第二章生命世界教程方案.ppt

DNA分子的X射线衍射图 （Rosalind Franklin) DNA双螺旋结构 华生和克里克在讨论DNA双螺旋模型 20世纪70年代以来，生命科学各个领域取得了巨大进展，尤其是分子生物学的突破性成就和引入物理学、化学、计算机科学的概念、方法和技术，生命科学在自然科学中的地位发生了革命性的变化。 生物技术革命和揭开生命奥秘 首例基因工程实验 转 基 因 水 稻 转 基 因 小 鼠 克隆猪 克 隆 羊 克 隆 牛 成功克隆两只恒河猴 2000年6月26日，人类基因组工作草图完成，标志着功能基因组时代的到来。 DAN测序胶图 DNA测序峰形图 * 第二章 2.1 生命是什么？ “生命”应如何定义？ 2.2 生命科学的定义、发展和分科。 2.3 生命科学的研究方法。 2.1 生命是什么？ “生命”应如何定义？ 生命的定义 有关于“生命的本质”的一些观点和理论 生命的本质特征 生物学定义 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。 物理学定义-“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。 生物物理学定义-“物质、能量、信息” 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。 有关“生命本质”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：将生命现象简单的归结为物理和化学的过程—一架结构极其复杂的机器。 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。 生命的特征 化学成分的同一性 生物体是由蛋白质、核酸、脂肪、糖类、维生素等多种有机分子以及C、H、O、N、P、S等一些无机元素组成。 蛋白质：由20种氨基酸组成。 核酸：由8种核苷酸组成。 各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的各种生物都是以ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子。 严整有序的结构 细胞 种群 群落 组织 器官 系统 个体 生态系统 生命的基本结构单位是细胞 整个生物界是一个多层次的有序结构 新陈代谢 物理运动—化学运动—生命运动 最高级运动形式 ATP 繁殖与遗传 生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。 遗传学家和模特儿 应激性和适应 个体发育与进化 化学成分的同一性 严整有序的结构 新陈代谢 繁殖与遗传 应激性和适应 个体发育与进化 生命（生物体）的基本特征 生命定义 生命是具有以上共同特征的物质存在形式。 生命的物质基础是蛋白质和核酸，是一个不断自我更新，不断与外界进行物质和能量交换的开放系统。 2.2 生命科学的定义、发展和分科。 生命科学是研究生物体及其活动规律的科学，广义的生命科学还包括生物技术、生物与环境、生物学与其他学科交叉的领域。 生命科学的发展 生命科学的发展一方面反映了人类同自然斗争的进程，另一方面也反映了人类进步和变迁的历史，它的全部发展史都是与人类社会生产力的发展紧密相关的，可以大致划分为三个阶段。 描述性生物学阶段（19世纪中叶以前） 实验生物学阶段（19世纪中叶到20世纪中叶） 创造性生物学阶段（20世纪中叶以后） 描述性生物学阶段（19世纪中叶以前） 主要从外部形态特征观察、描述、记载各种类型生物，寻找他们之间的异同和进化脉络。 古希腊的亚里士多德（Aristotle,公元前384—前322年）著《动物的历史》，记述了400多种动物，并划分为无血和有血动物两大类。 林奈（Linnaeus,1707-1778）编著《自然生态系统》，创立纲、目、属、种、变种五个分类阶元和“双名法”，将动物界分为哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲和蠕虫纲。 16—18世纪，博物学兴起，主要是进行动植物的形态分类研究。 加拉帕戈斯群岛的海龟 澳州肺鱼 始祖鸟 动物界 植物界 英国科学家霍克（R.Hook,1635-1703),27岁成为英国皇家 学 会领导成员, 发表对木栓的观察,命名“细胞”（Cell）。 荷兰人列文虎克（Antoni von Leeuwenhoek,1632-1723）用自磨镜片做成显微镜第一次观察了活的细菌和原生动物。 1838-1839年两位德国学者施莱登(M.Schleiden,1804-1881) 施旺(T.Schwann,1810-1882)创立细胞学说，其主要内容是“生物体尽管各不相同，其