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简介
这是一个关于自然科学概论说课PPT,主要介绍了生命科学、生命科学的发展历程、基础生命科学简介、生物技术简介、生物技术分类等内容。生命科学生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类。 生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 作为一们重要的自然科学学科,生命科学的发展大致经历了三个主要的阶段: 生命科学的研究热点生物技术生物技术是应用自然科学的原理,依靠微生物、植物、动物等作为反应器,将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。它通过人为控制的方法,改变生物的遗传性状,定向地制造出生物新品种或新物种。 细胞工程细胞工程是细胞水平上的遗传工程。将一种生物细胞中携带遗传信息的细胞核或染色体整个地转换给另一种生物的细胞,使接受转换细胞核和染色体的细胞产生人们所需要的质的变化。细胞工程打破了种与种之间不能杂交的障碍,为创造新物种开拓了广阔的前景,欢迎点击下载自然科学概论说课PPT哦。
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生命科学生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类。 生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 作为一们重要的自然科学学科,生命科学的发展大致经历了三个主要的阶段: 生命科学的研究热点生物技术生物技术是应用自然科学的原理,依靠微生物、植物、动物等作为反应器,将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。它通过人为控制的方法,改变生物的遗传性状,定向地制造出生物新品种或新物种。 细胞工程细胞工程是细胞水平上的遗传工程。将一种生物细胞中携带遗传信息的细胞核或染色体整个地转换给另一种生物的细胞,使接受转换细胞核和染色体的细胞产生人们所需要的质的变化。细胞工程打破了种与种之间不能杂交的障碍,为创造新物种开拓了广阔的前景。 基因工程基因工程:又称DNA重组技术或分子水平的杂交技术。这项技术就是按照预先设计的生物改造蓝图,在分子水平上对基因进行外科手术,人为地用一种生物细胞中的基因替换另一种生物细胞中的某些基因,实现基因定向转换和重新组合,以达到定向改变生物性状的目的。酶工程酶是活细胞产生的能起催化作用的蛋白质分子。一种酶只能催化一种专一的反应而不能催化别的反应。所谓酶工程,就是在一定的装置中,利用酶的特异催化功能,快速、高效地将相应的原料转化成有用物质的技术。 微生物工程微生物工程又称为发酵工程,是大规模发酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。 生物学发展的趋势多少世纪以来,生物学研究的主体一直是观察和认识生命世界的多样性。二十世纪七十年代之后,从生命现象的表面观察日益深入到对生命活动本质的阐明。这是一个漫长的过程,也是生物学在21世纪的主要任务。这一任务的完成将产生统一的生命观和统一的生物学。细胞的发现细胞的大小(直径μm)病毒(不是细胞,仅为比较)枝原体细胞(最小最简单)细菌细胞动植物细胞原生动物细胞未受精的鸵鸟蛋(单细胞)苎麻韧皮纤维细胞鲸的神经细胞 0.02 0.1~0.3 1 ~ 2 10 ~ 30 ~ 80 数百~数千 50000 550000 (2 ~ 3)*106 流转于生与死之间平时是毫无活力的晶体;一旦进入宿主,立即活跃异常 如果说病毒是原始生物,但它却没有完整的酶系统,不能独立生活,离开了宿主细胞,只是没有生命的分子。 如果说病毒不是生物,但它却有具有核酸内芯,蛋白质衣壳,具有完整的生物遗传密码程序,具有生命现象。细胞的结构细胞膜细胞膜功能 (1)分隔形成细胞和细胞器,为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境,膜的面积大大增加,提高了发生在膜上的生物功能; (2)屏障作用,膜两侧的水溶性物质不能自由通过; (3)选择性物质运输,伴随着能量的传递; (4)生物功能:激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等。 内质网与核糖体线粒体叶绿体(绿色植物)细胞核、染色体和DNA 染色质和染色体 人类体细胞具有46条染色体,即23对,为二倍体(2n). 其中44条(22对)为常染色体, 另两条(1对)与性别分化有关,为性染色体(女性为XX,男性为XY) 细胞的分裂细胞的分裂主要有有丝分裂和减数分裂两种,有丝分裂是一般体细胞的分裂方式,减数分裂是生殖细胞的特殊分裂方式。 有丝分裂是DNA复制一次,细胞分裂一次,染色体数目不变,DNA量一分为二。减数分裂是DNA复制一次,细胞分裂两次,染色体数目减半,DNA量一分为四。有丝分裂减数分裂减数分裂中的名词解释同源染色体:指形态、大小相同,一个来自父方,另一个来自母方的配对的两个染色体。 四分体:当同源染色体 联会后,每个染色体都含有两个姐妹染色单体,即每对同源染色体含有四个染色单体,这样的一对同源染色体叫做四分体。 有丝分裂与减数分裂的比较 19世纪三项伟大发现之一 ——细胞学说一切生物都由细胞构成。从生命的层次上看,细胞是具有完整生命力的最简单的物质集合形式,即细胞是构成生物体的最基本的单位。 细胞是一个独立有序的、能够进行自我调控的结构与功能体系。每一个细胞都具有一整套完整的装置以满足自身代谢的需要。单细胞生物能够独立地进行全部的生命活动。所以细胞是生命活动的基本功能单位。 植物组织和植物细胞培养技术 施旺和施莱登创立细胞学说时就推测:“每个细胞应可独立生活和发展”,“每个细胞独立生活和发展的条件必须与每个细胞在整体内相同”。 哈伯兰特:“植物细胞具有全能性”,“每个细胞都象胚胎细胞那样,也可以在体外培养成一棵完整的植株 ” 。 (1902年) 试管婴儿 试管婴儿的诞生,激发起动物改良工作者的极大热情,试管猪、试管山羊、试管狒狒、试管猴等相应出世。借腹生子,亲生子女与父母没有血缘关系,就引起了许多法律和道德方面的社会问题。什么是克隆?克隆大事记 1938年:德国科学家首次提出克隆设想。 1952年:科学家开始用青蛙进行克隆实验。 1963年:J·哈尔丹纳创造“克隆”(clone)一词。 1970年:克隆青蛙实验取得突破,青蛙卵发育成了蝌蚪,但是在开始进食以后死亡。 1981年:科学家进行克隆鼠实验,据称用鼠胚胎细胞培育出了正常的鼠。 1984年:第一只胚胎克隆羊诞生。 1990年10月:美国国立卫生研究院正式启动人类基因组图谱绘制计划。 1995年7月:苏格兰科学家成功地用一只母羊的胚胎细胞克隆了两头绵羊。 1997年2月:苏格兰科学家用从一只6岁母羊的乳房上取下的组织克隆了绵羊“多利”。这是人类历史上首次成功地克隆哺乳动物。 1997年2月24日:英国罗斯林研究所宣布克隆羊培育成功。科学家用取自一只6岁成年羊的乳腺细胞培育成功一只克隆羊。 1998年2月23日:英国PPL医疗公司宣布,该公司克隆出一头牛犊“杰弗逊先生”。 1998年7月5日:日本科学家宣布,他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。 1998年7月22日:科学家采用一种新克隆技术,用成年鼠的体细胞成功地培育出了第三代共50多只克隆鼠,这是人类第一次用克隆动物克隆出克隆动物。 1999年5月31日:美国夏威夷大学的科学家,利用成年体细胞克隆出第一只雄性老鼠。 1999年6月17日:以美藉华人科学家杨向中为首的研究小组利用一头13岁高龄的母牛耳朵上取出的细胞克隆出小牛。 2000年1月3日:美国著名华人杨向东,用体外长期培养后的公牛耳皮细胞成功克隆出6头牛犊。 2000年1月:美国科学家宣布克隆猴成功,这只恒河猴被命名“泰特拉”。 2000年3月14日:曾参与克隆小羊“多利”的英国PPL公司宣布,他们成功培育出5头克隆猪。 2001年11月,先进细胞技术公司宣布首次克隆成功了处于早期阶段的人类胚胎。 2002年4月,安蒂诺里宣布克隆胎儿已经孕育八周,克隆工程进入高级阶段。 2003年2月14日,克隆羊多利因患进行性肺病医治无效而被执行安乐死。克隆体早衰引发众多争议。 克隆羊多利的意义 克隆羊多利的重大理论意义在于:证明一个已经完全分化成熟的体细胞还能经过人工干预,使它去分化和再程序化而完全恢复到早期的原始细胞状态。还能像胚胎细胞一样,完整地保持全部遗传信息。这同以往的科学结论是完全不一样的。日本科学家利用成年动物体细胞培育成功的克隆牛能都和加贺 (1998年7月5日)中国克隆发展简史 1965年生物学家童第周对金鱼、鲫鱼进行细胞核移植。 1990年西北农业大学畜牧所克隆一只山羊。 1992年江苏农科院克隆一只兔子。 1993年中科院发育生物学研究所与扬州大学农学院携手合作,克隆一只山羊。 1995年1.华南师范大学与广西农业大学合作,克隆一头奶牛和黄牛的杂种牛。2.西北农业大学畜牧所克隆六头猪。 1996年1.湖南医科大学人类生殖工程研究所克隆六只老鼠。2.中国农科院畜牧所克隆一头公牛。 1999年1.中国科学家周琪在法国获得卵丘细胞克隆小鼠;2000年5月用胚胎干细胞克隆出小鼠“哈尔滨”;2000年10月获得第一只不采用“多莉羊”专利技术的克隆牛。2.中国科学院动物研究所研究员陈大元领导的小组将大熊猫的体细胞植入去核后的兔卵细胞中,成功地培育了大熊猫的早期胚胎。 1999年和2000年扬州大学与中科院发育所合作,用携带外源基因的体细胞克隆出转基因的山羊。 2000年我国生物胚胎专家张涌在西北农林科技大学种羊场接生了一只雌性体细胞克隆山羊“阳阳”。2002年我国首批成年体细胞克隆牛群体诞生。克隆技术的科学意义和应用潜力在基础科学研究方面,将使人们了解去分化和再程序化是怎么实现的;在研究人类疾病方面,可以建立起与多个基因相关的疾病的动物模型 ,对研究人类疾病发病机理有着特别重要的意义 ; 与转基因结合起来,提供大量临床所需要的异种器官;扩增特殊的或不育的优良动物个体,比如克隆高产奶牛等;延缓某些濒危动物的消亡。克隆技术引起的伦理道德争议克隆人的身份难以确定,他们与被克隆者的关系难以纳入现有的伦理体系。人类繁殖后代的过程不再需要两性参与,这将对现有的社会关系、家庭结构造成难以承受的巨大冲击。克隆人技术可能会被滥用,成为恐怖分子的工具克隆人可能因自己的特殊身份而产生心理缺陷,形成新的社会问题。从生物多样性上说,大量基因结构完全相同的克隆人,可能诱发新型疾病的广泛传播,对人类的生存不利。克隆技术还很不完善到目前为止,克隆动物的成活率大约仅2%-3%成活的克隆动物具有各种疾病和基因缺损许多克隆动物发生早衰克隆技术的未来因为受到技术、伦理、政策等多方面限制,“克隆之父”伊恩.威尔穆特决定放弃克隆技术,转向诱导多能干细胞研究领域。 “治疗性克隆”将会在生产移植器官和攻克疾病等方面获得突破,给生物技术和医学技术带来革命性的变化。运用好了克隆技术,处理好伦理上的问题以及立法上的相关问题,我相信未来一定是很美好的。
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