《现代生命科学导论》教学大纲.docx
《《现代生命科学导论》教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《现代生命科学导论》教学大纲.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
《现代生命科学导论》教学大纲
《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,rRNA
6.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ATP
1.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RNA
4.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DNA
FrederickGriffith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（Thermophilicbacteria）
（产）甲烷细菌（Methanogenicbacteria）
嗜盐细菌（Halophilicbecteria）
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（meristematictissue）,永久组织（permamenttissue）;动物组织-上皮组织（epithelialtissue），结缔组织,肌肉组织（musculartissue）,神经组织（nervoustissue）
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。
.链状神经系统。
管状神经系统
2.周围神经系统
脑神经的分布和功能
脊神经的分布和功能
3.自主神经系统
交感神经
副交感神经
第二节信息的产生和传递
1.阈刺激与全或无定理
阈刺激
全或无定理
2.神经元与突触的结构
神经原的结构
突触的结构：
突触前结构，突触间隙，突触后结构
突触联络的方式：
轴树联络，轴体联络，混合联络
3.信息的产生
静息膜电位
动作电位
兴奋的传递
4.突触传递过程和特征－神经递质
突触传递的过程
突触传递的特征：
单向传递,突触延搁,对内环境变化敏感,对某些药物敏感
5.反射弧
感受器
感觉神经元（传入神经）
中间神经元（神经中枢）
运动神经元（传出神经）
效应器
第三节感受器与效应器
1.感受器的类型
皮肤感受器：
温度觉，触、压觉，痛觉
光感受器
声感受器
化学感受器
2.感受器的接受特点
感受器的适宜刺激
感受器的阈值：
强度阈值,时间阈值,面积阈值,辨别阈值
感受器的换能作用
感受器的适应
3.感受器的反馈调节
4.效应器
肌肉和肌肉收缩：
单肌收缩，全或无反应，收缩的总和，肌肉收缩的机制
色素反应
生物发光
其他效应器
第四节脑的高级机能
1.大脑皮质的生物电活动
脑电图与皮质脑电图
脑电图的正常波形
脑电波形成的原理
2.条件反射
3.人类的语言机能
两个信号系统的概念
第二信号系统的形成
4.睡眠与觉醒
5.学习与记忆
第五节激素和调控作用
1.植物激素
生长素
脱落酸
乙烯
2.动物激素
甲状腺
胰岛
肾上腺
3.激素的作用机理
动物激素的作用机制
植物激素的作用机制
第六节免疫调控
1.非特异性防御：
皮肤和各种粘液
体内免疫细胞和化学物质
2.特异性防御
细胞免疫
体液免疫
3.免疫与疾病
自身免疫病
过敏
免疫缺乏病
爱滋病
免疫系统与癌
第十三章生物的进化
第一节生命的起源
1.生命起源的研究
生命大分子的发生问题
原始生命体的发生问题：
微球说，团聚粒说
2.细胞的起源和发展
从非细胞形态到细胞形态
从原核细胞到真核细胞
从单细胞到多细胞
第二节生物进化的历程
1.从无生物到生物
2.从异养生物到自养生物
3.从无性生殖到有性生殖
4.从水生到陆生
第三节生物进化的证据
1.古生物学的证据
2.比较解剖学的证据
3.胚胎学的证据
4.地理分布上的证据
5.生理学和生物化学的证据
生命共同起源的物质基础
亲缘远近与化学结构的关系
生理学的证据
第四节生物进化的理论
1.拉马克学说
用进废退
获得性遗传
2.达尔文的进化论
遗传
变异
繁殖过剩
生存斗争
适者生存
3.综合进化论
群体是生物进化的基本单位
突变，选择和隔离是物种进化，物种形成和新种产生的机制
4.澄江生物群
5.其它进化的理论
灾变论
间断平衡论
分子进化的中性学说
第五节物种的形成
1.物种
形态学标准：
形态上差异
生理学标准：
生殖隔离
生态学标准：
相同的生境
生物地理学标准：
不同的物种分布范围不同
2.物种形成的条件
生殖隔离
地理隔离
3.物种形成的方式
渐变式：
继承式，分化式
爆发式
第六节人类的起源和进化
1.人类的起源
2.人类进化的基本阶段
3.人类的发展
4.探讨“人种”
第十四章生物与环境
第一节生物圈与生态系统
1.生物圈（GAIA学说）
2.环境分析
非生物因子的作用：
温度，光，水，盐类，气体，基底等
生物因子的作用：
捕食，竞争，寄生，共栖，合作和互利共生
3.种群
种群的基本特征：
空间特征，数量特征，遗传特征
种群的数量变动：
数量变动的因素，种群增长和环境负载能力
种群数量的调节：
密度制约因素，非密度制约因素
4.群落
群落的基本概念
群落的基本特征：
物种多样性，生长形式，优势种，丰盛度
营养结构
生态位
群落的演替：
初级演替，次级演替，顶极群落
5.生态系统
生态系统的结构：
非生物环境，生产者，大型消费者，小型消费者
生态系统的物质流动：
水循环，气体循环，沉积型循环
生态系统的能量流动：
食物链，食物网，营养级，能量金字塔
生态系统中的信息联系
第二节人类与环境
1.人类生态学
2.自然资源生态学
3.污染生态学
水污染
热污染
空气污染
农药污染
4.生态农业
第三节保护生物多样性
1.生物多样性的概念
遗传的多样性
物种的多样性
生态系统的多样性
景观多样性
2.生物多样性的价值
生物多样性的直接价值：
基本食物，必要的蛋白质，药物，.工业原料
生物多样性的间接价值：
能量固定，调节气候，稳定水文，保护土壤，贮存必须的营养元素，促进元素循环，维持进化过程，对污染物质吸收和分解作用
3.生物多样性丧失及其原因
栖息地丧失和片断化
掠夺式的过度利用
环境污染
农业和林业的品种单一化
外来种的引入
4.生物多样性保护对策
就地保护
迁地保护
升级会员 