1、什么是生命科学,以生命为研究对象的科学和技术的总称，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。,P6,生命科学的世纪,21世纪被认为是,在欧美等科学先进国家，自然科学的两大分支：,生命科学物质科学（包括物理、化学、地学等）,现代高科技的两大支柱,美国未来学家预测二十一世纪前半叶全球“知识经济”发展趋势：,2020年,信息,生物,P1,改变人的本身,改变人的生活方式等外围的东西,高一目标,参加合格考，并为高二等级考打基础。,完成作业一本配套练习册（选）一本练习本（默写本）每章的章节练习（印）,看书(划重点)、做笔记(补充 说明),第一章 走近生命科学,第1节 走进生命科
2、学的世纪,一、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 春秋时代的诗经已记载动植物达200多种 公元6世纪北魏农家贾思勰的著作齐民要术 16世纪明代李时珍的医学巨著本草纲目,1. 我国古代劳动人民的杰出贡献:,17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入了细胞水平。 18世纪瑞典植物学家林耐出版了自然系统一书，创立了“生物分类法则”，制定了生物命名的方法。19世纪30年代德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说。1859年英国博物学家达尔文出版了物种起源这一名著，提出了生物进化理论。1865年奥地利人孟德尔经过8年的豌豆杂交实验，发表了题为植物杂交实验的论文，提
3、出了两个遗传的基本规律。美国遗传学家摩尔根进一步揭示遗传机制。,2.近代生物学发展史上的几件大事：,1953年，美国生物学家沃森和英国生物物理学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型，将生命科学的研究引入分子水平，而且为现代生物技术的形成和发展奠定了基础。1965年，我国科学家成功合成结晶牛胰岛素 。1981年，我国科学家成功合成酵母丙氨酸转移核糖核酸1997年，英国科学家采用高度分化的体细胞成功地培育出克隆羊“多利” 。 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。 生命科学“阿波罗登月计划”人类基因组计划的研究。,3. 当代生物学的重大成果和发展趋势：,生命
4、科学发展早期，主要采用描述法和比较法。随着其发展，实验法逐渐成为主要研究手段。20世纪以来，生命科学的研究向着微观和宏观两个方向同时发展。,二、展望生命科学新世纪：,后基因组学 转基因技术 基因治疗 生物多样性的保护 脑科学,第2节 走进生命科学实验室,带着疑问和思考学习生命科学从观察和实验中体验探究的乐趣,一、生命科学探究的基本步骤,举例: 影响柳条鱼产仔的因素,库鲁病与食人族,在太平洋上的巴布亚新几内亚的高地，有一个叫做弗雷(Fore)的土著部落。上个世纪初，这个部落流行一种现代人看来无法接受的风俗：吃死人。,伴随着这种奇怪风俗的是一种同样奇怪的疾病。弗雷族人常常会患上一种神经系统疾病库鲁
5、病(Kuru)。,最初病人感到头疼和关节疼，数周之后出现行走困难，并伴随着肢体颤抖,晚期阶段，病人会丧失记忆。当时，每年至少有200人死于库鲁病。,弗雷族人吃人的习惯是，男人享有特权，吃死者的肌肉，而妇女和儿童只能吃死者的脑等器官。正是这个习惯让更多的妇女儿童患上了库鲁病，而成年男性患病的机会则较少。,阅读与思考,盖都塞克是如何发现“库鲁病”病原体的 当盖都塞克发现“库鲁病”不是由细菌和病毒引起的时候，他提出了什么假设,又是怎么做的 当盖都塞克发现猩猩发病后，为什么要再用另一头猩猩做实验,P9-10,二、生命科学实验的基本要求,开始前，了解实验仪器的性能，确定实验方法和步骤；过程中，遵守操作规
6、程，仔细观察，实事求是记录；结束后，科学分析处理数据，得出结论，完成实验报告，并做好清理工作。,贾思勰北魏末年和东魏时的著名农学家，为我国现存最早、最完整的农书著作齐民要术的作者。贾思勰具有广泛的农事知识，他深入乡里访问农家，并到田间亲自观察实验，结合古文献中的资料与自己的心得，较为系统地总结了6世纪以前中原地区的农业生产经验。齐民要术全书10卷，92篇，分别论述了各种农作物、蔬菜、果树、竹木的栽培，以及家禽家畜的饲养，农副产品加工等。尤为可贵的是，书中还记载了干旱地区的耕作和谷物栽培方法、果树嫁接技术、家畜去势育肥及多种农产品加工经验，反映出北朝时期农业生产的发展已达到相当高的水平。,公元1
7、578年李时珍历时27年完成药物学本草纲目编写工作。全书约有190万字，52卷，载药1892种，新增药物374种，载方一万多个，附图一千多幅，成了我国药物学的空前巨著。其中纠正前人错误甚多，在动植物分类学等许多方面有突出成就，并对其他有关的学科（生物学、化学、矿物学，地质学，天文学等等）也做出贡献。达尔文称赞它是“中国古代的百科全书”。,生于1996年7月5日 1998年产下一只小羊 2003年2月14日因肺部感染而实施了安乐死,克隆羊多利,生 平,277次实验后的产物,干细胞：未分化，有可能分化成不同类型细胞的细胞，具有再生各种组织器官的潜能，“干”译自英文“Stem”。 干细胞即起源细胞，
8、又被称为“万能细胞”。,干细胞研究,按功能不同分为：全能、多能、单能干细胞。,按生存阶段不同分为：胚胎干细胞和成体干细胞。,作用：治疗绝大多数疾病，包括糖尿病、中风、艾滋病；体外制造人体器官，用于移植。,发展前景：科学家证实骨髓干细胞可以发育成干细胞等。但到目前为止，人类对干细胞的研究还有许多难题和误区。,有关专家预示：干细胞的发展前景是美好的，但是距离实际应用还有一段时间。,世界各国对干细胞的研究：美国干细胞研究已进行了30多年；英国是干细胞研究的先进国家之一；日本干细胞研究是“千年世纪工程”中的核心内容之一 ,1990年10月，正式启动。主要目标是测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列，识
9、别人类基因及其在染色体上的位置。1999年9月 中国获准加入，负责测定人类基因组全部序列的（3号染色体上的3000万个碱基对），并于2001年8月26日提前两年完成且通过验收。2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。 2003年4月14日，“完成图”完成。,人类基因组计划,生命科学“阿波罗登月计划”,P4,后基因组学,解读并深入探索人的结构和功能基因组破译重要微生物和植物的基因组启动环境基因组的研究基因技术的应用,主要包括：功能基因组学、蛋白质组学和结构基因组学,转基因技术,在美国诞生世界上第一只克隆猴“泰特拉”2000年1月,
10、美国科学家已连续培育出6代克隆鼠，并首次用转基因干细胞克隆成功实验鼠,日本科学家利用成年动物体细胞培育成功的克隆牛,美国科学家经188次实验，培育出世界上第一只克隆猫,由我国自主完成的成年体细胞克隆牛诞生，至今已产犊十四头，存活五头,英国培育出新型转基因克隆猪,钱卓和他的聪明鼠,聪明鼠对疼痛更敏感，嗅觉更灵敏。,1999年，美国普林斯顿大学华裔生物学家钱卓 博士用转基因方法为实验小鼠添加2个NR2B基因，培育出“聪明鼠”，其能产生NMDA的受体，能够激活神经帮助记忆。,聪明鼠,转基因“减肥”小鼠问世：研究人员将Wnt10b基因（抑制脂肪细胞形成）连接到脂肪组织特异表达的FABP4启动子上，通过
11、常规转基因技术获得转基因“减肥”小鼠（脂肪组织都比对照组减少50% ）。,欧洲南非合作要让转基因植物“结出”疫苗：利用转基因植物，生产抗艾滋病、狂犬病、糖尿病和结核病等疾病的疫苗和药物。,1990年9月美国正式批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的临床试验并获得成功。接受治疗的是一个患有严重复合免疫缺陷综合征（SCID）的4岁女孩，患儿由于基因缺陷，体内不能合成腺苷脱氨酶（ADA），无法产生健全的免疫系统，必须在形似气泡的无菌隔离舱中生存，被称为“泡泡儿”。科学家从她的血液中分离出白细胞，在实验室内培养。然后，在将细胞置于携带有正常基因的病毒中，病毒就将正常基因导入白细胞中。随后再把这些
12、带有正常酶基因的白细胞输回女孩体内。经过这样的基因治疗1991年5月患儿体内ADA水平达到正常人的25，免疫功能逐渐恢复，生活质量明显提高，还能滑冰和上舞蹈课，也未出现副作用。但2002年10月，美国宣布暂停在美国境内开展的针对ADA患者的基因治疗试验，原因是法国在进行的试验中，患病儿童得了类似白血病的莫名疾病。,基因治疗,基因治疗,生物多样性面临的问题： 环境污染 生态破坏 生物多样性丧失 环境退化 ,生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。,生物多样性和保护,大脑虽然只有1.5公斤、却由140亿个神经细胞组成的大脑是人体中最复杂的部分，也是宇宙中已知的最为复杂的组织结构。,大
13、脑皮质是人体的神经中枢，人体的一切生理活动都是由大脑支配和指挥的。,关于大脑功能的研究，已经成为现代科学最深奥的课题，也是最难攻克的科学堡垒。,脑科学现代人体科学中未解之谜最多的领域,三大目标：认识脑、保护脑、创造脑21世纪科学面临的最大挑战：了解大脑、认识自身新世纪脑科学的发展前景：在细胞和分子水平进一步推进对神经系统活动的认识在脑的高级功能的研究方面取得突破性,美国政府命名20世纪90年代为“脑的10年”，支持发展神经科学，促进脑的研究。日本继1986年制定并实施将脑研究放在重要位置的人类前沿科学计划之后，又于1996年推出了“脑科学时代”的为期20年的脑科学计划纲要。我国脑功能研究列入了重大基础科学研究计划“攀登计划”。,
