[生物学]STS02生命科学的主要理论成果.ppt

第二章 基础生命科学的主要成果 一．微观生命界探索的重大突破 生命科学进入大分子层次 1．生命基础材料的分子认识 蛋白质的多样性 ⑴蛋白质的功能 蛋白质功能－催化 蛋白质功能－调节 氨基酸模型之一 ⑵氨基酸公共端分子结构式 ⑶氨基酸连接成蛋白质的方式 2．生物基本能源的分子认识 ⑴葡萄糖的制造和分解 ⑵脂肪的储能和释能 ⑶三磷酸腺苷的能量储存 ⑷三磷酸腺苷的能量释放 3．生命信息载体的分子认识 ⑴核酸的基本构造单元 显微镜下的基因片断 脱氧核糖核酸（DNA） ⑵核酸的基本结构方式 DNA的整体构型－2 DNA的整体构型－2 DNA双螺旋结构模型 核糖核酸（RNA） 核糖核酸RNA的整体构型 RNA的整体结构示意图 ⑶核酸的基本功能 二．生物生存、繁殖的分子解释 1．同化－异化过程分子机制 ⑴细胞增长中的合成机制 DNA－RNA－蛋白质 生命遗传密码表 ⑵细胞增殖中的全息复制 细胞分裂演示 2．遗传－变异过程分子机制 三．生命起源、进化的研究 1953米勒证明生命起源于原始地球 B．有机小分子→有机大分子 D．多分子体系演化为原核细胞 E．异养生物进化到自养生物 2．生物进化过程的研究成果 关于生物进化机制的新探索 B．单细胞生物到多细胞生物 四．生命科学的几个重要问题 1．生命的层次与生命的本质 ⑴20世纪人类认识的生命层次 ⑵生命本质与生命的基本特征 ⑶生命科学及其主要学科 2．人类基因组计划简介 人类基因组计划的酝酿 国际人类基因组计划的进程 各国承担基因组任务比较图 第一期工程的收尾工作 实施人类基因组计划的负责人 公私两家发表测序结果的杂志 中国国家主席接见各国科学家 第一期工程宣布结束大会 人类基因组全序列图完成概况 国际阵营六国首脑高层表态 六国政府首脑声明－上 六国政府首脑声明－下 沃森到会发表讲演 大会介绍工作情况 中国组介绍三号基因解析图 人类基因组月与人类基因组日 严谨的学术报告与笑谈的专家 英、美两国的基因节活动 ⑴碱基序列分析计划 某一染色体上的基因排序 第三号染色体中的两段基因 ⑵信息功能分析计划 模式生物计划－酵母菌 模式生物计划－老鼠 模式生物计划－线虫 模式生物计划－果蝇 四种模式生物与人类基因比较 首次克隆大鼠成功 ⑶遗传疾病鉴定计划 某段DNA上的致病基因 台湾科学家发现的致病基因 ⑷蛋白质组扩展计划 人工合成牛胰岛素 基因重组人类胰岛素 狗的基因身份证 人的基因身份证 新生儿基因身份证 基因错误将导致疾病 基因突变导致的连体婴儿 3．生态观与生态学研究 文明生态系统 人体内外的微生物 超级细菌 荷兰拉玛纳表演“空中悬浮”。 第二章结束了 小鼠与人类有95％的基因相同，大鼠与人类有90％的基因相同，大鼠染色体上有27．5亿个碱基对，与人类染色体上的29亿个碱基对相当接近。 　　由于大鼠与人类基因组高度相似，几乎可以被用作各种疾病的研究模型，而且大鼠繁殖速度很快，易于笼养，遗传性状研究起来很容易。 　　1998 年 12 月，英国的桑格中心和华盛顿大学的科学家宣布破译美丽线虫的基因组序列。 　　2000年3月，塞莱拉公司宣布完成果蝇基因组的测序工作。在无脊椎动物中，果蝇在进化上的序列与人类最为接近。 1996 1998 2000 1992 2000 测序完成 25 53 100 疾病基因 66 95 100 同源基因 酵母菌 线虫 果蝇 小鼠 人类 　　2002年，中国科学院的周琪在世界上首次克隆大鼠成功。被授予2004年“国际转基因科技奖”。 　　基因突变或有害基因的侵入是造成人类疾病的重要原因之一。根据临床统计，25％的生理缺陷，30％的儿童死亡和60％的成年人疾病都是由遗传疾病引起的。人类的遗传基因病出现的年龄是不同的：佝偻病多在1岁时出现，周期性麻痹症总是在10岁后出现，而亨丁顿舞蹈病则在40岁以后出现。 　　基因可以表达的蛋白质数可能远远大于基因数。人类基因组指导合成的蛋白质肽链可能在30万条以上。这比过去所说的5万种蛋白质高了6倍之多。 　　通过蛋白质组计划，找到人类所有的结构蛋白质与功能蛋白质基因，从而任意生产这种蛋白质。其中的结构蛋白质，可以组装相关的细胞。这样，人造器官的理想就越来越近了。而其中的功能蛋白质，则可以生产各种酶、抗体、激素，也包括血液。 早在1965年，中国科学家在世界上首次破译牛胰岛素基因后，成功地人工合成了该胰岛素，为糖尿病患者带来希望。 　　中国通化东宝药业股份有限公司的技术人员，应用90年代必威体育精装版的分子伴侣理论，经过3年（1995—1998）的努力，成功研制、开发出我国自己的基因重组人胰岛素，使我国成为世界上第三个能够生产基因重组人胰岛素的国家。 　　分子生物学：研究氨基酸、核苷酸、蛋白质与核酸的结构与运动规律； 　　细胞生物学：研究生物基元