当前位置：文档之家 › 上海交通大学生命科学导论课件1

上海交通大学生命科学导论课件1

  • 格式：pdf
  • 大小：11.08 MB
  • 文档页数：92

下载文档原格式

  / 92

合集下载

《生命科学导论》PPT课件

《生命科学导论》PPT课件
（期末开卷考试）
上课时间、地点： 每周一 9-10节，教学楼 B413
生命科学导论教学组 2015.3
2021/3/26
3
参考书：
基础生命科学
作者 吴庆余
出版 社
高等教育出版 社（2003）
《生命科学导论》
李宪民
郑州大学出版 社（2004）
《生命科学导论》
北大生科院编写 组
高等教育出版 社（2003）
2021/3/26
14
生命科学的重要性 乌龟寿命究竟有多长，目前尚无定论，一般讲能活100年，据有关考证也有300年以上的，有的甚至过千年。
龟鳖家族的长寿之谜
2021/3/26
15
生命科学的重要性
三、生命科学与人类社会的发展 息息相关
农业方面 医药卫生方面 轻工业、食品工业、酶工程 其他方面
2021/3/26
4
论
2021/3/26
绪
5
本章目录
• 生命科学的重要性 • 生命的起源和定义 • 生命科学的分科 • 生命科学的研究方法
2021/3/26
6
生命科学的重要性
为什么要学习生命科学知识？
生命科学是21世纪自然科学的带头学科 生命科学充满未解之谜 生命科学与人类社会的发展息息相关
2021/3/26
2
第 一 讲 绪论 （余少文老师） 第 二 讲 生命的起源与早期演化（黎科老师 ） 第 三 讲 生命的结构基础 第 四 讲 多彩的植物世界 （张永夏 老师 ） 第 五 讲 多姿的动物世界（李荔老师考核） 第 六 讲 神奇的微生物世界（韩庆国老师） 第 七 讲 病毒与免疫 （彭勇老师） 第 八 讲 生命的延续与遗传 （余少文老师 ） 第 九 讲 现代生物技术

生命科学导论PPT课件

生命科学导论PPT课件
11
嗅觉感受在校园中的体现
12
13
植物幼苗的 生物电磁波 可以促进新 陈代谢，增 加青春活 力 ,增强免 疫力 ,从而 对人体发挥 返老还青和 医疗保健作 用。
14
在校园中的体现
15
当人们观赏自然景观时，其心理和生理会发生一定的变化， 表现出心理和生理指标的一些变化，通过对该变化的检测可推 断出植物景观对人体健康的作用。植物环境间接促进人体健康， 研究表明长期生活在植物环境中，有助于减少压力，改善心情， 身体状况表现良好。
观赏价值山桃果实可食用，木材可用于装饰。山桃也是园
林绿化中，常用的树种，耐寒性好，观赏价值高。
32
白蜡树 木犀科，落叶乔木，树皮灰褐色，纵裂。花期4-5
月，果期7-9月。植株萌发力强，材理通直，生长迅速，柔软坚韧， 供编制各种用具；树皮也作药用。白蜡树属于喜光树种，对霜冻 较敏感。喜深厚较肥沃湿润的土壤，常见于平原或河谷地带，较 耐轻盐碱性土。
16
二 科学配置植物的要点
17
景观植物配置的四大点
• 1.合理配置乔灌木
如何配置景观植物呢？ • 2.注意四季变化 • 3.主次分明，搭配有序
18
乔灌草的合理搭配。
19
在校园中的应用
20
注意四季景色变化
21
主次分明，疏朗有序
22
三 动画总结展示
23
景观设计CAD全图 方
青海省海东市乐都区瞿潭寺附近的一块3万平米的地
观赏价值 叶片金黄色，从展叶初期到落叶终期，从基部到穗部，
叶片始终遗片金黄色，一个极具观赏价值的花灌木树种。单一造型组 团与红叶小檗、侧柏、桧柏、小叶黄杨等搭配组团，黄、红、绿，色 差鲜明，组团效果极佳。特别在草坪中，流线型大色块组团，亮丽而 抢眼，常常成为绿化效果中的点睛之笔。

生命科学导论(1)

生命科学导论(1)

1, 常量元素——动植物主要由10种左右元素组成，其中碳、氢、氧、氮、硫、磷、钾、钙、钠、镁、氯在动植物体内含量较多，称常量元素。

2,微量元素————铁、锰、铜、锌、硒、铬等元素在动植物体内中含量很少，低于0.01%，称微量元素。

它们含量虽微，但在生命活动中期重要作用。

3, 20种氨基酸中有8种不能由人体合成，必须从外界摄取，称为必需氨基酸。

4, 8种必需氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸5, 必需脂肪酸：酸哺乳动物体内不能合成2个以上双键的不饱和脂肪酸。

亚油酸和亚麻酸被称为人体营养必须脂肪酸6,人体不能合成，必须从食物中获得，虽然需要量极少，但是生命活动所必需的多种有机小分子，统称为维生素7, 核酸变性：核酸大分子高级结构被破坏，而失去其生物活性8，氨基酸通过肽键连接成蛋白质链核苷酸通过磷酸二酯键连接成多核苷酸链单糖通过糖苷键聚合成多糖9，DNA和RNA组成的区别以及RNA分类。

DNA：脱氧核糖+碱基+A,T,C,GRNA: 核糖+碱基+A,U,C,G信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA)10，细胞骨架:真核细胞中的蛋白纤维网架体系11，酶的活性中心: 就是酶蛋白的三维空间构象中，形状独特并适合与特异的底物分子相结合并进行催化的部位。

12；原核细胞：没有细胞核结构，只有拟核区(有核物质－DNA）；没有细胞器。

真核细胞：有核膜包着的细胞核，还有多种细胞器。

13，酶蛋白的某个氨基酸残基上，加上或取下一个共价结合基团，例如磷酸基团加到络氨酸残基上去，或把络氨酸残基上结合的磷酸基团脱下，从而影响整个酶蛋白立体构象的改变，尤其是活性中心的改变，使得酶活性增高或下降，称为酶活性的共价调节。

14，非共价调节:调节因子与酶蛋白分子并无共价结合，而只是形成非共价结合，也能够使酶蛋白立体构象发生变化，影响酶的活性，称为酶活性的非共价调节。

15，物质进出细胞的方式：渗透压决定水分进出细胞溶于水的小分子物质: 简单扩散协助扩散主动运输大分子颗粒：吞噬作用胞饮作用物质排出细胞主要通过胞吐作用16，DNA和RNA合成应用哪些成分参与DNA：4种脱氧核糖核苷三磷酸引物（可以和模板配DNA的5′端配对的一小段RNA）DNA单链作为模板 DNA聚合酶RNA：DNA单链作为模板 4种核糖核苷三磷酸RNA 聚合酶17、细胞内代谢途径的区室分布：糖酵解：细胞质柠檬酸循环：线粒体呼吸链：线粒体光合作用：叶绿体食物消化吸收和垃圾处理：溶酶体DNA复制和RNA合成场所: 细胞核18，干细胞(stem cell,SC)是体内存在的一类具有自我更新和分化潜能的未分化细胞，包括胚胎干细胞和成体干细胞两大类。

生命科学导论(PPT总结)

生命科学导论(PPT总结)
讲座号 题目
第一讲 细胞与细 胞工程
第二讲 基因与基 因工程
第三讲 微生物与传 染性疾病
第四讲 营养与 健康
第五讲 人类遗传 学与优生
第六讲 生物多样性 与环境保护
第七讲 生物技术在农业和医 学领域的应用
第八讲 生物伦理与 社会决策
第一讲：生命科学研究的范畴和层次
核心领域：生物学（动物学，植物学等），生物医学科学（疾病相关研究）
细菌和古细菌两类
mRNA、tRNA 等
三个结构区域：鞭毛或纤毛，胞外被膜和细 细胞骨架系统： 胞质骨架、核骨架
胞质
具有核膜和由膜围成的各种细胞器，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶
体等。
内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化。区隔化使细胞内表面积增
加了数十倍，代谢能力增强。
细胞分化
毒导致的。流感每年在温带的秋冬季节大量流行，与病毒有关的严重并发症导致了在危重患 者中有较高的死亡率。 传播途径：空气飞沫传播为主，流感病毒在空气中大约存活半小时 预防措施：1、室内经常开窗通风，保持空气新鲜。2、少去人群密集的公共场所，避免感染 流感病毒。3、加强户外体育锻炼，提高身体抗病能力。4、秋冬气候多变，注意加减衣服。 5、多饮开水，多吃清淡食物。6、注射流感疫苗。 4 种 RNA 病毒：甲型肝炎（粪口途径传播）SARS 病毒（飞沫传染）艾滋病毒；流感病毒 第四讲：营养与健康 影响健康的四大因素：个人生物学因素 15%；医疗保健 8%；环境 17%；生活方式 60% 健康:是指人体各器官系统发育良好，功能正常，体格健壮，精力充沛，并具有良好的劳动效 能。(生理健康、心理健康、道德健康、社会适应） 健商:指一个人具备的健康意识、健康知识和保护健康的能力。 三类健康状态：健康、疾病、亚健康 亚健康：是第三状态，是一组以慢性持久或反复发作的脑力疲劳和体力疲劳为主要特征的症 候群，又称慢性疲劳综合症、病前状态、亚临床期、临床前期、潜病期等，只是脏器功能紊 乱的状态。 营养素：食物中含有的能维持人体正常生理功能、促进生长发育的物质 七大营养物质：碳水化合物（1-2%）（提供能量）脂类（10-15%）蛋白质（15-18%）水（5567%）矿物质（5-6%）维生素（微量）食物纤维 食物纤维功能：预防便秘、肠癌；防治糖尿病；降低血浆胆固醇；预防胆结石、胆囊炎；减 肥、避免肥胖；排毒养颜、养肝 脂类包括中性脂肪和类脂，中性脂肪主要是脂肪和油（又称甘油三脂），主要以储存脂肪的 形式存在于各种脂肪组织中，作为能量储备；而类脂种类很多，重要的有磷脂、糖脂、类固 醇和固醇等。它们有些是构成细胞膜系结构的材料，有些是体内具有特定生理功能的化合物 如固醇类激素。 脂肪的生理功能：供给热量；供给人体必须的脂肪酸；增加饱腹感；促进脂溶性维生素吸收； 维持体温，保护脏器；改善膳食的感官性状； 血脂:是血浆脂类物质的总称，包括甘油三酯、磷脂、总胆固醇（胆固醇、胆固醇脂） 蛋白质：蛋白质是人类及所有动物赖以生存的营养要素。蛋白质是生命最重要的物质基础， 也是生命的表现。人体内除水分外，蛋白质约占人体重量的一半。相当于占体重的 17~18%。 蛋白质的生理功能：蛋白质是构成组织和细胞的重要成分；用于更新和修补组织细胞；参与 物质代谢及生理功能的调控；氧化供能 8 种必需氨基酸:缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸 蛋白质不足：更新快的组织细胞，由于蛋白质供应不足，不能及时更新。蛋白质不足，使肝 脏功能不能正常维持，其本身将受到损害。肌肉因蛋白质更新不足，不能维持正常结构，严 重引起肌肉萎缩。免疫抗体不能正常合成，致使免疫力下降，对一些传染病的抵抗力下降。 胶原蛋白合成发生障碍，伤口不容易愈合。蛋白质营养不足，同时还会影响生殖机能。 维生素：是一类特殊的营养素。各种维生素之间除都是有机物外，没有共同的理化性质。把 它们归为一类是由于在生理作用上有其共同之处，它们在体内大多数都是参加各种酶系统的 工作而促进生理活动，或以其他形式调节生理活动。 无机盐约占人体重量的 5%；构成骨骼、牙齿等坚硬组织；在肌肉其他软组织也有许多无机 盐与有机物相结合而存在。此外，作为可溶性盐存在于体液、消化液和血液中。 无机盐的生理功能：参与机体组织的组成；维持体液的渗透压、酸碱度和水平衡；维持正常 神经、肌肉的应激性；参与生物活性物质的组成；参与物质代谢；影响酶活性

上海交通大学普通生物学课件第1章：绪论

上海交通大学普通生物学课件第1章：绪论
2020/12/18
19 在人满为患的日本
人口问 题 2020/12/18
新生命的诞生 使人们欢欣鼓舞
同时，人口问题却又是人 类社会 面 临的极大挑战。
20
粮食问题 联合国粮农组织水稻研究所（菲， 马尼拉）绿色革命
研究人员培育的“超级水稻”在产量和蛋白质含量两方面均 优于寻常品种
2020/12/18
2020/12/18
15
比较方法：
比较解剖学：脊椎动物各类群的器官和器官系统的形态，结构进行解 剖，加以比较，为生物进化论提供证据。
比较胚胎学：研究各类动物胚胎发育的过程并加以科学比较。为系统 发生和进化论提供证据。
2020/12/18
16
假说和实验
实验是人为地干预、控制所研究对象的条件下进行 的观察。
27
美国
其他发达国家 工业化早期 农业社会（晚） 农业社会（早） 狩猎时期
原始人 2020/12/18
随 人人 均类 消文 耗明 热发 能展 剧， 增 。
28
2020/12/18
北 美 酸 雨 地 区
29
1979-1984南极上空臭氧洞
2020/12/18
30
2020/12/18
到1987年 臭 氧 洞 显 著 增 大
31
鹰体内DDT浓度 25ppm
水中 DDT浓度 3 x 10－6ppm
2020/12/18
DDT经 食 物 链 浓 缩 107 倍
32
DDT灾难
5
二、生物学的历史和发展 从传统生物学到现代生命科学
——生命科学能够迎接21世纪的挑战
生物学经历了三个发展阶段： ➢ 描述生物学阶段 （19世纪中叶以前） ➢ 实验生物学阶段（19世纪中到20世中叶） ➢ 创造生物学阶段 （20世纪中叶以后）

生命科学导论讲座ppt课件

生命科学导论讲座ppt课件
1
病原生物学
在自然界生长着大量的微小生物，我们 叫它微生物大多数微生物是有益的，它在农 业、工业、环境保护等方面起着积极的作用 人们的衣食住行的各个方面都离不开微生物。
如人体肠道中存在的许多微生物种群， 它们对于食物的消化吸收、抵御有害菌群和 提供营养及有益物质方面起到重要的作用。
2
在我们人的生存环境周围能够感染人 的微生物只占所有微生物中的很小比例， 约 400 多种，但就是这不多的种类就曾经 让人们防不胜防.人类自诞生以来，就从来 没有停止过与微生物的斗争，这些看似藐 小的生物曾使人类发生许许多多的瘟疫， 夺去过千千万万人的生命，给人类造成巨 大的痛苦和灾难。
7
三. 人为因素如恐怖分子利用某些传染性强的致 病微生物作为生物武器威胁人类的健康和生命。 这提示全球人类又一次处在传染病的发生与流 行的威胁之中，而且是新旧两类传染病及人为 因素的双重威胁。 本讲我们首先简要介绍一下主要病原微生物 的结构特点，流行病学；其次了解一些人体免 疫的基本知识；最后着重介绍一些目前对我们 威胁较大，危害严重的几种传染病。
固有免疫（非获得 先天具有
性免疫）
无记忆性
适应性免疫（获得 性免疫）
特异性 适应性 记忆性
22
非特异性免疫
非特异性免疫：指机体先天具有的 正常生理防御功能，对各种不同的病原 微生物与异物都有排斥和屏障作用，也 称天然免疫。
构成：免疫屏障、吞噬细胞、正常体 液和组织中抗微生物物质。
23
免疫屏障：防御异物进入机体或机体某一 部位的生理解剖结构，是发挥非特异性 免疫功能的重要方面。
3
天 花 病 毒
4
世界人口的增长曲线
5
我们把这些由肉眼看不见的，生活在人体 内或人体外的特定致病微生物侵入人体并大量 繁殖所引起的一组有传染性的疾病称为传染病。

上海交通大学生命科学导论-上海交通大学生命科学技术学院

上海交通大学生命科学导论-上海交通大学生命科学技术学院

iii. 病毒的群体形态：
病毒感染宿主细胞后，可形成由大量病
毒粒子和蛋白质构成的病毒群体：包含 体、噬菌斑、空斑、病斑和枯斑。
iii.
噬菌斑
III. 病毒的化学组成

病毒粒子的模式结构及名称
衣壳粒(capsome) 核酸 核酸结 合蛋白
}
核 心
衣壳(capsid) 间质 (tegument)
病毒的个体形态：病毒的个体极其微小，
结构简单，但它们却是形态各异，丰富 多彩。
i. 病毒的大小
研究病毒大小的方法：
1、电子显微镜测量法，可观察病毒形态 结构，测量病毒体的大小； 2、分级超过滤法，使用超滤膜的滤孔， 估计病毒颗粒的大小； 3、超速离心沉淀法，根据病毒的沉降速 度推算病毒的分子量与大小； 4、X射线衍射分析法，研究病毒的结构 和亚单位等。
壳体蛋白的功能
能维持病毒的形态结构； 保护核酸； 具有粘附作用，能与细胞表面结合，介
导病毒的感染和决定病毒对细胞的亲和 性； 具有抗原性。
壳体蛋白
是构成病毒壳体结构的蛋白质，壳体蛋
白的最小单位是由一条或多条多肽折叠 形成的蛋白质亚基。也称为壳粒。 一些简单的病毒的壳体蛋白仅有一种或 少数几种蛋白质组成，而一些复杂病毒 则可多达20余中。 壳体蛋白的功能是保护病毒的核酸。 不同病毒的壳粒数目和排列方式不同， 可构成多种对称类型。
}
核衣壳 (nucleocapsid)
包膜（囊膜，被膜；envelop） 刺突（包膜子粒， spike，peplomer）
病毒的核酸
病毒的蛋白质
病毒蛋白分为结构蛋白和非结构蛋白。 结构蛋白指构成一个成熟的有感染性的
病毒粒子所必需的蛋白质，包括：壳体 蛋白、包膜蛋白和存在于毒粒中的酶等； 非结构蛋白指在病毒复制过程中产生并 具有一定功能，但不结合于病毒粒子中 的蛋白质。

生命科学导论课件01

生命科学导论课件01
生命科学与技术学院 袁明雄
是 现 代 高 等 教 育 的 发 展 趋 势
第二节 为什么要学习生命科学
4. 生命科学的发展需要你的参与 人类社会进入20世纪以后，各门自然科学已经发展到相当高的水平， 20世纪后叶分子生物学取得了一系列的突破性进展，使得生命科学在自然 科学中的地位发生了革命性的变化。 21 世纪被誉为是生命科学的世纪。 一方面，自然科学的其他领域取得的成就为生命科学的进一步发展提供 了理论上和实验技术上的支持。 另一方面，生命科学的发展和进步向数学、物理学、化学、信息科学、 材料及许多工程科学甚至社会科学也提出了很多新问题、新思路和新挑战， 还会带动其他学科的发展和提高。 简单回顾一下：进化论、显微镜、微生物和发酵理论、孟德尔的遗传定 律、摩尔根的染色体的基因定位、 青霉素的发现、 遗传物质 DNA 的证明， DNA 双螺旋结构模型，DNA 的体外重组，PCR 技术的发明，克隆羊“多莉” 的诞生等等。生命科学的下一个（几个）名人是谁？
生命科学与技术学院 袁明雄
第二节 为什么要学习生命科学
实际上，当今人类社会面临的重大问题和挑战还有很多，诸如：人口膨 胀、粮食短缺、疾病危害、环境污染、能源危机、资源匮乏、生态平衡被破 坏和生物物种大量消亡等。
地球人口以爆炸的方式增长，由此引发的粮食短缺、环境污染以及盲目的资 源开发带来的生态环境的破坏长期以来一直困扰着人类。另一重大挑战来自微观 世界。人与 HIV 等病毒的斗争从未停止，而人类似乎至今仍没有明显的优势。
生命科学与技术学院 袁明雄
引 发 公 众 对 世 界 及 人 类 未 来 的 遐 想 。
们 对 待 生 命 的 态 度 和 对 自 身 的 认 识 ， 并 且
生 命 科 学 每 前 进 一 步 都 直 接 影 响 着 人

上海交通大学生命科学导论课件1

上海交通大学生命科学导论课件1
生命科学导论
上海交通大学生命科学与技术学院 College of Life Science and Biotechnology Shanghai Jiao Tong University
人之初：被精子包围的卵子
16个星期之后， 受精卵发育成初具雏形的胎儿
1980s以来，世界著名大学如MIT等，纷纷 把生物类课程列为全校必修课。 1995年以后，国内重点大学陆续把生物类 课程列为全校非生物类专业大学生的限选或必 修课程。
二 21世纪将是生命科学的世纪
1．带头学科
近300年来（17-20世纪）：物理学一直作为带头学科 17世纪中叶 牛顿经典力学 18世纪中叶 （蒸汽机）工业革命 19世纪中后 电气革命 20世纪初 量子论、相对论和核物理标志物理学革命性 飞跃。 20世纪上叶被称为 “现代物理学黄金半世纪” 物理学主导着工业革命 带领着天文、地质、气象、化学等学科发展
早期的光学显微镜
NEXT
Байду номын сангаас
电子显微镜
NEXT
电子显微镜
NEXT
透射电子显微镜下正在分裂的大肠杆菌
NEXT
扫描电子显微镜下的杆菌
NEXT
微分干涉相显微镜下的细菌
NEXT
原子力显微镜下的细菌
NEXT
激光共聚焦扫描显微镜下的藻类
返回
普林斯顿大学
以发育生物学家谢利•蒂夫曼
为首，集中12名资深教授 (生物学、物理学、 化学、数学、工程)成立崭新的研究中心
FLASH
第一例基因工程实验
3、生命科学如何发挥它的重要作用？
从我国科学发展规划看生命科学的重要性
生命科学必须和物理科学、工程科学等其他学
科相结合

《生命科学导论》 生物竞赛课件 1

《生命科学导论》 生物竞赛课件 1

O
1 4 O– Phosphate 2 3 group 5-carbon sugar
N Nitrogenous base
N
N H Uracil (U)
O
N
O
H Cytosine (C)
H Thymine (T)
Ribose
OH HO CH2 O 4 C H H 1C 3 2 C C H H OH OH
生命科学导论
生物竞赛课件
第二章 从分子到细胞
第一节 生命的化学基础
一、生命的分子骨架
（一）构成生命的元素
（二）生物大分子的碳链骨架
二、生命分子
（一）水
水分子是极性的
水具有较强的内聚力和表面张力
水是最好的溶剂
水在升温时能吸收较多的能量
固态水分子密度低
水在3.98度时密度最大
腺嘌呤
胸腺嘧啶
胞嘧啶
鸟嘌呤
Helical Structures
S P
S
G
P
A
S
C
C P
G
S
Distance between bases 0.34 nm
S
S P
S C S P P S P P S T A S
S P G C
P
S G
P
S
P
C
S
Length of one complete turn of helix 3.4 nm
S T A S P P S P G S S T A C S S P P
5
Deoxyribose
HO CH2 O OH 4 C H H 1C 3 2 H C C H OH H
5
NH2 N N

上海交通大学生命科学发展史课件1

上海交通大学生命科学发展史课件1

• 交通大学通识教育核心课程•人类起源与发展（一）宇宙的形成仰望星空：宇宙有多大，是怎么形成的？地球又是什么情况？生命又是怎么形成的？《History of Life Science》爱德温·哈勃(Edwin P. Hubble，1889～1953)美国天文学家哈勃的重大贡献1. 天外有天。

观察到的“星云”(仙女座大星云和M33)不属于银河系，是另外与银河系相当的恒星系统。

开创了星系天文学，建立了大尺度宇宙的新概念；2. 发现了星系红移-距离关系。

星系看起来都在远离我们而去，且距离越远，远离的速度越高。

促使现代宇宙学的诞生。

哈勃定律：河外星系退行速度同距离的比值，它是一个常数，常用H表示，单位是千米/（秒·百万秒差距），NASA于2012年10月3日宣布，根据斯皮策红外空间望远镜的测量结果得出新的哈勃常数值为74.3±2.1(km/s)/Mpc，Mpc表示百万秒差距，大约为300万光年，即在每增加300万光年的距离上，星系远离地球的速度为每秒增大4.3±2.1(秒·百万秒差距)。

宇宙起源假说雏形（原始原子）1927年：均质的宇宙质量不变，半径不断增加。

1931年：现在的宇宙在不断膨胀，它起源于一个原子的放射性裂变。

乔治·爱德华·勒梅特（Georges Henri JosephÉduard Lemaît re，1894-1966）比利时神父、天文学家乔治·伽莫夫（George Gamow,1904-1968）俄裔美籍核物理学家、宇宙学家热大爆炸宇宙学模型1940年代，伽莫夫将相对论引入宇宙学，提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙最初开始于高温高密的原始物质，温度超过几十亿度。

随着宇宙膨胀，温度逐渐下降，形成了现在的星系等天体。

他预言了宇宙微波背景辐射的存在，推算宇宙微波辐射温度为6K（1956年）。

宇宙微波背景辐射阿诺·齐亚斯罗伯特·威尔逊（Arno Penzias，1933.04.26-）（Robert Wilson，1936.01.10－）德裔美籍射电天文学家美国射电天文学家1964年，在贝尔公司工作的齐亚斯和威尔逊使用早期通讯卫星设计的天线，接收到了来自天空的均匀、且不随时间变化的讯号。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

原子结构
电子在原子核外高速运动，形成电子云
两个原子靠得足够近，就形成了共用电子对，之间 的作用力称为共价键，两个原子形成一个分子。
共价键
离子键
一个水分子的正极与另一水分子的负极相吸引， 之间出现的较弱的作用力称为氢键。氢键对维持 生物大分子的稳定极重要。
1． 哪些元素参与生物体的组成？
参与生物体组成的元素总共约二、三十种， 他们在元素周期表中的分布如图所示
以人体为例，各种元素在人体中含量见表
常量元素————在人体中含量较大。 微量元素————在人体中含量很少。
表
常 元素 C H O N P S Na+ K+ Mg +2 Ca+2 Cl⎯
人体元素成分
微 元素 Fe F Zn Si Se Mn I Mo Cr Co Ni Sn V Sr B Al
常量元素
新生命的诞生使人们欢欣鼓舞
同时，人口问题却又是人 类社会 面临的极大挑战。
人 口 60亿 13亿
1998年摄于长江春运
粮食问题
农业高科技改善土地承载力
农业技术 水平 非洲 西南亚 东南亚 南美洲 中美洲 平均
低 中 高
1.6 5.8
0.7 0.9
1.3 2.3 3.3
3.5 13.3 31.5
生命科学导论
上海交通大学生命科学与技术学院 College of Life Science and Biotechnology Shanghai Jiao Tong University
人之初：被精子包围的卵子
16个星期之后， 受精卵发育成初具雏形的胎儿
（1） 描述生物学阶段（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。 达尔文 《物种起源》（1859）
（图1-1a） （图1-1b）
22岁的达尔文开始贝格尔舰航行
“达尔文与他的猴 子祖先”
（当时报纸上刊登的讽刺 达尔文的漫画）
（2）实验生物学阶段（ 19世纪中到20世纪中）
图为生长在淡水和海水中 的一种硅藻
环
境
工业化前英国乡村有很 多白色蛾子停在布满淡色苔 藓的树皮上，不易被鸟发现。 工业化后，黑色蛾子逐 渐取而代之，因为黑烟污染 了环境，黑色蛾子更易藏身。
这是最早一份关于环境对生物种群 影响的研究
工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使 吃石油的细菌长起来。
第一讲 序论
1.4 2.6 6.0
1.6 4.2 9.3
16.5 1.2
世界粮农组织（FAO）1984年调查材料
粮 食
联合国粮农 组织水稻研究 所（菲，马尼 拉） 绿色革命
研究人员培育的“超级水稻”在产量和蛋 白质含量两方面均优于寻常品种
健
康
80年代，在美国发 现第一例艾滋病，至 今美国已有> 106 感 染者。 E . Johnson 是 洛杉矶湖人队球星， 1991年被检查出为 HIV 病毒阳性。
两个月时，因输血染上艾滋病的男孩
资
源
矿物能源（石油、 煤）必将枯竭，生物 能源已在开发之中。 很多不起眼的生 物，很可能就是药物、 材料等的宝贵资源。
图为墨西哥荒原中的仙人掌类植物
一个20 米直 径的水池年产 4 吨藻类，加工后可 得相当于3000 升 柴油的燃料。 一英亩三角大 戟可生产相当于 50 吨石油的燃料。
1980s以来，世界著名大学如MIT等，纷纷 把生物类课程列为全校必修课。 1995年以后，国内重点大学陆续把生物类 课程列为全校非生物类专业大学生的限选或必 修课程。
二 21世纪将是生命科学的世纪
1．带头学科
近300年来（17-20世纪）：物理学一直作为带头学科 17世纪中叶 牛顿经典力学 18世纪中叶 （蒸汽机）工业革命 19世纪中后 电气革命 20世纪初 量子论、相对论和核物理标志物理学革命性 飞跃。 20世纪上叶被称为 “现代物理学黄金半世纪” 物理学主导着工业革命 带领着天文、地质、气象、化学等学科发展
面对工业发展所带来的愈益严重的社会问题 人口 资源 粮食 健康 环境 等等
人们意识到要从生命科学中去寻求出路
2、从传统生物学到现代生命科学 ——生命科学能够迎接21世纪的挑战
生物学经历了三个发展阶段：
描述生物学阶段 （19世纪中叶以前） 实验生物学阶段（19世纪中到20世纪中） 创造生物学阶段 （20世纪中叶以后）
利用各种仪器工具，通过实验过程，探 索生命活动的内在规律。
（图1-2）
（图1-3）
巴斯德在实验室里
动态图像
曲颈甑实验证明“种质论”批驳“腐生论”
（3）创造生物学阶段（20世纪中叶以后）
分子生物学和基因工程的发 展使人们有可能“创造”新的物种。
（图1-4a）
（图1-4b）
华生和克里克在讨论DNA双螺旋模型
FLASH
第一例基因工程实验
3、生命科学如何发挥它的重要作用？
从我国科学发展规划看生命科学的重要性
生命科学必须和物理科学、工程科学等其他学
科相结合
现代仪器设备的武装是生命科学发展必要条件
（1）从我国科学发展规划看生命科学的重要性
基础研究
自然科学基金
应用究
五年计划国重项目 863高科技和新型产业项目
另一方面人类面临一批新型疾病的威胁
心血管病 糖尿病 艾滋病 癌症 新传染病
2、交叉学科和边缘领域同时提供机会与挑战
计算机科学
生物信息学 人工智能学 生物能源 生物传感器 宇宙生物学 学 生物工程学 病 理 学 物 生物化学 生 生物物理学 心 理 学 药 理 学 人体及 动物生理学 植物病理学 昆 虫 学 育 种 学 植物生理学 生物数学 生物材料
斯坦福大学 朱棣文(物理学)和詹姆斯•斯布
迪许(生物学)等建立一个研究中心,50名成员。 （Bio-X计划）
三
生命科学向我们每个人走来
1． 生存与健康 2． 交叉学科和边缘领域同时提供机会与挑战 3、 生命科学渴求各个领域优秀人才的参与
1、生存与健康
一方面医疗保健的发展,生活质量的提高, 使 人均寿命延长
攀登计划
973国家重大基础研究项目： • 农业 • 能源 • 材料 • 信息 • 环境和生态 • 人口与健康
（2）生命科学必须和物理科学、 工程科学等其他学科相结合
21世纪是生物的世纪，但生物学要有大 突破必须寻求物理学科等其他学科的支持。
现代仪器设备的武装是生命科学发展的必要条件

世界著名大学着手组建生命科学和其他学科交 叉渗透的综合实验中心
每一个哈佛毕业生应该受到 广博教育并且还应在专门的学科方面 得到一定的培训。
哈佛大学核心课程主要包括六大门类
1. 各国文化 3. 文学美术 2. 历史研究 4. 道德伦理
5. 科学:数学,生命科学 6. 社会分析 着重点: 1.人格的养成; 2.思辨能力和思维习惯的养成; 3.分析、把握和解决问题的能力的养成.
一、为什么要上《生命科学导论》课 二、21世纪将是生命科学的世纪 三、生命科学向我们每个人走来 四、生命的化学基础
参 考 书
《生命科学导论》（公共课） 主编 张惟杰 高等教育出版社，1999， [面向21世纪课程教材]
一 为什么要开设《现代生物学导论》课？ 1．高等教育的目标
全面素质教育 有一定专业方向的全 面素质的培养，面对 多个方面的挑战 以人为本
四、生命的化学基础 ——生命的元素组成（见参考书第17-22页）
研究生物体的化学组成和研究生命过程中 的化学变化，所得到的丰硕成果，构成分子生 物学和生物技术发展的重要基础。 这里先介绍生命的元素组成，主要为后 面第二讲（构造生物的基本元件）和第三讲 （生物体的新陈代谢）做准备。
质子 中子 电子
早期的光学显微镜
NEXT
电子显微镜
NEXT
电子显微镜
NEXT
透射电子显微镜下正在分裂的大肠杆菌
NEXT
扫描电子显微镜下的杆菌
NEXT
微分干涉相显微镜下的细菌
NEXT
原子力显微镜下的细菌
NEXT
激光共聚焦扫描显微镜下的藻类
返回
普林斯顿大学
以发育生物学家谢利•蒂夫曼
为首，集中12名资深教授 (生物学、物理学、 化学、数学、工程)成立崭新的研究中心
2. 人体元素成分的营养学意义
用实验动物的饲养实验来研究各种元素成份在营 养学上的必要性。要证明某一种微量元素在营养学 上是必不可少的，至少需要做下面三个方面的实验: 1． 让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否 出现特有的病症。 2． 向膳食中添加该元素后，实验动物的上述特有病
症是否消失。 3． 进一步阐明该种元素在身体中起作用的代谢机理。
21 世纪：生命科学将成为带头学科
“牛顿以来的物理学把宇宙统一为一个整体， 同时却把我们的世界一分为二——物理世界和 生物世界”。
薛 定 谔 （ Erwin Schrodinger,1887-1961 ） 是
一位近代物理学家，他试着跨越物理世界/生命 世界之间难以逾越的鸿沟。他所写的小册子 《生命是什么》是一个伟大尝试。
人格的养成 —
从历史及文化角度， 理解人类社会发展, 认识个人与社会联系, 养成历史感和责任感。
思辨能力和思维习惯的养成—
准确地认识和把握事物， 慎密的分析和综合， 冷静的归结和对策。
2、 “公共基础”由哪些板块组成？
毕业设计 专 业 课 专 业 基 础 课 数理化 政治 人文 外语 生物 计算机
元 素 体重 % 干重 % 9.4 65 25.5 1.4 61.7 5.7 9.3 11 3.3 1.0 0.7 1.3 0.3 5.0 0.7
微量元素