生物学及其发展历程

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生物学及其发展历程

生物学
即生命科学(life science/biology),概括地说,生物是研究生命现象和生命活动规律的科学。作为继物理、化学之后又一高速发展的学科,正朝着宏观和微观两个方向发展。宏观观方面已经发展到全球生态系统的研究;微观方面则向着分子方向发展。生物学与众多科学结合形成了种类繁多的边缘科学,呈辐射状发展。

生物学从最开始就有2个学派,一个叫博物学派,一个是实验学派。博物学派以生态学为代表,实验学派以遗传学和分子生物学为代表。

目前国内外尚无明确一致的生命科学的定义。特别是对生命科学的范畴,即生命科学包括哪些学科没有明确一致的说法。但一般认为,生命科学是将生命世界(living world)作为一个整体来研究的一个科学分支,研究活着的生物(living organisms)和生命过程(life processes),包括生物科学(biological science)–即生物学(biology)及其分支即医药学、农林牧渔业、人类学、社会学等。生物学的分支有动物学、植物学、微生物学、解剖学、生理学、生物物理学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、神经生物学、发育生物学、社会生物学等。生命科学中生物学及其分支是生物科学的基础科学(basic science)或纯科学(pure science),医药学和农林牧渔业等是生物科学的应用科学(applied science);很显然,生物科学属于自然科学,而人类学和社会学则属于人文社会科学。所以生命科学的范畴是比较大的,包括了自然科学和社会科学两大科学领域。但是,我国教育部1998年颁布的新的高等学校本科专业目录的理工科部分中与上述生命科学自然科学部分有关的专业有生物学、生物学技术、医学、药学、农学等等,分别属于基础生物科学或应用生物科学范畴。

生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学。人也是生物的一种,也是生物学的研究对象。

20世纪40年代以来,生物学吸收了数学、物理学和化学的成就,逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。

人们已经认识的生命是物质的一种运动状态。生命的基本单位是细胞,它是由蛋白质、核酸、脂类等生物大分子组成的物质系统。生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现。

生命有许多无生命物质所不具备的特性。比如:生命能够在常温常压下合成多种有机化合物;能够以远远超出机器的效率来利用环境中的物质和制造体内的各种物质;能以极高的效率储存信息和传递信息;具有自我调节功能和自我复制能力;以不可逆的方式进行着个体发育和物种的演化等等。揭示生命过程中的机制具有巨大的理论和实践意义。

生物学的研究对象

地球上现存的生物估计有200万~450万种;已经灭绝的种类更多,估计至少也有1500万种。从北极到南极,从高山到深海,从冰雪覆盖的冻原到高温的矿泉,都有生物的存在。它们具有多种多样的形态结构,它们的生活方式也变化多端。

从生物的基本结构单位——细胞的水平来考察,有的生物还不具备细胞形态;在已经具有细胞形态的生物中,有原核细胞构成的、有由真核细胞构成的;从组织结构看,有单细胞生物、多细胞生物。而多细胞生物又根据组织器官的分化和发展而分为多种类型;从营养方式来看,有光和自养、吸收异养、腐蚀性异养、吞食异养;从生物在生态系统的作用看,有生产者、消费者、分解者等等。

生物学家根据生物的发展历史、形态结构特征、营养方式以及它们在生态系统中的作用等,将生物分成若干界。现在比较通行的认识是将地球上的生物界划分为五界:细菌、蓝菌等原核生物是原核生物界;单细胞的真核生物是原生生物界;光和自养的植物界;吸收异养的真菌界;吞食异养的动物界。

病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞后,它就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和转译的能力,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。

病毒基因同其他生物的基因一样,也可以发生突变和重组,因此也是可以演化的。因为病毒没有独立的代谢机构,不能独立的繁殖,因此被认为是一种不完整的生命形态。近年来发现了比病毒还要简单的类病毒,它是小的RNA分子,没有蛋白质外壳,但它可以在动物身上造成疾病。这些不完整的生命形态的存在说明无生命与有生命之间没有不可逾越的鸿沟。

原核细胞和真核细胞是细胞的两大基本形态,它们反映了细胞进化的两个阶段。把具有细胞形态的生物划分原核生物和真核生物,是现代生物学的一大进展。原核细胞的主要特征是没有线粒体、质体等模细胞器,染色体只是一个环状的DNA分子,不含组蛋白及其它蛋白质,没有核膜。原和生物主要是细菌。

真核细胞是结构更为复杂的细胞。它有线粒体等膜细胞器,有包以双层膜的细胞核把核内的遗传物质与细胞质分开。DNA是长链分子,狱卒蛋白以及其他蛋白合成染色体。这核细胞可以进行有丝分裂和减数分裂,分裂的结果是复制的染色体均等地分配到子细胞中。原生生物是最原始的真核生物。

植物是以光和自养为主要营养方式的真核生物。典型植物细胞都含有液泡核以纤维素为主要成分的细胞壁。细胞质中由进行光合作用的细胞器—叶绿体。植物的光合作用都是以水为电子供体的,光合自养是植物的主要营养方式,少数的高等植物是寄生的,还有更少数的植物能够捕捉小昆虫,进行异养吸收。

植物从单细胞绿藻到被子植物是沿着适应光合作用的的方向发展的。高等植物中发生了植物的根(固定和吸收器官)、茎(支持器官)、叶(光和器官)的分化。叶柄和众多分支的茎支持片状的叶向四面展开,以获得最大的光照和吸收面积,细胞也逐渐分化成专门用于光合作用、输导和覆盖等各种组织。大多数植物的通过有性生殖,形成配子体和孢子体世代交替的生活史。植物是生态系统中最主要的生产者,也是地球上氧气的主要来源。

真菌是以吸收为主要营养方式的真核生物。真菌有细胞壁,细胞壁含有几丁质,也含有纤维素。几丁质是一种含氨基葡萄糖的多糖,是昆虫等动物骨骼的主要成分,植物细胞不含几丁质。真菌没有质体和光合色素。真菌的繁殖能力很强,繁殖方式多样,主要是以无性或有性生殖产生的各种孢子作为繁殖单位。真菌分布非常广泛,在生态系统中,真菌是重要的分解者。

动物是以吞食为营养方式的真核生物。吞食异养包括捕获、吞食、消化和吸收等一些列复杂的过程。动物体的结构是沿着适应吞食异养的方向发展的。单细胞动物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化,然后透过膜而进入细胞质中,细胞质中溶酶体与之融合,就是细胞内消化。

多细胞动物在进化过程中,细胞内消化逐渐为细胞外消化所取代,食物被捕获后在消化道内由消化腺分泌酶而被消化,消化后的小分子营养物经过消化道吸收,并通过环系循统输送到身体的各种细胞中。

与此相适应,多细胞动物逐步形成了复杂的排泄系统、外呼吸系统以及复杂的感觉系统、神经系统、内分泌系统和运动系统等。在全部生物中,只有动物的身体构造发展到如此复杂的高级水平。在生态系统中,动物是有机食物的消费者。

在生命发展的早期,生态系统是由生产者和分解者组成的两环系统。随着真核生物特别是动物的产生和发展,两环生态系统发展成有生产者、分解者和消费者所组成的三环系统。出现了今日丰富多彩的生物世界。

从类病毒、病毒到植物、动物,生物拥有众多特征鲜明的类型。各种类型之间又有一系列的中间环节,形成连续的谱系。同时由营养方式决定的三大进化方向,在生态系统中呈现出相互作用的空间关系。因而,进化既是时间过程,又是空间发展过程。生物从时间的历史渊源和空间的生活关系上都是一个整体。

生物的特征

生物不仅具有多样性,而且具有一些共同的特征和属性。

组成生物体的生物大分子的结构和功能,在原则上是相同的。比如各种生物的蛋白质的单体都是氨基酸,种类不过20种左右,它们的功能对所有的生物都是相同的;在不同生物体内基本代谢途径也是相同的等等。这就是生物化学的同一性。同一性深刻的揭示了生物的统一性。

生物具有多层次的结构模式。对于病毒以外的一切生物都是由细胞组成的,细胞是由大量**和分子所组成的非均质的系统。

从结构上看,细胞是由蛋白质、核酸、脂类、多糖等组成的多分子动态体系;从信息论观点看,细胞是遗传信息和代谢信息的传递系统;从化学观点看,细胞是由小分子合成的复杂大分子;从热力学上看,细胞是远离平衡的开放系统……

除细胞外,生物还有其他结构单位。细胞之下有细胞器、分子、**,细胞之上有组织、器官、器官系统、个体、生态系统、生物圈等等。生物的各种结构单位,按照复杂程度和逐级结合的关系而排列成一系列的等级,这就是结构层次。较高层次上会出现许多较低层次所没有的性质和规律。

其他的还有很多,比如生物的有序性和耗散结构、生物的稳定性,生命的连续性,个体发育,生物的进化,生态系统中的相互关系等等。

这些都说明,尽管生物世界存在惊人的多样性,但所有的生物都有共同的物质基础,遵循共同的规律。生物就是这样一个统一而有多样的物质世界。

和其他学科一样,生物学依据自己所研究的对象,也有一些基本的研究方法——观察描述的方法、比较的方法、实验的方法等等,也都具有自己的特点。对于生物学来说,既需要有精确的实验分析,又需要从整体和系统的角度来观察生命,生物学积累了大量关于各种层次生命系统及其组成部分的资料。今天对于生命系统的规律作出定量的理论研究已经提到日程上来,系统论方法将作为新的研究方法而受到人们的重视。

生物学的分支

早期的生物学主要是对自然的观察和描述,是关于博物学和形态分类的研究。所以生物学最早是按类群划分学科的,如植物学、动物学、为生物学等。由于生物种类的多样性,也由于人们对生物学的了解越来越多,学科的划分也就越来越细,一门学科往往在划分为若干学科。

按生物类群划分学科,有利于从各个侧面认识某一个自然类群的生物特点和规律性。但无论研究对象是什么,都不外乎分类、形态、生理、生化、生态、遗传、进化等等。

生物在地球历史中有着很长的发展历史,大约有1500万种生物已经灭绝,它们的遗骸保存在地层中形成化石。古生物学专门通过化石研究历史上的生物;

生物的类群是如此的繁多,需要一个专门的学科来研究类群的划分,就产生了分类学;

形态学是生物学中研究动植物的形态结构的学科;随着显微镜的使用,形态学又深入到超微结构的领域,组织学和细胞学也就相应的建立起来了;

生理学是研究生物机能的学科,生理学的研究方法是以实验为主;

遗传学是研究生物性状的遗传和变异,阐明其规律的学科;

胚胎学是研究生物个体发育的学科;

生态学是研究生物与生物之间以及生物与环境之间的关系的学科。研究范围包括个体、种群、群落、生态系统以及生物圈等层次。揭示生态系统中食物链、生产力、能量流动和物质循环的有关规律;

生物化学是研究生命物质的化学组成和生物体各种化学过程的学科,是进入20世纪以后迅速发展起来的一门学科。生物化学的成就提高了人们对生命本质的认识。生物化学侧重于生命的化学过程、参与这一过程的物质、产品以及酶的作用机制的研究。分子生物学是从研究生物大分子的结构发展起来的,现在更多的仍是研究生物大分子的结构与功能的关系、以及基因的表达、调控等方面的机制;

生物物理学是用物理薛的概念和方法研究生物的结构、生命活动的物理和物理化学过程的学科。早期生物物理学的研究是从生物发光、生物电等问题开始的。随着生物学、物理学的发展,新概念的产生和介入,生物物理的研究范围和水平不断加深加宽。产生了量子生物学、生物大分子晶体结构以及生物控制论等小分支;

生物数学是数学和生物学结合的产物,它的任务是研究生命过程中的数学规律。

生物界是一个多层次的复杂系统,为了揭示某一层次的规律以及和其他层次的关系,出现了按层次划分的学科并且越来越受人们的重视。比如:分子生物学、细胞生物学、个体生物学、种群生物学等等。

总之,生物学中一些新的学科在不断的分化出来,另一些学科又在走向融合。生物学分可的这种局面,反映了生物学极其丰富的内容,也反映了生物学蓬勃发展的景象。

研究生物学的意义

生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学,传统上一直是农业和医学的基础,涉及种植业、畜牧业、养殖业、医疗、制药、卫生等等。随着生物学理论与方法的不断进步,它的应用领域也在不断扩大。现在,生物学的影响已经扩展到食品、化工、环境保护、能源、冶金等方面。如果考虑仿生学的因素,它还影响到了机械、电子技术、信息技术等等诸多领域的发展。

生物学分支学科

植物学、孢粉学、动物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生物分类学、习性学、生理学、细菌学、微生物生理学、微生物遗传学、土壤微生物学、细胞学、细胞化学、细胞遗传学、免疫学、胚胎学、优生学、悉生生物学、遗传学、分子遗传学、生态学、仿生学、生物物理学、生物力学、生物力能学、生物声学、生物化学、生物数学

与生物学相关的基础学科:化学,自然地理学,物理学,数学

生物学及其发展历程

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北京哪有卖除草剂的??便宜又实惠的地方?

卖花和卖种子的地方好像有。

杂草对除草剂抗药性的形成有哪几种学说?

杂草抗药性群体的形成有两种学说:一种为选择学说,即在除草剂的选择压力下,自然群体中一些耐药性个体或具有抗药性的遗传变异类型被保留,并繁殖而逐步发展成抗药性的群体。杂草群体中个体间对除草剂的遗传差异是抗药性产生的基础,除草剂的单一使用使得这种抗药性个体得以选择。而在没有使用除草剂情况下,由于杂草群体效应及竞争作用,抗性个体因数量极少,难以发展起来。另一种为诱导学说,即由于除草剂的诱导作用,使杂草体内基因发生突变或基因表达发生改变,从而提高了对除草剂解毒能力或使除草剂与作用位点的亲和能力下降,而产生抗药性的突变体。在除草剂的选择压力下,抗药性个体逐步增加,发展成为抗药性生物型群体。
杂草与作物相比,传播途径多样,又多具有远缘亲和性和自交亲和性,有利产生变异。大多数杂草属一年生,结实期长、繁殖量大,有些种又兼无性繁殖和有性繁殖两种类型。许多杂草还具有多倍性和杂合性,如对德国被子植物的研究发现,具多倍性的杂草种数占62%,如繁缕有二倍体和四倍体两种类型。大多数杂草由于异花授粉和基因突变的原因,个体基因型是杂合的而不是纯合的,因此,易适应新的环境和发生变异类型。杂草种群中,个体的多实性、易变性、遗传多样性以及长期对不断变化的环境和人类农事操作等活动的干扰而产生的高度适应性,是杂草抗药性种群出现和产生的基础。

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还可以,不太贵。不到一块。

除草剂什么时间喷洒效果最好

除草剂一般在杂草2-3叶期的时候打效果比较好。
具体分析如下:

1、影响除草效果的因素有温度、空气湿度、土壤养分、光照等。

2、一般情况下,除草剂比较适宜的喷施时间为晴天的早上10点之前或者是下午4点之后,以及阴天(不下雨为前提)的全天时间,因为通常在这段时间可以充分发挥除草剂的药效。

3、如果早晨杂草上面有露水,就尽量不要喷施除草剂,因为药剂会被露水稀释,这样就达不到理想的药效。

4、一般在晴天高温的时候,是不能在中午喷施药物,因为植物在高温下会大量失水并关闭气孔,这样除草剂就无法进入到杂草体内,这时候喷洒除草剂会降低除草剂的药效。还有就是药液的水分蒸发可能会造成药剂浓度提高,这样有可能会产生药害。

除草剂使用注意事项

1、根据田间作物和防除对象,使用相对应的除草剂,同时还需要考虑对下茬作物的安全。

2、严格执行除草剂使用说明书规定的用量标准,在使用除草剂的时候,是不得随意加大用药量的。

3、同时使用2种或2种以上除草剂,必须选用杀草谱不同,但适用作物、时期和使用方法要吻合;可湿性粉与乳油混用时,要先将可湿性粉溶在少量水中制成母液,再加入乳油;配药液时先装半喷雾器水后加入母液,加足水。

4、严格按照说明书指定的时期进行择时用药,这就是适于播前处理土壤的,就在播前使用,适于播后苗前的,就在播后苗前使用;适于茎叶处理的,要避开作物敏感期使用。择时就是要选择晴朗无风天气用药,避开高温高湿或大风天气,以防产生药害或降低药效。

5、喷洒除草剂时要认真操作,操作人的行走速度均匀适当,并且其所使用的喷雾器工作压力稳定适中,田间往返压茬准确,不漏喷不重喷,做到均匀一致。

6、及时清洗施药器具,喷施除草剂的喷雾器和其他用具,用后及时用碱水清洗,以防在其他作物田产生药害,使用专用喷雾器。

如何防止除草剂药害产生

目前,在三大类农药中,除草剂用量逐年增加,的确提高了农业生产效率,解放了劳动力,为农业生产的丰收提供了保障。
但是,随着除草剂种类和品种的增多,农业种植结构的调 ,由于除草剂使用不当等诸多原因,药害屡有发生,而且除草剂使用技术要求严格,虽然很多除草剂发生,而且除草剂使用技术要求严格,虽然很多除草剂本身具有选择性,但这种选择性往往是相对、有条件的。在生产实践中,同一种除草剂甚至是同一剂量,在不同地区和不同条件下使用也会发生药害。因此提高除草剂的使用技术,防止药害发生已经成为农田化学除草的首要问题,那么如何防止除草剂药害发生呢?
1、防止误用。除草剂品种多,一个品种往往有多个厂家生产,商品名五花八门,一药多名容易搞错名称造成误用。这就要求广大农民在购买时一定要分清楚,是旱田除草剂还是水稻田的除草剂。如果将旱田除草剂如”甲草胺”当丁草胺使用到水稻田上,一字之差,水稻将绝产。因此,选用除草剂不但要注意搞准名称,辨别三证,还要注意相类的外包装,相类似名称的伪劣农药,误导消费者使用,造成药害。
2、防止使用不当。用药量过大,施药期和使用方法不当,常常是发生药害的主要原因。除草剂不按说明书要求而擅自超量作用,如水稻田的除草剂丁草胺在插后撒施毒土,每亩超过150ml,苗弱,未返青,遇低温,水层过深时可抑制水稻生长和分蘖,甚至死苗。扑草净、西草净、稗草烯、禾田净等用于水稻本田除草更要严格掌握用量和施药条件,温度超过28度必须适当减少用量。超高效除草剂如苄嘧磺隆、吡嘧磺隆等除草活性高,使用也很容易产生药害。丁草胺在水稻返青后撒施毒土比较安全,但如果在插前结合整地施用。往往会抑制水稻生长,推迟分蘖,遇到低温、异常高温或水层过深,药害更严重甚至死苗。对于茎叶喷雾的除草剂浓度过大,重复喷雾也会造成局部药害。
除草剂药害与环境条件密切相关。一般来说,土壤质地,有机质含量是相对恒定的,而湿度、光照、降水、土壤湿度则年份间变化较大,所以环境因素对药害的影响较复杂。多数除草剂在温度较高的条件下药效较好,对作物也安全。但有些除草剂如乙草胺、拉索、施田补、2.4D丁酯等在低温多雨水时易产生药害。
因此使用除草剂一定要综合各种因素,防止药害的发生,减少因药害造成的损失,真正使农业获得丰产丰收。

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