目錄生物學(xué)涉及的領(lǐng)域 生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí) 生物分科 生物學(xué)一級(jí)學(xué)科和二級(jí)學(xué)科 為什么生物是理科最難的
生物學(xué)主要分支
動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域
動(dòng)物學(xué)-動(dòng)物生敬棚理學(xué)-解剖學(xué)-胚胎學(xué)-神經(jīng)生物學(xué)-發(fā)育生物學(xué)-昆蟲(chóng)學(xué)-行為學(xué)-組織學(xué)
植物學(xué)領(lǐng)域
植物學(xué)-植物病理學(xué)-藻類學(xué)-植物生理學(xué)
微生物學(xué)/免疫學(xué)領(lǐng)域
微生物學(xué)-免疫學(xué)-病毒學(xué)
生物化學(xué)領(lǐng)域
生物化學(xué)-蛋白質(zhì)力學(xué)-糖類生化學(xué)-脂質(zhì)生化學(xué)-代謝生化學(xué)
演化及生態(tài)學(xué)領(lǐng)域
生態(tài)學(xué)-生物分布學(xué)-分類學(xué)-古生物學(xué)-演化論-分類學(xué)-演化生物學(xué)
現(xiàn)代生物技術(shù)學(xué)領(lǐng)域
生物技術(shù)學(xué)- 基因工程-酵素工程學(xué)-生物工程-代謝工程學(xué)-基因體學(xué)
細(xì)胞及分子生物學(xué)領(lǐng)域
分子生物學(xué)- 細(xì)胞學(xué)-遺傳學(xué)
生物物理領(lǐng)域
生物物理學(xué)-結(jié)構(gòu)姿咐生物學(xué)-生醫(yī)光電學(xué)-醫(yī)學(xué)工程
生物醫(yī)亮冊(cè)則學(xué)領(lǐng)域
感染性疾病-毒理學(xué)-放射生物學(xué)-癌生物學(xué)
生物信息領(lǐng)域
生物數(shù)學(xué)- 仿生學(xué)-生物學(xué)
環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域
大氣生物學(xué)-生物地理學(xué)-海洋生物學(xué)-淡水生物學(xué)
1 、界
在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,界(Kingdom)是生物科學(xué)分類法中最高的類別。一開(kāi)始人只將生物分為動(dòng)物和植物兩界。
微生物被發(fā)現(xiàn)后,也長(zhǎng)時(shí)期被分入動(dòng)物或植物界:好動(dòng)的微生物被分入動(dòng)物界,有色素(藻類)的或細(xì)菌被分為植物,有些甚至被同時(shí)放入兩界。
后來(lái),沒(méi)有細(xì)胞核的細(xì)菌被獨(dú)立為一界,再后來(lái)真菌被分出植物界,也成為獨(dú)立的一界,最后自立為界的是古細(xì)菌。
按照原本公認(rèn)的分類-六界法將生物分為病毒界、原核生物界、真菌界、原生生物界、植物界以及動(dòng)物界。
最新的基因研究發(fā)現(xiàn)這種分類法并不十分正確,因此引入了域作為生物最高的類別。現(xiàn)有的生物被分入非細(xì)胞生物域、真核生物域或原核生物域,沒(méi)有細(xì)胞核的生物(細(xì)菌和古細(xì)菌)被分入原核生物。
只有在真核生物中還有界的分法。真核生物中分四個(gè)界:原生生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界。總共九個(gè)界虛灶:
類病毒界、病毒界、古細(xì)菌界、細(xì)菌界、藍(lán)藻界、原生生物界、真菌界、植物界、動(dòng)物界。
2、門(mén)
生物學(xué)中把具有最基本最顯著的共同特征的生物分為若干群,每一群叫一門(mén),如原山譽(yù)槐生動(dòng)物門(mén)、裸子植物門(mén)等。門(mén)以下為綱。
3、綱
綱在門(mén)之下、目之上。有逗友時(shí)還上有總綱、下有亞綱。例如哺乳綱(屬于動(dòng)物界、脊索動(dòng)物門(mén)、脊椎動(dòng)物亞門(mén),下有食肉目、奇蹄目、偶蹄目等),單子葉植物綱(屬于植物界、種子植物門(mén)、被子植物亞門(mén),下有鴨拓草亞綱、禾本科等)。
4、目
目上有綱或亞綱,下有科。也可能有總目、亞目存在。例如食肉目(屬動(dòng)物界、脊索動(dòng)物門(mén)、脊椎動(dòng)物亞門(mén)、哺乳綱,下有貓科、熊科、 犬科、熊貓科等),莎草目(屬植物界、種子植物門(mén)、被子植物亞門(mén)、單子葉植物綱、鴨拓草亞綱,下有禾本科、莎草科等)。
5、科
科位于目和屬之間。有人科、十字花科、猴科。
6、屬
屬隸于科,其用途是將該“目”內(nèi)的生物再詳細(xì)分類。例如:獼猴屬、蕓苔屬、人。
7、種
又稱物種,生物分類的基本單位,位于生物分類法中最后一級(jí),在屬之下。較為籠統(tǒng)的概念,是指一群或多或少與其它這樣的群體形態(tài)不同,并能夠交配繁殖且子代可育的相關(guān)的生物群體。
生物分類的七個(gè)等級(jí)
是現(xiàn)代分類的基本格局
分類的7個(gè)等級(jí)自上而下依次為:
界
門(mén)
綱
目
科
屬
種
根據(jù)生物在分類上的位置,可以知道彼此在演化方面關(guān)系的親疏遠(yuǎn)近
月季與玫瑰為同屬
月季與玫瑰,蘋(píng)果,梨為同科
月季與虎耳草為同目
由此可見(jiàn),
月季與玫瑰的關(guān)系要比月季與虎耳草的關(guān)系
更親近
例如:
最基本的等級(jí)是
種
等級(jí)越高包含的生物種類越多,較低等的等級(jí)包含的種類就較少,但彼此的機(jī)構(gòu)特征卻越相似
貓 月季
界——?jiǎng)游锝?植物界
門(mén)——脊索動(dòng)物門(mén) 被子植物門(mén)
綱——哺乳綱 雙子葉植物綱
目——食肉目 薔薇目
科——貓科 薔薇科
屬——貓屬 薔薇屬
種——貓 月季
生物分類學(xué)是研究生物分類的方法和原理的生物學(xué)分支。分類就是遵循分類學(xué)原理和方法,對(duì)生物的各種類群進(jìn)行命名和等級(jí)劃分。
地球上現(xiàn)生的物種以百萬(wàn)計(jì),千變?nèi)f化,各不相同,如果不予分類,不立,便無(wú)從認(rèn)識(shí),難以研究利用。分類的對(duì)象是形形色色的種類,都是進(jìn)化的產(chǎn)物。因而從理論意義上說(shuō),分類學(xué)是生物進(jìn)化的歷史總結(jié)。
分類學(xué)是綜合性學(xué)科。生物學(xué)的各個(gè)分支,從古老的形態(tài)學(xué)到現(xiàn)代分子生物學(xué)的新成就,都可吸取為分類依據(jù)。分類學(xué)亦有其自己的分支學(xué)科,如以染色體為依據(jù)的細(xì)胞分類學(xué),以血清反應(yīng)為依據(jù)的血清分類學(xué),以化學(xué)成分為依據(jù)的化學(xué)分類學(xué),等等。動(dòng)物、植物和細(xì)菌,作為三門(mén)分類學(xué),各有其特點(diǎn);病毒分類則尚未正式采用雙名制和階元。
生物分類學(xué)的歷史
人類在很早以前就能識(shí)別物類,給以名稱。漢初的《爾雅》把動(dòng)物分為蟲(chóng)、魚(yú)、鳥(niǎo)、獸4類:蟲(chóng)包括大部分無(wú)脊椎動(dòng)物;魚(yú)包括魚(yú)類、兩棲類、爬行類等低級(jí)脊椎動(dòng)物及鯨和蝦、蟹、貝類等,鳥(niǎo)是鳥(niǎo)類;獸是哺乳動(dòng)物。這是中國(guó)古代最早的動(dòng)物分類,四類名稱的產(chǎn)生時(shí)期看來(lái)不晚于西周。這個(gè)分類,和林奈的六綱比較,只少了兩棲和蠕蟲(chóng)兩個(gè)綱。
古希臘哲學(xué)家亞里士多德采取性狀對(duì)比的方法區(qū)分物類,如把熱血?jiǎng)游餁w為一類,以與冷血?jiǎng)游锵鄥^(qū)別。他把動(dòng)物按構(gòu)造的完隱肆善程度依次排列,給人以自然階梯的概念。
17世紀(jì)末,英國(guó)植物學(xué)者雷曾把當(dāng)時(shí)所知的植物種類,作了屬和種的描述,所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分類總結(jié),雷還提出“雜交不育”作為區(qū)分物種的標(biāo)準(zhǔn)。
近代分類學(xué)誕生于18世紀(jì),它的奠基人是瑞典植物學(xué)者林奈。林奈為分類學(xué)解決了兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:第一是建立了雙名制,每一物種都給以一個(gè)學(xué)名,由兩個(gè)拉丁化名詞所組成,第一個(gè)代表屬名,第二個(gè)代表種名。第二是確立了階元,林奈把自然界分為植物、動(dòng)物和礦物三界,在動(dòng)植物界下,又設(shè)有綱、目、屬、種四個(gè)級(jí)別,從而確立了分類的階元。
每一物種都隸屬于一定的分類,占有一定的分類地位,可以按階元查對(duì)檢索。林奈在1753年印行的《植物種志》和1758年第10版《自然》中首次將階元應(yīng)用于植物和動(dòng)物。這兩部經(jīng)典著作,標(biāo)志著近代分類學(xué)的誕生。
林奈相信物種不變,他的《自然》沒(méi)有親緣概念,其中六個(gè)動(dòng)物綱是按哺乳類、鳥(niǎo)類、兩灶或轎棲類、魚(yú)類、昆蟲(chóng)、蠕蟲(chóng)的順序排列的。拉馬克把這個(gè)顛倒了的撥正過(guò)來(lái),從低級(jí)到高級(jí)列成進(jìn)化。他還把動(dòng)物區(qū)分為脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物兩類,并沿用至今。
由于林奈的進(jìn)化觀點(diǎn)在當(dāng)時(shí)沒(méi)有得到公認(rèn),因而對(duì)分類學(xué)影響不大。直到1859年,達(dá)爾文的《物種起團(tuán)談源》出版以后,進(jìn)化思想才在分類學(xué)中得到貫徹,明確了分類研究在于探索生物之間的親緣關(guān)系,使分類成為生物系譜——分類學(xué)由此誕生。
生物分類學(xué)的基本內(nèi)容
分類是階元,通常包括七個(gè)主要級(jí)別:種、屬、科、目、綱、門(mén)、界。種(物種)是基本單元,近緣的種歸合為屬,近緣的屬歸合為科,科隸于目,目隸于綱,綱隸于門(mén),門(mén)隸于界。
隨著研究的進(jìn)展,分類層次不斷增加,單元上下可以附加次生單元,如總綱(超綱)、亞綱、次綱、總目(超目)、亞目、次日、總科(超科)、亞科等等。此外,還可增設(shè)新的單元,如股、群、族、組等等,其中最常設(shè)的是族,介于亞科和屬之間。
列入階元中的各級(jí)單元都有一個(gè)科學(xué)名稱。分類工作的基本程序就是把研究對(duì)象歸入一定的和級(jí)別,成為物類單元。所以分類和命名是分不開(kāi)的。
種和屬的學(xué)名后常附命名人姓氏,以標(biāo)明來(lái)源,便于查找文獻(xiàn)。變種學(xué)名亦采取三名制,分類名稱要求穩(wěn)定,一個(gè)屬或種(包括種下單元)只能有一個(gè)學(xué)名。一個(gè)學(xué)名只能用于一個(gè)對(duì)象(或種),如果有兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象者,便是“異物同名”,必須于其中核定最早的命名對(duì)象,而其他的同名對(duì)象則另取新名。這叫做 “優(yōu)先律”,動(dòng)物和植物分類學(xué)界各自制訂了《命名法規(guī)》,所以在動(dòng)物界和植物界間不存在異物同名問(wèn)題。“優(yōu)先律”是穩(wěn)定學(xué)名的重要措施。優(yōu)先律的起始日期,動(dòng)物是1758年,植物是1820年,細(xì)菌則起始于1980年1月1日。
鑒定學(xué)名是取得物種有關(guān)資料的手段,即使是前所未知的新種類,只要鑒定出其分類隸屬,亦可預(yù)見(jiàn)其一定特征。分類是檢索,也是信息存取。許多分類著作,如基于區(qū)系調(diào)查的動(dòng)植物志,記述某一國(guó)家或地區(qū)的動(dòng)植物種類情況,作為基本資料,都是為鑒定、查考服務(wù)的。
物種指一個(gè)動(dòng)物或植物群,其所有成員在形態(tài)上極為相似,以至可以認(rèn)為他們是一些變異很小的相同的有機(jī)體,它們中的各個(gè)成員間可以正常交配并繁育出有生殖能力的后代,物種是生物分類的基本單元,也是生物繁殖的基本單元。
物種概念反映時(shí)代思潮。在林奈時(shí)代,人們相信物種是不變的,同種個(gè)體符合于同一“模式”。模式概念淵源于古希臘哲學(xué)的古老的概念,應(yīng)用到整個(gè)分類,概念假定所有階元中的各級(jí)物類單元,都各自符合于一個(gè)模式。
物種的變與不變?cè)?jīng)是進(jìn)化論和特創(chuàng)論的斗爭(zhēng)焦點(diǎn),是勢(shì)不兩立的觀點(diǎn)。但是,分類學(xué)的事實(shí)說(shuō)明,每一物種各有自己的特征,沒(méi)有兩個(gè)物種完全相同;而每個(gè)物種又保持一系列祖?zhèn)鞯奶卣鳎瑩?jù)之可以決定其界、門(mén)、綱目、科、屬的分類地位,并反映其進(jìn)化歷史。
分類工作的基本內(nèi)容是區(qū)分物種和歸合物種,前者是種級(jí)和種下分類,后者是種上分類。種群概念提高了種級(jí)分類水平,改進(jìn)了種下分類,其要點(diǎn)是以亞種代替變種。亞種一般是指地理亞種,是種群的地理分化,具有一定的區(qū)別特征和分布范圍。亞種分類反映物種分化突出了物種的空間概念。
變種這一術(shù)語(yǔ)過(guò)去用得很雜,有的指?jìng)€(gè)體變異,有的指群體類型,意義很不明確,在動(dòng)物分類中已廢除不用。在植物分類中,一般用以區(qū)分居群內(nèi)部的不連續(xù)變體。生態(tài)型是生活在一定生境而具有一定生態(tài)特征的種內(nèi)類型,常用于植物分類。人工選育的動(dòng)植物種下單元稱為品種。
由于種內(nèi)、種間變異錯(cuò)綜復(fù)雜,分類學(xué)者對(duì)種的劃分有時(shí)分歧很大。根據(jù)外部形態(tài)的異同程度作為劃分物種依據(jù)而劃分的稱為形態(tài)種,由于對(duì)各種形態(tài)特征的重要性認(rèn)識(shí)不一,使劃分的種因人而異,尤其是分類學(xué)者對(duì)某些特征的“加權(quán)”常使它們比其他特征更具重要性,而造成主觀偏見(jiàn)。
一個(gè)物種或物類,以至整個(gè)植物界和動(dòng)物界,都有自己的歷史。研究發(fā)育就是探索種類之間歷史淵源,以闡明親緣關(guān)系,為分類提供理論依據(jù)。盡管在分類學(xué)派中有綜合(進(jìn)化)分類學(xué)、分支學(xué)和數(shù)值分類學(xué)三大流派,但在其基本原理上都有許多共同之處,不過(guò)各自強(qiáng)調(diào)不同的方面而已。
特征對(duì)比是分類的基本方法。所謂對(duì)比是異同的對(duì)比:“異”是區(qū)分種類的根據(jù),“同”是合并種類的根據(jù)。分析分類特征,首先要考慮反映共同起源的共同特征。但有同源和非同源的不同。例如鳥(niǎo)類的翼和獸類的前肢是同源器管,可以追溯到共同的祖先,是“同源特征”。恒溫在鳥(niǎo)獸是各別起源,并非來(lái)自共同祖先,是“非同源特征”。分類采用同源特征,不取非同源性狀。
林奈把生物分為兩大類群:固著的植物和行動(dòng)的動(dòng)物。兩百多年來(lái),隨著科學(xué)的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn),這個(gè)兩界存在著不少問(wèn)題,但直到20世紀(jì)50年代,仍為一般教本所遵從,基本沒(méi)有變動(dòng)。
最初的問(wèn)題產(chǎn)生于中間類型,如眼蟲(chóng)綜合了動(dòng)植物兩界的雙重特征,既有葉綠體而營(yíng)光合作用,又能行動(dòng)而攝取食物。植物學(xué)者把它們列為藻類,稱為裸藻;動(dòng)物學(xué)者把它們列為原生動(dòng)物,稱為眼蟲(chóng)。中間類型是進(jìn)化的證據(jù),卻成為分類的難題。
為了解決這個(gè)難題,在19世紀(jì)60年代,人們建議成立一個(gè)由低等生物所組成的第三界,取名為原生生物界,包括細(xì)菌、藻類、真菌和原生動(dòng)物。這個(gè)三界解決了動(dòng)植物界限難分的問(wèn)題,但未被接受,整整100年后,直到20世紀(jì)50年代,才開(kāi)始流行了一段時(shí)間,為不少教科書(shū)所采用。
生命的歷史經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段,最初的生命應(yīng)是非細(xì)胞形態(tài)的生命,當(dāng)然,在細(xì)胞出現(xiàn)之前,必須有個(gè)“非細(xì)胞”或“前細(xì)胞”的階段。病毒就是一類非細(xì)胞生物,只是關(guān)于它們的來(lái)歷,是原始類型,還是次生類型,仍未定論。
從非細(xì)胞到細(xì)胞是生物發(fā)展的第二個(gè)重要階段。早期的細(xì)胞是原核細(xì)胞,早期的生物稱為原核生物(細(xì)苗、藍(lán)藻)。原核細(xì)胞構(gòu)造簡(jiǎn)單;沒(méi)有核膜,沒(méi)有復(fù)雜的細(xì)胞器。
從原核到真核是生物發(fā)展的第三個(gè)重要階段。真核細(xì)胞具有核膜,整個(gè)細(xì)胞分化為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)兩個(gè)部分:細(xì)胞核內(nèi)具有復(fù)雜的染色體裝置,成為遺傳中心;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有復(fù)雜的細(xì)胞器結(jié)構(gòu),成為代謝中心。由核質(zhì)分化的真核細(xì)胞,其機(jī)體水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出于原核細(xì)胞。
從單細(xì)胞真核生物到多細(xì)胞生物是生命史上的第四個(gè)重要階段。隨著多細(xì)胞體形的出現(xiàn),發(fā)展了復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和器官,最后產(chǎn)生了高級(jí)的被子植物和哺乳動(dòng)物。
植物、菌類和動(dòng)物組成為生態(tài)的三個(gè)環(huán)節(jié)。綠色植物是自養(yǎng)生物,是自然界的生產(chǎn)者。它們通過(guò)葉綠素進(jìn)行光合作用,把無(wú)機(jī)物質(zhì)合成有機(jī)養(yǎng)料,供應(yīng)自己,又供應(yīng)異養(yǎng)生物。菌類是異養(yǎng)生物,是自然界的分解者。它們從植物得到食料,又把有機(jī)食料分解為無(wú)機(jī)物質(zhì),反過(guò)來(lái)為植物供應(yīng)生產(chǎn)原料。動(dòng)物亦是異養(yǎng)生物,它們是消費(fèi)者,是地球上最后出現(xiàn)的一類生物。
即使沒(méi)有動(dòng)物,植物和菌類仍可以存在,因?yàn)樗鼈円呀?jīng)具備了自然界物質(zhì)循環(huán)的兩個(gè)基本環(huán)節(jié),能夠完成循環(huán)過(guò)程中合成與分解的統(tǒng)—。但是,如果沒(méi)有動(dòng)物,生物界不可能這樣豐富多彩,更不可能產(chǎn)生人類。植物、菌類和動(dòng)物代表生物進(jìn)化的三條路線或三大方向。
當(dāng)前最流行的分類是一種五界。五界反映了生物進(jìn)化的三個(gè)階段和多細(xì)胞階段的三個(gè)分支,是有縱有橫的分類。它沒(méi)有包括非細(xì)胞形態(tài)的病毒在內(nèi),也許是因?yàn)椴《镜匚徊幻髦省K脑锝鐑?nèi)容龐雜,包括全部原生動(dòng)物和紅藻、褐藻、綠藻以外的其他真核藻類,包括了不同的動(dòng)物和植物。
生物科學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以生氏段空命活動(dòng)規(guī)律為研究對(duì)象,是一門(mén)處在前沿的科學(xué)作為當(dāng)下熱門(mén)行業(yè)之一,專業(yè)分類齊全。
生物科學(xué)類專業(yè)細(xì)分為:
生物科學(xué)、
生物工程(相近專業(yè):生物技術(shù)專業(yè)、生物工藝專業(yè))、
生物信息學(xué)(相近專業(yè):基因信息學(xué)專業(yè))、
生物食品(相近專業(yè):食品科學(xué)與工程專業(yè))、
生物醫(yī)學(xué)工程(相近專業(yè):醫(yī)殲瞎學(xué)生物技術(shù)專業(yè))、
海洋生燃乎物技術(shù)(相近專業(yè):海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)等)。
生物學(xué)定義
生物學(xué)是研究生命各個(gè)層次的種類、結(jié)構(gòu)、功能、行為、發(fā)育和起源進(jìn)化以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系等的科學(xué).
研究對(duì)象
動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、古生物學(xué)等;依研究?jī)?nèi)容,分為分類學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等;從方法論分為實(shí)驗(yàn)生物學(xué)與生物學(xué)等體系.,1,生物學(xué)分支譽(yù)塵:
植物學(xué)、孢粉學(xué)
動(dòng)物學(xué)、分子生物學(xué)、生物分類學(xué)、習(xí)性學(xué)
微生物學(xué)、細(xì)菌學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物遺傳學(xué)、土壤微生物學(xué)
細(xì)胞學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、細(xì)胞化學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)
生理學(xué)、免疫學(xué)、胚胎學(xué)、優(yōu)生學(xué)、悉生生物學(xué)
遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、孫爛生態(tài)學(xué)、仿生學(xué)
生物物理學(xué)、生物力學(xué)、生物力能學(xué)、生物聲學(xué)、生物化學(xué)、生物數(shù)學(xué)
基礎(chǔ)課:...,1,包括動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、古生物學(xué)等;依研究?jī)?nèi)容,分為分類學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)慶凱禪學(xué)等;從方法論分為實(shí)驗(yàn)生物學(xué)與生物學(xué)等體系。,0,