244293生物学知识简介1
生物学基础知识
生物学基础知识生物学是一门研究生命现象和生物体结构、功能、演化等问题的科学。
它涉及了广泛的领域，包括细胞生物学、遗传学、进化生物学、生态学等等。
本文将简要介绍一些生物学的基础知识，以便读者对该领域有更全面的了解。
一、细胞生物学细胞是生物学研究的基本单位。
生物体可以由单细胞或多细胞组成。
细胞内有不同的器官和细胞器，包括细胞膜、细胞核、线粒体等。
细胞内还发生着一系列的生化反应，包括代谢、蛋白质合成等。
细胞生物学研究细胞的结构和功能，揭示了生命活动的基本原理。
二、遗传学遗传学研究遗传信息的传递和变化。
遗传信息以DNA的形式存在于细胞核中。
DNA由四种碱基构成，称为腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
DNA可以通过复制、转录和翻译等过程，将遗传信息传递给后代，并决定其形态特征和功能。
三、进化生物学进化生物学研究生物的演化过程和机制。
通过对物种的比较和分类，可以了解生物的起源和演化关系。
达尔文的进化论提出了物种适应环境的自然选择理论，为进化生物学奠定了基础。
进化生物学还研究了遗传变异、突变、基因流和基因漂移等现象对物种进化的影响。
四、生理学生理学研究生物体内部系统的功能和调节机制。
不同生物体具有不同的生理功能，如呼吸、消化、神经传导等。
生理学研究这些生物功能的机制和调节方式，揭示了生物体内各个系统之间的协调性和平衡性。
五、生态学生态学研究生物与环境之间的相互作用。
生态系统是由生物群落和非生物因素构成的。
生态学研究物种之间的相互关系，以及它们与环境的相互作用。
生态系统的结构和功能对于维持生命的平衡和可持续发展至关重要。
六、生物技术生物技术是将生物学原理和方法应用于实际应用的学科。
生物技术在农业、医学、制药等领域有着广泛的应用。
例如，通过基因工程技术，可以将外源基因导入生物体中，以改良农作物的性状或生产药物。
生物技术的发展为解决人类面临的许多问题提供了新的途径。
总结：生物学基础知识涵盖了细胞生物学、遗传学、进化生物学、生理学、生态学和生物技术等多个方面。
2024高中生物所有知识点总结
2024高中生物所有知识点总结高中生物是中学生物学的重要组成部分，涵盖了生物的基本概念、生物的结构与功能、生物的遗传与进化、生物的生态与环境等内容。
以下是2024高中生物的所有知识点总结：一、生物的基本概念1. 生物的基本特征：有机体、有生命活动、有遗传信息、有进化能力。
2. 生物的分类：五界系统、生物的命名与命名规则。
3. 生物的组成：细胞是生物的基本单位、组织、器官、系统。
4. 生物的物质基础：碳水化合物、脂质、蛋白质、核酸。
5. 生物的能量：能量的来源、光合作用、呼吸作用、发酵作用。
6. 生物的调节：神经系统、内分泌系统。
7. 生物的繁殖：有性生殖、无性生殖。
二、生物的结构与功能1. 细胞的结构：原核细胞、真核细胞、细胞结构与功能。
2. 细胞的运动：细胞骨架、细胞膜运动、胞吞作用、胞吐作用。
3. 细胞的代谢：物质的运输、合成、分解、排泄。
4. 组织的结构与功能：上皮组织、结缔组织、肌组织、神经组织。
5. 器官的结构与功能：植物的根、茎、叶、花、果等器官结构与功能。
三、生物的遗传与进化1. 遗传物质：DNA结构、DNA复制、DNA修复。
2. 基因与遗传：基因的表达与遗传、基因突变、基因重组、基因工程技术。
3. 遗传的规律：孟德尔遗传规律、染色体理论、非孟德尔遗传、群体遗传学。
4. 进化与演化：达尔文进化论、自然选择与人工选择、进化因素、进化的证据。
四、生物的生态与环境1. 生态系统：生态因子、生物群落、生态圈、生态位、气候与地理因素对生态系统的影响。
2. 生态关系：种间关系、种内关系、食物链、食物网、能量流动与物质循环。
3. 生物的适应与保护：适应性进化、生物多样性、生物资源利用与保护、环境污染与生态危害。
以上是2024高中生物所有知识点的概要总结，涵盖了生物的基本概念、生物的结构与功能、生物的遗传与进化、生物的生态与环境等方面的内容。
通过学习这些知识点，可以帮助学生对生物学有一个整体的认识，并能够应用到实际生活和科学研究中。
生物学知识点简述
生物学知识点简述生物学是研究生命现象和生命规律的科学，涉及到生物的结构、功能、发展、演化等方面。
本文将对生物学的一些重要知识点进行简述。
1. 细胞理论：细胞是生命的基本单位，所有生物都由一个或多个细胞组成。
细胞理论认为细胞是生物体结构和功能的基础，所有生物体的生命活动都发生在细胞内。
2. 遗传学：遗传学研究遗传信息的传递和变异。
基因是遗传信息的基本单位，通过遗传物质DNA的复制和基因的表达，遗传信息可以在后代中传递。
遗传学研究遗传规律和遗传变异对生物进化和适应环境的影响。
3. 进化论：进化论认为生物种类是通过演化产生的，进化是基因在种群中的传递和变异导致的。
进化论解释了生物多样性的起源和演化过程，揭示了生物适应环境和生存竞争的机制。
4. 生物分类学：生物分类学研究生物的分类和命名。
通过对生物形态、生理和遗传特征的比较和分析，将生物划分为不同的分类单元，建立生物分类系统，以便于对生物多样性的研究和了解。
5. 生态学：生态学研究生物与环境的相互作用关系。
生物与环境之间存在着相互依赖和相互影响的关系，生态学研究生物种群、群落和生态系统的结构、功能和演化，以及生物与环境之间的物质和能量的循环。
6. 生物化学：生物化学研究生物分子的结构、功能和代谢过程。
生物化学研究生物大分子（如蛋白质、核酸等）的结构和功能，以及生物代谢过程中的能量转化和物质合成。
7. 免疫学：免疫学研究生物对抗病原微生物和其他外来物质的免疫反应。
免疫系统是生物体内的一套防御系统，能够识别和消灭入侵的病原体，保护生物体免受感染和疾病的侵害。
8. 神经生物学：神经生物学研究神经系统的结构和功能。
神经系统是生物体的控制中枢，通过神经元之间的信息传递，调节和协调生物体的各种生理活动和行为。
9. 植物生理学：植物生理学研究植物的生长、发育和代谢过程。
植物生理学研究植物对环境的适应和响应机制，以及植物的营养吸收、光合作用和植物激素的调节等。
10. 动物生理学：动物生理学研究动物的生理功能和调节机制。
生物学的基础知识介绍
生物学的基础知识介绍生物学是研究生命的科学，涉及到生物的起源、组成、结构、功能、发育和演化等方面。
本文将介绍一些生物学的基础知识，为读者提供一个概览。
一、细胞所有生物都是由细胞组成的，细胞是生物体的基本结构和功能单位。
细胞可以分为原核细胞和真核细胞，区别在于是否具有核膜。
细胞内部含有细胞质、细胞核、细胞器等组成部分。
细胞是生命的基本单位，是生物学研究的重要对象。
二、遗传学遗传学研究传递给后代的基因信息，包括基因的结构、功能和遗传规律等方面。
基因是控制生物性状的单位，它们位于染色体上。
遗传学的研究内容包括基因的表达、突变、遗传变异和遗传流动等。
三、进化论进化论是生物学的重要理论之一，揭示了生物在漫长的时间尺度上的变化和适应过程。
进化是物种适应环境变化并产生新物种的过程，自然选择是驱动进化的主要力量。
进化论解释了生物多样性的起源和发展。
四、生物分类学生物分类学是对生物进行分类和命名的学科。
生物的分类是基于其形态特征、遗传关系、生理功能等进行的。
分类学将生物划分为门、纲、目、科、属、种等级别，建立了系统分类体系，方便对生物进行研究和管理。
五、生态学生态学研究生物与环境之间的相互关系和物质能量的循环流动。
生态学涉及生物群落、生态系统和生态位等概念。
生态学的研究内容包括生物的种群动态、相互作用、适应性和生态系统稳定性等。
六、细胞生物学细胞生物学是研究细胞的结构、功能和生命过程的学科。
它涉及细胞的代谢、分裂、分化和凋亡等。
细胞生物学的研究方法包括光学显微镜、电子显微镜和分子生物学技术等。
七、遗传工程遗传工程是利用基因技术对生物进行改造和利用的学科。
它包括基因克隆、转基因技术和基因编辑等。
遗传工程在农业、医学和工业等领域有广泛应用，为人类提供了许多新的科学和技术手段。
总结：生物学作为一门学科，涉及到生物的各个方面。
本文简要介绍了细胞学、遗传学、进化论、生物分类学、生态学、细胞生物学和遗传工程等基础知识。
了解生物学的基本概念和理论，对于深入了解生命的奥秘和推动生物科学的发展具有重要意义。
生物学基础知识概述
生物学基础知识概述生物学是研究生命现象及其规律的科学，它涵盖了广泛的领域，包括生命的起源、组成、结构、功能、演化和生态等。
生物学基础知识是理解生物学领域的核心概念和原理的基础，下面将对生物学基础知识进行概述。
一、细胞结构与功能细胞是生命的基本单位，所有生物体都由一个或多个细胞构成。
细胞结构包括细胞膜、细胞质和细胞核等组成部分。
细胞内有多种细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体等，它们各自具有不同的功能。
细胞能够进行代谢活动、自我复制和响应外界刺激等生命活动。
二、遗传学遗传学研究的是遗传信息的传递和变异。
遗传信息以DNA分子的形式存在于细胞中，通过DNA复制和RNA转录翻译过程来实现遗传信息的传递和表达。
遗传学研究包括基因的结构和功能、遗传变异的产生和遗传信息的传递等方面。
三、进化论进化论是生物学的核心理论之一，它解释了生物多样性的起源和演化过程。
进化是指物种随时间的推移发生的遗传变化，进化过程中适应性有利性状的积累导致了物种的适应性变异。
进化过程涉及自然选择、突变、基因流和遗传漂变等机制。
四、生理学生理学研究生物体的生命活动以及其调节和适应机制。
生理学包括植物生理学和动物生理学两个方面。
植物生理学研究植物的光合作用、呼吸和物质运输等方面，动物生理学研究动物的神经、内分泌和循环等系统的功能。
五、生态学生态学研究生物与环境之间的相互作用关系。
生态学包括群落生态学、生态系统生态学和全球生态学等方面。
群落生态学研究不同物种共同生活的群落，生态系统生态学研究生物和环境的相互作用，全球生态学研究全球尺度上的生态问题。
六、分子生物学分子生物学研究生命现象的分子基础，它涉及DNA、RNA和蛋白质等分子的结构和功能。
分子生物学主要研究DNA复制、转录和翻译等过程，以及基因调控、蛋白质合成和代谢路径等方面。
综上所述，生物学基础知识包括细胞结构与功能、遗传学、进化论、生理学、生态学和分子生物学等方面。
这些基础知识为我们理解生物学的核心概念和原理提供了基础，并且对于进一步深入研究生物学的诸多领域具有重要意义。
生物学基础知识
生物学基础知识生物学是研究生命现象和生物体的结构、功能、发育和演化规律的科学，是自然科学中一个重要的学科领域。
本文将介绍生物学的基础知识，包括生物体的基本组成、细胞理论、遗传学、进化论和生态学等内容。
一、生物体的基本组成生物体是由许多基本元素和化合物组成的。
其中，碳、氢、氧和氮是构成生物体的主要元素，占据了生物体干重的99%以上。
此外，还有少量的磷、硫和其他微量元素。
这些元素通过化合成分子形成了生物体的基本组织和结构。
生物体的基本组织单位是细胞。
细胞是生物体的最小单位，具有新陈代谢、自我复制和适应环境的能力。
细胞分为原核细胞和真核细胞两类。
真核细胞包括细胞核和细胞质，其中细胞核包含着遗传信息，细胞质则包含着细胞器和其他细胞结构。
二、细胞理论细胞理论是现代生物学的基础之一。
它提出了所有生物体都是由细胞组成的，细胞是生物体的最小结构和功能单位。
细胞可以通过细胞分裂产生新的细胞，同时维持着生命的持续进行。
细胞的结构包括细胞膜、细胞壁、细胞质、细胞器和细胞核等。
细胞膜是由脂质和蛋白质构成的，它负责控制物质的进出，维护细胞内外的稳定环境。
细胞壁主要存在于植物细胞中，它由纤维素组成，起到保护细胞和维持细胞形状的作用。
细胞质是细胞的胶状物质，其中包含了各种细胞器。
细胞器是细胞中功能独立的结构，包括线粒体、内质网、高尔基体等。
线粒体是细胞的能量中心，通过细胞呼吸产生三磷酸腺苷（ATP）。
内质网和高尔基体则负责合成和分泌蛋白质。
细胞核是真核细胞的重要特征，它包含了细胞的遗传信息。
DNA 是细胞核的主要成分，它通过蛋白质形成染色体，携带了细胞的遗传信息，并参与了细胞的复制和分裂过程。
三、遗传学遗传学是研究遗传规律和遗传变异的学科。
遗传是生物体通过基因传递的特征，它决定了生物体的形态、生理和行为。
遗传信息以基因的形式存储在DNA中，同时也可以通过RNA传递和表达。
基因是生物体的遗传单位，它是由DNA序列编码的。
一个基因可以决定一个或多个特征，其表达受到环境的影响。
生物学基本知识
生物学基本知识生物学是研究生物的科学，涉及生命的起源、演化、结构、功能、发育和分类等方面。
它是自然科学的重要分支之一，对于人类了解自身和其他生物的生命规律具有重要意义。
本文将从生物学的基本概念、生物的组成结构、生物的功能以及生物的分类等方面进行阐述。
一、生物学的基本概念生物学是一门研究生命的科学，它涉及到从微观到宏观的各个层面。
生物学的研究对象包括细胞、组织、器官、个体和群体等。
生物学的研究方法主要包括观察、实验、比较和推理等。
生物学的研究领域广泛，涵盖了植物学、动物学、微生物学、生态学等多个学科。
二、生物的组成结构生物包括细胞和非细胞两部分。
细胞是生物的基本单位，通过细胞分裂繁殖，构成了组织、器官和个体等层次结构。
细胞由细胞膜、细胞质和细胞核等组成，细胞质中还包含有各种细胞器。
非细胞部分包括细胞外基质和体液等。
三、生物的功能生物的功能主要包括营养功能、运动功能、感觉功能、调节功能和繁殖功能等。
营养功能是生物为了维持生命活动所进行的物质和能量的摄取、消化、吸收和利用等过程。
运动功能是生物对外界刺激做出的反应，包括运动细胞和运动器官的活动。
感觉功能是生物通过感觉器官对外界刺激的感知，包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等。
调节功能是生物对内外环境变化做出的调节反应，维持内环境的相对稳定性。
繁殖功能是生物为了后代繁衍而进行的生殖活动。
四、生物的分类生物的分类是按照生物的共同特征和进化关系将其划分为不同的类群。
生物的分类学主要包括形态分类学和进化分类学两个方面。
形态分类学是根据生物的形态特征进行分类，包括形态分类和解剖分类等。
进化分类学是根据生物的进化关系进行分类，包括系统分类和进化树等。
生物的分类层次从大到小依次为界、门、纲、目、科、属、种。
总结：生物学作为一门研究生物的科学，涉及到生命的各个方面。
生物由细胞和非细胞组成，具有营养、运动、感觉、调节和繁殖等功能。
生物的分类是按照其共同特征和进化关系进行划分。
生物学基础知识
生物学基础知识生物学是研究生命科学的一门学科，涉及广泛的领域，包括生物的结构、功能、进化、发展和生态系统等。
本文将介绍一些生物学的基础知识，帮助读者了解生命的奥秘。
1. 细胞理论生物学的基础可以追溯到17世纪，当时发现所有生命都由细小的细胞构成。
细胞是生物学研究的基本单位。
根据细胞理论，所有生物体都是由一个或多个细胞组成的。
2. DNA与遗传DNA（脱氧核糖核酸）是生物体中的遗传物质，它携带了生物体的遗传信息。
通过基因，DNA决定了个体的生长、发育和特征。
遗传学研究了基因在遗传中的传递规律。
3. 进化论进化论是生物学的核心理论之一，由达尔文提出。
根据进化论，物种通过自然选择和遗传变异发展演变。
进化是生物多样性的基础，它解释了生物体的形态、行为和适应性的变化。
4. 组织与器官系统生物体的组织是互相关联、协调工作的细胞的集合。
不同组织形成了器官，例如心脏、肺和肝脏等。
器官系统是在身体内部协同工作实现特定功能的器官集合，例如消化系统和呼吸系统。
5. 生物的能量转化生物体进行各种生命活动需要能量。
光合作用是植物将阳光能转化为化学能的过程。
呼吸作用将有机物转化为能量，并供给生物体的各种生理功能。
6. 生态系统生态学研究生物体与其环境的相互作用。
生态系统是由生物体、以及它们生活的环境组成的。
生态学关注生物体之间的相互关系、物种多样性和能量流动等。
7. 生物多样性地球上存在着极其丰富的生物多样性，包括动植物、微生物以及其他生物种类。
生物多样性对维持生态平衡和人类的生存至关重要，但目前正面临着严重的威胁。
8. 生物技术生物技术利用生物体的特性，进行科学研究和应用开发。
例如基因工程、生物制药和农业生物技术等，它们在医学、农业和环境保护等领域发挥着重要作用。
总结：生物学的基础知识包括细胞理论、DNA与遗传、进化论、组织与器官系统、生物的能量转化、生态系统、生物多样性和生物技术等。
通过了解这些基本知识，我们能够更好地理解生命的本质和生物体的运作方式。
生物基础知识
生物基础知识生物学作为自然科学的一个重要分支，研究生命的起源、演化和生物现象。
它是一门综合性学科，涉及诸多基础知识，如细胞结构、分子生物学、遗传学等。
本文将以生物基础知识为主题，为读者介绍一些关键概念与原理。
1. 细胞结构细胞是生物学中的基本单位。
它包含着生命的基本活动，如代谢、增殖和遗传。
细胞主要由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外包围，其主要功能是控制物质的进出。
细胞质是细胞膜内的胞内物质，包含各种细胞器。
细胞核是细胞的控制中心，含有遗传物质DNA，用于指导细胞的生命活动。
2. 分子生物学分子生物学是生物学中的重要分支，研究生命现象的分子基础。
它主要关注DNA、RNA和蛋白质等生物分子的结构、功能和相互作用。
其中，DNA是生物遗传信息的携带者，通过遗传信息的复制和转录过程，控制细胞的生命活动。
RNA则参与了基因表达和蛋白质合成等重要过程。
3. 遗传学遗传学研究遗传现象的规律和机制。
遗传学的重要概念包括基因、染色体和遗传变异等。
基因是遗传信息的功能单位，控制着生物个体性状的表达。
染色体是细胞中DNA和蛋白质的复合体，携带着细胞遗传物质。
遗传变异是遗传学中重要的现象，是基因在传代过程中产生的突变和重新组合。
4. 进化论进化论是生物学的核心理论，描述了生物种群随时间的演化过程。
它认为生物种群的变异和适应性可以导致物种的演化和多样性。
进化论的重要概念包括自然选择、突变和物种形成等。
自然选择是生物适应环境的重要机制，通过选择适应性更强的个体传递给下一代。
突变是遗传变异的一种形式，可以导致新的遗传特征的出现。
物种形成是进化过程中新的物种产生的过程。
5. 生态学生态学研究生物与环境的相互作用关系。
它涵盖了生物个体、群落和生态系统的结构和功能。
生态学的重要概念包括生态位、能量流动和物种多样性等。
生态位描述了一个物种在生态系统中的角色和资源利用方式。
能量流动揭示了能量在生态系统中的传递和转化过程。
物种多样性是生态系统稳定性和功能维持的重要指标。
生物学基础知识
生物学基础知识生物学是研究生命的科学，它涵盖了许多领域，包括细胞生物学、遗传学、生态学等等。
在本文中，我将为您简要介绍一些生物学的基础知识。
1. 细胞生物学细胞是生物体的基本单位。
它们是构成所有生物体的基本结构和功能单位。
细胞可以分为原核细胞和真核细胞。
原核细胞是较为简单的细胞类型，其基本结构由细胞质、核和细胞膜组成。
真核细胞则包括细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体等。
2. 遗传学遗传学是研究遗传信息传递和遗传变异的学科。
基因是指存储在DNA分子中的遗传信息。
每个生物体都有一套基因组，其中包含了所有的基因。
遗传学研究了基因如何通过遗传物质的传递来影响个体的性状和特征，并研究了遗传变异如何导致物种的进化和适应。
3. 生态学生态学是研究生物与环境之间相互作用的科学。
生态学关注生物与其周围环境的关系，并研究生态系统的结构和功能。
生态学家研究各种生物群落，包括生物之间的相互作用、能量流动和物质循环等。
此外，生态学也涉及到保护生物多样性和环境可持续性。
4. 进化论进化论是描述物种适应和变异的理论。
它由英国科学家查尔斯·达尔文提出，并以其著作《物种起源》而闻名。
进化论认为生物种群会随着时间的推移逐渐发生变异和适应，从而导致新的物种产生。
通过自然选择和遗传变异，那些具有更好适应环境的个体会更有可能生存下来并繁殖后代，而那些适应能力较弱的个体则会逐渐被淘汰。
5. 分子生物学分子生物学研究生物分子的结构和功能。
它涵盖了DNA、RNA和蛋白质等分子的研究。
通过研究这些分子的组成和相互作用，分子生物学帮助我们了解生物体内的基本生物化学过程，例如基因转录和翻译。
此外，分子生物学还在医学和生物工程领域有重要应用。
综上所述，生物学基础知识包括细胞生物学、遗传学、生态学、进化论和分子生物学等多个方面。
对于进一步探索生物世界和理解生命的奥秘，了解这些基本概念是至关重要的。
通过不断学习和研究，我们可以更加深入地理解生物学，并应用这些知识来解决各种生物相关的问题。
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生命的生物性和社会性
生物的个体行为表现形式 是生物性，但更多时候是受 外界影响的，即社会性
有性繁殖生物的性行为 人类、蚂蚁、蜜蜂的组织社会 微生物的共生 低等生物的寄生
生物的许多行为同时具有 两种属性——事物复杂性的 特征之一
言
为了目前写这本书，如果我有什么科学家的高位的话，那我恳请放弃它， 并且从而免去随之而来的重任。我的理由是： 我们从祖先那里继承了对于统一的、无所不包的知识的强烈渴望。 … … 可是，最近一百多年来，知识的各种各样的分支在广度和深度上的展开，却使 我们陷入了一种奇异的困境。 除非我们中间有些人敢于去着手综合这些事实和理论，即使它们有的是第 二手的和不完备的知识，而且还要敢于承担使我们成为蠢人的风险，除此之外， 我看不到再有摆脱这种困境的其他办法了。
复杂系统的生物学范畴
System
蛋白质三维结构 生物体 脑（人脑） 生态系统 社会文明
Nodes
原子 分子 细胞 生物体 人
Edges
原子相互作用 分子相互作用 细胞相互作用 生物体相互作用 人相互作用
生命的定义
古希腊人的定义
“生命力” 产生运动──而不管人是否 能了解那种运动──的原因被称 之为“力”，为此古希腊人提出 了生命力和活力这样伟大的概念。
E.薛定谔 都柏林 1944年9月 自由的人绝少思虑到死；他的智慧，不是死的默念，而是生的沉思。 （斯宾诺莎：《伦理学》，第四部分，命题67）
这个重大的和讨论得很多的问题是： 在一个生命有机体的空间范围内，在空间上和时间上发生的事件，如何用 物理学和化学来解释？ 这本小册子力求阐明和确立的初步答案概括如下： 当前的物理学和化学在解释这些问题时明显的无能为力，决不是成为怀 疑这些事件可以用物理学和化学来解释的理由。 …… 一个有机体的最要害部分的原子排列，以及这些排列的相互作用的方式， 跟迄今被物理学家和化学家作为实验和理论对象的所有原子排列是根本不同 的。 其实，有机化学家在研究越来越复杂的分子时，已经十分接近于那种 “非周期性晶体”了，依我看来，那正是生命的物质载体。 因此，在我们的系统和别人的系统之间的物理学上的相互作用，一般来 说，它们本身是具有某种程度的物理学秩序，就是说，它们也必须遵循严格 的物理学定律并达到一定程度的准确性。 突变实际上是由于基因分子中的量子跃迁所引起的。 遗传的机制是同量子论的基础密切相关的，不，是建立在量子论的基础 之上的。
1962年诺贝尔生理医学奖
DNA分子的一级结构： A, C, G, T四种核苷酸的线 性多聚体；
DNA分子由两条互相平 行的脱氧核苷酸长链盘绕 而成；
3.4nm
DNA分子中的脱氧核糖 和磷酸交替连接，排在外 侧，碱基排列在内侧； 两条链上的碱基通过氢 键想结合，形成碱基对。
2nm
DNA双螺旋结构模型的意义
古代东方的定义
“气”——古中国人则倾向于将产生运动 的原因称之为“气”，生命活动当然也就 是“气”的活动：“人之生，其犹冰也， 水凝而成冰，气积而为人”。 “火”——部分东方古人认为生命来源于 “火”，重点在于强调了生命的新陈代谢 过程：“人含气而生，精尽而死，死犹澌， 灭也。譬如光焉，薪尽而火灭，则无光 矣。” “生死观”——中国古人通过一个巧妙的 方法去探讨生命，即“死”，在这一对立 中将生与死统一起来加以研究：“无有不 生，无生不死，以其生，故知其死也。”
DNA的结构？？？
1953年，James Watson与 Francis Crick发现了著名的 DNA双螺旋结构模型
James Watson
•1946年毕业于芝加哥大学动物学系， 进 入印第安那大学读研究生，最终获得博士 学位； •1946年，选学卢里亚的有关病毒的课程； •1948年，科尔德· 哈博研究所 •1951年，剑桥Cavendish实验室做博士后
基因组存储的遗传信息量
生命的非线性和有序性（一）
耗散结构理论（Prigogine，1970s）
孤立系统：热力学第二定律熵增加，系统趋向紊乱 开放系统：系统远离平衡态，熵减少，出现有序结构
仙女座大星云
卷积云的鳞片结构
雪花晶体结构
生命的非线性和有序性（二）
生命的各种表现形式均为开放性耗散系统
生命之所以存在，在于从环境中不断吸收负熵（新陈代谢）
生命的分子基础
•遗传物质的概念（非周期晶体） •遗传密码的概念
理论分子生物学
生命的热力学基础
•生命是非平衡开放系统 •生命依赖负熵
耗散结构理论
生命的物理规律
•生命以量子规律为基础 •生命物质结构的有序性
量子生物发现
DNA：遗传物质
Mendel的经典遗传学实验及其经典遗传学规 律（1865年） Morgan学派的基因学说（1915年） Griffith的肺炎双球菌转化实验（1928年） Avery的实验以及Hershey、Chase的噬菌体 标记实验：DNA是遗传信息的载体（1944～ 1951年）
§2.2.1 地球上的自然史与生命史
不断演化的地球系统：地球本身一直经历着 由简单到复杂、由低级到高级不可逆的演化过 程，由此逐渐形成了大气圈、水圈、岩石圈、 生物圈及地球内部的圈层
不断演化的地球生物：生物是地球系统在特 定条件下演化的结果，并仍处于不断的演化之 中 宇宙的起源：始于120亿年前的宇宙大爆炸 （Big Bang） 太阳系的起源：大约49亿年前，诞生太阳系 地球的起源：大约45亿年前，宇宙中的尘埃 在引力作用下逐渐集聚形成地球
卡文迪许实验室 (Cavendish Lab)的成功
•杰出的领导者：布拉格 •不赶时髦 •不试图恢复过去的荣誉 •不怕理论家们的轻蔑
Rose of England -Rosalind Franklin
Maurice Wilkins
James Watson and Francis Crick
§2.2 生命的演化和分类
为合理解释遗传物质的各种 功能、解释生物的遗传和变异、 揭示自然界色彩纷纭的生命现 象奠定了理论基础； 揭示了生命世界多样性和生 命本质的一致性的辨正统一； 现代生命科学的里程碑。
Watson和Crick
•探索科学真理的兴趣 •多学科协作的成功（物理学 与生物学合作的典范） •吸取他人与前人研究的成果
细胞、组织、器官、系统、个体、群体、生态系统、社会……
癌细胞
动物细胞
蜜蜂的个体与群体
生命的随机性
生物学对事实和现象的概括几乎完全是概率性的
这种概率性源于生命个体的差异性和随机性，也是生命复杂性的表现。 生物学的“唯一”定律：一切生物学定律都有例外。 数学、物理学：常数 生物学：平均数
生物系统中的不确定性
人类对生命复杂性的认识受经验的影响
认识的主体对正确认识的重要作用 中国传统文化的消极影响： “腐草化萤”、王阳明“格物致知”
用系统论的思想去把握生命的复杂性
“还原论”——building block 为理解生命复杂系统，不仅必须了解它的各个要素，而且必须了解它 们之间的关系。 中国传统文化的积极作用——系统、综合
绝大多数生命过程具有不可预测性 DNA突变、精子与卵细胞融合、树叶飘落……
生命遗传信息的复杂性
生命活动3要素：物质、能量、信息 遗传信息是生物复杂性的信息基础 生物大分子是遗传信息的物质载体，但生物大分子本身 并不表示遗传信息，必须通过一定的组织（序列、结构）来 实现； 遗传信息以基因组形式、蛋白质组形式存储，是抽象的 遗传信息的复杂性是生命复杂性的突出特征，是研究生命 复杂性的关键问题之一
人类认识的有限性
生命复杂性还表现在对其认识的复杂性
生命复杂性的两重含义：客观复杂性、人类认识的复杂性 认识复杂性：对客观复杂性的有效理解和表达 认识的客体、认识的主体
人类对生命复杂性的认识受时空和认知条件的限制
“朝菌不知晦朔，蟪蛄不知春秋”（庄子《逍遥游》） “井蛙不可以语于海者，拘于虚也；夏虫不可以语于冰者，笃于时 也。”（庄子《秋水》） 显微镜：细胞、微生物 X射线晶体衍射技术：DNA双螺旋、遗传机制
——庄子《知北游》
我们只求满足于生命永恒 的奥秘，满足于察觉现存 世界的神奇结构，窥见它 的一鳞半爪，并且以诚挚 的努力去领悟在自然界中 显示出来的那个理性的部 分，即使只是其中一小部 分，我也就心满意足了。 ——Albert Einstein
生命的结构层次和多样性
生命的组成因素具有复杂的相互作用，是非线性关系，由 此产生一系列经典科学无法解决的问题
男性与女性的行为、思维差异
趴在蝴蝶翅上的蚂蚁 （蚂蚁社会组织有序 也会偷 懒也搞裙带）
生命中的涌现性
涌现(emergency)：整体大于部分之和
整体必然会出现在部分中没有的属性和特征 元素或子系统的性质≠整体或系统的性质
生物系统的每个层次都有有其本身的复杂性，均存在这 种部分与整体的关系，因此有涌现性的发生
生物大分子、细胞、组织、器官、系统…… 受精卵细胞：分裂、分化、发育、生长、衰老、死亡……
生命最突出的特征——几乎无限的多样性
《Infinite in All Directions(全方位的无限)》Freeman Dyson，三联书店 空间：地球的生态圈 时间：从35亿年前至今 大小：病毒、鲸鱼 生存环境：空气、陆地、海洋 生活方式：独立生活与寄生 “世界上没有完全相同的两片树叶”——有性繁殖
生态学的生命定义
在生物圈中，生物分为自养生物、异养生物，异养生物中有相当一部 分营腐生生活，因此便形成了生物圈中的不可逆性或单向流动的物质 循环运动。因此从生态的角度我们给生命作出这样的定义：生命是能 通过自养或异养进行新陈代谢、通过能量转换进行物质循环的能繁殖 的物质系统。
§2.1.2 Schrö dinger的思考及DNA双螺 旋结构的发现