走近生命科学的世纪沪教.ppt

一、教材分析：一、教材分析：本节为起始课，既是整个高中生物学学习的起点，同时生物的基本节为起始课，既是整个高中生物学学习的起点，同时生物的基本特征也是高中生物学学习的主要内容，因此应该是全书学习内容本特征也是高中生物学学习的主要内容，因此应该是全书学习内容的概括，在整个高中学习占具有统领作用。的概括，在整个高中学习占具有统领作用。二、教学目标二、教学目标 1、知识与技能目标、知识与技能目标 了解生物与生物科学的研究对象；了解生物的基本特征；了解生了解生物与生物科学的研究对象；了解生物的基本特征；了解生物科学的发展及高中生物学学习的主要内容；了解生物科学的研究物科学的发展及高中生物学学习的主要内容；了解生物科学的研究方法；了解生物科学学习的意义和目标。方法；了解生物科学学习的意义和目标。2、过程与方法目标、过程与方法目标 在对生物特征的分析和讨论过程中，培养学生的思维能力和语言在对生物特征的分析和讨论过程中，培养学生的思维能力和语言表达能力；在对生物科学研究方法的探究过程中，培养学生基本的表达能力；在对生物科学研究方法的探究过程中，培养学生基本的科学探究意识和能力；在对生物科学发展的讨论中，培养学生收集、科学探究意识和能力；在对生物科学发展的讨论中，培养学生收集、处理和表达信息的能力。处理和表达信息的能力。3、情感、态度和价值观目标、情感、态度和价值观目标 在生物科学发展过程的讨论中，激发学习生物科学的兴趣；在对在生物科学发展过程的讨论中，激发学习生物科学的兴趣；在对生物科学研究基本方法的探究过程中，培养学生科学探究的兴趣；生物科学研究基本方法的探究过程中，培养学生科学探究的兴趣；在问题的讨论和科学研究方法的探究过程中培养严谨的科在问题的讨论和科学研究方法的探究过程中培养严谨的科学态度。1可编辑版21世纪将是以生命科学世纪将是以生命科学为主导性学科的新世纪为主导性学科的新世纪2可编辑版为什么21世纪被认为是生命科学的世纪？关键问题关键问题 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。3可编辑版1、我国古代我国古代对生命科学对生命科学的研究的研究200多种植物多种植物1094种植物和种植物和444种动物种动物中国是最早利用动植物和真菌的国家中国是最早利用动植物和真菌的国家齐民要术齐民要术描述法和比较法描述法和比较法生物学阶段：生物学阶段：4可编辑版2、西方对生命科学的研究始于古希腊和古罗马时代、西方对生命科学的研究始于古希腊和古罗马时代希腊时期胚胎学发展希腊时期胚胎学发展古罗马医生推动解剖学的发展古罗马医生推动解剖学的发展5可编辑版17世纪细胞水平世纪细胞水平生物分类法则生物分类法则细胞学说细胞学说物种起源物种起源18世世纪纪6可编辑版果果蝇蝇豌豌豆豆近代近代实验法生物学阶段：实验法生物学阶段：分子生物学阶段分子生物学阶段1953年，美国沃年，美国沃森，英国克里克森，英国克里克提出提出DNA双螺旋双螺旋结构结构模型。引入模型。引入分子水平分子水平阶段阶段 我国科学家我国科学家首首次人工合成次人工合成结结晶牛胰岛素和晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转酵母丙氨酸转移核糖核酸移核糖核酸7可编辑版当代生命科学的发展方向当代生命科学的发展方向微观领域的方向微观领域的方向宏观领域的方向宏观领域的方向当代生命科学研究的重大成果当代生命科学研究的重大成果人类基因组计划人类基因组计划干细胞研究干细胞研究克隆动物和转基因动物克隆动物和转基因动物人体器官的移植人体器官的移植8可编辑版人类科学史上的三大工程人类科学史上的三大工程 人类基因组计划人类基因组计划曼哈顿原子计划曼哈顿原子计划阿波罗登月计划阿波罗登月计划 9可编辑版目标：完成人类基因组全部DNA序列测定。基因决定生物体的性状。基因决定生物体的性状。DNADNA就是基因的实体。就是基因的实体。人类的遗传物质是人类的遗传物质是DNADNA。含约。含约3030亿碱基对的亿碱基对的DNADNA序序列，包括约列，包括约3-43-4万个基因，分布于万个基因，分布于2323对染色体中对染色体中人类基因组计划人类基因组计划人类基因组计划是用大撒网的方法，将人的所有基因一网打尽，即人类基因组计划是用大撒网的方法，将人的所有基因一网打尽，即测定人类基因组的全部测定人类基因组的全部DNA序列，从而解读所有遗传密码，揭示生序列，从而解读所有遗传密码，揭示生命的所有奥秘。命的所有奥秘。10可编辑版1990年启动，共计六个国家年启动，共计六个国家16个基因组个基因组中心参与，中心参与，2000年年6月月26日人类基因组草日人类基因组草图绘制成功。图绘制成功。2003年年4月月14日人类基因组日人类基因组计划所有目标完成。计划所有目标完成。中国承担中国承担3号染色体约号染色体约3000万万bp的测序，的测序，约占整个计划的约占整个计划的1%染色体染色体DNA30亿对核苷酸亿对核苷酸基因基因功能功能？人类基因组计划人类基因组计划（HGP）11可编辑版 人类基因组计划的意义人类基因组计划的意义 人类基因组计划将使疾病的诊断全人类基因组计划将使疾病的诊断全面地推进到分子水平，由此也会带来面地推进到分子水平，由此也会带来治疗方案的重大变革。一大批新的治疗方案的重大变革。一大批新的基基因工程药物被开发出来。因工程药物被开发出来。12可编辑版展望生命科学新世纪展望生命科学新世纪l后基因组学后基因组学l转基因技术转基因技术l基因治疗基因治疗l生物多样性保护生物多样性保护l脑科学脑科学13可编辑版人类后基因组时代的特点人类后基因组时代的特点l解读深入探索自身的结构和功能解读深入探索自身的结构和功能基因序列，了解了很多远亲生物基因序列，了解了很多远亲生物的基因组。的基因组。l破译重要微生物和植物基因组。破译重要微生物和植物基因组。l启动环境基因组的研究和基因技启动环境基因组的研究和基因技术的应用。术的应用。14可编辑版 转基因技术是通过人工的实验方法，转基因技术是通过人工的实验方法，将别的基因导入生物的受精卵。别的将别的基因导入生物的受精卵。别的基因与生物本身的基因整合在一起，基因与生物本身的基因整合在一起，而且随细胞的分裂而繁殖，并且能够而且随细胞的分裂而繁殖，并且能够将别的基因信息遗传给后代，严格意将别的基因信息遗传给后代，严格意义上说，转基因生物是人工创造的新义上说，转基因生物是人工创造的新生物。生物。转基因技术转基因技术15可编辑版1992年第一只转基因动物诞生年第一只转基因动物诞生巨鼠巨鼠豹毛毛皮的羊。豹毛毛皮的羊。将将促人红细胞生成素基因促人红细胞生成素基因(EPO)转转移到牛里，在牛奶里表达移到牛里，在牛奶里表达EPO基基因。这样一头牛所产的乳汁里所因。这样一头牛所产的乳汁里所具有的具有的EPO的价值达的价值达42亿美元亿美元。瘦肉型猪瘦肉型猪16可编辑版从转基因羊的羊奶中提取从转基因羊的羊奶中提取出治疗心脏病的药物出治疗心脏病的药物tPAtPA17可编辑版水稻 2002年年4月月Science以以封面文章的形式发表中国科封面文章的形式发表中国科学家学家水稻（籼稻）基因组水稻（籼稻）基因组的工作框架序列图的工作框架序列图这一科这一科学专论学专论.18可编辑版 1996年年7月月 苏苏格格兰兰科科学学家家用用一一只只6岁岁母母羊羊的的乳乳房房上上取取下下的的组组织织克克隆隆了了绵绵羊羊“多多利利”。这这是是人人类类历历史史上上成成功功地克隆哺乳动物。地克隆哺乳动物。19可编辑版我国首只克隆牛我国首只克隆牛“波娃波娃”在河北一农场诞生在河北一农场诞生20可编辑版1990年年9月月14日美国第一例临日美国第一例临床基因治疗申请获得批准：床基因治疗申请获得批准：国立卫生研究院国立卫生研究院NIH，重，重组组DNA顾问委员会顾问委员会RAC1990.9.14 首例基因治疗首例基因治疗4岁岁 女孩女孩 严重免疫缺陷症严重免疫缺陷症(SCID)缺乏缺乏腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶(ADA)SCID患者（患者（severe combinedimmunodefici ency）：缺乏腺）：缺乏腺苷酸脱氨酶，苷酸脱氨酶，ada基因缺失基因缺失 将正常基因转入患者将正常基因转入患者(4岁的女孩）岁的女孩）淋巴细胞，再将改造细胞送回患者体内。淋巴细胞，再将改造细胞送回患者体内。基因治疗基因治疗21可编辑版生物多样性的保护，保护地球生态系统的重点乱伐森林森林火灾赤潮赤潮大气污染22可编辑版3 未解之迷未解之迷l脑科学：脑部疾病的一些未知研究脑科学：脑部疾病的一些未知研究l三大目标：认识脑三大目标：认识脑 保护脑保护脑 创造脑创造脑l人类脑计划：人类脑计划：P6帕金森病帕金森病阿尔茨海默病阿尔茨海默病 精神分裂症精神分裂症23可编辑版生命科学的研究对象与内容（概念）生命科学的研究对象与内容（概念）生命科学生命科学(Life Science)(Life Science)以生命为研究对象以生命为研究对象的科学和技术的总称，研究生命活动及其规律的科学的科学和技术的总称，研究生命活动及其规律的科学并涉及医学并涉及医学、农学农学、健康健康、环境等领域。即：研究自然环境等领域。即：研究自然界所有生物的起源、演化、生长发育、遗传变异等生界所有生物的起源、演化、生长发育、遗传变异等生命活动的规律和生命现象的本质，以及各种生物之间、命活动的规律和生命现象的本质，以及各种生物之间、生物与环境之间的相互联系。生物学又称，它是自然生物与环境之间的相互联系。生物学又称，它是自然科学的基础学科之一。还科学的基础学科之一。还包括生物技术、生物与环境、包括生物技术、生物与环境、生物学与其他学科交叉的领域。生物学与其他学科交叉的领域。24可编辑版