(完整版)第一章走近生命科学

第一章走近生命科学

第一节走进生命科学的世纪

1、生命科学发展简史：

(1)中国古代生命科学成就：春秋时代《诗经》、公元6世纪北魏农学家贾思勰《齐民要术》、

16世纪明代李时珍《本草纲目》、秦朝保护环境的法典《田律》

(2)西方古代生命科学成就：

17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入细胞水平；

18世纪瑞典博物学家林耐创立了“生物分类法则”；

1838年德国科学家施莱登和施旺提出了细胞学说；

1859年英国科学家达尔文发表了《物种起源》一书，提出了进化论；

1900奥地利遗传学奠基人孟德尔用豌豆作为实验材料提出了遗传的两个规律得到承认。

1910年美国遗传学家摩尔根提出了遗传的第三个规律：基因的连锁和互换定律

(3)近代和现代生命科学发展：

发展方向：生命科学的研究向着微观和宏观两个方向同时发展

宏观：生态学的兴起，综合探讨个体与群体、生物与环境间的相互关系。

微观：1953年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型，标志着生命科学进入分子水平

主要成就：1953年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型，

1965年我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素，

1981年我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸，

1990年人类基因组计划启动

1997年英国科学家成功的培育出了克隆羊“多利”

1999年成功分离人体胚胎干细胞（万能细胞）—世界十大科学成就之首

2000年6月26日人类基因组草图绘制成功

2002年中国科学家绘制完成了全世界第一张籼稻全基因组框架序列图

2003年4月14日人类基因组计划全部目标达成

(4)研究方法：在生命科学发展的早期，主要采用了描述法和比较法，近代和现代主要是实验法

2、展望生命科学新世纪：

(1)后基因组学：重要研究课题1、探索人的结构和功能基因组；2、破译重要微生物和植物的基因组

3、启动环境基因组的研究以及基因技术的应用等。

(2)转基因技术：基因工程改良的作物优点——提高产量、改善品质、增强抗逆性

(3)基因治疗：如血友病、地中海贫血、关节炎、心血管病、甚至艾滋病等

(4)生物多样性保护：是保护地球生态系统的重点

(5)脑科学：脑科学三大目标---认识脑、保护脑、创造脑

我国科学家于2001年10月加入“人类脑计划”

新世纪脑科学的发展前景：1、在细胞和分子水平上进一步推进对神经活动的认识。

2、在脑的高级功能的研究方面取得突破性进展。

3、生命科学的概念：生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科

学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。

注意点：1、科学史的考核：注意记忆相关的年代、国籍、贡献，经常出现排序题

2、生命科学进入细胞水平和分子水平的标志。

3、酵母丙氨酸转移核糖核酸的实质是tRNA，组成单位为核糖核苷酸，彻底水解的产物为一分子磷

酸、一分子核糖、一分子含氮碱基。

4、人类基因组计划：被誉为生命科学“阿波罗登月计划”

参与国：美、英、日、德、法、中六国

涉及的染色体：22条常染色体和两条性染色体（X染色体和Y染色体）

目标：测定人类DNA的30亿碱基对的序列，识别人类基因及其在染色体上的位置

我国加入时间1999年9月，任务1%，即3号染色体3000万个碱基对的测序工作。

第2节走进生命科学实验室

1、生命科学探究的基本步骤

学习或生活实践提出疑问提出假设设计实验实施实验分析数据得出结论解答疑问新的疑问进一步探究

2、生命科学实验设计的基本原则

对照原则：设立对照组和实验组（注意实验组可能不止一组，例如探究温度对酶活性的影响实验等）单一变量原则：根据影响因素确定，注意表述用语：适量的，等量的

可行性原则

科学性原则

3、细胞的观察和测量

3.1 显微镜

结构：1、镜座2、镜柱3、镜臂4、镜筒5、目镜6、转换器7、物镜8、粗调节器

9、细调节器10、弹簧夹片11、通光孔12、光圈和聚光器13、载物台14、反光镜

使用方法及步骤：

准备：将显微镜放于身体左前方调节粗调节器镜筒上升调节转换器低倍镜镜头对准通光孔对光：调节粗调节器镜筒上升，低倍镜镜头距载物台2厘米调节光圈左眼注视目镜，两手调节反光镜视野出现白色发亮区域

低倍镜使用：将装片固定于载物台上（两眼侧面注视）调节粗调节器镜筒下降，低倍镜镜头距装片0.5厘米左眼注视目镜，调节粗调节器镜筒缓缓上升视野出现物像，调节细调节

器物像清晰

高倍镜使用：低倍镜下将所观察物像移到视野中央转动转换器高倍镜到位调节光圈和聚光器视野明亮调节细调节器直到物像清晰

复原：取下装片转动转换器物镜镜头朝外调节粗调节器镜筒下降

注意点：1、显微镜下成立的倒向，物象的移动方向和载玻片的移动方向相反。

2、由低倍镜转化到高倍镜时不应该出现转动粗调节器的操作。

3、物像放大倍数的计算为：目镜放大倍数X物镜放大倍数；显微镜下放大的倍数就观察物体的长

度和宽度而言。

4、显微镜下放大的倍数越大，视野中观察到的细胞数目越少、细胞越大、视野越小，视野越暗，此

时应先调节聚光器和光圈使视野明亮。

5、目镜和物镜的区别：目镜无螺纹，物镜有螺纹；目镜越长放大倍数越小，物镜越长放大倍数越大。

6、观察到物像时，物镜镜头离装片越近说明，物镜放大倍数越大。

7、不同放大倍数下细胞数目的变化：关键看是直径上，还是整个视野，如果位于直径上则乘以或除

以前后放大倍数的比值，如果位于整个视野中，则乘以或除以前后放大倍数的比值的平方。

8、显微镜视野中污物位置的判断：移动相应的结构，观察污物是否移动

9、视野中亮度不均匀的原因判断：未放置装片，可能是反光镜未调好。

放置好装片，则可能是切片是否均匀

10、视野亮度的选择：若观察部分与周围环境色差明显可考虑视野适当明亮，此时用较大的光圈和凹

面反光镜，有助于光线的汇聚；若观察部分与周围环境色差不明显可考虑视野适当暗一些以便于

观察，此时应用较小的光圈和平面反光镜。

3.2 显微测微尺

显微测微尺的种类：目镜测微尺和物镜测微尺。

目镜测微尺：安放部位目镜镜筒的光阑上，注意平放。

功能测量物像的大小

物镜测微尺：安放部位载物台上

功能标定目镜测微尺每小格的长度。

注意：1、显微测微尺使用时应先用物镜测微尺分别在低倍镜和高倍镜下标定目镜测微尺每小格的长度，实际测量时只使用目镜测微尺。

2、视野中目镜测微尺每小格代表的长度低倍镜下要高于高倍镜下。

3.3 保卫细胞和气孔

1、绘图

2、气孔开启和关闭的原理：开启保卫细胞吸水膨胀

关闭保卫细胞失水皱缩