普通生物学要点.ppt

* * * 生物学的发展概况 1.从古代到16世纪左右是生命科学的准备和奠基时期。 2.从16世纪到20世纪中叶是系统生命科学创立和发展的时期。 3.20世纪中叶以后，生命科学出现了不同分支学科与跨学科的大交汇、大渗透大综合的局面，由此人们获得了进入“大科学”发展历史阶段的认识。 20世纪特别是50年代以后，生物学同化学、物理学和数学相互交叉 渗透，取得了一系列划时代的科学成就，使它跻身于精确科学，成为当 代成果最多和最吸引人的基础学科之一。 1944年，加拿大的爱威瑞（O.Aery）用肺炎双球菌的转化实验，第一 次证明了遗传的物质基础是脱氧核糖核酸（DNA）。 1945年，美国的比得尔(Beadle)、塔特姆 (Tatum)、莱德伯格J.Jo shua Lederberg)提出“一个基因一个酶”的假说，来解释基因在代谢中的作用，由此开创了生化遗传学。 1953年，美国的沃森(J.Watson) 和英国的克里克（F.Crick）在 Nature杂志上发表了《核酸的分子结构》论文，揭示了遗传物质DNA是由 四种核苷酸排列的双链螺旋结构，开创了分子生物学的研究领域，使生 物学的发展从此进入了一个崭新的、迅猛发展的分子生物学阶段 。 分子生物学时期 1957年克里克提出了著名的遗传信息流——“中心法则”，揭示了生物的遗传、发育和进化的内在联系。 1961年，法国巴黎巴斯德研究所的莫诺（Monod）和雅各布（F.Jacob）提出了乳糖操纵子模型，探讨基因的调控原理。 1966年，经过美国生物化学家尼伦伯格（M．W．Niren berg）等用大肠杆菌无细胞体系实验，破译了遗传密码的编码机理。 1973年被称为基因工程元年，由美国柯恩（S.Cohen）领导的小组开创了体外重组DNA并成功转化大肠杆菌的先河。1975年，柯勒（Kohler）和米尔斯坦（Milstein）成功地开创了淋巴细胞杂交瘤技术，在生物医学领域树起了一座新的里程碑。 1997年，Dolly羊的克隆再一次震撼了人类社会。 1990年启动的“人类基因组计划”，于2000年6月六国科学家宣告人类基因组工作框架已经测序完成，2003年人类基因组序列草图完成。 2006年美国和英国科学家5月18日在英国《自然》杂志网络版上发表了人类最后一个染色体——1号染色体的基因测序，解读人体基因密码的“生命之书”宣告完成。 现代生命科学的发展趋势 1、未来10-20年分子生物学仍为主导，基因组学及后续研究将成为生命科学的战略制高点。 2、生命科学的研究必将出现多学科的融合。 3、生命科学的飞速发展必将带动许多相应的技术和应用研究的发展。 4、生命科学的研究是大规模的跨单位、跨地区、跨国家的联合研究。 21世纪生物发展的重点领域 基因组与蛋白质组研究 生物大分子的结构与功能研究 计算生物学与生物信息学 代谢组学与代谢工程 生物防御系统的细胞和分子基础 生命起源与进化 系统生物学 可持续生物圈的生态学基础等 生物与人类的关系 1.生物资源是人类赖以生存的物质基础 生存，氧气 生活，衣食住行 生产，能源 健康，药 * 资 源 矿物能源（石油、煤） 必将枯竭，生物能源已在开发之中。 很多不起眼的生物，很可能就是药物、材料等的宝贵资源。 图为墨西哥荒原中的仙人掌类植物。 生物与人类的关系 2.生物与农业的关系 适应和改善农业生物生长的环境条件 提高农业生物自身的生产能力 转基因抗虫棉 抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的一种抗虫棉花。 转基因作物，是利用基因工程将原有作物的基因加入其它生物的遗传物质，并将不良基因移除，从而造成品质更好的作物。通常转基因作物，可增加作物的产量、改善品质、提高抗旱、抗寒及其它特性。转基因作物的种类主要有大豆、玉米、棉花和油菜。 在有关转基因食品的问答中，世界卫生组织指出：“当前在国际市场上可获得的转基因食品已通过了风险评估，不太可能对人体健康会有风险。而且，在它们被批准的国家的普通人群中，还没有发现食用这些食物会影响人体健康。” 帝王蝶事件 1999年5月，康奈尔大学昆虫学教授洛希（Losey）在Nature杂志发表文章，称其用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂帝王蝶幼虫，发现这些幼虫生长缓慢，并且死亡率高达44%。洛希认为这一结果表明抗虫转基因作物同样对非目标昆虫产生威胁。 不久之后，美国环境保护局（EPA）组织昆虫专家对帝王蝶问题展开专题研究。结论认为转基因