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第2节 生物学是探索生命的科学
第1章 认识生物和生物学
生物学的研究对象是地球上形形色色的生物。生物学的形成和发展是与生物学家的科学活动分不开的，下图的例子你知道吗
科学工作者在实验室用显微镜下观察细胞
袁隆平在农田中调查的杂交水稻生长情况
生物学家进行各种科学活动
交流
谈谈你心目中的生物学家
根据自己的理解，想一想什么是科学活动，把你认为属于科学活动的内容写下来。
举例说出生物学家进行科学活动的环境和方法。
你心目中的生物学家具有哪些特质
全班对上述问题继续进行交流。
科学
活动
环境
实验室环境
方法
野外环境
水生环境
动物园/保护区
科学活动是指人们系统性地探索自然界中的现象、规律和原理的过程。
自然科学活动包括观察、调查、实验、查阅文献资料、相互交流等。
实验法、数据分析、查阅文献资料
观察法、
调查法
观察法、
调查法
观察法、调查法、实验法、相互交流
生物
学家
特质
好奇心与探索精神、专业知识扎实、科学思维严谨、耐心与细心、创新与批判性思考、团队协作能力、伦理责任感、持续学习能力、实验技能与数据分析能力
事例
人类凭借自己的智慧，解开了一个个生命之谜，但对生命的奥秘仍然“知之甚少”，依旧面临着许多难题。人口增长、环境污染、资源匮乏以及生态平衡被破坏等问题的解决，很大程度上需要依赖生物学的研究和发展。
生命的起源
人类的起源与进化
生物学经历了长期的发展历程
安德烈·维萨里
1543年
《人体构造》
奠定了基于以观察和实践为基础的人体解剖学知识体系。
威廉·哈维
1628年
《心血运动论》
通过实验法证明和阐述了血液循环理论
罗伯特·胡克
1665年
《显微图谱》
通过显微镜观察发现并命名了细胞
卡尔·冯·林奈
1735年
《自然系统》
通过观察法、描述法对生物准确命名和分类
（简史）
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普利斯特里
1771年
密闭钟罩实验
通过实验法证明植物可以“净化”空气
简·英格豪斯
1779年
植物光合作用
爱德华·詹纳
1796年
牛痘疫苗
通过观察、假设和科学实验诞生了人类历史上的第一支疫苗
巴蒂斯特·拉马克
1802年
提出“生物学”概念
研究生物之间的相互关系和生命发生、发展的规律
通过实验首次证明植物只有在光照条件下才能释放氧气
施莱登、施旺
1838~1839年
细胞学说诞生
查尔斯·罗伯特·达尔文
1859年
《物种起源》
多年的观察、思考和研究建立了进化学说，这是生物学领域的一大里程碑
格雷戈尔·孟德尔
1865年
孟德尔遗传定律
通过豌豆杂交实验、观察与统计发现了遗传学基本定律
细胞学说
达尔文进化论
孟德尔遗传学
现代生物学的三大基石
路易斯·巴斯德
1885年
狂犬病疫苗
通过动物实验研制了世界上第一支狂犬病疫苗
通过观察、总结理论发现细胞是生物体结构和功能的基本单位
卡尔·洛曼
1929年
三磷酸腺苷（ATP）
奥斯瓦尔德·泰奥多尔·艾弗里
1944年
DNA是遗传物质
首次用实验证明DNA是遗传物质
梅尔文·卡尔文
1948年
卡尔文循环
通过精心设计的实验阐明了光合作用机制的蓝图
沃森、克里克
1953年
DNA双螺旋结构模型
通过观察、假设、建立模型、实验验证揭示了遗传物质的基本构造
通过观察、化学分析、实验验证确定ATP是生物体内的直接能量来源
标志着分子生物学时代的开启
···
　　英国人哈维是生物学研究中较早运用实验法的科学家。哈维用结扎和剖切血管放血的实验方法，研究血液流动方向。实验证明人体心脏在半小时里推动的血量超过全身血液的总量，血液流出心脏后在相当短的时间里返回心脏。在实验的基础上，哈维发现了血液循环。
　　自19世纪后期以来，实验法在生物学研究中越来越被重视，实验法的运用，才使得生物学进入实证科学的行列。
哈维与血液循环的发现
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同一种生物可能有不同的俗名。右图植物叫做马铃薯，不同的地方有不同的俗名，你知道它还有哪些俗名吗
林奈和生物分类
林奈创立的分类命名法，使每个物种只有一个全世界通用的科学名称，即学名。从而确保了物种的名称不会混淆。
生物分类系统
分类单位 人的分类地位 小麦的分类地位
界 动物界 植物界
门 脊索动物门 被子植物门
纲 哺乳纲 单子叶植物纲
目 灵长目 莎草目
科 人科 禾木科
属 人属 小麦属
种 智人种 小麦种
　　分类学将众多生物按照一定的系统和层级关系进行有序排列，按大小和从属关系可排列为界、门、纲、目、科、属、种等分类单位，能更好地理解生物之间的亲缘关系、进化历史以及生物多样性的内涵。
观察表中人、猫、桃、小麦在各分类等级中的名称，在分类等级上有哪些相同 又有哪些不同
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J. B. de Lamarck
1744—1829
　　19世纪初，法国学者拉马克首次提出了“生物学”这个科学名词。他认为生物学不但要收集各种生物标本进行分类、命名，而且更重要的是要研究生物之间的相互联系和生命发生、发展的规律。从拉马克开始，人们才将植物学和动物学统一称为“生物学”。
拉马克与“生物学”
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　　在英国科学家达尔文创立生物进化论之前，许多人认为世上万物都是由上帝创造的。达尔文运用考察、调查、分类、比较等研究方法，揭示出地球上所有生物都来源于原始的共同祖先，不同生物之间存在着亲缘关系，从而建立了“进化学说”。
达尔文与生物进化论
达尔文用自然选择来解释生命世界的现象及其变化规律，动摇了人们一直信奉的神创论，完成了生物学领域的一场重大变革，成为生物进化理论的创始人。
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DNA分子双螺旋结构的发现
　　20世纪50年代，美国科学家沃森和英国科学家克里克等人研究生物的遗传物质DNA，发现了DNA分子的双螺旋结构。DNA双螺旋结构的发现是20世纪遗传学、生物化学、物理学交叉融合的结晶，被公认为20世纪三大科学发现之一，标志这生物学的发展进入了一个新的阶段——分子生物学阶段。
交流
讨论生物学的研究内容和方法
生物学的研究内容是什么？
人们进行生物学研究有哪些主要方法？
当今世界各国为什么都在加强生物学的研究？
生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学
生物学
研究对象
是形形色色的生物
研究内容
生物的形态、结构、分类、生理、
遗传和变异、进化、生态
研究方法
基本方法是观察法、实验法
是什么
为什么
是研究生命现象和生命活动规律的科学
2.医疗和健康科学：
1.农业和食品安全：
3.环境保护和生态建设：
4.生物技术与工业应用：
都在加强生物学的研究？
现代农业生物技术大大提高了产品产量、品质，保障了全球粮食安全
生物学为医学提供了理论基础，对保障人类健康具有极其重要的意义。
为生态系统保护、生物多样性维持和环境治理提供科学依据
如生物制药、生物能源、生物材料等，促进新兴产业的发展和经济增长
生物学的发展趋势
微观方面
分子生物学、分子遗传学
宏观方面
生态学
1.连线题：请将科学家与相应的研究成果用线连接起来。
林 奈
达尔文
哈 维
沃森和克里克
DNA分子双螺旋结构
生物分类系统
物种起源与生物进化的理论
血液循环
思考与练习
2.自然选择学说是由哪位科学家提出的( )
A.达尔文 B.林奈 C.孟德尔 D.列文虎克
A
3.人们通过长期不懈的科学活动，使生物学得到了不断的发展。下列选项中使生物学的研究进入到分子生物学阶段的是( )
A. 进化论的提出
B. 生物分类法的建立
C.“生物学”这一科学名词的首次提出
D. DNA分子双螺旋结构的发现
D

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