普通生物学入门和总结

<p>普通生物学入门和总结第一章 生物分类第二章 研究方法第三章 基础化学第四章 生物化学第五章 细胞生物学第六章 遗传学第七章 生理学第八章 进化和生态第九章 生物工程第一章 生物分类（一）生物的特征（1）细胞是生物的基本单位。生物由细胞组成（病毒除外）。（2）新陈代谢。新陈代谢是生物体中所有化学反应的总称。（3）稳态和应激性。生物体具有调节机制，可以应付外界的理化刺激，以保持内环境的稳定状态。（4）生长和发育。生长是细胞数量增多、体积变大。发育是生物生长、成熟、衰老、死亡的转变过程。（5）生殖和遗传。生物通过生殖，把基因遗传给下一代。（6）进化和适应环境。进化是遗传变异和自然选择使生物由低等到高等的过程。生物适应环境才能生存。（二）生物的分类说明：真细菌不是真菌，真细菌是原核生物，主要是细菌，而真菌是真核生物，例如蘑菇。（1）病毒：组成：只有蛋白质和核酸。病毒的核酸（遗传物质）要么是DNA，要么是RNA。病毒分为：动物病毒（例如艾滋病病毒、乙肝病毒）、植物病毒（例如烟草花叶病毒）、细菌病毒（例如专门侵染细菌的噬菌体）。（2）原核生物：图在下页微生物世界：病毒、细菌、真菌、原生生物等。真细菌包括：细菌、蓝细菌、放线菌、螺旋体、衣原体、立克次氏体和无细胞壁的支原体等。细菌按形态分为球菌、杆菌、螺旋菌（弧菌）。特殊的原核细胞：1.蓝藻（蓝细菌）能光合自养，虽然没有叶绿体，但有光合片层。2.支原体是最小的原核生物，且没有细胞壁。古细菌与真细菌的区别：古细菌真细菌生活环境热泉水、缺氧湖底、盐水湖等极端环境中常规环境细胞膜甘油以醚键与异戊二烯相连甘油以脂键与脂肪酸相连细胞壁不含肽聚糖，而是蛋白质或杂多糖肽聚糖DNA有内含子无内含子原核细胞与真核细胞的区别：原核细胞真核细胞病毒大小较小（1-10微米）较大（10-100微米）最小细胞器只有核糖体多种细胞器无细胞核没有细胞核，只有无核膜的拟核有核膜的细胞核无染色体无染色体，只有环状DNA有染色体无染色体遗传物质DNADNADNA或RNA转录和翻译边转录变翻译先转录，后翻译根据宿主细胞壁肽聚糖（古细菌除外）植物：纤维素和果胶，真菌：几丁质，动物细胞无细胞壁无细胞壁细胞分裂二分裂有丝分裂、无丝分裂、减数分裂无遗传变异基因突变基因突变，基因重组，染色体变异基因突变（3）真核生物：原生生物（草履虫、变形虫）：一个细胞就是一个生物，所以是最复杂的细胞。真菌（例如酵母、霉菌、蘑菇、木耳）既具有动物细胞特征：没有叶绿体、异养（所以蘑菇要长在树上，吸取树的养分），又具有植物细胞的特征：细胞壁。真菌有单细胞的（例如酵母），也有多细胞的（例如蘑菇）。植物细胞与动物细胞的区别：植物细胞有叶绿体、液泡、细胞壁，而动物细胞没有。动物细胞有中心体，而高等植物细胞没有。（4）原核细胞和真核细胞的共同结构：细胞膜（控制物质进出）、蛋白质表达体系（DNA、RNA、核糖体）、能量物质ATP等。（三）动物的进化和分类进化顺序：1.多孔动物：最先形成的动物，满身是孔，没有组织结构，例如海绵没有上皮组织。2.刺胞动物：辐射对称（中心对称，例如车轮就是辐射对称），例如水母。3.扁形动物：最早出现的两侧对称（左右对称）动物。但没有体腔（身体是实心的），例如涡虫。4.线虫动物：最早出现的有体腔动物，但为假体腔（没有体腔膜和肌肉层）。5.软体动物：柔软的身体外有外套膜，例如章鱼、贝类、蜗牛。（原口：原口是胚孔发育成的口。后口：后口指胚孔发育成肛门，而另一侧开孔形成口。）6.环节动物：身体规律重复的分节，例如蚯蚓。7.节肢动物：身体虽然分节，但不是规律重复的，例如螃蟹。8.棘皮动物：外皮具有刺状突起，例如海星、海参。一些进化特征，比节肢动物还要高级。9.脊索动物：脊索是背部起支撑作用的棒状结构，脊椎就是一种脊索，例如人类。图在下页生物分类方法：界、门、纲、目、科、属、种。界：生物分五界：原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界、动物界。（病毒也算是生物，但未被列入五界）门：按照进化顺序，动物界分为九门：多孔动物门、刺胞动物门、扁形动物门、线虫动物门、软体动物门、环节动物门、节肢动物门、棘皮动物们、脊索动物门。脊索动物门分为头索动物亚门、尾索动物亚门、脊椎动物亚门。纲：脊椎动物亚门分为：圆口纲、软骨鱼纲、硬骨鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲。哺乳纲分为：原兽亚纲（卵生，但又不算是鸟，因为有哺乳特征，例如鸭嘴兽）、后兽亚纲（袋鼠等袋类动物，无胎盘，所以不算真正的胎生，出生的胎儿会发育不全，还要在袋里继续发育）、真兽亚纲（真正的胎生，出生的胎儿发育完全）。目：真兽亚纲包括：灵长目：人、猿、猴。食肉目（吃肉的猛兽）：家猫、老虎、狮子、豹子，狗、狼、狐，熊、熊猫。（吃素的熊猫算是食肉目的特例）偶蹄目（有蹄的偶数脚趾的食草动物）：牛、羊、猪、鹿。奇蹄目（有蹄的奇数脚趾的食草动物）：马。兔形目：兔类。啮齿目：鼠类。特殊的目：翼手目（翅膀上有手的蝙蝠）、长鼻目（长鼻子的大象）、鳞甲目（身上有鳞片的穿山甲），猬形目（身上长刺的刺猬），鲸目（鲸鱼不算是鱼类，而是哺乳动物），还有其它少见的目。科：猫科包括：家猫、老虎、狮子、豹子等。犬科包括：狗、狼、狐等。灵长目包括：人科、猕猴科（猕猴就是最常见的猴子）、猩猩科（黑猩猩很聪明）、长臂猿科（手臂很长）、狐猴科等科。人：动物界-脊索动物门-哺乳纲-真兽亚纲-灵长目-人科-人属-人种。拉布拉多犬：动物界-脊索动物门-哺乳纲-真兽亚纲-食肉目-犬科-犬属-灰狼种-家犬亚种。（四）植物的进化和分类植物进化：植物分类：孢子植物（用孢子繁殖）：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物。种子植物（用种子繁殖）：被子植物、裸子植物。孢子是单细胞，而种子是器官，由种皮、胚、胚乳组成。单子叶植物双子叶植物子叶（胚中叶）1片2片根须根直根茎维管束星散排列，无形成层维管束环状排列，有形成层叶平行脉网状脉花基数3基数4或5示例水稻、小麦、玉米花生、大豆（五）生物的结构层次原子分子细胞（单细胞生物，细胞就是个体，病毒没有细胞层次）组织器官系统（植物无系统）个体种群群落生态系统生物圈。第二章 研究方法（一）【假说】科研过程：观察现象-提出假说-验证假说。1.直接证明：获得可直观看到的事实依据。实验是为了证实假说或驳斥假说，实验最终要能获取到一定的数据，实验必须能被其他科学家所重复。不一定要做实验来证明自己的观点，牛顿说自己站在巨人的肩上，就是说很多观点已经被前人做实验证明了，只要找到相关的资料文献，就可以作为证据。2.间接证明：（1）A事物存在，就能引发B事物，无法判断A事物是否存在，就去看B事物是否存在。生物专业搞的就是间接证明，因为生命现象的本质是分子机制，可是人的肉眼和显微镜都看不到分子和原子，以及它们的活动，只能用间接证明的方式。虽然看不到分子和原子，但是不同的官能团对红外线的吸收不同，所以通过不同的吸收峰，来判断不同的官能团。把目的基因和荧光素基因连带在一起，导入细胞，如果细胞中观察到荧光蛋白，那么目的基因也就成功导入细胞了。不透光的密闭容器微小漏液，难以发现，那么给溶液中加入荧光剂，黑暗中观察荧光溢出，则容易发现漏液。有的实验，判断电路是否有电，就看电路上的灯泡是否亮。（2）A事物存在，就能消除B事物，无法判断A事物是否存在，就去看B事物是否消除。把目的基因插入到细菌的抗药基因上，使抗药基因插入失活。如果细菌不再抗药，说明目的基因已经成功插入到细菌的基因上，而如果细菌依然抗药，说明目的基因没插入成功。3.排除法证明：福尔摩斯说过：“当排除了所有其它的可能性，还剩一个时，不管有多么的不可能，那都是真相。”排除法还能缩小研究范围，如果研究范围太大，就会研究无用的问题而走弯路和浪费时间。4.资料证明：可靠的资料文献可以作为证据，或为验证假说提供指导帮助。5.小技巧：把原有事物等效转换为容易被观察和分析的事物，使证明过程变得容易。曹冲称象的故事中，无法直接称量大象，可先把大象放到船上，记录船下沉的程度，然后用使船下沉同样程度的石块来代替大象，分别称重石块。染色：显微镜中看不出某种物质，就根据其染色特异性进行染色观察。标记追踪：用放射性原子代替普通原子，根据放射性来追踪原子。荧光标记蛋白质，来追踪蛋白质。标记检测：DNA探针放射性杂交。模式生物：长寿药物用人做实验，需要观察的时间太长，而用线虫这种模式生物代替人体实验，能显著缩短实验观察时间。6.想象力：爱因斯坦的相对论假说发表很多年后，才被证实了。如果步步都讲求严谨的逻辑推理和实验证明，天马行空的想象力就无法前进了。【对照实验】对照实验：变化后，与未变化时的状态进行对比，从而发现变化程度。对照组：各种性质都是初始的、不变化的基准性质，作为参照物，就是记录着变化前的性质状态。实验组：改变某一个基准性质，来看变化后的效果，作为研究物。变量：改变的基准性质。一个实验组只能设置一个变量，否则就说不清是哪一个变量造成的结果。自变量：人为设置的变量，作为原因。因变量：随自变量而改变的变量，作为结果。无关变量：这些变量虽然与实验目的无关，但会影响到实验，无关变量应维持恒定不变，在所有实验组中保持一致。例如：研究酶的性质，自变量是温度，因变量是酶的催化活性。实验组改变某一个自变量，来观察因变量的变化，和对照组做对比，得知因变量的变化程度。（二）【把握宏观与微观的关系、表面现象与本质的关系】宏观的生命现象，本质原理是微观的，也就是说：生命现象的本质是分子机制，要搞清生命现象，就要搞清其分子机制。表面现象是本质的外部体现。表面现象是丰富多彩和多变的，能直接观察到，而本质是单纯的、稳定的，需要间接观察到。科学研究就是先观察表面现象，然后研究其本质原理，从而使认识从感性上升到理性，从主观上升到客观。一个小事物虽然效果很弱，但是一传十、十传百的级联方式，就可以扩大效果。例如：细胞信号转导和核裂变就用到这种放大方式。【把握共性与个性的关系、普遍性与特异性的关系】共性：很多有个性的事物，可以归纳出共同性质。例如：所有生物共用一套遗传密码子，使基因在生物之间的传递成为可能。再例如“相似相溶”原理和“物以类聚”原理。个性：例如目的基因与质粒基因、待检测基因与探针，都是特异性的互补结合，生物学上很多技术都基于分子间特异性的互补结合（怎样得知已经特异性结合？结合的一方带有放射性标记或荧光标记，一旦结合，就无法洗脱掉，可被观察到，如果无法结合，就洗脱掉了）。再例如：分离混合的物质，主要看个性的差别（特异性）：根据颗粒的沉降系数不同而离心分离，根据颗粒大小不同而过滤，根据颗粒溶解度不同而萃取或沉淀，根据吸附力、亲和力、颗粒大小不同而色谱分离，根据颗粒的电荷、质量不同而电泳分离。只有共性而没有个性，怎么分离？可以分散：例如平板划线法和稀释涂布法，可以将相同的微生物分离。【把握矛盾双方的关系】哲学上讲矛盾无处不在，无时不有，古人也提出“阴阳生万物”的理论。矛盾</p>