醫(yī)學生物學-文檔資料

1、1n學習目標1. 掌握生命的基本特征2. 了解生物學的發(fā)展簡史及學習醫(yī)學生物學的目的2一、生物學的定義及分科：研究生物體生命現(xiàn)象的本質(zhì)、探討其發(fā)生發(fā)展規(guī)律的一門科學，也稱為。1. ：動物學、植物學、人類學、微生物學等；2. ：形態(tài)學（解剖學、組織學、細胞學等）、功能學（生理學、遺傳學、免疫學等）；3. ：種群生物學、細胞生物學、分子生物學等；4. ：生物化學、生物物理學、生物數(shù)學、仿生學等。3與普通生物學有所區(qū)別： 它是在介紹生命現(xiàn)象一般規(guī)律的同時，重點介紹與醫(yī)學相關(guān)的生物學問題，是醫(yī)學科學的主要基礎(chǔ)。4二、生命的基本特征5構(gòu)成元素相同：C H O N P S Cl Ca Na K Mg Fe

2、 Cu Zn I Sr F Ba Co等分子成分相同 ：無機物、有機物遺傳物質(zhì)都是 的成分及儲存能量的物質(zhì)相同 （生物催化劑）6是一切生命有機體的活動的基本單位。生物大分子只有形成細胞這樣一個，才能表現(xiàn)出生命。單細胞生物體：等。前細胞形態(tài)形式：789生物體與外界環(huán)境進行的的交換。生物與非生物的根本區(qū)別!10生物體從外界環(huán)境中攝取物質(zhì)，把它們轉(zhuǎn)化成自身的結(jié)構(gòu)物質(zhì)貯存能量的過程。生物體將自身的物質(zhì)分解排出體外釋放能量的過程。1112生物體對外界刺激能發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)的能力。例：1314二、生命的基本特征生物體同化作用大于異化作用，生物體表現(xiàn)出體積增大的現(xiàn)象。在生長的基礎(chǔ)上，生物體的結(jié)構(gòu)和功能從簡單到復

3、雜的變化過程。當生物體長到一定大小和程度時，能夠產(chǎn)生和自身相似的新個體的現(xiàn)象。15出生出生 生長生長 發(fā)育發(fā)育 生殖生殖 衰老衰老 死亡死亡16生物進化生物體子代和親代相似的現(xiàn)象。生物體子代和親代之間、子代個體之間的差異。 “龍生九子，子子不同”171819生物體對環(huán)境的適應(yīng)性 例：的體形、腮呼吸適應(yīng)水生環(huán)境生物體的結(jié)構(gòu)適應(yīng)生物體的功能 例：的鰭適于游泳，的翅膀適于飛翔2021222324：古羅馬，研究動物，推論人體的相似結(jié)構(gòu)，貢獻于解剖學：比利時，人體的結(jié)構(gòu)，創(chuàng)立：英國醫(yī)生，創(chuàng)立動物生理學：第一個用觀察植物，發(fā)現(xiàn)了細胞：用顯微鏡觀察微生物，發(fā)現(xiàn)原生動物和細菌：瑞典生物學家，提成動植物分類雙名

4、法和分類階梯2526：德國植物學家和動物學家，19世紀30年代，提出細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，產(chǎn)生了：英國生物學家，1859年，在物種起源一書中，提出以自然選擇為中心的。27282930：奧地利學者，根據(jù)豌豆雜交實驗結(jié)果，總結(jié)出。：美國遺傳學家，通過果蠅雜交實驗，發(fā)現(xiàn)了連鎖與互換規(guī)律，創(chuàng)立313233n艾弗里：英國生物學家，1944年，以細菌為材料，證實DNA為遺傳物質(zhì)。：美國和英國科學家，1953年，提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。劃時代的發(fā)現(xiàn)：美國教授，1973年，分別完成DNA體外重組實驗，被譽為重組DNA技術(shù)之父。：蘇格蘭生物學家，1997年，利用克隆技術(shù)誕生了首例哺乳動物綿羊“多莉

5、”34353637分子生物學階段n2000年6月25日，美國和英國同時宣布，人類基因組序列工作草圖完成。與“原子彈計劃”、“登月計劃”被譽為20世紀科學史上的三個里程碑。n2001年2月15日，美、英、日、法、德、中六國，聯(lián)合發(fā)表了根據(jù)人類基因組94%序列草圖做成的初步分析。n2001年，人類在干細胞研究中取得了重大突破。38四、生物學與醫(yī)學n現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展是以生物科學的發(fā)展為基礎(chǔ)的，現(xiàn)代生物學和現(xiàn)代醫(yī)學又是相互依存、互相促進的。 3940體細胞克隆羊體細胞克隆羊 多利多利 1997年年首只胚胎克隆羊早在首只胚胎克隆羊早在1984年就已問世，但當時克年就已問世，但當時克隆研究工作還處于低谷，也

6、很少有人認為體細胞隆研究工作還處于低谷，也很少有人認為體細胞克隆技術(shù)是可行的，因此克隆羊多利的誕生震驚克隆技術(shù)是可行的，因此克隆羊多利的誕生震驚了世界，被譽為了世界，被譽為20世紀最重大、也是最有爭議的世紀最重大、也是最有爭議的科技突破之一。科技突破之一。41胚胎細胞克隆猴胚胎細胞克隆猴“泰特拉泰特拉” 2000年年1月月克隆猴采用了胚胎細胞克隆的技術(shù)?？茖W家反復實克隆猴采用了胚胎細胞克隆的技術(shù)?？茖W家反復實驗驗13次，只有次，只有“泰特拉泰特拉”幸運地降生?？茖W家說，幸運地降生?？茖W家說，這些克隆猴將用于人類糖尿病和帕金森氏癥的研究。這些克隆猴將用于人類糖尿病和帕金森氏癥的研究。42茜茜來到

7、這個世上很不容易，科學家共實驗茜茜來到這個世上很不容易，科學家共實驗了了188次才獲得成功。次才獲得成功?？寺∝埧寺∝圕C(clone cat) 2002年初年初43由我國自主完成的成年體細胞克隆牛誕生，至今由我國自主完成的成年體細胞克隆牛誕生，至今已產(chǎn)犢已產(chǎn)犢14頭，存活頭，存活5頭。這表明我國已成為繼日本、頭。這表明我國已成為繼日本、新西蘭、美國等國家之后掌握體細胞克隆牛關(guān)鍵新西蘭、美國等國家之后掌握體細胞克隆牛關(guān)鍵技術(shù)的少數(shù)國家之一。技術(shù)的少數(shù)國家之一。44韓國科學家克隆出首枚人體胚胎？韓國科學家克隆出首枚人體胚胎？2004年年2月月11日日韓、美研究人員成功克隆出人類早期胚胎，并從中提

8、韓、美研究人員成功克隆出人類早期胚胎，并從中提取出胚胎干細胞，首次證明人類取出胚胎干細胞，首次證明人類治療性克隆治療性克隆的可行性。的可行性。4546克?。寺。╟lone）n“西游記西游記”中的美猴王中的美猴王 擅長克隆：拔根汗毛變出小美猴王擅長克?。喊胃姑兂鲂∶篮锿?7n1997年年2月月24日：克隆羊培育成功。日：克隆羊培育成功。n隨后幾年中，克隆牛、克隆貓、隨后幾年中，克隆牛、克隆貓、 克隆猴相繼面世?？寺『锵嗬^面世。12生肖已經(jīng)克隆生肖已經(jīng)克隆了一半。了一半。n多名研究人員宣布克隆人計劃多名研究人員宣布克隆人計劃 48治療性克隆治療性克隆通過對干細胞的研究來復制人類的某通過對干細

9、胞的研究來復制人類的某些些組織或器官組織或器官。生殖性克隆生殖性克隆對對整個人整個人的復制，即從被克隆的人身的復制，即從被克隆的人身上取得細胞之后，將其植入被去除了遺傳基因物質(zhì)的上取得細胞之后，將其植入被去除了遺傳基因物質(zhì)的卵細胞空殼中，通過刺激使新卵細胞分化并形成胚胎，卵細胞空殼中，通過刺激使新卵細胞分化并形成胚胎，之后將胚胎植入母體的子宮里孕育?？寺雰壕哂信c之后將胚胎植入母體的子宮里孕育。克隆嬰兒具有與遺傳物質(zhì)源相同的生理特性。遺傳物質(zhì)源相同的生理特性。目前，國際上一般把對人類自身的克隆分為目前，國際上一般把對人類自身的克隆分為治療性克隆和生殖性克隆。治療性克隆和生殖性克隆。49治治療療

10、性性克克隆隆50克隆人克隆人普通人普通人511. 1. 將人類卵細胞中的將人類卵細胞中的DNADNA取出，由此獲取出，由此獲 得卵細胞的空殼。得卵細胞的空殼。4 . 胚胎在子宮內(nèi)逐漸發(fā)育成熟，直至降生。胚胎在子宮內(nèi)逐漸發(fā)育成熟，直至降生。3 . 將早期胚胎植入代理受孕母親的子宮。將早期胚胎植入代理受孕母親的子宮。2 . 將體細胞的遺傳物質(zhì)植入空殼，通過將體細胞的遺傳物質(zhì)植入空殼，通過 電擊刺激細胞融合，卵細胞開始發(fā)育，電擊刺激細胞融合，卵細胞開始發(fā)育， 并發(fā)育到早期胚胎狀。并發(fā)育到早期胚胎狀。521958年年Steward用胡蘿卜根培養(yǎng)出完整的新植株，用胡蘿卜根培養(yǎng)出完整的新植株，說明單個已分

11、化細胞具有分化的全能性。說明單個已分化細胞具有分化的全能性。5354發(fā)育過程中細胞分化經(jīng)歷一個發(fā)育過程中細胞分化經(jīng)歷一個分化能力逐漸受限制的過程分化能力逐漸受限制的過程55多能細胞多能細胞：只具有演變?yōu)槎喾N細胞類型的能力。：只具有演變?yōu)槎喾N細胞類型的能力。單能細胞單能細胞：僅具有分化形成某一種類型細胞的能力：僅具有分化形成某一種類型細胞的能力。 分化過程：全能分化過程：全能 多能多能 單能單能56干細胞干細胞(stem cell)是存在于人和動物發(fā)育是存在于人和動物發(fā)育各階段（包括早期胚胎和成熟組織）的各階段（包括早期胚胎和成熟組織）的一類原始狀態(tài)的未分化細胞，它能夠自一類原始狀態(tài)的未分化細胞

12、，它能夠自我更新并始終保持很強的分化潛能，可我更新并始終保持很強的分化潛能，可以產(chǎn)生一種、多種、甚至全部的機體細以產(chǎn)生一種、多種、甚至全部的機體細胞類型。胞類型。5758 59分化異常與腫瘤分化異常與腫瘤n腫瘤起源于一些未分化或微分化的干細胞，主腫瘤起源于一些未分化或微分化的干細胞，主要表現(xiàn)出要表現(xiàn)出增殖過度、分化不全的特征。增殖過度、分化不全的特征。n腫瘤細胞所處的分化狀態(tài)決定了腫瘤的惡性腫瘤細胞所處的分化狀態(tài)決定了腫瘤的惡性n程度。程度。n例如：例如：是多能造血干細胞在某一階段是多能造血干細胞在某一階段n分化發(fā)育受阻的結(jié)果。分化發(fā)育受阻的結(jié)果。60受到正常調(diào)控受到正常調(diào)控失控發(fā)生在干細胞失

13、控發(fā)生在干細胞失控發(fā)生在祖細胞失控發(fā)生在祖細胞61四、生物學與醫(yī)學62n即牛腦海綿狀病。食用被瘋牛病污染了的牛肉、牛脊髓的人，可能染上，病人最終因精神錯亂而死亡。利用正常細胞中氨基酸排列順序一致的蛋白進行復制。n它是不同于細菌和病毒的生物形式，沒有（不利用）DNA或RNA進行復制，目前并無針對性治療。n由于其結(jié)構(gòu)簡單之特性，朊毒體的復制傳播都較細菌、病毒更快。 63遺傳印記n后代的遺傳物質(zhì)來源于不同性別親本時，其表達功能是有差異的。 n來自父母雙方的同源染色體或等位基因存在著功能上的差異，子代中來自不同性別親體的同一染色體或基因，當發(fā)生改變時可以引起不同的表型，我們把這種現(xiàn)象稱為(genomi

14、c imprinting)或(genetic imprinting)。 64遺傳印記n遺傳印記一般發(fā)生在哺乳動物的配子形成期，即這時形成某些基因的差異性活化或失活，這樣在不同的基因座上，僅是母源或父源的基因能被表達，這樣一個個體表現(xiàn)出上代遺傳下來的基因組印記的效應(yīng)，但當該個體產(chǎn)生自身的配子時，上代的基因組印記將被消除，而打上自身的基因組印記。n基因組印記不是一種突變，也不是永久的變化，這種種系專一性基因修飾作用在一個世代中是可以發(fā)生轉(zhuǎn)變的。 65五、開設(shè)醫(yī)學生物學課程的目的和要求n醫(yī)學生物學課程是一門，既要從醫(yī)學角度介紹生命現(xiàn)象的一般原理，又要從生物學角度介紹醫(yī)學科學的發(fā)展趨勢，是基礎(chǔ)醫(yī)學和臨

15、床醫(yī)學的主要基礎(chǔ)。它是服務(wù)于醫(yī)學各專業(yè)的生命科學導論。n基本理論和基本知識；全面地、辯證地認識和理解生命現(xiàn)象和本質(zhì)；樹立科學的世界觀；為學習醫(yī)學科學打好基礎(chǔ)66n正常染色體天然末端結(jié)構(gòu)，由重復正常染色體天然末端結(jié)構(gòu)，由重復DNA序列和蛋白質(zhì)序列和蛋白質(zhì)組成。確保染色體雙鏈組成。確保染色體雙鏈DNA的完整復制；對染色體的的完整復制；對染色體的穩(wěn)定性不可缺少。穩(wěn)定性不可缺少。n細胞有絲分裂計時鐘：細胞有絲分裂計時鐘： “端粒鐘端粒鐘” （Harley,1973） n細胞分裂時部分端粒丟失，被細胞感知為細胞分裂時部分端粒丟失，被細胞感知為DNA損傷損傷;端端粒長度決定細胞壽命，端?？s短導致細胞衰老、死亡。粒長度決定細胞壽命，端?？s短導致細胞衰老、死亡。（生殖細胞、腫瘤細胞中，端粒的丟失和補充相對平衡；而人體細胞缺少端粒酶活性）n端