高一生物：1.1《走进生命科学的世纪》课件（1）（沪科版第一册）

第1节走进生命科学的世纪 为什么21世纪被认为是生命科学的世纪 关键问题 20世纪30 50年代 核能的开发利用 20世纪50 70年代 航空航天技术研究 20世纪80年代以后 生命科学 信息科学起步发展 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 实验法生物学阶段 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 分子生物学阶段 1953年DNA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酵母丙氨酸转移核糖核酸 2 当代生命科学的发展方向 微观领域的方向宏观领域的方向 3 当代生命科学研究的重大成果 人类基因组计划干细胞研究克隆动物和转基因动物人体器官的移植 人类基因组计划 humangenomeproject 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 法兰西共和国 德意志联邦共和国 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多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 人类基因组计划 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23对染色体 型糖尿病 胰岛素非依赖型糖尿病 是糖尿病中最普遍的一种 多发于 岁以上的肥胖者 胰岛素是一种刺激信号 细胞表面和内部必须有处理这种信号的蛋白质分子 据认为 型糖尿病是编码这些蛋白质的基因出现缺陷所致 人类基因组计划的负责人弗朗西斯 柯林斯 FrancisCollins 在美国国家卫生研究所的实验室研究糖尿病 正在第 号染色体上的某个区域寻找一个可疑基因 他说 第 号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 具有再生各种组织器官和人体的潜在功能 医学界称之为 万用细胞 人体干细胞分两种类型 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 体外培养的神经干细胞球 1954年 美国波士顿的医学家哈特韦尔 哈里森和约瑟夫 默里成功地完成了第一例人体器官移植手术 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 罗纳德 左 捐肾给哥哥理查德 一不留神名留青史 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 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 转鱼抗寒基因的番茄 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中 达到治疗疾病的目的 吉林长白山自然保护区 保护完整的森林生态系统 珍稀植物有人参 红松等 珍稀动物有梅花鹿 东北虎等 青海湖鸟岛自然保护区 保护斑头