走進(jìn)生命科學(xué)的世紀(jì)

學(xué)科要求1.課前：翻2~3分鐘，瀏覽一下課堂：遵守紀(jì)律，做好筆記，積極思考。課后：獨(dú)立完成作業(yè)2.測(cè)驗(yàn)：?jiǎn)卧獪y(cè)試，期中期末測(cè)試3.作業(yè)或測(cè)試：字體工整（字如其人）生命科學(xué)是什么？上海市川沙中學(xué)生命科學(xué)目標(biāo)獲得生命科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。培養(yǎng)科學(xué)的思維能力，學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法分析和解決問(wèn)題。通過(guò)上海市學(xué)業(yè)水平測(cè)試（理論考+實(shí)驗(yàn)考）21世紀(jì)人類將面臨的重大挑戰(zhàn)第一節(jié)走進(jìn)生命科學(xué)的世紀(jì)走進(jìn)生命科學(xué)的世紀(jì)為什么21世紀(jì)被認(rèn)為是生命科學(xué)的世紀(jì)？在這些問(wèn)題中，涉及到了農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)于這些領(lǐng)域的研究，都離不開(kāi)我們今天開(kāi)始所要學(xué)習(xí)的生命科學(xué)的知識(shí)，這就是為什么我們把21世紀(jì)譽(yù)為“生命科學(xué)的世紀(jì)。生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展初期西方中國(guó)7000年前水稻的種植5000年前豬的飼養(yǎng)1400年前《齊民要術(shù)》人工雜交400年前《本草綱目》分類17世紀(jì)顯微鏡的發(fā)明18世紀(jì)林奈創(chuàng)立“生物分類法則”19世紀(jì)施萊登和施旺的“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”達(dá)爾文的《物種起源》“進(jìn)化論”《詩(shī)經(jīng)》—記載了動(dòng)植物200多種《齊民要術(shù)》—詳細(xì)記錄了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的科學(xué)原理和方法賈思勰《本草綱目》—記載了1094種藥用植物和444種動(dòng)物李時(shí)珍《齊民要術(shù)》中“齊民”意思就是“平民、人民”，“要術(shù)”翻譯過(guò)來(lái)就是“謀生的方法”，因此“齊民要術(shù)”翻譯過(guò)來(lái)就是“人民群眾謀生的主要方法”。小貼士生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展初期西方中國(guó)7000年前水稻的種植5000年前豬的飼養(yǎng)1400年前《齊民要術(shù)》人工雜交400年前《本草綱目》分類亞里士多德對(duì)動(dòng)植物觀察蓋倫《論解剖》17世紀(jì)顯微鏡的發(fā)明18世紀(jì)林奈創(chuàng)立“生物分類法則”19世紀(jì)施萊登和施旺的“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”達(dá)爾文的《物種起源》“進(jìn)化論”顯微鏡的發(fā)明使生命科學(xué)的研究進(jìn)入了細(xì)胞水平生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史18世紀(jì)“生物分類法則”----林奈生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文在1859年發(fā)表的《物種起源》一書(shū)中所提出的“進(jìn)化論”。生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展初期西方中國(guó)7000年前水稻的種植5000年前豬的飼養(yǎng)1400年前《齊民要術(shù)》人工雜交400年前《本草綱目》分類亞里士多德對(duì)動(dòng)植物觀察蓋倫《論解剖》17世紀(jì)顯微鏡的發(fā)明18世紀(jì)林奈創(chuàng)立“生物分類法則”19世紀(jì)施萊登和施旺的“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”達(dá)爾文的《物種起源》“進(jìn)化論”描述法和比較法生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※孟德?tīng)栍猛愣闺s交實(shí)驗(yàn)揭示了生物遺傳的基本規(guī)律，為20世紀(jì)的近代遺傳學(xué)提供了最根本的基礎(chǔ)理論。摩爾根在孟德?tīng)柕倪z傳定律基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步揭示了遺傳機(jī)制。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)法成為組要研究手段孟德?tīng)柡退耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※孟德?tīng)栍猛愣闺s交實(shí)驗(yàn)揭示了生物遺傳的基本規(guī)律，為20世紀(jì)的近代遺傳學(xué)提供了最根本的基礎(chǔ)理論。摩爾根在孟德?tīng)柕倪z傳定律基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步揭示了遺傳機(jī)制。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)法成為組要研究手段20世紀(jì)以來(lái)，新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步，生命科學(xué)研究向著兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)展生態(tài)學(xué)的興起，探討個(gè)體和群體，生物和環(huán)境之間的相互關(guān)系華森和克里克DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型我國(guó)科學(xué)家合成了結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸英國(guó)科學(xué)家成功培育出克隆羊“多利”人體胚胎干細(xì)胞的分離生命科學(xué)“阿波羅登月計(jì)劃”人類基因組計(jì)劃DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)----1953年克隆羊--多利胚胎干細(xì)胞：高度未分化細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。生命科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史干細(xì)胞可能治療的相關(guān)疾病細(xì)胞類型疾病神經(jīng)細(xì)胞中風(fēng)、帕金森氏癥、阿爾茨海默氏癥、脊髓損傷心肌細(xì)胞心臟病、充血性心臟病胰島細(xì)胞糖尿病軟骨細(xì)胞骨關(guān)節(jié)炎血細(xì)胞免疫缺陷、惡性腫瘤、先天性血液病、白血病干細(xì)胞肝炎、肝硬化皮膚細(xì)胞燒傷、創(chuàng)傷骨細(xì)胞骨質(zhì)疏松骨骼肌細(xì)胞肌營(yíng)養(yǎng)不良人類基因組計(jì)劃簡(jiǎn)介生命科學(xué)的阿波羅登月計(jì)劃。我國(guó)科技工作者完成了其中１％(3號(hào)染色體中3000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì))的測(cè)序任務(wù)，并按期完成了“工作框架圖”。我國(guó)的1%計(jì)劃闡明人類生命活動(dòng)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)人類疾病的基因診斷基因治療以及基因工程產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)人體器官移植早在三世紀(jì)時(shí)，人類就有器官移植的念頭——人面獅身。一個(gè)神話般的想法，究竟能否成為現(xiàn)實(shí)呢？人體器官移植

一九三三年，烏克蘭的醫(yī)生渥若諾利用輸血的血清定型方法，首次完成同種人體間的腎臟移植，可惜沒(méi)有成功。一九四六年，哈佛大學(xué)哈納格、休姆、蘭斯特納提出移植失敗的原因是因?yàn)槊庖叻磻?yīng)的關(guān)系。一九五三年，法國(guó)醫(yī)生麥肯和漢伯格則首次完成活體親屬間腎臟移植，這枚腎臟發(fā)揮功能達(dá)22天之久。2005年11月，世界第一列“換臉”在法國(guó)成功多器官多系統(tǒng)的整合2006年4月，第二列“換臉”在中國(guó)成功所換的體積比第一列更大器官移植的供體嚴(yán)重缺乏全國(guó)有500萬(wàn)盲人，其中400萬(wàn)可以通過(guò)角膜移植得到光明。美國(guó)人工培植膀胱，且移植成功。

1996年，我國(guó)科學(xué)家利用組織工程學(xué)技術(shù)，世界第一個(gè)在裸鼠背上人工復(fù)制“人耳”展望生命科學(xué)的新世紀(jì)生命科學(xué)在21世紀(jì)將面臨的重大研究課題4后基因組學(xué)1235轉(zhuǎn)基因技術(shù)基因治療生物多樣性保護(hù)腦科學(xué)后基因組學(xué)研究課題包括：(1)解讀人類結(jié)構(gòu)和功能基因組(2)探索微生物和植物基因組(3)啟動(dòng)環(huán)境基因組(4)基因技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶熒光的鼠和兔不易變質(zhì)的轉(zhuǎn)基因番茄轉(zhuǎn)基因動(dòng)物1997年，我國(guó)上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功地產(chǎn)出了轉(zhuǎn)基因羊，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物大量地生產(chǎn)廉價(jià)珍貴藥物的先河。從羊的血中可提取人的凝血因子IX轉(zhuǎn)基組技術(shù)“雜交水稻之父”袁隆平改變育種方法，2000年5月開(kāi)始實(shí)施“水稻基因組計(jì)劃”，并于2002年4月4日完成世界第一張秈稻全基因組框架序列圖?；蛑委煼逝?/p>

臺(tái)灣中研院李英惠利用Ｃ／ＥＢＰ基因治療來(lái)防止肥胖?？衫没蛉〈呗?，把體內(nèi)一個(gè)控制脂肪細(xì)胞發(fā)育因子取代成另一功能相似相互有別的因子,脂肪轉(zhuǎn)變成高代謝活性的能量消耗,不影響人脂肪功能及正常代謝機(jī)能。

該研究可望讓人們吃得多、吃得好，不運(yùn)動(dòng)也不會(huì)增胖。基因治療血友病血友病B基因治療:血友病是一種由于人凝血因子缺陷導(dǎo)致的遺傳性出血疾病.1991年,復(fù)旦大學(xué)遺傳學(xué)研究所采用反轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)的自體皮膚成纖維細(xì)胞對(duì)2例血友病B患者進(jìn)行了世界首次血友病基因治療臨床試驗(yàn),患者體內(nèi)凝血因子濃度和活性上升,出血癥狀減輕,取得了安全有限的結(jié)果.環(huán)境保護(hù)任重而道遠(yuǎn)環(huán)境保護(hù)任重而道遠(yuǎn)保護(hù)地球生態(tài)系統(tǒng)的重點(diǎn)？保護(hù)生物多樣性腦科學(xué)“人類腦計(jì)劃”認(rèn)識(shí)腦保護(hù)腦創(chuàng)造腦研究方向？（1）在細(xì)胞和分子水平進(jìn)一步推進(jìn)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的認(rèn)識(shí)；（2）在腦的高級(jí)功能（如運(yùn)動(dòng)控制、學(xué)習(xí)和記憶、語(yǔ)言、情緒、意識(shí)等）的研究方面取得突破性進(jìn)展。

生命科學(xué)是以生命為研究對(duì)象的科學(xué)和技術(shù)的總稱，它是研究生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué)，并涉及到醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。為什么21世紀(jì)被認(rèn)為是生命科學(xué)的世紀(jì)？看一看：上世紀(jì)人類在各領(lǐng)域的投入30～50年代各國(guó)在核能上竟相投入研究50～70年代在航空、航天上竟相投入研究80年代至今信息科技和生命科學(xué)逐漸成為龍頭1、生命科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（1）、生命科學(xué)發(fā)展階段描述法和比較法生物學(xué)階段：我國(guó)古代：《詩(shī)經(jīng)》、《齊民要術(shù)》、《本草綱目》國(guó)外：17世紀(jì)顯微鏡的發(fā)明18世紀(jì)林耐的“生物分類法則”19世紀(jì)施萊登和施旺的“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”、達(dá)爾文的進(jìn)化論實(shí)驗(yàn)法生物學(xué)階段：孟德?tīng)柾愣闺s交試驗(yàn)以及摩爾根的實(shí)驗(yàn)揭示了遺傳的基本規(guī)律分子生物學(xué)階段1953年DN