《生命科学导论》教学大纲课程中文名:生命科学导论 课程英文名:An Introduction to Life Science课程类别:校级公共课 课程编号:T070410600课程归属单位:贵州大学生命科学学院制定时间:2014年2月一、课程的性质、任务《生命科学导论》是为我校各专业本科生开设的一门校级公共平台课,是本科素质教育的重要组成部分通过对生物的结构、功能、物质和能量代谢、发育、繁殖以及生命的起源、生命与环境的关系等知识的讲授,对生物与理科、工科、农科、文科各专业交叉知识的讲授,以及对生物学与生活实际密切联系的内容的讲授,帮助学生更好的理解生物学基本知识、生物学与其他学科知识的交叉、生物学的实际应用等,提高学生的生物学综合素养由于我校为综合性大学,专业众多,为更好适应各学科学生特点,不同学科讲授的内容侧重点有所不同,本大纲列出了这些内容学时:共32学时,11个专题,采用多媒体教学 学分:2学分授课对象:全校各专业本科生二、各章教学内容和要求(一)章节与学时数章节标题学时数第一章总论2第二章生命的物质基础和细胞3第三章植物的结构、功能及形态建成3第四章动物的结构、功能与发育3第五章生命的物质和能量代谢3第六章生命的繁衍3第七章生命的调控系统3第八章生命的起源与进化3第九章生物的多样性3第十章生命与环境3第十一章当代生命科学前沿3(二)教学要求通过本课程的学习,要求学生掌握以下主要内容: 1、生命的物质基础,结构基础——细胞; 2、植物、动物的结构,发育和功能; 3、生命的代谢和繁衍; 4、生命的调控系统;5、生命的起源与进化;6、生命的多样性及生命与环境的关系;7、生命科学前沿进展以及与各学科的关系。
三)课程讲授内容第一章 总论(2学时)本章教学要求:掌握生命体的新陈代谢、运动、繁殖、进化及对环境的适应等生命的基本特征;掌握生命科学、新陈代谢、生长发育、繁殖等基本概念;了解生物学发展史及其学科分类;了解粮食短缺、环境污染、疾病发生等均与生命科学相关;掌握实验是生命科学最重要的研究方法第一节 生命概述一、生命的本质二、生命的基本特征:介绍生命体的新陈代谢、运动、繁殖、进化及对环境的适应等生命的基本特征第二节 生命科学的诞生及发展一、生命科学的孕育与创立:生命科学的定义,学科的形成二、生命科学的发展:细胞的发现,细胞学说,林奈生物分类系统,进化论,现代遗传学,DNA双螺旋结构在“生命科学的诞生和发展”部分,各学科教学侧重点如下:理科:遗传学如何从化学中分离出来;数学、物理学对DNA双螺旋发现的贡献等工科:显微镜、电镜等仪器的发明对生物学发展的促进;工业染色技术对细胞学的贡献;同位素示踪技术、X-光射线衍射技术对遗传学的贡献等农科:数学统计思想、生物遗传学在农业育种学上的应用等;植物生理生态学对农业栽培的指导作用文科:孟德尔、达尔文的不同家庭出身对其生物学研究的影响,对其成就被认可的影响等。
第三节 21世纪的生命科学一、学科的分类:简单介绍学科的分类二、研究热点:化学成分、结构、新陈代谢、生长发育、繁殖、分子生物学等在“21世纪的生命科学”部分,各学科教学侧重点如下:理科:生物学与数学的结合——生物统计学;生物学与物理学的结合——生物物理学;生物学与信息的结合——生物信息学工科:计算机分析让生物学海量信息的分析成为可能;荧光定量技术应用于各种生物学分析仪器文科:文艺复兴不仅复兴了文艺,对生物学发展影响巨大;中国的新文化运动对生物学学科发展的影响第四节 为什么要学习生命科学一、人类面临的挑战:粮食短缺、环境污染、疾病发生等二、人类需要了解生命和认识自身:了解生命科学,当自己面临疾病治疗方案选择、食品营养卫生、子女养育等问题时,能够做出更科学的决定三、非生物学专业学生也要学习生命科学:生物学与其他学科交叉的获得的成果在“为什么要学习生命科学”部分,各学科教学侧重点如下:农学和生物学专业:让学生了解此门课程是其后续专业课的基础和高度概括,对今后学习专业知识非常重要非生物专业学生:近年的诺贝尔奖很多都是授予了交叉学科的研究成果,尤其是生物学与其他学科交叉的成果,生物学素养的提高有利于个人生活决策和社会公共决策等。
第五节 生命科学的研究方法一、培养兴趣二、观察和描述三、人工模拟与科学实验在“生命科学的研究方法”部分,与不同学科同学讨论各学科的主要研究方法,以及启发学生思考能否将生物学的研究方法、研究内容等引入其所学本学科重在通过讨论启发学生思考理科:注重于观察,理论分析,逻辑推论,实验验证等工科:侧重于对科学理论的应用;发明测量分离等仪器,推动科学发展等农科:对生物学、化学等应用;权衡利弊各种农艺措施的利弊才能在保护环境的同时,获得高产稳产;简化操作步骤才能有利于某种农业技术的大面积推广等文科:用理工科的思维来研究社会问题,社会问题能否定量分析等第二章 生命的物质基础和细胞(3学时)本章教学要求:掌握大量元素、微量元素的概念,组成生物体的主要化学元素;了解糖类、脂类、蛋白质、核酸的元素组成、结构、分类及生物学功能;掌握细胞学说的主要内容;掌握病毒的基本特征和化学组成;掌握原核生物和真核生物的概念、基本特征的比较;掌握生物膜、单位膜、细胞液、核小体、分化、去分化、细胞全能性、干细胞概念;了解膜的流动镶嵌模型;了解内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、细胞骨架、细胞核、核仁等的结构及功能;了解染色质和染色体的关系;了解生物细胞的三种分裂方式及特点,细胞周期;掌握细胞凋亡的概念、形态特征及与细胞坏死的区别。
第一节 自然界的元素、生命的组成一、自然界元素的种类、分布二、组成生物体的化学元素:大量元素、微量元素的概念;组成生物体的6种主要化学元素三、化学元素对生命的作用:化学元素的作用;几种重要元素在生物体中的作用四、生命的分子组成1. 水:水的作用、存在状态2. 无机盐:无机盐的作用3. 糖类:糖类的来源、作用、元素组成及分类4. 脂类:脂类的定义、分类、及生物学功能5. 蛋白质:蛋白质的化学组成、基本单位、分子结构、分类6. 核酸:核酸的化学组成、基本单位、分子结构、种类、生物学功能第二节 细胞概述一、细胞是构成生物体的基本单位:细胞的发现,细胞学说的提出及内容二、细胞的形态结构与功能的关系三、非细胞形态的生物体:病毒的概念,种类,基本特征,化学组成第三节 细胞的结构和功能一、 原核和真核生物细胞的结构,及其异同二、真核生物膜系统:生物膜的概念,质膜的化学组成,单位膜的概念,流动镶嵌模型,内质网的类型与功能,高尔基体的结构和功能,溶酶体的作用,液泡的发育、细胞液的概念,线粒体的超微结构及功能,叶绿体的超微结构及功能三、细胞骨架:细胞骨架的三种类型,微管、微丝的成分和功能四、细胞核和染色体:细胞核的结构及功能,核膜和核孔,染色质和染色体的关系,核小体的概念,核仁的功能。
五、植物细胞壁:胞间层、初生壁和次生壁的形成时期、主要成分及特性第四节 细胞的生长发育一、细胞分裂:以植物细胞为例,介绍三种细胞分裂方式;细胞周期的概念,以及前、中、后、末四个时期的特征二、细胞分化:分化、去分化、细胞全能性、干细胞的定义,细胞癌变三、细胞衰老:Hayflick界限,细胞衰老的特征和机制,细胞凋亡的概念、形态特征;细胞凋亡与细胞坏死的区别本章各学科教学侧重点如下:工科:人工制作的仿生生物膜与个人生活联系的内容:组成生物体的6种主要化学元素缺乏症,细胞凋亡与癌症发生以及人衰老死亡的关系第三章 植物的结构、功能及形态建成(3学时)本章教学要求:掌握植物各种组织的概念、细胞特点;掌握单子叶植物和双子叶植物营养器官根、茎、叶的结构、生长和发育;掌握单子叶植物和双子叶植物生殖器官花、果实、种子的结构、功能和发育;了解根瘤、菌根、年轮、周皮、长日照植物、短日照植物、日中性植物等概念;掌握雌配子体、雄配子体、春化作用、光周期现象、双受精的概念和意义;了解果实的形成和类型;了解苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物生活史的特点第一节 植物的形态结构一、植物组织:植物组织的概念和类型;分生组织的细胞特点、类型;成熟组织的类型;保护组织、基本组织、机械组织、输导组织、分泌结构的分布、结构和功能;维管束类型。
二、植物营养器官的形态、结构和功能:器官的概念,营养器官和生殖器官,根的类型,根系的类型,根尖的分区,双子叶植物根的初生结构,双子叶植物根的次生生长和次生结构,单子叶植物根的结构,根瘤和菌根,茎的形态,双子叶植物茎的初生结构,双子叶植物茎的次生生长和次生结构,年轮、周皮的概念,单子叶植物茎解剖结构的特点,叶的解剖结构,禾本科植物叶的结构,花的组成,雄蕊的结构,雌蕊和胚珠的结构第二节 植物的发育和形态建成一、生殖器官的发育与生殖细胞的形成:花药的发育,花粉粒的结构,胚珠的组成,雌配子体、雄雌配子体的概念二、开花、传粉与受精:春化作用、光周期现象、长日照植物、短日照植物和日中性植物的概念,传粉的概念,受精和双受精的概念、双受精的意义三、种子和果实的形成:种子及胚、胚乳和种皮的来源,种子的结构,胚的结构,胚和胚乳的发育,果实的形成,果实的类型四、植物的生活史:生活史(生活周期)、世代交替的概念,苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物生活史的特点五、植物器官建成与彼此间的相关性:种子休眠的原因,种子的萌发,植物向性的概念本章各学科教学侧重点如下:工科:材料科学专业木材的选择、种植农科:树木的种植与品种选择;异地引种注意事项。
第五章 动物的结构、功能与发育(3学时)本章教学要求:掌握动物组织、器官和系统的概念、特征和功能;掌握上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织的特征和功能;掌握运动系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、神经系统、免疫系统、泌尿系统、生殖系统的组成、结构和功能第一节 动物的形态结构一、动物组织:动物组织的概念,上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织的特征和功能二、动物的器官和系统:器官、系统的概念,脊椎动物器官系统的类型,运动系统的组成,消化的概念、类型,哺乳动物的消化系统,动物呼吸系统的演化,脊椎动物的呼吸系统,动物循环系统的演化,脊椎动物的循环系统,血液的组成,神经系统的组成,中枢神经系统和周围神经系统,神经冲动的传导,视觉器官,人类免疫系统的组成,免疫的机制,抗原和抗体,B淋巴细胞和T淋巴细胞,泌尿系统的组成,脊椎动物生殖系统的组成,男性生殖系统,女性生殖系统第二节 动物的个体发生及发育一、生殖细胞的发生:精子的发生,卵子的发生二、受精:受精的概念,受精的机制三、胚胎发生:卵裂和囊胚形成,原肠胚的形成,器官发生和形态建成四、分娩五、生长发育六、衰老和死亡第三节 动物发育的遗传学基础一、性别决定:环境决定性别,哺乳动物遗传的决定性别。
二、胚胎细胞的定型和分化三、卵裂的调控四、胚胎图式的形成五、胚胎诱导六、胚胎细胞的模块化本章各学科教学侧重点如下:理工科:模仿动物体成分做成的人工血管、心脏起搏器、隐形眼镜等农学:畜牧养殖。