普通生物学教案见(李国喜).docVIP

PAGE PAGE 1 第一章 绪 论 第一节 生命科学与生命的基本特征 一、生命科学（Bioscience） (一)生命科学含义 生命科学也叫生物学（Biology）,是研究生物体的生命现象和生命活动规律的科学，是自然科学的基础科学之一。广义的生命科学还包括生物技术、医学、农学、生物与环境、生物学与其他学科交叉的领域。绚丽多彩的生物都具有区别于非生物的基本特征。 （二）生命科学的分枝学科 1.按研究对象分：植物生物学、动物生物学、微生物学、病毒学、人类学、古生物学。 2.按研究生命现象的角度分：形态学、分类学、生理学、生态学、遗传学、胚胎学(生殖生物学)、进化论。 3.按研究的水平分：分子生物学(分子遗传学)、细胞生物学、组织学、器官生物学、个体生物学、群体生物学、生态系统生物学。 4.生物学与其他学科交叉产生的新学科 生物学与医学交叉: 病理学、药理学 生物学与农学交叉: 育种学、 植物病理学 生物学与数理化交叉: 生物数学、生物统计学、生物物理学、生物化学、化学生物学 生物学与工程学交叉: 生物能源学、生物工程学、生物材料学 生物学与计算机科学交叉: 生物信息学、人工智能学 生物学与天文学交叉: 宇宙生物学 二、生命的基本特征（一） 细胞（cell）是组成生物体的基本单位 目前所发现的生物中，除了病毒、亚病毒（包括类病毒、朊病毒等）之外，所有的生物体都是由细胞构成的。  （二）新陈代谢(metabolism) 新陈代谢是维持生物体生长、繁殖、运动等生命活动过程的化学变化的总称。 同化作用或称合成代谢：是指生物体把从食物中摄取的养料加以改造，转换成自身的组成物质，并把能量储藏起来的过程。 异化作用或称分解代谢：是指生物体将自身的组成物质进行分解，并释放出能量和排出废物的过程。 （三）生长(growth)、发育(development)和生殖(reproduction) 任何生物体的形成都要经历从小到大的变化过程，这就是生长。 有性生殖的生物， 从生殖细胞形成、卵受精、受精卵分裂，再经过一系列形态、结构和功能的变化，才能形成一个成熟个体， 这一过程叫做发育。 当生物生长发育到一定大小和一定程度时，就可能产生后代，使个体数目增多，种族得以延续，这种生命功能叫做生殖。 （四）遗传（heredity）、变异(variation)与进化(evolution) 生物生殖所产生的后代常常与亲代相似，这种现象叫做遗传。后代与亲代之间，后代各个体之间，也有不同之处，这种现象叫做变异。遗传、变异，加上自然选择的长期作用，导致了整个生物界的向上发展，即由低等到高等，由简单到复杂逐渐演变，这就是生物的进化。 （五）应激性(irritability)和运动（movement） 生物体对刺激发生反应的特性叫做应激性。外界环境中的光线、温度、声音、电流、化学物质、食物、机械刺激和地心引力等的改变都可构成刺激。大多情况下，生物体都以某种形式的运动对刺激做出回答。不同生物其应激性的表现形式不同，单细胞生物常常以趋性对环境变化做出反应。如眼虫有正趋光性，即朝有光的方向运动。植物则以地上部分的向上生长对光做出反应，以根的向地生长对地心引力做出反应，这些是一种不平衡生长运动。动物则通过感受器、神经系统和效应器的协同作用形成运动，以完成各种生命活动， （六）内环境稳定（homeostasis） 生物体内部都含有一定的液体，分布在细胞内和细胞外。细胞外的液体就是生物体的内环境。当内环境发生某种变化时，生物体就会行使一定的调节功能，以使这种变化减至最小。 三、生命的多样性（生物多样性） 1、生物多样性: 在一定时间和空间内,物种及生态 系统的多样化与变异性。 2、生物多样性的三个层次 （1）遗传多样性（我国水稻有50000个品种，大豆 20000个品种） （2）物种多样性（已描述的生物种类约175万种） （3）生态系统多样性（据初步统计：我国有陆生生态类型599类，如：热带雨林，亚热带常绿阔叶林，针叶林，温带草原，高寒草甸……）。 第二节 生命科学的发展 一、生命科学的发展概况 生命科学是一门历史悠久的学科，它起源于古代，形成于近代，高度发展于现代。 远古时期原始人以采集和狩猎为生，以后渐转向农牧业生产。在实践中，他们接触到形形色色的动、植物，看到了生物的生生死死，产生了万物皆变的朴素的唯物主义思想性质的生命观。但由于对变化莫测的生命现象无法解释，而又产生了万物有灵的原始宗教观念。 （一）实用生物学时期（约16世纪以前） 种植、养殖、制酱、酿醋、治病 （二）经典生物学时期（17世纪- 19世纪中期） 1665年，胡克发现软木