高一生物走进生命科学的世纪1
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第1节走进生命科学的世纪20世纪已经过去,回顾20世纪的科学发展史,不难看出,上半个世纪,科学发展主要在物理学,爱因斯坦的相对论将现代物理学推到了光辉的顶峰;但在下半个世纪,科学的重心显然偏向生命科学。
自1953年,克里克和沃森发现DNA双螺旋结构以来,生命科学成果迭出。
截止1989年,已有22位科学家共9次在此领域获得诺贝尔奖。
1989年~1997年除1990年默里和托马斯因器官移植、骨髓移植获诺贝尔医学和生理学奖外,其余年份均在生命科学领域。
1993年诺贝尔化学奖得主史密斯和穆利斯因发明聚合酶链反应,亦是生命科学领域。
回顾20世纪下半叶生命科学的重大突破,可以展望21世纪生命科学作为先导学科的前景。
50年代:1953年4月,《Nature》发表了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同研究的成果—DNA分子的双螺旋结构模型。
此模型的建立,是分子生物学诞生的标志,打开了“生命之谜”的大门,改变了生物学在整个科学中的地位,同时还给技术科学和社会科学带来了巨大的影响和冲击,因此,被称之为是“生物学的革命”。
60年代:1965年9月15日报道,我国首次用人工方法合成具有生物活性的牛胰岛获得成功。
这是在控素生命起源过程中的一次突破。
它突破了一般有机物分子与生物大分子的界限,带来了人工合在成生命的曙光;它更有力地打破了生命神秘论,提示了生命与非生命物质的统一性。
70年代:出现了基因重组技术,从而开创了基因工程这一生物技术的新领域。
在这个基础上,现代生物技术逐渐兴起,特别是近十多年来发展很快,越来越受到世界各国的重视。
80年代:PCR技术发明,美国加州Cetus生物技术公司的史密斯发现在克隆过程中,不用细菌来复制经筛选的DNA,而用DNA多聚酶来进行复制,因为细菌本身也用它来复制DNA。
他发明的这种方法叫多聚酶链反应,简称PCR。
用这种方法可以扩增试管中的任何特异性DNA 序列。
90年代:克隆动物掀起热潮。
第一节走进生命科学的世纪教学目标:1.知识与技能:(1)知道生命科学的发展简史。
(2)知道生命科学在21世纪将面临的重大研究课题,能够简要描述生命科学研究领域的现状和前景。
(3)理解21世纪被认为是生命科学的世纪的原因。
2.过程与方法:(1)感受科学技术发展与生命科学发展相互渗透,协同发展。
(2)通过了解生命科学发展的现状,感受生命科学未来发展的巨大潜力。
3.情感态度与价值观(1)通过学习生命科学发展简史,感受科学探究的曲折与乐趣,体验科学家在探究过程中敢于质疑、勇于探索的精神以及严谨、持之以恒的研究态度。
(2)了解现代生命科学研究对人类的重大意义,感受生命科学未来的美好前景,树立投身科学研究的使命感。
教学重点:增强学生探究科学的好奇心,使之关注生命科学的发展,激发学生学习生命科学的兴趣。
教学难点:为后面的学习奠定基础,使学生初步树立正确的科学发展观。
教学过程:生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称。
它的研究范围包括生命的化学本质、生物体的结构和功能,甚至生物与生存环境的互动作用诸层面,涉及医学、农业、健康、人口、环境、生物工程等各个领域;其研究手段应用了各种现代技术,研究成果正在被转化为巨大的生产力,因而已经对社会的发展产生了重要的影响。
在生命科学的发展过程中,有几个非常重要的里程碑式的发现:17世纪显微镜的发明使生命科学的研究进入了细胞水平。
(这里简述显微镜的发明)18世纪瑞典博物学家Linne创立了“生物分类法则”。
(以小家鼠为例讲解生物命名的方法)1953年,DNA双螺旋结构分子模型的发现不仅将生命科学研究引入到分子水平的新阶段,而且为现代生物技术的形成和发展奠定了基础。
1997年克隆羊“多利”的培育说明人类已经可以采用高度分化的体细胞克隆动物。
1999年启动并已于2003年4月14月已完成的人类基因组计划更是推动生命科学进入了一个全新的阶段——后基因组学时代。
我们已进入后基因组学时代,在21世纪生命科学的领域又将面临哪些重大的研究课题呢?这里涉及到的内容主要有:后基因组学、蛋白质组学、转基因技术、基因治疗和脑科学等方面的内容。