1 绪论：生物界与生物学

1.1 生物的特征（★★★）

1.1.1 特定的组成结构

1 细胞是生物体组构的基本单位。所有的生物体都是由一个或多个细胞所组成的。细胞由一层质膜包被。质膜将细胞与环境分隔开来，并成为它与环境之间选择性地进行物质与能量交换的关口。

2 在化学组成上，在细胞中除了含有大量的水（50%以上）外，含有种类繁多的有机分子，特别是起关键作用的生物大分子：核酸、蛋白质、多糖和脂质。

1.1.2 新陈代谢（名词解释）

在生活的生物体和细胞内，①存在着无休止的化学变化，②一系列的酶促反应组成复杂的反应的网络，这些③化学反应的总和称为新陈代谢。所有生物都要从外部捕获自由能来驱动化学反应。（常考小题：新陈代谢是生物区别于非生物最基本的特征）

1.1.3 稳态和应激性（名词解释）

1 稳态：生物体内新陈代谢所需要的物理、化学条件被限制在一个很窄的幅度之内。生物体具有许多调节机制，用来保持内部条件的相对稳定，并且在环境发生某些变化时也能做到这一点。这个特性称为稳态。

2 应激性：生物体内或体外物理或化学变化都可能对生物产生影响。生物体能感受这些变化（刺激）并做出有利于保持其体内稳态，维持生命活动的应答，称为应激性。

1.1.4 生殖和遗传

1 生殖：任何一种生物个体都不能长久存活，它们通过生殖产生子代使物种得以延续。

2 遗传：生物界有多种生殖的模式，无论哪一种模式，都必须将全部遗传信息通过细胞从亲代传递到子代。

1.1.5 生长和发育

1 生长：生物的生长是细胞体积或者数量的增长。

2 发育：发育是和生长密切相关的过程，在多细胞生物的生活史中，发生了一些列结构和功能的变化，包括组织器官的形态建成、性成熟、衰老等。

1.1.6 进化和适应

1 进化：进化指纷繁复杂的生物界由低等到高等、由简单到复杂、由水生到陆生的逐渐演变。

2 适应：适应是生物的普遍特征，①生物的结构都适合于一定的功能，②生物的结构和功能适合于该生物在一定环境条件下的生存和延续。

1.2 研究生物学的方法

1.2.1 科学研究方法

科学研究方法关键要素：观察、提问、假说、预测和检验（小题）：

① 观察是对自然有目的的考察和审视；
② 问题的提出是基于观察中发现的事实；
③ 某种设想或假说的提出是对问题做出的可能解释；
④ 预测是根据假说，通过推测和类推的方法得到的；
⑤ 最后根据预测，设计实验，再进一步的观察和实验中检验假说。

实验是在人为地干预、控制所研究对象的条件下进行的观察。实验不仅意味着某种精确的操作，而且是一种思考的方式。要进行实验，首先必须对研究对象所表现出来的现象提出某种可能的解释，也就是提出某种设想或假说，然后设计实验来验证这个设想或假说。假说必须是可以验证的，这是科学实验的重要原则。根据假说，用推测和类推的方法，对可能发生的事件作预测，并在进一步观察和实验中检验它。如果实验的结果不支持假说，就应提出新的假说，作新的探索；如果证明这个假说是正确的，那么这个假说就不再是假说，而是定律或学说了。

1.3.3 科学方法★★★

科学方法包括：科学观察法、实验法（包括假说和实验、模型实验），是研究生物学的基本方法。

科研成果必须经得起考研，具有重复性。

1.3 生物界是一个多层次的组构系统★★★

11个组构层次★★★：生物大分子、细胞器、细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。

无生命：生物大分子、细胞器
有生命：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈
单细胞生物：生物大分子、细胞器、细胞、种群、群落、生态系统、生物圈

1.3.1 生物大分子

生物大分子是构成生命的基础物质，包括蛋白质、核酸、碳氢化合物等。他们由许多小的单体分子聚合而成，在生命活动中有重要作用。

1 生物大分子：是构成生命的基础物质，包括蛋白质、核酸、碳氢化合物等。它们由许多小的单体分子聚合而成，在生命活动中有重要作用。

2 细胞器：是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。主要包括线粒体、内质网、中心体、叶绿体、高尔基体、核糖体等，它们组成了细胞的基本结构，使细胞能正常地工作、运转。

3 细胞：是生物体基本的结构和功能单位。在多细胞生物体中有许许多多不同类型的细胞，它们各自有特定的形态和功能，又具有统一的结构模式。

4 ★组织：是由形态相似、功能相同的一群细胞和细胞间质组合起来的细胞群。组织是由于多细胞生物的细胞分化而产生的。

5 器官：是动物或植物的由不同的细胞和组织构成的结构（如心、肾、叶、花），用来完成某些特定功能，并与其他分担共同功能的结构一起组成各个系统。

6 系统：是由一些在机能上有密切联系的器官所构成的，联合起来完成一定生理机能的整体。人体至少可以分为11个系统。

7 ★个体：在自然界能独立存在的基本的生命单位。个体可以是由一个细胞所组成，也可以由多个细胞所组成。单细胞个体，原核、原生生物；多细胞个体，人。

8 ★种群：指同一时间生活在一定自然区域内，同种生物的所有个体。种群是物种存在的单位、繁殖的单位和进化的单位。

9 ★群落：是指在一定时间和一定空间内的分布各物种的种群集合。生活在同一群落中不同物种种群之间相互制约又相互依存。群落就是各个物种适应当地环境并彼此适应的产物。

10 ★生态系统：在一定空间内，生物成分和非生物成分通过能量流动和物质循环而构成相互依赖又相互制约的统一整体。生态系统是地球表面自然界的基本单位。

11 生物圈：地球上所有生态系统的总和，由生物和它们所居住的环境共同构成。是最大的生态系统。

1.4 生物界的多级分类系统

1.4.1 生物分类系统构成

生物学将每一个物种分到一个多级的分类系统种去。每一级称为一个分类阶元。

生物分类系统有7个基本阶元：界、门、纲、目、科、属、种

1.4.2 生物分类的历史事件

1 双名法★★★

18世纪瑞典植物学家林奈制订了双名法，用两个拉丁名作为物种的学名，第一个词为属名，为名词，首字母需要大写，第二个词为种名，为形容词，首字母需要小写，都用斜体。如：家猫Felis catus，Felis属名，catus 种名；Felis属其他成员，Felis silvestris 欧洲野猫，Felis margarite 沙猫，Felis chaus 丛林猫。

2 二界系统

人类通过肉眼观察自然，很早就注意到生物可区分为两大类群，即植物界和动物界。林奈将所有生物分为两大界：植物界和动物界。

3 三界系统★★★

1886年德国生物学家、进化论者海克尔提出三界分类系统，即植物界，动物界，原生生物界（不是原核生物）。

4 五界系统★★★

1967年生态学家惠特克根据细胞结构和营养类型将生物分为五界系统，即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。

① 原核生物界：原核生物是一种无细胞核的单细胞生物，它们的细胞内没有任何带膜的细胞器。原核生物包括细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体、蓝细菌和古细菌等。是现存生物中最简单的一群，以分裂生殖繁殖后代。原核生物曾是地球上唯一的生命形式，它们独占地球长达20亿年以上。如今它们还是很兴盛，而且在营养盐的循环上扮演着重要角色。

② 原生生物界：属于真核生物界，原生生物都是有细胞核的，且几乎是单细胞生物，包括原生动物和藻类，以吞咽的方式吸食。某些真核原生生物像植物（如矽藻），某些像动物（如变形虫、纤毛虫，某些既像植物又像动物（如眼虫））。

③ 真菌界：吸收式异养生物，是分解者，主要包括接合菌、子囊菌、担子菌。它们没有叶绿素和质体，是寄生或腐生生活的，多数真菌有细胞壁，其细胞壁主要成分为壳多糖，且绝大多数真菌由菌丝构成。

④ 植物界：多细胞陆生光合自养生物，是生态系统中的生产者，含叶绿体和坚固的细胞壁，能进行光合作用。

⑤ 动物界：属真核多细胞生物，有细胞核和各种细胞器，异养生活的生物，是生态系统中的消费者，包括一般自由运动、以碳水化合物和蛋白质为食的所有生物。

5 三域分类学说

★★★分子生物学家伍斯和福克斯等人对原核生物和真核生物许多类群的核糖体亚单位，如5SrRNA、16SrRNA以及18SrRNA序列做了比较研究。于1977年，提出了生命的三域分类学说，最先分出两支，一支为真细菌域，另一支为古核生物域-真核生物域，后者进一步分为古核生物域和真核生物域。

某些生物大分子是进化的时钟，根据同源大分子核苷酸序列的差别可以显示两个种的进化差别。核糖体RNA是古老的分子，功能稳定、分布广泛，而且具有适当的保守性。两个生物之间rRNA序列的相似程度可以说明两个生物之间的进化关系。20世纪70年代伍斯和福克斯等根据原核生物16SrRNA和真核生18SrRNA序列分析，把生物界分为古核生物域，真细菌域、真核生物域。

由于缺乏化石记录，系统发育分类方法长期未能有效运用于原核生物的分类。三域方案的提出是生物分类和系统发生研究中的又一个意义重大的事件，相对于五界分类系统进步。

6 六界系统

我国生物学家陈世骧提出了一个六界系统，他把生物界分为三个总界：无细胞生物总界，包括病毒一界；原核生物总界，包括细菌和蓝藻两界；真核生物总界，包括植物、真菌和动物三界。

病毒是由蛋白质和核酸组成，由于没有实现新陈代谢所必需的基本系统，自身不能复制，但是当它接触到宿主细胞时，便可脱去蛋白质外壳，它的核酸侵入宿主细胞内，借助后者的复制系统，按照病毒基因的指令复制新的病毒。

1.5 生态系统（了解）

生态系统是指在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动而形成的统一整体，包括生物部分和非生物部分。
1 非生物部分：生态系统中的非生物环境包括参与系统物质循环的多种无机元素和化合物、气候条件及其他物理条件，如温度、日照、气压、降水等。
2 生物部分：包括生产者、消费者、分解者。
① 生产者可借助于光合作用生产糖类、脂肪和蛋白质，并把太阳能转化为化学能贮存在合成的有机物中，为生态系统提供食物、能量。
② 消费者是指以动植物为食的动物，消费者也包括杂食动物和寄生生物。
③ 分解者最终可把生物死亡后的残体分解为无机物供生产者重新吸收和利用。细菌和真菌是最主要的分解者。

1.6 生物界的多样性和统一性

1.6.1 统一性

1 有机体均由细胞构成。所有动物或者植物都是由细胞所组成，这些细胞在显微镜下都十分相似，细胞成为生物界统一的基础。

2 化学成分相似性。所有生物的细胞都是由相同的组分如核酸、蛋白质、多糖等分子所构建的，蛋白质的构成、遗传物质的构成具有统一性。

3 遗传系统相似性。DNA-RNA-蛋白质的遗传系统是生物界的统一基础。

① 所有生物的遗传物质为DNA或RNA；

② 生物体中的代谢、生长、发育等过程都受到来自DNA的信息的调控；

③ 从大肠杆菌到人，核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能，基本的生命过程上存在着高度的统一性，遗传信息的复制、转录和翻译均遵循着相同的模式，遗传密码在很大程度上是通用的；

④ 信息流方向相同，所有生物的遗传信息流方向是相同的，都是由DNA一RNA一蛋白质；

1.6.2 多样性

蛋白质、核酸又是地球上已知最复杂的大分子化合物，在各种生物的蛋白质、核酸分子中蕴含着大量有关生物多样性的信息。

普通生物学笔记