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现代生物科学导论 复旦大学生命科学学院 2005 年 2 月 — 6 月. 第一章 绪论 第一节 生物学是 研究 生命的科学 第二节 什么是生命 第三节 生物学研究的主要问题 第四节 如何学.

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1 现代生物科学导论 复旦大学生命科学学院 2005 年 2 月 — 6 月

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3 第一章 绪论 第一节 生物学是 研究 生命的科学 第二节 什么是生命 第三节 生物学研究的主要问题 第四节 如何学

4 ( 一)生物圈( biosphere) 地球上生物及其环境的总和. 包括陆地、水 界和大气层范围内生物可以生存的区域. 树高 < 100 米 鸟飞翔 < 2000 米 陆地生物 50 米土层内 (2000 米, 细菌 ) 海洋生物 150 米水深内 (4000 米, 生物 ) 第一节 生物学是研究生命的科学

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6 (二) 40 亿年的演化形成当今绚丽多彩的生物 界 鉴定命名 170 万种 26 万种植物 5 万种脊椎动物 > 75 万种昆虫 几千新种 / 年 总 500 万 — 1 亿

7 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 噬菌体结构模式图

8 蓝鲸 20-30m 长,重达 100 多吨

9 生物学家在不同层面研究生命

10 第二节 什么是生命 生命的基本特征 (一) 严紧有序的结构 1. 化学成分的同一性 2. 基本组成单位是细胞

11 ( 二 ) 新陈代谢、生长和运动是生命的本能

12 ( 三 ) 生命通过繁殖而延续,DNA 是生物遗传的基本物 质 ( 四 ) 生物具有个体发育和进化的历史 ( 五 ) 生物对环境具有适应性

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14 第三节 生物学研究的主要问题 ( 一 ) 严紧有序的结构 1. 生物的结构有等级, 生命依赖于结构的有 序性 原子 → 分子 ( 单体 - 大分子 ) 各种分子 → 细胞器 → 细胞 细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 个体 → 群体 → 生态系统 → 生物圈 2. 结构水平的提高呈现出新的特征

15 叶绿素分子 叶绿体 - 细胞器 叶肉细胞 叶肉组织 叶片 - 器官 树林 - 个体, 群体 与群落

16 生物学有序等级中的递进层次 分子水平 - 葡萄糖 细胞水平 - 平滑肌细胞 组织水平 - 平滑肌组织 器官水平 - 血管 器官系统水平 - 循环系统 个体水平 - 许多器官系统 更高水平 : 群体, 群落, 生态系统.

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19 ( 二 ) 生命的基础 — 细胞 1. 生物体结构与功能的基本单位 2. 具有进行所有生命活动能力的最低水平的结构 形式 1665 年 R.Hooke (英) 30 X 显微镜 命名 Cell (软木) A.V Leeuwenhoek (荷) 300 X显微镜 显微 生物界(池塘微生物,血细胞,精子) 1839 年 M.Schleiden,T.Schwann (德)

20 1950 ’ s 电子显微镜观察到细胞的复杂结构 按结构分成两类: 原核细胞 真核细胞 原核细胞

21 ( 三 ) 结构和功能的相互关系 分析从分子到个体不同水平结构 它做什么 ? 怎么做 ? 鸟的结构与飞翔功能的统一

22 ( 四 ) 生物体与环境相互作用 1. 生物体是开放系统, 与环境不断相互作用. 2. 环境包括生物和非生物因子 3. 生物体与环境多种相互作用交织成生态系统 N 循环 C 循环 ( 五 ) 生物信息的相互作用 1. 信息指令生物的高度有序 2. 生物学指令编码在 DNA 分子中 生物把信息从亲代传到子代

23 ( 六 ) 多样性的统一 1. 分类学:对众多生物按规则分类和命名 1735 年林奈 二界系统 (动物界,植物界) : 1969 年 五界系统(原核,原生,真菌,动 物,植物) 六界系统(细菌,古细菌,原生, 真菌,动物,植物) 2. 统一性 密码子 细胞结构相似性

24 五 界 系 统五 界 系 统 原核生物界 细菌 原生生物界 真菌界 植物界 动物界

25 眼虫 单细胞鞭毛生物 精子 鞭毛横切面 结构比较

26 ( 七 ) 进化是生物学的核心主题 1859 年达尔文 “ 物种的起源 ” 遗传变异 自然选择 翼龙化石 (1 亿 3 千 5 百万年前 )

27 第四节 如何学 1. 学习动力和兴趣 2. 观察和思考 3. 实验和分析


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