現(xiàn)代生命科學(xué)

現(xiàn)代生命科學(xué)第1頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六第一章生命系統(tǒng)與生命科學(xué)第二章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)第三章細(xì)胞——生命活動的基本單位第四章代謝——生命活動的基本過程第五章遺傳——生命延續(xù)的保證第六章進(jìn)化——生命發(fā)展的必然第七章信息傳遞——生命的調(diào)控體系第八章多彩的植物世界第九章神奇的微生物世界第十章多姿的動物世界第十一章仿生學(xué)第十二章生物與環(huán)境第十三章生物技術(shù)第十四章現(xiàn)代生物材料第十五章可持續(xù)發(fā)展——人類的共同目標(biāo)

目錄第2頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命系統(tǒng)與生命科學(xué)第3頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六本章目錄生命科學(xué)的重要性（為什么要學(xué)習(xí)生命科學(xué)）生命的起源和定義生命科學(xué)的分科生命科學(xué)的研究方法第4頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六為什么要學(xué)習(xí)生命科學(xué)知識？生命科學(xué)是21世紀(jì)自然科學(xué)的帶頭學(xué)科生命科學(xué)充滿未解之謎生命科學(xué)與人類社會的發(fā)展息息相關(guān)生命科學(xué)的重要性第5頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六一、生命科學(xué)是21世紀(jì)自然科學(xué)的帶頭學(xué)科21世紀(jì)是生命科學(xué)的時代

生命科學(xué)的前沿生命科學(xué)的重要性1、基因技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺上了普通百姓的餐桌2、基因方法已經(jīng)開始挽救患者的生命3、克隆技術(shù)的重大突破，已使動物的復(fù)制成為可能。

第6頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命科學(xué)的前沿分子生物學(xué)的發(fā)展是生物科學(xué)發(fā)展史上的一個重要的里程碑DNA重組技術(shù)原生質(zhì)體融合技術(shù)干細(xì)胞技術(shù)生命科學(xué)的重要性第7頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六優(yōu)點：來自自然，按照自然界提供的品質(zhì)和性質(zhì)加以選擇、優(yōu)化和集中，因此具有經(jīng)濟(jì)、清潔、可持續(xù)發(fā)展的特點。第8頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六分子生物學(xué)的開始-DNA雙螺旋１９５３年４月２日，兩位名不見經(jīng)傳的青年科學(xué)家沃森和克里克向《自然》(Nature)雜志遞交了一篇僅有９００余（英文）詞，卻是石破天驚的論文——《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的結(jié)構(gòu)》——從此拉開了分子生物學(xué)的序幕，引發(fā)了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的巨大發(fā)展，他們也因此而與威爾金斯一道獲得了１９６２年的諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎。它不但解決了遺傳學(xué)的微觀機制問題，還把生物學(xué)帶入了分子的時代。從此之后，生物學(xué)研究不再是物理、化學(xué)家所看不起的“集郵活動”，而成了整個自然科學(xué)發(fā)展的領(lǐng)頭羊生命科學(xué)的重要性第9頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六DNA重組技術(shù)DNA重組技術(shù)是指將不同的DNA片段（如基因等）按人們的設(shè)計方案定向連接起來，并在特定的受體細(xì)胞中，與載體一起得到復(fù)制與表達(dá)，使受體細(xì)胞獲得新的遺傳特性第10頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原生質(zhì)體融合技術(shù)原生質(zhì)體：脫去細(xì)胞壁的細(xì)胞。原生質(zhì)體融合:是通過人工方法，使遺傳性狀不同的兩個細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并產(chǎn)生重組子的過程，亦可稱為"細(xì)胞融合"（cellfusion）。第11頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原生質(zhì)體融合技術(shù)原生質(zhì)體融合技術(shù)始于1976年,最早是在動物細(xì)胞實驗中發(fā)展起來的，后來，在酵母菌、霉菌、高等植物、以及細(xì)菌和放線菌中也得到了應(yīng)用。原生質(zhì)體融合技術(shù)是繼轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合等微生物基因重組方式之后，又一個極其重要的基因重組技術(shù)。原來的雜交技術(shù)一般只能在同種微生物之間進(jìn)行，而原生質(zhì)體融合可以在不同種、屬、科，甚至更遠(yuǎn)緣的微生物之間進(jìn)行。這為利用基因重組技術(shù)培育更多、更優(yōu)良的生產(chǎn)菌種提供了可能第12頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六原生質(zhì)體融合技術(shù)第13頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六干細(xì)胞技術(shù)干細(xì)胞：在細(xì)胞的分化過程中，細(xì)胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最終衰老死亡。機體在發(fā)展適應(yīng)過程中為了彌補這一不足，保留了一部分未分化的原始細(xì)胞，稱之為干細(xì)胞（stemcell）。一旦生理需要，這些干細(xì)胞可按照發(fā)育途徑通過分裂而產(chǎn)生分化細(xì)胞。即干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。

第14頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六干細(xì)胞技術(shù)第15頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六干細(xì)胞技術(shù)意義

第一個階段是把一種組織的成體干細(xì)胞直接移植給相應(yīng)組織壞損的病人以治療疾病。第二階段則是如果掌握了干細(xì)胞向某種組織細(xì)胞分化的條件，就可以在體外對干細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)使之“定向”分化成所需的細(xì)胞。對于某些遺傳性疾病，還可對干細(xì)胞進(jìn)行基因修飾。對經(jīng)過“定向分化”或“基因修飾”后的干細(xì)胞進(jìn)行篩選后，把“合格”的細(xì)胞移植給病人。第三階段：即在體外進(jìn)行“器官克隆”以供病人移植。第16頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六干細(xì)胞技術(shù)第17頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六二、生命科學(xué)充滿未解之謎“猛犸之謎”“恐龍滅絕之謎”龜鱉家族的長壽之謎生命科學(xué)的重要性第18頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六猛犸

（想象圖）猛犸之謎

（想象圖）第19頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六猛犸

（韃靼語—“地下居住者”）猛犸生活在數(shù)萬年以前的北冰洋凍土地帶，具有極強的御寒能力。在西伯利亞、加拿大等地區(qū)都發(fā)現(xiàn)過猛犸的化石。寒冷的氣候給喜愛在冰天雪地中生活的猛犸家族帶來了繁榮。在地球上生活了約50萬年的猛犸為什么會在1萬年前突然滅絕？是由于某種災(zāi)變引起的，還是由于猛犸自己缺少適應(yīng)生存的條件而滅絕的呢？猛犸的滅絕和恐龍的滅絕一樣，都是生物進(jìn)化史中的未解之謎。第20頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六人類走出非洲的途中，身后一路留下大象和猛犸象的遺骸。某一地區(qū)一旦有人類居住，這里的大象和猛犸象就開始從化石記錄里消失。Surovell提出，現(xiàn)代大象的祖先是因為居住在熱帶雨林等人類難以到達(dá)的地方，才得以存留。

第21頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六“猛犸之謎”猛犸是韃靼語“地下居住者”的意思。猛犸，也叫毛象它身高體壯，有粗壯的腿，腳生四趾，頭特別大，在其嘴部長出一對彎曲的大門牙一頭成熟的猛犸，身長達(dá)5米，體高約3米，門齒長1.5米左右，體重可達(dá)4-5噸它身上披著黑色的細(xì)密長毛，皮很厚，具有極厚的脂肪層，厚度可達(dá)9厘米。從猛犸的身體結(jié)構(gòu)來看，它具有極強的御寒能力。第22頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六“猛犸之謎”猛犸生活在數(shù)萬年以前的北冰洋凍土地帶。在西伯利亞、加拿大等地區(qū)都發(fā)現(xiàn)過猛犸的化石。寒冷的氣候給喜愛在冰天雪地中生活的猛犸家族帶來了繁榮?？赡茉诰嘟?.2—3萬年間，今天的黃海完全裸露，東海大部分裸露，新露出的大陸成了猛犸活動的新天地，因為這里有肥沃的草原，星羅棋布的湖沼，是食草動物理想的生活場所。因此，大批猛犸從世襲的領(lǐng)地向南遷移，遼闊的黃海大平原經(jīng)常出現(xiàn)猛犸的足跡。第23頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六“猛犸之謎”在西伯利亞天然冷庫里，有些猛犸的遺體保存得十分完好。1977年，人們在東西伯利亞發(fā)現(xiàn)了一只雄性猛犸嬰兒的遺體。它身上的皮肉和長毛都十分完好地保存下來，這是世界上迄今為止發(fā)現(xiàn)的最為完整的猛犸遺體，人們給它起了個名字，叫“小迪瑪”。小迪瑪身高1米，體長0.75米，僅重70千克。具推算，它活著的時候，體重可達(dá)90—100千克。小迪瑪身上披著透明的栗色長毛，腳部毛長12.5厘米，胸腹部毛長21厘米。小迪瑪是大自然給我們留下的最為完整、具體、清晰的猛犸標(biāo)本，為我們認(rèn)識那個時代的世界提供了生動的資料。然而，它也給人們提供了更具體的疑問，例如，在地球上生活了約50萬年的猛犸，為什么會在1萬年前突然滅絕？是由于某種災(zāi)變引起的，還是由于猛犸自己缺少適應(yīng)生存的條件而滅絕的呢？第24頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六“恐龍滅絕之謎”生命科學(xué)的重要性第25頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六龜鱉家族的長壽之謎生命科學(xué)的重要性第26頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六龜鱉家族的長壽之謎龜鱉是一種爬行動物，它出現(xiàn)在石炭紀(jì)，與恐龍是同時代的動物。在白堊紀(jì)末期，幾乎使全部有生命的肌體，包括恐龍在內(nèi)都滅絕了，而龜?shù)靡陨嫦聛?。?7頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六龜鱉家族的長壽之謎生命力：一般而言，死亡和心臟的停止跳動是密切相關(guān)的，而龜?shù)碾x體心臟竟能在體外搏動2天之久。將龜頭砍下，可活數(shù)周，龜?shù)膲勖L達(dá)幾百年。壽命：龜?shù)膲勖L達(dá)幾百年。細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，動物的成纖細(xì)胞繁殖代數(shù)與動物壽命呈正相關(guān)。龜?shù)某衫w細(xì)胞體外培養(yǎng)高達(dá)117年代數(shù)，而人只達(dá)50年代數(shù)。原因：認(rèn)為龜?shù)挠虚L壽因子，但其到底是什么成分呢？它是怎樣作用的呢？第28頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六21世紀(jì)將面臨的許多世界性的難題生命科學(xué)的重要性三、生命科學(xué)與人類社會的發(fā)展

息息相關(guān)人口膨脹環(huán)境污染糧食緊張能源緊缺遺傳疾病第29頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命科學(xué)的重要性第30頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六

一個20米直徑的水池年產(chǎn)4噸藻類，加工后可得相當(dāng)于3000升柴油的燃料。

一英畝三角大戟可生產(chǎn)相當(dāng)于50

噸石油的燃料。圖為生長在淡水和海水中的一種硅藻生命科學(xué)的重要性第31頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六

環(huán)境這是最早一份關(guān)于環(huán)境對生物種群影響的研究

工業(yè)化前英國鄉(xiāng)村有很多白色蛾子停在布滿淡色苔蘚的樹皮上，不易被鳥發(fā)現(xiàn)；工業(yè)化后，黑色蛾子逐漸取而代之，因為黑煙污染了環(huán)境，黑色蛾子更易藏身。生命科學(xué)的重要性第32頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六1903年，有人在雷山環(huán)形珊瑚島上放了幾只兔子，由于沒有天敵，食物又十分豐富，兔子像是進(jìn)了樂園，拼命的繁殖，僅10年時間兔子便蔓延到全島，致使島上的植物幾乎被吃光。植物沒了，水土難保，風(fēng)將土地表層吹走了，于是，島上所獨有的三種鳥也滅絕了。到了1927年不到25年的時間，雷山島便變成了一塊荒蕪的沙灘，島上的兔子也全都餓死了第33頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六三、生命科學(xué)與人類社會的發(fā)展

息息相關(guān)農(nóng)業(yè)方面醫(yī)藥衛(wèi)生方面輕工業(yè)、食品工業(yè)、酶工程其他方面生命科學(xué)的重要性第34頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六1.農(nóng)業(yè)方面遺傳育種——農(nóng)作物、畜牧業(yè)的優(yōu)良品種 （無籽西瓜）人造種子生物殺蟲劑生命科學(xué)的重要性第35頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六無籽西瓜是三倍體，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，三倍體會導(dǎo)致種子不育。培養(yǎng)方法：一般二倍體西瓜進(jìn)行雜交。先用品種好的有籽西瓜作為父本和母本，進(jìn)行雜交。雜交前，先將秋水仙素溶液滴在母本幼苗頂部，使它們結(jié)出一種四倍體西瓜。第二年，再將四倍體西瓜作母體，二倍體西瓜父本，再進(jìn)行雜交。這樣長出的西瓜就是三倍體的西瓜，即無籽西瓜。第36頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六人造種子人造種子：從某一作物的植株上選切一塊組織切片，再把切片置入注滿營養(yǎng)液的培養(yǎng)箱中，經(jīng)過一段時間培養(yǎng)后，大量增殖的細(xì)胞組成凝塊。接著凝塊自動解體，經(jīng)過發(fā)育逐步成為胚胎，再用水凝膠把它包裝成一定大小顆粒，就成為人造種子。

優(yōu)點：人造種子已將種子上的病毒與細(xì)菌殺滅，這樣既提高了作物的抵抗力與免疫力，又可防止因噴灑農(nóng)藥而造成的污染。人造種子是從優(yōu)良的植株上切片而形成的，能保持母體遺傳性狀，防止品種退化，還可大大提高作物產(chǎn)量。第37頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生物殺蟲劑生物殺蟲劑又稱生物農(nóng)藥指可以用來防治病、蟲、草等有害生物的生物活體，利用細(xì)菌、病毒、真菌、線蟲的拮抗微生物等來控制病蟲草害的制劑?；瘜W(xué)農(nóng)藥在快速絞殺動物類、微生物類和菌類的病蟲害時，同時慢慢絞殺生產(chǎn)制造和使用它們的人類，象DDT、蘇丹紅一號。第38頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六第39頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生物殺蟲劑分類：1、細(xì)菌性生物殺蟲劑：如蘇云金芽孢桿菌（Bt）用于防治鱗翅目害蟲；

2、抗生素類：如阿維菌素以及其換代產(chǎn)品伊維菌素和甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽；

3、昆蟲病毒：昆蟲病毒可引起1600多種昆蟲和螨類發(fā)病，世界上已有30多種病毒殺蟲劑。第40頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生物殺蟲劑優(yōu)點：無殘留、無公害、不污染環(huán)境、特性強即專一性作用于靶標(biāo)有害生物。缺點：：（1）生物農(nóng)藥殺蟲劑專一殺蟲譜窄，（2）生物農(nóng)藥作用效果相對較慢，（3）生物農(nóng)藥單位成本較化學(xué)農(nóng)藥高，農(nóng)民一時難以接受第41頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六2.醫(yī)藥衛(wèi)生方面新的抗菌素、疫苗免疫學(xué)提高了異體器官移植的成功率，并發(fā)現(xiàn)了自體免疫疾病的病因基因工程菌與基因療法胰島素、干擾素、生長激素、淋巴細(xì)胞活素、血纖維蛋白溶解劑、白蛋白、血因子、單克隆抗體、DNA探針等生命科學(xué)的重要性第42頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六疫苗疫苗分為三代：第一代，全病毒滅活疫苗，抗體水平較高，容易引起感冒、發(fā)燒，國際上現(xiàn)已基本停止使用；第二代，裂解疫苗，是基因工程疫苗，選擇對象是S與M蛋白，可以裂解病毒，安全性高，但毒副作用仍較大，目前大多數(shù)疫苗屬于此類；第三代，亞單位疫苗，經(jīng)過單克隆技術(shù)，含有經(jīng)純化的流感病毒表面抗原，疫苗的純度、安全性進(jìn)一步提高，特別適合兒童和老人接種。第43頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六干擾素生命科學(xué)的重要性第44頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六干擾素干擾素：是由網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（人體免疫系統(tǒng)的一種）、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞以及體細(xì)胞所產(chǎn)生的一種糖蛋白。它們在同種細(xì)胞上具有廣譜的抗病毒、影響細(xì)胞生長和分化、調(diào)節(jié)免疫功能等多種生物活性。分類：根據(jù)干擾素蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)、抗原性和細(xì)胞來源，可將其分為：IFN-α、IFN-β（白細(xì)胞和成纖維細(xì)胞產(chǎn)生，在酸性環(huán)境中穩(wěn)定，并且結(jié)合相同的受體）、IFN-γ（T淋巴細(xì)胞分泌，對酸不穩(wěn)定，結(jié)合的受體與前兩者不同，IFN-γ的免疫刺激活性在三者中最強）。臨床用的主要是重組制劑，有α2a、α2b和α2b，賽若金IFNα1b

，羅擾素

IFN-α2a，干擾能IFNα2b。第45頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六3.輕工業(yè)、食品工業(yè)酶工程食品、醫(yī)藥、發(fā)酵、日用化工、輕紡、制革、水產(chǎn)、木材、造紙、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等經(jīng)濟(jì)部門發(fā)酵工程釀酒制曲、味精、抗菌素、維生素等生命科學(xué)的重要性第46頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六溶菌酶的分子模型生命科學(xué)的重要性溶解細(xì)胞壁，分為細(xì)菌型和真菌型。雞蛋清中含量最多添加至食品中作防腐劑。第47頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六4.其他方面細(xì)菌造雪細(xì)菌保護(hù)古建筑無法假冒的生物筆生命科學(xué)的重要性第48頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六細(xì)菌造雪

美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)假單胞菌能在寒冷的環(huán)境中將水霧凝結(jié)成雪花。

細(xì)菌造雪的方法比較簡單，只需把水灌入造雪機，然后加入這種造雪細(xì)菌，用壓縮空氣把水噴出去，微細(xì)的水霧在造雪菌和冷空氣下，能迅速凍結(jié)成雪

生命科學(xué)的重要性第49頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六細(xì)菌保護(hù)古建筑生命科學(xué)的重要性因風(fēng)化和污染利用會分泌出碳酸鹽的細(xì)菌給古建筑涂上一層硬的碳酸鈣。但是，新形成的碳酸鈣通常會堵塞石塊中的孔隙，使得里面的潮氣被封住，加快了石塊被毀壞的速度。

第50頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六無法假冒的生物筆利用在墨水中加入含有特定序列的DNA片段，使別人無法假冒你的墨跡。生命科學(xué)的重要性第51頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命的定義生命起源之謎與“生命的本質(zhì)”相關(guān)的一些觀點和理論生命的本質(zhì)特征生命的起源和定義生命的起源和定義第52頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命的起源和定義生命的起源和定義第53頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命的起源和定義生命的起源和定義第54頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命的起源和定義生命的起源和定義第55頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六一、生命的定義從生物學(xué)角度的定義從物理學(xué)角度的定義從生物物理學(xué)角度的定義“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義生命的起源和定義第56頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六1.從生物學(xué)角度的定義生命的起源和定義由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的多分子體系，它具有不斷自我更新、繁殖后代以及對外界產(chǎn)生反應(yīng)的能力。第57頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六2.從物理學(xué)角度的定義

——“負(fù)熵”熱力學(xué)第二定律任何自發(fā)過程總是朝著使體系越來越混亂、越來越無序的方向，即朝著熵增加的方向變化。

生命的演化過程總是朝著熵減少的方向進(jìn)行，一旦負(fù)熵的增加趨近于零，生命將趨向終結(jié)，走向死亡。生命的起源和定義第58頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六3.從生物物理學(xué)角度的定義——三要素：物質(zhì)、能量、信息在生物體的整個運動過程中，貫穿了物質(zhì)、能量、信息三者的變化、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。生命的起源和定義第59頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六4.“生命”的完整的、系統(tǒng)的定義

生命是主要由核酸和蛋白質(zhì)組成的具有不斷自我更新能力的多分子體系的存在形式，是一種過程，是一種現(xiàn)象。生命的起源和定義第60頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸。生命運動的本質(zhì)特征是不斷自我更新，是一個不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng)。生命是物質(zhì)的運動，是物質(zhì)運動的一種高級的特殊存在形式。生命的涵義生命的起源和定義第61頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六二、生命起源之謎宗教認(rèn)為上帝創(chuàng)造了生命古代人認(rèn)為生命是自然發(fā)生的達(dá)爾文的探索奧巴林的生命起源假說米勒的實驗——生命起源于無機物

生命的起源和定義第62頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六1.宗教認(rèn)為上帝創(chuàng)造了人生命的起源和定義第63頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六2.古代人認(rèn)為生命是自然發(fā)生的我國古代有“天地合氣萬物有生”、“蟬固朽木所化也”的說法古代歐洲有“地球乃孕育生命的慈母”的說法，指由于太陽的溫暖，首先在最初的泥土里發(fā)出泡狀的東西，接著從中形成魚一類動物。其中有的爬上陸地……形成陸生動物，人類也發(fā)生了。生命的起源和定義第64頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六3.達(dá)爾文的探索“適者生存”——自然選擇理論的精髓；達(dá)爾文1859年寫下《物種起源》。生命的起源和定義第65頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六4.奧巴林的生命 起源假說“團(tuán)聚體假說”：

?無機物

?簡單的有機物

?復(fù)雜的有機物

?多分子體系 （團(tuán)聚體）

?有新陳代謝功 能的蛋白質(zhì)體生命的起源和定義第66頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六5.米勒的實驗

——生命起源于無機物1953年，米勒依據(jù)奧巴林的假說，著手開始了原始大氣模擬實驗。他把甲烷、水蒸汽、氨、氧氣的混合物裝在一個完全密閉的裝置內(nèi)，讓它們循環(huán)流經(jīng)一個模擬太陽紫外線輻射的電弧。在歷經(jīng)一周的連續(xù)放電之后，密閉裝置內(nèi)產(chǎn)生了甘氨酸、丙氨酸等11種氨基酸，其中有4種氨基酸存在于天然蛋白質(zhì)中。

第67頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六三、與“生命的本質(zhì)”相關(guān)

的一些觀點和理論生機論將生物現(xiàn)象歸結(jié)為一種非物質(zhì)的“活力”機械論起源于笛卡爾，將生命現(xiàn)象簡單地歸結(jié)為物理和化學(xué)的過程——一架結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的機器生命的起源和定義淵源于古希臘的亞里士多德，認(rèn)為，生命的本質(zhì)是靈魂。靈魂是生物體的形式因，是規(guī)定生物體的東西：一只貓之所以為貓，是因為它有一只貓的靈魂，而且其行為像一只貓；一個人之所以為人，是因為他具有一個人的靈魂，而且其行為像一個人。總之，每一生物均由其靈魂來規(guī)定，靈魂成了唯有生命體具備而非生命體所不具備的機能上的力量。第68頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六還原論生物的一切都可用分子和分子相互作用的規(guī)律來說明整體論認(rèn)為生物體是一個整體，它的各組成部分的規(guī)律，如分子的規(guī)律、細(xì)胞的規(guī)律等，加起來不等于整體的規(guī)律。局部的規(guī)律只有在整體的調(diào)節(jié)下才有意義，單靠生物體內(nèi)的分子層次的規(guī)律是不能解釋生物整體的屬性的。生命的起源和定義三、與“生命的本質(zhì)”相關(guān)

的一些觀點和理論第69頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六四、生命的本質(zhì)特征化學(xué)成分的同一性嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)新陳代謝應(yīng)激性和運動內(nèi)穩(wěn)態(tài)生長發(fā)育繁殖與遺傳適應(yīng)生命的起源和定義第70頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六1.化學(xué)成分的同一性生物體是由蛋白質(zhì)、核酸、脂類、糖類、維生素等多種有機分子以及C、H、O、N、P、S等無機元素組成。蛋白質(zhì)：由20種氨基酸組成。核酸：由8種核苷酸組成。各種生物編制基因程序的遺傳密碼是統(tǒng)一的，

各種生物都是以ATP(三磷酸腺苷)為貯能分子。生命的起源和定義第71頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六蛋白質(zhì)由20種氨基酸組成第72頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六核酸第73頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六2.嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)生命的基本單位是細(xì)胞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)整個生物界是一個多層次的有序結(jié)構(gòu)：

細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生命的起源和定義第74頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六細(xì)胞的結(jié)構(gòu)生命的起源和定義植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖第75頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六3.新陳代謝生物體不斷地吸收外界的物質(zhì)，在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝最終產(chǎn)物而被排出體外。新陳代謝包括兩部分：合成作用（anabolism）從外界攝取物質(zhì)和能量，將它們轉(zhuǎn)化為生命本身的物質(zhì)和貯存在化學(xué)鍵中的化學(xué)能。分解作用（catabolism）分解生命物質(zhì)，將能量釋放出來，供生命活動之用。生命的起源和定義第76頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六4.內(nèi)穩(wěn)態(tài)一個世紀(jì)前，法國貝爾納(C．Bernard)發(fā)現(xiàn)，盡管外界環(huán)境波動很大，哺乳動物總有某些機制使內(nèi)環(huán)境的性質(zhì)維持不變。后來美國坎農(nóng)(W．B．Cannon)將它稱之為內(nèi)穩(wěn)態(tài)或穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)的概念現(xiàn)在已超出了貝爾納當(dāng)時所講的個體范圍。細(xì)胞、群落和生態(tài)系統(tǒng)在沒有激烈的外界因素的影響下，也都是穩(wěn)定的，它們各有自己特定的機制來保證身體動態(tài)的穩(wěn)定。

生命的起源和定義第77頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六例如當(dāng)氣溫升高時，交感神經(jīng)系統(tǒng)一方面使皮膚表層的毛細(xì)血管舒張并刺激汗腺分泌汗液，另一方面促使腎上腺釋放更多的腎上腺素到血液加速身體的代謝過程。這些相互作用的結(jié)果將使體溫維持相對恒定。第78頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六5.生長發(fā)育生物體能通過新陳代謝的作用而不斷地生長、發(fā)育，其中遺傳因素起決定性作用，而外界環(huán)境也有很大影響。生命的起源和定義第79頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六6.繁殖與遺傳生物體能繁殖下一代，并使生命得以延續(xù)。生物的遺傳是由基因決定的，俗話說：“種瓜得瓜，種豆得豆”。生物的某些性狀會發(fā)生變異；沒有可遺傳的變異，生物就不可能進(jìn)化。生命的起源和定義第80頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六7.應(yīng)激性和運動生物接受外界刺激后會發(fā)生反應(yīng)，生物的運動受神經(jīng)系統(tǒng)的控制。在一滴草履蟲液中滴一小滴醋酸，草履蟲就紛紛走開。一塊腐肉可招來蒼蠅。

生命的起源和定義第81頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六8.適應(yīng)適應(yīng)的含義：

（1）生物的結(jié)構(gòu)都適應(yīng) 于一定的功能。

（2）生物的結(jié)構(gòu)和功能 適應(yīng)于其在一定環(huán) 境條件下的生存和 延續(xù)。適應(yīng)是生物界普遍存在的現(xiàn)象生命的起源和定義第82頁，共95頁，2023年，2月20日，星期六應(yīng)激、適應(yīng)的普遍性人類通過神經(jīng)系統(tǒng)對各種刺激發(fā)生的反射活動；單細(xì)胞原生動物通過原生質(zhì)對外界刺激所發(fā)生的反應(yīng)；植物的向性運動（向光性、向水性、向肥性等）都是應(yīng)激性的實例。生物因為有了應(yīng)激性，便能對周圍的