《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（1）沪科版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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（1）沪科版.ppt（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第1 1节节 走进生命科学的世纪走进生命科学的世纪为什么为什么2121世纪被认为是生命科学的世纪？世纪被认为是生命科学的世纪？关键问题关键问题 2020世纪世纪30-5030-50年代，年代，核能的开发利用。核能的开发利用。2020世纪世纪50-7050-70年代，年代，航空航天技术研航空航天技术研究。究。2020世纪世纪8080年代以年代以后，生命科学、后，生命科学、信息科学起步发信息科学起步发展。展。1、生命科学发展简史、生命科学发展简史（1）、生命科学发展阶段）、生命科学发展阶段描述法和比较法生物学阶段：描述法和比较法生物学阶段：我国古代：我国古代：诗经诗经、齐民要术齐民要术、本草纲目
2、本草纲目国外：国外：17世纪显微镜的发明世纪显微镜的发明18世纪林耐的世纪林耐的“生物分类法则生物分类法则”19世纪施莱登和施旺的世纪施莱登和施旺的“细胞学说细胞学说”、达尔文的进化论、达尔文的进化论实验法生物学阶段：实验法生物学阶段：孟德尔豌豆杂交试验以及摩尔根孟德尔豌豆杂交试验以及摩尔根的实验揭示了遗传的基本规律的实验揭示了遗传的基本规律分子生物学阶段：分子生物学阶段：1953年年DNA双螺旋结构的分子模型建立双螺旋结构的分子模型建立我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸酵母丙氨酸转移核糖核酸（2 2）、当代生命科学的发展方向）、当代生命科学
3、的发展方向微观领域的方向微观领域的方向宏观领域的方向宏观领域的方向（3 3）、当代生命科学研究的重大成果）、当代生命科学研究的重大成果人类基因组计划人类基因组计划干细胞研究干细胞研究克隆动物和转基因动物克隆动物和转基因动物人体器官的移植人体器官的移植 人类人类基因组计划基因组计划(human genome project,HGP)(human genome project,HGP)是由是由美国美国科学家于科学家于19851985年率先提出，于年率先提出，于19901990年正式启动年正式启动的。美国、的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本国、日本
4、和我国科学家共同参与了这一价值达和我国科学家共同参与了这一价值达3030亿亿美元的人类基因组计划。这一计划旨在为美元的人类基因组计划。这一计划旨在为3030多亿个多亿个碱基碱基对构成的人类基因组精确测序，发现所有人类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基因并搞清其在染色体染色体上的位置，破译人类全部上的位置，破译人类全部遗遗传信息传信息。与曼哈顿原子弹计划和。与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划阿波罗计划并称为并称为三大科学计划。三大科学计划。人类人类基因组计划基因组计划什么是基因组什么是基因组(Genome)?(Genome)?基因组就是一个基因组就是一个物种中所有基因物种中所有
5、基因的整体组成的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物遗传物质质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存。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。在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。人类的人类的23对染色体对染色体型糖尿病（胰岛素非依赖型糖尿病）是糖尿型糖尿病（胰岛素非依赖型糖尿病）是糖尿病中最普遍的病中最普遍的 一种，多发于岁以上的肥胖一种，多发于岁以上的肥胖者。胰岛素是一种刺激信号，细者。胰岛素是一种刺激信号，细 胞表面和内部胞表面和内部必须有处理这种信号的蛋白质分子，据认为必须有处理
6、这种信号的蛋白质分子，据认为型糖型糖 尿病是编码这些蛋白质的基因出现缺陷所尿病是编码这些蛋白质的基因出现缺陷所致。人类基因组计划的致。人类基因组计划的 负责人弗朗西斯负责人弗朗西斯柯林柯林斯斯(Francis Collins)在美国国家卫生研究所的在美国国家卫生研究所的 实验室研究糖尿病，正在第号染色体上的实验室研究糖尿病，正在第号染色体上的某个区域寻找一个某个区域寻找一个 可疑基因。他说，第号可疑基因。他说，第号染色体测序工作对他帮助甚大。染色体测序工作对他帮助甚大。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，具有再生
7、各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称之为医学界称之为“万用细胞万用细胞”。人体干细胞分。人体干细胞分两种类型，一种是全功能干细胞，可直接克两种类型，一种是全功能干细胞，可直接克隆人体；另一种是多功能干细胞，可直接复隆人体；另一种是多功能干细胞，可直接复制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用于细胞的分离和体外培养，在体外繁育出组于细胞的分离和体外培养，在体外繁育出组织或器官，并最终通过组织或器官移植，实织或器官，并最终通过组织或器官移植，实现对临床疾病的治疗。现对临床疾病的治疗。体外培养的神经干细胞球体外培养的神经干细胞球 19541954年，美国波士顿的
8、医学家哈特韦尔年，美国波士顿的医学家哈特韦尔哈里哈里森和约瑟夫森和约瑟夫默里成功地完成了第一例人体器默里成功地完成了第一例人体器官移植手术官移植手术肾移植手术。为了避免出现身肾移植手术。为了避免出现身体排斥外来组织这个最大的难题，这次手术是体排斥外来组织这个最大的难题，这次手术是在一对双胞胎身上进行的。尽管如此，它还是在一对双胞胎身上进行的。尽管如此，它还是开创了人体器官移植的新时代。开创了人体器官移植的新时代。罗纳德（左）捐肾罗纳德（左）捐肾给哥哥理查德，一给哥哥理查德，一不留神名留青史。不留神名留青史。2、展望生命科学新世纪、展望生命科学新世纪后基因组学后基因组学转基因技术转基因技术基因治
9、疗基因治疗生物多样性保护生物多样性保护脑科学脑科学后基因组:蛋白质组学1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组（Proteome）这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”，即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面，通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱，相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组在
10、医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗，对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。我国培育的转基因兔我国培育的转基因兔转鱼抗寒基因的转鱼抗寒基因的番茄番茄基因治疗基因治疗基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。中，达到治疗疾病的目的。取患者骨髓分离干细胞病毒正常基因并入正常基因的干细胞注入患者体内吉林长白山自然保护区吉林长白山自然保护区保护完整的森林生态系保护完整的森林生态系统。珍稀植物有人参、红松统。珍稀植物有人参、红松等。珍稀动物有梅花鹿、东等。珍稀动物有梅花鹿、东北虎等。北虎等。青海湖鸟岛自然保青海湖鸟岛自然保护区护区保护斑头雁、保护斑头雁、棕头鸥等鸟类及它们的棕头鸥等鸟类及它们的生存环境。生存环境。脑科学脑科学 为了探索人体奥秘，攻克各种疾病，开为了探索人体奥秘，攻克各种疾病，开发人工智能技术，美、欧、日等国家纷发人工智能技术，美、欧、日等国家纷纷于纷于90年代制定了脑科学研究的长远计年代制定了脑科学研究的长远计划，并宣布划，并宣布21世纪是世纪是脑科学时代脑科学时代。