普通生物学绪论
普通生物学绪论

物理学与生物学的相互促进由来已久
电学和电生理学同时诞生 C. A. de Coulomb, 1785 L. Galvani, 1791
物理学为生物学提供过大量工具
• 光学显微镜(-1590): 细胞(1665) 细菌(Antonie van Leeuwenhoek,1683) (Muller确认细菌为一类生物, 1773)
2 现代生命科学创立和分支发展时期
A 现代生命科学系统的建立开始于16世纪 1543年,比利时医生维萨里:人体的结构 1628年,英国医生哈维:心血循环论(近代
生理学之父)
B 现代生命科学分枝发展时期
18世纪以后,随着自然科学全面蓬勃的 发展,生命科学也进入了它的辉煌发展 阶段。生命科学重要的分支学科相继建 立,其中以细胞学、进化论和遗传学为 主要代表,构成了现代生命科学的基石。
中国是缺水大国-中国养活着世界上22%的
人口,但可用水却仅占7%。人均水资源不足
世界平均水平的1/4,是世界上13个贫水国之
一,居世界109位
我国现有11亿亩旱地,5亿亩盐硷地
中国土地资源的有
限性:受太平洋季
风的影响,中国东
部湿润,越往西部
越干旱。干旱和半
干旱区,占中国国 土面积的52%,同 时,山地占2/3,
展阶段
1 生命科学建立的准备和奠基时期
A 古希腊的生物学研究 a 古希腊自然哲学中对生命起源问题的探讨 (哲学思辩) 阿那克西曼德:太阳晒暖了泥土… 恩培多克勒:水、火、气、土…
b 亚里士多德的生物学研究(Aristotle)
把对生物学问题的哲学思辩引向生物学研究
“吾爱吾师,吾更爱真理”(Plato的学生) “动物志”,“动物运动”,“动物的繁殖” 创立了“种”和“属”的概念
普通生物学绪论

1.1 生物的特征
6. 进化与适应
进化(evolution):“有饰变的传代”(descent with
modification)。突变、漂变、基因流、非随机交 配
和选择使生物种群发生进化。 适应:生物在特定环境中的生存和繁殖能力。
2024/6/28
1.1 生物的特征
病毒:特殊的生命形式
双命名法(evolution):18世纪瑞典植物学家林奈 属名+种统:原核生物界(Monera) 、原生生物界 (Protisia) 、植物界(Platae) 、真菌界(Fungi) 、 动物界(Animalia) 。
2024/6/28
1.4 与环境的相互联系
2024/6/28
1.1 生物的特征
3. 稳态与应激性
稳态(homeostasis):生物体通过特定的机制, 保持内部理、化条件的相对稳定。
应激性(irritability):生物体感受内外环境变化 的刺激,并作出维持稳态的应答。
2024/6/28
1.1 生物的特征
4. 生殖和遗传
生殖(reproduction):生物体通过特定的方式产生 后代。
1.1 生物的特征
1. 特定的组构(organization) 以细胞(cell)为基本单位; 化学组成:水、生物大分子,如核酸、 蛋白质、多糖、脂质等。
2024/6/28
1.1 生物的特征
2. 新陈代谢(metabolism) 化学反应的总和。
与外界环境进行物质、能量交换。 自养生物:从太阳光获取能量; 异养生物:从食物中获取能量。
由蛋白质和DNA或RNA构成。 没有新陈代谢的结构基础,借助宿主自我复制。
2024/6/28
普通生物学

1.3 生物科学的分科
1.3.1按生物类群分科 微生物学(microbiology) 微生物不是一个自然类群,包括的种类甚为庞杂, 病毒学(virology)、 细菌学(bacteriology)、 真菌学(mycology)等。 真菌又可细分为藻状菌(水霉);子囊菌(酵母、曲 霉);担子菌(蘑菇、木耳).
动物学(zoology)
微生物学(microbiology)
1.3 生物科学的分科
1.3.1按生物类群分科 植物学(botany) 藻类学(phycology):绿藻,金藻,红藻,褐藻; 苔藓植物学(bryology):地钱(苔),葫芦鲜(藓); 蕨类植物学(pteridology):卷柏,木贼; 种子植物学(spermatology): 松,柏(裸子植物)(gymnospermatology)
第一章 绪 论
生物科学研究什么?
生 物 学 (biology) 或 生 物 科 学 (biological sciences)是研究生命的科学部门,因此,又称为生 命科学(life sciences)。 它研究生物界演变和生命活动的规律及其本 质。
1.1 生物科学的研究对象和生命的属性
1.1.1生物科学的研究对象 小到只有20nm(nanometer纳米)的细小病毒, 它是一种只有1600对核苷酸的单一DNA 链的二十 面体,没有蛋白膜。
柳,小麦(被子植物)(angiospermatology)
1.3 生物科学的分科
1.3.1按生物类群分科 动物学(zoology) 原生动物学 (protozoology) :裸藻,孢子虫,纤毛 虫,鞭毛虫; 蠕虫学(helminthology):扁虫,纽虫,线虫,担轮 动物,环节动物; 昆虫学(entomology);鱼类学(ichthyology); 鸟类学(ornithology);兽类学(mammalogy)等
普通生物学General biology 绪论

但大多海洋生物则是聚集在150m深度以内的; 生物只局限在地下深约50m以内的土壤中。
二、生命的特征
• (一)结构、组成的统一性
• 1.化学成分的同一性 化学元素、生物大分子、遗传密码、贮 能分子、生物过程等。 • 2.严整有序的结构
生命的基本单位是细胞 整个生物界是一个多层 ← 群落 ← 种群
生物多样性公约(CBD)
• 1992年6月, 150多个国家首脑在巴西里约 热内卢召开的全球首脑会议上签定,至今,这 一公约已经得到189个国家的认同和加盟,从 而使之成为至今为止范围最广的环境公约 。 《生物多样性公约》的宗旨--生物多样性的保 护、生物资源的可持续性利用,以及基因资源 既得利益的平等分享。1993年12月29日《生 物多样性公约》作为野生生物保护新框架生 效,1994年12月19日,联合国大会宣布12月29 日为“国际生物多样性日”
普通生物学 (General biology)
生物科学研究什么?
• 生物学(biology)或生物科学(biological sciences) 是研究生物体生命现象和生命活动规律的科学, 因此,又称为生命科学(life sciences)。广义的 生命科学还包括生物技术、生物与环境、生物 学与其他学科交叉的领域。 • 生物学研究生物体的形态 、构造、行为、机 能、演变及其与环境间相互关系等问题的学科。
3.生物的分类阶元
生物的分类从高级到低级分为:7级 界 (kingdom)、门(plylum)、纲(class)、目 (order)、科(family)、 属(genus)、种 (species)
•
三
生物多样性与五界分类系统 3.生物的分类阶元
• 瑞典植物学家林奈(Carolus Linnaeus)的两 界分类系统:植物界、动物界 • 1886年法国生物学家海克尔(E.Haeckel)提出 三界分类系统: 原生生物界:单细胞动物、细菌、真菌、 多细胞藻类 植物界\ 动物界:
《普通生物学绪论》课件

这份《普通生物学绪论》PPT课件将带你探索生物学的奥秘。从重要概念到 生物多样性,我们将全方位地介绍生物学的基本原理和方法。
标题和主题
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1 标题的功能
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课程大纲
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授课形式
了解课程的教学形式,包括讲 座、实验和讨论等。
预期成果
了解课程结束后的预期成果, 如知识掌握和应用能力的提升。
重要概念和定义
生物保护
了解生物保护的重要性,以及如何保护濒危物种和生物多样性。
可持续发展
学习可持续发展的原则和实践,以保护地球上的生物多样性。
进化与自然选择
探索进化理论和自然选择的作用。
达尔文进化理论
学习达尔文的进化理论,并了 解自然选择在物种适应中的重 要性。
自然选择
化石记录
了解自然选择的机制和影响, 以及物种适应环境的演化过程。
了解科学方法的步骤与应用,包括观察、实验、数据分析和推理。
2
统计分析
学习如何使用统计工具分析生物学数据,以得出准确的结论。
3
实验设计
探索生物学实验的设计原则,确保实验结果可靠和可复制。
生物多样性
了解生物多样性的重要性和保护方法。
物种多样性
探索地球上不同物种的多样性,以及生物多样性对生态系统的影响。
2024版第1章陈阅增普通生物学绪论

应用前景广阔
生物学在医药、农业、工业、环 保等领域具有广泛的应用前景, 如基因工程、细胞工程、酶工程、 发酵工程等生物技术已经广泛应
用于各个领域。
02 生物的多样性与 分类
生物的多样性表现
物种多样性
地球上存在数以百万计的物种, 从微小的细菌到庞大的大象,形
态各异,功能多样。
遗传多样性
同一物种内存在丰富的遗传变异, 使得生物能够适应不同的环境和生 存挑战。
的演化历程。
分子生物学证据
通过比较不同物种的DNA和蛋白质序列, 可以了解它们之间的亲缘关系和进化历程。
比较解剖学
比较不同物种的解剖结构,可以发现它们 之间的相似之处和差异,为生物进化提供 线索。
自然选择学说
自然选择是生物进化的主要机制,适者生 存,不适者被淘汰,通过自然选择,有利 变异逐渐积累,形成新的物种。
染色体变异
染色体结构和数目的改变也会导致生物变异,如染色体倒位、易 位、缺失和重复等。
遗传与变异在生物进化中的作用
遗传是生物进化的基础
变异是生物进化的动力
遗传使得生物体的性状和物种得以延续,为 生物进化提供了物质基础。
变异使得生物体产生新的性状和物种,为生 物进化提供了原材料。
自然选择决定生物进化的方向
生态平衡
生态平衡是指生态系统中各种生物之间以及生物与环境之间相 互作用的状态达到动态平衡。生态平衡是生态系统稳定性的表 现。
生态保护的意义
生态保护对于维护地球生态系统的稳定性和持续性具有重要意 义。通过生态保护,可以保护生物多样性、改善环境质量、促 进资源合理利用和可持续发展。同时,生态保护也是人类社会 文明进步的表现和必然要求。
物种概念与判定
普通生物学----绪论,前四单元知识点总结

1.绪论1.1生物的特征(1)挺稳定的结构。
生物的基本特征一是:细胞是生物体组织的基本单位;所有的生物都是由一个或者若干个细胞构成。
在多细胞生物中,高度分化的细胞除了基本的新陈代谢外,还具有特定的生理功能,整个生物体的生命活动有赖于其组成细胞的功能的整合,(2)新陈代谢。
在生物体和细胞内存在无休止的化学变化,一系列的酶促反映组成的复杂的反应网络。
这些变化的总和称之为新陈代谢。
自养生物的能量来源于太阳能,异养生物从食物链获取能量,生物体及细胞要维持其内部的新陈代谢就要不断的和环境进行物质和能量交换,生物体是一个开放的系统,新陈代谢的每一个环节是化学反应,遵循化学的规律,但是又凸显生命的属性,他是自主的,并能不断的更新自己。
(3)稳态和应激性。
生物体内新陈代谢所需要的物理和化学条件,被限制在一个很小的幅度范围内,生物体必须依靠其自身的调节机制,用来保持其内部条件的相对稳定,当环境发生变化时也能做到这一点,称之为稳态。
生物体内或体外的物理或化学的变化,都可能对生物体产生影响,生物体能感受到这些变化,并做出有利于保持体内稳态,维持生命活动的应答,称之为应激性。
生物界有多种多样感受刺激和做出反应的机制。
(4)生殖和遗传。
任何一种生物个体都不能长期存活,必须通过生殖产生子代,使物种得以延续,子代与亲代的相似的性状称之为遗传,生物界有多种生殖方式。
生殖和遗传的核心机制是DNA的自我复制。
(5)生长和发育。
生物体的生长是细胞体积或数目的增长,发育是和生长密切相关的过程,在多细胞生物的生活史中,发生一系列功能和结构的变化,包括组织器官的形态建成、性成熟、衰老等,发育也是一种被精确调控的程序性变化过程。
(6)进化和适应。
在生殖过程中,遗传物质往往会发生重组和突变,使亲代和子代及子代不同个体之间发生变异。
突变、漂变、基因流、非随机交配和选择使生物种群发生变化,也称之为演化。
(注:病毒是处于生物与非生物体交叉区域的存在物)。
2013-普通生物学绪论

生物学就是研究生命的科学,也称生命 科学(bioscience),它是研究生命现象、本 质及生命的发生、发展规律一门的科学。
生物学探讨的内容
1、生命的本质 (1)物质性:生命是物质构成的,是以核 酸、蛋白质等生物大分子为主体的物质体 系,而一切生命活动的表现,都是这些物 质运动的反应。 (2)运动性:生命运动表现为新陈代谢。
生物学研究方法:
观察 ( observation ) 提问 ( questioning ) 假说 ( hypothese ) 预测 ( prediction ) 检验 ( test )
4.生物学的发展简史与研究方法
生物学经历了三个发展阶段:
描述生物学阶段 (19世纪中叶以前) 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中) 分子生物学阶段 (20世纪中叶以后)
生物多样性是地球上生命经过几十亿年 发展进化的结果,是人类赖以生存的物 质基础。
物种多样性
生物多样性 (biodiversity)
遗传多样性 生态多样性
景观多样性
生物统一性
共同的特征 形态结构的统一 细胞水平的统一 分子水平的统一性 生物多样性与统一性的相互关系
3.3 生物界划分(生物分类)
根据各个生物类群亲缘关系的亲疏程度加 以分门别类,建立一个足以说明生物亲缘 关系和进化顺序系统
生命活动的内在规律
1838 - 39 年 德国施莱登、 施旺 细 胞 学 说 ( Cell
Theory ): 细胞是一切动
植物结构的基本单位
19 世纪自然科学的三大发
现之一
“适者生存”——自然选择理论的精髓;
1859年
英国达尔文《物种
起源》,阐述了以自然选择
学说为主要内容的生物进化 理论,给神创论和物种不变 论以沉重的打击。 19 世纪自然科学的三大发现 之一
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生命的起源和定义
4.应激性和运动
• 生物接受外界刺激后会发生反应,生 物的运动受神经系统的控制。
生命的起源和定义
5.内稳态
• 生物体在没有强烈的外界因素的 影响下,有某些机制使其内环境 能保持动态稳定性。
生命的起源和定义
6.生长发育
• 生物体能通过新陈代谢的作用而 不断地生长、发育,其中遗传因 素起决定性作用,而外界环境也 有很大影响。
生命的起源和定义
二、生命的本质特征
化学成分的同一性 严整有序的结构 新陈代谢 应激性和运动 内稳态 生长发育 繁殖与遗传 适应
生命的起源和定义
1.化学成分的同一性
• 生物体是由蛋白质、核酸、脂类、糖类、维生素 等多种有机分子以及C、H、O、N、P、S等无机 元素组成。
• 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,
生命科学的分科
三、按生物结构的层次来分
种群生物学、细胞生物学、分子生物学、 分子遗传学、量子生物学等
生命科学的分科
四、按与其他学科的关系来分
生物物理学、生物化学、生物数学、生 物气候学、生物地理学、仿生学、放射 生物学等
本章目录
生命的定义 生命的基本特征 生命科学的重要性 生命科学的分支学科 生命科学的研究方法
生命的起源和定义
一、生命的定义
从生物学角度的定义 从物理学角度的定义 从生物物理学角度的定义 “生命”的完整的、系统的定义
生命的起源和定义
1.从生物学角度的定义
由核酸和蛋白 质等物质组成 的多分子体系, 它具有不断自 我更新、繁殖 后代以及对外 界产生反应的 能力。
• 适应是生物界普遍存在 的现象
三、生命科学的重要性
为什么要学习生命科学知识?
生命科学是21世纪自然科学的带头学科 生命科学充满未解之谜 生命科学与人类社会的发展息息相关
生命科学的重要性
生物科学的前沿
分子生物学的发展是生物科学发展 史上的一个重要的里程碑 DNA重组技术 原生质体融合技术 基因组计划 后基因组计划
3.新陈代谢
• 生物体不断地吸收外界的物质,在生物体内 发生一系列变化,最后成为代谢最终产物而 被排出体外。
• 合成作用(anabolism) 从外界摄取物质和 能量,将它们转化为生命本身的物质和贮存 在化学键中的化学能。
• 分解作用(catabolism) 分解生命物质,将 能量释放出来,供生命活动之用。
在生物体的整个运动过程中,贯 穿了物质、能量、信息三者的变 化、协调和统一。
生命的起源和定义
4.“生命”的完整的、系统的定义
生命是主要由核酸和蛋白质 组成的具有不断自我更新能力的 多分子体系的存在形式,是一种 过程,是一种现象。
生命的起源和定义
生命的涵义
生命的物质基础是蛋白质和核酸。 生命运动的本质特征是不断自我 更新,是一个不断与外界进行物 质和能量交换的开放系统。 生命是物质的运动,是物质运动 的一种高级的特殊存在形式。
生命科学的分科
按生物类群或研究对象来分 按研究的生命现象或生命过程来分 按生物结构的层次来分 按与其他学科的关系来分
生命科学的分科
一、按生物类群或研究对象来分
植物学、动物学、微生物学、病毒学、 人类学、古生物学、藻类学、昆虫学、 鱼类学、鸟类学等
生命科学的分科
二、按研究的生命现象或生命过程来分
形态学、生理学、分类学、胚胎学、 解剖学、遗传学、生态学、进化学、 组织学、细胞学、病理学、免疫学等
生命科ห้องสมุดไป่ตู้的重要性
细菌造雪
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。
生命科学的重要性
细菌保护古建筑
在含钙的情况下能够 形成钙的微晶体,以 保护古建筑。
生命科学的重要性
无法假冒的生物笔
利用在墨水 中加入含有 特定序列的 DNA片段,使 别人无法假 冒你的墨迹。
四、生命科学的分科
1.农业方面
遗传育种——农作物、畜牧业的优良品种 (无籽西瓜)
人造种子 生物杀虫剂
生命科学的重要性
•无籽西瓜
生命科学的重要性
•人造种子
生命科学的重要性
2.医药卫生方面
新的抗菌素、疫苗
免疫学 提高了异体器官移植的成功率, 并发现了自体免疫疾病的病因 基因工程菌与基因疗法 胰岛素、干扰素、 生长激素、淋巴细胞活素、血纤维蛋白 溶解剂、白蛋白、血因子、单克隆抗体、 DNA探针等
生命科学的重要性
DNA双螺旋结 构
1953年,Waltson & Crick发现
生命科学的重要性
21世纪将面临的许多世界性的难题
人口膨胀 粮食紧张 环境污染 能源紧缺 遗传疾病
生命科学的重要性
二、生命科学与人类社会的发展 息息相关
农业方面 医药卫生方面 轻工业、食品工业、酶工程 其他方面
生命科学的重要性
生命的起源和定义
7.繁殖与遗传
• 生物体能不断地繁殖下一代,使生命得以延续。 • 生物的遗传是由基因决定的,生物的某些性状会
发生变异;没有可遗传的变异,生物就不可能进 化。
生命的起源和定义
8.适 应
• 适应的含义: (1)生物的结构都适应 于一定的功能。 (2)生物的结构和功能 适应于其在一定环 境条件下的生存和 延续。
各种生物都是以ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子。
生命的起源和定义
蛋白质由20种氨基酸组成
生命的起源和定义
2.严整有序的结构
• 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
生命的起源和定义
细胞的结构
植物细胞结构图
生命的起源和定义
生命科学的重要性
干扰素
生命科学的重要性
3.轻工业、食品工业
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
生命科学的重要性
溶菌酶的分子模型
生命科学的重要性
4.其他方面
细菌造雪 细菌保护古建筑 无法假冒的生物笔
生命的起源和定义
2. 从 物 理 学 角 度 的 定 义 ——“负熵”
热力学第二定律 任何自发过程总是朝着使 体系越来越混乱、越来越无序的方向,即朝 着熵增加的方向变化。
生命的演化过程总是朝着熵减少的方向 进行,一旦负熵的增加趋近于零,生命将趋 向终结,走向死亡。
生命的起源和定义
3.从生物物理学角度的定义—— 三要素:物质、能量、信息