普通生物学绪论知识讲解课件.ppt

1、绪论绪论(Introduction)n普通生物学普通生物学(General Biology)是生物学是生物学 (Biology)的一个缩影的一个缩影 和通论和通论。nBiology is the scientific study of life.v生命科学生命科学是研究生物体及其运动规律的是研究生物体及其运动规律的科学，广义的生命科学还包括生物技术、科学，广义的生命科学还包括生物技术、医学、农学、生物与环境、生物学与其医学、农学、生物与环境、生物学与其他学科交叉的领域。他学科交叉的领域。n什么是生命什么是生命?n生命具有九大特征生命具有九大特征所有生命都是由水、蛋白质、糖类、脂类、所有生命都是

2、由水、蛋白质、糖类、脂类、核酸、盐类和少量其他有机化合物构成。核酸、盐类和少量其他有机化合物构成。其其中中,水分水分70%,干物质中大分子约占干物质中大分子约占90%。v 构建生命必需的元素约有构建生命必需的元素约有25种种,其中其中,C、H、O、N 约约96%。v除病毒外，生命的基本结构和功能单位除病毒外，生命的基本结构和功能单位是是细胞细胞v有序的有序的结构层次结构层次：元素元素-有机化合物有机化合物-大大分子分子-细胞器细胞器-细胞细胞-组织组织-器官器官-系统系统-生物生物有机体有机体DF1.4细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）生物界是一个生物界是一个多层次多层次的有序结构的有序结构

3、v生物是有选择性的开放系统，生物与环生物是有选择性的开放系统，生物与环境不断进行物质与能量的交换境不断进行物质与能量的交换v新陈代谢包括新陈代谢包括合成作用合成作用(Anabolism)与与分解作用分解作用(Catabolism)两个过程两个过程v新陈代谢使生物体内的新陈代谢使生物体内的总熵总熵保持恒定，保持恒定，维持有序性维持有序性新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能生物圈生物圈中的物中的物质和能质和能量流量流v生物能接受外界刺激而发生特定反应生物能接受外界刺激而发生特定反应v应激性应激性(Irritability)(Irritability)是生物的普遍特是生物的普遍特性，动物的感觉器官和

4、神经系统是应激性，动物的感觉器官和神经系统是应激性高度发展的产物性高度发展的产物Solomon F1.4植物的应急性趋光性趋光性向地性向地性人产生应激反应，对环境具有适应性人产生应激反应，对环境具有适应性v生物在正常的环境因素中，各有自己特生物在正常的环境因素中，各有自己特定的机制保持体内环境动态的稳定定的机制保持体内环境动态的稳定v内稳态不仅指个体，还可泛指细胞，群内稳态不仅指个体，还可泛指细胞，群落和生态系统落和生态系统v生物都能通过代谢而生长发育，生物都能通过代谢而生长发育，其包括其包括两个过程两个过程:细胞数量的增加（细胞数量的增加（生长生长）；）；成熟过程成熟过程(发育发育)v生长发

5、育是由遗传决定的稳定的过程生长发育是由遗传决定的稳定的过程Biology:1-2DF1.6未老先衰未老先衰 偷窃的生物学机理：（有些）小偷有药可治偷窃的生物学机理：（有些）小偷有药可治 n患者反复不能控制偷窃个人不需要的物品、与金钱价值无关的物品；偷盗前体念紧张；偷的时候有快感；不是因为报复或者幻觉而偷；没有其它疾病可以解释。患者有家族倾向性。有部分伴有其它病，如忧郁症。n 2002年，Grant等报道，如果给病人用阿片受体阻断剂纳屈酮，可以减少他们的偷盗行为。v生物都能繁殖，亲代把自己的特性传给后代，生物都能繁殖，亲代把自己的特性传给后代，这就是遗传，遗传是由基因决定的这就是遗传，遗传是由基

6、因决定的v任何一种生物都能通过繁殖后代使生命和任何一种生物都能通过繁殖后代使生命和种群延续和发展下去种群延续和发展下去生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质生物具有个体发育和系统进化的历史生物的系统进化史生物的系统进化史v适应就是生物与环境之间的统一适应就是生物与环境之间的统一v适应有两方面涵义：生物结构与功能适应有两方面涵义：生物结构与功能 的统一；的统一；生物的结构和功能适合于该生生物的结构和功能适合于该生物在一定环境条件中的生存和延续物在一定环境条件中的生存和延续肤色深浅的奥秘肤色深浅的奥秘 n 肤色的深浅主要取决于皮肤中黑素的多少和大小。在肤色的深浅主要取决于皮肤中黑素的多少和

7、大小。在阳光中的紫外线的刺激下，黑素颗粒的数量和大小也阳光中的紫外线的刺激下，黑素颗粒的数量和大小也会增加，也就是所谓被晒黑了。黑素是人体制造的天会增加，也就是所谓被晒黑了。黑素是人体制造的天然防晒霜，用来吸收阳光中的紫外线。紫外线如果不然防晒霜，用来吸收阳光中的紫外线。紫外线如果不被屏蔽掉，不仅会灼伤皮肤，更严重的是，会损害皮被屏蔽掉，不仅会灼伤皮肤，更严重的是，会损害皮肤细胞中的肤细胞中的DNA，进而诱发恶性的皮肤癌，进而诱发恶性的皮肤癌黑素瘤。黑素瘤。肤色越浅越容易得皮肤癌，例如，美国白人黑素瘤的肤色越浅越容易得皮肤癌，例如，美国白人黑素瘤的发病率是美国黑人的十倍。发病率是美国黑人的十倍

8、。9 生物的多样化是生命最基本的特征之一生物的多样化是生命最基本的特征之一n地球表面的每一个角落，都生活着大小地球表面的每一个角落，都生活着大小不同、形态各异、难于计数的生物。有不同、形态各异、难于计数的生物。有生物生存是地球最主要的特征，生命最生物生存是地球最主要的特征，生命最基本的特征之一是它的多样化。基本的特征之一是它的多样化。n地球上的生物多样性为人类的生存提供地球上的生物多样性为人类的生存提供了物质基础，如果没有生物多样性，地了物质基础，如果没有生物多样性，地球也就不可能有人类。球也就不可能有人类。二、生命科学发展史二、生命科学发展史n生命科学建立的准备和奠基时期生命科学建立的准备和

9、奠基时期n现代生命科学创立和分支发展时期现代生命科学创立和分支发展时期n现代生命科学的组成和结构现代生命科学的组成和结构n当今生命科学已全面进入了大科学的发当今生命科学已全面进入了大科学的发展阶段展阶段1 生命科学建立的准备和奠基时期生命科学建立的准备和奠基时期nA 古希腊的生物学研究古希腊的生物学研究 a 古希腊古希腊自然哲学自然哲学中对生命起源问题的探讨中对生命起源问题的探讨 （哲学思辩）（哲学思辩）阿那克西曼德：太阳晒暖了泥土阿那克西曼德：太阳晒暖了泥土 恩培多克勒：水、火、气、土恩培多克勒：水、火、气、土 b 亚里士多德的生物学研究亚里士多德的生物学研究(Aristotle)把对生物学

10、问题的哲学思辩引向生物学研究把对生物学问题的哲学思辩引向生物学研究“吾爱吾师，吾更爱真理吾爱吾师，吾更爱真理”（Plato的学生）的学生）“动物志动物志”，“动物运动动物运动”，“动物的繁殖动物的繁殖”创立了创立了“种种”和和“属属”的概念的概念宋代贾思勰，齐民要术宋代贾思勰，齐民要术明代李时珍，本草纲目：明代李时珍，本草纲目：1200种种清代吴其浚植物名实图考：清代吴其浚植物名实图考：1714种种B 中国古代的生物学研究中国古代的生物学研究齐民要术齐民要术 为中国及世界保存至今最古老最完整的农书之一，为中国及世界保存至今最古老最完整的农书之一，素有素有“农业百科全书农业百科全书”之称。分为之

11、称。分为1010卷，共卷，共9292篇，篇，1111万字。书中内容相当丰富，涉及面极广，包括各万字。书中内容相当丰富，涉及面极广，包括各种农作物的栽培，各种经济林木的生产，以及各种种农作物的栽培，各种经济林木的生产，以及各种野生植物的利用等等；同时，书中还详细介绍了各野生植物的利用等等；同时，书中还详细介绍了各种家禽、家畜、鱼、蚕等的饲养和疾病防治，并把种家禽、家畜、鱼、蚕等的饲养和疾病防治，并把农副产品的加工（如酿造）以及食品加工、文具和农副产品的加工（如酿造）以及食品加工、文具和日用品生产等形形色色的内容都囊括在内。日用品生产等形形色色的内容都囊括在内。本草纲目本草纲目 素有素有“天下第一

12、药典天下第一药典”之称，曾被英国生物之称，曾被英国生物学家达尔文誉为学家达尔文誉为“中国的百科全书中国的百科全书”。该书以药。该书以药物的天然来源及属性为物的天然来源及属性为纲纲，把药物分为，把药物分为1616部部；同；同一部药物，又以相似的一部药物，又以相似的目目，分为，分为6060类目。该书将类目。该书将每种药物进行分别释名、集解、正误、修治、气每种药物进行分别释名、集解、正误、修治、气味、主治、发明及附方等。该书综合了大量的科味、主治、发明及附方等。该书综合了大量的科学资料，除了大量附方、验方及治验病案外，还学资料，除了大量附方、验方及治验病案外，还载入了一些有用的医学史料。对中国的医学

13、史乃载入了一些有用的医学史料。对中国的医学史乃至世界科学史都产生了重大而深远的影响。至世界科学史都产生了重大而深远的影响。2 现代生命科学创立和分支发展时期现代生命科学创立和分支发展时期A 现代生命科学系统的建立开始于现代生命科学系统的建立开始于16世纪世纪1543年，比利时医生年，比利时医生维萨里维萨里：人体的结构：人体的结构1628年，英国医生年，英国医生哈维哈维：心血循环论（近代：心血循环论（近代生理学之父）生理学之父）B 现代生命科学分枝发展时期现代生命科学分枝发展时期n18世纪以后，随着自然科学全面蓬勃的世纪以后，随着自然科学全面蓬勃的发展，生命科学也进入了它的辉煌发展发展，生命科学

14、也进入了它的辉煌发展阶段。生命科学重要的分支学科相继建阶段。生命科学重要的分支学科相继建立，其中以立，其中以细胞学、进化论和遗传学细胞学、进化论和遗传学为为主要代表，构成了现代生命科学的基石。主要代表，构成了现代生命科学的基石。3 现代生命科学的组成和结构现代生命科学的组成和结构n生命科学发展到今天，众多的分支学科生命科学发展到今天，众多的分支学科相互区分而又密切地联络和组织在一起，相互区分而又密切地联络和组织在一起，它已形成了一个复杂而庞大的学科系统。它已形成了一个复杂而庞大的学科系统。生命科学的这一特点反映了生命现象的生命科学的这一特点反映了生命现象的复杂性和多层次性。复杂性和多层次性。A

15、 从不同的层次研究生命现象从不同的层次研究生命现象B 从生物类群划分研究生命现象从生物类群划分研究生命现象4 当今生命科学已全面进入了当今生命科学已全面进入了 大科学大科学的发展阶段的发展阶段n大科学时代的科学活动表现大科学时代的科学活动表现出学科交叉，跨学科研究的出学科交叉，跨学科研究的不断扩大不断扩大物理学与生物学的相互促进由来已久电学和电生理学同时诞生C.A.de Coulomb,1785L.Galvani,1791物理学为生物学提供过大量工具光学显微镜光学显微镜(-1590)(-1590)：细胞细胞(1665)(1665)细菌细菌(Antonie van Leeuwenhoek,168

16、3)(Antonie van Leeuwenhoek,1683)(Muller (Muller确认细菌为一类生物确认细菌为一类生物,1773),1773)X X射线衍射晶体结构分析射线衍射晶体结构分析 DNADNA双螺旋结构（双螺旋结构（JD Watson,FHC Crick,1953JD Watson,FHC Crick,1953）肌红蛋白、血红蛋白晶体结构（肌红蛋白、血红蛋白晶体结构（1957,19591957,1959）电子显微镜、扫描电镜、隧道扫描电镜电子显微镜、扫描电镜、隧道扫描电镜物理学为生物学提供过大量工具各种光谱方法、荧光标记中子衍射示踪原子、放射性标记核磁共振波谱质谱仪“化学

17、”仪器：超速离心机、液相色谱分析、圆偏振二向色性分析、凝胶电泳生物多样性（宏观数据）现存物种知多少？从2 百万到10亿的种种估计2003年11月初GenBank核酸数据库中有 154089 种生物至少有1条数据其中只有约半数有某些分类学信息目前地球上存活着约 5000 种哺乳动物,约9000种鸟类细菌是地球上最成功的物种,然而我们不知道它们的数目有多少计算机：用火以来的最伟大发明ENIAC（1944）：每秒330次乘法运算神威计算机：每秒3840亿次浮点运算曙光3000计算机：每秒4000亿次浮点运算每秒1万亿次=1012次/秒模式生物噬菌体(Bacteriophage:lambda,T4,T

18、7)病毒(Viruses:SV40,HIV)大肠杆菌(Escherichia coli)酵母(Saccharomyces cerevisiae,yeast budding)线虫(Caenorhabitidis elegans,nematode,worm)果蝇(Drosophila melanogaster,fruitfly)拟南芥(Arabidopsis thaliana)水稻(Oryza sativa,rice)非洲爪蟾(Xenopus laviae,African frog)斑马鱼(Danio rerio,Zebra fish)小鼠(Mus musculus,mouse)智人(Homo s

19、apiens)生命现象的众多层次n系统生物学、生物复杂性、生态系统n生物多样性、种群动力学n动物行为科学n个体、器官、组织n细胞及其通信、信号传导n免疫网络、调控网络、代谢网络n复制、转录、剪接、翻译、运输n生物大分子:蛋白质与核酸（DNA、RNA）n小分子(糖、脂肪、核苷酸、氨基酸)、金属离子、水n分子和原子的相互作用三、三、生命科学的研究方法生命科学的研究方法n观察与描述观察与描述n生物学实验生物学实验n生命现象的人工模拟生命现象的人工模拟生命科学的最基本的课题可以归结为：生命科学的最基本的课题可以归结为：n1 研究生命的构成和存在形式研究生命的构成和存在形式2 了解生命活动的运动规律了解

20、生命活动的运动规律3 探索生命的起源和演变历史探索生命的起源和演变历史四、四、生物学的分支学科生物学的分支学科n植物学植物学生理学生理学n动物学动物学水生生物学水生生物学n微生物学微生物学生态学生态学n遗传学遗传学生物物理学生物物理学n细胞生物学细胞生物学发育生物学发育生物学n生物化学生物化学分子生物学分子生物学五、生命科学与社会可持续发展五、生命科学与社会可持续发展n1生命科学与农业可持续发展生命科学与农业可持续发展n2生命科学与能源问题生命科学与能源问题n3生命科学与人类自身生命科学与人类自身n4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n5生命科学与伦理道德问题生命科学与伦理道

21、德问题当今人类社会面临最重大的问题和挑战n人口膨胀；人口膨胀；n粮食短缺；粮食短缺；n疾病危害；疾病危害；n环境污染；环境污染；n能源危机；能源危机；n资源匮乏；资源匮乏；n生态平衡破坏；生态平衡破坏；n生物物种大量消亡。生物物种大量消亡。解决人类生存与发展所面临的一系列重大问解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于生命科学的发展。生题，在很大程度上将依赖于生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、安全、政治和社会发命科学对人类经济、科技、安全、政治和社会发展的作用是展的作用是全方位全方位的。的。广广阔阔的的寒寒区区没没有有充充分分利利用用1生命科学与农业可持续发展生命科

22、学与农业可持续发展中国是缺水大国中国是缺水大国-中国养活着世界上中国养活着世界上22%的的人口人口,但可用水却仅占但可用水却仅占7%。人均水资源不足。人均水资源不足世界平均水平的世界平均水平的1/4,是世界上是世界上13个贫水国之个贫水国之一，居世界一，居世界109位位 我国现有我国现有11亿亩旱地，亿亩旱地，5亿亩盐硷地亿亩盐硷地中国土地资源的有中国土地资源的有限性：受太平洋季限性：受太平洋季风的影响，中国东风的影响，中国东部湿润，越往西部部湿润，越往西部越干旱。干旱和半越干旱。干旱和半干旱区，占中国国干旱区，占中国国土面积的土面积的52%，同，同时，山地占时，山地占2/3，平原只占平原只占

23、1/3 Typical Landscapes in the Loess plateauu 打破产量徘徊的局面打破产量徘徊的局面u 改善食品的营养品质改善食品的营养品质u 降低自然灾害的损失降低自然灾害的损失u 减少农药化肥的污染减少农药化肥的污染现代生物技术将成为满足以上需求的重要手段现代生物技术将成为满足以上需求的重要手段农业的需求农业的需求农产品不仅满足人们对食物的需求，农产品不仅满足人们对食物的需求，也是新生能源、新材料和新医药产也是新生能源、新材料和新医药产品等新兴产业的源泉品等新兴产业的源泉人工控制生长人工控制生长 Bioenergy l 转基因作物种植面积迅速扩大转基因作物种植面积

24、迅速扩大l 分子标记辅助提高了育种效率分子标记辅助提高了育种效率l 动物生物技术取得突破性进展动物生物技术取得突破性进展l 农业重组微生物制剂进入实用农业重组微生物制剂进入实用全球转基因作物推广面积迅速增加全球转基因作物推广面积迅速增加(万公顷万公顷)170110027803990442005001000150020002500300035004000450019961997199819992000研究发现，转基因抗虫研究发现，转基因抗虫水稻在试验中比非转基水稻在试验中比非转基因水稻产量高出因水稻产量高出6%-9%6%-9%，农药施用量减少农药施用量减少80%80%，同，同时还降低了其对农民健

25、时还降低了其对农民健康的不良影响。研究成康的不良影响。研究成果刊登在果刊登在科学科学杂志杂志上。上。转转SCK基因（基因（modified CpTI gene）抗虫水）抗虫水稻（绿色）与对照（黄色枯萎）在横竖二个稻（绿色）与对照（黄色枯萎）在横竖二个方向间隔种植如国际象棋棋盘，每个方块为方向间隔种植如国际象棋棋盘，每个方块为正方形，边长为正方形，边长为3m。转基因抗虫水稻产业化推广的前期转基因抗虫水稻产业化推广的前期准备工作已基本完备准备工作已基本完备 我国超级杂交稻育种取得丰硕成果我国超级杂交稻育种取得丰硕成果大规模超级杂交水稻栽培（120万公顷）达到 9.2 吨/公顷农业部1996年立项：

26、中国超级杂交稻公斤公斤公斤科学家预言2050年垂直农场将问世 2能源危机受全球关注能源危机受全球关注化石能源现状化石能源现状:石油能源是现代社会赖以生存和发展的物质基石油能源是现代社会赖以生存和发展的物质基础。础。n2004年进口原油超过年进口原油超过1亿吨大关。亿吨大关。n中国已经成为全球第中国已经成为全球第2大石油消费国和仅次于大石油消费国和仅次于美国的第美国的第2大石油进口国。大石油进口国。n每天损失每天损失100万美元以上。万美元以上。n中国石油需求增长将占近两年内世界石油需求中国石油需求增长将占近两年内世界石油需求增长的增长的1/3。n2020年，中国石油需求将达到年，中国石油需求将

27、达到4.5亿吨亿吨/年年,n届时我国石油年产量预计只有届时我国石油年产量预计只有2亿吨左右亿吨左右,将将产生产生2.5亿吨的缺口亿吨的缺口n 即使全世界的石油出口可供量都给中国即使全世界的石油出口可供量都给中国,也也 根本不可能满足我们的需求根本不可能满足我们的需求 可再生能源n水能、风能、太阳能、生物质能、地热水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、氢能和生物液体燃料等。能、海洋能、氢能和生物液体燃料等。n优点优点:可再生可再生污染轻污染轻 我国拥有丰富的油料植物资源我国拥有丰富的油料植物资源 木本油料树种有木本油料树种有400多种，含油量在多种，含油量在1560%的的有有200多种，

28、含油量在多种，含油量在5060%的有的有50多种，目前开发多种，目前开发利用的仅利用的仅10多种。在自然资源中还有大量的野生资源多种。在自然资源中还有大量的野生资源有待发掘和进一步的开发利用。有待发掘和进一步的开发利用。对于我国能源发展、退耕还林、调整农对于我国能源发展、退耕还林、调整农业产业结构，促进农村经济发展，增加农业产业结构，促进农村经济发展，增加农民收入等都具有十分重要的意义。民收入等都具有十分重要的意义。flowersfruitsFruits and seedsDry fruits生物技术药物、疫苗和治疗手段将为预防和治疗生物技术药物、疫苗和治疗手段将为预防和治疗以上疾病带来希望以

29、上疾病带来希望病种病种 患者人数患者人数 恶性肿瘤恶性肿瘤 乙肝病毒乙肝病毒携带者携带者 500万1 亿多美国生物技术产品市场现状美国生物技术产品市场现状74%74%16%16%5%5%3%3%2%2%人治疗药人治疗药诊断试剂诊断试剂农农 业业特殊化合物特殊化合物非医学诊断剂非医学诊断剂资料来源：资料来源：Consulting Resources CorpConsulting Resources Corp中国自行研制艾滋疫苗临床试验中国自行研制艾滋疫苗临床试验 中国自行研制的艾滋病疫苗一期人体临中国自行研制的艾滋病疫苗一期人体临床试验进入第二阶段，床试验进入第二阶段，6名志愿者在广西疾名志愿者

30、在广西疾控中心接种了艾滋病疫苗。三个月以后，这控中心接种了艾滋病疫苗。三个月以后，这些志愿者将再接种一次以痘病毒为载体的疫些志愿者将再接种一次以痘病毒为载体的疫苗，最终完成艾滋病疫苗的联合免疫。苗，最终完成艾滋病疫苗的联合免疫。l 生物技术药物生物技术药物l 抗体及疫苗抗体及疫苗l 生物治疗生物治疗兰德公司的调查指出，生物技术正在改变兰德公司的调查指出，生物技术正在改变生命，而人的寿命增加将使社会增加财富。生命，而人的寿命增加将使社会增加财富。报告分析说，如果现在心脏病被治愈，将报告分析说，如果现在心脏病被治愈，将增加增加48万亿美元的财富。万亿美元的财富。如果癌症治愈了，可增长如果癌症治愈了

31、，可增长47万亿美元财富。万亿美元财富。即使只有即使只有20的治愈率，也可增加的治愈率，也可增加10万亿万亿美元，比美国现在一年的美元，比美国现在一年的GDP还要高，可还要高，可见生命科学对经济的贡献之大。见生命科学对经济的贡献之大。将使社会增加财富将使社会增加财富 生物技术药物生物技术药物n生物技术产业化的第一个热点，二十一生物技术产业化的第一个热点，二十一世纪将仍是热点和主流世纪将仍是热点和主流n1982年重组人胰岛素上市是生物技术产年重组人胰岛素上市是生物技术产业崛起的标志业崛起的标志n全球已有全球已有80多种生物技术药物、疫苗上多种生物技术药物、疫苗上市，销售额超过数百亿美元市，销售额

32、超过数百亿美元n全球全球2.8亿人受益亿人受益u 降解有害物质降解有害物质u维护生态平衡维护生态平衡u生物可再生能源或材生物可再生能源或材料料重组微生物、转基因植物等将在环境保护事业重组微生物、转基因植物等将在环境保护事业中发挥重要作用中发挥重要作用 microbesenzymes我们只拥有一个地球我们只拥有一个地球5生命科学的发展引发更多的伦理道德问题生命科学的发展引发更多的伦理道德问题n人工授精和试管婴儿技术人工授精和试管婴儿技术n克隆技术克隆技术21世纪的带头学科是什么？世纪的带头学科是什么？生命科学生命科学!20世纪的带头学科是物理学世纪的带头学科是物理学美国时代周刊美国时代周刊 20

33、世纪世纪100件大事件大事1928-1942 Fleming 发明青霉素发明青霉素1953年年 Waterson和和Crick DNA双螺旋双螺旋1973年年 斯坦福斯坦福Cohn 加州加州Boyer 基因工程基因工程 重组重组DNA技术之父技术之父1997年年2月月 苏格兰苏格兰 绵羊绵羊“多利多利”的克隆的克隆 1999年年 高考高考 “假如记忆可以移植假如记忆可以移植”2000年年6月月 人类基因组人类基因组2001年年 干细胞干细胞2002 2003 2004 20年后年后 中关村中关村人类文明发展的三次技术革命：生物技术生物经济 重组DNA技术（转基因技术）：把一个生物体中有用的目的

34、基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物 Swanson Genetech Inc.胰岛素ATP含量的测定 荧光酶荧光素生物技术的快速发展生物技术的快速发展使人们对生命科学寄予很大希望使人们对生命科学寄予很大希望n如1997年2月，克隆Dolly羊诞生的消息从苏格兰传出后，立即吸引了世上各界的注意。细胞插图国产国产抗虫抗虫棉大棉大面积面积种植种植0.20.26.76.742.142.189.789.7148148194.3194.30 02020404060608080100100120120140140160160180180200200199719971998199

35、819991999200020002001200120022002 2002年我国抗虫棉推广面积达到年我国抗虫棉推广面积达到2915.07万亩，国产抗虫棉万亩，国产抗虫棉占占30%-35%。“SGK321”双价抗虫棉双价抗虫棉2002年通过了全国农作物年通过了全国农作物品种审定委员会的审定，被品种审定委员会的审定，被5部委评为国家重点新产品。转基因部委评为国家重点新产品。转基因抗虫棉杂交种抗虫棉杂交种“南抗南抗3号号”和和“南农南农98-4”等由于综合纤维品质等由于综合纤维品质和产量表现突出和产量表现突出,在长江流域棉区推广在长江流域棉区推广170万亩以上。万亩以上。万公顷运用运用“底物竞争底

36、物竞争”假假说育成超高油油菜说育成超高油油菜 该项目研究成果该项目研究成果“运用基因工程技术育成世界最高含油量运用基因工程技术育成世界最高含油量甘蓝型油菜甘蓝型油菜”被评选为被评选为20022002年度中国十大科技进展之一年度中国十大科技进展之一，经，经PCTPCT途径申请的国际专利已在美国、德国、加拿大、法国公开。途径申请的国际专利已在美国、德国、加拿大、法国公开。目前已育成了两个高油油菜新品种，含油量较受体亲本提高目前已育成了两个高油油菜新品种，含油量较受体亲本提高25%25%以上，其中，以上，其中，“超油超油2 2号号”的含油量高达的含油量高达52.82%52.82%，是目前国，是目前国

37、际上含油量最高的甘蓝型油菜际上含油量最高的甘蓝型油菜。动物体细胞克隆动物体细胞克隆n建立了优质奶牛、肉牛、山羊和绵羊的成纤维、乳腺、建立了优质奶牛、肉牛、山羊和绵羊的成纤维、乳腺、颗粒、输卵管上皮、性腺等细胞系颗粒、输卵管上皮、性腺等细胞系32种种n获得克隆胚胎获得克隆胚胎2496枚，其中囊胚发育率枚，其中囊胚发育率41%，移植妊，移植妊娠率娠率30%n移植受体牛移植受体牛217头，其中健康出生克隆牛犊头，其中健康出生克隆牛犊23头，待产头，待产克隆牛犊克隆牛犊43头，已是我国最大的体细胞克隆牛群体头，已是我国最大的体细胞克隆牛群体n成功克隆了我国第成功克隆了我国第1头优质黄牛，国际上第头优质

38、黄牛，国际上第1头玻璃化头玻璃化冷冻卵母细胞的克隆牛冷冻卵母细胞的克隆牛n总体水平达到国际前沿，为体细胞克隆技术产业化奠总体水平达到国际前沿，为体细胞克隆技术产业化奠定了决定性基础定了决定性基础 生物技术市场潜力巨大生物技术市场潜力巨大 生物技术生物技术专利数占专利数占30%30%全世界每年授予的专全世界每年授予的专利数约利数约 1 1 万余项万余项 生物技术生物技术What 、Why、Which and How 展望与预测：Potato、Tomato、Tobacco（茄科植物）v生物技术v光合作用展望与预测展望与预测如何学习普通生物学？如何学习普通生物学？1 兴趣是最好的老师兴趣是最好的老师 提出问题和设想提出问题和设想3 实验是开启生命王国大门的钥匙实验是开启生命王国大门的钥匙