第一章 绪论

介绍生物的细胞学基础及物质基础

1. 1.绪论

   介绍生物学是一门怎样的学科以及我们为什么要学习生命科学。

2. 2.生物的细胞学基础

   介绍细胞的概念和分类。

3. 3.生命的物质基础——糖类和蛋白质

   介绍糖类和蛋白质的概念、分类、结构等。

4. 4.生命的物质基础——核酸和脂类

   介绍核酸和脂类的概念、分类、结构等。

第二章 遗传

遗传学是研究和揭示生物遗传与变异规律的科学，是生命科学中的一个重要分支学科。本章重点介绍遗传学的三大定律：分离定律、自由组合定律和连锁定律；基因概念在功能和结构上的演化，近代与现代的概念以及基因概念的多样性； 根据人类遗传疾病基因所在的不同位置，分别介绍其遗传特点。

1. 1.遗传的三大定律

   遗传学三大基本定律
   Mendel先只注意研究一对豌豆性状（单因子）的遗传过程，然后再同时研究两对相对性状（双因子）的遗传过程，先后发现了分离定律和自由组合定律。
   Morgan当支配果蝇两个性状的基因位于同一条染色体上，减数分裂形成配子时有的细胞在两个基因之间发生了染色体的交换重组，产生了重组型配子即连锁定律。

2. 2.基因的概念

   基因的概念在功能上从单位因子”--控制生物性状，能够遗传到一个突变基因一个代谢缺陷到一基因一个酶到一基因一个多肽的演变；基因的概念在结构上从基因的“串珠”概念到基因内可以重组到基因内可以突变的演变；近代的基因概念认为基因是一个具有特定功能的、完整的不可分割的最小的遗传单位；现代的基因概念认为基因是遗传功能的基本单位；编码具有一定功能产物（蛋白质或RNA分子）的DNA序列（包括转录区和调控序列）；基因的概念扩展有重复基因、跳跃基因、重叠基因和间隔基因等。

3. 3.人类遗传疾病与基因

   根据致病基因在细胞里所处的位置（细胞核中常染色体、性染色体；细胞质中的线粒体）及突变类型（显性、隐性），对人类单基因遗传疾病及其遗传特点分类进行简述。

第三章 基因

在如此絢丽多彩的大千世界里，无论是动物，植物，微生物，还是人类，他们的新陈代谢 生生不息，他们的群体衍繁，代代相袭，他们的形态特征，千差万别，追根求源，这一切都是源于基因精准神奇的复制与表达的调控。本章在简述DNA的分子结构及双螺旋结构模型的基础上，围绕DNA作为主要遗传物质所必须具备的：（1）能够准确的完成自我复制，保证生物个体的传宗接代，（2）能够精细的调控基因表达，实现“种瓜得瓜”的性状表达，（3）能够不定向地实现基因突变，为大千世界的进化提供具有广泛变异的、可供物竞天择的对象等三个基本属性问题，讲述其分子生物学机理，为理解生物的生长发育，遗传变异和繁殖死亡等重要生命现象提供理论基础。

1. 1.传宗接代的奥秘－基因的复制

   基因的分子结构与DNA复制。绝大部分生物的基因是由两条极性相反，反向平行的多聚核苷酸链，按AT，CG间形成氢键配对的原则，形成的双螺旋DNA分子的一个区段。每条双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，实现精准的半保留，半不连续的复制。

2. 2.种瓜得瓜的机理－基因的表达

   在《中心法则》原则的指导下，基因的表达包括mRNA的转录（真核生物前体RNA的加工），遗传密码的解读与蛋白质的翻译，最终实现“种瓜得瓜”的性状表达。以“绿色革命基因”为例，简介广泛存在于生物体内的“依赖泛素系统的蛋白质降解”过程及其机理。

3. 3.大千世界的源泉－基因的突变

   变异是自然选择的基本对象，变异是物种改良的基因资源。在自然环境中，各种电离辐射、非电离辐射和化学诱变剂，均会导致DNA分子中的碱基结构发生改变，进而引发碱基的错误配对，形成基因突变。但在长期的进化历程中，生物体也逐步形成了系列的DNA损伤修复的机制，避免突变的发生，维系物种的稳定遗传。随着分子生物学理论的迅速发展，各种生物技术的不断创新，巧夺天工的遗传改良成就，极大地促进了人类改造自然，保护自然，和谐发展的进程。

第四章 微生物

微生物因其简单的结构而具有广泛的物种多样性、代谢多样性和超强的环境适应能力，是生物地球化学循环的关键推动者和现代生物技术的重要承载者。高等动植物及人类与微生物共同进化形成超级生命体，形成不离不弃的关系。本章重点介绍微生物的特点、类别和作用，与我们生活密切相关的微生物知识，新兴前沿领域的环境（宏）基因组学，攸关健康的肠道微生物，以及在生命生存极限环境下生长的微生物及其应用实例。

1. 1.微小但不渺小—概念和类别

   微生物极其微小，以微米度量的细胞型的细菌、古菌和真菌等，以及以纳米度量的非细胞形态的病毒。微生物的作用很大，不仅物种多样、生物量大，更是物质循环关键推动者、抗生素的主要提供者和生物技术的重要承载者。

2. 2.人类生活的伴侣

   人类生活离不开微生物。微生物既导致人畜的疾病，也提供抗生素等药物；微生物发酵既导致食品的腐败，也提供美酒、可口的泡菜和酸奶等；微生物对有机物的降解还为人类提供洁净的自然环境。兴利除害任重而道远。

3. 3.人类的第二基因组—肠道微生物

   人自身和肠道微生物构成一个生命共同体，肠道微生物的数量是人体自身细胞数量的10倍，基因数量则为150倍。微生物影响着我们的健康，如消化、免疫、激素水平、大脑发育等。还介绍了环境微生物组学的概貌

4. 4.不断突破生命禁区—极端环境微生物

   微生物具有极强的环境适应能力，突破生存极限的极端环境微生物不断被发现，包括嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜盐、嗜碱、嗜压、抗辐射和极端厌氧等多种类型。简要介绍了其生存机理和应用案例。或可为理解外星生命提供启示。

第五章 植物

围绕植物生活史中的几个关键过程展开，包括植物种子的结构和萌发；根、茎、叶的结构和发育，植物的成花转换，植物的生殖发育和植物的激素。综合植物学，植物生理学和一点植物分子生物学等学科的知识，从不同的层次和角度说明植物生命周期中的这些重要的生物学过程，使大家能够掌握植物生物学的一些基本概念和原理，激发大家对植物学相关学科的兴趣，为进一步深入学习植物学各学科打好基础。

1. 1.植物生命周期的开始：从种子发芽到根的生长

   种子不仅是我们的主要食物来源，同时也是植物世代交替的一个重要节点。

2. 2.植物生命的绽放：从营养生长到生殖生长

   介绍植物生命的绽放：从营养生长到生殖生长

3. 3.植物生命的延续：从胚子的形成到受精

   植物的胚子形成和受精的过程。

4. 4.植物激素与生长发育

   植物激素是一些在植物体内合成的微量的有生理活性物质,对植物体的生长、细胞的分化、器官的发生、成熟和脱落等多方面都有调节作用，在植物的生长发育及环境应答过程中必不可少。

第六章 动物

本章主要介绍动物发育生物学及其中的两个重要分支，干细胞和癌症研究。动物生命都是由一个受精卵起始，却最终形成如此婀罗多姿、异彩纷呈的动物世界，可见动物发育过程的复杂性与多样性。 那么这种复杂性，多样性及其显而易见的统一性是如何实现的呢？此外，动物发育研究的意义是什么？通过介绍动物发育中的核心事件，及两个当前研究的热点领域试图回答这些问题，并启发学生从科学角度对生命可贵性的认知。

1. 1.模式生物和早期发育

   本节主要介绍动物发育过程中的核心事件，即基因如何实现对个体发育的调控。这种调控主要通过基因有规律的时空表达及表观遗传来实现。同时，本节介绍了模式动物在发育生物学研究中的作用及其与人类健康相关的重要使命。

2. 2.干细胞与再生医学

   本节介绍了与器官再生息息相关的干细胞。从干细胞的类型，来源，研究意义及其相关伦理问题揭示了当前干细胞研究如此受人关注的缘由，及其对我们生命存在可能的深远影响。

3. 6.癌症发生与精准医疗

   本节介绍了癌症的本质。癌症是一种基因病，对它的深入了解促生了精准医疗。而相关研究的进展也使得癌症越来越有望成为一种慢性病，而非绝症。

第七章 演化与生态

我们见到的所有多姿多彩的生命都是由演化而来，并在继续地演化着。这些生命与周围环境一起构成了生态。在演化与生态这一章中，我们会介绍达尔文演化理论及后人对该理论的修订和完善，了解生命演化的证据，认识万物如何从共同的祖先演化而来。此外，我们也将探寻生物与生物之间及生物与生存环境的相互关系和作用规律，领悟大自然的伟大。最重要的是要用实际行动去保护大自然，让大自然永远美好。

1. 1.物竞天择：达尔文学说

   本节介绍演化论的奠基人达尔文及其著作《物种起源》。主要内容包括达尔文如何摒弃当时占主导地位的神创论观点，意识到演化事实的存在，以及达尔文演化思想的基本含义和后人对该理论的完善。

2. 2.追根溯源：演化的证据

   通过古生物化石、生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学和分子生物学等证据，我们可以得出结论，演化是生命的统一性和多样性的自然解释。

3. 3.万物一家：生命之树

   物种和生命之树的概念。地球上的所有物种皆源出于一个共同祖先，随后沿着时间长轴的伸展而不断分支和代谢，最终形成了今天这棵枝繁叶茂的“生命之树”。

4. 4.相生相克：生物与环境

   环境与生物的相互作用。

5. 5.周而复始：生态系统

   生态系统的营养结构、能量流动和物质循环。并以DDT的故事为例说明生态系统中的相互关联，以及生命随着环境发生的演化。

大于60分及格。

生物学基础知识。

龙漫远 陈振夏. 达尔文和他改变的世界. 科学文化评论. 6(4): 13-26 (2009).

寂静的春天，上海译文出版社，2015

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