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。
1.1 走进生命科学的世纪一、教学目标1.知识与技能(1)知道生命科学发展过程中的重大历史事件以及我国对整个生命科学所做出的贡献。
(2)知道生命科学发展现状和前景及生命科学的含义。
2.过程与方法逐渐在生活中开始通过报纸、书籍、网络等关注生命科学发展的历史和前沿动态信息。
2.情感态度与价值观(1)感悟科学探究的曲折和乐趣,以及科学家们在探索过程中敢于质疑、不屈不饶、严谨客观的科学求实态度。
(2)感悟生命科学的伟大以及美好的发展前景。
二、重点与难点1.重点(1)生命科学的发展历程中,各阶段的重大里程碑事件。
(2)生命科学的概念。
2.难点激发学生对生命科学的兴趣和学习热情。
三、教学过程导入:提出问题,什么是生命科学?(引导学生从小学、初中,直到高中,生物内容的衍变,看到生命科学的发展特色及共性)?你认为,什么问题是属于生命科学范畴的?(要求学生随便说说)定义: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。
(生物学家,也分很多分枝学科,不是博学家)1.生命科学发展简史(1)中国古代:《诗经》,《齐民要术》,《本草纲目》例如荇(xing,4)菜,陆机是这样描述的:"荇,一名接余。
白茎,叶紫赤色,正圆、径寸余,浮在水上,根在水底,茎与水深浅等。
大如钗股,上青下白,美白茎,以苦酒浸入,美可案酒。
"(2)西方古代:方法:描述法和比较法人物:亚里士多德,盖伦(书上提到)显微镜发明后-----林耐,施莱登,施旺,达尔文等1838年,德国的施莱登提出:所有植物都是由细胞构成的。
第2年,德国的施旺又提出:所有的动物也是有细胞构成的。
因而进一步宣称,所有的生物都是由细胞构成。
(他们的发现很重要,在那个年代,很多人认为生物来自一些无生命的物质,后来1855年,德国医生魏尔肖提出:只有已经存在的细胞才能形成新的细胞。
)根据多位科学家的观察和结论,逐渐建立了细胞学说:细胞是生物体结构和功能的基本单位;所有的细胞都来自于细胞。