生物

生物

具有動能生命體,也是一個物體的集合,而個體生物指的是生物體。其元素包括:在自然條件下,通過化學反應生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物體以及由它(或它們)通過繁殖產生的有生命的後代。能對外界的刺激做出相應反應,能與外界的環境相互依賴、相互促進。

  • 中文名稱
    生物
  • 外文名稱
    Biology

​初識生物

什麽是生物

生物(英語:Organism,又稱生命體有機體)是有生命的個體。生物最重要和基本的特征在于生物進行新陳代謝及遺傳。所有生物一定會具備合成代謝以及分解代謝,這是互相相反的兩個過程,並且可以繁殖下去, 這是生命現象的基礎。自然界是由生物和非生物的物質和能量組成的。有生命特征的有機體叫做生物,無生命的包括物質和能量叫做非生物。(註:新陳代謝是生物與非生物最本質的區別。)

地球上的植物大約有50多萬種,動物約有150多萬種。現存的動物隻有原來地球上的動物的十分之一。多種多樣的生物不僅維持了自然界的持續發展,而且是人類賴以生存和發展的基本條件。

生物的共性

可是對“生命”下一個科學的定義十分困難,至今還沒有一個為大多數科學家所接受的關于生命的定義。但是從錯綜復雜的生命現象中,我們仍然可以找到生物的一些共性,即生命的基本特征:

①除病毒外,均由細胞和細胞產物構成;

②生命表現出嚴謹的結構性和高度的有序性;

③具有新陳代謝作用;

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④具有應激性,能適應環境並影響環境。

⑤具有生長、發育、生殖的特徵;

⑥具有遺傳和變異的特征。生物是指能獨立、自主生存的生命體。包括動物植物微生物等。

⑦生物的生活需要營養;

⑧生物能進行呼吸;

基本特征

【具有共同的物質基礎、結構基礎】

物質基礎:物質(主要為蛋白質核酸)及元素(種類相同)組成上大體相同。

(1)化合物主要為蛋白質與核酸,其中蛋白質是生命活動的主要承擔者,核酸是遺傳信息的攜帶者(朊病毒的遺傳物質是蛋白質),它們都是生命活動中重要的高分子物質。

(2)元素分為大量元素和微量元素,其中大量元素有C、H、O、N等,它們在生命活動中有很大作用;微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,具有量小作用大的特點。

結構基礎:除了病毒外,都由細胞構成(病毒則需要依賴活細胞才能進行生命活動)。

【生物都有新陳代謝作用】

生物體內同外界不斷進行的物質和能量交換,在體內不斷進行物質和能量轉化的過程,叫新陳代謝。新陳代謝是生命現象的最基本特征。新陳代謝是生命體不斷進行自我更新的過程,如果新陳代謝停止了,生命也就結束了。

病毒也屬于生物,是因為它能進行新陳代謝和繁殖後代,但不能獨立完成(需要依賴活細胞)。

【生物能對外界的刺激做出反應】

應激性是生物的基本特征之一,體現在生物能對外界刺激作出反應,而反射則是應激性的一種高級形式,兩者主要區別在于是否有神經系統參與。病毒無細胞結構,不能獨立生活(活細胞內寄生),沒有酶系統、供能系統,沒有合成新物質所需原料等。可以說,病毒無應激性可言。

【生物能生長、繁殖和發育】

病毒之所以屬于生物,是因為它具有生長、繁殖和發育的特征(但不能獨立完成,需要依賴寄主細胞)。

【生物有遺傳和變異的特征】

遺傳是物種穩定的基礎,變異是產生進化的原材料。

【生物能適應環境,改變環境】

適應環境的如:枯葉蝶偽裝成枯葉的樣子,躲避天敵;草履蟲的趨利避害;長期生活在地下的鼴鼠視力退化;食蟻獸的舌頭又細又長等。

改變環境的如人類對大自然的開發、利用;分解者將動、植物屍體分解後把一些物質返回到自然界中。

生物的特征討論

一、不論雞蛋是否受精,它都不屬于生物。而是多細胞生物的一種細胞和衍生物,因為不具有獨立代謝和遺傳的能力,所以不是生物,但是它屬于生命科學研究的對象。馬王堆出土的蓮子,2000多年間仍進行著微弱的生命活動。這裏的蓮子,不屬于生物,但具備成為生物的條件。一旦它進入合適的環境,照樣可以生根開花結果。

二、地球上沒有一個生物個體是單一的生命體。一個人,看上去是單一的,有獨立的行為和思維,但是,在他的體內外,同時存在很多其它的生物個體或群體:比如眼睛裏的沙眼衣原體,腸道中的大腸桿菌。有很多這樣的生物存在于每個人的體內,有些生物個體還可以改變人體的某些行為,甚至影響人的心理進程,雖然對遺傳的影響沒有證據,但是在很多動物的進化中,估計這些微小的生物一定或多或少地起過作用。人體是一個生物混合體,寄生在人體腸道的蛔蟲也是一個生物混合體,它的體內同時存在很多細菌病毒,在沙門氏桿菌的體內還有某些病毒的存在,在這些病毒的體內也可能存在某些噬菌體。所以,生物混合體是一個很復雜的生物群體。

三、人類的智力不是單一存在的,遺傳會影響智力的高低。但是,在其發展過程中,由于歷史條件不同,周圍環境的差異,每個人的能力未必都能得到比較充分的發揮,智力的發揮也受到外界的直接限製,一個人的智力再好,如果生活在幾千年前,一樣不能造出核子彈,所以人類的智力是一個人類歷史整體傳播的過程,沒有我們的過去就沒有我們的現在。

生物能排出體內的廢物

結構基礎

細胞是生物體結構和功能的基本單位。

生物

細胞是生命系統結構層次的基石,離開細胞,就沒有神奇的生命樂章,更沒有地球上那瑰麗的生命畫卷。

從生物圈到細胞,生命系統層層相依,又有各自特定的組成、結構和功能。

細胞的分類

原核細胞:一類沒有成型細胞核(無以核膜為界限的細胞核)的細胞。其細胞核為擬核,DNA不與蛋白質結合,在細胞裏盤曲折疊。僅含有核糖體。一般以裂殖方式增殖。主要有:細菌、藍藻、放線菌、支原體和衣原體等。由原核細胞構成的生物稱為原核生物。 

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真核細胞:一類含有細胞核(有以核膜為界限的細胞核)的細胞。其染色體數在一個以上,能進行有絲分裂。還能進行原生質流動和變形運動。而光合作用和氧化磷酸化作用則分別由葉綠體和線粒體進行主要有:動物、大部分植物、原生生物、真菌等。由真核細胞構成的生物稱為真核生物。

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古細菌:有時也稱為“第三類生物”,原來曾歸入原核生物的細菌域,現在已經分出。往往生存在其它兩域生物無法生存的極端環境中。具有原核生物的某些特征,如無核膜及內膜系統;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白質的合成、核糖體對氯酶素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、DNA具有內含子並結合組蛋白;此外還具有既不同于原核細胞也不同于真核細胞的特征。

細胞的構成

細胞主要由細胞膜、細胞核、細胞質這三種基本結構構成。而真核生物與原核生物的主要區別是有無以核膜為界限的細胞核。

【細胞的邊界保衛- 細胞膜】

細胞作為一個基本的生命系統,它的邊界就是細胞膜

【細胞內的工廠- 細胞器】

真核細胞與原核細胞(僅含有一種細胞器)均含有核糖體,而真核細胞則含有其他細胞器,如:內質網、高爾基體(在動物細胞中與細胞分泌物有關,在植物細胞中主要與細胞壁形成有關)、線粒體、葉綠體、溶酶體、質體(葉綠體屬于質體中的有色體,還包括白色體)、微體、液泡、細胞骨架(微管、微絲、肌動蛋白絲)及中心體(隻存在于低級植物細胞和動物細胞中,與細胞的有絲分裂有關)。

【細胞的調控中心- 細胞核】

細胞核是遺傳信息庫,是細胞新陳代謝和遺傳的控製中心。

顯微鏡下的微觀世界

顯微結構:指在光學顯微鏡下就能看到的結構,例如細胞膜細胞核細胞質、液泡。

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超微結構:指在電子顯微鏡下看到的細胞結構。例如葉綠體、內質網、高爾基復合體、溶酶體核糖體、中心體、過氧化物酶體等細胞器和細胞核的具體結構及各種生物膜。它們有共同的起源,功能上相互聯系,並可彼此轉化。

物質基礎

元素

大量元素

構成細胞的大量元素是C、H、O、N、P、S、k、Ca、Mg等,這些元素有些是細胞的組成物質,有些則是維持細胞正常生命活動所必需的物質。例如:C、H、O和N都是構成生命體物質的必需元素,它們均是構成蛋白質的必要成分。蛋白質則是原生質的主要構成成分,可以說沒有蛋白質就沒有生命,P和S也是細胞生命物質的重要組成成分。核酸和磷脂這些重要化合物均含有P,P還參與細胞的能量代謝。

微量元素

構成細胞的微量元素是Fe、Mn、Zn、Cu、B()、Mo()等,它們的含量雖然很少,但同樣也是維持生物體正常生命活動和生理功能所需的物質。例如:B能促進花粉的萌發和花粉管的伸長,缺乏B會導致花而不實;Fe是構成血紅蛋白的元素,缺鐵會導致營養不良性貧血。

化學成分

一切生命活動與細胞的化學成分密切相關。(但組成它們的元素、原子,乃至分子本身都不屬于生命系統。)

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總述:細胞的化學成分主要指構成細胞的各種化合物。這些化合物包括無機物和有機物。一般指含碳氫的化合物及其衍生物就叫有機物(碳酸鹽除外),如:淀粉、氨基酸、氨基酸鹽、核酸等;無機物主要是水、無機鹽和氣體單質。各種物質在活細胞中的含量從少到多的正常排序是:糖類和核酸(佔1~1.5%)、無機鹽(佔1~1.5%)、脂質(佔1~2%)、蛋白質(佔7~10%)、 水(佔85~90%)。

無機物

【無機鹽】無機鹽是維持生物體正常生命活動和生理功能不可或缺的成分。其生理功能有:①細胞內某些復雜的化合物的重要組成部分;②參與並維持生物體的代謝活動;③維持生物體內的平衡(滲透壓平衡、酸鹼平衡、離子平衡)。例如:興奮的傳遞就需要神經元上的內外鉀、鈉離子濃度的改變產生動作電位。

【水】水是生命之源,生物需要依賴水才得以生存。

有機物

生物

【糖類】糖類是生物體主要的能源物質

【核酸】核酸是遺傳信息的攜帶者

【脂質】脂質中的脂肪是主要儲能物質

【蛋白質】蛋白質是生命活動的主要承擔者

生理活性物質:凡是對人或動物生理現象產生影響的活性物質,統稱為生理活性物質。例如神經傳遞物質乙酰膽鹼、神經生長因子、多肽、多糖、多種活性酶、酶元等都是生理活性物質,輔酶、輔機、等都是生理活性物質的組成部分。

生物分類

生物的基本分類層次:界 、門 、綱 、目 、科、 屬 、種。

生物的詳細分類層次:域、界、門、亞門、總綱、綱、亞綱、總目、目、亞目、總科、科、亞科、總屬、屬、亞屬、總種、種、亞種

種是最小的生物單位。生物的相同科、目越多,共同點也越多。

域是生物分類法中最高的類別。作為比界高的分類系統,稱作“域”(Domain)或者“總界”(Superkingdom)。目前這三域分別命名為細菌域(Bacteria)﹑古菌域(Archaea)和真核域(Eukarya)。

生物由原核生物、真核生物及非細胞生物組成,包括動物植物、細菌、真菌、病毒等,其特征是可以進行新陳代謝。

分類組成
植物藻類植物、苔癬、蕨類植物、種子植物
動物脊椎動物哺乳動物、兩棲動物、鳥類、魚類、爬行動物
無脊椎動物節肢動物、腔腸動物、棘皮動物、線形動物、扁形動物、原生動物、環節動物、軟體動物
微生物真菌、細菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體、放線菌、病毒

三域系統生物分類

真核域動物界、真菌界、變形蟲界、植物界、有孔蟲界
細菌域原核生物界
古菌域嗜泉古菌界、廣域古菌界、初生古菌界

生命起源

綜述

生命起源是當代的重大科學課題,然而卻又是至今依舊了解甚少的最基本的生物學問題。關于生命的起源,歷史上曾經有過種種假說:如“神創說”(認為:生命是由上帝或神創造的)、“自然發生說”(認為:生命,尤其是簡單生命是由無生命物質自然發生的)等。這些假說多出于臆測,已被人們所否定。從近年召開的國際生命起源學術會議提出的研究論文看,當代關于生命起源的假說可歸結為兩大類:一是“化學進化論”(化學進化論主張:生命起源于原始地球條件下從無機到有機,由簡單到復雜的一系列化學進化過程。);二是“宇宙胚種說”(宇宙胚種說則認為,地球上最初的生命是來自地球以外的宇宙空間,隻是後來才在地球上發展了起來。)。

研究生命起源的意義

研究生命起源是要弄清幾十億年生命誕生的歷史,然而其意義遠不止追根溯源,還在于可以了解生命與環境,整體與部分、結構與功能、微觀與巨觀、個體發育與系統發育以主物質和能量與信息之間的辯讓關系,可以進一步闡明遺傳變異,生長分化、復製繁殖、新陳代謝、運動感應和調節控製等生命活動的機製,從而認識和闡明生命的本質,以實現人類控製和改造生命的目標。

化學進化論

核酸和蛋白質等生物分子是生命的物質基礎,生命的起源關鍵就在于這些生命物質的起源,即在沒有生命的原始地球上,由于自然的原因,非生命物質通過化學作用,產生出多種有機物和生物分子。因此,生命起源問題首先是原始有機物的起源與早期演化。化學進化的作用是造就一類化學材料,這些化學材料構成氨基酸,糖等通用的“結構單元”,核酸和蛋白質等生命物質就來自這結“結構單元”的組合。 1922年,生物化學家奧巴林第一個提出了一種可以驗證的假說,認為原始地球上的某些無機物,在來自閃電,太陽光的能量的作用下,變成了第一批有機分子。時隔31年之後,美國化學家米勒首次實驗證了奧巴林的這一假說。他模擬原始地球上的大氣成分,用氫、甲烷、氨和水蒸氣等,通過加熱和火花放電,合成了有機分子氨基酸。繼米勒之後,許多通過模擬原始地球條件的實驗。又合成出了其他組成生命體的重要的生物分子,如嘌呤、嘧定、核糖、脫氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸、卟啉和脂質等。1965年和1981年,我國又在世界上首次人工合成胰島素和酵母丙氨酸轉移核糖核酸。蛋白質和核酸的形成是由無生命到有生命的轉捩點。上述兩種生物分子的人工合成成功,開始了通過人工合成生命物質去研究生命起源的新時代。一般說來,生命的化學進化過程包括四個階段:從無機小分子生成有機小分子;從有機小分子形成有機大分子;從有機大分子組成能自我維持穩定和發展的多分子體系;從多分子體系演變為原始生命。

生物

宇宙胚種說

從過去到現在,人們已經提出了許多屬于宇宙胚種說的假說,如在1993年7月的第十次生命起源國際會議上,有人提出,“造成化學反應並導致生命產生的有機物,毫無疑問是與地球碰撞的彗星帶來的”;還有人推斷,是同地球碰撞的其中一顆彗星帶著一個“生命的胚胎”,穿過宇宙,將其留在了剛剛誕生的地球之上,從而有了地球生命。幾年前一位空間物理學家和一位天體物理學家也把地球生命的起源解釋為:地球生命之源可能來自于40億年前墜入海洋的一顆或數顆彗星,他們也認為是彗星提供了地球生命誕生需要的原材料(他們將之謂“類生命生物”)。盡管有科學家對此類假說持強烈的反對意見(他們認為:“彗星是帶來了某些物質,但它們不是決定性的,生命所必需的物質在地球上已經存在 ”)。盡管諸如此類的觀點仍是一些尚需進一步證明的問題,但通過對隕石、彗星、星際塵雲以及其他行星上的有機分子的探索與研究。了解那些有機分子形成與發展的規律,並將其與地球上的有機分子進行比較,都將為地球上生命起源的研究提供更多的資料。

生物進化

生物進化是指一切生命形態發生、發展的演變過程。

生物

“進化”一詞來源于拉丁文evolution,原義為“展開”,一般用以指事物的逐漸變化、發展,由一種狀態過渡到另一種狀態。1762年,瑞士學者邦尼特最先將此詞套用于生物學中。生物進化的基本單位是種群而非個體。

古代人們在栽培植物和馴養動物的生產實踐中,積累了關于生物的形態、構造和生活習性的知識,註意到生物機體的變化以及生物與環境的關系,逐步形成了樸素的生物進化思想。古希臘的亞裏士多德通過對他那個時代有關動物的知識的系統整理,把540種動物按性狀的異同分為有血的和無血的兩大群,每群之下又分為若幹類。他進一步提出生物等級即生物階梯的觀念,認為自然界所有生物形成一個連續的系列,即從植物一直到人逐漸變得完善起來的直線系列。中國戰國時期匯集的《爾雅》一書記載了生物類型的變化;初的《淮南子》一書,不僅對動植物作了初步分類,而且提出各類生物是由其原始類型發展而來的。

滅絕的生物

新疆虎(1916年滅絕) 原產羅布泊和塔裏木河下遊,1916年由斯文見于羅布泊、庫爾勒。瑞典探險家斯文在其《羅布泊探險》一書中對當地人描述虎的遺骸被蟻類吞噬的情景進行了記述。 

新疆虎新疆虎

普氏野馬(20世紀60年代滅絕) 普氏野馬,又名蒙古野馬。1881年,俄國的普熱爾瓦爾斯基在新疆發現,將其定名為普氏野馬。1890年,一德國人從中國捕到52匹野馬,長途販運到漢堡後,僅剩28匹,其中的8匹繁殖了後代。但真正野馬的最後一次觀察記錄在20世紀60年代,此後再無蹤跡。 

普氏野馬普氏野馬

高鼻羚羊(20世紀60年代滅絕) 20世紀60年代以前,在新疆準噶爾盆地、北塔山等地區有不連續分布,此後再無蹤影。

高鼻羚羊高鼻羚羊

台灣雲豹(1972年滅絕) 台灣雲豹,又名龜文豹。上個世紀60年代尚有獵取記錄,因森林的砍伐,對皮毛、豹骨的需求,其數量直線下降。1972年始,寶島不再有豹。

台灣雲豹台灣雲豹

直隸獼猴(20世紀80年代滅絕) 直隸獼猴曾是中國分布最北的靈長類動物,河北霧靈山便是作為獼猴分布北限設立的國家級自然保護區。進入20世紀後,人們涌入霧靈山地區砍伐,直隸獼猴滅絕于霧靈山。

直隸獼猴直隸獼猴

白頭鸛(滅絕年代不詳) 白頭鸛是一種大型涉禽,集群生活在沿海及內陸沼澤、泛洪區。從上世紀50年代後就一直無野生報道,因此斷定,中國境內可能滅絕。

白頭鸛白頭鸛

豚鹿(20世紀70年代滅絕) 豚鹿,我國僅在雲南耿馬和西盟縣邊界發現過。科學家在上世紀60年代調查時僅僅發現了屈指可數的幾隻,上世紀80年代再做調查時,已絕跡。 

豚鹿豚鹿

小齒靈貓(20世紀80年代滅絕) 小齒靈貓,國內僅分布于滇南西雙版納勐臘和勐養。除20世紀70年代在勐臘曾獲2個標本,在景洪、勐養收購到3張皮子外,上個世紀80年代後再無蹤影,估計已經滅絕。

小齒靈貓小齒靈貓

鐮翅雞(2000年宣布滅絕) 鐮翅雞分布于小興安嶺及黑龍江下遊,國外見于西伯利亞。1986年、1987年調查時,已無蹤影。2000年新華社發布訊息,黑龍江動物所經5年調查,沒有發現鐮翅雞,當地老百姓也已幾十年沒有見到。

鐮翅雞鐮翅雞

冠麻鴨(20世紀中葉滅絕) 冠麻鴨,又名鳳頭麻鴨,原產中國東北、日本、朝鮮、俄羅斯。人們曾于1877年、1913年、1916年分別發現過。直到1964年5月16日,在海參崴出現過一雄二雌三隻,但後又神秘地消失。估計冠麻鴨已于20世紀中葉滅絕。

冠麻鴨冠麻鴨

白暨豚(2007年宣布滅絕)被譽為“水中的大熊貓”。至20世紀由于種種原因使其種群數量減少,2002年估計已不足50頭,白鰭豚不僅被列為國家一級野生保護動物,也是世界12種最瀕危動物之一。2007年8月8日,《皇家協會生物信箋》期刊內發表報告,正式公布白鰭豚功能性滅絕

生物

生物科技

生物技術(biotechnology)系指基于特定之目的利用有機生物體(living organisms)或部分來製造或修改產品、改良動植物,並發展為生物體(microorganism)之一套具實用性之機製。(依據美國國家科學技術委員會之定義)

起源

現代生物科技肇始于1973年由科恩(Cohen)和博耶(Boyer)所發明的DNA重組技術和1975年克勒和米爾斯坦合作開發出的單克隆抗體技術。DNA重組技術顯示細胞具有自我復製數百萬次的能力,其經濟力量才在日後逐漸形成基因工程技術,包括細胞工程(如克隆技術)、酵素工程及發酵工程(如利用酵母菌,酶菌和乳酸菌來發酵)等。

生物

生物技術的廣泛套用

生物科技的發展對于全球經濟與人類生活都造成重大的改變。時至今日,生物技術已廣泛運用在農業、醫葯、食品、環保、能源、海洋與國防等領域,其發展潛力亦與日劇增,並為世界之醫療、能源、環保與糧食等問題提供了解決之道。

人類基因項目在本世紀初完成

人類基因組組織項目在本世紀初完成,這將極大推動醫學領域的研究活動,改變診斷和治療疾病的方式,有利于人們健康。英國帝國癌症研究基金會的研究科學家卡羅爾·西拉科教授說:“在今後50年,主要置人于死地的殺手可能被消滅掉。

在幾十年內,基因條碼將具有更深刻的意義。一旦科學家更多地了解了導致癌症或者中風的生物途徑,這此條碼將變成預知未來的“水晶球”。在交織的DNA鏈中,基因條碼將有可能確定人們未來可能出現的疾病以及人們患上這些疾病的可能性。

個體識別技術

近幾年來,人類基因組研究的進展日新月異,而分子生物學技術也不斷完善,隨著基因組研究向各學科的不斷滲透,這些學科的進展達到了前所未有的高度。在法醫學上,STR位點和單核苷酸(SNP)位點檢測分別是第二代、第三代DNA分析技術的核心,是繼RFLPs(限製性片段長度多態性)VNTRs(可變數量串聯重復序列多態性)研究而發展起來的檢測技術。作為最前沿的刑事生物技術,DNA分析為法醫物證檢驗提供了科學、可靠和快捷的手段,使物證鑒定從個體排除過渡到了可以作同一認定的水準,DNA檢驗能直接認定犯罪、為凶殺案、強奸殺人案、碎屍案、強奸致孕案等重大疑難案件的偵破提供準確可靠的依據。隨著DNA技術的發展和套用,DNA標志系統的檢測將成為破案的重要手段和途徑。此方法作為親子鑒定已經是非常成熟的,也是國際上公認的最好的一種方法。

生物技術能使多種疾病得到有效防治

由于基因組項目的完成和生物技術的進步,今後癌症病人不需要經歷痛苦的治療過程,他們將使用根據基因篩選而製定的治療方法。基因分析將使醫生有可能在分子層面上評估化療既殺死患者的健康細胞又殺死癌細胞的問題,並使他們有可能針對不同患者的具體病情加以糾正。科學家正逐漸解開癌症、血管堵塞和阿耳海默氏症的生化途徑,他們能把新的基因移植到人體內,治療疾病。許多危害人類的疾病,如心血管病、癌症、艾滋病等,糖尿病等,將得到有效的預防、治療和控製。美國有數十家公司已用“合理葯物設計”法設計超級葯物,這種方法把生物技術和化學緊密地結合起來,能醫治目前葯物不能醫治的癌症、艾滋病和多發性硬化症等致命疾病,有的已經進入人體試驗階段。專家們預計,這方面的研究將對遺傳機製、發育機製和免疫機製有更多的了解,不但有助于治療一些遺傳疾病,而且對了解生物進行過程也有重大的意義。科學家最終可能發現阻止患心髒病和癌症的方法。

人類將全面進入克隆時代

克隆技術是生物技術領域一個具有劃時代意義的重大科技突破,隨著在英國克隆的“多利”羊的出生,引起世界範圍人們的高度重視,科學家認為它預示著“21世紀人類將全面進入克隆時代”。多莉已在1998年4月順利產下它的第一隻羊羔,這表明,由一隻成熟細胞克隆出的羊可以受孕並足月懷胎,產出一隻健康羊羔。

克隆出“多莉”的科學家說,克隆體有生產健康的後代對于核轉移技術的商業化很重要。採用克隆技術的好處是:可以加快良種家畜的繁殖,從而有可能使畜牧業發生一場革命;可以培養出一批批優質的牛羊品種,以滿足人們的需要;可以拯救瀕危野生物,保持生態平衡;可在醫學領域大量生產人們所急需的許多名貴葯品。此外,採用克隆技術,可以對植物的細胞、組織或器官進行克隆,改變過去“靠天吃飯”的傳統農業。總之,在這世紀之交,在隆技術的發展將會改變人類的生存環境,大大造福于人類。

克隆技術還可以帶來醫學突破。克隆出“多莉”羊的科學家說,如果倫理及法律許可,為不育夫婦克隆嬰兒的事最終會出現。克隆羊多莉的培育者伊恩·維爾穆特說:“生活中的許多事情都有兩面性。現在,我毫不懷疑,這種技術的潛在益處要遠遠大于其潛在壞處。就人類克隆來說,這項研究將大大延長人類生命。”

生物技術將與電腦技術相結合

生物技術與電腦技術相結合,也逐漸成為生物技術領域的新趨勢。生物晶片電腦正在研製之中,美國艾菲梅特裏克斯公司宣布用DNA成功地製成生物晶片,可用于讀取活組織基因隨進化而來的涌動信息流,這是生物技術與電腦技術融合的結晶。摩托羅拉公司、柏德儀器公司以及美國政府的阿爾貢國家實驗所已宣布,它們已經結成合作關系,以便批量生產生物晶片。

生物晶片對于醫學和農業具有廣泛的意義,它在幾秒鍾的時間裏可以進行數以千計的生物反應。生物晶片採用“微凝膠”技術,其中,在一塊面積相當于顯微鏡載物片的玻璃上的微型結構——其數目多達1萬個以上——起著微型試管的作用。這些晶片工作的速度比常規方法更快。生物晶片計畫可能會導致一個市場規模達數十億美元的新興產業。

環保領域大量採用生物技術

科學家們還在環保領域大量採用生物技術,以遏製環境繼續惡化的趨勢。目前開發的主要技術有:用生物方法處理污水,用微生物脫硫防治大氣污染,用細菌降解清除污染物,用無污染生物農葯防治農作物病蟲害,培育抗病蟲害農作物和開發實用的可生物降解塑膠。

生物技術的最新進展

近年來,生物技術的開發已取得巨大進展,基因的分離、擴增、重組以及體細胞的克隆技術都已實現,某此蛋白質的結構和協能已經探明。快速繁殖脫毒、組織培養、胚胎移植、胚胎切割和單克隆抗體等技術已進入實用階段,預計到2000年時產值可超過1000億美元。

科學家已從單個基因的測序轉到有計畫、大規模地測繪人類、水稻等重要生物體的基因圖譜。全世界已有6000多項農作物方面的生物技術研究成果進入田間試驗,抗蟲害的轉基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美國和加拿大大面積試種,美國種植的轉基因作物越來越多。1998年種植7000萬英畝轉基因玉米和大豆,而幾年前則很少。菲律賓國際水稻研究所育成的“超級稻”,在3年內可推廣種植,它可以使水稻單產提高20%-25%。據法國《論壇報》近日報道,紡織業已採用了既不用化肥也不用農葯的生物技術棉花。從1996年開始,美國專門生產“戶外用”服裝的帕塔戈尼亞公司使用的棉花100%是用生物技術生產的棉花。現在,美國是全球主要的生物棉花生產國,每年產量是2800噸,繼美國之後是印度(年產量是930噸)、土耳其(800噸)和秘魯(650噸)。

據美聯社報道,美國科學家已運用生物技術設使一隻老鼠長出一個大象的卵,該技術在未來可以幫助拯救世界上的一些瀕危動物。老鼠可被用作製造其他動物的卵子的“工廠”,這些卵在受精後,可用來使瀕危動物懷孕。

未來展望

人類蛋白質組計畫(HPP)的實施

國際人類蛋白質組計畫(HPP)是繼國際人類基因組計畫之後的又一項大規模的國際性科技工程。首批行動計畫包括由中國科學家牽頭的“人類肝髒蛋白質組計畫”和美國科學家牽頭的“人類血漿蛋白質組計畫”。

人類肝髒蛋白質組計畫的實施,將極大的提高肝病的治療和預防水準,降低醫療費用,同時,將使我國在肝炎、肝癌為代表的重大感病的診斷、防治與新葯研製領域取得突破性進展,並不斷提高我國生物醫葯產業的創新能力和國際競爭力。

生物科技的安全性問題

基于生物技術發展有可能帶來的不利影響,人們提出了生物安全的概念。所謂生物安全一般指由現代生物技術開發和套用所能造成的對生態環境和人體健康產生的潛在威脅,及對其所採取的一系列有效預防和控製措施。

生物安全問題引起國際上的廣泛註意是在上世紀80年代中期,1985年由UNEP、WHO、UNIDO及FAO聯合組成了一個非正式的關于生物技術安全的特設工作小組,開始關註生物安全問題。國際上對生物安全立法工作引起特別重視是在1992年召開聯合國環境與發展大會後,此次大會簽署的兩個綱領性檔案《21世紀議程》和《生物多樣性公約》均專門提到了生物技術安全問題。從1994年開始,聯合國環境規劃署(UNEP)和《生物多樣性公約》(CBD)秘書處共組織了10輪工作會議和政府間談判,為製訂一個全面的《生物安全議定書》做準備,為了盡快擬定議定書初稿,還召開了4次關于《生物安全議定書》的“特設專家工作組”會議。1999年2月和2000年1月先後召開了《生物多樣性公約》締約國大會特別會議及其“續會”,130多個國家派代表團參加會議討論有關問題,其中歐盟15國最為積極,環境部長全部到會,美國副國務卿參加了此次會議。經過多次討論和修改,《〈生物多樣性公約〉卡塔赫納生物安全議定書》終于在2000年5月15日至26日在內羅畢開放簽署,其後從2000年6月5日至2001年6月4日在紐約聯合國總部開放簽署。

生物危害

DDT的發明

DDT最先是在1874年被分離出來,但是直到1939年才由瑞士諾貝爾獎得主化學家Paul Muller重新認識到其對昆蟲是一種有效的神經性毒劑。 DDT在第二次世界大戰中開始大量地以噴霧方式用于對抗黃熱病、斑疹傷寒、絲蟲病等蟲媒傳染病。

生物

上個世紀60年代科學家們發現DDT在環境中非常難降解,並可在動物脂肪內蓄積,甚至在南極企鵝的血液中也檢測出DDT,鳥類體內含DDT會導致產軟殼蛋而不能孵化,尤其是處于食物鏈頂極的食肉鳥如美國國鳥白頭海雕幾乎因此而滅絕(生物放大)。1962年,美國科學家卡爾松在其著作《寂靜的春天》中懷疑,DDT進入食物鏈,是導致一些食肉和食魚的鳥接近滅絕的主要原因。因此從70年代後DDT逐漸被世界各國明令禁止生產和使用。DDT還成為中國環境保護事業的催生婆。

DDT會通過生物的富集作用在各營養級種不斷積累,最終作用于人本身。

像DDT這樣的物質還有六氯甲苯、滅蚊靈、二惡英等12種有機物。它們于2001年被首批列入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》。

生物入侵

外來入侵生物不僅直接給農、林、牧、漁等行業造成巨大的危害和經濟損失,還會造成包括導致在地生物物種的滅絕、生物多樣性和遺傳多樣性減少等隱性損失,對社會、文化和人類健康也將構成威脅。

有害生物的為害

有史以來,在世界範圍內,有害生物一方面長期危害人類的健康和生命,另一方面危害農業和畜牧業的發展,給人類文明帶來的災難是十分沉重的。

來自轉基因生物潛在危害

現代科學技術的發展使世界上出現了越來越多的轉基因生物。任何事物都具有兩面性,轉基因技術既可以造福人類又可以危害人類,轉基因生物存在著一定風險。一些科學家認為,轉基因生物有可能對人類健康、農業生物和環境生物構成極大的影響。

食物危機

隨著基因技術的興起,轉基因食品也漸漸興起。中國農業部于2009年11月27日草率批準了我國為世界上第一個種植“轉基因主糧”的國家,據說要推廣的是轉基因水稻和轉基因玉米。世界上任何一個國家,還沒有將轉基因糧食作為人的主糧食用。將轉基因食品作為13億國民的主糧,很可能成為貽害13億國民的自殺計畫。轉基因糧食很可能損害其後代的免疫能力、生殖能力和大腦。將一種未經充分證明其安全性的轉基因食品作為人的主糧,無疑是極其不負責任的,是災難性的!

美國家科學院發布長篇科研調查報告清楚指明:越來越多的觀察和發現證明,轉基因農作物的種植和使用對動物和生態環境有潛在的安全威脅;必須對轉基因作物種植區域實行強製性隔離措施,對轉基因食品實行更嚴格的控製和檢測監測。

名詞解釋

細胞的化學成分

原生質:是細胞內的生命物質。它的主要成分是蛋白質、脂類和核酸。細胞是由原生質構成的。構成細胞的這一小團原生質又分化為細胞膜、細胞質和細胞核等部分。

【水】

結合水:水在細胞中以兩種形式存在,一部分與細胞內的其他物質結合,叫結合水。結合水是細胞結構的組成成分。

自由水:大部分以遊離的形式存在,可以自由流動,叫自由水。

【蛋白質】 

脫水縮合:氨基酸分子互相結合的方式是:一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連線,同時失去一分子的水,這種結合方式叫縮合。

肽鍵:連線兩個氨基酸分子的(—NH—CO—)叫做肽鍵。

二肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,叫做二肽。

多肽:由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物,叫做多肽。

【核酸】

核酸:核酸最初是從細胞核中提取出來的,呈酸性,因此叫做核酸。

脫氧核糖核酸:含有脫氧核糖的核酸,叫做脫氧核糖核酸,簡稱DNA。

核糖核酸:含有核糖的核酸,叫做核糖核酸,簡稱RNA。

細胞的結構與功能

顯微結構:在普通光學顯微鏡中能夠觀察到的細胞結構。

亞顯微結構:又稱超微結構。指在電子顯微鏡下觀察觀察到的細胞結構。

細胞膜:又稱原生質膜或質膜,是細胞的原生質體分化形成,並位于其外表面的一層極薄的膜結構。

【細胞中的物質組成】

膜蛋白:指細胞內各種膜結構中蛋白質成分。

載體蛋白:膜結構中與物質運輸有關的一種跨膜蛋白質。這種膜運輸蛋白質具有專一的結合部位,對所結合的物質具有高度選擇性,隻能同專一物質結合的特徵類似于酶同底物的反應。當某種載體蛋白的外端表面的結合部位與專一性物質結合後,載體蛋白分子就發生構象變化,將該物質分子運轉到膜的內表面,隨之釋放到細胞質中。

細胞質:在細胞膜以內、細胞核以外的原生質,叫做細胞質。在光學顯微鏡下觀察活細胞,可以看到細胞質是透明的膠狀物,細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。

細胞質基質:細胞質內呈液態的部分是基質。

細胞器:細胞質中具有特定功能的各種亞細胞結構的總稱。【核物質】

生物

染色質:在細胞核中分布著一些容易被鹼性染料染成深色的物質,這些物質主要是由DNA和蛋白質組成的。在細胞分裂間期,這些物質成為細長的絲,交織成網狀,這些絲狀物質就是染色質。

染色體:在細胞分裂期,細胞核內長絲狀的染色質高度螺旋化,縮短變粗,形成光學顯微鏡下可以看見的染色體。

細胞的生命歷程

【細胞周期】

細胞周期:具有連續分裂能力的細胞,從上一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,為一個細胞周期。一個細胞周期包括兩個階段:分裂間期和分裂期。

分裂間期:從細胞在上一次分裂結束之後到下一次分裂

之前。

分裂期:在分裂間期結束之後,就進入分裂期。分裂期分為四個時期:

前期、中期、後期、末期。

生物

【細胞分化】

細胞分化:在個體發育過程中,由一個或一種細胞增殖產生的後代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。

細胞的全能性:已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能。

【細胞衰老】

細胞衰老:細胞衰老的過程是細胞生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程,最終表現為細胞的形態結構和功能發生變化。

自由基:異常活潑的帶電分子或基團稱為自由基。

端粒:每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA,稱為端粒。

【細胞調亡】

細胞調亡(細胞編程性死亡):由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。

【細胞壞死】

細胞壞死:在種種不利因素影響下,由于正常細胞代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。

【細胞癌變】

癌細胞:有的細胞受到致癌因子的作用,細胞中遺傳物質發生改變,就變成了不受機體控製的、連續進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。

新陳代謝

新陳代謝:生物體與外界環境之間物質和能量的交換,以及生物體內物質和能量的轉變過程,叫做新陳代謝。

同化作用(合成代謝):在新陳代謝過程中,生物體把從外界環境中攝取的營養物質轉變成自身的組成物質,並儲存能量,這叫做同化作用。

異化作用(分解代謝):生物體把組成自身的一部分物質加以分解,釋放出其中的能量,並把代謝的最終產物排出體外,這叫做異化作用。

酶:酶是活細胞產生的一類具有催化作用的有機物,絕大部分是蛋白質,少數是RNA。

【水分代謝】:指植物對水分的吸收、運輸、利用和散失的過程。

滲透作用:水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散,叫做滲透作用。

滲透吸水:靠滲透作用吸收水分的過程。

原生質層:包括細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質。

質壁分離:原生質層與細胞壁分離的現象,叫做質壁分離。

蒸騰作用:植物體內的水分,以水蒸氣的形式通過葉的氣孔散失到大氣中的過程。

【礦質代謝】:指植物對礦質元素的吸收、運輸和利用的過程。

礦質元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系從土壤中吸收的元素。

【光合作用】:光合作用是是綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物,並且釋放出氧氣的過程。

呼吸作用】:生物的呼吸作用(又叫生物氧化)是生物體內的有機物在細胞中經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產物,並且釋放出能量的總過程。有氧呼吸:是指細胞在氧氣的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物徹底氧化分解,產生出二氧化碳和水,同時釋放出大量的能量的過程。有氧呼吸是高等動植物進行呼吸作用的主要形式。C6H12O6 + 6H2O + 6O2 _酶_ 6CO2 + 12H2O + 能量 無氧呼吸:一般是指在無氧條件下,通過酶的催化作用,植物細胞把糖類等有機物分解成為不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等動植物來說稱為無氧呼吸。

生物

C6H12O6_酶_ 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 能量

C6H12O6_酶_ 2C3H6O3(乳酸)+ 能量

發酵:一般是指在無氧條件下,通過酶的催化作用,植物細胞把糖類等有機物分解成為不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。如果用于微生物,習慣上稱為發酵。

【物質代謝】

食物的消化:指在消化道中,將結構復雜、不溶于水的大分子有機物,轉變變成為結構簡單、溶于水的小分子有機物。

營養物質的吸收:是指包括水分、無機鹽等在內的各種營養物質通過消化道的上皮細胞進入血液和淋巴的過程。

生物的生殖與發育

生物的生殖:生物體產生自己的後代的過程,叫做生物的生殖。

【生殖方式】

無性生殖:是指不經過生殖細胞的結合,由母體直接產生出新個體的生殖方式。

分裂生殖:又叫裂殖,是生物由一個母體分裂成兩個子體的生殖方式。

孢子和孢子生殖:有的生物,身體長成以後,能夠產生一種細胞,這種細胞不經過兩兩結合,就可以直接形成新個體。這種細胞叫孢子,這種生殖方式叫做孢子生殖。

出芽生殖:又叫芽殖,是由母體在一定的部位生出芽體的生殖方式。芽體逐漸長大,形成與母體一樣的個體,並從母體上脫落下來,成為完整的新個體。

生物

營養生殖:由植物體的營養器官(根、莖、葉)產生出新個體的生殖方式。

有性生殖:是指經過兩性生殖細胞的結合,產生合子,由合子發育成新個體的生殖方式。這是生物界中普遍存在的生殖方式。 

減數分裂:是在有性生殖過程中進行的特殊的有絲分裂,分裂過程中細胞連續分裂兩次,而染色體和DNA隻復製一次。分裂產生的生殖細胞中染色體和DNA數目隻有原始生殖細胞的一半。

配子生殖:由親體產生的有性生殖細胞——配子,兩兩相配成對,互相結合,成為合子,再由合子發育成新個體的生殖方式,叫做配子生殖。 

卵式生殖:卵細胞與精子結合的生殖方式叫做卵式生殖。

【生殖細胞】

卵細胞:在進行有性生殖時,有的細胞長的大,失去鞭毛,不能遊動,這種大的配子叫做卵細胞。

精子:有的細胞能夠產生大量的小細胞,小細胞生有兩根鞭毛,能夠遊動,這種小的配子叫做精子。

同源染色體:減數分裂過程中,聯會配對的兩條染色體,形狀和大小一般都相同,一個來自父方,一個來自母方。叫做同源染色體。

聯會:減數分裂過程中,同源染色體兩兩配對的現象,叫做聯會。

四分體:減數分裂過程中,聯會配對的每一對同源染色體含有四個染色單體,叫做四分體。

受精作用:精子與卵細胞結合成為合子的過程,叫做受精作用。

【個體發育】

生物的個體發育:受精卵經過細胞分裂(有絲分裂)、組織分化和器官形成,直到發育成性成熟個體的過程叫做生物的個體發育。

被子植物:凡是胚珠有子房包被著,種子有果皮包被著的植物,就叫做被子植物。

生物

胚的發育:是指受精卵發育成為幼體。

胚後發育:是指幼體從卵膜內孵化出來或從母體生出來並發育成為性成熟的個體。

變態發育:幼體和成體差別很大,而且形態的改變又是集中在短時間內完成的,這種胚後發育叫做變態發育。

生命活動的調節

應激性:任何生物體對外界的刺激都能發生一定的反應。趨向有利刺激,逃避不利刺激。

反射:人和動物在中樞神經系統的參與下,對體內和外界環境的各種刺激所發生的規律性的反應。

植物的向性運動:指植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運動。

植物激素:植物體的一定部位產生的對植物體的新陳代謝、生長發育等生命活動起調節作用的特殊微量化學物質。

生長素的二重性:指低濃度的生長素可以促進植物生長,而高濃度的生長素則抑製植物生長,甚至殺死植物。(濃度的高、低是針對最適濃度而言)

頂端優勢:植物的頂芽優先生長,而側芽生長受到抑製的現象。

體液調節:指某些化學物質(如激素,二氧化碳)通過體液的傳送,對人和動物的生理活動進行的調節。

動物激素:動物體的內分泌腺產生的對動物的新陳代謝、生長發育等生命活動起調節作用的特殊微量化學物質。

反饋調節:指在大腦皮層的影響下,下丘腦通過垂體,調節和控製某些內分泌腺中激素的合成和分泌;而激素進入血液後,又可以反過來調節下丘腦和垂體中有關激素的合成和分泌。

協同作用:指不同激素對同一生理效應都發揮作用,從而達到增強效應的結果。

拮抗作用:指不同的激素對某一生理效應發揮相反的作用。

內激素:是由昆蟲體內的內分泌器官分泌的。它對昆蟲的生長發育等生命活動起著調節作用。

外激素(信息激素):一般是由昆蟲體表的腺體分泌到體外的一類揮發性的化學物質。在同種的個體間傳遞化學信息,因此又叫信息激素。

遺傳與變異

遺傳現象:生物的親代與子代之間,在形態、結構和功能上常常相似的現象。

變異現象:生物的親代與子代之間,子代的不同個體之間,總是或多或少的存在著差異的現象。(遺傳是相對的,變異是絕對的,遺傳和變異在生物的進化中同等重要。)

細胞核遺傳:細胞核遺傳指由細胞核裏的遺傳物質控製的遺傳現象。

細胞質遺傳:指由細胞質(線粒體和葉綠體)中的遺傳物質控製的遺傳現象。(細胞核遺傳遵循孟達爾的遺傳定律,細胞質遺傳不遵循。兩者的遺傳物質都是DNA。)

性狀:生物體在形態、結構、生理等方面所具有的區別性特征。

DNA 的復製:是指以親代DNA分子為模板來合成子代DNA的過程。

半保留復製:指DNA 的復製過程中,子代DNA分子都保留了原來DNA分子中的一條鏈。

基因:是控製生物性狀的遺傳物質的功能單位和結構單位,是有遺傳效應的DNA片段。基因在染色體上呈線性排列,每個基因中可以含有成百上千個脫氧核苷酸

遺傳信息:基因的脫氧核苷酸排列順序就代表遺傳信息。

轉錄:指在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板,按照鹼基互補配對原則,合成RNA的過程。

翻譯:指在細胞質中的核糖體上,以信使RNA為模板,一轉運RNA為運載工具,按照鹼基互補配對原則,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。

中心法則:遺傳信息從DNA傳遞給RNA,再從RNA傳遞給蛋白質的轉錄和翻譯過程,以及遺傳信息從DNA傳遞給DNA的復製過程。後來發現,某些病毒中RNA同樣可以反過來決定DNA,為逆轉錄。是對“中心法則”的補充和完善。

密碼子:信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的鹼基,叫做密碼子。

相對性狀:同種生物同一性狀的不同表現類型,叫做相對性狀。

顯性性狀:在遺傳學上,把雜種F1中顯現出來的那個親本性狀叫做顯性性狀。

隱性性狀:在遺傳學上,把雜種F1中未顯現出來的那個親本性狀叫做隱性性狀。

性狀分離:在雜種後代中顯現不同性狀的現象,叫做性狀分離。

顯性基因:控製顯性性狀的基因,叫做顯性基因。

隱性基因:控製隱性性狀的基因,叫做隱性基因。

等位基因:在一對同源染色體的同一位置上的,控製著相對性狀的基因,叫做等位基因。(如Dd)

等同基因:在一對同源染色體的同一位置上的,控製著相同性狀的基因,叫做等同基因。(如DD或dd)

表現型:是指生物個體所表現出來的性狀。

基因型:是指與表現型有關系的基因組成。

純合體:由含有相同基因的配子結合成的合子發育而成的個體。

純合體自交後代不發生性狀分離。

雜合體:由含有不同基因的配子結合成的合子發育而成的個體。

雜合體自交後代要發生性狀分離。

測交:讓雜種子一代與隱性類型相交,用來測定F1的基因型。

基因的分離定律:在進行減數分裂的時候,等位基因隨著同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨著配子遺傳給後代,這就是基因分離規律。

基因的自由組合規律:在F1產生配子時,在等位基因分離的同時,非同源染色體上的非等位基因表現為自由組合,這一規律就叫基因的自由組合規律。

性狀分離:在雜種後代中,同時呈現出顯性性狀和隱性性狀的現象。

染色體組型(也叫核型):指某一種生物體中全部染色體的數目、大小和形態特征。

性別決定:一般是指雌雄異體的生物決定性別的方式。

性染色體:與決定性別有關染色體。

常染色體:與決定性別無關的染色體叫做。

伴性遺傳:性染色體上的基因,所控製的遺傳性狀與性別相聯系,這種遺傳方式叫做伴性遺傳。

基因重組:是指控製不同性狀的基因的重新組合。

基因突變:是指基因結構的改變,包括DNA鹼基對的增添、缺失或改變。

自然突變:在自然條件下發生的基因突變。

誘發突變(人工誘變):在人為條件下,利用物理的、化學的因素來處理生物,使它發生基因突變。

誘變育種:在人為條件下,利用物理的、化學的因素來處理生物,使它發生基因突變,從中選育生物新品種的育種方法。

染色體變異:在自然因素或人為因素的影響下,染色體的結構和數目發生改變引起的變異,叫染色體變異。

染色體組:細胞中形態和功能上各不相同,但是都攜帶著控製一種生物生長發育、遺傳變異的全部信息的一組非同源染色體。

生命的起源和生物的進化

古生物學:是研究地質歷史時期生物的發生、發展、分類、演化、分布等規律的科學,它的研究對象是儲存在地層中的古代生物的遺體、遺跡或遺物——化石

胚胎學:是研究動植物的胚胎形成和發育過程的科學。

比較解剖學:是對各類脊椎動物的器官和系統進行解剖和比較研究的科學。

同源器官:是指起源相同,結構和部位相似,而形態和功能不同的器官。

生存鬥爭:生物個體(同種或異種的)之間的相互鬥爭,以及生物與無機自然條件(如幹旱,寒冷)之間的鬥爭,賴以維持個體生存並繁衍種族的自然現象。

自然選擇:在生存鬥爭中,適者生存,不適者淘汰的過程叫自然選擇。

適應:生物與環境表現相適合的現象。

生物與環境

生態學:研究生物與環境之間相互關系的科學,叫做生態學。

生態因素:環境中影響生物的形態、生理和分布的因素,叫做生態因素。

陽生植物:在比較強的光照下才生長得好的植物。

陰生植物:在比較弱的光照下才生長得好的植物。

長日照植物:需要較長的日照才能開花結果的植物。

短日照植物:需要較短的日照才能開花結果的植物。

種內關系:同種生物的不同個體或群體之間的關系。

種內互助:同種生物之間發生的一些有利于捕食或者防御敵害的行為。

種內鬥爭:同種生物的不同個體之間由于爭奪食物、資源、配偶等發生矛盾的現象。

種間關系:是指不同生物之間的關系,包括共生、寄生、競爭、捕食等。

種間互助:不同種的生物之間發生的對雙方或者一方有利的行為。

種間鬥爭:不同種的生物之間由于爭奪資源、空間等所發生矛盾的現象。

共生:兩種生物共同生活在一起,相互依賴,彼此有利;如果彼此分開,則雙方或者一方不能獨立生存(互惠互利,不能分開)。

種群:在一定時間和自然區域內同種生物個體的總和(同種生物的所有個體)。

生物群落:在一定時間和自然區域內相互之間有直接或間接關系的各種生物個體的總和(所有種群的總和)。

生態系統:在一定的時間和自然區域內,各種生物之間以及生物與無機環境之間通過物質迴圈和能量流動相互作用所形成的有機統一體(自然系統)叫做生態系統(生物群落和無機環境作用構成)。

種群密度:是指單位空間內某種群的個體數量。

年齡組成:是指一個種群中各年齡期個體數目的比例(形成成長型,穩定型、衰退型)。

性別比例:是指種群中有繁殖能力的雌雄個體數目在種群中所佔的比例(雌多于雄,雄多于雌、雌雄相當三種類型)。

出生率:是指種群中單位數量的個體在單位時間內新產生的個體數目。

死亡率:是指種群中單位數量的個體在單位時間內死亡的個體數目。

生物群落的結構:是指群落中各種生物在空間上的配置情況,包括垂直結構和水準結構等方面。

生產者:指生態系統中的自養型生物(——包括綠色植物、非綠色植物和自養型微生物)。

消費者:指隻能利用現存的有機物的動物和一些微生物。

分解者:主要是指細菌、真菌等營腐生生活的微生物,以及一些動物,它們能把動植物的屍體、排泄物和殘落物等所含有的有機物,分解成簡單的無機物,歸還到無機環境中,在重新被綠色植物利用來製造有機物。

食物鏈:在生態系統中,各種生物之間由于事物關系而形成的一種聯系,叫做食物鏈。

食物網:在一個生態系統中,許多食物鏈彼此相互交錯連線的復雜營養關系,叫做食物網。

能量流動:指生態系統中能量的輸入、傳遞和散失的過程(——能量流動的起點、總能量和流動渠道)。

物質迴圈:指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素,不斷的進行著從無機環境到生物群落,又從生物群落到無機環境的迴圈過程。

生物

這裏的生態系統指的是生物圈,其物質迴圈帶有全球性,又叫生物地球化學迴圈。

碳的迴圈:碳以二氧化碳形式從無機環境進入生物群落,以有機物形式在生物群落的各成分之間傳遞,最終又以二氧化碳的形式回到無機環境的過程。碳迴圈始終與能量流動結合在一起。

生態平衡:生態系統發展到一定階段,它的生產者、消費者和分解者之間能夠較長時間地保持著一種動態的平衡(它的能量流動和物質迴圈能夠較長時間的保持動態平衡),這種平衡狀態叫做生態平衡。

自然因素:主要是指自然界發生的異常變化,或者自然界本來就存在的對人類和生物有害的因素。

人為因素:主要是指人類對自然的不合理利用、工農業發展帶來的環境污染等。

【環境保護】

就地保護:指為了保護生物多樣性,把包含保護對象在內的一定面積的陸地或水體劃分出來,進行保護和管理。

就地保護的對象:主要包括有代表性的自然生態系統和珍稀瀕危動植物的天然集中分布區等。就地保護主要是指建立自然保護區。

自然保護區:為了保護自然和自然資源,特別是保護珍貴稀有的動植物資源,保護代表不同自然地帶的自然環境和生態系統,國家劃出一定的區域加以保護,這些區域叫做自然保護區。

生物

遷地保護:指為了保護生物多樣性,把因為生存條件不復存在,物種數量極少或難以找到配偶等原因,而生存和繁衍受到嚴重威脅的物種遷出原地,移入動物園、植物園、水族館和瀕危動物繁育中心,進行特殊的保護和管理。遷地保護是就地保護的補充,為行將滅絕的生物提供了最後的生存機會。

生物富集作用:指環境中的一些污染物(如重金屬、化學農葯),通過食物鏈在生物體內大量積聚的過程。生物富集作用隨著食物鏈的延長而不斷加強。

水體富營養化:指由于水體中氮、磷等植物必需的礦質元素含量過多,導致藻類植物等大量繁殖,並引起水質惡化和水生動物死亡的現象。

水華:富營養化的池塘和湖泊,由于某些藻類植物的過度生長,使水面形成綠色藻層;藍藻釋放的毒素殺死魚蝦和貝類等,並使水體產生惡臭,這種現象叫做水華。

赤潮:富營養化的海水,由于某些微小生物的急劇繁殖,導致海水變色,水質惡化,並使魚蝦和貝類大量死亡的現象叫做赤潮。

生物凈化:指生物體通過吸收、分解和轉化作用,使生態環境中的污染物的濃度和毒性降低或消失的過程。生物凈化過程中,綠色植物和微生物起重要作用。

綠色食品:指按照特定的生產方式生產,經過專門機構認定和許可後,使用綠色食品標志的無污染、安全、優質的營養食品。

相關學科

生物學的簡介

生物學(Biology)是一門研究生命現象和生命活動規律的學科。它是農學、林學、醫學和環境科學的基礎。它是21世紀的主導科目。社會的發展,人類文明的進步,個人生活質量的提高,都要靠生物學的發展和套用。對人類來說,生物太重要了,人們的生活處處離不開生物。

生物分類學

生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。它研究生物類群間的異同以及異同程度,闡明生物間的親緣關系、進化過程和發展規律。

詞語釋義

【拼音】:shēng wù

【註音】:ㄕㄥ ㄨˋ 

【英文】: organism(生物,有機體),biology(生物學),living things(生物;有生命的東西)

基本解釋

◎ 生物 shēngwù

有生命的物體,具有生長、發育、繁殖等能力,能通過新陳代謝作用與周圍環境進行物質交換。動物、植物、微生物都是生物。

◎ 森林生物

隻有幾隻蒼鷹在高空盤旋,看不見旁的生物。——《孟姜女》

詳細解釋

(1)泛指自然界中一切有生命的物體。

(2)指活的動物。

(3)生長萬物。

(4)未經煮熟之物。

詞語示例

1、《禮記·樂記》:“土敝則草木不長,水煩則魚鱉不大,氣衰則生物不遂。” 唐 元稹 《含風夕》詩:“生物固有涯,安能比金石。” 鄒韜奮 《關于<生活日報>問題的總答復》:“諸位都明白,一切生物都不能離開環境而生存。”

2、《庄子·人間世》:“汝不知夫養虎者乎,不敢以生物與之,為其殺之之怒也。” 清 李鬥 《揚州畫舫錄·小秦淮錄》:“平時入市,一見生物,出錢買放之。如無錢,則合掌禮拜,皆以既見生物,必得放之為願。”

3、《荀子·禮論》:“天能生物,不能辨物也;地能載人,不能治人也。” 漢 董仲舒 《春秋繁露·陽尊陰卑》:“愛氣以生物,嚴氣以成功,樂氣以養生,哀氣以喪終,天之志也。”《明史·外國傳四·琉球》:“天地以生物為心,帝王乃可絕人類乎!”亦指種植農作物。 明 宋應星 《天工開物·錘鍛》:“凡治地生物,用鋤、鎛之屬。”

4、宋 俞文豹 《吹劍錄外集》:“ 唐 柳元度 年八十而強力,人問之,曰,但不以氣海煖冷物、熟生物……蓋不經煙火乃生物也。”

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