一个20米直径的水 一个 米直径的水 池年产4吨藻类， 池年产 吨藻类，加 吨藻类 工后可得相当于 3000升柴油的燃料。 升柴油的燃料。 升柴油的燃料
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， 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， 白色蛾子停在布满淡色苔藓的树皮上 不易被鸟发现； 不易被鸟发现； 逐渐取而代之， 工业化之后，黑色蛾子逐渐取而代之 因为黑烟污染了环境， 工业化之后，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。 色蛾子更易藏身。
1953年 Watson（美）与 Crick（英）提出 年 提出DNA分子的双螺旋结 （ （ 分子的双螺旋结 构模型， 年共获诺贝尔奖。 构模型，1962年共获诺贝尔奖。 年共获诺贝尔奖
• 主要是有效的分离、鉴定、克隆基因的方法； 主要是有效的分离、鉴定、克隆基因的方法； • DNA重组技术使得生物技术过程中生物转化 重组技术使得生物技术过程中生物转化 这个环节的优化过程变得更加有效； 这个环节的优化过程变得更加有效； • 可以人工制造高产量的菌株； 可以人工制造高产量的菌株； • 植物、动物都可以作为天然的生物反应器，用 植物、动物都可以作为天然的生物反应器， 来生产新的或改造过的基因产物； 来生产新的或改造过的基因产物；
主要从外部形态特征观察、描述、 主要从外部形态特征观察、描述、记载 各种类型生物， 各种类型生物，寻找它们之间的异同和进 化脉络。 化脉络。 达尔文 《物种起源》（1859） 物种起源》 1859）
E.Johnson是洛杉矶湖人队 是洛杉矶湖人队 的球星，1991年被检查出为 的球星， 年被检查出为 HIV病毒阳性。 病毒阳性。 病毒阳性
矿物能源（石油、 矿物能源（石油、煤）必将枯竭，生物能源已在开发之中。 必将枯竭，生物能源已在开发之中。 已在开发之中
• 生物接受外界刺激后会发生反应，生物的 生物接受外界刺激后会发生反应， 运动受神经系统的控制。 运动受神经系统的控制。
人口问题是人类社会面临的极大挑战 截至2005年6月，世界人口已达 年 月 世界人口已达64.77亿 截至 亿 2005年1月6日，中国人口总数达到 亿（不包括香港、 年 月 日 中国人口总数达到13亿 不包括香港、 澳门特别行政区和台湾省），约占世界总人口的21％ ），约占世界总人口的 澳门特别行政区和台湾省），约占世界总人口的 ％
• 生物体不断地吸收外界的物质，在生物体 生物体不断地吸收外界的物质， 内发生一系列变化， 内发生一系列变化，最后成为代谢最终产 物而被排出体外。 物而被排出体外。
• 新陈代谢是在高度自动、非常精细的调节 新陈代谢是在高度自动、 下进行的。 下进行的。 • 生物体在没有强烈的外界因素的影响下， 生物体在没有强烈的外界因素的影响下， 有某些机制使其内环境能保持动态稳定性。 有某些机制使其内环境能保持动态稳定性。
工人正向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使吃石油的细菌长 工人正向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使吃石油的细菌长 石油污染的海滩喷洒营养液 细菌 起来。 起来。
二、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 生命科学能够迎接21 ——生命科学能够迎接21世纪的挑战
• 基因操作技术日新月异，不断完善； 基因操作技术日新月异，不断完善； • 基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进； 基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进； • 转基因植物和动物取得重大突破； 转基因植物和动物取得重大突破； • 阐明生物体（目前主要有人类、水稻、拟南芥 阐明生物体（目前主要有人类、水稻、 等）基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当 今生命科学发展的一个主流方向。 今生命科学发展的一个主流方向。
联合国粮农组织 水稻研究所（菲 水稻研究所（ 律宾，马尼拉） 律宾，马尼拉）
研究人员培育的“超级水稻” 研究人员培育的“超级水稻”，在产量和蛋白质含量两个方面均 优于寻常品种，从而开始绿色革命 绿色革命。 优于寻常品种，从而开始绿色革命。
80年代，在美国发现第一 年代， 年代 例艾滋病，至今美国已有超 艾滋病， 过100万的感染者。 万的感染者。
• • • • • • • • 生长发育 繁殖与遗传 化学成分的同一性 严整有序的结构——细胞 严整有序的结构 细胞 新陈代谢 调节 应激性和运动 适应
• 生物体能通过新陈代谢的作用而不断的生 长、发育，其中遗传因素起决定性作用， 发育，其中遗传因素起决定性作用， 而外界环境也有很大影响。 而外界环境也有很大影响。
• 生物体能不断地繁殖下一代，使生命得以 生物体能不断地繁殖下一代， 延续。 延续。 • 生物的遗传是有基因决定的，生物的某些 生物的遗传是有基因决定的， 性状会发生变异；没有可遗传的变异， 性状会发生变异；没有可遗传的变异，生 物就不可能进化。 物就不可能进化。
利用各种仪器工具，通过实验过程， 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。 索生命活动的内在规律。
曲颈瓶实验证明“种质论”批驳“腐生论” 曲颈瓶实验证明“种质论”批驳“腐生论”
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。 可能“创造”新的物种。
生物技术的定义： 生物技术的定义： 生物技术是应用自然科学及工程学的原 理，依靠微生物、动物、植物体作为反应 依靠微生物、动物、 器将物料进行加工以提供产品来为社会服 务的技术。 务的技术。
• 主要是通过微生物的初级发酵来生产商品， 主要是通过微生物的初级发酵来生产商品， 包括三个重要步骤： 包括三个重要步骤： • 第一步：上游处理过程。 第一步：上游处理过程。 • 第二步：发酵和转化。 第二步：发酵和转化。 • 第三步：下游处理过程。 第三步：下游处理过程。
• 生命通过繁殖而 延续， 延续，DNA是 是 生物遗传的基本 物质。 物质。
• 生物体是由蛋白质、核酸、脂类、糖类、 生物体是由蛋白质、核酸、脂类、糖类、 维生素等多种有机分子以及C、 、 、 、 维生素等多种有机分子以及 、H、O、N、 P、S等无机元素组成。 、 等无机元素组成 等无机元素组成。
生物学经历了三个发展阶段： 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） 描述生物学阶段（19世纪中叶以前） 世纪中叶以前 实验生物学阶段（19世纪中到20世纪中） 实验生物学阶段（19世纪中到20世纪中） 世纪中到20世纪中 创造生物学阶段（20世纪中叶以后） 创造生物学阶段（20世纪中叶以后） 世纪中叶以后
• 基因治疗取得重大进展，有可能革新整个疾病 基因治疗取得重大进展， 的预防和治疗领域。 的预防和治疗领域。 • 蛋白质工程是基因工程的发展。 蛋白质工程是基因工程的发展。 • 国际上信息技术的飞速发展渗透到生命科学领 域中，形成了引人注目、 域中，形成了引人注目、用途广泛的生物信息 学。
• 拟南芥的基因组是目前已知植物 基因组中最小的。 基因组中最小的。 • 拟南芥是国际上第一个完成全部 基因组序列测定的高等植物。 基因组序列测定的高等植物。 • 美国于 美国于2001年启动了“2010年计 年启动了“ 年启动了 年计 划”，目标是到2010年确定拟南 目标是到 年确定米乐M6 m6米乐拟南 芥中所有基因的功能。 芥中所有基因的功能。
• 美国科学家发现 假单胞菌能在寒 冷的环境中将水 雾凝结成雪花。 雾凝结成雪花。
• 利用在墨水中加 入含有特定序列 片段， 的DNA片段，使 片段 别人无法假冒你 的墨迹。 的墨迹。