生命科学导论

生一系列变化，最后成为代谢最终产物而被排 出体外。 • 合成作用（anabolism） 从外界摄取物质和能 量，将它们转化为生命本身的物质和贮存在化 学键中的化学能。 • 分解作用（ catabolism ） 分解生命物质，将能 量释放出来，供生命活动之用。
生命的起源和定义
4.应激性和运动
• 生物接受外界刺激后会发生反应，生

“团聚体假说”： • 无机物 • 简单的有机物 • 复杂的有机物 • 多分子体系 （团聚体） • 有新陈代谢功 能的蛋白质体
生命的起源和定义
5.米勒的实验 ——生命起源于无机物
生命的起源和定义
三、与“生命的本质”相关 的一些观点和理论
生机论 将生物现象归结为一种非
物质的“活力”
机械论 将生命现象简单地归结为
生命科学的重要性
细菌保护古建筑
在含钙的情况下能够 形成钙的微晶体，以 保护古建筑。
生命科学的重要性
无法假冒的生物笔
利用在墨水 中加入含有 特定序列的 DNA片段， 使别人无法 假冒你的墨 迹。
生命的起源和定义
生命是什么？ “生命”应如何定义？
生命的定义 生命起源之谜 与“生命的本质”相关的一些观点
生命的起源和定义
2.古代人认为生命是自然发生的
•我国古代有 “ 天地合气万物有
生”的说法 •古代欧洲有“地球乃孕育生命 的慈母”的说法
3.达尔文的探索
生命的起源和定义

“适者生存”——自 然选择理论的精髓； 达尔文1859年写 下《物种起源》。
生命的起源和定义
4. 奥 巴 林 的 生 命 起源假说
• 生命科学的分科
• 生命科学的研究方法
生命科学的重要性
为什么要学习生命科学知识？
生命科学是21世纪自然科学的带头学科 生命科学充满未解之谜 生命科学与人类社会的发展息息相关

生命科学的重要性
生物科学的前沿
分子生物学的发展是生物科学发
展史上的一个重要的里程碑 DNA重组技术 原生质体融合技术
宠物
流行疾病
科学研究
技能
职业
生物反应器
医疗
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生命科学的重要性
1.农业方面
遗传育种——农作物、畜牧
业的优良品种 转基因作物
生命科学的重要性
2.医药卫生方面
新的抗菌素、疫苗 免疫学 提高了异体器官移植的成功率，并发 现了自体免疫疾病的病因 基因工程菌与基因疗法 胰岛素、干扰素、生 长激素、淋巴细胞活素、血纤维蛋白溶解剂、 白蛋白、血因子、单克隆抗体、DNA探针等
物的运动受神经系统的控制。
生命的起源和定义
5.内稳态
•生物体在没有强烈的外界因素
的影响下，有某些机制使其内 环境能保持动态稳定性。
生命的起源和定义
6.生长发育
•生物体能通过新陈代谢的作用而不
断地生长、发育，其中遗传因素起 决定性作用，而外界环境也有很大 影响。
生命的起源和定义
7.繁殖与遗传
• 生物体能不断地繁殖下一代，使生命得以延续。 • 生物的遗传是由基因决定的，生物的某些性状会发生

生命科学的重要性
3.轻工业、食品工业
酶工程 食品、医药、发酵、日用化工、轻 纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农 业、环保等经济部门 发酵工程 酿酒制曲、味精、抗菌素、维生 素等

生命科学的重要性
4.其他方面
细菌造雪
细菌保护古建筑
无法假冒的生物笔
生命科学的重要性
细菌造雪
美国科学家发 现假单胞菌能在寒 冷的环境中将水雾 凝结成雪花。
在生物体的整个运动过程中，贯
穿了物质、能量、信息三者的变 化、协调和统一。
生命的起源和定义
4.“生命”的完整的、系统的定义
生命是主要由核酸和蛋 白质组成的具有不断自我 更新能力的多分子体系的 存在形式，是一种过程， 是一种现象。
生命的起源和定义
生命的涵义
生命的物质基础是蛋白质和核酸。 生命运动的本质特征是不断自我更新，是
生命的起源和定义
蛋白质由20种氨基酸组成
生命的起源和定义
2.严整有序的结构
•生命的基本单位是细胞
•细胞的结构
•整个生物界是一个多层次的有序结构 ：
细胞 组织 器官 系统 个体
生态系统 群落 种群
生命的起源和定义
细胞的结构
植物细胞结构图
生命的起源和定义
3.新陈代谢
• 生物体不断地吸收外界的物质，在生物体内发
一、一般研究方法
描述法、比较法、 实验法、历史法
生命科学的研究方法
二、研究步骤
认识问题——搜集资料——提出假
说——检验假说——评价数据——结 果报道
小

结
生命科学的重要性 生命的起源和定义

生命科学的分科 生命科学的研究方法
思考题：
1.为什么说细胞学说和进化论奠定了生物学的基础？ 2.实验生物学阶段的特征是什么？ 3.如何理解现代生命科学的范围。 4.你对这门课程有些什么期望和要求？ 5.你如何看“21世纪是生命科学的世纪”这个命题？ 6.生物学的发展分哪几个阶段？各个阶段有何特征？ 7.简述现代生物学与社会发展中几个重大问题的关系。
生命的起源和定义
2. 从 物 理 学 角 度 的 定 义 ——“负熵”

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热力学第二定律 任何自发过程总是朝着使体 系越来越混乱、越来越无序的方向，即朝着熵 增加的方向变化。 生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进 行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终 结，走向死亡。
生命的起源和定义
3.从生物物理学角度的定义—— 三要素：物质、能量、信息

生命科学的分科
一、按生物类群或研究对象来分
植物学、动物学、微生物学、病毒学、
人类学、古生物学、藻类学、昆虫学、 鱼类学、鸟类学等
生命科学的分科
二、按研究的生命现象或生命过程来分

形态学、生理学、分类学、胚胎学、解剖 学、遗传学、生态学、进化学、组织学、 细胞学、病理学、免疫学等
生命科学的分科
生命科学的重要性
“猛犸之谜”
在地球上生活了约50万年的猛犸为什么会在1万年前突然灭绝？是 由于某种灾变引起的，还是由于猛犸自己缺少适应生存的条件而灭绝的 呢？猛犸的灭绝和恐龙的灭绝一样，都是生物进化史中的未解之谜。
生命科学的重要性
“恐龙灭绝之谜”
恐龙最早出现在约2亿4千万年前的三叠纪，灭亡于约6500万年 前的白垩纪所发生的中生代末白垩纪生物大灭绝事件。恐龙最终灭 绝于6300万年前的新生代第三纪古新世。
乌龟寿命究竟有多长，目前尚无定论，一般讲能活100年，据有关考证也有300年以上的，有的甚至过千年。
生命科学的重要性
龟鳖家族的长寿之谜
生命科学的重要性
三、生命科学与人类社会的发展 息息相关
农业方面 医药卫生方面 轻工业、食品工业、酶工程 其他方面

饮食
日常生活
健康
疫苗接种
旅游
生命科学知识
三、按生物结构的层次来分

种群生物学、细胞生物学、分子生物学、分子 遗传学、量子生物学等
生命科学的分科
四、按与其他学科的关系来分

生物物理学、生物化学、生物数学、生物气候 学、生物地理学、仿生学、放射生物学、磁生 物学等
生命科学的研究方法
研究生命过程的方法
一般研究方法
研究步骤
生命科学的研究方法
谢 谢！
物理和化学的过程——一架结构极 其复杂的机器
生命的起源和定义
三、与“生命的本质”相关 的一些观点和理论
还原论
生物的一切都可用分子和 分子相互作用的规律来说明 生物各组成部分规律加起 来不等于整体的规律
整体论
生命的起源和定义
四、生命的本质特征
化学成分的同一性 严整有序的结构 新陈代谢 应激性和运动 内稳态 生长发育 繁殖与遗传 适应
生命科学的重要性
DNA双螺旋结构
生命科学的重要性
21世纪将面临的许多世界性的难题
人口膨胀 粮食紧张 环境污染 能源紧缺 遗传疾病

生命科学的重要性
一、生命科学是21世纪自然科学的 带头学科
当前自然科学的带头学科 开始从物理科学向生命科学转移
生命科学的重要性
二、生命科学充满未解之谜 “猛犸之谜” “恐龙灭绝之谜” 龟鳖家族的长寿之谜
深圳大学公选课
余少文
生命科学学院
生命科学是推动21世纪自然科学发展与社会进步 的关键性学科。为了顺应21世纪经济、社会、科 技、文化发展对高等教育人才培养的要求，在校 大学生需要掌握一些生命科学的基础知识。 通过对《生命科学导论》的学习，使学生了解和 掌握生命科学的基础知识、学科前沿、发展趋势 以及与其他学科的联系；使学生通过该课程的学 习，在今后的学习与工作中，将学过的生命科学 知识同所从事的专业结合起来，产生一些新思路， 开拓一些新的研究领域。同时，通过该课程的学 习，加强学生对生命科学的认识，提高学生的综 合素质，增强自身健康与环保意识，培养适应21 世纪需要的复合型人才。
一个不断与外界进行物质和能量交换的开 放系统。 生命是物质的运动，是物质运动的一种高 级的特殊存在形式。
生命的起源和定义
二、生命起源之谜
宗教认为上帝创造了生命 古代人认为生命是自然发生的
达尔文的探索
奥巴林的生命起源假说
米勒的实验——生命起源于无机物
生命的起源和定义
1.宗教认 为上帝创 造了人
和理论 生命的本质特征
生命的起源和定义
生命是什么？ “生命”应如何定义？
生命的起源和定义
一、生命的定义
从生物学角度的定义
从物理学角度的定义
从生物物理学角度的定义
“生命”的完整的、系统的定义
生命的起源和定义
1.从生物学角度的定义
由核酸和蛋白
质等物质组成 的多分子体系， 它具有不断自 我更新、繁殖 后代以及对外 界产生反应的 能力。

生命的起源和定义
1.化学成分的同一性
• 生物体是由蛋白质、核酸、脂类、糖类、维生素
等多种有机分子以及C、H、O、N、P、S等无机元 素组成。 • 蛋白质：由20种氨基酸组成。 • 核酸：由8种核苷酸组成。 • 各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的， 各种生物都是以ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子。
上课时间、地点： 每周一 9-10节，教学楼 B413 生命科学导论教学组 2015.3
参考书：
作 基础生命科学 者 出 社 版
吴庆余
高等教育出版 社（2003）
郑州大学出版 社（2004）
《生命科学导论》
李宪民
北大生科院编写 高等教育出版 《生命科学导论》 组 社（2003）
绪 论
本章目录
• 生命科学的重要性 • 生命的起源和定义
变异；没有可遗传的变异，生物就不可能进化。
生命的起源和定义
8.适 应
适应的含义： （1）生物的结构都适 应 于一定的功 能。 （2）生物的结构和功 能 适应于其在一定环 境条件下的生存和 延续。 适应是生物界普遍存在 的现象

生命科学的分科
生命科学的分科
按生物类群或研究对象来分 按研究的生命现象或生命过程来分 按生物结构的层次来分 按与其他学科的关系来分

第 第 第 第 第 第 第 第 第
一 二 三 四 五 六 七 八 九
讲 讲 讲 讲 讲 讲 讲 讲 讲
绪论 （余少文老师） 生命的起源与早期演化（黎科老师 ） 生命的结构基础 多彩的植物世界 （张永夏 老师 ） 多姿的动物世界（李荔老师考核） 神奇的微生物世界（韩庆国老师） 病毒与免疫 （彭勇老师） 生命的延续与遗传 （余少文老师 ） 现代生物技术 （期末开卷考试）