《现代生命科学导论教学大纲》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（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、现代生命科学导论现代生命科学导论教学大纲教学大纲第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 生物学是研究生命的科学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第二节 什么是生命什么是生命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第三节 生物学研究的主要问题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
2、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第四节 如何学如何学1.学习动力和兴趣 2.观察和思考 3.实验和分析第二章第二章 生命的化学基础生命的化学基础第一节第一节 构成生命的元素和分子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
3、合物 共价键 离子键 弱键第二节第二节 水和无机盐水和无机盐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 酸雨第三节第三节 碳和分子多样性碳和分子多样性1.碳骨架的多样性 2.重要的基团第四节第四节 生物大分子的结构与功能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
4、 其它方法第三章第三章 生命的基本单位生命的基本单位细胞细胞第一节第一节 概述概述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第二节 细胞的基本结构及其功能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
5、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四章能量与代谢第一节第一节 新陈代谢新陈代谢分解代谢 合成代谢第二节第二节 能量的形式和能量的转换能量的形式和能量的转换第三节第三节 能量分子能量分子 ATP1.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 的循环再生第四节第四节 酶酶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
6、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 变构调节第五节第五节 代谢的调控代谢的调控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五章细胞呼吸和能量的生成第一节第一节 呼吸作用呼吸作用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.AT
7、P 酶的结构与功能 4.呼吸代谢中的 ATP 产量第二节第二节 发酵发酵第三节第三节 其它分子的分解代谢其它分子的分解代谢第四节第四节 细胞呼吸的调控细胞呼吸的调控第六章第六章 光合作用光合作用第一节第一节 早期研究早期研究第二节第二节 光的性质与叶绿素光的性质与叶绿素1.叶绿素的结构 2.叶绿素的吸收光譜第三节第三节 光合作用的过程光合作用的过程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 形成葡萄糖第四节第四节 光合作用的意义光合作用的意义第七章细胞繁殖和分化第七章细胞繁殖和分化第一节第一节 细胞增殖的意义细胞增殖的意义1.生命活动
8、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、病理修复第二节第二节 细胞周期细胞周期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，胞质分裂第三节第三节 有丝分裂有丝分裂1.前期 2.前中期 3.中期 4.后期 5.末期第四节第四节 胞质分
9、裂胞质分裂1.动物细胞的胞质分裂 2.植物细胞的胞质分裂第五节第五节 减数分裂减数分裂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第六节 细胞的分化衰老与死亡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，细胞凋亡第七节第七节 细胞凋亡（细胞程序化死亡）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
10、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第八节 脱离正常轨道的细胞脱离正常轨道的细胞 癌细胞癌细胞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.癌症治疗第八章第八章 生命延续的本质生命延续的本质遗传与变异遗传与变异第一节第一节 孟德尔与基因思想孟德尔与基因思想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
11、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第二节 遗传的染色体基础遗传的染色体基础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第三节 遗传的分子基础遗传的分子基础 1.遗传物质是 DNA
12、 Frederick Griffith 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第四节 基因的结构与表达调控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
13、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 翻译后加工第五节第五节 突变与遗传疾病突变与遗传疾病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，技术，其它第六节第六节 基因工程基因工程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
14、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 基因治疗第七节第七节 人类基因组计划（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第九章 絢丽多彩的世界絢丽多彩的世界生物界生物界第一节第一节 生物分类概述生物分类概述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
15、统 六界系统 三主干学说第二节第二节 生物的类群生物的类群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(Thermophilic bacteria) (产)甲烷细菌(Methanogenic bacteria) 嗜盐
16、细菌(Halophilic becteria) 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
