什么是生命科學(xué)

以生命為研究對象科學(xué)和技術(shù)總稱，是碩士命活動及其規(guī)律科學(xué)，并包括到醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。P6第1頁生命科學(xué)的世紀(jì)二十一世紀(jì)被認(rèn)為是在歐美等科學(xué)先進(jìn)國家，自然科學(xué)兩大分支：

生命科學(xué)

物質(zhì)科學(xué)（包含物理、化學(xué)、地學(xué)等）第2頁當(dāng)代高科技兩大支柱

美國未來學(xué)家預(yù)測二十一世紀(jì)前半葉全球“知識經(jīng)濟(jì)”發(fā)展趨勢：信息生物信息技術(shù)生物技術(shù)P1改變?nèi)吮旧砀淖內(nèi)松罘绞降韧鈬鷸|西第3頁高一目標(biāo)參加合格考，并為高二等級考打基礎(chǔ)。

完成作業(yè)

一本配套練習(xí)冊（選）一本練習(xí)本（默寫本）每章章節(jié)練習(xí)（印）封面上寫：班級___

姓名___

學(xué)號___

看書(劃重點)、做筆記(補(bǔ)充說明)第4頁第一章走近生命科學(xué)

第1節(jié)走進(jìn)生命科學(xué)世紀(jì)第5頁一、生命科學(xué)發(fā)展簡史:公元前50——種植水稻公元前30——喂養(yǎng)豬春秋時代《詩經(jīng)》已記載動植物達(dá)200各種公元6世紀(jì)北魏農(nóng)家賈思勰著作《齊民要術(shù)》16世紀(jì)明代李時珍醫(yī)學(xué)巨著《本草綱目》1.我國古代勞感人民出色貢獻(xiàn):第6頁

17世紀(jì)顯微鏡創(chuàng)造，使生命科學(xué)研究進(jìn)入了細(xì)胞水平。18世紀(jì)瑞典植物學(xué)家林耐出版了《自然系統(tǒng)》一書，創(chuàng)建了“生物分類法則”，制訂了生物命名方法。19世紀(jì)30年代德國植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺創(chuàng)建了細(xì)胞學(xué)說。1859年英國博物學(xué)家達(dá)爾文出版了《物種起源》這一名著，提出了生物進(jìn)化理論。1865年奧地利人孟德爾經(jīng)過8年豌豆雜交試驗，發(fā)表了題為《植物雜交試驗》論文，提出了兩個遺傳基本規(guī)律。美國遺傳學(xué)家摩爾根深入揭示遺傳機(jī)制。2.近代生物學(xué)發(fā)展史上幾件大事：第7頁1953年，美國生物學(xué)家沃森和英國生物物理學(xué)家克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，將生命科學(xué)研究引入分子水平，而且為當(dāng)代生物技術(shù)形成和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1965年，我國科學(xué)家成功合成結(jié)晶牛胰島素。

1981年，我國科學(xué)家成功合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸

1997年，英國科學(xué)家采取高度分化體細(xì)胞成功地培育出克隆羊“多利”。

1999年，美國《科學(xué)》雜志將成功分離人體胚胎干細(xì)胞成就列為世界十大科學(xué)成就之首。生命科學(xué)“阿波羅登月計劃”人類基因組計劃研究。3.

當(dāng)代生物學(xué)重大結(jié)果和發(fā)展趨勢：生命科學(xué)發(fā)展早期，主要采取描述法和比較法。伴隨其發(fā)展，試驗法逐步成為主要研究伎倆。20世紀(jì)以來，生命科學(xué)研究向著微觀和宏觀兩個方向同時發(fā)展。第8頁二、展望生命科學(xué)新世紀(jì)：后基因組學(xué)轉(zhuǎn)基因技術(shù)基因治療生物多樣性保護(hù)腦科學(xué)第9頁第2節(jié)

走進(jìn)生命科學(xué)試驗室?guī)е蓡柡退妓鲗W(xué)習(xí)生命科學(xué)從觀察和試驗中體驗探究樂趣第10頁一、生命科學(xué)探究基本步驟舉例:

影響柳條魚產(chǎn)仔原因提出問題提出假設(shè)設(shè)計試驗實施試驗分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論第11頁庫魯病與食人族

在太平洋上巴布亞新幾內(nèi)亞高地，有一個叫做弗雷(Fore)土著部落。上個世紀(jì)初，這個部落流行一個當(dāng)代人看來無法接收風(fēng)俗：吃死人。

伴伴隨這種奇怪風(fēng)俗是一個一樣奇怪疾病。弗雷族人經(jīng)常會患上一個神經(jīng)系統(tǒng)疾病——庫魯病(Kuru)。

最初病人感到頭疼和關(guān)節(jié)疼，數(shù)周之后出現(xiàn)行走困難，并伴伴隨肢體顫動,晚期階段，病人會喪失記憶。當(dāng)初，每年最少有200人死于庫魯病。

弗雷族人吃人習(xí)慣是，男人享受特權(quán)，吃死者肌肉，而婦女和兒童只能吃死者腦等器官。正是這個習(xí)慣讓更多婦女兒童患上了庫魯病，而成年男性患病機(jī)會則較少。第12頁閱讀與思索蓋都塞克是怎樣發(fā)覺“庫魯病”病原體當(dāng)蓋都塞克發(fā)覺“庫魯病”不是由細(xì)菌和病毒引發(fā)時候，他提出了什么假設(shè),又是怎么做當(dāng)蓋都塞克發(fā)覺猩猩發(fā)病后，為何要再用另一頭猩猩做試驗P9-10第13頁二、生命科學(xué)試驗基本要求

開始前，了解試驗儀器性能，確定試驗方法和步驟；

過程中，恪守操作規(guī)程，仔細(xì)觀察，實事求是統(tǒng)計；

結(jié)束后，科學(xué)分析處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，完成試驗匯報，并做好清理工作。第14頁

賈思勰——北魏末年和東魏時著名農(nóng)學(xué)家，為我國現(xiàn)存最早、最完整農(nóng)書著作《齊民要術(shù)》作者。賈思勰含有廣泛農(nóng)事知識，他深入鄉(xiāng)里訪問農(nóng)家，并到田間親自觀察試驗，結(jié)合古文件中資料與自己心得，較為系統(tǒng)地總結(jié)了6世紀(jì)以前中原地域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗。《齊民要術(shù)》全書10卷，92篇，分別敘述了各種農(nóng)作物、蔬菜、果樹、竹木栽培，以及家禽家畜喂養(yǎng)，農(nóng)副產(chǎn)品加工等。尤為可貴是，書中還記載了干旱地域耕作和谷物栽培方法、果樹嫁接技術(shù)、家畜去勢育肥及各種農(nóng)產(chǎn)品加工經(jīng)驗，反應(yīng)出北朝時期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展已到達(dá)相當(dāng)高水平。第15頁

公元1578年李時珍歷時27年完成藥品學(xué)《本草綱目》編寫工作。全書約有190萬字，52卷，載藥1892種，新增藥品374種，載方一萬多個，附圖一千多幅，成了我國藥品學(xué)空前巨著。其中糾正前人錯誤甚多，在動植物分類學(xué)等許多方面有突出成就，并對其它相關(guān)學(xué)科（生物學(xué)、化學(xué)、礦物學(xué)，地質(zhì)學(xué)，天文學(xué)等等）也做出貢獻(xiàn)。達(dá)爾文稱贊它是“中國古代百科全書”。第16頁生于1996年7月5日1998年產(chǎn)下一只小羊2月14日因肺部感染而實施了安樂死克隆羊——多利生平277次試驗后產(chǎn)物第17頁干細(xì)胞：未分化，有可能分化成不一樣類型細(xì)胞細(xì)胞，含有再生各種組織器官潛能，“干”譯自英文“Stem”。干細(xì)胞即起源細(xì)胞，又被稱為“萬能細(xì)胞”。干細(xì)胞研究按功效不一樣分為：全能、多能、單能干細(xì)胞。按生存階段不一樣分為：胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。作用：治療絕大多數(shù)疾病，包含糖尿病、中風(fēng)、艾滋病；體外制造人體器官，用于移植。發(fā)展前景：科學(xué)家證實骨髓干細(xì)胞能夠發(fā)育成干細(xì)胞等。但到當(dāng)前為止，人類對干細(xì)胞研究還有許多難題和誤區(qū)。相關(guān)教授預(yù)示：干細(xì)胞發(fā)展前景是美好，不過距離實際應(yīng)用還有一段時間。世界各國對干細(xì)胞研究：美國干細(xì)胞研究已進(jìn)行了30多年；英國是干細(xì)胞研究先進(jìn)國家之一；日本干細(xì)胞研究是“千年世紀(jì)工程”中關(guān)鍵內(nèi)容之一……第18頁1990年10月，正式開啟。主要目標(biāo)是測定組成人類DNA30億堿基正確序列，識他人類基因及其在染色體上位置。1999年9月中國獲準(zhǔn)加入，負(fù)責(zé)測定人類基因組全部序列１％（3號染色體上3000萬個堿基對），并于年8月26日提前兩年完成且經(jīng)過驗收。6月26日科學(xué)家公布人類基因組工作草圖，標(biāo)志著人類在解讀本身“生命之書”路上邁出了主要一步。204月14日，“完成圖”完成。人類基因組計劃——生命科學(xué)“阿波羅登月計劃”P4第19頁后基因組學(xué)

解讀并深入探索人結(jié)構(gòu)和功效基因組破譯主要微生物和植物基因組開啟環(huán)境基因組研究基因技術(shù)應(yīng)用主要包含：

功效基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和結(jié)構(gòu)基因組學(xué)第20頁轉(zhuǎn)基因技術(shù)

第21頁在美國誕生世界上第一只克隆猴“泰特拉”1月美國科學(xué)家已連續(xù)培育出6代克隆鼠，并首次用轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞克隆成功試驗鼠日本科學(xué)家利用成年動物體細(xì)胞培育成功克隆牛美國科學(xué)家經(jīng)188次試驗，培育出世界上第一只克隆貓由我國自主完成成年體細(xì)胞克隆牛誕生，至今已產(chǎn)犢十四頭，存活五頭英國培育出新型轉(zhuǎn)基因克隆豬第22頁錢卓和他聰明鼠聰明鼠對疼痛更敏感，嗅覺更靈敏。

1999年，美國普林斯頓大學(xué)華裔生物學(xué)家錢卓博士用轉(zhuǎn)基因方法為試驗小鼠添加2個NR2B基因，培育出“聰明鼠”，其能產(chǎn)生NMDA受體，能夠激活神經(jīng)幫助記憶。聰明鼠第23頁轉(zhuǎn)基因“減肥”小鼠問世：

研究人員將Wnt10b基因（抑制脂肪細(xì)胞形成）連接到脂肪組織特異表示FABP4開啟子上，經(jīng)過常規(guī)轉(zhuǎn)基因技術(shù)取得轉(zhuǎn)基因“減肥”小鼠（脂肪組織都比對照組降低50%）。歐洲南非合作要讓轉(zhuǎn)基因植物“結(jié)出”疫苗：

利用轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)抗艾滋病、狂犬病、糖尿病和結(jié)核病等疾病疫苗和藥品。第24頁1990年9月美國正式同意了人類第一個對遺傳病進(jìn)行體細(xì)胞基因治療臨床試驗并取得成功。接收治療是一個患有嚴(yán)重復(fù)合免疫缺點綜合征（SCID）4歲女孩，患兒因為基因缺點，體內(nèi)不能合成腺苷脫氨酶（ADA），無法產(chǎn)生健全免疫系統(tǒng)，必須在形似氣泡無菌隔離艙中生存，被稱為“泡泡兒”。科學(xué)家從她血液中分離出白細(xì)胞，在試驗室內(nèi)培養(yǎng)。然后，在將細(xì)胞置于攜帶有正常基因病毒中，病毒就將正常基因?qū)氚准?xì)胞中。隨即再把這些帶有正常酶基因白細(xì)胞輸回女孩體內(nèi)。經(jīng)過這么基因治療1991年5月患兒體內(nèi)ADA水平到達(dá)正常人25％，免疫功效逐步恢復(fù)，生活質(zhì)量顯著提升，還能滑冰和上舞蹈課，也未出現(xiàn)副作用。但10月，美國宣告暫停在美國境內(nèi)開展針對ADA患者基因治療試驗，原因是法國在進(jìn)行試驗中，患病兒童得了類似白血病莫名疾病。基因治療第25頁基因治療第26頁生物多樣性面臨問題：環(huán)境污染生態(tài)破壞生物多樣性喪失環(huán)境退化……生物多樣性是生物和它們組成系統(tǒng)總體多樣性和變異性。生物多樣性和保護(hù)第27頁大腦即使只有1.5千克、卻由140億個神經(jīng)細(xì)胞組成大腦是人體中最復(fù)雜部分，也是宇宙中已知最為復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)。大腦皮質(zhì)是人體神經(jīng)中樞，人體一切生理活動都是由大腦支配和指揮。關(guān)于大腦功效研究，已經(jīng)成為當(dāng)代科學(xué)最深奧課題，也是最難攻克科學(xué)堡壘。腦科學(xué)——當(dāng)代人體科學(xué)中未解之謎最多領(lǐng)域第28頁三大目標(biāo)：認(rèn)識腦、保護(hù)腦