单细胞蛋白人类食品蛋白添加剂。 10万吨级生化反应器的产品1.6亿亩的草喂养牛羊后产生的蛋白质18

5、0万亩所产大豆的蛋白质。 动植物新品种：转基因动物、转基因植物花卉的组织培养,多利和它的孩子,1997227 Nature （385：810813） 英国爱丁堡罗斯林研究所 伊恩威尔穆特小组：,1997. 3. 2 美国华盛顿邮报 奥勒冈州沃尔小组：成功克隆两只恒河猴（96. 8出生）,1997. 3. 5台湾地区 吴明杰小组：5只克隆猪。, 解决了常规方法不能生产或生产成本昂贵药物的生产 技术干扰素、胰岛素、人生长激素等 新的抗菌素、疫苗 基因芯片和蛋白芯片实用性强的临床诊断 基因治疗获得初步成功血友病等 胚胎干细胞的应用研究治疗复杂疾病等。, 生物学与医药卫生, 生物学与轻工业、食品工业及

6、能源, 酶工程：食品、医药、发酵、日用化工、轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、环保等经济部门 发酵工程：酿酒制曲、味精、抗菌素、维生素等 生物能源：使生物材料转化成可燃性化合物如乙醇、甲烷、氢气（H2).石油草、沼气 微生物：提高石油开采量。, 生物学与军事, 背心、飞机、坦克和军事设施的防弹衣。渔网、手术线、人造腹肌。 生物电子装备、生物传感器、生物能源等。 生物战剂：病原微生物，包括6大类：病毒、细菌、立克氏体、衣原体、真菌和毒素。 基因武器：根据不同人种、种族的基因特异性。,利用微生物治理环境污染问题； 禽畜粪、污染河流微生物治理； 海湾石油污染的微生物治理； 生活垃圾、泔脚的生

7、化处理。, 生物学与环境污染,美国科学家发现假单胞菌能在寒冷的环境中将水雾凝结成雪花,细菌造雪,六. 生物的基本特征（多样性与统一性）,1 遗传多样性 2 物种多样性 生态系统多样性 正是生物这种形式多样、千奇百怪、 仪态万千的生命形式，才使我们的地球生机勃勃，我们的生活丰富多彩。, 生物的多样性,大到有20-30m长的蓝鲸，重达100多吨；,6.1 生物种类的多样性,复旦大学生命科学学院病毒研究室发现的中国小麦花叶病毒(Chinese Wheat Mosaic Virus)，简称CWMV,各 种 细 菌,飞翔的鸟类最高离地面可达2000m; 生活在海底的细菌深达11000m; 大多海洋生物则

8、是聚集在150m深度以内的； 生物只局限在地下深约50m以内土壤中。,6.2、分布多样性,七.生 命 的 基 本 特 征7.1化学成分的同一性,构成形形色色生物体的元素都是普遍存在于无机界的C、H、O、N、P、S等元素，并不存在特殊的生命所特有的元素。各种生物体还含有蛋白质、核酸、脂、糖、维生素等有机分子 蛋白质：由20种氨基酸组成。 核酸：由8种核苷酸组成。 各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的。,七.生 命 的 基 本 特 征7.2 生物过程的同一性,各种生物都是以ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子 糖类分解释放能量的步骤在各种生命体中都基本相似细胞呼吸都是无氧的糖酵解和需氧的三羧酸循环过程

9、。,七.生 物 的 基 本 特 征7.3 严整有序的结构,生物体的各种化学成分在体内不是随机堆砌在一起，而是严整有序地结合在一起的。,生命的基本单位是细胞 细胞的结构 整个生物界是一个多层次的有序结构：细胞 组织 器官 系统 个体 生态系统 群落 种群,七.生 命 的 基 本 特 征7.4 生物的新陈代谢,生物是开放系统，生物和周围环境不断进行着物质的交换和能量的流动，这些物质在生物体内发生一系列变化，最后成为代谢过程的最终产物而被排出体外。 同化作用：是在生物体内合成有机物和储存能的过程.合成了或建造了生活物质； 异化作用：是在体内分解有机物和释放能的过程；,七.生 命 的 基 本 特 征7

10、.5 生物的应激性和运动,生物体对刺激发生反应的特性，叫做应激性。 在大多数情况下，生物体都会以某种形式的运动来对刺激作出反应。 单细胞：趋性 (taxis)植物：不平衡的生长运动（即向性，tropism） 高等动物：感受器和反应器 反应的结果使生物“趋吉避凶”。,七.生 命 的 基 本 特 征 7.6 生长和生殖,任何生物体在其一生中都要经历从小到大的生长过程，这是由于同化作用大于异化作用的结果。单细胞生物的生长主要是依靠细胞体积与重量的增加。多细胞生物的生长，主要的是依靠细胞的分裂来增加细胞的数目。 生物能繁殖，能复制出新的一代。任何一个生物体都是通过繁殖后代而使生命得以延续下去。,七.生

11、 命 的 基 本 特 征7.7 稳态,稳态：贝而纳(Bernard)、坎农(Connon),尽管外界环境波动很大，哺乳动物总有某些机制使内环境的性质维持不变。 细胞、个体、群落和生态系统在没有激烈外界环境的影响下，也保持稳态,七.生 命 的 基 本 特 征7.8 遗传和变异,遗传：遗传物质从上代传给下代,从而使上代的形态特征或生理特性等性状在下代得以表现。但是，上代和下代之间以及后代个体之间总有些差异，这种现象叫做变异。遗传和变异都是普遍的生命现象。二者同时存在。 遗传保持了物种的相对稳定 变异产生新的性状，导致物种的发展变化。,。,细胞是生物的基本单位；新陈代谢、生长和运动是生物的本能；生命

12、通过繁殖而延续，DNA 是生物遗传的基本物质；生物具有个体发育的经历和系统进化的历史；生物对外界刺激可产生应激反应并对环境具有适应性。生命是集合这些主要特征的物质存在形式。, 本门课程学什么?主要学习内容, 生命的物质基础和结构基础 生物的形态结构和功能 生物的新陈代谢 生物的激素及调控 生物的生殖与遗传 生物多样性, 生命的起源与演化 生物与环境 生物技术与人类未来, 如何学习本门课程？（教学方法）, 熟练掌握基础理论知识, 了解现代生物前沿的研究进展, 常见生物的图片,从微观和宏观两个方面把握生命科学的基本概念和内容，同时应特别注重了解包括基因调控、克隆、重组DNA、生物芯片、干细胞、人类基因组计划等现代生物学前沿方面的最新进展。, 教学参考书, 普通生物学（第二版）陈阅增主编，高等教育出版社，2000，7 现代生物学，胡玉佳主编，高等教育出版社；2001，8 生命科学导论张惟杰主编，高等教育出版社，1999，9,Biology 2