高中生物第一册第一章走进生物

第一章走进生命科学第1页21世纪是生命科学世纪20世纪30-50年代核能开发和利用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

曼哈顿计划阿波罗登月计划人类基因组计划第2页第一节走进生命科学世纪生命科学发展简史展望生命科学新世纪第3页1、生命科学发展简史古代生命科学近代西方当代生命科学生命科学研究伎俩早期：描述法和比较法当代：试验法生命科学研究方向微观和宏观两个方向同时发展第4页我国是世界上最早研究和利用动植物和真菌国家春秋时代《诗经》已经记载动植物达200各种。诗经第5页我国是世界上最早研究和利用动植物和真菌国家贾思勰（北魏）齐民要术《齐民要术》是我国现存最早一部农学著作，是我国古代“四大农书”之一，受到国内外教授广泛重视和高度评价。该书总结了人工选择、人工杂交、定向培育科学原理和方法第6页我国是世界上最早研究和利用动植物和真菌国家本草纲目李时珍（明代）《本草纲目》共有52卷，既是一本医药学著作，又是一本生物学巨著。载有药品1892种，记载了可供药用1094种植物和444种动物，其中载有新药374种，搜集药方11096个，书中还绘制了1111幅精美插图，是我国医药宝库中一份宝贵遗产。第7页西方对生命科学研究始于古希腊和古罗马时代古希腊亚里士多德对动植物进行过广泛观察古罗马医师盖伦用牛、羊、狗和猴等动物为材料，进行内部器官解剖，并得出人体内部结构与这些动物相同推论第8页17世纪显微镜创造和细胞发觉1665年，英国物理学家罗伯特·胡克（RobertHooke,1635～1703）用自己设计并制造显微镜观察栎树软木塞切片时发觉其中有许多小室，状如蜂窝，称为“cella”，这是人类第一次发觉细胞，不过，胡克发觉只是死细胞壁。胡克发觉对细胞学建立和发展含有开创性意义，其后，生物学家就用“cell”一词来描述生物体基本结构。1604年，荷兰眼镜商詹森创造了世界上第一台显微镜罗伯特·胡克用自制显微镜第一次观察到细胞第9页第10页18世纪林耐创建生物分类法则18世纪瑞典博物学家林耐创建了“生物分类法则”，制订了生物命名方法，对生物分类发展起了主要作用。第11页细胞学说——19世纪自然科学三大发觉之一1838-1839年，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说。细胞学说主要内容是：全部生物都是由细胞组成，细胞是生物体结构和功效基本单位，全部细胞都来自于细胞。细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发觉之一。第12页生物进化论——19世纪自然科学三大发觉之一1859年，英国博物学家达尔文发表了《物种起源》一书，详细阐述了进化论相关证据和论点，生物进化论被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发觉之一。第13页生物遗传规律发觉1865年奥地利遗传学家孟德尔用豌豆杂交试验揭示了生物遗传基本规律。孟德尔被称为遗传学之父。第14页生物遗传规律发觉1910年，美国遗传学家摩尔根用果蝇为试验材料，深入揭示了遗传机制。第15页微观领域——分子生物学建立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双螺旋结构分子模型，从此将生命科学研究引入到分子水平新阶段，并为当代生物技术形成和发展奠定了基础。第16页我国科学家出色贡献我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸，突破了普通有机物和生物大分子界限，带来了人工合成生命曙光，打破了生命神创论，揭示了生命与非生命物质统一性。第17页宏观领域——生态学逐步兴起生态学是一门综合探讨个体和群体、生物和环境之间相互关系学科第18页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硕士命科学阶段：试验法硕士命科学阶段：分子生物学阶段：《诗经》、《齐民要术》、《本草纲目》国外：亚里士多德（古希腊）、盖仑（古罗马）17世纪显微镜创造——细胞水平18世纪瑞典博物学家林耐创建“生物分类法则”19世纪德国施莱登、施旺提出“细胞学说”，英国达尔文提出“进化论”孟德尔豌豆杂交试验和摩尔根果蝇试验揭示了遗传基本规律1953年，沃森和克里克提出DNA双螺旋模型我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸我国古代：第19页1、生命科学发展简史（2）当代生命科学发展方向微观领域：分子生物学领域宏观领域：生态学领域（3）当代生命科学研究重大结果克隆羊“多利”干细胞研究人类基因组计划人体器官移植第20页克隆羊“多利”培育1997年，英国科学家成功地培育出克隆羊“多利”，这是人类采取高度分化体细胞克隆动物重大突破。第21页干细胞研究干细胞是在生命成长和发育过程中起“主干”作用细胞。它特点是既能经过分裂自我更新，又能分化，含有再生各种组织器官潜在功效。干细胞可分为三类：全能干细胞多能干细胞单能干细胞科学家首次用干细胞培育出万能血型(图)第22页人类基因组计划

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年正式开启。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参加了这一价值达30亿美元人类基因组计划。这一计划意在为30亿个碱基对组成人类基因组准确测序，发觉全部些人类基因并搞清其在染色体上位置，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。中国负担1%项目(3号染色体3000万个碱基对)

第23页水稻基因组计划年5月，我国科学家以“杂交水稻之父”袁隆平培育出超级杂交稻为材料，实施“水稻基因组计划”。年10月完成水稻“工作框架图”。年4月4日，中国科学院和美国《科学》杂志在北京联合宣告，中国科学家绘制完成全世界第一张水稻全基因组框架序列图，从而使人类第一次在基因组层面认识水稻。籼稻基因组总基因序列有4.66亿碱基对，这是继人类基因组之后，迄今所测定最大植物基因组。第24页什么是基因组？基因组就是一个物种中全部基因整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命奥秘，就需要从整体水平研究基因存在、基因结构与功效、基因之间相互关系。第25页罗纳德（左）捐肾给哥哥理查德人体器官移植1954年，美国波士顿医学家哈特韦尔·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。为了防止出现身体排斥外来组织这个最大难题，这次手术是在一对双胞胎身上进行。尽管如此，它还是开创了人体器官移植新时代。第26页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第27页后基因组学后基因组学主要包含功效基因组学、蛋白质组学和结构基因组学。由全套基因组编码控制蛋白质称为蛋白质组。绘制人类蛋白质图谱，研究每一个蛋白质生物学功效，研究蛋白质结构与功效关系。第28页转基因技术荧光鼠抗早熟转基因番茄第29页基因治疗世界上首例基因治疗患者基因治疗是向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RNA片段，以纠正或赔偿靶细胞或组织基因缺点，关闭或抑制异常表示基因，从而到达治疗目标。第30页生物多样性保护

吉林长白山自然保护区——保护完整森林生态系统。珍稀植物有些人参、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——保护斑头雁、棕头鸥等鸟类及它们生存环境。第31页脑科学日常生活中睡眠与觉醒、情绪和行为、学习和记忆都是脑活动结果。许多与神经系统损伤或脑功效失调相关疾病，如截瘫、阿尔茨海默病（早老性痴呆症）、帕金森病等，严重危害人类健康甚至生命。经过细胞及分子水平上认识与行为水平上分析相联络，有可能揭示脑神经计算原理，为计算机和人工智能提供新设计思绪。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑本质。第32页什么是生命科学？生命科学是以生命为研究对象科学和技术总称，它是硕士命活动（Lifeaction）及其规律科学，并包括到医学、农学、健康、环境等领域。第33页什么是生命？生命是由核酸和蛋白质等物质组成多分子体系，它含有不停自我更新，繁殖后代以及对外界刺激产生反应能力生命特征

①化学成份同一性②严整有序结构③新陈代谢④生长发育⑤遗传和繁殖能力⑥应激能力⑦进化第34页美科学家发觉

能抑制91%艾滋病病毒超级抗体以美国国家过敏及传染病研究院（NIAID）为首科研团体近期发觉了能抑制91%艾滋病病毒超级抗体，科学家称有望生产出首个有效地艾滋病疫苗。艾滋病病毒极难毁灭一个原因是它会不停地发生变异，人免疫系统和药品只能很被动去追这个游离不定目标。第35页“超级细菌”引发思索近日有报道称，一些赴印度接收治疗患者感染了一个新型超级细菌，其含有一个叫NDM-1（新德里金属蛋白酶-1）基因。当前，这种变种超级细菌已经传输到英国、美国、加拿大、澳大利亚、荷兰等国家，并有可能在全世界范围内深入蔓延。滥用抗生素惹祸！第36页圣元奶粉与“早熟门”事件圣元奶粉被疑致女婴性早熟近日来，全国多地发觉婴儿性早熟现象，最小受害婴儿仅为三个月大。这些婴儿或体内雌激素检测超标，或乳房提前发育，出现硬块，或外阴充血，出现阴道炎症状。而这些婴儿都曾经或正在食用圣元品牌奶粉，所以圣元奶粉被怀疑添加了激素成份。当前，卫生部表示对此事件高度重视，已经责成专门领导小组进行调查处理。农业部门也已制订了奶粉中雌激素检测方法和标准，并即将公布。第37页克隆牛肉和牛奶已经小规模进入欧美市场牛肉一直是人们餐桌上美食。但现在，牛肉也可能重新走下餐桌，走回农场。最近美国科学家从屠宰牛肉中提取出了细胞，准备用于克隆研究。而大西洋彼岸英国人也不甘示弱，撇开了可能造成巨大伦理争议，加入到牛肉“复活计划”研究队伍中。英国许多教授认为，这一计划会带来许多伦理和动物福利方面问题。大规模克隆可能会对动物造成伤害，现在已经有证据表明克隆会造成动物流产、寿命缩短、器官畸形、肥大症、难产等。

同时也有不少科学家认为，与传统牲畜制品相比，在试验室中制造出来人造牛排和香肠，对环境愈加友好。

科学界对此众说纷纭，但现在最大问题是，克隆食品上市之后，百姓终究会不会买账。第38页第二节走进生命科学试验室s达尔文我成功不论多大，我认为主要一点是：爱科学，在长久思索任何问题上无限耐心，在观察和试验上勤奋。第39页生命科学研究基本步骤生命科学试验基本要求细胞观察和测量学习内容第40页1、生命科学探究基本步骤柳条鱼试验“库鲁病”病原体发觉第41页柳条鱼产仔试验为何柳条鱼在4月中旬产仔？假设1：水温升高假设2：日照延长试验方案1试验方案2试验中观察、统计分析数据水温升高引发柳条鱼开始产仔其它原因？深入探究设计试验时要控制单一变量第42页“库鲁病”病原体发觉假设“库鲁病”是由蛋白质引发。假如“库鲁病”是由蛋白质引发，那么把从“库鲁病”患者脑组织提取蛋白质注入健康猩猩脑部，就会使这只猩猩发病。证实试验可靠性和可重复性。科学试验是从发觉问题开始，在发觉问题以后，要大胆地提出假设，经过观察和试验验证假设，并用含有重复性试验进行验证，直至得出结论。科学试验是艰辛而富有创造性。第43页维生素B发觉

维生素Ｂ发觉经历了漫长时间。脚气病是以大米为主食亚洲人群中经常发生一个疾病，得病人体重下降，食欲减退，肌肉无力，心动过速，并伴有精神症状。１８８２年荷兰医生艾克曼（ＣhristianＥijkman。１８５８～１９３０）率领一支医疗队抵达荷属东印度，也就是现在印度尼西亚。艾克曼注意到脚气病在当地人群中蔓延。翌年，因为脚气病暴发并流行，艾克曼开始研究病因，最初，他依据疾病突发性，认为脚气病可能是一个传染病，他亲自用显微镜检验病人血液，分泌物，皮肤，却一直没有找到可能引发脚气病病原菌。１８９０年他试验鸡群中暴发了多发性神经炎，症状与脚气病相同，得病鸡出现痉挛，颈部向后变曲，但依然没有找到致病微生物。第44页

这时一位喂养员用米糠代替精米，喂养鸡个个都很健康。这一现象引发艾克曼注意，他意识到脚气病可能是一个营养缺乏病，米糖中可能含有治疗脚气病因子。艾克蔓把鸡分为对照组和试验组，进行胃饲试验。１８９７年艾克曼终于证实试验鸡群多发性神经炎是由白米喂养引发，加入米糠即可治愈。他也用米糠治愈了全部求诊脚气病病人。以后格赖恩（Ｇ·Ｇrijns）证实米糖含有一个营养原因，１９２６年两位科学家Ｊansen和Ｄonath从米糠中分离出这种营养原因维生素Ｂ1或称硫胺素。维生素B发觉第45页生命科学探究活动基本步骤学习或生活实际提出疑问提出假设设计试验实施试验分析数据得出结论解答疑问新疑问深入探究文件第46页试验设计标准等量标准单一变量标准设计对照标准可操作标准平行重复标准随机性标准第47页2、生命科学试验基本要求带着问题学习了解方法和步骤做好观察和统计及时处理数据做好讨论和试验汇报重视观察和试验第48页练练手1、当盖都塞克发觉作为试验猩猩发病后，再用其它正常猩猩做一样试验，其目标是遵照生命科学（）

A、一致性标准B、完整性标准

C、对照性标准D、重复性标准2、设计试验时必须只改变一个原因，其它原因保持不变，然后进行试验，这么逐一比较后，才能确定真正影响原因，这表达了科学

标准。

A、单一变量B、完整性

C、重复性