普通生物学普通生物学 (General biology)(General biology)生物科学研究什么？生物科学研究什么？ 生物学生物学(biology)(biology)或或生物科学生物科学(biological sciences)(biological sciences) 是研究生物体生命现象和生命是研究生物体生命现象和生命活动活动规律的科学规律的科学 ，因此，又称为生命科学，因此，又称为生命科学(life sciences)(life sciences)。广义广义 的生命科学还包括生物技术、生物与环境、生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。物学与其他学科交叉的领域。 生物学生物学研究生物体的研究生物体的形态形态 、构造构造、行为行为、机能机能 、演变、演变及其与环境间相互关系等问题的学科。及其与环境间相互关系等问题的学科。第一章第一章 绪论绪论一一、地球与生命、地球与生命 二二、生命的特征生命的特征 三三、生物多样性与五界分类系统生物多样性与五界分类系统 四四、生物学分科、生物学分科 五五、生物学的常用研究方法、生物学的常用研究方法 六六、生物学的历史发展简况、生物学的历史发展简况 七七、生物学与现代社会生活的关系、生物学与现代社会生活的关系为什么要学为什么要学 习生物学习生物学 八八、如何学习普通生物学、如何学习普通生物学一、地球与生命一、地球与生命 迄今为止唯一发现有生命的星球迄今为止唯一发现有生命的星球( (地球地球4545亿亿年前形成年前形成, ,生命生命3838亿年前出现亿年前出现) ) 为什么地球适合生命生存？为什么地球适合生命生存？ 地球和生命协同进化地球和生命协同进化 其他星球上有生命吗其他星球上有生命吗? ? 地球上生物的分布地球上生物的分布 岩石圈、水圈、大气圈岩石圈、水圈、大气圈-生物圈生物圈 飞翔的鸟类最高离地面可达飞翔的鸟类最高离地面可达20002000mm 细菌生活在深达细菌生活在深达1100011000mm的海底的海底 细菌生活在地下深达细菌生活在地下深达2000m2000m的的石油矿床石油矿床 赤道和南极极地赤道和南极极地但大多海洋生物则是聚集在但大多海洋生物则是聚集在150m150m深度以内的；深度以内的；生物只局限在地下深约生物只局限在地下深约50m50m以内的土壤中。以内的土壤中。二、生命的特征二、生命的特征 （一）结构、组成的统一性（一）结构、组成的统一性 1.1.化学成分的同一性化学成分的同一性 化学元素、生物大分子、遗传密码、贮能分化学元素、生物大分子、遗传密码、贮能分 子、生物过程等。子、生物过程等。 2.2.严整有序的结构严整有序的结构生命的基本单位是生命的基本单位是细胞细胞-有序性有序性 整个生物界是一个多层次的有序结构：整个生物界是一个多层次的有序结构： 细胞细胞 组织组织 器官器官 系统系统 个体个体 生态系统生态系统 群落群落 种群种群细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）二、生命的特征二、生命的特征 （二）新陈代谢、生长、运动是生命的本能（二）新陈代谢、生长、运动是生命的本能3.3.生物的新陈代谢（生物的新陈代谢（metabolism)metabolism)生物最基本的特征生物最基本的特征 新陈代谢是指新陈代谢是指生物和周围环境不断进行的生物和周围环境不断进行的物质的交换物质的交换和和能能 量的流动量的流动，生物吸收一些物质，生物吸收一些物质, ,在生物体内发生一系列变化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的过程。，最后成为代谢过程的最终产物而被排出体外的过程。合成代谢（合成代谢（anabolism)anabolism) ：即从外界摄取物质和能即从外界摄取物质和能, ,将它们转化将它们转化 为生命本身的物质和储存在化学键的化学能；也称为生命本身的物质和储存在化学键的化学能；也称同化作用同化作用 。分解分解代谢（代谢（catabolism)catabolism) ：即分解生命物质即分解生命物质, ,将能量释放出来将能量释放出来, , 供生命活动只用；也称供生命活动只用；也称异化异化作作用用 。二、生命的特征二、生命的特征 4.4.生物的应激性生物的应激性和运动和运动 生物体对生物体对外界外界刺激发生刺激发生符合符合目的目的反应的特性，反应的特性， 叫做叫做应激性应激性。 5. 5. 生长（生长（growth)growth)发育、繁殖发育、繁殖二、生命的特征二、生命的特征 （三）遗传、变异和进化（三）遗传、变异和进化 6.6.遗传、变异和进化遗传、变异和进化 遗传遗传(heredity)(heredity)：遗传物质从上代传给下代遗传物质从上代传给下代, ,从而使上从而使上 代的形态特征或生理特性等性状在下代代的形态特征或生理特性等性状在下代得以得以表现表现。上代和下代之间以及后代个体之间总有些差异，这种上代和下代之间以及后代个体之间总有些差异，这种 现象叫做现象叫做变异变异(variation)(variation)。遗传和变异都是普遍的生命现象遗传和变异都是普遍的生命现象, ,二者同时存在二者同时存在。进化：生物即有遗传又有变异，构成了生物进化的历史进化：生物即有遗传又有变异，构成了生物进化的历史 。假如仅有变异而 无遗传 ： 意 义：遗传性：保证种的相对稳定性和生物类型保证种的相对稳定性和生物类型 间的区别间的区别 产生新的性状产生新的性状 导致物种的变化发展导致物种的变化发展 假如仅有遗传而 无变异：变异性：生物界就无进化的原材料生物界就无进化的原材料 遗传只是简单的重复遗传只是简单的重复生物就不能进化生物就不能进化 变异就不能延续变异就不能延续 无法形成稳定的新类型无法形成稳定的新类型 生物也不能进化生物也不能进化漂亮的模特儿漂亮的模特儿 遗传学家遗传学家生命通过繁殖生命通过繁殖而延续，而延续，DNADNA是是生物遗传的基生物遗传的基本物质本物质二、生命的特征二、生命的特征 （四）适应环境（四）适应环境 7.7.稳态稳态(homeostasis)(homeostasis)稳态：贝而纳稳态：贝而纳(C.Bernard)(C.Bernard)、坎农坎农 ( (W.B.Connon)W.B.Connon)生态系统保持相对稳定也是一种的稳态生态系统保持相对稳定也是一种的稳态. . 8. 8. 适应适应(adaptation)(adaptation)二、生命的特征二、生命的特征（一）组成、结构的统一性（一）组成、结构的统一性 （二）新陈代谢、生长、运动是生命的本能（二）新陈代谢、生长、运动是生命的本能 （三）遗传、变异和进化（三）遗传、变异和进化 （四）适应环境（四）适应环境生命是具有以上共同特征的生命是具有以上共同特征的物质存在形式物质存在形式能量流能量流 信息流信息流 进化流进化流三三 生物多样性与五界分类系统生物多样性与五界分类系统 1. 1.生物多样性生物多样性分布广泛分布广泛 （生态系统多样性）生态系统多样性）种类繁多（物种多样性）种类繁多（物种多样性）形态各异（遗传多样性形态各异（遗传多样性 ）正是生物这种形式多样、千奇百怪、正是生物这种形式多样、千奇百怪、 仪态万千的生命形式仪态万千的生命形式，才使我们的地球得才使我们的地球得 生机勃勃生机勃勃，我们的生活，我们的生活丰富多彩丰富多彩 。三三 生物多样性与五界分类系统生物多样性与五界分类系统 地球上已命名的生物约有地球上已命名的生物约有200200万种，万种， 其中其中植物植物2626万种、万种、昆虫昆虫7575万种、脊万种、脊 椎动物椎动物5050万种。已灭绝的生物约有万种。已灭绝的生物约有 15001500万种。据科学家估计，地球上万种。据科学家估计，地球上 共有生物共有生物500-3000500-3000万种。万种。生物多样性公约生物多样性公约(CBD)(CBD) 19921992年年6 6月月，150150多个国家首脑在巴西里约热内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，这一公卢召开的全球首脑会议上签定，至今，这一公 约已经得到约已经得到189189个国家的认同和加盟，从而使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之成为至今为止范围最广的环境公约 。生生 物多样性公约物多样性公约的宗旨的宗旨-生物多样性的保护、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。利益的平等分享。19931993年年1212月月2929日日生物多样生物多样 性公约性公约作为野生生物保护新框架作为野生生物保护新框架生效生效,1994,1994 年年1212月月1919日日, ,联合国大会宣布联合国大会宣布1212月月2929日为日为“ “国际国际 生物多样性日生物多样性日” ” 2. 2.生物的命名生物的命名林奈及其双名法林奈及其双名法1735 1735 出版出版自然系统自然系统首创纲、目、属、种的分类概念首创纲、目、属、种的分类概念制订了一个统一的生物命名法即制订了一个统一的生物命名法即 二名法二名法(binomial nomenclature)(binomial nomenclature) 。 二名法（拉丁文）：二名法（拉丁文）：属名、种名属名、种名 如：Escherichia coli 大肠杆菌 书写成斜体字，如手写时则在下面 划一横Linnaeus 1707-1778Linnaeus 1707-17783. 3.生物的分类阶元生物的分类阶元生物的分类从高级到低级分为：生物的分类从高级到低级分为：7 7级级 界（界（kingdom)kingdom)、门、门(plylum)(plylum)、纲、纲(class)(class)、目、目 (order)(order)、科、科(family)(family)、 属属(genus)(genus)、种（、种（ speciesspecies） 3. 3.生物的分类阶元生物的分类阶元 瑞典植物学家瑞典植物学家林奈（林奈（Carolus LinnaeusCarolus Linnaeus）的的两两 界分类系统界分类系统：植物界、动物界植物界、动物界 18861886年法国生物学家年法国生物学家海克尔海克尔（E.HaeckelE.Haeckel）提出）提出 三界分类系统三界分类系统：原生生物界：原生生物界：单细胞动物、细菌、真菌、单细胞动物、细菌、真菌、多细胞藻类多细胞藻类植物界植物界: :动物界：动物界：三三 生物多样性与五界分类系统生物多样性与五界分类系统五界分类系统五界分类系统：19691969年美国学者年美国学者慧特克慧特克（R.H.WhittakerR.H.Whittaker）提出）提出 五界分类法：五界分类法：- -原核生物界原核生物界(Monera)(Monera)：细菌、立克次氏体、支：细菌、立克次氏体、支 原体、衣原体、蓝藻原体、衣原体、蓝藻 原生生物界原生生物界(Protista)(Protista) ：单细胞的原生动物：单细胞的原生动物