第一章走进生命科学世纪敏
合集下载
沪科版高中生物第一册第1章第1节《走进生命科学的世纪》 课件
生命科学
任课教师：周 维
1
2
3
第一章 走进生命科学
4
什么是生命科学？
5
生物 VS 生命科学
6
生命的基本特征
完整的结构 生命的物质、结构基础
新陈代谢
生物体内的物质变化与能量转换
对刺激做出反应 生长发育 繁殖
生物体内的信息传递与调节
细胞的增殖和分化 遗传与变异
进化
进化与多样性
7
一、走进生命科学的世纪
1、生命科学发展简史
公元前5000年 种植水稻
公元前3000年 饲养猪
8
《诗 经》
子曰：“小子何莫学 夫诗？诗可以兴，可以观， 可以群，可以怨。迩之事 父，远之事君，多识于鸟 兽草木之名。”
9
关关睢鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑。 参差荇菜，左右流之。窈窕淑女，寤寐求 之……
10
彼泽之陂，有蒲与荷。 有美一人，伤如之何？ 寤寐无为，涕泗滂沱。
16
施 莱 登
细 胞 学 说
施 旺
17
1859年，达尔文发表《物种起源》
18
早期生命科学研究的方法： 描述法与比较法
19
随着生命科学的发展，实验法逐渐成为 主要的研究手段
孟德尔 豌豆杂交实验
摩尔根 果蝇杂交实验
20
1953年，沃森、克里克提出了DNA双螺旋 结构分子模型，将生命科学研究引入分子 水平。
11
公元6世纪 贾思勰《齐民要术》
12
16世纪 李时珍《本草纲目》
13
古希腊哲学家、科学家亚里士多德
古罗马医师、自然科学家盖仑
14
17世纪显微镜的发明，使生命科学的 研究进入了细胞水平
任课教师：周 维
1
2
3
第一章 走进生命科学
4
什么是生命科学？
5
生物 VS 生命科学
6
生命的基本特征
完整的结构 生命的物质、结构基础
新陈代谢
生物体内的物质变化与能量转换
对刺激做出反应 生长发育 繁殖
生物体内的信息传递与调节
细胞的增殖和分化 遗传与变异
进化
进化与多样性
7
一、走进生命科学的世纪
1、生命科学发展简史
公元前5000年 种植水稻
公元前3000年 饲养猪
8
《诗 经》
子曰：“小子何莫学 夫诗？诗可以兴，可以观， 可以群，可以怨。迩之事 父，远之事君，多识于鸟 兽草木之名。”
9
关关睢鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑。 参差荇菜，左右流之。窈窕淑女，寤寐求 之……
10
彼泽之陂，有蒲与荷。 有美一人，伤如之何？ 寤寐无为，涕泗滂沱。
16
施 莱 登
细 胞 学 说
施 旺
17
1859年，达尔文发表《物种起源》
18
早期生命科学研究的方法： 描述法与比较法
19
随着生命科学的发展，实验法逐渐成为 主要的研究手段
孟德尔 豌豆杂交实验
摩尔根 果蝇杂交实验
20
1953年，沃森、克里克提出了DNA双螺旋 结构分子模型，将生命科学研究引入分子 水平。
11
公元6世纪 贾思勰《齐民要术》
12
16世纪 李时珍《本草纲目》
13
古希腊哲学家、科学家亚里士多德
古罗马医师、自然科学家盖仑
14
17世纪显微镜的发明，使生命科学的 研究进入了细胞水平
沪科版生物高中第一册《走进生命科学的世纪》课件
美国是转基因食品最多的国家，60％以上的加工食品含有 转基因成分，90％以上的大豆、50％以上的玉米、小麦 是转基因的。在我国，转基因食品还比较罕见，到目前为 止，经农业部生物工程安全委员会准许商业化的转基因作 物仅有6个，其中有3个涉及食品，即两种西红柿、一种甜 椒。但是，随着我国加入WTO的推进和全球一体化的到 来，食用转基因食品将成为不可回避的事实。
人类的23对染色体
什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因 的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物 质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存 在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。
人类的生、老、病、死是由什么在暗中主宰；人类的活动和行为是由什么在暗 中控制；人类的健康和疾病是由什么在暗中支配？
重点
生命科学发展的简史 生命科学的概念
生命科学是在人类的生产实践中产生的
公元前5000年种植水稻
公元前3000年开始猪的饲养
一、生命科学发展简史
《齐民要术》
《本草纲目》
描述性生物学
显微镜诞生（细胞水平） 生物分类法则 细胞学说 《物种起源》
实验性生物学 豌豆杂交试验
宏观
微观
生态学 分子生物学
DNA双螺旋结构提出（分子水平） 结晶牛胰岛素、酵母丙氨酸转移核糖核酸
课后作业：
• INTERNET网上搜索和图书馆查找
搜索生命科学重大研究成果
• 阅读后，整理成小报，或做成电子
文档
1、生命科学发展简史
（1）生命科学发展阶段
描述法和比较法生物学阶段：
我国古代：《诗经》、《齐民要术》、《本草纲目》
国外：17世纪显微镜的发明 18世纪林耐的“生物分类法则” 19世纪施莱登和施旺的“细胞学说”、达尔文的进化论
人类的23对染色体
什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因 的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物 质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存 在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。
人类的生、老、病、死是由什么在暗中主宰；人类的活动和行为是由什么在暗 中控制；人类的健康和疾病是由什么在暗中支配？
重点
生命科学发展的简史 生命科学的概念
生命科学是在人类的生产实践中产生的
公元前5000年种植水稻
公元前3000年开始猪的饲养
一、生命科学发展简史
《齐民要术》
《本草纲目》
描述性生物学
显微镜诞生（细胞水平） 生物分类法则 细胞学说 《物种起源》
实验性生物学 豌豆杂交试验
宏观
微观
生态学 分子生物学
DNA双螺旋结构提出（分子水平） 结晶牛胰岛素、酵母丙氨酸转移核糖核酸
课后作业：
• INTERNET网上搜索和图书馆查找
搜索生命科学重大研究成果
• 阅读后，整理成小报，或做成电子
文档
1、生命科学发展简史
（1）生命科学发展阶段
描述法和比较法生物学阶段：
我国古代：《诗经》、《齐民要术》、《本草纲目》
国外：17世纪显微镜的发明 18世纪林耐的“生物分类法则” 19世纪施莱登和施旺的“细胞学说”、达尔文的进化论
第1章第1节走进生命科学的世纪
2.西方
古希腊、古罗马时代科学家广泛观察动物植物， 用 解剖牛、羊、 狗、猴 的器官，来推测人体结构。 —— 都是从生物的形态、结构进行研究； 积累了大量的事实资料。
——描述、对比生物学阶段
• （二） 后期： ①公元17世纪发明显微镜→细胞水平→19世纪《细胞学说》 • （1665年英国胡克） （德国施来登、施旺） ②公元18世纪瑞典博物学家林耐提出《生物分类法则》 ③公元19世纪英国达尔文《物种起源》提出“生物进化论” ④公元19世纪奥地利 孟德尔建立实验《遗传学》 寻找生命现象内在联系，对事实资料做理论分析、概括。 ——实验生物学阶段` （三） 近代： 20世纪来，随自然科学各学科相互渗透, 新科技的引进， 生命科学向微观和宏观2个方向研究并进发展。 1.微观方向： ①1944年美国艾弗里进行细菌实验，证明了DNA是遗传物质 ②1953年沃森和克里克提出 DNA分子双螺旋结构模型 ③1965年中国人工合成蛋白质分子（结晶牛胰岛素） ④80年代中国人工合成核酸分子（酵母丙氨酸 转移核糖核酸） 进行生命本质蛋白质和核酸的研究——分子生物学阶段
•
6. 展望：生命科学充满诱惑与挑战，生命科学的发展需 要我们青年人的接班参与。生命活动是物质运动中最复杂形 式，它包含物理运动、化学运动等物质多种运动形式。来自 各学科的科学家在不断地加入生命科学的研究行列。同学们， 让我们努力学习科学文化，以备加入生命科学的研究队伍， 为人类的文明与发展贡献自己的力量。让我们的人生更加丰 富多彩。
三、小结： 1、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（life action）及其规律的科学，涉及到 医学、农学、健康、环境等领域。 2、回顾生命科学历史，无数科学伟人历历在目。 在诺贝尔奖的百年历史中：①生理学、医学奖共有98项。 ②化学奖也98项但有15项涉及生命科学。 3、生命科学不但推动了农学、医药学、食品科学、环境科学 等传统学科的发展，而且对仿生学、海洋、空间、能源、 材料、国防等领域也有巨大作用。 4、21世纪是生命科学快速发展的世纪，突飞猛进的世纪。 生命科学是21世纪主导学科。它面临重大课题有后基因组学、 基因治疗和转基因技术、生物多样性保护和脑科学研究等。 5. 预测:21世纪是生命科学取得重大突破的世纪，生命科学 将以惊人的速度发展。将对人类社会、经济、生活方式、 思维方式等产生一系列决定性的深刻影响。
1.1走进生命科学的世纪
干细胞的研究
干细胞是在生命的成长和发育过程中起“主干”作用的细胞。它的特点是 既能通过分裂自我更新，又能分化，具有再生各种组织器官的潜在功能。
干细胞可分为三类：
全能干细胞
多能干细胞 单能干细胞
1999年，美国《科学》杂志 将成功分离人体胚胎干细胞的 成就列为世界十大科学成就之 首。
科学家首次用干细胞培育出万能血型(图)
第二节 走进生命科学实验室
我的成功不管多大， 我认为重要的一点是： 爱科学，在长期思考 任何问题上的无限耐 心，在观察和实验上
的勤奋。
达尔文
学习内容
1. 生命科学研究的基本步骤 2. 生命科学实验的基本要求 3. 细胞的观察和测量
1、生命科学探究的基本步骤
柳条鱼实验 “库鲁病”病原体的发现
柳条鱼产仔实验
人类基因组计划
人类基因组计划(human genome project, HGP) ，于 1990年正式启动的。美国、英 国、法国、德国、日本和我国 科学家共同参与。这一计划旨 在为30亿个碱基对构成的人类 基因组精确测序，发现所有人 类基因并搞清其在染色体上的 位置，破译人类全部遗传信息。 中国承担1%项目(3号染色体 3000万个碱基对)
为什么柳条鱼在 4月中旬产仔？
假设1：水温升高 假设2：日照延长
实验方案1 实验方案2
实验中观察、记录
设计实验 时要控制 单一变量
分析数据 （P8）
水温升高引 起柳条鱼开 始产仔
进一步探究 其他因素？
生命科学探究活动的基本步骤
进一步探究
学习或生活实际
提出疑问
解答疑问 得出结论
通过细胞及分子水平上的认识与行为水 平上的分析相联系，有可能揭示脑的神经 计算原理，为计算机和人工智能提供新的 设计思路。
1-1 走进生命科学的世纪-【轻松备课】2021-2022学年高一生物同步精讲课件(沪科版第一册)
第一章 走近生命科学
2、展望生命科学新世纪
• 后基因组学 • 转基因技术 • 基因治疗 • 生物多样性保护 • 脑科学
第一章 走近生命科学
后基因组学
• 后基因组学主要包括功能基因组学、 蛋白质组学和结构基因组学。
• 由全套基因组编码控制的蛋白质称 为蛋白质组。
• 绘制人类蛋白质图谱，研究每一种 蛋白质的生物学功能，研究蛋白质 结构与功能的关系。
第一章 走近生命科学
1、生命科学发展简史
•古代生命科学 •近代西方 •现代生命科学
•生命科学的研究手段 早期：描述法和比较法 现代：实验法 •生命科学的研究方向 微观和宏观两个方向同 时发展
第一章 走近生命科学
我国是世界上最早研究和利用动植 物和真菌的国家
春秋时代的《诗经》已经记载动 植物达200多种——诗歌总集
第一章 走近生命科学
我国科学家的杰出贡献
我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸
转移核糖核酸，突破了一般有机物和生物大分子的界限， 带来了人工合成生命的曙光，打破了生命神创论，揭示 了生命与非生命物质的统一性。
第一章 走近生命科学
宏观领域——生态学逐渐兴起
生态学是一门综合探讨个体和群体、生物和环境之间相互关 系的学科
第一章 走近生命科学
克隆羊“多利”的培育
1997年，英国 科学家成功地 培育出克隆羊 “多利”，这 是人类采用高 度分化的体细 胞克隆动物的 重大突破。
第一章 走近生命科学
干细胞的研究
干细胞是在生命的成长和发育过程中起“主干”作用的细胞。它的特 点是既能通过分裂自我更新，又能分化，具有再生各种组织器官的潜 在功能。 干细胞可分为三类：
第一章 走近生命科学
高中生物第一册第1章走近生命科学1.1走进生命科学的世纪教案1沪科版(2021年整理)
高中生物第一册第1章走近生命科学1.1 走进生命科学的世纪教案1 沪科版编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中生物第一册第1章走近生命科学1.1 走进生命科学的世纪教案1 沪科版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中生物第一册第1章走近生命科学1.1 走进生命科学的世纪教案1 沪科版的全部内容。
1。
1 走进生命科学的世纪教学目标:一．知识与技能：（1）简述生命科学发展进程中的重大历史事件；（2）列举现代生命科学发展过程中的重大成果，能够简要描述生命科学研究领域的现状和前景；（3）理解21世纪被认为是生命科学世纪的原因。
二．过程与方法：（1）感受科学技术发展与生命科学发展相互渗透，协同发展；（2）通过了解生命科学发展的现状，感受生命科学发展的巨大潜力。
三．情感态度与价值观：（1）通过学习生命科学发展简史，感受科学探究的曲折与乐趣，体验科学家在探究过程中敢于质疑、勇于探索的精神以及严谨、持之以恒的态度；（2）了解现代生命科学研究对人类的重大意义，感受生命科学的美好前景，树立投生科学研究的使命感。
教学重点:增强学生探究科学的好奇心，使之关注生命科学的发展，激发学生学习生命科学的兴趣.教学难点:为后面的学习奠定基础,使学生初步树立正确的科学发展观。
教学过程：教师活动学生活动设计原理PPT教学内容教学引入同学们今天大家将开始学习高中的生命科学，在初中时我们对于生命科学就又了一定的学习，大家是否还记得初中的生命科学我们学习了那些内容呢？请学生回答初中学过的有关生命科学的内容。
通过回忆初中生命科学的内容,让学生对即将开始学习的高中课程有初步的概念思考生命科学包括哪些领域通过大家的回答，老师觉得大家已经学了不少有关的知识，那么通过我们所学的这些内容大家接的生命科学是一门研究什么内容的科学呢？或者说生命科学涉及到那些领域呢?学生回答。
第一章 走进生命科学精品PPT课件
18世纪林耐创立生物分类法则
18世纪瑞典博物学家林耐创立了 “生物分类法则”，制定了生物 命名的方法，对生物分类的发展 起了重要作用。
细胞学说——19世纪自然科学三大发现之一
1838-1839年，德国植物学 家施莱登和动物学家施旺提 出了细胞学说。
细胞学说的主要内容是：所 有生物都是由细胞构成的， 细胞是生物体结构和功能的 基本单位，所有的细胞都来 自于细胞。
干细胞的研究
干细胞是在生命的成长和发育过程中起“主干” 作用的细胞。它的特点是既能通过分裂自我更 新，又能分化，具有再生各种组织器官的潜在 功能。
干细胞可分为三类：
– 全能干细胞 – 多能干细胞 – 单能干细胞
科学家首次用干细胞培育出万能血型(图)
人类基因组计划
人类基因组计划(human genome project, HGP)是由 美国科学家于1985年率先提 出，于1990年正式启动的。 美国、英国、法国、德国、日 本和我国科学家共同参与了这 一价值达30亿美元的人类基因 组计划。这一计划旨在为30亿 个碱基对构成的人类基因组精 确测序，发现所有人类基因并 搞清其在染色体上的位置，破 译人类全部遗传信息。与曼哈 顿原子弹计划和阿波罗计划并 称为三大科学计划。中国承担 1%项目(3号染色体3000万个 碱基对)
水稻基因组计划
2000年5月，我国科学家以“杂交水稻 之父”袁隆平培育出的超级杂交稻为材 料，实施“水稻基因组计划”。2001 年10月完成水稻“工作框架图”。 2002年4月4日，中国科学院和美国 《科学》杂志在北京联合宣布，中国科 学家绘制完成全世界第一张水稻全基因 组框架序列图，从而使人类第一次在基 因组层面认识水稻。
古代生命科学 近代西方 现代生命科学
新编文档-沪科版高中生物第一册第1章第1节《走进生命科学的世纪》 课件 (共60张PPT)-精品文档
1999年9月1日，在伦敦召开的第五次人类基因组测序战略会议上，中国成为参 与国际人类基因组计划的第六个国家。（美国、英国、日本、德国、法国） 据新华社北京4月17日电 仅用了半年时间，我国科学家就基本完成了所承担的 人类基因组1％测序任务，破译了人类3号染色体上的3000万个碱基对，这标志 着我国为国际人类基因组研究做出了自己的贡献。
现在知道，胡克在软 木组织中看到的仅仅 是死细胞的细胞壁。 以后，许多学者在不 同的生物体中都重复 看到细胞。
生物分类法则
进化论的奠基人—达尔文
《物种起源》中的进化论认为 人和猿拥有共同的祖先。为生 命科学奠定辨证唯物主义基础。
遗传学家
Gregor Mendel
Thomas H. Morgan
五彩缤纷 千变万化的生命世界
学科要求
1）练习册
学会在教材中寻找答案，当堂完成，每一节 后交一次。
2）章节知识梳理+章节练习
一个章节一次，当堂完成，作为平时分参考
3）学期总评
期中*0.3+期末*0.3+平时*0.4=学期总评
目标 冲A、保B、增C、灭D,
保证及格
生命科学
多姿多彩的生物，使地球充满无限生机。
克隆羊多利 干细胞 人类基因组计划
展望生命科学新世纪
生命科学将面临哪些重大的研究课题呢？
二、展望生命科学新世纪
1）后基因组学 2）转基因技术 3）基因治疗 4）生物多样性保护 5）脑科学
三、生命科学的概念
《齐民要术》中的农耕场景
《本草纲目》中的 插图
细胞的发现
1665年，英国人罗 伯特·胡克用自己制 造的显微镜观察软木 片，发现有许多小孔， 状如蜂窝，他便称之 为细胞（细胞的英文 名cell，原意是小房 间）。
现在知道，胡克在软 木组织中看到的仅仅 是死细胞的细胞壁。 以后，许多学者在不 同的生物体中都重复 看到细胞。
生物分类法则
进化论的奠基人—达尔文
《物种起源》中的进化论认为 人和猿拥有共同的祖先。为生 命科学奠定辨证唯物主义基础。
遗传学家
Gregor Mendel
Thomas H. Morgan
五彩缤纷 千变万化的生命世界
学科要求
1）练习册
学会在教材中寻找答案，当堂完成，每一节 后交一次。
2）章节知识梳理+章节练习
一个章节一次，当堂完成，作为平时分参考
3）学期总评
期中*0.3+期末*0.3+平时*0.4=学期总评
目标 冲A、保B、增C、灭D,
保证及格
生命科学
多姿多彩的生物，使地球充满无限生机。
克隆羊多利 干细胞 人类基因组计划
展望生命科学新世纪
生命科学将面临哪些重大的研究课题呢？
二、展望生命科学新世纪
1）后基因组学 2）转基因技术 3）基因治疗 4）生物多样性保护 5）脑科学
三、生命科学的概念
《齐民要术》中的农耕场景
《本草纲目》中的 插图
细胞的发现
1665年，英国人罗 伯特·胡克用自己制 造的显微镜观察软木 片，发现有许多小孔， 状如蜂窝，他便称之 为细胞（细胞的英文 名cell，原意是小房 间）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 解读并探索人的结构和功能基因组： 如通过改变基因表达模式，干预或治疗疾病
（希望通过这些深入的研究能把人类遗传密码破译以及对导致乳腺癌、 糖尿病、肥胖症、哮喘等遗传特征的基因加以具体研究，并提出具体 的解决办法，并将整个揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水 平对功能的研究上来。 ）
• 破译重要微生物和植物的基因组： 如我国的水稻基因组计划
将AdGH经尾静脉注入侏儒 小鼠，血中生长激素升高， 恢复到正常范围，侏儒小鼠 生长发育明显改善，接近正 常小鼠，对照组侏儒小鼠体 重仅为治疗组的十分之一。 动物实验已见很第好一章走的进生苗命科头学世纪。敏
基因治疗 能解决我 的问题吗？
第一章走进生命科学世纪敏
基因治疗肥胖
台湾中研院 李英惠利用Ｃ／ＥＢＰ基 因治疗来防止肥胖。可利用基因取代策 略，把体内一个控制脂肪细胞发育因子 取代成另一功能相似相互有别的因子,脂 肪转变成高代谢活性的能量消耗, 不影响 人脂肪功能及正常代谢机能 。
• 1859年，达尔文发表《物种起源》，提出“—进—化描论”述、比较法
• 1900年，孟德亚尔里、士摩多尔德根揭示了遗传的基本—规—律 实验法
• 1953年，DNA双螺旋结构分子模型的建立（分子水平）
第一章走进生命科学世纪敏
17世纪显微镜的发明，使生命科学的 研究进入了细胞水平.
胡克用自制的显微镜观察软木塞时， 发现它是由一个个蜂窝状的小室组成 的，并首次用拉丁文cella（小室）命 名。
干细胞有什么用呢？
造血干细胞移植治疗白血病
造血干细胞移植是从60年代逐渐发展起来 的一种医疗技术，最初是通过抽取供体骨 髓而救治，使急性白血病的长期生存率提 高到50—70％。
为发展此项技术作出重要贡献的美国医学 家托马斯（E.D．Thomas）因此而获得了 1990年度的诺贝尔医学奖。
第一章走进生命科学世纪敏
生命科学研究的发展方向： • 微观领域：
分子生物学的应用 • 宏观领域：
生态学的逐渐兴起
第一章走进生命科学世纪敏
当代生命科学研究的重大成果： 1997年，英国科学家培育
第一章走进生命科学世纪敏
1999年，成功分离了人体胚胎干细胞
胚胎干细胞又称“万能细胞”，具有分化 成人类各种组织细胞的潜力。
——第一曾章走被进生列命科为学世世纪敏界十大科学成就之首
•先2后00参3年与4国月：14美日国人、类英基国因、组日计本划、完德成国、法国、中国
• 中国完成了3号染色体上的3000万个碱基对的测定
第一章走进生命科学世纪敏
1%
二、展望生命科学的新世纪
• 后基因组学 • 转基因技术 • 基因治疗 • 生物多样性保护 • 脑科学
第一章走进生命科学世纪敏
后基因组学探究：
施旺
除了病毒以外的所有生物都是由细胞构成的
第一章走进生命科学世纪敏
1859年，达尔文发表 《物种起源》一书， 提出“进化论”
第一章走进生命科学世纪敏
孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇实验
第一章走进生命科学世纪敏
“DNA双螺旋结构分子模型”的建立，将生 命科学引入分子水平。
第一章走进生命科学世纪敏
五彩缤纷 千变万化的生命世界 第一章走进生命科学世纪敏
第1节 走进生命科学的世纪
21世纪是生命科学的世纪
第一章走进生命科学世纪敏
生命科学
• 概念： 生命科学是以生命为研究对象的科学和技
术的总称，是研究自然界所有生命现象及其 生命活动规律的科学。
生命科学涉及医学、农学、健康、环境科 学以及与其他学科交叉的领域。
这项基因治疗已在老鼠身上获得良好的效果，经过基因 治疗者虽然美食保持苗条体型。该研究可望让人们吃得 多、吃得好，不运动也不会增胖。
其它治疗肥胖的策略: PCG-1,瘦素基因,能量代谢开 关, 脂肪吸收基因反义抑制, 线粒体解偶联蛋白基因等.
第一章走进生命科学世纪敏
一、生命科学发展简史
生命科学是在人类的生产实践中产生的。
我国是世界上最早研究和利用动植物和真菌的国家。
古代中国： • 公元前5000年，种植水稻； • 公元前3000年，饲养猪； • 春秋时代，《诗经》中记载的动植物达200多种； • 公元6世纪，北魏贾思勰的《齐民要术》总结了人工选择、人
工杂交和定向培育的科学原理和方法； • 16世纪明代李时珍的《本草纲目》记载有可供药用的1094种植
物和444种动物。
第一章走进生命科学世纪敏
第一章走进生命科学世纪敏
群体水平Βιβλιοθήκη 国外：个体水平• 古希腊的亚里士多德、古罗马的盖仑
• 17世纪，显微镜的发明（细胞水平）
• 18世纪，林耐创立了“生物分类法则”，制盖定了仑生物命名的方法 • 1838年，施莱登和施旺提出“细胞学说”
第一章走进生命科学世纪敏
18世纪，林耐创立“生物分类法则”， 制定了生物命名方法
人
界 动物界
门 脊椎动物门
纲
哺乳动物纲 灵长目
目 人科
科 人属
属 人种
第一章走进生命科学世纪敏
种
猩猩 动物界
脊椎动物门 哺乳动物纲 灵长目 猩猩科 猩猩属
猩猩种
1838-1839 施莱登和施旺提出了“细胞学说”
施莱登
胰岛干细胞移植治疗糖尿病
美国科学家从尚未发病的糖尿病小鼠的胰
岛管中分离出胰岛干细胞，并在体外诱导
分化成能产生胰岛素的细胞。移植实验表 明，接受移植的糖尿病鼠血糖浓度控制良 好，而对照组小鼠则死于糖尿病。这为干 细胞治疗糖尿病奠定了实验基础。
第一章走进生命科学世纪敏
简称 HGP
•1929000年0年正6式月启26动日人类基因组草图绘制成功
帝王蝶风波
1999年美国科学家用一种转入抗虫第基一因章的走进玉生米命花科学粉世的纪马敏利筋草喂养帝王蝶幼虫导致死亡
基因治疗：
1990年美国国立卫生研究院用ADA基因治愈一位 由于ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的4岁女孩.
第一章走进生命科学世纪敏
基因治疗侏儒症
Kagami证实用涎腺基因治 疗其合成蛋白可投递到全身。
• 启动环境基因组研究和基因技术的应用：
第一章走进生命科学世纪敏
转基因技术
2007年9月，美国批准 大规模种植转基因水稻， 引起各界反响。
第一章走进生命科学世纪敏
抗早熟转基因番茄
第一章走进生命科学世纪敏
乳汁中分泌人凝血因子的转基因山羊
第一章走进生命科学世纪敏
转基因食品
第一章走进生命科学世纪敏
（希望通过这些深入的研究能把人类遗传密码破译以及对导致乳腺癌、 糖尿病、肥胖症、哮喘等遗传特征的基因加以具体研究，并提出具体 的解决办法，并将整个揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水 平对功能的研究上来。 ）
• 破译重要微生物和植物的基因组： 如我国的水稻基因组计划
将AdGH经尾静脉注入侏儒 小鼠，血中生长激素升高， 恢复到正常范围，侏儒小鼠 生长发育明显改善，接近正 常小鼠，对照组侏儒小鼠体 重仅为治疗组的十分之一。 动物实验已见很第好一章走的进生苗命科头学世纪。敏
基因治疗 能解决我 的问题吗？
第一章走进生命科学世纪敏
基因治疗肥胖
台湾中研院 李英惠利用Ｃ／ＥＢＰ基 因治疗来防止肥胖。可利用基因取代策 略，把体内一个控制脂肪细胞发育因子 取代成另一功能相似相互有别的因子,脂 肪转变成高代谢活性的能量消耗, 不影响 人脂肪功能及正常代谢机能 。
• 1859年，达尔文发表《物种起源》，提出“—进—化描论”述、比较法
• 1900年，孟德亚尔里、士摩多尔德根揭示了遗传的基本—规—律 实验法
• 1953年，DNA双螺旋结构分子模型的建立（分子水平）
第一章走进生命科学世纪敏
17世纪显微镜的发明，使生命科学的 研究进入了细胞水平.
胡克用自制的显微镜观察软木塞时， 发现它是由一个个蜂窝状的小室组成 的，并首次用拉丁文cella（小室）命 名。
干细胞有什么用呢？
造血干细胞移植治疗白血病
造血干细胞移植是从60年代逐渐发展起来 的一种医疗技术，最初是通过抽取供体骨 髓而救治，使急性白血病的长期生存率提 高到50—70％。
为发展此项技术作出重要贡献的美国医学 家托马斯（E.D．Thomas）因此而获得了 1990年度的诺贝尔医学奖。
第一章走进生命科学世纪敏
生命科学研究的发展方向： • 微观领域：
分子生物学的应用 • 宏观领域：
生态学的逐渐兴起
第一章走进生命科学世纪敏
当代生命科学研究的重大成果： 1997年，英国科学家培育
第一章走进生命科学世纪敏
1999年，成功分离了人体胚胎干细胞
胚胎干细胞又称“万能细胞”，具有分化 成人类各种组织细胞的潜力。
——第一曾章走被进生列命科为学世世纪敏界十大科学成就之首
•先2后00参3年与4国月：14美日国人、类英基国因、组日计本划、完德成国、法国、中国
• 中国完成了3号染色体上的3000万个碱基对的测定
第一章走进生命科学世纪敏
1%
二、展望生命科学的新世纪
• 后基因组学 • 转基因技术 • 基因治疗 • 生物多样性保护 • 脑科学
第一章走进生命科学世纪敏
后基因组学探究：
施旺
除了病毒以外的所有生物都是由细胞构成的
第一章走进生命科学世纪敏
1859年，达尔文发表 《物种起源》一书， 提出“进化论”
第一章走进生命科学世纪敏
孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇实验
第一章走进生命科学世纪敏
“DNA双螺旋结构分子模型”的建立，将生 命科学引入分子水平。
第一章走进生命科学世纪敏
五彩缤纷 千变万化的生命世界 第一章走进生命科学世纪敏
第1节 走进生命科学的世纪
21世纪是生命科学的世纪
第一章走进生命科学世纪敏
生命科学
• 概念： 生命科学是以生命为研究对象的科学和技
术的总称，是研究自然界所有生命现象及其 生命活动规律的科学。
生命科学涉及医学、农学、健康、环境科 学以及与其他学科交叉的领域。
这项基因治疗已在老鼠身上获得良好的效果，经过基因 治疗者虽然美食保持苗条体型。该研究可望让人们吃得 多、吃得好，不运动也不会增胖。
其它治疗肥胖的策略: PCG-1,瘦素基因,能量代谢开 关, 脂肪吸收基因反义抑制, 线粒体解偶联蛋白基因等.
第一章走进生命科学世纪敏
一、生命科学发展简史
生命科学是在人类的生产实践中产生的。
我国是世界上最早研究和利用动植物和真菌的国家。
古代中国： • 公元前5000年，种植水稻； • 公元前3000年，饲养猪； • 春秋时代，《诗经》中记载的动植物达200多种； • 公元6世纪，北魏贾思勰的《齐民要术》总结了人工选择、人
工杂交和定向培育的科学原理和方法； • 16世纪明代李时珍的《本草纲目》记载有可供药用的1094种植
物和444种动物。
第一章走进生命科学世纪敏
第一章走进生命科学世纪敏
群体水平Βιβλιοθήκη 国外：个体水平• 古希腊的亚里士多德、古罗马的盖仑
• 17世纪，显微镜的发明（细胞水平）
• 18世纪，林耐创立了“生物分类法则”，制盖定了仑生物命名的方法 • 1838年，施莱登和施旺提出“细胞学说”
第一章走进生命科学世纪敏
18世纪，林耐创立“生物分类法则”， 制定了生物命名方法
人
界 动物界
门 脊椎动物门
纲
哺乳动物纲 灵长目
目 人科
科 人属
属 人种
第一章走进生命科学世纪敏
种
猩猩 动物界
脊椎动物门 哺乳动物纲 灵长目 猩猩科 猩猩属
猩猩种
1838-1839 施莱登和施旺提出了“细胞学说”
施莱登
胰岛干细胞移植治疗糖尿病
美国科学家从尚未发病的糖尿病小鼠的胰
岛管中分离出胰岛干细胞，并在体外诱导
分化成能产生胰岛素的细胞。移植实验表 明，接受移植的糖尿病鼠血糖浓度控制良 好，而对照组小鼠则死于糖尿病。这为干 细胞治疗糖尿病奠定了实验基础。
第一章走进生命科学世纪敏
简称 HGP
•1929000年0年正6式月启26动日人类基因组草图绘制成功
帝王蝶风波
1999年美国科学家用一种转入抗虫第基一因章的走进玉生米命花科学粉世的纪马敏利筋草喂养帝王蝶幼虫导致死亡
基因治疗：
1990年美国国立卫生研究院用ADA基因治愈一位 由于ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的4岁女孩.
第一章走进生命科学世纪敏
基因治疗侏儒症
Kagami证实用涎腺基因治 疗其合成蛋白可投递到全身。
• 启动环境基因组研究和基因技术的应用：
第一章走进生命科学世纪敏
转基因技术
2007年9月，美国批准 大规模种植转基因水稻， 引起各界反响。
第一章走进生命科学世纪敏
抗早熟转基因番茄
第一章走进生命科学世纪敏
乳汁中分泌人凝血因子的转基因山羊
第一章走进生命科学世纪敏
转基因食品
第一章走进生命科学世纪敏