生命科学被冠名为21世纪“年轻有为”的学科,既古老又前沿。随着生命科学的迅猛发展,现代生命科学的认知成果不断丰富和挑战着传统理论的深度,学科范围不断延展,因此,单一学科已无法解决生命科学难题。当今时代,多学科交叉融合利于揭示生命活动规律及推动生物技术变革。本课程旨在构建基于基于多学科交叉的《普通生物学》课程体系,力求深入全面的诠释现代生命科学内涵,对专业知识的广度和深度进行延展,为满足生物专业学生向本专业领域深入学习、非生物专业学生寻找与所学专业契合点提供前沿性、高阶性的知识储备。尤其使在线上将利用讨论板块实时引入现代生命学科交叉的前沿成果,引导学生从多学科融合的角度思考问题,培养创新思想和高阶思维。我们将《Science》和《 Nature》顶级科研期刊发表的相关研究论文、诺贝尔获奖成果引入讨论,同时举例现代生物学研究与数学建模、生物信息、显微观察、图像处理、材料仿生等学科融合的案例,使课程内容尽量贴近学科交叉引领的生命科学前沿。使学生通过学习,从多个视角深入提高对现代生命科学与技术的内涵、进展及其推动经济和社会发展的认识,引导和提高学生对学科交叉、渗透、融合的理解,激发探索和创新的激情,促进知识迁移;帮助学生树立正确的自然观、世界观和价值观,增强对自身生命的热爱与社会责任感,提高综合素质。
课程内容以基本的生命特征为主线,将现代生命科学研究和生物技术发展对社会和经济发展产生的巨大影响和作用为视点,着重介绍生命的基本规律、生物多样性与发展演化、人类自身的生命活动,以及现代生物技术的内涵与发展,从而搭建一个生命科学的整体知识框架。在线课程内容包括单元知识点视频、课件、测验、作业、期末考试、讨论、知识拓展等模块。课程共11个章节,其中在线视频录制9章,共55个知识点。植物和动物的结构与生理两个章节内容共18个知识点,仅提供ppt无视频。
为社会所有学习者普及现代生命科学知识,提高生命科学素养。为生物学科的专业学生继续学习专业课程打下良好基础。为非生物学专业学生增加“厚通识、宽视野、多交叉”的人生底色,为我国“一流创新型人才”培养目标服务。
学生在本学期规定时间内完成所有视频学习、测验、作业及线上考试,即可申请本门课程的认证证书。
1 生命与生命科学
1.1 什么是生命
1.2 生命科学的内涵
《SCIENCE》(2020年2月)对新冠状病毒传播效力的解释
拓展视频
第一单元测验
第一单元作业
2 生命的化学组成
2.1 化学键和碳骨架
2.2 水与生命
2.3 糖类分子
2.4 蛋白质结构与功能
2.5 核酸和脂类
主题讨论
拓展视频
第二单元测试
第二单元作业
3 细胞
3.1 细胞的基本特征
3.2 细胞生物学的研究方法
3.3 细胞质膜
3.4 物质的跨膜运输
3.5 细胞骨架
3.6 细胞信号转导
3.7 细胞分裂与细胞周期
3.8 细胞凋亡
主题讨论-破“疫”
近二十年诺贝尔生理医学奖汇总
拓展视频
诺贝尔化学奖中对生命学科的贡献
第三单元测试
第三单元作业
4 能量与物质代谢
4.1 细胞的能量通货ATP
4.2 ATP的合成
4.3 生物催化剂—酶
4.4 酶促反应调节机制
4.5 电子传递于磷酸化
4.6 细胞呼吸
4.7 光合作用
拓展视频-荧光素酶的基因表达(Promega公司)
第四单元测试
第四单元作业
5 遗传及其分子基础
5.1 认识基因
5.2 中心法则
5.3 DNA聚合酶的作用机制
5.4 基因表达调控
5.5 乳糖操纵子
5.6 基因突变
5.7 人类基因组计划
第五单元测试
第五单元作业
6 发育
6.1 胚胎的早期发育
6.2 发育的细胞生物学机制
6.3 果蝇躯体轮廓的早期发育
6.4 四肢(附节)的发育
6.5 几种研究发育生物学的模式生物
6.6 干细胞和动物克隆
第六单元测试
第六单元作业
7 进化
7.1 前生命的化学时代
7.2 生命原始体系的形成
7.3 细胞的起源与进化
7.4 绿色植物界的进化
7.5 动物界的进化与多样性
7.6 人类的起源与进化
7.7 种群的遗传与进化
7.8 行为的遗传与进化
第七单元测试
第七单元作业
8 植物的结构与生理
8.1 植物的基本类群及特征
8.2 植物的器官与组织
8.3 根与茎的初生生长及初生结构
8.4 根与茎的次生生长及次生结构
8.5 植物对水分的吸收与运输
8.6 植物对矿质营养的吸收与运输
8.7 植物的繁殖
8.8 种子与果实的形成
8.9 植物激素对生长发育的调控
8.10 环境因子对生长发育的调控
9 动物的结构与生理
9.1 结构对功能的适应性
9.2 动物组织器官和系统的概述
9.3 消化系统
9.4 呼吸系统
9.5 血液循环系统
9.6 内分泌系统
9.7 神经系统
9.8 排泄、生殖系统与胚胎发育
10 人体健康与重大疾病预防
拓展视频-我国病毒学研究领域的“航空母舰”-武汉病毒所P4实验室(新华网)
拓展-癌症与免疫
10.1 人体免疫系统概述
10.2 固有性免疫
10.3 适应性免疫-T细胞应答
10.4 适应性免疫-B细胞应答
10.5 抗原
10.6 重大疾病基础知识
拓展-病毒的“前生今世”
第十单元测试
第十单元作业
11 现代生物技术
11.1 现代生物技术概述
11.2 基因工程
11.3 蛋白质工程
11.4 细胞工程
11.5 发酵工程
11.6 现代生物技术应用
十一单元测试
十一单元作业
具备一定的生物学基本知识。
1. 吴庆余,基础生命科学(第2版),高等教育出版社,2006;
2. 吴相钰,陈守良, 葛明德,《陈阅增普通生物学》(第4版),高等教育出版社,2013;
3. 靳德明,《现代生物学基础》(第2版),高等教育出版社,2009;
4. Mason and Losos,《Biology》(9th),McGrawHill,2011;
5. 练习册:李菡,吴庆余,基础生命科学学习指导与习题(第2版),高等教育出版社,2008。