【教学课件】第一节生命科学概要.ppt

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1、第一节第一节 生命科学概要生命科学概要第四章 生物药物与生物技术制药生命科学在药学中的应用11.生命科学概要 一、生命科学一、生命科学 发发 展展 简史简史（一）进化论和细胞学说（一）进化论和细胞学说 二、生命科学与药学二、生命科学与药学（二）经典遗传学（二）经典遗传学（三）分子生物学（三）分子生物学（四）人（四）人 类类 基基 因因 组组 计计 划划21.1 进化论和细胞学说进化论和细胞学说n达尔文达尔文(C.Darwin,18091882,英国英国)，随，随“贝格尔贝格尔”号环球旅行。号环球旅行。31.1.1 进化论进化论 1859年，达尔文年，达尔文发表发表了物种起源一书，标了物种起源一

2、书，标志着进化论的诞生。志着进化论的诞生。达尔文达尔文第一次用大量第一次用大量事实和系统的理论论证了事实和系统的理论论证了生物进化的规律。强调生生物进化的规律。强调生物进化的主导力量是自然物进化的主导力量是自然选择。选择。41.1.1 进化论进化论 1871年，年，达尔文达尔文发表了人类的由来及其性发表了人类的由来及其性选择，描述了人类进化的过程。选择，描述了人类进化的过程。他的他的结论是：是：“人类人类和其他物种同是某一种古老、低和其他物种同是某一种古老、低级、早已、早已灭绝了的生物了的生物类型的同型的同时并存的子并存的子孙”。51.1.1 进化论进化论n赫胥黎赫胥黎(T.H.Huxley,

3、18251895,英国英国)最先提出了人猿同祖论，并大力宣扬和最先提出了人猿同祖论，并大力宣扬和传播达尔文的进化论观点。传播达尔文的进化论观点。捍卫真理的斗士。捍卫真理的斗士。1860年年6月月30日，日，“牛津大辩论牛津大辩论”进化论与神创论的激烈战斗。进化论与神创论的激烈战斗。61.1.1 进化论进化论n严复严复(18541921,中国中国)1896年，将赫胥黎的著作进化论与伦年，将赫胥黎的著作进化论与伦理学译成天演论出版。理学译成天演论出版。“物竞天择，适者生存物竞天择，适者生存”。71.1.1 进化论进化论n虽然还有人坚持神创论，虽然还有人坚持神创论，但我们仍然可以说：但我们仍然可以说

4、：没有进化论，没有进化论，生物学将毫无意义。生物学将毫无意义。三大自然科学发现三大自然科学发现n进化论进化论n细胞学说细胞学说n能量守恒和转换定律能量守恒和转换定律81.1.2 细胞学说细胞学说v细胞的发现细胞的发现n罗伯特罗伯特胡克胡克(R.Hooke,16351703,英国英国)1664年用自制显微镜年用自制显微镜观察到植物的组织由许多观察到植物的组织由许多空心的小室组成，遂将这空心的小室组成，遂将这些小室命名为些小室命名为“cell”。91.1.2 细胞学说细胞学说v细胞学说细胞学说n施莱登施莱登(Schleiden,德国德国)n施旺施旺(Schwann,德国德国)两人分别于两人分别于1

5、838年、年、1839年年提出细胞是组成生物提出细胞是组成生物体的基本单位。体的基本单位。两人共同创立了生物科两人共同创立了生物科学的理论基础学的理论基础细胞学说。细胞学说。101.1.3 经典遗传学经典遗传学n孟德尔孟德尔(G.J.Mendel,18221884,奥地利奥地利)1857年开始做豌豆杂交遗传实验，得出年开始做豌豆杂交遗传实验，得出了了“遗传因子遗传因子”的的分离定律和自由组合定律分离定律和自由组合定律。111.1.3 经典遗传学经典遗传学 1865年，年，孟德尔将其孟德尔将其8年的研究成果整年的研究成果整理成理成植物杂交实验。植物杂交实验。在遗传的内在规律和物在遗传的内在规律和

6、物质基础方面，孟德尔比达尔质基础方面，孟德尔比达尔文的认识更深了一步，并支文的认识更深了一步，并支持和完善了生物进化理论。持和完善了生物进化理论。孟德孟德尔：遗传学之父。学之父。121.1.3 经典遗传学经典遗传学n约翰森约翰森(W.L.Johannsen,18571927,丹麦丹麦)1909年，年，约翰森约翰森提议用提议用“基因基因(gene)”代替代替“遗传因子遗传因子”，意，意思是最基本的因子，思是最基本的因子，得到了广泛赞同。得到了广泛赞同。131.1.3 经典遗传学经典遗传学n摩尔根摩尔根(T.H.Morgan,18661945,美国美国)1910年，发年，发表表“关于关于果蝇性连果

7、蝇性连锁遗传锁遗传的论文的论文”，确立了分离、连锁、确立了分离、连锁、交换三大定律。交换三大定律。141.1.3 经典遗传学经典遗传学n果蝇复眼颜色果蝇复眼颜色的的性连锁遗传性连锁遗传15161.1.4 分子生物学分子生物学n薛定锷薛定锷(E.Schrdinger,18871961,奥地奥地利利)1943年，应邀在都柏林大学作年，应邀在都柏林大学作“生命生命是什么是什么”的演讲，讲稿次年汇册出版。的演讲，讲稿次年汇册出版。薛定锷预言了生命科学的研究深度将从薛定锷预言了生命科学的研究深度将从生命的表面现象和细胞的层次，生命的表面现象和细胞的层次，深入到分子的水平。他还提出深入到分子的水平。他还提

8、出将物理学、化学的理论与方法将物理学、化学的理论与方法引入生命科学的研究中。引入生命科学的研究中。171.1.4 分子生物学分子生物学n格里菲思格里菲思(F.Griffith,18771944,英国英国)1928年，在对年，在对两种肺炎球菌两种肺炎球菌(S型型和和R型型)的研究中发的研究中发现了现了“转化转化”现象。现象。181.1.4 分子生物学分子生物学n艾弗里艾弗里(O.Avery,1877-1955,美国美国)1944年年，揭示了，揭示了“格里菲思之谜格里菲思之谜”，在在世界上第一次证明世界上第一次证明了遗传基因就在了遗传基因就在DNA上。上。191.1.4 分子生物学分子生物学n沃生

9、沃生(J.D.Watson,1928,美国美国)n克里克克里克(F.H.C.Click,1916,英国英国)根据根据X射线衍射分析，提出射线衍射分析，提出了著名的了著名的DNA双螺旋结构模型。双螺旋结构模型。1953年，在自然上发年，在自然上发表论文核酸的分子结构，表论文核酸的分子结构，建立了建立了DNA的的双螺旋结构双螺旋结构。标。标志着分子生物学的诞生。志着分子生物学的诞生。1962 Nobel Prize201.1.4 分子生物学分子生物学n克里克克里克 1957年，年，提出蛋白提出蛋白质合成的质合成的“中心法则中心法则”。遗传信息流的信息流的传递方向方向DNARNA蛋白蛋白质 211.

10、1.5 人类基因组计划的提出人类基因组计划的提出 1986年年3月月7日，日，美国病毒学家美国病毒学家雷雷托托杜伯克杜伯克(1914)在美国科学杂志上发表在美国科学杂志上发表了一篇题为癌症研究的转折点了一篇题为癌症研究的转折点人类人类基因组的全序列分析的文章，他指出：基因组的全序列分析的文章，他指出：“人类人类DNA序列是人类的真谛，这个世界序列是人类的真谛，这个世界上发生的一切事情，都与这一序列息息相上发生的一切事情，都与这一序列息息相关。关。”该文后来被称为该文后来被称为“人类基因组计划人类基因组计划(HGP)”的的“标书标书”。221.1.5 人类基因组计划的实施人类基因组计划的实施 1

11、990年，美国国会批准了年，美国国会批准了“人类基因组计人类基因组计划划”，并于，并于10月月1日正式启动。日正式启动。英国、日本、法国、德国和中国先后盟，英国、日本、法国、德国和中国先后盟，充分显示了多国合作在当代科研中的重要性。充分显示了多国合作在当代科研中的重要性。中国中国负责测定人定人类基因基因组全部序列的全部序列的1%，也就是，也就是3号染色体上的号染色体上的3000万个碱基万个碱基对。231.1.5 人类基因组计划的研究内容人类基因组计划的研究内容 人类基因组计划要测定的是人体人类基因组计划要测定的是人体23对对染色体中的所有染色体中的所有DNA的序列，它由的序列，它由31.647

12、亿个碱基对组成，共有亿个碱基对组成，共有33.5万个基因。万个基因。基因组学（基因组学（Genomics）结构基因组学：遗传图、物理图、测序；结构基因组学：遗传图、物理图、测序；功能基因组学：转录图和基因鉴定；功能基因组学：转录图和基因鉴定；比较基因组学：不同进化阶段生物基因组比较基因组学：不同进化阶段生物基因组 的比较。的比较。241.1.5人类基因组计划人类基因组计划在医药方面的意义在医药方面的意义n基因治疗基因治疗v利用分子生物学技术，将正常的外源基因直接或利用分子生物学技术，将正常的外源基因直接或间接导入人体细胞中，以修补错误基因（缺失、间接导入人体细胞中，以修补错误基因（缺失、异常表

13、达）异常表达）。v第一次临床基因治疗：第一次临床基因治疗：-地中海贫血症，失败地中海贫血症，失败v第二次：第二次：1990年，美国国立卫生研究院年，美国国立卫生研究院NIH，用，用重组反转录病毒表达腺苷酸脱氨酶重组反转录病毒表达腺苷酸脱氨酶(ADA)基因，将基因，将其导入其导入ADA基因缺陷病人的基因缺陷病人的T淋巴细胞，之后，淋巴细胞，之后，分批回注该重组淋巴细胞到患者血液中。成功。分批回注该重组淋巴细胞到患者血液中。成功。25n基因治疗的类型基因治疗的类型v性细胞基因治疗性细胞基因治疗v体细胞基因治疗（主）体细胞基因治疗（主）262.生命科学与药学生命科学与药学n药学研究模式的改变药学研究模式的改变单纯依赖化学的药物随机发现模式单纯依赖化学的药物随机发现模式综合生命科学、医学、化学，综合生命科学、医学、化学，理性展开药物研究的模式理性展开药物研究的模式27