生物与生命科学

轻工业、食品工业
酶工程
食品、医药、发酵、日用化工、轻
纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、
环保等经济部门
发酵工程
素等
酿酒制曲、味精、抗菌素、维生
其他方面
细菌造雪
细菌保护古建筑
无法假冒的生物笔
细 菌 造 雪
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
细菌保护古建筑
普通生物学
General Biology
杨霞 生命科学学院
E-mail: yangxia@hutc.edu.cn
课程基本信息
课程名称：普通生物学 课程代码：070201039 学 时：54
学
分：3
教学目的要求
作为面向非生物学专业的公共课，主旨在于培养
学生的兴趣，主动探索生命的奥秘，把握生命科 学中的基本概念及其内在联系，使同学们带着问 题学习，并留出想象的空间。同时，培养同学们 对我们的生活环境的关怀与爱护、科学的思考以
5.米勒的实验 —生命起源于无机物
二、为什么学习生命科学
1. 生命科学是21世纪自然科学的带头学科
2. 生命科学充满未解之谜
3. 生命科学与人类社会的发展息息相关
4. 人类面临重大问题与挑战
1. 生命科学是21世纪自然科学的带头学科 自然科学发展史上的重要事件
1859年 达尔文《物种起源》
1928-1942年 Fleming 发明青霉素 1953年 Watson和Crick DNA双螺旋 1973年 斯坦福大学 Cohn 加州大学 Boyer 基因工程 重组DNA技术之父 1997年 苏格兰 Wilmut 绵羊“多莉”的克隆 2000年 人类基因组计划

生命(科学)的定义
生命是具有以上共同特征的物质存在形式
生命科学是研究生物体及其活动规律的科学， 广义的生命科学还包括生物技术、生物与环 境、生物学与其他学科交叉的领域。
生命起源之谜
宗教认为上帝创造了生命
古代人认为生命是自然发生的
达尔文的探索
奥巴林的生命起源假说
米勒的实验—生命起源于无机物
图为墨西哥荒原中的
仙人掌类植物。
一 个 20 米 直 径
的水池年产 4 吨藻类，
加工后可得相当于 3000 升柴油的燃料。
图为生长在淡水和海水中的一种硅藻
环 境
这是最早一份
关于环境对生物种 群影响的研究
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，不易被鸟发现； 工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑
两个月时，
因输血
染上艾滋病
的男孩。
wenku.baidu.com

传染疾病： SARS、 AIDS、肝炎、流行性感
冒、禽流感等；

遗传疾病：苯丙酮尿症、色盲、白化病等；

代谢疾病：高血压、高血脂、高血糖、高尿
酸等
资 源
矿物能源（石油、煤） 必将枯竭，生物能源已在 开发之中。 很多不起眼的生物， 很可能就是药物、材料等 的宝贵资源。
新世纪的大学生不能没有生物学知识
生物学家：大脑/癌症/光合作用 生物技术专家：基因药物/作物新品种 理工科专业：生物芯片/火星生命/纳米材料 社会科学专家： 社会伦理/法律/生物技术和人类社会 的关系
人:
认识自己 / 认识生命
生命科学的
发展需要您 的参与！
三、学什么
1. 生命科学的概念和基本内容 2. 微观和宏观领域相互联系 3. 跟踪生命科学和生物技术的最新进展
愿你在学习基础生命科学知识的同 时，体验到探索生命奥秘的乐趣!
展望与预测
2001年 干细胞研究
水稻基因组的测定 人类脑计划的启动
人类文明发展的三次技术革命
生物技术革命—— 21世纪
创造生命 ！
信息革命—— 20世纪 解放大脑 工业革命—— 19世纪 解放双手
2. 生命科学充满未解之谜
“猛犸之谜”
“恐龙灭绝之谜”
龟鳖家族的长寿之谜
“猛犸之谜”
“恐龙灭绝之谜”
到的实际问题。
应该说生命科学不仅是一门高精尖的前沿基础学科，更是 一门贴近日常生活的应用学科。
动物能预感到地震吗？ 吃蹄膀能美容吗？ 大宝SOD蜜的护肤原理？ 深海鱼油、橄榄油、花生油和大豆油，哪一个更健康更经济 实惠？ 如何看待螺旋藻、安利蛋白粉、核酸饮品等营养品？ 有报道称“男人最终将从地球上灭绝”，这种惨剧会发生吗？ 人类还在进化吗？几千年后人类是否会变成科幻电影中的 “大头人”？ 癌症会传染吗？ 如何看待转基因植物和太空育种？
全球：突破70亿
中国：13.5亿
粮 食
联合国粮农组 织水稻研究 绿色革命
研究人员培育的“超级水稻”在产量和蛋白质 含量两方面均优于寻常品种
健 康
80年代，在美国发现
第一例艾滋病，至今美国 已有 > 106 感染者。 E. Johnson 是洛杉矶 湖 人 队 球 星 ， 1991 年 被
检查出为 HIV 病毒阳性。
烟污染了环境，黑色蛾子更易藏身。
解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程 度上将依赖于生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、
政治和社会发展的作用是全方位的。
学习生物学还帮你明辨是非
本课程是除了讲授生命科学的基础知识和前沿热点外，侧 重理论结合实际，鼓励同学们大胆思考创新，引导同学们 把所学的科学知识应用到实际生活中，解决日常生活中遇
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
国家自然科学基金 美国和中国比较 科技论文常规格式 科技论文的语言，与爱国有关系吗？ 科技成果的评价 ISI, Science citation index (SCI), Journal
impact factor
在含钙的情况下能够 形成钙的微晶体，以 保护古建筑
无法假冒的生物笔
利用在墨水 中加入含有 特定序列的 DNA片段， 使别人无法 假冒你的墨 迹
4. 人类面临重大问题与挑战
人之初：
被精子
包围的卵子
16个星期之后，
受精卵发育成 初具雏形的胎儿
新生命的诞生
使人们欢欣鼓舞
同时，人口问题却又是人 类社会面临的极大挑战。
1. 宗 教 认 为 上 帝 创 造 了 人
2.古代人认为生命是自然发生的
• 我国古代有“天地合气万物有生”的说法
• 古代欧洲有“地球乃孕育生命的慈母”的 说法
3.达尔文的探索
“适者生存”——自
然选择理论的精髓； 达尔文1859年写下 《物种起源》
4. 奥 巴 林 的 生 命 起源假说
“团聚体假说”： • 无机物 • 简单的有机物 • 复杂的有机物 • 多分子体系 （团聚体） • 有新陈代谢功 能的蛋白质体
龟鳖家族的长寿之谜
3. 生命科学与人类社会的发展息息相关
农业方面 医药卫生方面
轻工业、食品工业、酶工程
其他方面
农业方面
无籽西瓜
人造种子
医药卫生方面
新的抗菌素、疫苗
免疫学 提高了异体器官移植的成功率，并发 现了自体免疫疾病的病因 基因工程菌与基因疗法 胰岛素、干扰素、生 长激素、淋巴细胞活素、血纤维蛋白溶解剂、 白蛋白、血因子、单克隆抗体、DNA探针等
成绩评定
• 平时成绩: 出勤、作业、期中、课堂 参与等（40%） • 期末考试:（60%）
第一章 生物与生命科学
本章内容
一、什么是生命
二、为什么要学习生命科学
三、生命科学涵盖的主要内容
四、如何学习生命科学
五、创新性研究推动生命科学向前发展
一、什么是生命？
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细胞是生命的基本组成单位（病毒除外)
生命科学的概念和基本内容

生命科学和数学、物理、化学一样是一门基 础学科，只有了解了基础才可能进一步开发 各种应用技术。 基础生命科学包括：生命的化学组成，细胞 的结构与功能，能量与代谢，繁殖与遗传， 遗传信息的传递与控制，生物的起源、进化 与系统分类，生物个体的发育、结构、功能 和行为，生态环境，生物技术等。
及亲身的参与，借以触动对生命科学的探究精神，
建立永续学习的基础。
教材及参考资料
教材：本科程主要使用《基础生命科学》第2版 （吴庆余， 2006 ，高等教育出版社）， 讲授内容与该书本内容有增减。
参考书籍：普通生物学，陈阅增，高等教育出版社 生命科学导论，张惟杰，高等教育出版社 Essential Biology Pearson Education, Campbell NA & Reece JB

新陈代谢、生长和运动是生命的本能
生命通过繁殖而延 续 ， DNA 是 生 物 遗
传的基本物质

生物具有个体发育和系统进化的历史
生物对外界可产生应激反应，生物对环境有适应性
食虫植物
生命（生物体）的基本特征：

细胞是生命的基本组成单位 新陈代谢、生长和运动是生命的本能 生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本 物质 生物具有个体发育和系统进化的历史 生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环 境具有适应性

微观与宏观领域 相互联系
既见树木 又见森林
四、如何学习生命科学
兴趣是最好的老师
提出问题富于想象，保持天性好奇和经常提问 把握生命的层次：个体器官组织 细胞
细胞器分子原子
实验是开启生命王国大门的钥匙
Loewi 迷走神经
五、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