走近生命科学

nullnull教学目标： 1、知识目标： (1)知道生命科学发展简史中的几个重大事件； (2)说出生命科学新世纪正在研究的几个重大课题，初步理解其含义； (3)理解生命科学的概念。 (4)初步掌握科学的思想方法与研究方法，明确生命科学实验的基本要求 2、过程和方法： 帮助学生深入生命科学的殿堂，初步掌握科学的思想方法与研究方法，从而使学生能够较好地进入高中阶段的学习。 3、情感态度和价值观： 为他们此后一生的学习与研究奠定较为坚实的知识、能力以及态度和价值观的基础。null教学重点、难点： 教学重点：生命科学发展简史中的几个重大事件； 解决：生命科学新世纪正在研究的几个重大课题。 教学难点：科学的思想方法与研究方法；生命科学实验的基本要求。 教学方法： 以讲解为基础，以设计问题和学生回答为手段，用多媒体辅助教学，附加练习巩固。null 生命科学和信息科学已经成为现代科学发展的最前沿，生物技术也将与信息技术一起成为现代高科技的两大支柱。21世纪将是以生命科学为主导性学科的世纪。null 高一、高二的内容占综合考试的绝大部分，占高考的2/3以上，其中基础知识、综合知识以及扩大知识面的内容，大多在此。高三小于1/3。 高中生命科学的起跑线。赢？输？ 竞赛，有加分和包送。 选与不选，都应该重视，提高学习效率。null第一章    走近生命科学 生命科学：生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其现象及其规律的科学，并涉及到农学、医学、健康、环境等领域。 生命科学的发展:已向数学、物理学、化学、信息科学及其他工程科学提出了新的挑战，并促进了这些学科的发展。 21世纪是以生命科学为主导性学科的世纪null 第一节   走进生命科学的世纪 为什么21世纪是生命科学的世纪？ 20世纪80年代以后，生命科学已经成为自然科学中最为活跃的领域之一。生命科学研究是生物技术的基础，生物技术是生命科学的产业化应用。 20世纪30~50年代世界各国竞相投入核能的开发和利用，50~70年代又以航空和航天作为科学技术研究的重点，80年代以后，生命科学、信息科学在整个科学技术的发展中逐渐形成龙头。 当今生命科学的研究体系是多学科交叉、多种新技术集成的全方位体系，它将对人类和社会经济的发展产生决定性的影响。null一、 生命科学发展简史 你知道关于生命科学的发展历史吗？请告诉大家。 或者，阅读课本P2-4页，谈谈你的收获和体会。 水稻种植(公元前5000年)；猪的饲养(公元前3000年) ；《诗经》（春秋）、贾思勰的《齐民要术》（公元6世纪）、李时珍的《本草纲目》（16世纪）；西方对生命科学的研究（亚里士多德 前384—前322年；盖仑 公元129年）；显微镜的发明（17世纪）；林耐的“生物分类法则”（18世纪）；施莱登和施旺的“细胞学说”（1838~1839）；达尔文的《物种起源》（1859）；研究生命科学的方法和手段（孟德尔、摩尔根）（1865，1910）；20世纪以来的发展情况（微观：沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型；我国科学家的结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸）；宏观：生态学）；生命科学研究已经取得的成果：克隆技术、干细胞研究、人类基因组、基因治疗以及基因工程产品）生命科学是在人类的生产实践中产生的nullnullnullnullnull生态学null 现今，生命科学对社会和经济发展的影响越来越大null非洲大陆首个克隆动物小牛“富特”在南非露面  新华网 （2003-05-08 10:57:43）克隆羊“多利” 1996.7.null中国首例异种克隆动物“北山羊”在新疆降生2004.1.23.nullnull　它是一只母羔羊，出生重为2.32公斤，体长42厘米，体高35厘米。经过专家们对它的体貌特征鉴定后，初步判定这是一只克隆北山羊。 　　专家介绍，试验的过程是将北山羊的体细胞与山羊的卵母细胞结合组成新的胚胎，待胚胎发育到一定阶段移植到发情的母山羊体内。 　　北山羊的生产给专家们出了难题，北山羊的怀孕期是150-180天，山羊是150天，到底它哪天出世呢？事实上它在娘胎里呆了132天。 　　北山羊是濒危动物，合作者都希望通过克隆技术来保护濒危野生动物。null 1990年10月被誉为生命科学"阿波罗登月计划"的国际人类基因组计划启动。　国际人类基因组计划是人类首次全面、系统地研究人类遗传物质DNA的一项国际合作公益计划。它的核心内容是，测定人类基因组的全部DNA序列，从而获得人类最基本的生物学信息。成果将由全人类自由分享，是21世纪生命科学的基础和先导。 人类基因组计划 -------------------------------人类基因组计划13年大事记1990年，人类基因组计划在美国正式启动。 1991年，美国建立第一批基因组研究中心。 1993年，桑格研究中心在英国剑桥附近成立。 1997年，法国国家基因组测序中心成立。 1998年，中国在北京和上海设立国家基因组中心。 1999年，中国获准加入人类基因组计划，承担1%的测序任务，成为参与这 一计划的惟一发展中国家。 2000年6月26日，中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布首次绘成人类基因组“工作框架图”。 2001年2月12日，六国科学家联合在学术期刊上发人类基因组“工作框架图”及初步结果。 2001年8月26日，人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成。 2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。已完成的序列图覆盖人类基因组所含基因区域的99%，精确率达到99.99%，这一进度比原计划提前两年多。 2004年10月，人类基因组完成图公布。 2005年3月，人类X染色体测序工作基本完成，并公布了该染色体基因草图。 null 干细胞 -------------------------------------------------------------------------------- 　 在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了祢补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞，称之为干细胞。干细胞具有经培养不定期地分化并产生特化细胞的能力。在正常的人体发育环境中，它们得到了最好的诠释。干细胞对早期人体的发育特别重要，在儿童和成年人中也可发现专能干细胞。 null 纳米技术 -------------------------------------------------------------------------------- 　　纳米---一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，千分之一微米。大约是三、四个原子的宽度。纳米科学技术--是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学和现代技术结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材科学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。   null 疯牛病 -------------------------------------------------------------------------------- 　　疯牛病全称为"牛海绵状脑病"，是一种发生在牛身上的进行性中枢神经系统病变，症状表现与羊瘙痒病类似，俗称"疯牛病"。引起疯牛病和羊瘙痒病的病原因子的真正性质目前尚不清楚。但目前最被认可的理论是由一种叫做"prion"的正常细胞蛋白发生结构变异而造成。我们暂借称之为"疯牛病因子"。疯牛病因子既不是细菌和病毒，也不是寄生虫。目前能够预防和杀灭感染性细菌、病毒的所有一般性都不能有效地灭活"疯牛病因子"。   null埃博拉病毒 ------------------------------------------------------------------------- 　　埃博拉病毒，一种可怕的病毒。曾在一些非洲国家蔓延过，感染者的症状是发高烧、眼睛和齿龈出血，据悉，埃博拉病毒是通过血液和体液传播的，该病的死亡率为５０％至９０％，人类迄今尚未发现治疗此病的疫苗。90%的埃博拉病毒感染者都会出现内出血症状，其原因可能是由于一种病毒蛋白破坏血管内壁细胞，即血管壁的"衬里"--内皮细胞渗透性增强，血液内血小板功能衰退，使血液不断流出血管。   null二、 展望生命科学新世纪1、后基因组学 2、转基因技术 3、基因治疗 4、生物多样性保护 5、脑科学null后基因组学 解读并深入探索人的结构和功能基因组，破译重要微生物和植物的基因组，启动环境基因组的研究以及基因技术的应用等。基因研究的第二阶段null转基因技术 2007年9月，美国批准大规模种植转基因水稻，引起各界反响。null转基因猪null萤光鱼形成缤纷的水中世界（台湾）将珊瑚红色基因以运用基因工程及基因转殖的技术殖入青鱼的胚胎中，而产生全身发红萤光的萤光鱼诱人的转基因产品 null美国：转基因金鱼诞生只有母亲没有父亲的小老鼠日本依靠转基因技术用两只母老鼠繁育出后代 2004年04月29日 09:32 来源:环球时报null现代科学家的研究 —— 器官移植null刚刚做完心脏移植手术的一个婴儿 被医生放入特别护理箱内1984年美国医生将一颗狒狒的心脏 移植到了出生两周的女婴体内nullnull非病毒介导的组织特异性基因导入给基因做手术null人类尚未破解生命之谜null生物多样性保护null生物多样性保护nullnullnullnull现代科学家的研究——脑科学 目的是组织和协调全世 界神经科学和信息学家共同研究脑、开发脑、保护脑和创造脑。 null阿尔茨海默症（65岁以上：8%发病率； 85岁以上：30%发病率； ） 精神分裂症 躁狂抑郁症 强迫症（2007年9月东视广角） ……null英科研人员正对婴儿进行大脑认知能力试验 试验对象分两组，一组为8个月的婴儿，另一组为6个月的婴儿。让他们分别识别正方形的图形，其结果表明，8个月婴儿的图形识别能力已达成年人水平，6个月的婴儿对此则毫无反应。 面临世纪挑战 我国科学家加入“人类脑计划”新华网 2001-10-31 唐一源博士在工作组会议上介绍中国科学家的工作null 生物芯片 -------------------------------------------------------------------------------- 　　生物芯片是八十年代末发展起来的一种新技术，它是将生命科学研究中所涉及的许多分析步骤，利用微电子、微机械、化学、物理技术、计算机技术，使样品检测、分析过程连续化、集成化、微型化。生物芯片主要包：芯片实验室、基因芯片、蛋白芯片等。基因芯片，又称DNA芯片，又称DNA阵列，和我们日常所说的计算机芯片非常相似，只不过高度集成的不是半导体管，而是成千上万的网格状密集排列的基因探针，通过已知碱基顺序的DNA片段，来结合碱基互补序列的单链DNA，从而确定相应的序列，通过这种方式来识别异常蛋白等。 null 第二节 走进生命科学实验室 一、生命科学探究的基本步骤（带着疑问和思考学习生命科学） 1、提出疑问 2、提出假设 3、设计实验 4、实施实验 5、分析数据 6、结论 7、新的疑问进一步探究文献null二、生命科学实验的基本要求 1、阅读P13的相关要求，希望能在每一次实验时都遵守！ 2、熟悉显微镜的构造，回忆显微镜的使用方法。 3、预习实验1.1 细胞的观察和测量nullnull单选题 1．1921年弗雷德里克·班廷从狗的体内分离得到天然胰岛素。40多年后，首次人工合成结晶牛胰岛素的科学家是（ ） A．中国人 B．加拿大人 C．美国人 D．德国人 2．下面是生物科学史上的几件大事,这些事件发生的时间顺序是（ ） ①沃森和克里克提出 DNA 双螺旋结构模型 ②显微镜的发明 ③达尔文发表了《物种 起源》一书，提出了进化论 ④德国科学家施莱登和施旺创立细胞学说 ⑤ 英国科学家成功培育出克隆羊 ⑥ “人类基因组计划”所有目标的全部完成 A．②④③⑤①⑥ B．②③④①⑤⑥ C．②④③①⑤⑥ D．②③④⑤①⑥ACnull 3 ．用豌豆杂交实验揭示了生物遗传的基本规律，为20世纪的近代遗传学奠定了基础理论，被誉为遗传学奠基人的科学家是（ ） A．摩尔根 B．孟德尔 C．达尔文 D．克里克和沃森 4．1999年，被美国《科学》杂志列为世界十大科学成就之首的是（ ） A．克隆“多利”羊 B．成功分离人体胚胎干细胞 C．人类基因组计划 D．水稻基因组计划BBnull 5．创立“生物分类法则”，制定生物命名的方法，对生物分类的发展起了重要作用的博物学家是（ ） A．林耐 B．达尔文 C．李时珍 D．贾思勰 6．被称为生命科学“阿波罗登月计划”的是（ ） A．“多利”羊克隆 B．成功分离人体胚胎干细胞 C．人类基因组计划 D．水稻基因组计划 ACnull1．请回答有关普通光学显微镜的几个问题： （1）一个细小物体若被显微镜放大50倍,这里“被放大50倍”是指该细小物体的（ ） A．体积 B．表面积 C．像的面积 D．长度或宽度 （2）当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时,在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可看到这行细胞中的（ ） A．2个 B．4个 C．8个 D．16个 （3）显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野被相连的64个分生组织细胞所充满，若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可检测到分生组织细胞数为（ ） A．2个 B．4个 C．8个 D．16个DABnull（4）在光照明亮的实验室里，用白色洋葱表皮细胞做质壁分离实验，在显微镜视野中能清晰看到细胞壁，但看不清楚细胞是否发生质壁分离。此时应（ ） A．改用凹面反光镜、放大光圈 B．改用凹面反光镜、缩小光圈 C．改用平面反光镜、放大光圈 D．改用平面反光镜、缩小光圈 （5）某同学在用显微镜观察标本时，发现视野中有污物存在，移动玻片时污物不动；换上高倍物镜，污物仍存在，那么污物在（ ） A．玻片上 B．物镜上 C．反光镜上 D．目镜上DDnull（6）下列显微镜操作的方法中，正确的一组是（ ） ①对光时，阳光直射在反光镜上，视野越亮越好。②在进行低倍物镜与高倍物镜的转换时，扳动物镜转动较省力。③使用完毕后，要用干布拭去载物台上的水和脏物。④装箱之前，应下降镜筒，使物镜插入通光孔中。⑤取和放显微镜时，要左手托镜座，右手握镜臂，并且要轻拿轻放。 A．①②④ B．③⑤ C．①②③ D．②③④ （7）观察玻片标本时，若发现视野上方较暗，下方较亮，应调节（ ） A．目镜 B．物镜 C．反光镜 D．光圈BCnull（8）在显微镜下观察蚕豆叶下表皮细胞时，在视野的左上方看到一对保卫细胞，若将其移到视野中央，则应将装片移向（ ） A．右下方 B．左上方 C．右上方 D．左下方 （9）在视野内所看到的物像最大的镜头的组合（ ） A．目镜5×、物镜4× B．目镜10×、物镜4× C．目镜10×、物镜10× D．目镜16×、物镜10× BDnull2．为了搞清食管癌与长期食用被亚硝胺污染的食物的关系，可选用的方法是 （ ） ①利用实验动物进行长期模拟观察 ②随机抽样调查吸烟和食用过热食物人群的发病率 ③对患病高发区与低发区食物中亚硝胺含量进行对比 ④在患者家系中调查统计发病率 A．②③ B．①③ C．①④ D．②④ 3．在研究光照强度对某种鸟鸣叫次数的影响中，下列设计不符合研究要求的是（ ） A．记录一天内不同时间同一地点该种鸟鸣叫次数 B．记录同一时间不同天气该种鸟鸣叫次数 C．记录繁殖季节该种鸟雌鸟和雄鸟鸣叫次数 D．记录不同季节同一地点该种鸟鸣叫次数。BCnull4．实验室的一位生物学家根据实验结果报告了一个新发现。如果这一实验结果是有确实根据的，那么其他实验室的生物学家应该能够（ ） A．用不同的变量重复这一实验并得出相同的结论 B．做相同的实验并得出不同的结果 C．重复相同的实验并得出相同的结果 D．在不同的实验条件下做相同的实验并得出相同的结果 5．近年来，我国西北某地频发蝗虫灾害，某农科院开展“降水量与蝗灾发生关系”的研究，下列设计与研究目标有直接关系的是（ ） ①研究降水量与蝗虫产卵量的关系 ②研究降水量与蝗虫卵孵化率的关系 ③研究降水量与空气湿度增加的关系 ④研究蝗虫性别比例与蝗虫产卵量的关系 A．①② B．①③ C．③④ D．②④CA