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绪论

多姿多彩的生物，使地球上充满无限生机。人类的生存和发展同各种各样的生物息息相关。自古以来，人类就不断探索生物界的奥秘，从中获益良多。在现代社会，生物科学在人类社会的各个领域发挥着日益重要的作用。学习生物科学，对于我们每一个人都非常重要。生物科学是研究生命现象和生命活动规律的科学。这门科学的研究对象就是地球上形形色色的生物。那么，究竟什么是生物呢？生物科学是怎样发展的呢？生物科学的发展对人类社会有什么重要的意义呢？怎样才能学好高中生物课程呢？现在，让我们来共同探讨这些问题。

生物的基本特征我们知道，有生命的物体就是生物。那么，怎么才能判断一个物体是不是具有生命呢？图中正在开放的牡丹花和飞舞的蜜蜂显然是有生命的，它们都是生物。图中的树木是死的还是活的呢？石头表面的地衣(如图)和金属表面的锈有什么本质的区别呢？要回答这些问题，就必须深入研究生物的基本特征。请同学们回忆一下初中学过的生物知识，想一想，自然界中的生物包括哪几大类？它们有哪些共同的基本特征？生物学家通过广泛而深入的研究，认为生物体都具有以下基本特征：第一，生物体具有共同的物质基础和结构基础。从化学组成上说，生物体的基本组成物质中都有蛋白质和核酸，其中蛋白质是生命活动的主要承担者。例如，构成生物体新陈代谢的所有化学变化，都是在酶的催化作用下进行的，而几乎所有的酶都是蛋白质。核酸是遗传信息的携带者，绝大多数生物体的遗传信息都存在于脱氧核糖核酸(DNA)分子中。从结构上说，除病毒以外，生物体都是由细胞构成的，细胞是生物体的结构和功能的基本单位。第二，生物体都有新陈代谢作用。新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称。生物体都不停地与周围环境进行物质和能量的交换：从外界吸取所需要的营养物质，经过一系列的化学反应，将这些物质转变成自身的组成成分，并且储存能量；同时，将自身的一部分物质加以分解，将产生的最终产物排出体外，并且释放能量，从而使生物体不断地进行自我更新。新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。
第三，生物体都有应激性。在新陈代谢的基础上，生物体对外界刺激都能发生一定的反应。例如，植物的根向地生长，而茎则向光生长，这分别是植物对重力和光的刺激所发生的反应；动物都有趋向有利刺激、躲避有害刺激的行为。生物体具有应激性，因而能适应周围的环境。
第四，生物体都有生长、发育和生殖的现象。在新陈代谢基础上，生物个体从小长大，身体的结构和功能也发生一系列变化，最终发育成为一个成熟的个体。生物体发育成熟后，就能够进行生殖，产生后代，以便保证种族的延续。将一粒石子扔进水里，水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同？
第五，生物体都有遗传和变异的特性。生物在生殖过程中，既能将自身的遗传物质传给后代，又会使后代个体产生各种变异，因此，生物的各个物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。
第六，生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。所有现在生存着的生物，它们的形态结构和生活习性都是与环境大体上相适应的，不然就要被环境所淘汰；同时，生物的生命活动，也会使环境发生变化。这显示出生物与环境之间的密切关系。以上这些基本特征，只有生物才具有，而非生物是不可能具有的。因此，这些基本特征是区别生物与非生物的重要标志。
生物科学的发展古代的人们在采集野果、从事渔猎和农业生产的过程中，逐步积累了动植物的知识；在防治疾病的过程中，逐步积累了医药知识。从总体上看，在19世纪以前，生物学主要是研究生物的形态、结构和分类，积累了大量的事实资料。进入19世纪以后，资本主义处于上升阶段，科学技术水平不断提高，显微镜制造更加精良，促使生物学全面迅速发展，具体表现在寻找各种生命现象之间的内在联系，并且对积累起来的事实资料做出理论的概括，在细胞学、古生物学、比较解剖学、比较胚胎学等方面都取得新的进展。19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位，为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。
1859年，英国生物学家达尔文出版了《物种起源》一书(如图)，科学地阐述了以自然选择学说为中心的生物进化理论，这是人类对生物界认识的伟大成就，给神创论和物种不变论以沉重的打击，在推动现代生物学的发展方面起了巨大作用。纵观20世纪以前的生物科学发展可以看出，在这一漫长的历史岁月中，生物科学的研究是以描述为主的，因而可以称为描述性生物学阶段。19世纪中后期，自然科学在物理学的带动下取得了较大的成就。物理和化学的实验方法和研究成果也逐渐引进到生物科学的研究领域。到1900年，随着盂德尔发现的遗传规律被重新提出，生物学迈进到第二阶段——实验生物学阶段。在这个阶段中，生物学家更多地用实验手段和理化技术来考察生命过程，由于生物化学、细胞遗传学等分支学科不断涌现，使生物科学研究逐渐