普通生物学,绪论

1、选用教材：选用教材：陈阅增，普通生物陈阅增，普通生物学，高等教育出版学，高等教育出版社；社；上课时间：上课时间： 每周四每周四1-2节节成绩评定成绩评定:平时成绩：平时成绩：10%期中成绩：期中成绩：20%期末成绩：期末成绩：70%纪律要求纪律要求:不迟到、早退不迟到、早退上课关掉手机或上课关掉手机或设为振动设为振动不要随意缺课不要随意缺课平时成绩以到课平时成绩以到课情况为依据情况为依据OutlineOutline 植物生物学基础植物生物学基础 动物生物学基础动物生物学基础细胞细胞 绪绪 论论 遗传与变异遗传与变异 生物的进化生物的进化 生物多样性生物多样性 生物与环境生物与环境生物学生物学是

2、是什么？什么？o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)。o生物学的研究对象是高度多样性和统一性的生物界。o普通生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境关系的科学。o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。 美丽的家园7生物圈(biosphere)：岩石圈的上层全部水圈大气圈的下层指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所；包括：biosphere寂静的地球（岩石圈、水圈和大气圈）寂静的地球（岩

3、石圈、水圈和大气圈）生物生物和它所居住的环境共同组成和它所居住的环境共同组成生物圈生物圈(biosphere)生命生命最高的树红杉（115米）最高的动物长颈鹿（6米）最高/矮的人最大的叶子一、生物的特征：细胞（cell）是生物体组构的基本单位新陈代谢（metabolism）稳态（homeostasis）和应激性（irritability）生殖（reproduction）和遗传（heredity）生长（growth）和发育（development）进化（evolution）和适应（adaptation ）生命是具有以上共同特征的物质存在形式！121、特定的组织结构、特定的组织结构 生命的基本单位

4、是生命的基本单位是细胞细胞 化学成分分子成分蛋白质、核酸、脂质、糖、维生素以上有机分子在各种生物中也有着相同的结构模式和功能一切生物的遗传物质都是DNA和RNA，生命体内其催化作用酶都是各种蛋白质，各种生物都利用高能化合物（ATP、NADH.）说明：生物界在化学成分上存在高度同一性水141.细胞是生物体组构(organization)的基本单位The cell is the lowest level of organization that can perform all activities required for life1525 mmitosis有丝分裂有丝分裂 cell divisi

5、on生物类别 植 物 动 物细胞构造 有细胞壁 无细胞壁营养方式 大多数自养 异 养 生长和 大多数植物生长 各器官在胚胎内 器官 和发育继续进行 完全形成，生长和 发生 可连续不断产生 发育主要是体积 方式 新器官和新组织 增大与个体成熟 动植物的主要区别Chief differnces between plants and animals PlantsAnimalsUsually autotrophic or holophytic nutrition; simple minerals from soil and CO2 from air; energy from sunlight to s

6、ynthesize complex materials (photosynthesis)Usually rigid cell walls containing celluloseOxygen as a waste product Usually no movement or restricted movement Usually with variable body shape and size Organs added externally and growth not sharply restrictedUsually restricted response to stimuliCarbo

7、hydrates stored as plant starchUsually heterotrophic or holozoic nutrition; require complex, synthesized foods from plants or other animals Usually without cell walls; no celluloseCarbon dioxide, ammonia, urea, uric acid, and other simple substances as wasteLocomotion usually characteristic; body pa

8、rts with movementInvariable body form; definite number of body partsInternal organs and restricted growth Usually pronounced response to stimuliCarbohydrates stored as glycogen2.新陈代谢(metabolism)定义：在生活的生物体和细胞内存在着无休止的化学变化，一系列的酶促反应组成复杂的反应网络，这些化学反应的总和称为新陈代谢（metabolism）。1819合成代谢(anabolism) ：是在生物体内合成有机物和储

9、存能的过程，合成了或建造了生活物质；也称同化作用。分解代谢(catabolism) ：是在体内分解有机物和释放能的过程；也称异化作用。3.稳态（homeostasis）和应激性（irritability）生物体内新陈代谢所需要的物理化学条件（如温度、pH值等）被限制在一个很窄的幅度之内，生物体具有许多调节机制，用来保持内部条件相对稳定，并且在环境发生某些变化时也能做到这一点，这一特性称为稳态（homeostasis）。应激性（irritability） ：生物体内或体外的物理或化学条件发生了变化，生物体能感受这些变化（刺激），并作出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答。204.生殖（rep

10、roduction）和遗传（heredity）22生物体通过生殖(reproduction)产生子代使物种得以延续；遗传(heredity)：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。 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(variation)。 遗传和变异都是普遍的生命现象，二者同时存在。23漂亮的模特儿 遗传学家 生命通过生殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。5.生长（growth）和发育（development）生物的生长是细胞体积或者数量的增长。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

11、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，发育是一种被精确调控的程序性变化过程。24Egg cellSperm cellNucleicontainingDNAFertilized eggwith DNA fromboth parentsEmbyros cells with copies of inherited DNAOffspring with traitsinherited fromboth parents 生物都能通过生物都能通过代谢代谢而而生长发育生长发育。虽然环境条。虽然环境条件可以影响生物的生长发育，但每种生物的生长件可以影响生物的生长发育，但每种生物的生长发

12、育都是按照一定发育都是按照一定尺寸范围尺寸范围、一定的、一定的模式模式和和稳定稳定的程序的程序进行的。进行的。 6.进化（evolution）和适应（adaptation ）在生殖过程中，遗传物质往往会发生重组和突变，使亲代和子代以及子代不同个体之间出现变异。突变、漂变、基因流、非随机交配和选择使生物种群发生进化（evolution）。选择使生物种群一代代的更适应它们所处的环境。26Charles Darwin二、生物界的层次27 biosphere organismsEcosystemscommunitiespopulationLivings and non-livinglivings生物圈

13、到个体生物圈到个体28CellsTissuesMolecules Organelles器官系统到分子器官系统到分子 Organs and organ systems生物界的结构层次29细胞器细胞器组织组织器官器官系统系统种群种群群落群落生物大分子生物大分子细胞细胞个体个体生态系统生态系统生物圈生物圈生物界是一个多层次的严整有序结构生物界是一个多层次的严整有序结构三、三、分类的阶元和界的划分分类的阶元和界的划分分类阶元：界(kingdom)、门(phylum)、纲(class)、目(order)、科(family)、属(genus)、种(Species )分类单位：固定名称的分类群，如动物界植物

14、界被子植物门双子叶植物纲蔷薇目蔷薇科蔷薇属香槟玫瑰（种）2.分类阶元界（界（Kingdom) 门（门（Phylum) 亚门（亚门（Subphylum) 总纲（总纲（Superclass) 纲（纲（Class) 亚纲（亚纲（Subclass) 总目（总目（Superorder) 目（目（Order) 亚目（亚目（Suborder) 总科（总科（Superfamily ) 科（科（Family ) 亚科（亚科（Subfamily) 属（属（Genus) 亚属（亚属（Subgenus) 种（种（Species) 亚种（亚种（Subspecies)32n 生物分类的阶层1.双名法(binomial n

15、omendature)瑞典植物学家林奈（ Linnaeus ） 1735 出版自然系统制定了双名法。“双名法”的有关规定: 1、关于学名：规定每一种物种都应有一个学名（Scinece name)； 2、关于“双名”：学名由两个拉丁字或拉丁化的文字组成： 学名学名= =属名属名+ +种名；种名； 3、属名用主格单数名词，首字母大写；种名首字母不需大写，用形容词或名词；属名和种加词一般都用斜体。 4、学名之后，应附加当初定名人的姓氏； 5、亚种学名的命名法：三名法。即：学名=属名+种本名+亚种名 黑斑肥螈 Pachytriton brevipes (Sauvage) 34弓头鲸弓头鲸 Balaen

16、a mysticetusBalaena mysticetus (Linnaeus)(Linnaeus)分界分界1.两界系统2.三界系统3.五界系统1. 两界系统林奈2. 三界系统海克尔3. 五界系统惠特克原核生物界391760 Linnaeus 动物界 植物界1886 Haeckel 原生生物界 植物界 动物界原核生物界（原核生物界（Monera）原生生物界（原生生物界（Protisia）真菌界（真菌界（Fungi）植物界（植物界（Plantae）动物界（动物界（Animalia）1967 Whittaker40 最早的生物最早的生物 动物动物 真菌真菌 植物植物 原生原生 原核原核无核无核有

17、核有核单细胞单细胞多细胞多细胞光合光合异养异养吸收吸收摄食摄食Theories about kingdoms of organism学者学者方法与工具方法与工具结论结论备注备注Carl von Linne1735肉眼观察，能否运肉眼观察，能否运动动动物界动物界Animalia二十世纪二十世纪50年代年代植物界植物界plantaeJ. Hogg, 1860E. H. Haeclel, 1866显微镜显微镜microscope原生生物界原生生物界Protista（细菌（细菌Bacteria、藻类、藻类Algae、真菌、真菌Fungi、原生动物、原生动物Protozoa）三界系统：二十世纪三界系统：

18、二十世纪60年代年代开始流行开始流行动物界动物界Animalia植物界植物界PlantaeH. F. Copeland, 1938电子显微镜电子显微镜Electron microscope，揭示，揭示细菌细菌Bacteria、蓝藻、蓝藻blue-green algae等等细胞结构细胞结构原核生物界（原核生物原核生物界（原核生物Prokaryote）Monera四界系统：原核生物四界系统：原核生物Prokaryote真核生物真核生物Eukaryote原始有核界原始有核界Protoctista（单胞藻（单胞藻unicellular algae and 简单的多细胞藻类简单的多细胞藻类multice

19、llular algae、粘菌、粘菌myxomycete、真菌、真菌Fungi、原生、原生动物动物Protozoa）后生植物界后生植物界Metaphytra后生动物界后生动物界MetazoaR. H. Whittaker, 1969电子显微镜、生物电子显微镜、生物化学技术化学技术biochemistry，细胞，细胞cell的复杂程度及营的复杂程度及营养方式养方式原核生物界原核生物界Monera五界系统。二十世纪五界系统。二十世纪90年代年代仍在沿用处。仍在沿用处。自养生物自养生物autotrophic organism腐生生物腐生生物saprophagous organism异养生物异养生物h

20、eterotroph原生生物界原生生物界Protista真菌界真菌界Fungi植物界植物界Plantae动物界动物界Animalia42四、生物和它的环境生态系统（ecosystem）：在一定的空间中生物成分和非生物成分通过不断的物质循环和能量流动而构成相互依赖而又相互制约的统一整体。生产者（producer）消费者（consumer）分解者（decomposer）食物链（food chain）食物网（food web）生态系统的两大功能：物质循环和能量流动4344五、巨大的多样性与高度的统一性生物多样性包括地球上所有植物、动物、微生物和它们拥有的基因以及由这些生物和环境构成的生态系统。 生物

21、多样性是地球上40亿年生物进化留下来的宝贵财富，是人类赖以生存和发展的基础。 生物多样性生物多样性遗传多样性：形态各异物种多样性：种类繁多生态系统多样性：分布广泛45地球上已命名的生物约有200万种，其中植物26万种、昆虫75万种、脊椎动物50万种。已灭绝的生物约有1500万种。据科学家估计，地球上共有生物500-3000万种。46六、生物学常用的研究方法1.科学观察（observation）生物学是一个直观性学科，观察是从客观世界中得到第一手资料的最基本方法。p开始感觉器官进行，后来有了显微镜。p观察需要有科学知识。p观察切不可为原有的知识所束缚。472.2.假说（假说（hypotheseh

22、ypothese）和检验（）和检验（testtest）假说必须是可以验证的，这是科学实验的重要原则，假说必须是可以验证的，这是科学实验的重要原则，实验不仅意味着某种精确的操作，而且是一种思考实验不仅意味着某种精确的操作，而且是一种思考形式。形式。假说假说学说学说定律定律依据事实提出假说，假说推导出一个可以用实验加依据事实提出假说，假说推导出一个可以用实验加以检验的预测，然后实施这个实验来加以验证。以检验的预测，然后实施这个实验来加以验证。孟德尔孟德尔第一定律第一定律483.模型实验如果由于种种原因，直接用研究对象（原型）进行实验非常困难，或者简直不可能时，可用模型代替研究对象来进行实验。模型可是物质形式或思维形式。动物模型：代替人体进行实验。抽象模型：计算机模拟，数学模型。 用模型研究在时间上极为遥远的事件； 机械和电子模型对动物功能进行模拟实验 仿生学（雷达）。4