现代生命科学导论教学大纲
生命科学导论(来源网上。)
《生命科学导论》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务本课程就是要重点介绍生命科学最新进展的同时,适应教学内容的完整性,使学生对生命科学有一个基本了解。
让学生加强生命科学基本概念和内在联系与规律的学习,提高学生们主动探索生命奥秘的积极性,让学生们在理论与实践的联系中提高创新能力,提高分析问题和解决问题的能力,能够应用生命科学的基本知识,分析当代人类所面临的一些紧迫问题。
例如,能源问题、环境问题、人口与资源问题、克隆技术和生物工程的应用前景以及安全性等问题,并能提出解决的方法。
学生在学习后续的经济类、人文类等专业课程中也能够从生命科学的角度进行正确的分析,达到自然科学与社会科学和谐统一。
三、学时分配教学课时分配四、教学内容及教学要求绪论生物与生命科学第一节什么是生命1.生命的基本概念2. 生命的基本特征习题要点:生物同非生物相比,具有哪些独有的特征?第二节为什么要学习生命科学1. 从达尔文的进化论到克隆羊“多莉”2. 人类面临的挑战3.新世纪的大学生不能没有现代生命科学基础习题要点:有些同学在高中阶段对生物学课程并不十分感兴趣,请分析原因。
对如何学好大学基础生命科学课程提出你的建议。
第三节生命科学涵盖的主要内容1. 在不同的层面和深度来认识生命的特征2. 微观与宏观领域相互联系3.在不同的层次和水平上来认识生命4.跟踪生命科学和生物技术的最新进展习题要点:什么是双盲设计?科学研究中的假象和误差是如何产生的?第四节如何学习生命科学1. 提出问题和设想2. 实验是开启生命王国大门的钥匙习题要点:科学研究一般遵循哪些最基本的思维方式和步骤?请用实验研究实例,总结出科学研究的一般步骤。
第五节创新性研究推动生命科学向前发展1. 生命科学是一个变化发展的过程2.如何进行创新科学研究3.科技论文与学术交流4.科学研究的驱动力习题要点:众所周知,北京的中关村是中国计算机及信息技术的大本营,为什么在它的广场上没有计算机模型或电子模型,却树立了一个DNA双螺旋模型?本章重点:什么是生命,如何学习生命科学。
现代生命科学导论--第一章(曹凯明)
生命科学学院
第一章 生命科学
一、什么是生命 二、为什么要学习生命科学 三、如何学 四、生命科学的四大主题
一、什么是生命? ㈠生命的特征是什么?
从广义上讲,生命科学学是研究生命规律的科学。 生物学家研究生命的方法五花八门: 有研究动、植物器官结构的、 有研究不同地质年代化石的、 有研究DNA遗传信息的、 也有研究不同个体遗传差异与疾病关系等。
遗传 任何生命都有自我延续的特点,能将其所具 有的性状和特性传递给下一代,这种能够遗 传的物质被称为脱氧核糖核酸(DNA)。遗传的 信息单元为基因,其由DNA组成。细胞含有的 一套完整的DNA分子称为基因组。
生物多样性 ⑴生物学家将地球上的生物种类分成三大域:细 菌、古细菌、真核生物。 ⑵真核生物类群分为四界 ①原生生物界:主要涉及单细胞真核生物,但不包 括酵母和多细胞藻类。 ②植物界:生物特点是其细胞壁由纤维素组成,可 进行光合作用。 ③真菌界:生物的细胞壁由几丁质组成,它们可向 其他生物残骸或体内分泌各种消化酶类用以获得 所需要的营养物质。 ④动物界:生物的细胞缺少细胞壁,它们获取能量 的方式是吞食和消化其他生物。
4、生命科学的四大主题
细胞理论 ①1665年英国罗伯特· 胡克利用一台自制的可放 大30倍的显微镜观测一块软木薄片,发现软木薄 片是由很多小室构成的,各个小室都有壁隔开, 胡克给这样的小室取名为“细胞”。 ②1675年,荷兰科学家列文虎克用一台可放大 300倍的显微镜在水滴中发现了单细胞微生物, 也就是现在所说的细菌。 ③1839年,德国科学家施奈登和施旺提出所有生 物都是由细胞组成的,这一结论被称为细胞理论。
创立进化论
达尔文的《物种起源》非常有意义,这本书可以当做历史上的 阶级斗争的自然依据。——马克思 我认为《物种起源》这本书的格调是再好也没有的,他可以感 动那些对这个问题一无所知的人们。至于达尔文的理论,我准 备即使赴汤蹈火也支持。 ——英国博物学家赫胥黎
生命科学导论提纲
一、生态学与进化第1讲、生物多样性(生物多样性的成因)1.生物多样性的概念(生物多样性的概念、内涵)2.生物物种的多样性(物种多样性的概念)(1)物种的概念(2)动物多样性(3)植物多样性(4)海洋生物多样性3.遗传多样性(概念)4.生态系统多样性第2讲、生态学基础1.生态因子及其作用规律(生态因子的概念。
生态辩证法。
植物对外界物理刺激的响应)(1)温度(生物对温度适应的三个规律。
生物学零度与积温)(2)光对动物的信号作用(3)水和土壤(物候与物候定律)2.为什么要研究种群(种群的概念)(1)数量特征(i)不连续增长模型(ii)种群指数增长(iii)逻辑斯蒂增长模型(2)生活史对策与升值价(动物摄食能量的策略)(3)种内关系(4)种间关系(捕食、寄生、共生、互惠、共栖、抗生、协同进化)3.群落的生态功能与结构(群落的概念)(1)群落的基本特征(2)植物群落的分布(3)植物群落的结构第3讲、生态系统的功能与管理1.生态系统的功能2.生态系统的管理(生态系统管理的信息化和自动化)3.可持续发展及面临的问题(1)可持续发展概念(i)减量化原则(ii)再使用原则(iii)再循环原则(2)可持续发展面临的问题(i)物种的绝灭与保护(多样性保护公约。
生物多样性保护途径)(ii)森林锐减(iii)粮食不足问题(iv)环境污染(应该具有什么样的消费理念。
可持续发展任重道远)第4讲、生命的起源与进化1.生命的起源(1)批判神创论(2)中国古代人对生命的理解(3)生命究竟是如何起源的(4)生命起源三个阶段(5)遗传系统的起源:RNA(6)原始的地球和最早出现的生物(7)真核生物的起源(8)生命单一起源证据2.生物进化论(1)重新认识拉马克(拉马克学说的新曙光)(2)达尔文进化学说(达尔文学说内容)(3)现代综合进化论(现代达尔文进化论面临的挑战)(4)新物种形成的机理(隔离在物种形成中的作用)(5)进化的动力在哪里3.生命进化的证据(1)生物进化的化石记录(2)生物进化的其他证据(i)生物地理学证据(ii)比较解剖学证据(基因可调控同源器官)(iii)比较胚胎学证据(iv)分子生物学证据4.人类的起源和进化(1)什么是人(2)人类的进化历史到底有多长(3)人类原始祖先(4)人类家族的进化史(5)现代人类如何发展而来(非洲起源学说和多地区起源学说。
生命科学导论课程教学大纲
This course concerns the fundamental characteristics of life on earth and applies a broad,conceptual understanding of life science.Students are introduced to scientific id that shape the biological world,but also shape humans.
课堂练习或课外作业
第五讲从基因到基因工程
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第六讲遗传病和人类基因组计划
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第七讲生物体内的信息传递
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第八讲人体的防御体系--免疫系统
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第九讲能够传染致病的蛋白质粒子——普列昂
进度安排及要求
(ClassSchedule&s)
教学内容
学时
教学方式
作业及要求
基本要求
考查方式
第一讲序论
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第二讲构造生物体的基本元件
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第三讲生物的新陈代谢
3
课堂教学+专题讨论
课堂练习或课外作业
第四讲细胞--生命的基本单位
3
课堂教学+专题讨论
全校本科生
授课语言
(LanguageofInstruction)
现代生命科学导论教学设计
现代生命科学导论教学设计一、教学背景随着生命科学领域的不断发展,人们对生物学的认知和理解也在不断深入。
现代生命科学导论作为一门新兴的学科,涉及的内容非常广泛,包括生命科学的基本概念、现代生命科学的研究方法和现代生命科学的发展及趋势等方面。
因此,对于大多数生命科学专业的学生来说,掌握现代生命科学导论的知识是非常必要的。
二、教学目标本门课程旨在通过深入浅出的授课,帮助学生全面了解现代生命科学的发展历程,掌握现代生命科学的基本概念和研究方法,增强学生的科学素养和创新意识,提高学生的实践能力和解决问题的能力。
三、教学内容1.生命科学的基本概念和发展历程;2.生命科学的基本原理和研究方法;3.生命科学中的经典实验和技术;4.生命科学的前沿进展和发展趋势。
四、教学方法1.讲授法:通过讲解教师的经验和知识,让学生快速了解生命科学的基本概念和研究方法;2.实验探究法:通过开展常规和创新性的实验,让学生深入了解生命科学的原理和技术;3.讨论交流法:通过小组和班级的讨论和交流,鼓励学生思考和创新,提高学生的综合素质;4.课程设计法:通过设计学生科研项目或科普文章,培养学生的实践能力和科学写作能力。
五、教学评估1.课堂表现(出勤率、课堂参与度);2.实验报告、小组讨论、课程设计等综合评估;3.期末考试成绩。
六、教学资源1.教材:《现代生命科学导论》;2.实验设备:基础生命科学实验设备(如PCR仪、冷冻离心机等);3.课件:生物学相关PPT、视频、演示文件;4.图书馆、网络资源:相关期刊、论文和电子书籍。
七、教学进度安排课程内容学时数生命科学的基本概念和发展历程 3生命科学的基本原理和研究方法12生命科学中的经典实验和技术10课程内容学时数生命科学的前沿进展和发展趋势10课程设计、综合评估 5八、总结本门课程旨在帮助学生全面了解生命科学的相关知识,增强学生的科学素养和创新意识,提高学生的实践能力和解决问题的能力。
通过采用多种教学方法,如讲授法、实验探究法、讨论交流法和课程设计法,帮助学生加深对生命科学的认识和理解。
《生命科学导论》(文科)课程教学大纲
《生命科学导论》(文科)课程教学大纲课程代码:1514189课程负责人:谢志雄课程中文名称:生命科学导论课程英文名称:Introduction to Life Sciences (For Arts)课程类别:通识教育选修课程学分数:2课程学时数:36授课对象:全校文科专业本科生本课程的前导课程:无一、教学目的面向非生物学类文科的生命科学导论课程,以生命基本特征为主线,以生命科学和生物技术发展热点问题为视点介绍生命科学知识,以及生命科学的发展对社会和经济发展产生的巨大影响和作用。
使文科学生通过学习,获得必要的生命科学基础知识,认识人类自身;了解生命科学研究的思维模式;了解现代生命科学的新发展及其与人文科学交叉的趋势,引导学生从人文社会科学和生命科学的多个视角,综合不同的思维模式,探讨现代生命科学的发展带来的社会和伦理问题;帮助学生树立正确的自然观、世界观和价值观,增强社会责任感,提高综合素质。
二、教学要求通过本课程学习,使学生了解现代生命科学的发展,及其与人文科学交叉的趋势和对人类社会发展的巨大影响和重要作用;掌握生命科学基本知识和基本理论;重点掌握生物的多样性及与人类的关系、高等植物体的生命活动、人体的结构与生命活动、人类遗传学、生物技术与人类社会的发展、人与自然协调等方面的基本知识和基本理论。
三、课程内容与学时分配本课程讲授按每周3学时安排,全学时共36学时。
教学内容及具体学时分配见下表:教学内容及具体学时分配表第一章生命和生命科学1.1 什么是生命?生命的本质特征生命的定义1.2 生命科学生命科学生命科学的发展生命科学的分支学科生命科学的研究方法生命科学的研究步骤1.3 了解生命、认识自己了解生命:尊重爱护生命认识自己:健康生活方式生物产业:发展生物技术1.4 学什么?如何学?教学内容与安排学习方法与要求重点:1生命的本质特征。
2了解生命、认识自己。
第二章生命的化学基础及细胞2.1 原子和分子——生命的化学基础2.1.1 生物体的主要元素2.1.2 生物体的主要分子2.1.3 生物有机分子2.2 细胞2.2.1 细胞及细胞生物学的发展2.2.2 细胞的基本概念2.2.3 细胞的类别2.2.4 细胞的结构2.2.5 生物膜及其功能2.2.6 细胞的增殖与分化重点:1 各类生物分子的基本结构与主要功能;建立合理的膳食结构;2 细胞的基本结构与功能;细胞周期、分化与凋亡。
《生命科学导论》课程教学大纲(修订版)
《生命科学导论》课程教学大纲(修订版)一、课程性质和教学目标《生命科学导论》课程是为人文、管理、工科、理科等非生物专业学生开设的一门公共基础课,其目标是向各门类非生物专业学生传授现代生命科学的基础知识,使他们能够应对进入新世纪面临生命科学迅速发展所带来的挑战。
本课程教学理念反映生命科学近年来发展的主脉,涵盖生命学科的若干主要领域,并使教学内容兼具基础性、前沿性和趣味性。
教学内容依据教师对生命科学近几十年来迅猛发展的脉络的把握,以生物化学和分子生物学为基础,以基因重组技术为核心,再加上对宏观自然环境的重视,把握现代生命科学和生物技术发展的主流。
教学大纲紧跟学科发展趋势,结合生命科学前沿热点,课程设置和内容抓住生物技术、生态环境、生物能源、生物材料和生命伦理几大方向,体现了科学与人文的结合、理论与实践的结合,将科研成果转化到教学中,将素质教育体现在课堂教学中。
1.紧密联系生命科学和生命技术的最新进展,学习内容具时代感。
2.包含必要的基础知识内容,有利于非生物类专业学生向生命科学作跨学科发展。
3.配合课堂教学,开设生命科学导论实验课程,供学生选修,通过动手实践,加深对理论知识的理解。
4.注意与中学生物课程衔接,收到温故知新的效果;尽量利用课件中大量生动图片,提高学习兴趣。
5.注意课堂互动交流,调动学生学习主动性。
通过课堂与课外的师生互动与讨论,活跃学生的创新思维,激发学生的创造动能,使学生能以科学的思维来理解生命的本质,进而提高学生的创新能力。
本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。
注:“√”的数量从1-3,代表贡献的大小。
二、课程教学内容及学时分配三、教学方法以课堂(视频)教学为主,结合自学、课外作业、小论文。
本课程要求学生进行积极的思考,培养自身的专业思考能力,不要把对生命科学知识的学习当成是死记硬背基础知识的课程。
所以,学习过程中,要求学生主动阅读除课本以外的相关书籍、杂志。
四、考核及成绩评定方式课程学习完成之后,最终成绩将根据期末考试(70%)、平时成绩(30%)按比例给出。
生命科学导论本科课程教学大纲
课程大纲
课程名称
生命科学导论
英文名称
IntroductiontoLifeSciences
课程编号
开课学期
第、第二学期
学分/周学时
1学分/2学时每周
课程类型
全校性非生物类本科生通识文化素质教育课程(选修)
先修课程
选用教材
主要参考书
一、课程性质、目的与任务
1■课程性质:
“生命科学导论”课程是面向全校理、工科非生物类专业和文科类专业一年级本科生的通识素质教育类选修课程。
2■教学方式、目的和任务:
采用专题讲座的形式授课,既学生班级(教室)以及配备的研究生助教固定不动,而主讲教师在各个班级轮流转的方式。课后布置1~2个思考题让学生完成。
本课程在注重让学生掌握生命科学概况的基础上,让学生重点了解该学科取得的最新成就及在医学和农业领域的应用;已解决了哪些制约人类和人类社会发展的重要问题;当前的热点和亟待解决的问题。本课程的任务是让学生充分了解生命科学与其他学科的联系,帮助学生树立正确的现代生命科学观,坚强学识能力和科学文化素质的协调发展,由
2学时
第5讲
社会生物学与繁殖对策
社会生物学和动物仃为学的基本概念;繁殖仃为的社会生物学理论及其分析问题的方法;简介一些动物的社会行为,重点了解动物社会的繁殖行为。
2学时
第6讲
遗传的基本规律,遗传病的主要类型、遗传特征
2学时
遗传病与优生学
及常见遗传病的主要症状;遗传病的诊断和基因治疗方法;优生的原理和主要措施。
基因的概念,基因学说的发展过程及基因工程的原理;人类基因组计划,现代基因技术及其对人类社会发展的影响。
2学时
第3讲
现代生命科学导论教学设计 (2)
现代生命科学导论教学设计1. 教学目标本课程旨在引导学生了解现代生命科学的发展历史、研究热点、实践应用和前沿技术,培养学生对生命科学的基本认知和思维方式,提高学生的科学素养和创新能力。
2. 教学内容2.1 生命科学的发展历史通过介绍生命科学的起源、历史和发展脉络,让学生了解生命科学研究的重大历史事件和贡献人物,掌握重要科学实验和技术发明。
2.2 生命科学的研究热点讲授生命科学领域的研究热点和前沿课题,例如干细胞、基因编辑、生物信息学、人工智能等,让学生了解生命科学的最新进展和研究方向。
2.3 生命科学的实践应用探讨生命科学在医学、农业、生态环境和社会工程等领域的实践应用,让学生了解生命科学的社会意义和价值,并鼓励学生参与科学实践活动,发挥创新能力。
2.4 生命科学的前沿技术介绍生命科学的前沿技术和仪器,例如高通量测序、蛋白质组学、单细胞分析等,让学生了解最新生命科学技术的原理和应用,并培养学生的实验和数据分析能力。
3. 教学方法本课程采用多种教学方法,包括讲授、案例分析、讨论、实验和文献阅读等。
其中,“案例分析”和“实验”环节是本课程的重点,旨在帮助学生掌握生命科学理论和实践应用。
3.1 案例分析通过案例讨论的方式,引导学生了解生命科学的实际应用和社会影响,并培养学生的创新思维和分析能力。
教师会在课前和课后提供相关案例,让学生在课堂上分组讨论、提交报告并进行互动交流。
3.2 实验在本课程的实验环节中,学生将会接触到生命科学的基础仪器和实验操作,例如PCR、Western blotting、RNA干扰、双杂交等。
通过实验操作,学生将会深入了解生命科学的实践应用和方法原理,并培养实验和数据处理能力。
4. 评价方法本课程的评价方法包括平时表现、课堂参与度、实验报告和大作业。
其中,大作业为本课程的重要评价指标,旨在考察学生对生命科学研究热点的了解,探究学生对生命科学的探索和思考。
5. 参考资料•《现代生命科学导论》(龚正等编著)•《生命科学新进展》(高新科技文摘)•《Nature》、《Science》等国际科学期刊•相关科研论文和技术介绍资料以上就是本门课程的教学设计和教学实施计划,希望通过本课程的学习,学生们能够对生命科学有更深刻的认知和理解,培养科学素养和创新思维能力,并为未来的生命科学研究和应用贡献自己的一份力量。
《生命科学导论》教学大纲
第一次课生命系统与生命科学1、生命的定义2、生命的起源3、生命科学的未解之迷4、生命科学与人类社会阅读材料:1、Lois N. Magner (李难、崔极谦、王水平译,董纪龙校),A history of the life Science (生命科学史),百花文艺出版社,2001年,第一版2、加兰E. 艾伦(田洺译),Life Science in the twentieth century(20世纪的生命科学史),复旦大学出版社,2000年,第一版3、Joseph Needham(Colin Ronan改编,上海交通大学科学史系译),The Shorter Science andCivilization in China (中国科学文明史),上海人民出版社,2002,第一版4、桂起权,傅静、任晓明,生物科学的哲学,四川教育出版社,2003,第一版5、达尔文著(舒德干等译),物种起源。
北京大学出版社2005年10月,294页6、Jonathan Wells著(钱琨/唐理明合译),进化论的圣像,北京:中国文联出版社,2006 思考题:生命科学与人类社会文明第二次课细胞与细胞工程(1)1、细胞的概述2、细胞膜结构与功能3、细胞增殖与分化4、细胞的癌变阅读材料:MITOPENCOURSEWARE:1、Cell Biology2、Cancer Biology: From Basic Research to the Clinic思考题:细胞癌变的预防第三次课细胞与细胞工程(2)1、细胞融合与细胞培养2、细胞器移植与生物克隆3、干细胞工程4、生物克隆的伦理阅读材料:1、丁明孝等:《细胞生物学》,高等教育出版社2、王金发:细胞与细胞工程(课程网站/学术报告)思考题:混合胚胎与类胚胎干细胞的伦理学第四次课基因与基因工程(1)1、基因的概念的发展2、基因在遗传中的作用3、表观遗传4、多基因遗传5、基因组计划1、MITOPENCOURSEWARE: Genetics2、从基因到疾病(课程网站/学术报告)3、Manyuan Long:New Gene Origination: Copy Number Variation and Mechanism of Male Gene Traffics (课程网站/学术报告)4、Manyuan Long:Rates and Patterns of the New Gene Originations(课程网站/学术报告)思考题:从表观遗传看拉马克的进化论第五次课基因与基因工程(2)1、基因工程2、转基因生物与安全性3、合成生物学阅读材料:1、欧阳颀:合成生物学的设计、理论预测与试验研究(课程网站/学术报告)2、黄伟达:转基因技术与人类健康(课程网站/学术报告)3、楼土林:《基因工程》,科学出版社,2002年4、吴乃虎:《基因工程原理》(上下册) 2002年科学出版社思考题:合成生物学与生命科学的未来第六次课基因与基因工程(3)1、生物信息学2、DNA芯片3、蛋白质芯片4、生物芯片的应用阅读材料:1、钟杨等:《生物信息学》,高等教育出版社,2003年2、David W.Mount:《Bioinformatics》,科学出版社,2002年3、Mark Schena:《Microarray Analysis》,科学出版社,2003年4、生物信息学概述(课程网站/学术报告)思考题:生物芯片技术的发展第七次课生物信息与生物芯片1、天然生物材料2、医用生物材料3、仿生与工程材料4、智能生物材料阅读材料:崔福:《生物材料学》,科学出版社,1997年思考题: 生物材料与材料科学第八次课生物材料与仿生学1、仿生学概述2、信息仿生3、控制仿生5、化学仿生阅读材料:另发思考题:仿生学与工程科学第九次课生命的由来1、地球的状况演化(宇宙中的地球)2、生命的起源(神创论,自然发生论、生源论、宇宙胚种论、化学演化说、无发生说)3、生命进化的假说及其发展(不变论、灾变论、渐变论、自然选择学说、综合进化、中性学说)阅读材料:⏹《生命的起源》(I S B N9787510016189),中国出版集团、世界图书出版公司,2010年6月1日⏹袁训来,神秘的生命起源,中央电视台百家讲坛/lm/131/61/85929.html ⏹生命起源/group/topic/4187004/思考题:⏹生命最最重要的特征是什么?⏹为什么出现生命?生命起源的时间和地点?⏹生命出现是偶然还是一种设计?⏹生命同一性能否构成同一起源的论据?⏹生命为什么具有自我意识?能自我维持?⏹生物个体不可以永恒存在,‘生命知觉’却将与生命共存?⏹生命起源于宇宙?⏹如果生命全部灭绝,地球生命起源能否在地球上重现?第十次课生命的演化1、生命形式的界定(形态与结构的基本标准、代谢与遗传过程的产生)2、生命形态的歧异与复杂化(从原核到真核,从单细胞到多细胞,从无组织到器官分化)3、生命过程的歧异与复杂化(从异养到自养,从独立生存到寄生和共生)阅读材料:/question/132297761.html达尔文(舒德干注释),物种起源,北京大学出版社/question/318251335.html思考题:⏹进化树和进化草坪?⏹生物进化论观点能引入人类社会吗?⏹未来的生物世界将会是什么做主导?第十一次课生命的分布型式1、地球上的生物群落分布格局(气候带)及其特征2、生物群落结构变化的纬向规律3、生物群落结构变化的垂直规律4、土壤微生物区系分布格局5、海洋生物普查计划6、生物群落演替规律阅读材料:⏹环境胁迫梯度假说思考题:⏹影响群落形成的最重要因素是什么?⏹生物与环境之间的关系是不变的还是可变的?⏹为什么生物之间的关系与环境胁迫强度有关?⏹Everything is everywhere?第十二次课生物的类群与特点1、多姿多彩的生物世界2、生物系统的构建原理与发展3、植物的类群与特点阅读材料:/jiaoyu/Class11/chuangzao/200601/5572.html思考题:⏹为什么是“一个人其实不是一个人”?⏹植物和动物的真实关系是什么?⏹植物和动物的协同进化有哪些例子?⏹植物和动物的差异是怎样形成的?⏹植物和动物之间有鸿沟吗?⏹植物会说话吗?植物有情感吗?第十三次课生物的类群与特点(续)1、动物的类群与特点2、动物与植物的关系3、动物界的社会性阅读材料:郑也夫,阅读生物学札记,中国青年出版社,第1版,2004年株式会社学研教育,《美国最新图解百科·生命科学系列:动物的行为》,吉林出版社,2011 思考题:⏹动物的本能是怎么回事?⏹人是不是最最进化的生物?⏹未来的文明世界的顶点在哪里?⏹人类的社会性和动物性的协调和矛盾第十四次课生物之间的相互关系1、关系类型(利用竞争-干扰竞争-化学竞争、广义和狭义捕食、寄生、共生)2、竞争的内涵与意义3、共生类型、机理、意义阅读材料:/view/4bffe1f8941ea76e58fa0403.html尚玉昌编著,普通生态学(第二版)——北京大学生态学教材系列,北京大学出版社,2004 思考题:⏹如何理解生物关系类型中的捕食?⏹动物学中的领地行为在社会学中的表现⏹植物的化学关系在植物生长发育中的作用?⏹植物是如何坚忍不拔地生活的?第十五次课全球变化与生物的响应1、Gaia假说的由来与思想2、全权变化的主要方面(温暖化、二氧化碳增加、酸沉降、氮沉降等)3、生物对全球变化的相应的范例(顶级刊物上的文章)阅读材料:Gaia hypothesis: /wiki/Gaia_hypothesis盖亚假说,/wjgg/wjggDisplay.asp?Id=1911课堂上推荐的在Nature,Science,Global Change Biology上的最新文献思考题:⏹试想火星的过去⏹地球的过去、今天和未来⏹为什么火星或落得如此结局⏹人类登陆火星并实现成功定局的可能性第十六次课人类文明与生物圈1、人类与其他生物的区别(行为、繁殖、生存)2、人类对生物圈的正面影响3、人类对生物圈的负面影响4、人类的责任与社会的可持续阅读材料:请搜索查阅网络资料思考题:⏹人类至高无上的吗?⏹限制人类进一步发展的主要障碍是什么?⏹人类的最后天敌是什么?⏹为什么我们的对手越来越小,乃至于变成我们人类自己?。
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《现代生命科学导论》教学大纲第一章绪论第一节生物学是研究生命的科学生物圈(biosphere)40亿年的演化行成当今绚丽多彩的生物界第二节什么是生命1.严紧有序的结构化学成分的同一性基本组成单位是细胞2.新陈代谢、生长和运动是生命的本能3.生命通过繁殖而延续,DNA是生物遗传的基本物质4.生物具有个体发育和进化的历史5.生物对环境具有适应性第三节生物学研究的主要问题1.严紧有序的结构生物的结构有等级,生命依赖于结构的有序性结构水平的提高呈现出新的特征2.生命的基础—细胞生物体结构与功能的基本单位具有进行所有生命活动能力的最低水平的结构形式3.结构和功能的相互关系4.生物体与环境相互作用生物体是开放系统,与环境不断相互作用环境包括生物和非生物因子生物体与环境多种相互作用交织成生态系统5.生物信息的相互作用信息指令生物的高度有序生物学指令编码在DNA分子中6.多样性的统一分类学统一性7.进化是生物学的核心主题第四节如何学1.学习动力和兴趣2.观察和思考3.实验和分析第二章生命的化学基础第一节构成生命的元素和分子1.生命所需的基本元素2.分子和化学键分子和化合物共价键离子键弱键第二节水和无机盐1.水的特性水是极性分子液态水的内聚力水的高比热水的高蒸发热水的结冰和膨胀2.水溶液3.无机盐存在状态作用酸雨第三节碳和分子多样性1.碳骨架的多样性2.重要的基团第四节生物大分子的结构与功能1.多聚物2.多糖单糖双糖多糖3.脂类脂肪磷脂类固醇4.蛋白质氨基酸肽键蛋白质构象蛋白质的变性与复性5.核酸核苷酸:碱基,D-戊糖,磷酸基多核苷酸DNA双螺旋RNA:tRNA, mRNA, rRNA6.大分子结构研究方法X射线晶体衍射其它方法第三章生命的基本单位—细胞第一节概述1.细胞的发现及细胞学说细胞的发现细胞学说的基本内容细胞生物学研究的趋势研究方法2.细胞的基本概念细胞是什么细胞的数量、大小和形态原核细胞和真核细胞动物细胞和植物细胞第二节细胞的基本结构及其功能1.质膜与细胞表面结构质膜结构的研究简史生物膜结构的特征细胞质膜的功能细胞外被细胞外基质细胞连接质膜的特化结构物质的跨膜运输:被动运输,主动运输大分子和颗粒进入和排出细胞:胞吞,胞吐2.细胞核与染色体核被膜与核孔复合体染色质和染色体核仁3.核糖体核糖体的基本结构核糖体的功能——合成蛋白质4.细胞的内膜系统内质网的结构与功能:粗面内质网,光面内质网高尔基体溶酶体微体液泡5.能量细胞器—线粒体和叶绿体线粒体结构叶绿体和质体结构6.细胞骨架微管微丝中间纤维第四章.能量与代谢第一节新陈代谢分解代谢合成代谢第二节能量的形式和能量的转换第三节能量分子ATP1.细胞做功形式转运功机械功化学功2.ATP 的结构和水解3.ATP 的循环再生第四节酶1.生活中酶的应用2.酶的发现3.酶的本质酶是生物催化剂酶(绝大多数)的化学本质是蛋白质“核酶”(ribozyme)-具有催化活性的RNA4.酶的作用特点高的催化效率高度专一性作用条件的温和性(常温,常压,中性pH)作用的可调控性5.酶的作用机制降低反应的活化能酶的专一性和诱导-契合作用酶的催化循环6.影响酶活性的因素温度pH盐浓度辅助因子抑制剂变构调节第五节代谢的调控1.反馈抑制2.细胞结构的有序性第五章.细胞呼吸和能量的生成第一节呼吸作用1.葡萄糖酵解(无氧呼吸)2.呼吸作用(有氧呼吸)葡萄糖酵解Krebs 循环(柠檬酸循环,三羧酸循环)电子传递链和氧化磷酸化3.ATP酶的结构与功能4.呼吸代谢中的ATP产量第二节发酵第三节其它分子的分解代谢第四节细胞呼吸的调控第六章光合作用第一节早期研究第二节光的性质与叶绿素1.叶绿素的结构2.叶绿素的吸收光譜第三节光合作用的过程1.光反应光系统光能捕获和传递电子传递链和光合磷酸化2.暗反应-卡尔文循环消耗能量固定CO2形成葡萄糖第四节光合作用的意义第七章.细胞繁殖和分化第一节细胞增殖的意义1.生命活动的重要特征之一2.单细胞增殖导致生物个体数增加3.多细胞生物的繁殖基础4.取代衰老和死亡的细胞5.创伤愈合、组织再生、病理修复第二节细胞周期1.概念2.细胞周期时相组成间期(interphase): G1期, S期, G2期M期: 有丝分裂期(Mitosis), 胞质分裂期3.细胞周期不同时期的主要事件G1期:与DNA合成启动相关S期:DNA复制G2期:DNA复制完成,合成一定数量的蛋白质和RNA分子M期:细胞分裂期:有丝分裂,胞质分裂第三节有丝分裂1.前期2.前中期3.中期4.后期5.末期第四节胞质分裂1.动物细胞的胞质分裂2.植物细胞的胞质分裂第五节减数分裂1.概念和意义2.减数分裂和配子发生3.减数分裂特点第六节细胞的分化衰老与死亡1.细胞的分化2.细胞分化的特征形态结构发生差异差别基因表达分化细胞的表型保持稳定细胞决定去分化与转分化3.细胞的分化发育潜能全能性多能性单能性4细胞的衰老与死亡衰老细胞结构变化细胞死亡:细胞坏死,细胞凋亡第七节细胞凋亡(细胞程序化死亡)1.细胞凋亡的概念和生物学意义2.凋亡细胞的特征细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡的形态学特征细胞凋亡的生化特征3.基因调控细胞凋亡4.细胞凋亡的信号途径第八节脱离正常轨道的细胞—癌细胞1.癌的基本生物学特点2.体外培养癌细胞的特征3.致癌因素多种理化因子致癌肿瘤病毒致癌4.基因突变与癌症发生原癌基因突变形成癌基因肿瘤抑制基因的突变5.癌症治疗第八章生命延续的本质——遗传与变异第一节孟德尔与基因思想1.遗传学的诞生与发展2.遗传的基本法则孟德尔和他的实验孟德尔遗传学第一定律:分离定律孟德尔遗传学第二定律:自由组合定律一些概念:等位基因,纯合体,杂合体,表型,基因型3.从基因型到表型的一些复杂情况中间性遗传复等位基因基因的多效性表现度和外显率上位基因与下位基因性状的多基因决定4.人类中的孟德尔遗传第二节遗传的染色体基础1.基因与染色体的关系染色体在细胞分裂中的特性基因与染色体的平行关系-遗传的染色体理论2.染色体学说的直接证据3.基因的连锁与交换定律基因连锁的发现基因连锁-自由组合定律的特例交换是重组的染色体基础4.真核生物的染色体作图染色体的遗传图谱染色体的细胞学图谱5.性别的染色体基础性别决定系统伴性遗传基因剂量的补偿性别限制和性别影响特性第三节遗传的分子基础1.遗传物质是DNAFrederick Griffith的实验(1928年)Avery 等的实验(1944-1950年代)2.DNA分子结构与复制DNA的分子结构DNA 的复制DNA复制与核小体组装染色体的形成3.DNA与蛋白质合成RNA 的转录和转运核糖体与蛋白质合成遗传密码4.中心法则及其补充第四节基因的结构与表达调控1.基因——生物的遗传因子2.顺反子3.操纵子乳糖操纵子色氨酸(Trp) 操纵子4.外显子与内含子外显子内含子真核基因内含子的剪接5.重叠基因6.转座子跳跃基因的发现转座子的特征7.癌基因与抑癌基因癌基因原癌基因抑癌基因8.染色体以外的基因9.不同水平上的基因表达调控DNA 水平上的调控转录水平上的调控转录后加工翻译水平上的调控翻译后加工第五节突变与遗传疾病1.染色体畸变染色体数目的改变染色体结构的改变:缺失,重复,易位,倒位染色体畸变与疾病染色体突变的应用2.基因突变点突变片段的缺失与插入突变基因突变的意义基因突变与疾病3.遗传病的基因诊断基因诊断的定义诊断方法:核酸分子杂交技术,PCR技术,其它第六节基因工程1.基因工程原理概念基因工程诞生的分子生物学基础基因工程的基本内容目的基因的获得基因工程载体及其特征重组DNA的构建重组DNA的转化、扩增与表达2.基因工程应用基因工程药物基因工程疫苗转基因植物转基因动物基因治疗第七节人类基因组计划(HGP)1.HGP产生的背景2.HGP对医学发展的影响3.基因资源的保护第九章絢丽多彩的世界——生物界第一节生物分类概述1.分类学原理形态分类:林奈,达尔文,海格尔等细胞分类化学分类:氨基酸序列,碱基序列,细胞色素C 2.物种的命名双名法三名法3.分类等级基本等级7级(界、门、纲、目、科、属、种)4.系统树5.生物的分界二界系统三界系统五界系统六界系统三主干学说第二节生物的类群1.病毒病毒结构:细菌病毒──噬菌体,真核细胞病毒病毒的繁殖:噬菌体的繁殖,真核细胞病毒的繁殖病毒病:爱滋病类病毒朊粒(prion)2.原核生物细菌(Bacteriophyta)蓝藻(Cyanophyta)原绿藻(Prochlorophyta)放线菌(Actinomycetes)立克次氏体(Rickettsiales)衣原体(Chlamydiales)支原体(Mycoplasma)3.古细菌嗜热细菌(Thermophilic bacteria)(产)甲烷细菌(Methanogenic bacteria)嗜盐细菌(Halophilic becteria)4.原生生物原生动物(Protozoa)金藻( Chrysophyta)甲藻(Pyrrophyta)裸藻(Euglenophyta)褐藻(Phaeophyta)红藻(Rhodophyta)绿藻(Chlorophyta)粘菌(Myxobacterales)5.真菌真菌(Fungi)地衣(Lichens)6.植物苔藓植物(Bryophyta)蕨类植物(Pteridophyta)裸子植物(Gymnosperms)被子植物(Angiosperms)7.动物海绵动物(Porifera)腔肠动物(Coelenterata)扁形动物(Platyhelminthes)纽虫(Nemertinia)线形动物((Nematoda)轮虫( Rotifera)软体动物(Mollusca)环节动物(Annelida)螠虫(Echiuroida)节肢动物(Arthropoda)帚虫(Phoronida)外肛动物(Ectoprocta)腕足动物(Brachiopoda)棘皮动物(Echinodermata)半索动物(Hemichordata)脊索动物(Chordata):尾索动物(Urochordata),头索动物(Cephalochordata),脊椎动物(Vertebrata)第十章生物的整体性第一节生物体的结构整体性1.细胞水平的结构整体性2.多细胞生物结构的整体性组织:植物组织-分生组织(meristematic tissue),永久组织(permament tissue);动物组织-上皮组织(epithelialtissue),结缔组织,肌肉组织(muscular tissue),神经组织(nervous tissue)器官:植物的器官-根,茎,叶,花;动物的器官-眼、鼻、心、胃、膀胱等系统:高等植物的器官系统-营养系统,生殖系统;哺乳动物的器官系统-皮肤、骨骼、肌肉、消化、呼吸、循环、泌尿、生殖、神经和内分泌系统等第二节生物体的功能整体性1.细胞水平的功能整体性2.多细胞生物的功能整体性第三节生物体与环境的整体性1.生物体与非生物环境的整体性温度、水、空气、光、盐度等2.生物体与生物环境的整体性第四节生物学研究的重要思想方法之一---整体性1.神经系统和脑科学;2.医学科学3.生态学、生物多样性保护第十一章生命的延续——繁殖和发育第一节繁殖的方式1.无性繁殖定义分类:分裂生殖,出芽生殖,营养生殖,无性孢子繁殖,再生无性生殖的特点2.有性繁殖定义:分类:接合生殖,配合生殖,雌雄同体,孤雌生殖,幼体生殖有性生殖的特点:丰富的遗传性,适应环境的能力3.世代交替定义动物中的世代交替植物中的世代交替第二节发育的类型1.动物的发育精子和卵的发生受精胚胎发育胚后发育2.植物的发育花粉和胚囊的形成授粉与受精胚体形成种子萌发第三节人类生殖1.生殖系统(形态与功能)男性生殖系统:睾丸,附睾、输精管,附属腺,阴茎女性生殖系统:基本结构,卵子发生,卵巢的内分泌机能,月经周期2.受精卵的运行精子在女性生殖道的运行影响精子和卵子运行的因素:性激素,宫颈粘液,前列腺素,神经系统受精过程影响受精的因素:性交的时间,精子的质和量,精子的获能3.人类胚胎发育着床胚胎外膜:羊膜,绒毛膜,尿囊,卵黄囊胎盘:胎盘的形成,胎盘的机能胚胎发育:第一期,第二期,第三期出生泌乳生后发育第四节发育生物学中的一些重大问题1.发育的理论预成论和渐成论胚胎发生律重演律:定义个体发育与系统发育的相似处个体发育与系统发育的差异个体发育与系统发育的关系2.发育的全能性3.细胞核质功能协调4.胚胎发育动力学蛙视泡诱导的晶状体生成组织者化学诱导第十二章反应和调控第一节神经系统和神经调控1.中枢神经系统(包括神经系统进化)脑的结构和基本职能:大脑,丘脑,下丘脑,中脑,小脑,延髓和脑脊膜和脑脊液脊髓的结构和功能:传导,反射中心动物神经系统的进化:网状神经系统,梯状神经系统。