生命科学概论教学大纲(公选课)

课程简介：课程编号：（暂空，不填）课程名称：生命科学概论学分数：2总学时数：32课程内容：生命科学概论代表着现代自然科学的前沿，它与人类和社会的联系比其他任何学科都更加紧密。一个21世纪的现代大学生必须要学习现代生命科学的基础知识。本课程 面向全校本科生，培养具有生命科学基础知识的高水平复合型人才；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；理论联系实际，让学生们在实践中提高分析问题和解决问题的能力。教学内容的基础性、前沿性和时代性、教学与科研结合的成效。作为公共选修课程，“生命科学概论”包括生物多样性、细胞、代谢、遗传、分子生物学、进化、发育、生态和生物技术等方面最基本的概念和理论。生命科学的微观与宏观领域是相互联系，相辅相成的，因此从微观和宏观两个方面把握和讲授生命科学的基本概念。根据学科发展和教学反馈意见，每学期都适度更新教学内容，力求体现教学内容的前沿性。例如，生物多样性、重组DNA技术、动物克隆技术与胚胎干细胞研究、人类基因组计划、蛋白质组学、基因药物与基因治疗、生物芯片等都是课程内容的重点。讲课中经常介绍自己开展科学研究的切身经历和体味，介绍著名科学家的实验设计与探索过程，激发了学生们的学习热情和兴趣，同学们的眼神中流露出对生命科学的喜爱和对创新研究的向往。教材：吴庆余主编，现代生物学导论，高等教育出版社，2007年前修课程：自然科学概论后续课程：自然科学史生命科学概论教学大纲课程编号: （暂空、不填）课程名称: 生命科学概论学分: 2 总学时: 32 实验学时: 0一、 本课程的性质和任务本课程是高等院校本科生通识教育平台的一门选修课程，是在学习一定的通识教育必修课程的基础上进一步学习的生命科学公共选修课程。应该对各种生物多样性及其分类代表，生命的基本化学组成及生物的起源与进化有一定的了解。本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，对各种生物体的基本结构，细胞的繁殖和发育及基因表达的调控有一定的了解。应该掌握好三方面的内容：1典型模式动物、植物及微生物的一般发育过程。2生命的基本化学组成。3DNA是生物遗传的基本物质和现代生物技术的基础研究。学习时应注意以下几点：（一）多查阅相关方面的资料，学习不仅仅限于课本，并时常关注最新进展。（二）要抓住典型模式生物的典型发育过程及重要的分子机制，举一反三。（三）要有良好的学习方法，可运用比较和演绎归纳的学习方法，各种细胞发育过程和原理的共性和差异，以加深对现代生命科学原理的理解。（四）学习是要理论联系实际，重视科学试验和实际应用。通过各个学习环节，培养分析和解决问题的能力和创新精神。解决问题不是仅仅照着书本上的例题作练习题，而是要求使用已有的知识对提出的生命科学现象和论据能理解和领悟，并能提出自己的思路和解决问题的方案，这是一个创新过程。为学习相关课程和后续课程及从事与本专业的工作打下宽厚扎实的基础。二、本课程的教学内容和基本要求一、绪论 1. 了解什么是生命。了解细胞是生物的基本组成单位。掌握新陈代谢、生长和运动 是生命的本能。掌握生命通过繁殖而延续，掌握DNA是生物遗传的基本物质。会分析生物具有个体发育和系统进化的历史。会解释生物对环境具有适应性。 2. 了解为什么要学习生命科学？了解从达尔文的进化论到绵羊“多利”的克隆。了解人类面临的挑战。掌握新世纪的大学生具有的现代生命科学基础知识。会知晓生命科学的发展或突破需要您的参与。 3. 了解学什么？了解生命科学的定义和学习内容。会分析微观与宏观领域之间相互联系。掌握注重生命科学的最新进展。 4. 了解如何学？了解兴趣是最好的老师。会提出问题和设想。了解实验是开启生命王国大门的钥匙。 二、生物的多样性及其分类代表 1. 了解什么是生物多样性。了解物种多样性，会分析遗传多样性。 掌握生态系统多样性。 2. 了解生物多样性公约。 3. 会分析保护生物多样性的意义。 4. 了解生物分类学。了解分类学是认识生物多样性的基础。掌握生物种的概念。会分析生物分类的阶层和双名法。了解现代分类学的发展。 5. 了解五界分类系统。 6. 了解原核生物界、原生生物界和真菌界。了解原核生物界。会知晓原生生物界。掌握真菌界。 7. 了解植物界 8. 了解动物界。了解无脊椎动物。了解脊椎动物。 三、细胞 1. 了解显微镜的发明。 2. 了解细胞的基本概念。 3. 会区分细胞的类别。 4. 了解细胞的结构。掌握细胞膜和细胞壁、细胞核、细胞器。 5. 了解生物膜。会分析膜的结构。掌握膜的“流动镶嵌模型”主要特点。掌握物质的 跨膜运输。 6. 掌握细胞成分或结构的分离。 四、生命的基本化学组成 1. 了解原子和分子? 会分析生命的化学基础。 掌握生物体的主要元素和主要生物分子。会分析生物大分子的基本性质取决于有机化合物的碳骨架和功能基团。 2. 了解糖类化合物。掌握单糖、二糖、多糖的差异。 3. 了解脂类化合物。会分析脂类的组成和功能。掌握磷脂、类固醇。 4. 了解蛋白质。会分析蛋白质的主要种类和功能。掌握蛋白质是由20种氨基酸组成的生物大分子。会知晓蛋白质结构与功能的关系。了解蛋白质的四级结构。 5. 了解核酸。会知晓核苷酸。掌握核糖核酸和脱氧核糖核酸。掌握DNA双螺旋结构。 了解DNA双螺旋结构(double helix structure)的发现。五、能量与代谢 1. 了解生物体的能量。会计算生命活动需要能量。掌握代谢是化学物质和能量的转化过程。 2. 了解热力学定律。会分析热力学第一定律。会分析热力学第二定律。掌握放能反应和吸能反应。 3. 了解细胞的能量通货? 掌握ATP作用。 4. 了解酶促反应。会分析酶是具有催化作用的蛋白质。掌握酶的催化作用机理。 5. 了解影响酶活性的因素。了解温度的影响。会分析pH值的影响。掌握辅助因子的作用。掌握酶的抑制剂。掌握反馈抑制。 6. 了解生物代谢。掌握活细胞是一个微小的化学工业园。会解释巴斯德和生物发酵。六、细胞呼吸? 能量的收获。 1. 了解细胞呼吸产生能量。会比较酵母菌发酵与细胞有氧呼吸。掌握氧化还原反应。 掌握ATP的产生和应用。 2. 了解细胞呼吸的化学过程。了解概述。会解释糖酵解和卡尔文循环。掌握电子传递链和氧化磷酸化。 3. 了解ATP形成机理和能量形成的统计。会知晓底物水平的磷酸化。掌握化学渗透学说。掌握一分子葡萄糖彻底氧化分解所形成的能量统计。 4. 了解其它营养物质的氧化。了解消化作用。会分析其他营养物质的氧化。掌握营养物质的分解可提供生物分子合成的原料。 七、光合作用 1. 了解光合作用的早期研究。了解三个多世纪前的一项实验。会解释植物生长必须依赖于水、泥土、空气和阳光。掌握氧气的来源。 2. 了解光合自养生物是生物圈的生产者。掌握光合自养生物。会解释光合自养生物主要的种类。掌握叶绿体和光合膜。 3. 了解光的性质与叶绿素。了解光的性质。掌握叶绿素。掌握叶绿素的吸收光谱和作用光谱。 4. 了解光系统与光反应。了解光系统。会分析光能传递和电子传递链。掌握光反应小结。 5. 了解暗反应（卡尔文循环）与葡萄糖的形成。 八、细胞繁殖和遗传 1. 了解细胞的繁殖。了解细胞分裂的作用。掌握基因与染色体的复制。会解释细胞周期与有丝分裂。掌握配子形成与减数分裂。 2. 遗传的基本法则。了解现代遗传学的创始人蒙德尔。会解释孟德尔遗传学第一定律：分离定律。会分析孟德尔遗传学第二定律：自由组合定律。掌握孟德尔遗传学定律的延伸和变化。 3. 了解遗传的染色体学说。 4. 会分析基因的连锁和交换。 5. 掌握性染色体和伴性遗传。 九、DNA? 生命的秘密。1. 了解基因是什么？会解释著名的肺炎球菌实验。掌握更有说服力的噬菌体实验。 2. 了解DNA 的半保留复制。 3. 会知晓RNA的组成和作用。 4. 了解转录。 5. 掌握遗传密码的破译。 6. 掌握蛋白质的合成。 7. 了解人类基因组计划。 十、基因表达的调控 1. 了解基因突变。 2. 了解原核生物基因的表达与调控。 3. 会分析真核生物基因的表达与调控。 4. 掌握基因与人类疾病。 5. 掌握爱滋病的元凶HIV的结构与分子遗传机制。 十一、重组DNA技术 1. 了解重组DNA技术是基因工程的核心技术。 2. 会解释获得需要的目的基因。了解细胞内总DNA的提取分离与基因文库的构建。会分析反转录人工合成互补DNA。掌握聚合酶链式反应。 3. 了解构建重组质粒和基因克隆。了解限制性内切酶。了解各种载体。会解释以大肠杆菌为寄主菌进行基因的克隆。掌握一般克隆基因的检查和鉴定方法。 4. 了解转化受体细胞和转化子的筛选。 5. 了解转化子的分析? 会分析Southern杂交。 十二、生物技术? 现代生命科学的革命。1. 了解生物技术定义、主要内容和发展概况。 2. 会知晓基因工程。 3. 了解蛋白质工程、发酵工程和细胞工程简介。会知道蛋白质工程。掌握发酵工程。掌握细胞工程。 4. 了解分子诊断和基因治疗。会分析分子诊断。了解基因治疗。 5. 了解克隆羊技术。 6. 了解生物芯片技术。会解释生物芯片技术的一般原理。掌握DNA芯片技术的主要应用。 7. 了解生物技术的安全性和社会伦理问题。了解转基因技术的安全性问题。了解克隆人的伦理问题。了解个人基因信息的隐私权问题。会知晓基因治疗的应用范围问题。 会解释生物技术引发的其他问题。 十三、生物的起源与进化 1. 了解生命的起源。了解几百年前的争论。会知晓原始的地球和最早出现的生命? 会分析化学演化。掌握关于最简单生命形式起源的几个假说。了解代谢系统的进化和遗传系统的起源。 2. 了解达尔文与进化论。了解神创论与进化论的斗争。会知道年青时代的达尔文和贝格尔号的航行。会分析自然选择导致生物进化。掌握物种形成的机理。掌握进化论的发展。 3. 了解生物进化的证据和历程。了解生物进化的化石记录。了解生物进化的其他证据。会解释真核生物的起源。掌握生物进化的历史进程。 4. 了解人类的起源和进化。了解人在生物界的地位和特征。会分析从猿到人。掌握人类在进化中创造了不断发展的文化。 十四、植物的结构、功能和发育 1. 了解植物的结构与生长。了解植物器官和陆生适应。会解释特定功能的细胞群? 和组织。掌握植物营养器官的生长发育和结构特征。 2. 了解植物的营养与体内运输。了解水分的吸收与运输。会分析植物的矿质营养吸收。会解释有机同化物的转运。掌握C3植物与C4植物相关结构与功能的比较。 3. 了解植物的繁殖。了解被子植物的生活史和世代交替。会解释花的结构。掌握传粉与受精。掌握种子与果实的形成。 4. 了解植物的生长发育及其调控。了解种子的萌发与幼苗的发育。会分析各种环境因子对植物生长发育的影响。会解释植物激素与生长发育的关系。掌握细胞信号传导介导的植物对外界刺激的响应。 十五、动物的结构、功能和发育 1. 了解动物体的结构对功能的适应性。了解结构适应于功能是动物中的普遍现象。 会解释动物的组织。会知晓器官与系统。掌握结构与功能的统一构成了与环境相适应的动物个体。 2. 了解营养、呼吸、循环与排泄系统。了解饮食、消化与营养吸收。会知晓呼吸系统与气体交换。掌握血液与循环。掌握水盐平衡和氮的排出。 3. 了解化学信号、神经系统、感觉与运动。了解动物激素和化学信号的传导。会解释神经系统及其信号传递。掌握人体的感觉器官和运动系统。 4. 了解免疫系统与疾病防御。了解非特异性防御及淋巴系统。了解特异性防御与抗原识别。会解释T细胞与细胞介导的免疫应答。会分析B细胞与体液介导的免疫应答。掌握单克隆抗体。了解免疫性疾病。 5. 了解繁殖与胚胎发育。了解动物的无性繁殖与有性繁殖。会解释男性生殖系统。 会分析女性生殖系统。掌握受精与合子形成? 了解胚胎分化的开端。掌握人类的发育。了解辅助生殖技术。 十六、生态学基础 1. 了解生物与环境。了解环境的范围与生态学的层次。会分析环境与气候因素。掌握环境对生物习性和行为的影响。2. 了解种群生态。了解种群的结构。会解释种群生长特征。会分析种群增长的调节。掌握人口的结构和增长。3. 了解生物群落。了解群落的基本特征与结构。了解地球上主要群落类型。会分析群落内生物之间的相互关系。掌握群落的扰动和演替。4. 了解生态系统。了解生态系统的概念。会解释生态系统的营养结构。掌握生态系统中的能量流动。掌握与生命活动相关联的物质循环。5. 了解人口、资源与生态平衡。了解人口增长和生态环境的人口承载容量。会解释人口压力及生态环境恶化。掌握生态平衡和人类社会可持续发展的策略。三、课程学时分配序号内 容学 时其中实验（上机）学时备 注1绪论22生物的多样性及其分类代表23细胞24生命的基本化学组成25能量与代谢26细胞呼吸? 能量的收获。27光合作用28细胞繁殖和遗传29DNA? 生命的秘密。210基因表达的调控211重组DNA技术212生物技术? 现代生命