普通生物学-序论(地理09级).ppt
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1、基础生物学 Basic Biology,授课专业:地理科学专业 授课教师:方元平 ,绪 论,岩石圈的上层 全部水圈 大气圈的下层,生物圈(biosphere):,指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所;包括:,飞翔的鸟类最高离地面可达2000m; 生活在海底的细菌深达11000m; 大多海洋生物则是聚集在150m深度以内的; 生物只局限在地下深约50m以内土壤中。,绪 论,生物和它所居住的环境共同组 成生物圈(biosphere)。,45亿年前地球形成,38亿年前生命出现,生物经历了低级高级;水生陆生;简单复杂的演化,现在仍在演化中。,生物对环境的要求是严格的。,物种数:已知的约有200
2、万种,算上已经绝灭的生物(1500万种),至少有1700万种。,大到有20-30m长的蓝鲸,重达100多吨;,绪 论,复旦大学生命科学学院病毒研究室发现的中国小麦花叶病毒(Chinese Wheat Mosaic Virus),简称CWMV,各 种 细 菌,正是生物这种形式多样、千奇百怪、 仪态万千的生命形式,才使我们的地球生机勃勃,我们的生活丰富多彩。,绪 论,第一节 什么是生命? 第二节 人类研究生命的不懈努力 第三节 生命科学研究方法 第四节 生物学的分科 第五节 生命的结构层次,目 录,什么是生命? 初看起来, 这是一个常识问题。仔细推敲,却很难用一、二句话说清楚。,一 、 什么是生命
3、?,特征 是生物, 可能不 不是生物,可能 表现此特征 表现此特征 运动 植物 河流 生长 成年动物 山脉 新陈代谢 古莲子 云朵 繁殖 休眠孢子 火焰 应答 植物人 机械,至今还没有一个为大多数科学家所接受的关于生命的定义。 但是可以提出一些生命的共性。,一 、 什么是生命?,生长 繁殖和遗传 细胞 新陈代谢 应激性,一 、 什么是生命?,生命的特征(生物的共性):,一 、 什么是生命?,(一)生长(growth),生物普遍具有的特征。,一 、 什么是生命?,(二)繁殖和遗传,遗传-人,生命通过繁殖而延续,DNA是生物遗传的基本物质。 遗传学家和模特儿,(二)繁殖和遗传,一 、 什么是生命?
4、,(二)繁殖和遗传,生命靠繁殖得以延续。 遗传:生物有机体在繁殖时,通常都产生与其自身相似的后代的现象。,变异:后代与亲代以及后代各个体之间总有 些差异的这种现象 特点:遗传是相对的和保守的,而变异则是 绝对的和前进的,Dominant Traits Recessive Traits,一 、 什么是生命?,(二)繁殖和遗传,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间的区别,产生新的性状 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 遗传只是简单的重复 生物就不能进化,变异就不能延续 无法形成稳定的新类型 生物也不能进化,一 、 什
5、么是生命?,合成作用(anabolism)(同化作用assimilation): 从外界摄取物质和能,将它们转变为生命本身的物质和贮藏在化学键中的化学能 分解作用(catabolism)(异化作用dissimilation): 分解生命物质,将能释放出来,供生命活动之用 生物必须从外界摄取自由能来保证甚至加强它的有序状态,(三)新陈代谢,物理运动化学运动生命运动 最高级运动形式 ATP,一 、 什么是生命?,(四)应激性 (irritability),接受外界刺激合目的的反应趋吉避凶 趋性(taxis) 单细胞生物 向性(tropism)植物的不平衡的生长运动,一 、 什么是生命?,生物体能对
6、由环境变化引起的刺激作出相应的反应。,(四)应激性 (irritability),应激性 (色、香、味、触、闻),一 、 什么是生命?,(五) 同一性,分子成分:蛋白质、核酸、脂、糖、维生素等多种有机分子。 氨基酸、核苷酸、ATP、葡萄糖各类生物完全一致。,各种生物的基本代谢过程一般也是同一类型的 (如糖酵解、三羧酸循环),元素成分:C、H、O、N、P、S、Ca etc. 并不存在生命所特有的元素。,特殊的生命 病毒,一 、 什么是生命?,病毒是一类体积非常小,结构极其简单,性质十分特殊的非细胞生命形式。,一 、 什么是生命?,没有细胞结构;只有一种核酸DNA或RNA;专性活细胞内寄生,靠宿主
7、代谢系统的协助来复制、合成,进行增殖。,活力论:非物质或超物质的力 特创论:上帝的意志 机械论:与机器来比 还原论:生命运动的规律可以还原为物理的和化学 的规律 整体论:各组成部分规律的相加,不等于整体的规 律,二、关于生命本质的一些理论,第一节 什么是生命? 第二节 人类研究生命的不懈努力 第三节 生命科学研究方法 第四节 生物学的分科 第五节 生命的结构层次,目 录,一 、探索生命奥秘的起始,亚里士多德,382-322 B.C 动物志 德奥弗拉斯特,373-286 B.C 植物乔木、灌木、草本的分类确定。,1543, 比利时,维萨里(1514-1564),人体的结构 1628, 英国,哈维
8、(1578-1657), 心血循环论 1665, 胡克(1636-1702), 显微图谱,一 、探索生命奥秘的起始, 宋 贾思勰齐民要术 明 李时珍本草纲目 在生产和医疗中应用突出,没有形成真正的科学体系,巴斯德在实验室里,曲颈甑实验证明“种质论”批驳“腐生论”,二、细胞学说、进化论和经典遗传学,19世纪是科学上实现大综合的时代。,能量守恒和转化定律物理学。 元素周期律化学。,生物学: 施旺(Schwann) 细胞学说 达尔文(Darwin) 生物进化论 孟得尔(Mendel) 遗传学定律,显微镜的发明与细胞的发现, 细胞学说,显微镜是在16世纪末发明的,第一架复式显微镜由荷兰眼镜制造商詹森(
9、Janssen)兄弟于1590年试制成功的。,17世纪(1665年)英国学者虎克用显微镜观察软木薄片,第一次发现了细胞(cell-小室)。, 细胞学说的建立,1838年德国 植物学家施莱登提出所有植物体都是由细胞组合而成,这一结果被德国动物学家施旺(1839年)在动物中证实。 由此提出“细胞学说”,二、细胞学说、进化论 和经典遗传学,细胞学说的提出19世纪自然科学的三大发现之一。,细胞生物学的进展,达尔文和物种起源,二、细胞学说、进化论和经典遗传学, 进化学说的发展,Carolus Linnaeus (1707-1778)/林奈 瑞典分类学家,物种不变论/晚年承认物种在一定条件下可以变化。,神
10、创论 创立现代生物分类学的基础。但他按照旧约创世纪的记载,认为人是上帝创造的。“上帝一开始创造了多少不同的形式,现在就有多少物种”。, 进化学说的发展,布丰Buffon(1707- 1788)法国博物学家 认为物种是可变的/Individuals of species change over time,特别强调环境对生物的直接影响。,二、细胞学说、进化论和经典遗传学,Lamarck (1744-1829) 拉马克 French Scientist 法国生物学家,两条著名法则 用进废退 获得性遗传,第一个提出系统的生物进化学说的坚定的进化论学。 1809年动物学哲学,先于达尔文50年提出一个系统
11、的进化论。,Lamarks Theory,用进废退:是指一种动物由于若干世代中经常使用某器官,就会使该器官得到发展;或者历代少用甚至不用某器官,就会使该器官退化以致完全丧失。 获得性遗传:因环境影响或用进废退所获得的变异性质,可通过繁殖遗传给后代。,自然选择学说(达尔文主义), 英国博物学家华莱士(Wallace),1858年提出了生物进化的见解,和达尔文结论如出一辙。 英国人达尔文(Darwin),1859年出版了一书。 Charles Darwin(18091882),22岁就到“贝格尔号”作环球旅行,5年间(18311836)他收集了大量的动植物资料,为达尔文主义打下了坚实的基础。,Ch
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