搜索
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•DNA—RNA—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）观察提出问题提出假说推论进行实验以测试假说的正确性实验结果与预期结果一致，再测试更多的推论以确立假说的正确性。实验结果与预期结果不一致，提出假说及推论，再测试之。台湾大学罗竹芳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0510152025303540翅膀不塗黑翅膀塗黑蜘蛛吃蠅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，人类不能自外于生物圈。•生物多样性不仅对人类具有经济利用价值,更是维系生态系永续运作的基础。•了解、珍惜并戮力于生物多样性保护，才能符合人类永续发展与地球生态环境的最大福祉。•人应当回归自然，与自然协同进化•生物学与人类命运息息相关