生命科学概论0603课件.ppt
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- 生命科学 概论 0603 课件
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1、生命科学概论生命科学概论第二章第二章生命的基本单位生命的基本单位第三章第三章生命延续的本质生命延续的本质遗传与变异遗传与变异第四章第四章生命的自我调控生命的自我调控信息传递和处理信息传递和处理第五章第五章丰富多彩的生物世界丰富多彩的生物世界第六章第六章生命世界的生存规则生命世界的生存规则环境与生态环境与生态第七章第七章生命科学与社会发展生命科学与社会发展第八章第八章生物技术的发展和应用带来的伦理和社会问题生物技术的发展和应用带来的伦理和社会问题第一章第一章生命世界生命世界生长生长繁殖繁殖原生质原生质细胞细胞新陈代谢新陈代谢调节调节应激性应激性稳态稳态一、生命的本质一、生命的本质三、特殊的生命三
2、、特殊的生命病毒病毒二、生命的特征二、生命的特征第一节第一节什么是生命什么是生命第一章第一章生命世界生命世界返回结束第二节第二节人类研究生命的不懈努力人类研究生命的不懈努力 一、生物学的英雄与群众一、生物学的英雄与群众古希腊的生物学研究古希腊的生物学研究古代中国的生物学研究古代中国的生物学研究维萨里的维萨里的人体构造人体构造“小循环小循环”的提出的提出哈维提出血液循环理论哈维提出血液循环理论三、血液循环理论的建立三、血液循环理论的建立动物是机器吗动物是机器吗对生命的化学研究对生命的化学研究五、对胚胎发育问题的探讨五、对胚胎发育问题的探讨六、细胞学说与进化论六、细胞学说与进化论生物学的大综合生物
3、学的大综合1.自然哲学中对生命起源问题的探讨自然哲学中对生命起源问题的探讨2.亚里士多德的生物学研究亚里士多德的生物学研究古希腊的研究古希腊的研究预成论在近代的兴起预成论在近代的兴起向预成论的挑战向预成论的挑战新的预成论与渐成论之争新的预成论与渐成论之争二、古代的生物学研究二、古代的生物学研究四、机械论的生命研究四、机械论的生命研究八、分子生物学的诞生和发展八、分子生物学的诞生和发展七、探讨遗传奥秘七、探讨遗传奥秘返回结束孟德尔之前对遗传问题的研究孟德尔之前对遗传问题的研究经典遗传学研究经典遗传学研究列文列文虎克虎克AntonyvanLeauwenhoek巴斯德巴斯德LouisPasteur资
4、料卡片 低热消毒也称巴氏消毒,是利用低于低热消毒也称巴氏消毒,是利用低于100的温度对物品进行消毒。能够杀死繁的温度对物品进行消毒。能够杀死繁殖型微生物,包括常见致病菌,而又最大限殖型微生物,包括常见致病菌,而又最大限度保持食品结构及营养素,温度范围为度保持食品结构及营养素,温度范围为60一一95。多用于鲜奶、啤酒、酱油、某些饮料。多用于鲜奶、啤酒、酱油、某些饮料等的杀菌。包括等的杀菌。包括6330分的传统巴氏消毒法,分的传统巴氏消毒法,和和729510一一30秒的高温瞬间巴氏消毒法,秒的高温瞬间巴氏消毒法,后者生产效率高,杀菌效果相同。后者生产效率高,杀菌效果相同。第三节第三节迎接迎接21世
5、纪的现代生命科学世纪的现代生命科学一、生命科学可望成为一、生命科学可望成为21世纪的带头学科世纪的带头学科二、生命科学与社会可持续发展二、生命科学与社会可持续发展生命科学与农业可持续发展生命科学与农业可持续发展生命科学与能源问题生命科学与能源问题生命科学与伦理道德问题生命科学与伦理道德问题生命科学与维持地球生态平衡生命科学与维持地球生态平衡生命科学与人的健康长寿生命科学与人的健康长寿提高单产、蛋白质含量,化肥农药提高单产、蛋白质含量,化肥农药发酵发酵、油料作物油料作物、光合作用光合作用、生物质能生物质能、核反应核反应药物、基因治疗药物、基因治疗沼气池、桑基鱼塘、盐碱化、荒漠化沼气池、桑基鱼塘、
6、盐碱化、荒漠化返回结束第二章第二章生命的基本单位生命的基本单位返回结束第二节第二节细胞的形态结构细胞的形态结构第三节第三节细胞的生命活动过程细胞的生命活动过程第一节第一节参与细胞组成的生物元素参与细胞组成的生物元素、生物生物小分子和生物大分子小分子和生物大分子第五节第五节细胞工程细胞工程第四节第四节细胞的分裂、分化、衰老和死亡细胞的分裂、分化、衰老和死亡第二章第二章生命的基本单位生命的基本单位一、酶是生物催化剂一、酶是生物催化剂二、细胞的新陈代谢二、细胞的新陈代谢一、自然界中的元素一、自然界中的元素二、生物体的元素组成二、生物体的元素组成三、生物小分子三、生物小分子四、生物大分子四、生物大分子
7、第二节第二节细胞的形态结构细胞的形态结构一、生物膜一、生物膜二、原核细胞形态结构二、原核细胞形态结构三、真核细胞的形态结构三、真核细胞的形态结构第三节第三节细胞的生命活动过程细胞的生命活动过程返回结束第一节第一节参与细胞组成的生物元素参与细胞组成的生物元素、生物小分子和生物大分子生物小分子和生物大分子100多种多种30多种多种 含量较多的元素含量较多的元素CHONPSClCaMgNaKZnFeMnIF三、生物小分子三、生物小分子(一)水(一)水(二)氨基酸(二)氨基酸(三)单糖(三)单糖(四)核苷酸(四)核苷酸(五)脂类(五)脂类(六)维生素(六)维生素1.氨基酸通式氨基酸通式2.结构与性质结
8、构与性质3.L氨基酸氨基酸4.必需氨基酸必需氨基酸RNH2CHHOOC1.葡萄糖葡萄糖2.六碳醛糖六碳醛糖3.葡萄糖的环式结构葡萄糖的环式结构4.几种重要的单糖几种重要的单糖5.生理功能与实际应用生理功能与实际应用返回结束HHORNCHHOOCHRNH2CHCO四、生物大分子四、生物大分子(一)蛋白质(一)蛋白质(二)核酸(二)核酸(三)多糖(三)多糖1.蛋白质是生物体的重要组分蛋白质是生物体的重要组分2.氨基酸通过肽键形成多肽氨基酸通过肽键形成多肽3.蛋白质的结构复杂(一、二、三、四级)蛋白质的结构复杂(一、二、三、四级)返回结束一、一、生物膜生物膜二、二、原核细胞形态结构原核细胞形态结构三
9、、三、真核细胞的形态结构真核细胞的形态结构第二节第二节细胞的形态结构细胞的形态结构(一一)生物的膜结构统称为生物膜生物的膜结构统称为生物膜(二二)流动镶嵌模型流动镶嵌模型细胞壁、鞭毛纤毛、荚膜细胞壁、鞭毛纤毛、荚膜细胞膜细胞膜细胞质细胞质(核糖体核糖体、酶酶、代谢中产物等代谢中产物等)核物质核物质(DNA集中在一定区域集中在一定区域核区或拟核核区或拟核)(一一)细胞核细胞核(二二)细胞质细胞质(三三)细胞骨架细胞骨架(四四)细胞连接与细胞外基质细胞连接与细胞外基质1.核膜核膜2.染色体和染色质染色体和染色质3.核仁核仁1.内质网内质网2.高尔基体高尔基体3.溶酶体溶酶体4.线粒体线粒体5.质体
10、质体6.其它细胞器其它细胞器7.细胞质基质细胞质基质8.细胞骨架细胞骨架微丝微丝微管微管中间纤维中间纤维拆卸拆卸组装组装细胞运动细胞运动,细胞形态维持细胞形态维持,物质运输等物质运输等1.脂双层形成骨架脂双层形成骨架2.蛋白质镶嵌其中蛋白质镶嵌其中3.膜的动态特点膜的动态特点返回结束第四节第四节细胞的分裂、分化、衰老与死亡细胞的分裂、分化、衰老与死亡一、细胞分裂一、细胞分裂二、细胞的分化二、细胞的分化三、细胞的衰老和死亡三、细胞的衰老和死亡四、脱离正常轨道的细胞四、脱离正常轨道的细胞癌细胞癌细胞第五节第五节细胞工程细胞工程一、细胞培养一、细胞培养二、单克隆抗体技术二、单克隆抗体技术返回 结束返
11、回结束二、细胞的分化二、细胞的分化(一一)个体发育通过细胞分裂来实现个体发育通过细胞分裂来实现(二二)细胞的分化发育潜能细胞的分化发育潜能(三三)细胞分化中细胞质的重要作用细胞分化中细胞质的重要作用形态变化形态变化、迁移迁移、粘着粘着、定位定位分化方向的确定早于形态的发生分化方向的确定早于形态的发生1.细胞分化起始于基因表达的调控细胞分化起始于基因表达的调控2.细胞间的差异在于不同蛋白质的表达细胞间的差异在于不同蛋白质的表达3.分化过程通常不可逆分化过程通常不可逆4.一般认为一般认为,达到成年阶段个体发育完成达到成年阶段个体发育完成恢复生长分裂能力恢复生长分裂能力癌变癌变血细胞的分化血细胞的分
12、化1.全能性全能性2.多能性多能性3.单能性单能性受精卵受精卵、早期胚细胞早期胚细胞1.高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性2.探索动物细胞分化发育潜能的实验探索动物细胞分化发育潜能的实验3.细胞质中的分化决定因子细胞质中的分化决定因子核移植核移植两栖两栖、哺乳哺乳卵细胞卵细胞RNA数万种数万种植物的组织培养植物的组织培养返回 结束结束三、细胞的衰老和死亡三、细胞的衰老和死亡返回1.个体衰老与细胞衰老个体衰老与细胞衰老细胞衰老的特征细胞衰老的特征细胞衰老的原因细胞衰老的原因个体衰老个体衰老受遗传控制受遗传控制受中枢神经系统影响受中枢神经系统影响受环境条件影响受环境条件影响运
13、动运动各器官机能减退不均衡各器官机能减退不均衡衰老过程衰老过程核的遗传控制起决定作用核的遗传控制起决定作用自由基理论自由基理论端粒端粒DNA序列的缩短序列的缩短自由基的危害和淬灭自由基的危害和淬灭核增大核增大线粒体数量减少,体积增大线粒体数量减少,体积增大膜结构改变、细胞骨架体系改变膜结构改变、细胞骨架体系改变蛋白质合成发生改变蛋白质合成发生改变50次次分裂分裂50次左右次左右返回 结束2.细胞死亡细胞死亡3.细胞凋亡细胞凋亡坏死坏死凋亡凋亡因感染、中毒、损伤因感染、中毒、损伤因整体发育的需要按规定死亡因整体发育的需要按规定死亡细胞明显皱缩细胞明显皱缩内部物质凝集致密化内部物质凝集致密化体积变
14、小体积变小细胞膜将胞内成分围成凋亡小体细胞膜将胞内成分围成凋亡小体凋亡小体被周围细胞吞噬凋亡小体被周围细胞吞噬不引起周围组织炎症不引起周围组织炎症普遍的自然发生的生命现象普遍的自然发生的生命现象特征特征凋亡的基因控制凋亡的基因控制细胞凋亡基因细胞凋亡基因细胞凋亡抑制基因细胞凋亡抑制基因返回 结束(一一)癌细胞的主要特征癌细胞的主要特征(二二)致癌因子致癌因子(三三)致癌病毒、癌基因和抑癌基因致癌病毒、癌基因和抑癌基因(四四)抑制和消灭癌细胞的艰巨任务抑制和消灭癌细胞的艰巨任务1.物理物理2.化学化学3.病毒病毒1.致癌病毒致癌病毒2.病毒癌基因和细胞癌基因病毒癌基因和细胞癌基因3.癌基因及其编
15、码蛋白质癌基因及其编码蛋白质4.抑癌基因抑癌基因1.脱分化脱分化2.无限增殖无限增殖3.失去接触抑制失去接触抑制4.对生长因子需求降低对生长因子需求降低5.细胞骨架紊乱细胞骨架紊乱6.细胞表面和粘附性质改变细胞表面和粘附性质改变劳氏肉瘤病毒劳氏肉瘤病毒生长因子和生长因子受体生长因子和生长因子受体细胞信息传递途径中的一些物质细胞信息传递途径中的一些物质转录调节因子转录调节因子一、细胞培养一、细胞培养二、单克隆抗体技术二、单克隆抗体技术第五节第五节细胞工程细胞工程返回 结束第三章第三章生命延续的本质生命延续的本质遗传与变异遗传与变异第一节第一节生物的遗传因子生物的遗传因子基因基因第二节第二节基因在
16、生物遗传中的作用基因在生物遗传中的作用返回结束第三节第三节生物的遗传变异与生物进化生物的遗传变异与生物进化第五节第五节基因工程基因工程第四节第四节遗传与优生遗传与优生遗传遗传变异变异YRYRyrYRYYRR YYRrYyRRYyRrYrYYRrYyrrYyRrYyrryRYyRRYyRrryyRRyyRryrYyRrYyrryyRrYyrrYR Yrr yyR yyrr黄圆黄圆黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱 9 :3 :3 :1一、遗传因子的发现一、遗传因子的发现二、基因位于染色体上二、基因位于染色体上(一一)分离定律分离定律(二二)自由组合定律自由组合定律(一一)细胞中的染色体细胞中的染色体(三三
17、)基因的连锁互换基因的连锁互换(二二)基因和染色体基因和染色体第一节第一节生物的遗传因子生物的遗传因子基因基因(三三)基因调控基因调控转录调控转录调控转录后调控转录后调控翻译调控翻译调控翻译后调控翻译后调控蛋白质活性调控蛋白质活性调控三、基因的本质三、基因的本质(一一)DNA与染色体与染色体(二二)遗传信息的传递途径遗传信息的传递途径 DNARNA蛋白质蛋白质返回结束一、常染色体上基因的遗传一、常染色体上基因的遗传五、多基因遗传五、多基因遗传四、性别畸形四、性别畸形三、生物的性别决定三、生物的性别决定二、性染色体上基因的遗传二、性染色体上基因的遗传(一一)常染色体显性遗传常染色体显性遗传(二二
18、)常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传X染色体染色体(隐性、显性隐性、显性)、Y染色体染色体(一一)性染色体决定性别性染色体决定性别(二二)单倍体型的性别决定单倍体型的性别决定(三三)基因决定性别基因决定性别(四四)环境决定性别环境决定性别(五五)年龄年龄XY型型ZW型型后嗌、红鲷鱼后嗌、红鲷鱼蜜蜂蜜蜂无父亲,但有外祖父无父亲,但有外祖父(一一)性染色体与性别畸形性染色体与性别畸形(二二)基因与性别畸形基因与性别畸形XXY,XO,XYY,XXXY,XXX男、女阴阳人男、女阴阳人(一一)数量性状数量性状(二二)多基因遗传多基因遗传(三三)遗传率遗传率遗传率遗传率=遗传方差遗传方差/表型方差表型方差第
19、二节第二节基因在生物遗传中的作用基因在生物遗传中的作用返回结束一、染色体畸变一、染色体畸变三、生物进化三、生物进化二、基因突变二、基因突变(一一)染色体结构的变异染色体结构的变异(二二)染色体数目的改变染色体数目的改变缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位(一一)基因突变的机理基因突变的机理(二二)突变的诱发突变的诱发(一一)生物进化的证据生物进化的证据(二二)生物进化的理论生物进化的理论(三三)分子进化工程分子进化工程整倍体改变整倍体改变(香蕉香蕉无籽西瓜无籽西瓜)非整倍体改变非整倍体改变(XO/XXY,菊,菊2n=5367)碱基替换碱基替换移码突变移码突变物理物理化学化学诱变的应用诱变的应用返回
20、结束第三节第三节生物的遗传变异与生物进化生物的遗传变异与生物进化一、遗传病一、遗传病四、优生学四、优生学三、遗传病的基因治疗三、遗传病的基因治疗二、遗传病的诊断二、遗传病的诊断(一一)临床水平临床水平(二二)细胞水平细胞水平(三三)蛋白质水平蛋白质水平(四四)基因水平基因水平1.核酸分子杂交核酸分子杂交2.PCR法法3.RNA诊断诊断1.体外原位治疗体外原位治疗2.体内基因治疗体内基因治疗3.反义疗法反义疗法4.通过核酶的基因治疗通过核酶的基因治疗(一一)什么是优生什么是优生(二二)优生的措施优生的措施1.避免近亲结婚避免近亲结婚2.婚前检查婚前检查3.适龄生育适龄生育4.遗传咨询遗传咨询5.
21、孕期体检孕期体检6.产前检查产前检查7.避免接触污染避免接触污染射线、药物、烟酒、工业射线、药物、烟酒、工业污染、动植物、疾病等污染、动植物、疾病等第四节第四节遗传与优生遗传与优生返回结束三、基因工程的应用三、基因工程的应用一、基因工程原理一、基因工程原理第五节第五节基因工程基因工程二、基因工程的基本内容二、基因工程的基本内容(一一)理论上的三大发现理论上的三大发现1.遗传物质是遗传物质是DNA2.DNA分子的双螺旋结构和半保留复制分子的双螺旋结构和半保留复制3.遗传信息的传递方式遗传信息的传递方式(二二)技术上的三大发明技术上的三大发明 1.限制性内切酶和限制性内切酶和DNA连接酶连接酶2.
22、基因工程的载体基因工程的载体3.逆转录酶的发现逆转录酶的发现返回结束(一)理论上的重要发现(一)理论上的重要发现 DNA的确定、双螺旋结构、的确定、双螺旋结构、DNA复制的机制、遗传复制的机制、遗传密码、中心法则(密码、中心法则(A-T,C-G)、遗传信息的传递)、遗传信息的传递DNA-RNA-蛋白质蛋白质(二)技术上的重要发明(二)技术上的重要发明 限制性内切酶限制性内切酶剪切剪切DNA分子,分子,DNA连接酶连接酶修复修复DNA裂口,基因工程的载体裂口,基因工程的载体基因工程基因工程一、基因工程的诞生一、基因工程的诞生三、基因工程的工具酶三、基因工程的工具酶二、基因工程的定义和内容二、基因
23、工程的定义和内容 1.定义定义 2.意义意义 3.内容内容 限制性内切酶限制性内切酶 DNA连接酶、连接酶、DNA聚合酶聚合酶四、基因克隆的载体四、基因克隆的载体五、基因克隆的操作技术五、基因克隆的操作技术六、基因工程的研究进展六、基因工程的研究进展1.质粒质粒2.噬菌体噬菌体3.YAC载体载体C T T A A GG A A T T C回文结构回文结构粘性末端粘性末端返回 结束第四章第四章生命的自我调控生命的自我调控信息传递和处理信息传递和处理返回结束第一节第一节生物体是复杂的自组织自适应系统生物体是复杂的自组织自适应系统第二节第二节细胞间通讯细胞间通讯第三节第三节神经系统的信息传递神经系统
24、的信息传递第五节第五节免疫系统的信息传递免疫系统的信息传递第六节第六节神经系统神经系统、激素系统和免疫系统的协同作用激素系统和免疫系统的协同作用第七节第七节学习和记忆学习和记忆第四节第四节激素系统的信息传递激素系统的信息传递第五节第五节免疫系统的信息传递免疫系统的信息传递三、免疫与医学三、免疫与医学二、识别系统二、识别系统一、识别标志一、识别标志HA抗原抗原B抗原抗原AB抗原抗原H物质物质A型型B型型AB型型O型型红细胞血型红细胞血型白细胞血型白细胞血型主要组织相容性抗原复合物主要组织相容性抗原复合物(HLA)5万种万种(一一)血型血型(二二)抗原抗原3(一一)什么是免疫什么是免疫免疫免疫是指
25、机体是指机体免疫系统免疫系统识别识别和和排除排除抗原过程中抗原过程中所发挥的各种所发挥的各种生物学效应生物学效应的的总称总称。(三三)识别和记忆识别和记忆(二二)免疫系统免疫系统返回 结束(一一)免疫排斥与器官移植免疫排斥与器官移植(二二)免疫诊断和免疫治疗免疫诊断和免疫治疗疫苗疫苗抗血清抗血清快快时间短时间短被识别和清除被识别和清除抗原抗原半抗原半抗原抗原决定子抗原决定子HLA(主要组织相容性抗原复合物主要组织相容性抗原复合物)抗体抗体淋巴细胞表面受体淋巴细胞表面受体能与能与结合结合产生免疫反应产生免疫反应体外物质体外物质种系关系种系关系越远越远,抗原性越强抗原性越强;相对分子量相对分子量越
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