第一章生命科学概述讲述.ppt

为什么要学习生命科学知识？ 生命科学是21世纪自然科学的带头学科 生命科学充满未解之谜 生命科学与人类社会的发展息息相关 生物科学的前沿 分子生物学的发展是生物科学发展史上的一个重要的里程碑 DNA重组技术 原生质体融合技术 DNA双螺旋结构 21世纪将面临的许多世界性的难题 人口膨胀 粮食紧张 环境污染 能源紧缺 遗传疾病 一、生命科学是21世纪自然科学的带头学科 20世纪后叶生命科学的各领域取得了巨大的进展，分子生物学、遗传学、细胞生物学、神经生物学和生态学是当前生命科学的基础学科， 这些学科较为活跃，进展较快，它们反映了现代生命科学的总趋势。 分子生物学在生命科学中的主流地位以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的； 遗传学在将来仍保持它在生命科学中的核心作用； 细胞生物学作为生命科学的基础学科地位必须重视； 发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”，这种预测已逐渐变成现实； 神经生物学的崛起将代表生命科学的下一个高峰； 生态学可能是最直接为人类生存环境服务, 并对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。 二、生命科学充满未解之谜 “猛犸之谜” “恐龙灭绝之谜” 龟鳖家族的长寿之谜 “猛犸之谜” “恐龙灭绝之谜” 龟鳖家族的长寿之谜 三、生命科学与人类社会的发展 息息相关 农业方面 医药卫生方面 轻工业、食品工业、酶工程 其他方面 1.农业方面 遗传育种——农作物、畜牧业的优良品种 （无籽西瓜） 人造种子 生物杀虫剂 无籽西瓜 人造种子—解决粮食问题的新曙光 2.医药卫生方面 新的抗菌素、疫苗 免疫学 提高了异体器官移植的成功率，并发现了自体免疫疾病的病因 基因工程菌与基因疗法 胰岛素、干扰素、生长激素、淋巴细胞活素、血纤维蛋白溶解剂、白蛋白、血因子、单克隆抗体、DNA探针等 干 扰 素 3.轻工业、食品工业 酶工程 食品、医药、发酵、日用化工、轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、环保等经济部门 发酵工程 酿酒制曲、味精、抗菌素、维生素等 溶菌酶的分子模型 4.其他方面 细菌造雪 细菌保护古建筑 无法假冒的生物笔 细 菌 造 雪 细菌保护古建筑 无法假冒的生物笔 生命是什么？ “生命”应如何定义？ 生命的定义 生命起源之谜 与“生命的本质”相关的一些观点和理论 生命的本质特征 生命是什么？ “生命”应如何定义？ 一、生命的定义 从生物学角度的定义 从物理学角度的定义 从生物物理学角度的定义 “生命”的完整的、系统的定义 1.从生物学角度的定义 由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界产生反应的能力 2.从物理学角度的定义 ——“负熵” 热力学第二定律 任何自发过程总是朝着使体系越来越混乱、越来越无序的方向，即朝着熵增加的方向变化 生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡 在生物体的整个运动过程中，贯穿了物质、能量、信息三者的变化、协调和统一 4.“生命”的完整的、系统的定义 生命是主要由核酸和蛋白质组成的具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式，是一种过程，是一种现象 生命的物质基础是蛋白质和核酸 生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统 生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊存在形式 二、生命起源之谜 宗教认为上帝创造了生命 古代人认为生命是自然发生的 达尔文的探索 奥巴林的生命起源假说 米勒的实验——生命起源于无机物 1.宗教认为上帝创造了人 2.古代人认为生命是自然发生的 我国古代有“天地合气万物有生”的说法 古代欧洲有“地球乃孕育生命的慈母”的说法 3.达尔文的探索 “适者生存”——自然选择理论的精髓；达尔文1859年写下《物种起源》 4.奥巴林的生命 起源假说 “团聚体假说”： ? 无机物 ? 简单的有机物 ? 复杂的有机物 ? 多分子体系 （团聚体） ? 有新陈代谢功 能的蛋白质体 5.米勒的实验——生命起源于无机物 三、与“生命的本质”相关 的一些观点和理论 生机论 将生物现象归结为一种非物质的“活力” 机械论 将生命现象简单地归结为物理和化学的过程——一架结构极其复杂的机器 三、与“生命的本质”相关 的一些观点和理论 还原论 生物的一切都可用分子和分子相互作用的规律来说明 整体论 生物各组成部分规律加起来不等于整体的规律 四、生命的本质特征 化学成分的同一性 严整有序的结构 新陈代谢 应激性和运动 内稳态 生长发育 繁殖与遗传 适应 1.化学成分的同一性 生物体是由蛋白质、核酸、脂类、糖类、维