生物科学前沿ppt课件PPT资料.ppt

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生命科学正向微观、宏观两细胞、组织、器官全方位综合研究为主。

生命科学正向微观、宏观两个方向纵深发展。

个方向纵深发展。

最活跃的前沿领域：

细胞与分子生物学、神经与认知科学、系统生物学与组细胞与分子生物学、神经与认知科学、系统生物学与组学、计算生物学等。

学、计算生物学等。

核心前沿问题：

干细胞的多能性与分化、小分子干细胞的多能性与分化、小分子RNARNA的功能与作用机制、肿的功能与作用机制、肿瘤的发生与转移、认知的生物学机制、生物大分子计算模拟及瘤的发生与转移、认知的生物学机制、生物大分子计算模拟及计算机辅助药物设计等。

计算机辅助药物设计等。

当今生物科学研究的前沿领域及问题当今生物科学研究的前沿领域及问题生物科学研究进展生物科学研究进展专题专题11植物学研究进展植物学研究进展专题专题22遗传学研遗传学研究进究进展展专题专题33生理学研究进展生理学研究进展专题专题44生态学研究进展生态学研究进展专题专题55微生物研究进展微生物研究进展专题专题66神经生物学研究进展神经生物学研究进展专题专题77动物学研究进展动物学研究进展专题专题88发育生物学研究进展发育生物学研究进展专题专题99细胞生物学研究进展细胞生物学研究进展专题专题1010生物化学与分子生物学进展生物化学与分子生物学进展专题专题1111生物物理学研究进展生物物理学研究进展专题专题1212水生生物学研究进展水生生物学研究进展课程内容：

课程内容：

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生物谷生物谷报道生命科学研报道生命科学研究最新进展及成果究最新进展及成果普兰塔普兰塔报道报道生态学与生生态学与生物多样性最新观点及进展物多样性最新观点及进展国内外权威期刊及杂志：

国内外权威期刊及杂志：

ANNUALREVIEWOFPLANTBIOLOGYPLANTCELLPLANTJOURNALTRENDSINPLANTSCIENCEPLANTPHYSIOLOGYNEWPHYTOLOGISTPLANTBIOTECHNOLOGYJOURNAL植物学植物学报报生态学报生态学报遗传学报遗传学报动物学报动物学报生理学报生理学报专题专题一一植物学研究新进展植物学研究新进展植物学研究趋势与进展植物学研究趋势与进展植物通过提供基本的营养、能量等维持人类的健康，是植物通过提供基本的营养、能量等维持人类的健康，是人类赖以生存的根本。

人类赖以生存的根本。

面对世界人口的日趋增长面对世界人口的日趋增长（20502050年，世界人口的数量年，世界人口的数量将从目前的将从目前的6060亿增加到亿增加到9090亿），亿），日益增长的世界需求，深入日益增长的世界需求，深入地了解植物的发育和生长对世界的未来至关重要地了解植物的发育和生长对世界的未来至关重要。

植物学研究内容包括植物的形态、分类、生理、生态、植物学研究内容包括植物的形态、分类、生理、生态、分布、发生、遗传、进化等。

经典植物学以研究植物起源，分布、发生、遗传、进化等。

经典植物学以研究植物起源，亲缘关系，以及演化过程和演化趋势即研究植物分类为主，亲缘关系，以及演化过程和演化趋势即研究植物分类为主，但目前植物学研究在某些领域取得进展更加备受关注。

但目前植物学研究在某些领域取得进展更加备受关注。

1.1.植物系统进化与分类植物系统进化与分类2.2.植物传粉机制植物传粉机制3.3.能源植物利用与开发能源植物利用与开发.分类（分类（Classification）鉴定（鉴定（Identification&

determination）命名（命名（nomenclature）（11）植物分类内容）植物分类内容1.1.植物系统进化与分类研究进展植物系统进化与分类研究进展按照国际植物命名法规（按照国际植物命名法规（ICBN）植物命名（包括真菌）共包）植物命名（包括真菌）共包括括12个主要等级（阶元）（个主要等级（阶元）（Category）即：

）即：

门门Divisio或（或（Phylum）纲纲Classis（class）目目Ordo（order）科科Familia（Family）族族Tribus（Tribe）属属Genus（Genus）组组Sectio（Section）系系Series（Series）种种Species（Species）变种变种Varietas（Variety）变型变型Forma（Form（22）植物分类阶元）植物分类阶元植物分类法植物分类法形态分类法形态分类法实验法分类法实验法分类法染色体分类染色体分类生化标记分类生化标记分类分子标记分类分子标记分类染色体计数染色体计数核型分析核型分析同工酶同工酶贮藏蛋白贮藏蛋白分裂分析分裂分析染色体分带染色体分带（33）植物分类方法）植物分类方法（11）植物分类，资源采集和数据库建立；

）植物分类，资源采集和数据库建立；

（22）系统发育学，系统发育基因组学；

）系统发育学，系统发育基因组学；

（33）生物地理学和谱系地理学；

）生物地理学和谱系地理学；

（44）物种形成，杂交和适应进化；

）物种形成，杂交和适应进化；

（55）分子进化，进化遗传学，进化基因组学和进化发育。

）分子进化，进化遗传学，进化基因组学和进化发育。

（44）目前植物系统进化与分类热门议题：

）目前植物系统进化与分类热门议题：

.2.2.植物传粉机制研究进展植物传粉机制研究进展传粉形式：

传粉形式：

自花传粉自花传粉异花传粉异花传粉传粉媒介有：

虫媒（蜜蜂、甲虫、蝇类、蛾等）传粉媒介有：

虫媒（蜜蜂、甲虫、蝇类、蛾等）风风媒媒鸟媒（画眉、乌鸦、蜂鸟等）鸟媒（画眉、乌鸦、蜂鸟等）水媒水媒传粉（传粉（pollinationpollination）：

成熟花粉从雄蕊花药或小孢子囊中散。

）：

出后，传送到出后，传送到雌蕊柱头或胚珠上的过程。

雌蕊柱头或胚珠上的过程。

高等维管植物的特有现象高等维管植物的特有现象自花授粉新机制自花授粉新机制花粉滑动授粉花粉滑动授粉植物具有非常复杂的传粉机制和繁育系统，可借助昆虫、风等外力植物具有非常复杂的传粉机制和繁育系统，可借助昆虫、风等外力被动地实现异花或自花传粉，如果所处的环境没有昆虫、风，植物又将如何被动地实现异花或自花传粉，如果所处的环境没有昆虫、风，植物又将如何繁育后代？

最近在姜科植物中发现了自然界全新的主动自花授粉机制繁育后代？

最近在姜科植物中发现了自然界全新的主动自花授粉机制。

黄花大苞姜（黄花大苞姜（Caulokaempferiacoenobialis）是我国特有的姜科多年生）是我国特有的姜科多年生宿根草本植物，因分布广东、广西等高度潮湿的林内石壁或山沟瀑布边宿根草本植物，因分布广东、广西等高度潮湿的林内石壁或山沟瀑布边石壁上等高度潮湿缺乏传粉昆虫的生境，而形成了另类传粉机制石壁上等高度潮湿缺乏传粉昆虫的生境，而形成了另类传粉机制花花粉滑动授粉。

粉滑动授粉。

花粉滑动授粉：

黄花大苞姜花开放时，花药的花粉囊同时开裂，刚黄花大苞姜花开放时，花药的花粉囊同时开裂，刚开裂时，油质液浆状的花粉从花粉囊溢出成球形，然后很快铺满于花药开裂时，油质液浆状的花粉从花粉囊溢出成球形，然后很快铺满于花药面，慢慢流向柱头，花粉陆续流到柱头的喇叭口，实现自花传粉。

面，慢慢流向柱头，花粉陆续流到柱头的喇叭口，实现自花传粉。

黄花大苞姜适应于花粉流动的自花授粉机制在花的形态和开花特征上都有所变化。

花粉成油质粘液浆状，由粘丝连接成链珠状。

花粉粒表面光滑并延长成长椭圆球形。

柱头呈扁喇叭形，其中与花药紧贴面凹陷，较其他地方位置低，有助于花粉浆团流入其中。

柱头上和花药面均长有毛，朝向柱头方向，有助于引导花粉浆团流向柱头。

WangYQ,ZhangDX,RennerSS.,ChenZY.2004.Anewself-pollinationmechanism.Nature431（2Sept）:

39-40研究成果报导于nature虫媒传粉传粉新机制虫媒传粉传粉新机制欺骗性传粉欺骗性传粉欺骗性传粉欺骗性传粉:

不不为传粉昆虫提供任何形式的报酬，而通过精巧为传粉昆虫提供任何形式的报酬，而通过精巧的花部结构设计和花气味等拟态有报酬的花、雌性昆虫、昆虫栖息的花部结构设计和花气味等拟态有报酬的花、雌性昆虫、昆虫栖息地、产卵地和大型真菌等，从而诱骗昆虫为其传粉地、产卵地和大型真菌等，从而诱骗昆虫为其传粉.达尔文在其经典著作达尔文在其经典著作兰花的传粉兰花的传粉中描述了许多兰花与昆虫中描述了许多兰花与昆虫精巧的传粉系统，但并未发现欺骗性传粉的存在。

但近三分之一的精巧的传粉系统，但并未发现欺骗性传粉的存在。

但近三分之一的兰科植物都依赖于兰科植物都依赖于欺骗性传粉欺骗性传粉兰科植物中普遍存在欺骗性传粉方式为兰科植物中普遍存在欺骗性传粉方式为拟交配拟交配（某些花的结构形某些花的结构形似雌性昆虫似雌性昆虫,当雄性蜜蜂、黄蜂、蝇类同这些花交配时当雄性蜜蜂、黄蜂、蝇类同这些花交配时,便沾附上花粉块便沾附上花粉块,花粉便通花粉便通过昆虫传给另一朵花过昆虫传给另一朵花），但目前发现了一种全新的欺骗性传粉方式。

），但目前发现了一种全新的欺骗性传粉方式。

生任宗昕等（中国科学院昆明植物研究所博士）通过对我国特生任宗昕等（中国科学院昆明植物研究所博士）通过对我国特有珍稀濒危植物有珍稀濒危植物毛瓣杓兰毛瓣杓兰（CypripediumfargesiiCypripediumfargesii）的传粉机制的）的传粉机制的研究，确定了研究，确定了扁足蝇扁足蝇（AgathomyiaAgathomyiasp.sp.）为其传粉昆虫；

毛瓣杓兰）为其传粉昆虫；

毛瓣杓兰通过带斑点的叶片和花气味，拟态被枝孢菌感染的叶片，从而达到通过带斑点的叶片和花气味，拟态被枝孢菌感染的叶片，从而达到诱骗扁足蝇传粉的目的，是有花植物传粉中一种全新的诱骗扁足蝇传粉的目的，是有花植物传粉中一种全新的拟态拟态方式。

方式。

毛瓣杓兰传粉过程揭示了一种新的欺骗性传粉机制，其拟态方毛瓣杓兰传粉过程揭示了一种新的欺骗性传粉机制，其拟态方式可能在兰科植物的食物拟态和真菌拟态中架起一座桥梁。

式可能在兰科植物的食物拟态和真菌拟态中架起一座桥梁。

欺骗性传粉欺骗性传粉拟态拟态扁足蝇卵和幼虫在大扁足蝇卵和幼虫在大型真菌的子实体上发型真菌的子实体上发育，幼虫以子实体为育，幼虫以子实体为食，成虫以真菌孢子食，成虫以真菌孢子为食。

为食。

毛瓣杓兰叶片表