现代生命科学研究进展
“现代生命科学研究进展”课程论文题目:中心法则及其所面临的挑战
中心法则及其所面临的挑战
【摘要】本文论述了中心法则的定义、形成的科学思想基础和发展的整个过程。阐述和论证经典中心法则产生的过程，并结合朊病毒讨论了中心法则面临的挑战，展望其发展趋势。
【关键词】经典中心法则；科学基础，产生；DNA模板；遗传信息；朊病毒；挑战；
一、中心法则的概念
中心法则，是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA 的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA 自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA 的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。
二、中心法则形成的科学基础
中心法则实质上蕴含着核酸和蛋白质这两类生物大分子间的相互联系和相互作用[1]。而其产生和发展则与人类对核酸结构和功能的认识密切相关。
其实，核酸的发现并不算很晚。早在1968年，细胞核在遗传中的地位还没有确立之前，瑞士科学家米歇尔( F·Miescher ) 已从浓细胞中分离出了核酸[2]。不仅霍佩一赛勒(F·Hoppe一seyler)也从酵母和其它细胞中发现了类似的物质，并指出，这种物质“可能在细胞发育中发挥着极为重要的作用”[3]。这种新物质当时被命名为核素( nuclein)。后经科塞尔(A·Kossel )、琼斯( W·Johnes)和列文(P·A·L evene)的研究，弄清了核酸的化学成份和最简单的基本结构。1929年又区分出脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸（RNA)。
然而，认识到核酸在遗传中的作用却经历了一个十分复杂而曲折的历程。绝大多数生化学家和遗传学家都认为，生物的特异性在于蛋白质，不愿接受核酸是遗传的物质基础的观点。这里面有复杂的原因，主要是：
1、蛋白质化学发展较快，核酸的生化分析则发展较慢。
2、“四核苷酸”理论长期阻碍人们正确理解核酸的作用。
3、那时虽然知道染色体主要由核酸和蛋白质组成，但人们想象中的染色体
结构以蛋白质为主干，核酸只是包在外面使蛋白质链稳定的物质。就连克里克( F·C r ick )本人在1 950年前还没有认识到核酸的重要性，还准备从蛋白质的结构中寻找对基因功能的解释[4]。
在科学中，一个错误的认识一旦被广泛接受，就如同一座堡垒，牢牢地禁着人们的思想。但是，再坚实的堡垒也不是无懈可击。科学总是要冲破堡垒，奔向前方。
三、经典中心法则的产生
1928 年, Griff thF在肺炎双球菌中首次观察到转化现象;1944年Avery 0T 证明了肺炎双球菌中起转化作用的活性物质是DNA, 并认为DNA是遗传特异性的分子基础，有人称他的发现标志着DNA“黑暗时代的终结”，然而，当时并未得到充分的重视[5]。1952年, Hershey A D和Chase M在研究T4噬菌体的侵染实验时，又获得DNA是遗传信息来源的证据。这时，四核苷酸理论才被彻底否定，微生物与高等生物间的遗传统一性得到了承认，并由此把人们的注意力从蛋白质转向核酸分子的结构和功能[6]。
1953年, Waston J和Crick F综合X射线衍射技术和其它方面的研究成果, 提出了DNA分子的双螺旋结构模型理论, 对DNA的分子结构、自我复制、相对稳定性、变异性以及DNA 如何贮存和传递信息等问题进行了合理解释, 并明确了基因是DNA分子中的一个片段。DNA自我复制的机制很快得到Kornberg A及M eshlson M等人的证实。当时的生物学印刷品首次使用了“信息”这一概念，但尚未下具体的定义。
1956年, MaziaD认为RNA的作用是把DNA的信息传递到细胞质用于蛋白质合成；而Spieg -elwan S 则认为, 只有DNA和RNA具有足够的信息复杂性作为蛋白质合成的模板。Lederberg J 则特别指出，这里的“信息”即是所谓的“特异性”。DNA 的双螺旋结构模型的建立, 信息概念的初步解释以及Beadle G 等在40年代提出的“一个基因一个酶”的理论在结构和功能上解释了遗传物质的基本特性，把“基因是什么”和“基因如何表达”结合起来，中心法则的产生，也就势在必然了。
1957年，Crick在实验生物学年会上递交了关于“蛋白质合成”的论文( 发表于1958年) 。在这篇论文中, 他提了著名的中心法则理论；“信息一旦传到蛋
白质就不能再行输出，更具体地说, 信息从核酸到蛋白质的传递是可能的, 但是从蛋白质到蛋白质或从蛋白质到核酸的传递是不可能的。这里的信息指的是序列的精确决定, 即核酸的碱基或蛋白质的氨基酸残基”他首次列举了20个氨基酸的标准组, 并指出核酸片段的特异性是通过其碱基序列表达，这种序列是编码特定蛋白质氨基酸序列的密码[7]。这就是中心法则和作为中心法则核心的序列假说。Crick 曾这样为中心法则作序：“我本人的思想( 还有我的许多同事) 是基于两个基本原理，我称为序列假说和中心法则。对于它们两者的直接证据是无足轻重的，但我发现它们十分有助于去理解这些复杂问题。”所谓序列假说是假设“核酸片段的特异性完全由其碱基序列所表达，而且这种序列是某一蛋白质的氨基酸序列的密码。”因此，序列假说可归纳为DNA、RNA、蛋白质信息传递的共线性。可见，序列假说是中心法则的核心，中心法则是序列转换的法则。
其实，早在50年代初，许多生物学家就持有以基因为核心的蛋白质合成的观念。不过，当时关于蛋白质合成的信息流程的认识尚处于萌芽阶段，然而，对中心法则的形成却起着重要的促进作用。Crick 的中心法则理论提出后很快被绝大多数科学家所接受，同时也以更具体的形式被重新阐述或改造。例如, 1965 年Watson 把中心法则的理论进一步构思为( 如图1所示) ：
Watson 这样解释他的模型：“首先我们应该注意到这样一样事实，DNA自身并非是编码氨基酸序列的直接模板。相反，DNA 的遗传信息转移到作为蛋白质模板的另一类分子, 这种中间模板分子即核糖核酸……环绕DNA 的箭头表示自我复制，DNA 与RNA 之间的箭头表示所有RNA分子都来自DNA 模板，相似地，所有蛋白质序列都由RNA 模板决定。更为重要的是，后两个箭头都是单方向的，即蛋白质从不作为RNA 的模板, RNA 也从不作为DNA 合成的模板。”可见，Watson强调的是单程性的蛋白质合成机制，而Crick强调的是信息流，两人对中心法则的定义有所不同。
经典中心法则产生的历史预示着其自身不断发展的过程。20世纪四五十年代，人们逐步证明了DNA是遗传物质，于是也伴随着DNA 是合成蛋白质中心的思想的产生。然而，几乎与此同时，有些科学家开始怀疑DNA 作为遗传物质的垄断性。1958 年, Temin H 开始对劳斯肉瘤病毒( RSV ) 进行研究，认为RSV 可能通过一种DNA 中间物进行复制, 由此提出“原病毒假说”。1970 年, 有两个科研小组同时报道了RSV中分离出依赖RN的DNA聚合酶。这些结果证明从RNA 到DNA 的遗传信息传递的可能性。于是，C rick立即在Nature 上撰文重新解释中心法则：逆转录的发现与他当初的设想一致。
Crick 是这样具体解释的( 如图2所示) ：图中显的箭头位置与我1958 年构思的一样( 当时他未发表图式)，实线箭头表示很可能的信息传递，虚线箭头表示可能性的信息传递, 未标明箭头的则表示不可能的信息传递。同时Cr i ck还表明：“只要能够发现有一种细胞能够执行未知的信息传递过程，则将动摇整个分子生物学的理论基础，正因为如此，修改后的中心法则同当初提出时一样重要。”其实，他当初并未明确说明核酸既包括DNA 又包括RNA, 然而这正好为他重新解释中心法则找到了“借口”。可见，当初Crick 提出中心法则是十分谨慎的。
1976 年，Watson在他出版的5基因分子生物学6一书中对中心法则又做了更具体的描述( 如图 3 所示) ：
“式中箭头表示遗传信息的传递方向，围绕着DNA 的箭头表示DNA是自
身复制的模板，DNA 和RNA之间的箭头表示所有细胞的RNA 分子都是以DNA 为模板制造出来的，与此相仿，所有细胞的蛋白质从来不做为RNA 模板，RNA 也从来不作为DNA 的模板。”可见，Watson 根本不承认RNA 到DNA 逆向传递，更强调信息传递的单程性，与他1965年提出的观点如同一辙。
至此，经典中心法则的理论基本形成, 可概括为：蛋白质是遗传信息传递的终点；遗传信息的传递从核酸到核酸或从核酸到蛋白质是可能的，但从蛋白质到蛋白质或从蛋白质到核酸是不可能的；DNA、RNA、蛋白质三者之间存在严格的共线性[8]。
中心法则揭示出只要亲代将带有遗传信息的DNA(有时是RNA)传给下一代，后者就有可能按照上述一连串极有秩序的步骤进行生物化学反应合成出与亲代相同的蛋白质。这些蛋白质有的被用来“建筑”有机体有的被作为多种多样的酶，调节和控制有机体内各种生化反应，使新陈代谢得以顺利进行。既然传给子代的DNA(或DNA片段)相同，子代合成的蛋白质也相同，那么由这些蛋白质决定的有机体结构和功能也必须与亲代相同，这便是生物性状遗传过程的奥妙所在。所以，“中心法则”理所当然地被分子遗传学家奉为至高无上的“圣经”。
然而，这座貌似坚固无比的大厦并非完美无缺。1983年，S.B.Prusiner发现了一类生物——Prion，中文意译为“朊病毒”，“心中法则”的权威受到强有力的挑战。
四、结合朊病毒探讨中心法则面临的挑战
朊病毒是一类比常规病毒更小的致病因子，如擦痒病朊病毒，大小约为30nm～50nm，分子量约50000或更小。由这类病毒引起的人类疾病，已知的有克一雅氏病、库鲁病、格一斯一切三氏病和老年痴呆病等。多见于欧州牛群(亦偶见于人类)的疯牛病也与它有关[9]。
在朊病毒研究的早些时侯，一个重要的方面就是寻找核酸，但是，所有的努力都失败了。然而，这些研究并非无益，人们发现朊病毒除具有常规病毒的一般性质，如可滤过性、传染性、致病性、对宿主的特异性等以外，它更有一些奇特的性质。例如，它对能使核酸失活的物理因素，如紫外线照射、电离辐射、超声波及80～100℃高温等均有较高抗性。能破坏核酸的诸多核酸酶，如微球菌核酸酶，核酸酶P，DNaseA、T、Ⅲ、H磷酸二酯酶等，以及补骨脂类均不能灭活朊
病毒。但是，若使用蛋白质变性剂，如尿素、苯酚、乙醚、碘酒都能有效灭活朊病毒。其他能使蛋白质失活的酶，如胰蛋白酶、蛋白酶K也能灭活朊病毒。这一切迫使人们不得不得出一个结论，即朊病毒体内根本不含有核酸，它完全由蛋白质构成。那么，朊病毒的遗传物质是什么呢?朊病毒又是如何复制和遗传的呢？
“中心法则”认为遗传信息流总是以核酸为起点，蛋白质是信息流的终点，如果朊病毒亦是如此，则必须假定朊病毒的遗传物质(DNA或RNA)及其上的遗传信息整合在宿主细胞的基因组中，也就是说朊病毒的遗传物质及其上的遗传信息不在病毒体内，而是在体外。朊病毒的蛋白质对这类基因具有激活作用。
另一种假设则是，朊病毒蛋白质本身就是遗传物质，遗传信息就储存于蛋白质的氨基酸序列之中。这意味着信息流有可能存在两种走向：一是以蛋白质到核酸，再到蛋白质；二是从蛋白质到蛋白质。
上述假设至今均没有得到证实。因此，朊病毒的复制和遗传机制才会受到人们的关注，相信随着人们对朊病毒研究的深入，谜底终将被揭开，届时，人类对生命本质的认识又将跃上一个新的台阶。
参考文献：
[1] LoisN.Magner著,李难等译:生命科学史,1985, 593 .
[2]刁生富. 驻收店师专学报(自然科学版).1 9 9 2，第3期:4 8一5 2 .
[3]刁生富. 科学技术与抖证法.1991，第5 期:2 5一2 7 .
[4]刁生富. 南都学坛( 社会科学版).19 9 3 ，第1期:2 3-一2 7 .
[5]高天祥，田竞生.医学分子生物学[M] . 北京：科学出版社，1999.
[6]刘祖洞.遗传学(第二版)[M ]. 北京：高等教育出版社，1991.
[7]袁仕取，林焯唐.细胞分子生物学[M] . 西安：陕西科学技术出版社，1994.
[8]G .孟结尔等著，梁宏、王斌译.遗传学经典论文选集[M] .北京：科学出版社, 1984.
[9]吴柏春.奇特的朊病毒与朊病毒病[J] . 生物科学动态,1987,(2):10—13.
(完整版)第一章走近生命科学
第一章走近生命科学 第一节走进生命科学的世纪 1、生命科学发展简史： (1)中国古代生命科学成就：春秋时代《诗经》、公元6世纪北魏农学家贾思勰《齐民要术》、 16世纪明代李时珍《本草纲目》、秦朝保护环境的法典《田律》 (2)西方古代生命科学成就： 17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入细胞水平； 18世纪瑞典博物学家林耐创立了“生物分类法则”； 1838年德国科学家施莱登和施旺提出了细胞学说； 1859年英国科学家达尔文发表了《物种起源》一书，提出了进化论； 1900奥地利遗传学奠基人孟德尔用豌豆作为实验材料提出了遗传的两个规律得到承认。 1910年美国遗传学家摩尔根提出了遗传的第三个规律：基因的连锁和互换定律 (3)近代和现代生命科学发展： 发展方向：生命科学的研究向着微观和宏观两个方向同时发展 宏观：生态学的兴起，综合探讨个体与群体、生物与环境间的相互关系。 微观：1953年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型，标志着生命科学进入分子水平 主要成就：1953年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型， 1965年我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素， 1981年我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸， 1990年人类基因组计划启动 1997年英国科学家成功的培育出了克隆羊“多利” 1999年成功分离人体胚胎干细胞（万能细胞）—世界十大科学成就之首 2000年6月26日人类基因组草图绘制成功 2002年中国科学家绘制完成了全世界第一张籼稻全基因组框架序列图 2003年4月14日人类基因组计划全部目标达成 (4)研究方法：在生命科学发展的早期，主要采用了描述法和比较法，近代和现代主要是实验法 2、展望生命科学新世纪： (1)后基因组学：重要研究课题1、探索人的结构和功能基因组；2、破译重要微生物和植物的基因组 3、启动环境基因组的研究以及基因技术的应用等。 (2)转基因技术：基因工程改良的作物优点——提高产量、改善品质、增强抗逆性 (3)基因治疗：如血友病、地中海贫血、关节炎、心血管病、甚至艾滋病等 (4)生物多样性保护：是保护地球生态系统的重点 (5)脑科学：脑科学三大目标---认识脑、保护脑、创造脑 我国科学家于2001年10月加入“人类脑计划” 新世纪脑科学的发展前景：1、在细胞和分子水平上进一步推进对神经活动的认识。 2、在脑的高级功能的研究方面取得突破性进展。 3、生命科学的概念：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规律的科 学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。 注意点：1、科学史的考核：注意记忆相关的年代、国籍、贡献，经常出现排序题 2、生命科学进入细胞水平和分子水平的标志。 3、酵母丙氨酸转移核糖核酸的实质是tRNA，组成单位为核糖核苷酸，彻底水解的产物为一分子磷 酸、一分子核糖、一分子含氮碱基。 4、人类基因组计划：被誉为生命科学“阿波罗登月计划” 参与国：美、英、日、德、法、中六国 涉及的染色体：22条常染色体和两条性染色体（X染色体和Y染色体）
生命科学研究进展
生命科学研究进展 尹强 (江西农业大学理学院，江西南昌，330045) 现代生物技术已进入商品生产的激烈竞争阶段。据在京举行的关于“分子生物学进展”方面的学术报告会透露，美国科学院的院报中，每月的生物论文10倍于数理化天地论文的发表数量。这个数字显示了在当代人们对生命科学发展的重视程度。同样，在商品生产领域也表现出了同样的趋势。如在运用现代生物技术的遗传工程方面，美国每年在该领域投入的研究经费高达100多亿美元，有200多家大生物技术公司从事有关方面产品商品开发，已生产出了多种生物制品。在市场上出售的有人生长激素、胰岛素、调节血压的人肾素，还有乙型肝炎疫苗；可使肿瘤枯萎的生物技术药物已进入临床试验。美国利用遗传工程正在研制生物制品的还有多种，如具有抗癌作用的肿瘤坏死素、能溶解血栓的组织纤维蛋白溶酶活化剂及多种免疫系统调节制剂．科学工作者还正在研制艾滋病疫苗。在现阶段的动物试验中，这种疫苗已使老鼠体内产生了艾滋病抗体，并开始在人体上进行试验。 日本在生物技术方面的研发也不甘落后，该国的科学家把生物技术看成是使日本的技术在2l世纪处于世界领先地位的跳板。日本引进美国的生物技术，派出大量人员去美国学习，同时鼓励本国的科研。日本已研制出促进红细胞形成的血细胞生成素，可用于治疗肾脏疾病。 西欧各国在生物技术方面起步较慢，但在现代制药工业中生物技术却异军突起。他们在单克隆抗体和特异蛋白分子的生产方面处于世界领先地位。一些老企业也利用生物技术生产各种高效酶制剂，用于食品加工和废物处理。还有，他们在细胞融合领域也取得了重要进展，如番茄马铃薯的育成。在开发这类细胞融合技术产品时，除在产品实践方面有所突破外，还在育种理论上有新发现。如他们在研究报告中指出，利用细胞融合技术最有前途的是近亲植物细胞融合，它对提高品种质量效果明显。 俄罗斯生物技术研究也日趋活跃，他们在前苏联时期的研究基础上，先将遗传工程的重点放在农业方面，力图培育出“早熟、高产、营养丰富、能在贫瘠土地上生长的农作物。俄罗斯科学家还存分子生物学和医学生物技术方面进行了卓有成效的研究，在研究离子载体如何穿过细胞膜方面有突破性进展，了解这一点将使人们揭开细胞维持恒定状态的奥秘。 我国在现代生物技术开发方面虽然起步较晚，但发展迅速，在某些项目上已跻身于世界先进行列，引起了国际同行的关注。如存生物医学工程领域的人工器官，新华医院和上海第一结核病防治院共同研制的聚丙烯中空纤维人工肺已在全国推广应用，仅新华医院一家就用了300多例。过去不用人工肺死亡率达50％，现在应用新的人工肺，深低温手术无一例死亡，达到了国际先进水平。上海胸外医院、新华医院、人体代用材料研究所研制的人造血管、膨体心脏修补片已达到国际20世纪80年代水平。特别应提到的是，我周在转基因抗病虫害作物、生物大分子的合成及克隆生物领域取得的成果亦是颇多。我国还参与了人类基因组测序工作，说明我国在该领域占有一席之地。我们还必须进一步加强该领域的研究工作，以缩小与发达国家在生物技术研究开发方面的差距。 1 我国研制成功第二代人造血 查新报告显示，我国第一代人造血在临床应用中，已成功地抢救了400多名伤病员。研究第二代人造血的科研人员，在历时4年的探索中对氟碳人造血的合成、乳化、毒理以及药效等方面做了不少改进，储存期从半年延长到1.5年；它在血管中的半衰期也从原来的10 h延长到19.8h。这将更有利于患者恢复健康。人造血是国际生命科学界，特别是医学界关注的热门课题。第二代人造血是我国上海有机化学研究所、上海劳动卫生职业病防治研究所的科学工作者研制的。对第
第一章走近生命科学(可编辑修改word版)
1、生命科学发展简史： 第一章走近生命科学第一节走进生命科学的世纪 (1)中国古代生命科学成就：春秋时代《诗经》、公元6 世纪北魏农学家贾思勰《齐民要术》、 16 世纪明代李时珍《本草纲目》、秦朝保护环境的法典《田律》 (2)西方古代生命科学成就： 17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入细胞水平； 18世纪瑞典博物学家林耐创立了“生物分类法则”； 1838 年德国科学家施莱登和施旺提出了细胞学说； 1859 年英国科学家达尔文发表了《物种起源》一书，提出了进化论； 1900 奥地利遗传学奠基人孟德尔用豌豆作为实验材料提出了遗传的两个规律得到承认。 1910 年美国遗传学家摩尔根提出了遗传的第三个规律：基因的连锁和互换定律 (3)近代和现代生命科学发展： 发展方向：生命科学的研究向着微观和宏观两个方向同时发展 宏观：生态学的兴起，综合探讨个体与群体、生物与环境间的相互关系。 微观：1953 年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型，标志着生命科学进入分子水平 主要成就：1953 年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型， 1965 年我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素， 1981 年我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸， 1990 年人类基因组计划启动 1997 年英国科学家成功的培育出了克隆羊“多利” 1999 年成功分离人体胚胎干细胞（万能细胞）—世界十大科学成就之首 2000 年6 月26 日人类基因组草图绘制成功 2002 年中国科学家绘制完成了全世界第一张籼稻全基因组框架序列图 2003 年4 月14 日人类基因组计划全部目标达成 (4)研究方法：在生命科学发展的早期，主要采用了描述法和比较法，近代和现代主要是实验法 2、展望生命科学新世纪： (1)后基因组学：重要研究课题1、探索人的结构和功能基因组；2、破译重要微生物和植物的基因组 3、启动环境基因组的研究以及基因技术的应用等。 (2)转基因技术：基因工程改良的作物优点——提高产量、改善品质、增强抗逆性(3) 基因治疗：如血友病、地中海贫血、关节炎、心血管病、甚至艾滋病等 (4)生物多样性保护：是保护地球生态系统的重点 (5)脑科学：脑科学三大目标---认识脑、保护脑、创造脑 我国科学家于2001 年10 月加入“人类脑计划” 新世纪脑科学的发展前景：1、在细胞和分子水平上进一步推进对神经活动的认识。 2、在脑的高级功能的研究方面取得突破性进展。 3、生命科学的概念：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规律的科学， 并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。 注意点：1、科学史的考核：注意记忆相关的年代、国籍、贡献，经常出现排序题 2、生命科学进入细胞水平和分子水平的标志。 3、酵母丙氨酸转移核糖核酸的实质是tRNA，组成单位为核糖核苷酸，彻底水解的产物为一分子磷 酸、一分子核糖、一分子含氮碱基。 4、人类基因组计划：被誉为生命科学“阿波罗登月计划” 参与国：美、英、日、德、法、中六国 涉及的染色体：22 条常染色体和两条性染色体（X 染色体和Y 染色体）
生命科学研究进展论文
RNA干涉及其应用 摘要 RNA干涉（RNAi）是将双链导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默的一种。RNAi发生过程主要分为3个阶段:起始阶段，扩增阶段，效应阶段。RNAi在生物界中广泛存在.综述RNAi现象的发现、发生机制及其应用,并展望未来的研究. 关键词 RNA干涉 RNA干涉应用 RNA interference and its application Abstract Introduction of double-stranded RNA into cells can induce specific mRNA degradation. This process is called RNA interference(RNAi). It is a kind of post-transcriptional gene silencing. RNAi patlway can be divided into three step: initiation step, amplification step and effector step . RNAi exists in a wide variety of organisms. The discovery , mechanism and application were reviewed in the paper . In addition, the out look of RNAi was introduced . Key words RNA interference application RNA 干涉(RNA interference ,简称RNAi) 是将双链RNA(dsRNA) 导入细胞引起特异基因mRNA 降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默(PTGS)的种.1998 年, Fire 等人[1]在利用反义核酸技术来抑制线虫基因表达时意外地发现,由正义和反义RNA 退火形成dsRNA 引起的基因表达抑制要比单独应用正义或反义RNA 强10 倍以上. dsRNA 引起的基因表达抑制不是正义或反义RNA 引起的基因表达抑
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现代生命科学前沿专期末考试题 考试时间 1月13日14:00~16:00，地点：学院一、二教（如果坐不下再开微格教室），形式：闭卷，拉单桌，不允许携带任何资料。 1.论述当代生命科学五个方面的最新进展（30分） a 神经生物学研究进展:20XX年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现构成大脑定位系 统细胞的三位科学家.他们发现在实验动物经过某些特定位置时,位于海马附近内嗅皮质的另一些神经细胞被激活,这些脑区构成一个六边形网络,每个网格细胞在特定的空间图式中起作用.这些网格细胞共同构成一个坐标系,便于实验动物在三维空间的活动.这些研究解决了哲学家和科学家几个世纪来一直争论不休的一个问题,即大脑如何对我们周围空间产生地图,以及如何通过这个系统在复杂的环境中导航的. b.细胞生物学研究进展:20XX年,日本山中伸弥研究小组通过将逆转录病毒介导的Oct4, Sox2, Klf4及c-Myc四个基因转入鼠成纤维母细胞,将成体细胞重编程为具有多分化潜能的干细胞,并将该类干细胞命名为iPS细胞.20XX年, 美国Thomson 实验室，俞君英博士报道了Oct4, Sox2,Nanog及Lin28 四个基因的转染可将人成纤维母细胞重编程为iPS细胞。20XX年4 月, Hanna等将镰刀型红细胞贫血模型小鼠的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞, 改善了小鼠的贫血症状。20XX年9月, 美国哈佛大学采用iPS技术, 将人类胰腺细胞逆向分化为能分泌胰岛素的B细胞, 成功治愈了糖尿病小鼠。利用这些方法，可以避开伦理学的限制获得具有多能性的细胞,这为发育生物学和医学研究提供了更多可能的应用. c.分子生物学研究进展:以半乳凝素-3为例,研究表明癌症患者血液中半乳凝素-3水平大幅升高.半乳凝素-3参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、克隆存活以及肿瘤血 管生成等过程.而一些半乳凝素-3抑制剂如乳糖基胺,乳糖基亮氨酸,酸碱修饰的柠檬
第一章第2节走进生命科学实验室教案
第一章第2节走进生命科学实验室 一、教材分析： 本节《走进生命科学实验室》包括“生命科学探究的基本步骤”和“生命科学实验的基本要求”两部分内容。这一节的教学关键在于激励学生走进生命科学实验室，认识到实验探究的重要性，了解基本的实验设备和实验室规则，并能够正确使用显微镜和显微测微尺，培养良好的实验习惯和科学的实验态度。关于“生命科学探究的基本步骤”，教材首先应用达尔文和斯科的名言来激励学生到生活中去发现问题，带着问题走进课堂和实验室，因为好奇心是培养创新精神和探究精神的重要条件。生命科学探究的基本步骤是研究方法的体现，教材列举了柳条鱼产仔条件的探究实验案例，分析了其中提出问题、提出假设、设计实验、分析数据和得出结论的各个环节，帮助学生理解生命科学探究活动的基本步骤。并在“阅读与思考”栏目中运用“库鲁病”病原体发现的生动过程用以补充说明生命命科学探究是如何进行的。 关于“生命科学实验的基本要求”，教材强调了生命科学是一门实验性很强的学科，实验室是进行实验和探究活动的场所。为了保证实验的顺利进行，必须遵守实验室规则和安操作要求进行实验，为下一节实验课的正常学习打好基础。 本节的“发现之路”介绍了显微镜的发明和应用，强调了技术的改进对生命科学发展的重要作用。 二、课题：第一章走近生命科学第2节走进生命科学的实验室 三、课时安排：1课时。 四、教学目标： 1、知识与技能： 能比较生命科学探究常用方法的不同适用范围和优势。 能识别高中生命科学实验室的基本设施，能说出实验室的主要规章制度和安全守则主要条款。 2、过程与方法： 通过参观实验室，识别生命科学实验室的基本设施，学习实验室规章制度和安全守则。 阅读教材和课外阅读材料，了解生命科学探究的基本步骤。 3、情感态度与价值观： 养成良好的实验习惯和科学的实验态度。 理解高中生命科学教育对学生自身发展的重要意义，形成学习生命科学课程的热情和信心。 五、教学重点与难点 重点：生命科学探究活动的基本步骤。 难点：如何进行生命科学探究。 六、教学用具：自制PPT 七、教学过程：
生命科学与技术研究进展
1. 什么是系统生物学？ 系统生物学是一种典型的多学科交叉研究，它需要生命科学、信息科学、数学、计算机科学等各种学科的共同参与。它是一种整合型大科学，要把系统内不同性质的构成要素（基因、mRNA、蛋白质、生物小分子等）整合在一起进行研究。对于多细胞生物而言，系统生物学就是要实现从基因到细胞、到组织、到个体的各个层次的整合。 系统生物学包括四个方面： 一、系统结构。包括基因，蛋白间关系以及由此得到的基因蛋白网络和生物通路，以及这些相互之间关系所牵涉到的细胞内和细胞外结构的物理特性和机制。 二、系统动力学。可以通过代谢分析，敏感性分析，动力学分析工具比如分叉分析等，以及识别不同行为所内含的机制等分析方法和手段来理解在不同时间点不同条件下系统的行为。 三、系统的控制方法。掌握这些控制细胞处于各种状态的机制，用来模拟系统，能得到治疗疾病的药靶。 四、设计的方法。基于某些设计的原则和模拟方法，可以修正和构造具有所需特性的系统，而不需要盲目地反复实验。 2. 生物芯片技术对于系统生物学的意义？ 生物芯片是多领域相揉合的产物，生物芯片技术涉及电子技术、成像光学、材料学、计算机技术、生物技术等。简单说，生物芯片就是在一块玻璃片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物样品，然后由一种仪器收集信号，用计算机分析数据结果。根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。生物芯片技术是系统生物学技术的基本内容。 系统生物学有两个关键技术基础，“组学”数据基础，以及检测和实验技术基础。在检测和实验技术这一方面，生物芯片占有举足轻重的地位。二十世纪末期，生物芯片开始进入大家的视野，它有着传统技术无可比拟的优势：高通量、微型化、自动化。系统生物学需要处理海量的组学数据，如果仅仅依靠传统手段，将举步维艰，借助于芯片技术，将事半功倍。 3. 以某离子通道为例，叙述蛋白结构和功能的测量方法和手段 以BK通道为例，结构测量：首先得到通道的序列，设计引物，通过体外PCR 快速高效的体外扩增该片段，然后连接到合适的载体上导入宿主细胞中进行表达，获得蛋白，通过HPLC进行蛋白分析和分离，将纯化后的蛋白配制成浓溶液，进行晶体生长实验，获得高质量的单晶体后，进行X射线衍射来解析该通道的结构，功能测量：通过量：通过切除部分序列，来测量通道的功能序列，定点突变来确定通道的关键氨基酸。通过特异性药物或毒素与通道的结合相互作用来检测通道的生理活性和功能。 4、有哪些方法可用来确定离子通道生理功能？ （1）电压钳技术 膜对某种离子通透性的变化是膜电位和时间的函数。用玻璃微电极插入细胞内，利用电子学技术施加一跨膜电压并把膜电位固定于某一数值，可以测定该膜电位条件下离子电流随时间变化的动态过程。利用药物使其他离子通道失效，即可测定被研究的某种离子通道的功能性参量
1.1走进生命科学的世纪
1.1走进生命科学的世纪教学设计 一、本章教材分析： 随着社会和科技的发展，人类对生命世界的认识越来越丰富，兴趣越来越浓厚，展现在我们面前的是丰富多彩的生命世界，同时又是充满迷惑和挑战的未知世界。本章是高中生命科学的开篇，通过回顾生命科学发展的光辉历程和展望新世纪的美好前景，引导学生认识学习生命科学的重要意义。 本章包括《走进生命科学的世界》和《走进生命科学实验室》两节。通过这一章的学习，使学生初步了解生命能够科学技生命科学对人类生活的影响，增强学生对生命科学的好奇心，使之关注生命科学的发展，更加自觉地学好这门课程。同时使学生了解什么科学探究的基本步骤，激励学生走进生命渴望学实验室，为高中阶段《生命科学》的学习奠定基础。 二、本节教材分析： 本节《走进生命科学的诗集》包括“生命科学发展简史”和“展望生命科学新世纪”两部分内容，这一节教学关键在于引起学生的共鸣，即激发学生持续的内在兴趣，并让学生注意科学家如何思考问题和解决问题，从中学习科学地思维，领略科学思想。 关于“生命科学发展简史”，教材首先介绍了我国古代劳动人民在生命科学发展中的重大贡献，同时介绍了《齐民要术》和《本草纲目》等科学巨著。然后，按照整体水平——细胞水平——分子水平的研究历程，以及从个体水平——群体水平——生物与外界环境之间的关系的研究这两条主要线索介绍生命科学研究发展的历程。教材特别强调了细胞的发现、DNA 双螺旋结果和人类基因组计划等具有里程碑作用的伟大成就。本教材注重介绍研究手段，强调了技术的发展对推动生命科学发展的重要意义。 关于生命科学发展简史要通过一个个事例和科学家前后相续的研究让学生体会科学发现是循序渐进的过程，不是一蹴而就的；课本知识来源于科学实践，科学家的工作是从观察到的一系列现象中“猜出”本质与联系。以此引导学生认识学习便是观察前人的观察，以便将来自己也成为世界的观察者和问题的解决者。 关于“展望生命科学新世纪”，教材侧重于现代生命科学的成就与未来的发展前景。教材从微观和宏观两方面介绍生命科学在21世纪将面临的重大课题，其中包括正在研究的课题，如转基因技术、基因治疗、环境保护等，也有至今未解之谜。强调生命科学对社会经济发展和人类生活与健康的重大影响。 引导学生放眼看世界，自己体会和思考科学发展与社会进步的关系，作为社会的一员，自己现在能做什么，将来能做什么。 三、学情分析： 本节课的授课对象是刚进入高中（高一）的同学。他们在初中已经学习过一些关于生物的基本知识，对生命科学的发展史有一定的了解，具备了一定得生物学基础。对于刚刚步入高中校门的学生而言，生命科学史的介绍和研究成果的简介是他们接触到的生命科学的第一课，作为教师，如何引导他们带着兴趣走进生命科学这门学科，在这节课的教学过程中显得尤为重要。鉴于生命科学史的内容比较枯燥，涉及到一些时间、人物、研究成果的记忆性知识，单纯的讲解难以引起学生的兴趣，因此我会采用一些图片资料、以故事的形式给学生讲解这方面的知识。在生命科学研究成果的介绍中，因为涉及到一些学术性较强的科学知识，因此我会在课前将这些知识作一定的简化处理，以更加形象生动的通俗的语言给学生介绍一些学术性较强的科研成果。
生命科学研究进展
2010年以来的重大生命科学研究进展 摘要生命科学以其固有的特性和规律担负着二十一世纪新兴科学的光荣使命，经过近20年的发展，整个生命科学研究发生了根本变化。生命科学的研究对象和问题与经济社会之间的关系越来越紧密，比如人类健康、农业生产、人类居住环境等。近几年来生命科学发展更是令人瞩目，丹尼索瓦人基因组、用干细胞制造卵子、通过X射线激光解析蛋白质结构、基因组精密工程以及“DNA元素百科全书”计划，五项生命科学研究进展入选2012年《科学》杂志评选的年度十大科学进展。 关键词生命科学进展基因组干细胞 自第一次工业革命开始，科学技术就在人类的发展史上稳稳地占据了重要的地位，科学技术对社会发展影响的加强，能够促进那些与人类自身生活质量和环境改善等密切相关的领域，生命科学以其固有的特性和规律担负着二十一世纪新兴科学的光荣使命，现如今经济科技高速发展，然而人类社会中也产生了或多或少的问题，生命科学则正在以其科学性和人文性为人类社会服务着。 经过近20年的发展，整个生命科学研究发生了根本变化。一方面，随着研究的深入与细化，不断揭示出复杂生命现象背后的分子机制；另一方面，研究趋向于从系统角度认识微观层面。今生命科学基础研究呈现两大特点。随着研究的不断深入，研究的复杂度越来越大、研究周期变长，研究者的分工更加细化，研究者之间的合作和配合增加。比如疾病基因的鉴定，初期的生命科学基础研究主要研究单基因疾病，而现在则集中在多基因复杂疾病。研究难度的加大必然导致研究周期变长——许多重要成果来自于研究者十数年乃至更长时间的 研究积累。生命科学的研究对象和问题与经济社会之间的关系越来越紧密，比如人类健康、农业生产、人类居住环境等。 一、2010年以来世界重大生命科学进展 2012年底，美国《科学》评选了2012年十大科学进展，生命科学研究成果引人注目，其中有五项都是生命科学领域的研究进展，它们分别为丹尼索瓦人基因组、用干细胞制造卵子、通过X射线激光解析蛋白质结构、基因组精密工程以及“DNA元素百科全书”计划。生命科学的研究不只是在2012年才被评选进十大科学进展，2011年我们也可以看到十大科学进展中生命科学的身影，一项艾滋病研究位于榜首，其次人类起源之谜，光合蛋白II，微生物组新发现，重要的疟疾疫苗，清除衰老细胞、马铃薯基因组测序完成等占据了十项重大
现代生命科学进展大纲
《现代生命科学》课程教学大纲 （理论课36学时） 课程简介： 当前生命科学研究发展突飞猛进，人类基因组计划的实施，使生命科学进入了生命本质的研究，直接从分子水平了解生命的基本现象，人类的生老病死，能源，粮食，生态环境危机的解决无一不与生命科学有关。本课程是适应于非生物类本科专业学生学习生命科学的基本知识，了解生命科学研究的前沿课题而开设的，目的是使学生在学习本课程后具备必要的生命科学基本知识，了解生命科学的最新发展动态，具有良好科学素养的大学生起推动作用。在引言部分以热点问题作引导，对“什么是生命？”“生命是如何起源的？”“地球上有多少物种？”“生物进化的动力”“人类是否还在进化”“有性生殖是否必要”“人为什么要睡觉”等进行概括，提出问题，开拓思路，并对如何研究生命科学进行介绍。在细胞和遗传部分，主要介绍生命活动的化学基础，遗传的原理，基因技术操作；在生物进化与生物多样性部分，以介绍微生物、植物、动物多样性的类型为主，对如何造成生物多样性的小进化和大进化的原理进行了高度的概括；在结构、功能与发育生物学中，介绍植物、动物的结构和功能的统一，对脑科学涉及的睡眠、思维、记忆等以及如研究脑功能进行了扼要的介绍，发育生物学则介绍精卵发生，受精卵形成，胚胎发育，组织、器官的形成，机体衰亡；生态环境则以人为自然的和谐关系，在介绍生态基本原理的同时，加深对保护生物多样性的认识；生命伦理道德对生命科学飞速发展情况下，涉及到的胚胎干细胞研究、基因测试、器官移植、辅助生殖技术、转基因生物的安全性，以及安乐死的依据等，阐明行善、自主、不伤害和公正的四大生命伦理道德原则。 引言（1学时） 就“什么是生命？”“生命是如何起源的？”“地球上有多少物 种？”“生物进化的动力”“人类是否还在进化”“有性生殖是否必要”“人为什么要睡觉”等提出问题，进行讨论，以期开拓思路；介绍生命科学研究的方法。 第一篇细胞和遗传（15学时） 第一章细胞生命活动的化学基础 主要内容： 介绍什么是细胞，细胞学说的主要内容，原核细胞和真核细胞异同点，真核细胞细胞结构和功能，细胞如何将光能转变成化学能，呼吸中糖分子中的能量转变成ATP进行流通，此外也介绍细胞质膜的组成及流动镶嵌模型的特点。 第一节细胞的化学基础：原子与分子
沪科版高中生命科学第一册第一章《走进生命科学》知识点总结
沪科版高中生命科学第一册第一章《走进生命科学》知识点总结 第一节走进生命科学的世纪 1、生命科学发展简史： 古代生命科学成就： 17世纪显微镜的发明，使生命科学的研究进入细胞水平； 18世纪瑞典博物学家林耐创立了“生物分类法则”； 1838年德国科学家施莱登和施旺提出了细胞学说； 1859年英国科学家达尔文发表了《物种起源》一书，提出了进化论； 1900奥地利遗传学奠基人孟德尔用豌豆作为实验材料提出了遗传的两个规律得到承认。 1910年美国遗传学家摩尔根提出了遗传的第三个规律：基因的连锁和互换定律 近代和现代生命科学发展： 主要成就：1953年美国沃森和英国克里克提出DNA 双螺旋结构分子模型， 1965年我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素， 1981年我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸， 1990年人类基因组计划启动 1997年英国科学家成功的培育出了克隆羊“多利” 1999年成功分离人体胚胎干细胞（万能细胞）—世界十大科学成就之首 2000年6月26日人类基因组草图绘制成功 2002年科学家绘制完成了全世界第一张籼稻全基因组框架序列图 2003年4月14日人类基因组计划全部目标达成 (4)研究方法：在生命科学发展的早期，主要采用了描述法和比较法，近代和现代主要是实验法 注意点：1、科学史的考核：注意记忆相关的年代、国籍、贡献，经常出现排序题 2、生命科学进入细胞水平和分子水平的标志。 3、酵母丙氨酸转移核糖核酸的实质是tRNA，组成单位为核糖核苷酸，彻底水解的产 物为一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基。 4、人类基因组计划：被誉为生命科学“阿波罗登月计划” 参与国：美、英、日、德、法、中六国 涉及的染色体：22条常染色体和两条性染色体（X染色体和Y染色体） 目标：测定人类DNA的30亿碱基对的序列，识别人类基因及其在染色体上的位置 我国加入时间1999年9月，任务1%，即3号染色体3000万个碱基对的测序工作。 第2节走进生命科学实验室 1、生命科学探究的基本步骤 学习或生活实践提出疑问提出假设设计实验实施实验分析数据得出结论解答疑问新的疑问进一步探究 2、生命科学实验设计的基本原则 对照原则：设立对照组和实验组（注意实验组可能不止一组，例如探究温度对酶活性的影响实验等） 单一变量原则：根据影响因素确定，注意表述用语：适量的，等量的 可行性原则 科学性原则
生命科学进展研究心得(1)
生命科学研究进展报告会心得 通过对生命科学进展这门学科几天的学习，我对新世纪的生命科学的发展和研究动态有了大致的了解。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。 生命科学这门学科的研究对象：最简单的生命（病毒）到最复杂的生物（如人类）在内的各种动物、植物和微生物等生命物质的结构和功能，它们各自发生和发展的规律，生物之间以及生物与环境之间的相互关系；以及为什么要学习生命科学：是自然科学发展的需要，是生命科学自身发展的需要，是提高科学素养和弘扬科学精神的需要，是人类社会可持续发展的需要。通过几天的学习，我对最基本的生命现象和有关生命科学的基础定律等有了一定的认识和了解。在这过程中，我感叹神奇的大自然造就了多姿多彩的生命形态，生命进化过程中形成了各种令人叹服的复杂的功能器官和组织，各种各样的生物体之间在长期演化中形成的各种生物链和依存、竞争关系，我们的地球因为这些生命的存在而独一无二。在本次听课的过程中，我对水稻的生长过程产生了浓厚的兴趣，也对水稻在生长过程中易患疾病的种类、现象及原因都有了一定的了解。 随着现代生物学研究水平的不断深入，不仅仅需要先进的仪器设备和技术，也需要其他学科领域知识的交叉渗透，以解决越来越多样化的问题。现在生物学的研究逐渐深入，遇到的问题也更加复杂化，单靠本学科的知识和研究方式去研究，将会逐渐暴露出极大的弊病，限制生物科学的发展。只有加强学科间的交流与合作，大力发展生物交叉学科，才能推动生物科学走向另一个发展的飞跃。比如，化学与生物学科的相互促进可谓来源渊远，自实验生物学阶段开始，化学都在生物学研究的发展里起着重要的主导作用。一直以来，生物科学的发展都是随着化学的发展不断取得进展的。进入分子生物学阶段后，化学与生物学的相互渗透将会进一步发展和多样化，化学将在指导生命现象，蛋白质谱系和基因组的研究中，发挥越来越大的作用。任何一门学科都不应当是孤立地研究，而是应该与其他任何相关的知识联系在一起。只有做到与其他学科的交流合作与共同促进，才能达到这一目的。生物交叉科学，在未来将对生物科学，以至于人类的发展，发挥越来越大的作用。 通过本门课程的学习，使我们加深理解生物科学研究在国民经济、人类生存环境、资源合理利用和开发中的低位和作用，加强我们对生物科学前瞻性的认识。我们比较全面和深入地了解了生物科学最新的研究进展，发展方向和应用前景，开放了我们视野，拓宽知识，明确职责，积极主动投身生物科学研究行列。
生命科学进展大纲
《生命科学进展》教学大纲 课程英文名称：Advances in Life Sciences 课程编号：学时：30 学分： 一、授课对象 本教学大纲适用于新疆初中双语骨干教师（生物学科）。 二、课程性质、目的与任务 本课程是双语骨干教师（生物学科）选修的一门专业课。在学员已有的专业知识的基础上了解和掌握当今生命科学各领域的新进展、新突破。 本课程的目的是培养他们对生命科学的兴趣，为其今后相关专业课的学习以及进一步的深造奠定基础。 本课程的任务是通过学习，使学员理解并掌握初中生物的生物多样性、人类基因组计划、转基因评估与安全、蛋白质组学、基因诊断与基因治疗、生物芯片等前沿性的教学内容。并加强中学生物学实验教学能力的培养，奠定教师终身专业发展的基础。培养具有生命科学基础知识的高水平复合型人才，加强生命科学基本概念和内在联系与规律的学习，提高学生们主动探索生命奥秘的积极性。 三、对先修课的要求 学员在修读本课程前，已掌握基本的生物学知识，并从事过初中生物教学工作。四、课程的主要内容、基本要求和学时分配 教学基本要求分三级：A-掌握，B-理解，C-了解。本课程教学总学时：30学时。 1 绪论：生命科学与生物技术（1学时） 1.1 生命科学基础性研究领域（C） 1.2 生物技术领域的主要进展（C） 2 生物多样性（3学时） 2 .1生物多样性的概念与分类（A） 2 .2生物多样性的保护及其意义（B） 2 .3生态保护与可持续发展（B） 3 现代分子技术（8学时） 3 .1 现代分子技术的定义和发展概况（C） 3 .2 分子诊断和基因治疗（B） 3 .3基因工程（B） 3 . 4 蛋白质工程、发酵工程和细胞工程（B）
生物科学研究进展
未来生物科学技术的发展趋势 从1665年，英国的物理学家胡克用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为"cell"，这是人类第一次发现细胞，到可用基因编辑生命个体的时代，才过去350余年，生物科学的发展日新月异，任何现存的可能性随时都会被颠覆。孤雌生殖、基因编辑、干细胞全能性的诱导等日益发展成熟的技术，将会在未来的某一点汇聚到一起，作用于前所未有的一项工程——生物智能技术，这将可能是第四次科技革命的交点。 有人认为，孤雌生殖虽然简单、高效，但是后代的基因变异极小，当生存环境改变时，后代可能因无法适应新环境而灭绝。而有性生殖却可以产生具有丰富变异的后代。在环境有所变化时，多样性的后代中只要有一小部分能够适应和生存下来，整个物种就不会灭绝。 近年来，群体遗传学家研究指出，数百万年以来，人类男性Y染色体一直在丢失基因和退化，数万年后，男性将消失殆尽，倒真有“女儿国”的隐忧了。布莱恩·塞克斯的科幻小说《亚当的诅咒：一个没有男人的未来》也反映了这种隐忧。其实，人类的未来远没有这么悲观。经过数千万年的演化，灵长类中源自X 染色体的Y 染色体才“丢盔弃甲”地演变成现在这种形状。不排除Y 染色体会继续丢失个别基因，但Y 染色体已趋于演化上的稳定状态，这与精子的特殊功能是一致的。也许，数万年后，科技发达，女性或可以靠孤雌生殖和克隆技术繁殖后代。借助孤雌生殖这个窗口，人类不仅可以窥探到大自然演化的奥妙，而且能够自信地走向未来！ 干细胞是一类具有自我更新和多分化潜能特性的细胞．可以作为治疗性克隆的研究与治疗资源及研究人类疾病的模型，广泛应用于再生医学、细胞替代治疗及药物筛选等研究领域。干细胞的生物学特性决定了其广泛的应用价值。一方面，干细胞可以在体外培养环境中。无限增殖，经过10余年的研究．已建立了一套成熟规范的干细胞体外培养体系；另一方面，干细胞是一种具有多分化潜能的细胞。在体外培养环境中给予一定的诱导条件．就可以将干细胞定向分化成为特定类型细胞，然后移植到机体相应的病变区替代原本失去功能的病变细胞，以治疗多种疾病，如心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、骨及软骨缺损、老年性痴呆、帕金森氏病等。由此可见。干细胞具有巨大的研究价值和应用前景。
现代生物学进展资料
现代生物学进展资料 近代生物学发展的三个阶段： 一)、描述性生物学阶段： 19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位，为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。1859年，英国生物学家达尔文，出版了《物种起源》一书,科学地阐述了以自然选择学说为中心的生物进化理论,这是人类对生物界认识的伟大成就，给神创论和物种不变论以沉重的打击，在推动现代生物学的发展方面起了巨大作用。 二）、实验生物学阶段。 19世纪中后期，自然科学在物理学的带动下取得了较大的成就。物理和化学的实验方法和研究成果也逐渐引进到生物科学的研究领域。到1900年，随着孟德尔发现的遗传定律被重新提出，生物学迈进到第二阶段—实验生物学阶段。在这个阶段中，生物学家更多地用实验手段和理化技术来考察生命过程，由于生物化学、细胞遗传学等分支学科不断涌现，使生物科学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上来。 三）、分子生物学阶段： 20世纪30年代以来，生物科学研究的主要目标是生物大分子——蛋白质和核酸上。 1944年，美国生物学家艾弗里用细菌作实验，第一次证明了DNA是遗传物质。 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型，这是20世纪生物科学最伟大的成就，标志着生物科学的发展进入了一个新阶段——-分子生物学阶段。 21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为，在未来的自然科学中，生命科学将要成为带头学科，甚至预言21世纪是生物学世纪，虽然目前对这些论断还有不同看法，但勿庸置疑，在21世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用，决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，那么，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候，一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题，如人口、地球
《生命科学研究进展》课程教学大纲
《生命科学研究进展》课程教学大纲 课程编号： 课程名称：《生命科学研究进展》 总学时数：28学时 先修课及后续课：先修课有《普通生物学》、《生物化学》、《细胞生物学》、《微生物学》、《分子生物学》、《细胞工程》、《基因工程》 一、说明部分 1、课程性质 生命科学进展是为拓宽学生知识面而开设的一门专业选修课。本课程将以专题讲座的形式对现代生命科学、生物技术一些热门领域的最新进展做介绍。拟开展的专题讲座涉及：基因工程及蛋白质工程、植物细胞凋亡、分子标记技术、抗体技术、干细胞与动物克隆、生物信息学等。通过本课程的学习，学生将了解生命科学、生物技术相关领域的进展情况，并开阔其视野。 2、教学目标及意义 随着当今科学技术的迅猛发展，现代生命科学的众多领域也进展神速。开设本课程的目的是帮助学生拓宽视野，掌握丰富的现代生命科学最新资料，形成完善知识结构，为更好地进行生物教学工作，开展教学研究创造条件。 3、教学内容及教学要求 现代生物科学进展涉及范围极广。在课堂学习之余，可以多参加学术讲座，专家题的报告等，课下自学关于生命科学前沿的相关知识。 4、教学重点、难点 根据现代生命科学发展的特点，本课程主要内容涉及到现代生命科学中的分子生物学、免疫生物学、环境生物学、神经生物学、发育生物学等方面的新进展。重点是了解生命科学的前沿知识。 5、教学方法与手段 在教学方法上采取课堂专题讲授为主，辅以多媒体课件、讨论、综述。 6、教材及主要参考书 宋健主编.《现代科学技术基础知识》.北京：科学出版社，1994 蔡良琬主编.《基因工程技术在基础与临床医学中的应用》.北京：人民卫生出版社，1990
沪科版生命科学高一上1.1《走近生命科学的世纪》练习
1走进生命科学 第1节走进生命科学的世纪 【知识梳理】 L生命科学发展简史 ①描述法利比较法生物学阶段： 我国古代:姑经氛北蝇费思歆的加民豐术沢明朝娈时珍 的:;本戸纲目》 国外：卩世纪显愷槌的发明 | 18 |比纪林耐的“生物分类注则” 门)生命科学发展的阶段』19世纪施萊登和施旺的”細胞学说：达尔丈的进化论 ②实骏法生物学阶段:矗徳尔的豌豆朶交比脸及摩尔痕的实验揭示 了遗传的棊塔规律 JS53年DNA収蛭族结构的分子換型建立 ③分子生物学阶密丿我国科学家人工合成拾聶牛楼岛索和 酹时丙氮酸转移核犍核霰 (2)当代生命科学的发展方向 -微观领域的方向 宏观领域的方向 (3)当代生命科学研究的重大成果 ①人类基因组计划，简称(HGP)。我国是世界上六个参与国之一，负责测定人类基因组全部序列的I %，并提前完成 ②干细胞研究 -a?千细胞是具有再生各种生物组织器官潜能的细胞，被誉为“万能细胞” -b .干细胞的研究进展 ③克隆动物和转基因动物 -a .1997年英国科学家克隆“多利”羊获得成功 -b .其他转基因动物的成功研究 ④人体器官的移植：各类人体器官的移植和人工制造人体器官 2.展望生命科学新世纪 ①后基因组：人类基因组计划完成碱基对测序后的第二阶段 ②转基因技术：转基因技术的初步成果及其发展前景 ③基因治疗：研究与各种疾病有关的基因，疾病基因与其他基因及环境的相互作用等问题 ④环境保护 a环境保护是一个关系人类生存发展的重大课题 -b .在生命科学领域，保护生物多样性是环境保护的重点 ⑤脑科学 -a .脑科学是现代人体学中未解之谜最多的领域 b .新世纪脑科学的发展前景 3.生命科学的概念和学习生命科学的意义 【典型例题】 例I】我国明朝杰出的医学家的《》是一部医学和生物学的巨著。
2019(普通生物学)考试大纲
2019(普通生物学)考试大纲 科目名称：一般生物学 适用专业：生物化学与分子生物学、细胞生物学、微生物学、动物学、遗传学、水生生物学、生态学、发育生物学、生物物理学等专业 总分：150分 参考书目：吴相钰.陈阅增一般生物学.北京：高等教育出版社，2005 考试题型：名词解释〔20～40分〕，填空题〔10～30分〕，简答题〔50～70分〕，论述题〔30-50分〕 考试内容 【一】总体要求 掌握生命科学的基础知识和差不多理论，理解生命活动的差不多规律和差不多原理，了解当代生命科学的新成就和进展的新动向。 【二】教材与要紧参考书 [1]吴相钰.陈阅增一般生物学.北京：高等教育出版社，2005 [2]吴相钰,陈守良,葛明德.陈阅增一般生物学.北京：高等教育出版社， 2017 [3]张玉静.分子遗传学.北京：科学出版社，2000 [4]赵寿元，乔守怡.现代遗传学.北京：高等教育出版社，2001 [5]朱玉贤，李毅.现代分子生物学(第2版).北京：高等教育出版社， 2002 [6]尚玉昌.一般生态学(第2版).北京：北京大学出版社，2002 [7]周云龙.植物生物学(第2版).北京：高等教育出版社，2004 [8]CampbellNA,MitchellLG,ReeceJB.Biology： conceptsandconnections.MenloPark：Benjamin／CummingsPublishingCompanyInc，2000 【三】差不多内容 绪论：生物界与生物学 〔一〕生命的特征；〔二〕分类阶元和界的划分；〔三〕生物学常用的研究方法；〔四〕生物学分科；〔五〕生物学和现代社会生活的关系；〔六〕生命科学的进展趋势。 第一章生命的化学基础 〔一〕原子和分子；〔二〕组成细胞的大分子；〔三〕糖类；〔四〕脂质的生物学活性物质；〔五〕蛋白质；〔六〕核酸。 第二章细胞的差不多形态结构与功能 〔一〕细胞的差不多结构与功能；〔二〕生物膜—流动镶嵌模型；〔三〕物质的跨膜转运；〔四〕细胞连接。 第三章细胞代谢 〔一〕能与细胞；〔二〕酶；〔三〕细胞呼吸；〔四〕光合作用。 第四章细胞的分裂和分化 〔一〕细胞分裂和细胞周期；〔二〕细胞分化；〔三〕细胞衰老与细胞凋亡。第五章高等动物的结构与功能 〔一〕动物是由多层次的结构所组成的；〔二〕动物的结构与功能对生存环境