生命基本特性和生物学简史.ppt

生物学的定义及分科生物学的定义及分科 分科 动物学植物学微生物学 二、生命的基本特征二、生命的基本特征 • （一）化学成分的同一性 • 1、构成元素同 • 2、分子成分同 • 3、遗传物质同 • 4、酶的成分及储存能量的物质同 • （二）组成单位的相似性 • 生物体组成的基本单位是细胞（病毒除外 ） • 细胞是生命结构和功能的基本单位 • 病毒虽然不具备细胞结构，但是他必须在 借助于宿主细胞才能活动 （三）新陈代谢（三）新陈代谢 新陈代谢概念：维持各种生理生命活动 的化学变化总称，包括同化过程和异化过程 新陈代谢是生物体内化学组成的自我更新过程， 它包括两个完全相反但相互依存的过程： 一个是同化作用（组成代谢），即从外界摄取 物质和能量，将它们转化为自身的物质并贮存 可利用的能量另一个异化作用（分解代谢）， 即分解生命物质将能量释放出来，供生命活动需 要 （四（四) )、生命有应激反应、生命有应激反应 • 应激反应概念：生物体随环境变化的刺激 而发生的相应反应 • 生物体能接受外界刺激，并有能力对他周 围的环境变化做出主动的、合乎自己目的 的反应，使自己趋利避害、趋吉避凶。

简 单的生命体如细菌，遇到不利的环境变化 ，像过高或过低的温度、水分或养分的缺 乏时，就会使自己处于休眠状态以保护自 己的生命；到环境变得对自己有利时又恢 复生机 （五）生命能自我繁殖（五）生命能自我繁殖 • 繁殖定义：生物产生相似新个体的活动 • 生殖概念：特指生物产生相似新个体的具 体活动 • 生殖主要有无性生殖和有性生殖两种无 性生殖不涉及性别，没有受精过程，如细 胞的分裂有性生殖是由两个性细胞融合 为一，成为合子或受精卵，再发育成新一 代个体的生殖方式 正在受精的卵细胞正在受精的卵细胞 ( (六）生命会生长发育六）生命会生长发育 • 生长概念：生物体或细胞从小到大、重量和体积 增加的现象，通常表现为细胞增多和体积增大 • 发育概念：生物体生活史中构造和技能从简单到 复杂的变化过程 • 生物依靠从外界向体内吸收食物而生长生物吸 收的食物在化学成分上常常与自身不同，它用化 学方法把这些食物转化为自身的一部分 （八）生命存在遗传和变异（八）生命存在遗传和变异 • 遗传概念：生物亲代性状在子（后）代表 现的生命现象 • 变异概念：子代和亲代以及子代之间出现 性状差异的生命现象 • 通过遗传把生物体适应环境的特性保留下 去，同时通过变异产生新的特性以应付环 境的变化或适应新的环境。

种瓜得瓜，种 豆得豆” （九）适应性（九）适应性 • 生物体的结构会产生一定的功能，如鸟翅 构造适于飞翔，人眼构造于感受物像而 生物的特定结构和功能又是适应环境的结 果，如鱼的体形和用腮呼吸适于在水中生 活使它能在一定环境和条件下生存和延 续，只有对环境有适应性，生物才能存活 当然，适应的基础是遗传的改变 生物学的发展生物学的发展 生物学简史生物学简史 • 一、萌芽期 • 二、古代生物学时期 • 三、近代生物学时期 • 四、现代生物学时期 生物学史的四个时期： 一、一、 萌芽时期的生物学萌芽时期的生物学 生物学发展的萌芽时期是指人类产生（约 300年前）到阶级社会的出现（约400万年前 ）之间的一段时期 对有关医学、农学和和畜牧业等方面的 实践而得到的经验可能就是生物学的最初成 果 （一）对人体和生物体的认识是（一）对人体和生物体的认识是 生物学知识的最早组成部分生物学知识的最早组成部分 大约大约4 4万年前，内人猿在向万年前，内人猿在向“ “具有社会心理的人具有社会心理的人 ” ”时，生物学就开始了时，生物学就开始了 对生物学经验的知识包括对生物学经验的知识包括: :死亡与疾病、饥饿死亡与疾病、饥饿 与不适应、寻找区分可食用或具有药用价值的生与不适应、寻找区分可食用或具有药用价值的生 物、对尸体的处理、动物解剖和行为、驯育动物物、对尸体的处理、动物解剖和行为、驯育动物 等等。

等等 ( (二）二） 农业和畜牧业是应用生物学的最早农业和畜牧业是应用生物学的最早 形式之一形式之一 大约一万年以前，人类社会发生巨大变迁，由迁 居变为定居，出现农业和畜牧业 1、农业是应用生物学的最早形式之一，东西半球已 经驯育出粮食作物 2、畜牧业逐步出现了牛、羊等饲养牧群，当时的中 国已知道养蚕的技术 3、医学方面，甲骨文已有与疾病相关的文字，《山 海经》也有了关于疾病的记载 二、二、 古代生物学古代生物学 奴隶社会（约4000年前），人类进入铁器 时代，出现了原始的农业、牧业和医药业 ，对植物学、动物学和解剖学还停留在搜 集事实和整理阶段，被后人称为古代生物 学 古代生物学在欧洲以古希娜为中心，著名 的学者有亚里士多德（研究形态学和分类 学）和古罗马的盖伦（研究解剖学和生理 学） （一）亚里士多德与盖伦（一）亚里士多德与盖伦————西西 欧的著名学者欧的著名学者 亚里士多德（Aroistotle，公元前384-前322） • 动物学作为一门科学的创立首先要归功于亚里士多德 著作有《动物、《动物史》、《动物的灭绝》和《动物的生殖 》 • 亚里士多德还是生物系统分类学的先驱 • 他还将生物的繁殖分为三类：自然发生、无性繁殖、有性生殖 。

• 他的学生德奥弗拉斯特（Theophrastus，公元前373-前285） 为科学植物学之父，其著作《植物的历史》、《植物的本原》 标志着植物学的开始 盖伦（盖伦（CalenCalen，公元前，公元前130-200130-200，， 古罗马古罗马）） l盖伦是这一时期最伟大的解剖学家和医学家，也 是实验学科的伟大先驱 l其著作《解剖学》在以后1000多年都被奉为权 威性著作 l他在学术研究上的贡献以及缺点和错误，都同样 对医学、解剖学和生理学的历史产生重大影响 解剖学的创立解剖学的创立 • 维萨里纠正了盖伦的错误，发表《人体的 结构》 • 标志着解剖学的创立 • 英国医生哈维创立动物生理学 三、三、 近代生物学近代生物学 • 15世纪下半叶到18世纪末世近代生物学的 第一阶段 • 这一时期的生物学研究，主要是有维萨里 等人的解剖学、哈维的生理学、林奈的生 物分类学以及从18世纪末到19世纪初的拉 马克等人的进化学说 （一）显微镜的起源和发展（一）显微镜的起源和发展 • 17世纪，显微镜发明它是所有促进生物进步的仪 器中最重要的仪器，是其开始了细胞学、组织学和 生物学的开始。

1. 早在埃及托勒密王朝时期就有了透镜的制造和观看表演的记载 2. 16世纪，制造透镜成为一种确定的行业，为显微镜的发明奠定了基础 3. 1590年，詹弗用一块凹透镜和一块凸透镜制造出第一台原始的复代显微镜 4. 17世纪，列文胡克（Leeuwenhoek），是微生物学的先驱，他的显微镜能 放大270倍，发现了原虫和细菌，并且在组织学生也有很多发现 5. 马尔比基是动物和植物材料显微技术的创始人 6. 胡克是组织学的先驱，并改进了显微镜的许多用法1965年发表《显微镜 学》，里面有生物学史上最早的细胞结构图——软木栓细胞，并对此命名 “cell” （二）林奈（二）林奈 林奈（Carolus Linnaeus,18世纪中叶），现代 分类学的创始人，创立了生物命名的双名法 l 在分类学上，采用阶梯等级分类法，将自然界分为“三界” ，即：动物界、植物界和矿物界 l 1753年出版的《植物的种》和1758年出版的《自然系统 》初步建立了对生物的《双名制命名法》遗憾的是此为 人为分类法，没有反映出进化系统 l 在生物起源问题上，最初为神创论者，晚年时产生了动摇 （三）拉马克和物种起源（三）拉马克和物种起源 拉马克第一个了提出进化论思想，其主要 的关于生物进化的思想是获得性遗传。

1. 著作《动物学哲学》中提出物种不是不变而是可变的并且 环境条件对有机体物种的变化起主导作用 2. 研究了动物习性和器官的相互作用，提出两条规律：“用 进废退”和“获得性遗传” 3. 认为生物进化是有方向的，遵循生物逐渐复杂化的进化路 线，不断向上发展 4. 拉马克的理论还是存在着许多值得争论的地方 （四（四 ）近代生物学）近代生物学 一、细胞学说的提出、确立和发展 1. 1655年，英国学者胡克观察了软木薄片，第一次描述了植物细胞的构造 ，并首次用拉丁文cellar命名他所看到的封闭小室，英文cell一次延续下 来，中文翻译为细胞 2. 1838年，德国汉堡的植物学家——施来登，发现了细胞核、核仁并提出 细胞增殖是一种以核仁为起点的结晶化假说，认为细胞是所有植物结构 的基本单位，也是植物发展的最基本个体，为细胞学说的建立作出了贡 献 3. 1839年，德国动植物学家施旺发表《动植物构造及生长相似性之显微研 究》，关于细胞的理论——著名的“细胞学说”由此诞生并在后几十年， 得到充实和发展 4. 19世纪的最后25年中，细胞器和细胞分裂活动相继被发现，构成了细胞 学的经典时期，在此期间，郝尔维希创立了实验细胞学。

（五）达尔文和进化论（五）达尔文和进化论 达尔文（Charles Robert Darwin，1980-1882 ） l1859年，出版了《论借助自然选择〈即在生存斗争中保存优良族〉的方法的物 种起源》一书，简称《物种起源》 该书从变异性，遗传性、生存竞争和适应性等方面论证了生物进化的现象，提 出了以自然选择和适者生存为基础的进化学说说明了物种是可变的，并且正确 解释了生物适应性 l1868年，发表《动物和植物在家养下的变异》 1871年，发表《人类起源和 性的选择》 对人工选择作了系统的叙述，解释了物种的起源和发展、变异和遗传的生物属 性，提出了人工选择的理论，充实了进化学说理论 达尔文进化论思想的产生： 在实践上，得益于1831-1836在英国皇家军舰“贝格 尔号”的环球旅行 在理论上，得益于赖尔《地质学原理》和马尔赛斯 的《人口论》 生物进化论的新学说： 木村资生的中性说，其建立在分子进化研究基础之上 埃尔德雷奇和古尔德的点断平衡说，建立在地址史上 （六）孟德尔和遗传学（六）孟德尔和遗传学 • 孟德尔（Cregor Johann Mendel，1822-1884），奥地 利遗传学家，近代遗传性的奠基人。

• 发表《植物杂交试验》，是遗传学经典论著之一，总结和指出 了一整套科学的杂交研究方法 • 他根据前人的工作和自己进行8年的豌豆杂交试验，提出了遗 传因子、显性、隐形等概念，并提出了分离定律、自由组合定律 等基本遗传定律，为遗传学奠定了基础， 摩尔根和艾弗里摩尔根和艾弗里 • 发现了连锁和互换规律 • 创立“基因学说” • 艾弗里证实DNA是遗传物质 • 沃森和克里克DNA双螺旋结构————— 分子生物学的阶段 • DNA体外重组，科隆和博耶——DNA之父 四、四、1919世纪微生物学的发展世纪微生物学的发展 推动微生物学发展的原因： • 19世纪三四十年代，欧洲和北美洲的马铃薯晚疫 病的泛滥 • 19世纪60年代，欧洲国家酿酒工业和蚕丝业发生 酒变质和蚕病害问题 代表人物：巴斯德和科郝 （一）巴斯德（一）巴斯德 •巴斯德（Li Pasteur，1822-1895），19世纪微生物学家和 化学家，奠定了工业微生物和医学生物学的基础他的成 就有: 1. 对有机化合物旋光性进行了研究 2. 证明了不同的发酵由不同类的微生物引起的 3. 提出了接种疫苗和加温灭菌防腐的方法。

4. 发现蚕的病害来源于蚕孢子虫病 5. 发现引起炭疽病的唯一来源——炭疽杆菌 6. 建立了微生物研究的一系列方法，寻找分离得出 多种传染病的病原菌 （二）科郝法。