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1、2121世纪是生命科学的世纪世纪是生命科学的世纪第第第第1 1 1 1节节节节 走进生命科学的世纪走进生命科学的世纪走进生命科学的世纪走进生命科学的世纪享学课堂享学课堂.1分子生物学是生命科学的主导力量。分子生物学是生命科学的主导力量。在在21世纪，生命科学仍将向最基本的、最复杂的微世纪，生命科学仍将向最基本的、最复杂的微观和宏观两极发展。观和宏观两极发展。生命科学的研究模式发生了变化。大规模的跨单位、生命科学的研究模式发生了变化。大规模的跨单位、跨地区、跨国家的联合研究和大型研究中心的集约跨地区、跨国家的联合研究和大型研究中心的集约型研究模式成为推动生命科学快速发展的主要动力。型研究模式成为
2、推动生命科学快速发展的主要动力。生物学家对生命的思考和认识有了新的角度。正在从生物学家对生命的思考和认识有了新的角度。正在从局部观向整体观拓展，从线形思维走向复杂性思维，局部观向整体观拓展，从线形思维走向复杂性思维，从注重分析转变为分析与综合相结合。从注重分析转变为分析与综合相结合。生命科学的发展越来越依赖大型平行技术的发展。生命科学的发展越来越依赖大型平行技术的发展。多学科交叉是当代科学发展的一大趋势。多学科交叉是当代科学发展的一大趋势。生命科学基础研究与应用研究的结合越来越紧密。生命科学基础研究与应用研究的结合越来越紧密。匡廷云院士对匡廷云院士对21世纪生命科学主要发展趋势的描述世纪生命科
3、学主要发展趋势的描述.2生命科学生命科学概念：概念： 生命科学是生命科学是以生命为研究对象以生命为研究对象的科的科学和技术的总称，它是研究生命活动及学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科学，其规律的科学， 并涉及到并涉及到医学、农学、医学、农学、健康、环境健康、环境等领域。等领域。.3我国：我国：公元前公元前50005000年种植水稻；公元前年种植水稻；公元前30003000年饲养猪年饲养猪春秋时代春秋时代诗经诗经1.生命科学发展简史生命科学发展简史动植物动植物200200多种多种.4公元公元6 6世纪，北魏世纪，北魏贾思勰贾思勰齐民要术齐民要术1616世纪，明代医学家世纪，明代医学家李
4、时珍李时珍本草纲目本草纲目总结了人工选择、人工杂交和总结了人工选择、人工杂交和定向培育的科学原理和方法。定向培育的科学原理和方法。记载有供药用的记载有供药用的10941094种种植物和植物和444444种动物。种动物。.5世界上第一部保护环境的法典世界上第一部保护环境的法典秦朝的秦朝的田律田律结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素和和酵母丙氨酸转移核糖核酸酵母丙氨酸转移核糖核酸的的人工合成人工合成袁隆平杂交水稻和水稻基因组计划的实施袁隆平杂交水稻和水稻基因组计划的实施.6国外：国外：古希腊的古希腊的亚里士多德亚里士多德、古罗马的、古罗马的盖仑盖仑1717世纪，世纪，显微镜显微镜的发明（的发明（细胞水平细胞水
5、平细胞水平细胞水平）18世纪，林耐创立了“生物分类法则”，制定了生物命名的方法1838年，施莱登和施旺提出“细胞学说” 1859年，达尔文发表物种起源，提出“进化论”1900年，孟德尔、摩尔根揭示了遗传的基本规律1953年，DNA双螺旋结构分子模型的建立（分子水平分子水平）描述、比较法描述、比较法实验法实验法.7 17世纪世纪显微镜显微镜的发明，使生命科学的的发明，使生命科学的研究进入了研究进入了细胞水平细胞水平.胡克用自制的显微镜观察软木塞时，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发现它是由一个个蜂窝状的小室组成的，并首次用拉丁文的，并首次用拉丁文cella（小室）
6、（小室）命名。命名。 .818世纪，林耐创立世纪，林耐创立“生物分类法则生物分类法则”，制定了，制定了生物命名方法生物命名方法界界 门门 纲纲 目目 科科 属属 种种人人动物界动物界脊椎动物门脊椎动物门哺乳动物纲哺乳动物纲灵长目灵长目人科人科人属人属人种人种猩猩猩猩动物界动物界脊椎动物门脊椎动物门哺乳动物纲哺乳动物纲灵长目灵长目猩猩科猩猩科猩猩属猩猩属猩猩种猩猩种.91838-1839 施莱登和施旺提出了施莱登和施旺提出了“细胞学说细胞学说”施莱登施莱登施旺施旺除了病毒以外的所有生物都是由除了病毒以外的所有生物都是由细胞细胞构成的构成的 .101859年，年，达尔文达尔文发表发表物种起源物种起
7、源一书，一书，提出提出“进化论进化论”.11孟德尔的孟德尔的豌豆杂交实验豌豆杂交实验摩尔根的摩尔根的果蝇实验果蝇实验.12“DNA双螺旋结构双螺旋结构分子模型分子模型”的建立，将生的建立，将生命科学引入命科学引入分子水平分子水平。.13微观领域：微观领域： 分子生物学的应用分子生物学的应用宏观领域：宏观领域： 生态学的逐渐兴起生态学的逐渐兴起生命科学研究的生命科学研究的发展方向发展方向：.141997年，英国科学家培育年，英国科学家培育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：.151999年，成功分离了人体年，成功分离了人体胚胎干细胞胚胎干细胞 胚胎干细胞又称胚胎干细胞又称“万
8、能细胞万能细胞”，具有分化，具有分化成人类各种组织细胞的潜力。成人类各种组织细胞的潜力。曾被列为世界十大科学成就之首曾被列为世界十大科学成就之首.2000年年6月月26日日人类基因组草图人类基因组草图绘制成功绘制成功2003年年4月月14日日人类基因组计划人类基因组计划完成完成中国完成了中国完成了3号染色体上的号染色体上的3000万个碱基对的测定万个碱基对的测定19901990年正式启动年正式启动先后参与国：美国、英国、日本、德国、法国、中国先后参与国：美国、英国、日本、德国、法国、中国1%1%简称简称 HGPHGP.172.展望生命科学的新世纪展望生命科学的新世纪后基因组学后基因组学转基因技
9、术转基因技术基因治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.18后基因组学探究：后基因组学探究：解读解读并探索人的结构和功能基因组：并探索人的结构和功能基因组： 如通过改变基因表达模式，干预或治疗疾病如通过改变基因表达模式，干预或治疗疾病破译破译重要微生物和植物的基因组：重要微生物和植物的基因组： 如我国的水稻基因组计划如我国的水稻基因组计划启动启动环境基因组研究和基因技术的应用：环境基因组研究和基因技术的应用：.19转基因技术：转基因技术：抗早熟转基因番茄抗早熟转基因番茄转基因抗寒番茄转基因抗寒番茄.乳汁中分泌人凝血因子的转基因山羊乳汁中分泌人凝血因子的转基因山羊 .转基因食品转基
10、因食品.帝王蝶风波帝王蝶风波1999年美国科学家用一种转入抗虫基因的玉米花粉的马利筋草喂养年美国科学家用一种转入抗虫基因的玉米花粉的马利筋草喂养帝王蝶幼虫导致死亡帝王蝶幼虫导致死亡.基因治疗：基因治疗：1990年美国国立卫生研究院用年美国国立卫生研究院用ADA基因治愈一位基因治愈一位由于由于ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的基因缺陷导致严重免疫缺损的4岁女孩岁女孩.在江河干流、支流烂建水在江河干流、支流烂建水闸后果会如何？闸后果会如何？生物多样性保护：生物多样性保护：环境污染导致鱼类的大量死亡环境污染导致鱼类的大量死亡l人类与其赖以生存和发展的自然环境之间产人类与其赖以生存和发展的自然环境之间产
11、生着日益尖锐的矛盾生着日益尖锐的矛盾l保护生物多样性是保护地球生态系统的重点保护生物多样性是保护地球生态系统的重点生物息栖地破坏生物息栖地破坏.脑科学：脑科学：研究人脑的结构和功能的科学研究人脑的结构和功能的科学脑科学研究的三大目标脑科学研究的三大目标“认识脑、保护脑、创造脑认识脑、保护脑、创造脑”. 可以预测：可以预测：21世纪一定会成为世纪一定会成为生命科学取得重大突破的世纪，生生命科学取得重大突破的世纪，生命科学将会以惊人的速度发展，对命科学将会以惊人的速度发展，对社会、经济、人类生活方式及思维社会、经济、人类生活方式及思维方式产生深刻的影响。方式产生深刻的影响。.阶段阶段时间时间代表成
12、果代表成果描述法和描述法和比较法生比较法生物学阶段物学阶段19001900年以年以前前德国的植物学家施莱登和动物学家施旺创立的德国的植物学家施莱登和动物学家施旺创立的 学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。英国生物学家达尔文的英国生物学家达尔文的 ，科学地阐，科学地阐明了以自然选择学说为中心的生物进化理论。明了以自然选择学说为中心的生物进化理论。实验法实验法生物学生物学阶段阶段1900190019531953年年孟德尔孟德尔 的重新发现。摩尔根进一步揭示了的重新发现。摩尔根进一步揭示了 机制。机制。分子生分子生物学阶物学阶段段19531953年年现
13、在现在19531953年，美国的沃森和英国的克里克提出了年，美国的沃森和英国的克里克提出了 分子的分子的 结构，是结构，是2020世纪生物科学最伟世纪生物科学最伟大的成就，是分子生物学诞生的标志。大的成就，是分子生物学诞生的标志。1990199020032003年年 （HGPHGP）1、请补充完成下表：、请补充完成下表：.2、我国明朝杰出的、我国明朝杰出的医学家李时珍所著的医学和生物学巨著是医学家李时珍所著的医学和生物学巨著是 ( )( ) A A、物种起源物种起源 B B、齐民要术齐民要术 C C、本草纲目本草纲目 D D、细胞学说细胞学说3、被称为、被称为“万能细胞万能细胞”的是（的是（ ）A、红细胞、红细胞 B、干细胞、干细胞 C、肝细胞、肝细胞 D、脑细胞、脑细胞4、关于人类生存和发展的一个重大课题是（、关于人类生存和发展的一个重大课题是（ ） A、生物技术、生物技术 B、信息技术、信息技术 C、环境保护、环境保护 D、核能技术、核能技术.
