第一章-走进生命科学的世纪(敏)

五彩缤纷千变万化的生命世界21世纪是生命科学的世纪第1节

走进生命科学的世纪生命科学概念：生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，是研究自然界所有生命现象及其生命活动规律的科学。生命科学涉及医学、农学、健康、环境科学以及与其他学科交叉的领域。

一、生命科学发展简史我国是世界上最早研究和利用动植物和真菌的国家。古代中国：公元前5000年，种植水稻；公元前3000年，饲养猪；春秋时代，《诗经》中记载的动植物达200多种；公元6世纪，北魏贾思勰的《齐民要术》总结了人工选择、人工杂交和定向培育的科学原理和方法；16世纪明代李时珍的《本草纲目》记载有可供药用的1094种植物和444种动物。生命科学是在人类的生产实践中产生的。盖仑国外：古希腊的亚里士多德、古罗马的盖仑17世纪，显微镜的发明（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）——实验法——描述、比较法个体水平群体水平17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入了细胞水平.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的，并首次用拉丁文cella（小室）命名。18世纪，林耐创立“生物分类法则”，制定了生物命名方法界门纲目科属种人动物界脊椎动物门哺乳动物纲灵长目人科人属人种猩猩动物界脊椎动物门哺乳动物纲灵长目猩猩科猩猩属猩猩种1838-1839施莱登和施旺提出了“细胞学说”施莱登施旺除了病毒以外的所有生物都是由细胞构成的

1859年，达尔文发表《物种起源》一书，提出“进化论”孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇实验遗传规律的发现“DNA双螺旋结构分子模型”的建立，将生命科学引入分子水平。微观领域：分子生物学的应用宏观领域：生态学的逐渐兴起生命科学研究的发展方向：1997年，英国科学家培育克隆羊“多利”当代生命科学研究的重大成果：1999年，成功分离了人体胚胎干细胞

胚胎干细胞又称“万能细胞”，具有分化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干细胞有什么用呢？造血干细胞移植治疗白血病造血干细胞移植是从60年代逐渐发展起来的一种医疗技术，最初是通过抽取供体骨髓而救治，使急性白血病的长期生存率提高到50—70％。为发展此项技术作出重要贡献的美国医学家托马斯（E.D．Thomas）因此而获得了1990年度的诺贝尔医学奖。美国科学家从尚未发病的糖尿病小鼠的胰岛管中分离出胰岛干细胞，并在体外诱导分化成能产生胰岛素的细胞。移植实验表明，接受移植的糖尿病鼠血糖浓度控制良好，而对照组小鼠则死于糖尿病。这为干细胞治疗糖尿病奠定了实验基础。胰岛干细胞移植治疗糖尿病2000年6月26日人类基因组草图绘制成功2003年4月14日人类基因组计划完成中国完成了3号染色体上的3000万个碱基对的测定人类基因组计划1990年正式启动先后参与国：美国、英国、日本、德国、法国、中国1%简称HGP二、展望生命科学的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学探究：解读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（希望通过这些深入的研究能把人类遗传密码破译以及对导致乳腺癌、糖尿病、肥胖症、哮喘等遗传特征的基因加以具体研究，并提出具体的解决办法，并将整个揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水平对功能的研究上来。）破译重要微生物和植物的基因组：

如我国的水稻基因组计划启动环境基因组研究和基因技术的应用：

转基因技术2007年9月，美国批准大规模种植转基因水稻，引起各界反响。抗早熟转基因番茄乳汁中分泌人凝血因子的转基因山羊

转基因食品帝王蝶风波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帝王蝶幼虫导致死亡基因治疗：1990年美国国立卫生研究院用ADA基因治愈一位由于ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的4岁女孩.基因治疗侏儒症

Kagami证实用涎腺基因治疗其合成蛋白可投递到全身。将AdGH经尾静脉注入侏儒小鼠，血中生长激素升高，恢复到正常范围，侏儒小鼠生长发育明显改善，接近正常小鼠，对照组侏儒小鼠体重仅为治疗组的十分之一。动物实验已见很好的苗头。基因治疗能解决我的问题吗？基因治疗肥胖

台湾中研院李英惠利用Ｃ／ＥＢＰ基因治疗来防止肥胖。可利用基因取代策略，把体内一个控制脂肪细胞发育因子取代成另一功能相似相互有别的因子,脂肪转变成高代谢活性的能量消耗,不影响人脂肪功能及正常代谢机能。这项基因治疗已在老鼠身上获得良好的效果，经过基因治疗者虽然美食保持苗条体型。该研究可望让人们吃得多、吃得好，不运动也不会增胖。其它治疗肥胖的策略:PCG-1,瘦素基因,能量代谢开关,脂肪吸收基因反义抑制,线粒体解偶联蛋白基因等.在江河干流、支流烂建水闸后果会如何？生物多样性保护：环境污染导致鱼类的大量死亡人类与其赖以生存和发展的自然环境之间产生着日益尖锐的矛盾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脑科学：研究人脑的结构和功能的科学脑科学研究的三大目标“认识脑、保护脑、创造脑”

可以预测：21世纪一定会成为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，对社会、经济、人类生活方式及思维方式产生深刻的影响。练习：阶段时间代表成果描述法和比较法生物学阶段1900年以前①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。②英国生物学家达尔文的《

》，科学地阐明了以自然选择学说为中心的生物进化理论。实验法生物学阶段1900～1953年孟德尔

的重新发现。摩尔根进一步揭示了

机制。分子生物学阶段1953年—现在①1953年，美国的沃森和英国的克里克提出了

分子的

结构，是20世纪生物科学最伟大的成就，是分子生物学诞生的标志。②1990～2003年

（HGP）1、请补充完成下表：2、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()A、《物种起源》B、《齐民要术》C、《本草纲目》D、《细胞学说》3、被