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1、现代生物学导论现代生物学导论现代生物学导论现代生物学导论主讲：吴 庆 余 教授 王 喜 中 教授 阎 永 彬 博士大 家 好！ Welcome to the study of biology 1 绪论生物及生命科学 1.1 什么是生命？n n生命的特征是什么？生命（生物体）的基本特征细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）生命（生物体）的基本特征新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 物理运动化学运动生命运动 最高级运动形式 ATP漂亮的漂亮的模特儿模特儿 遗传学家遗传学家 生 命 通过繁殖而延 续 ，DNA是 生物遗传的基本物质生物具有个体发育和系统进化的历史 基因差异生命（生物体）的基本特征生物
2、对外界可产生应激反应，对环境具有适应性, 食虫植物生命（生物体）的基本特征细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质 生物具有个体发育和系统进化的历史生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境具有适应性定义n生命是具有以上特征的物质形式n生命科学是研究生物体及其活动规律的科学，广义的生命科学还包括生物技术、生物与环境、生物学与其他学科交叉的领域。1.2 为什么学习生命科学 非生物学专业 学分？ 达尔文达尔文 1859 1859 物种的起源物种的起源19971997绵羊绵羊“ “多利多利” ”克隆克隆 股票股票 二十世纪
3、后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化，现已聚集起更大的力量，酝酿着更大的突破走向二十一世纪。生命科学的发展和进步也向数学、物理学、化学、信息、材料及许多工程科学提出了很多新问题、新思路和新挑战，带动了其他学科的发展和提高，生命科学将成为二十一世纪的带头学科。美国时代周刊 本世纪本世纪100100件大事件大事1928-1942 Fleming 发明青霉素1953年 Waterson和Crick DNA双螺旋1973年 斯坦福Cohn 加州Boyer 基因工程 重组DNA技术之父1997年2月 苏格兰 绵羊“多利多利”的克隆 1999年 高考 “假如记忆可以移植
4、”2000年6月 人类基因组2001年 干细胞 20年后探索生命奥秘，其乐无穷当今世界，最富有当今世界，最富有挑战性挑战性的学科的学科 课题的难度、复杂性、高新技术与理论、意义课题的难度、复杂性、高新技术与理论、意义 2001 2001年国际十大科技新闻年国际十大科技新闻 4/10 4/10 纳米技术纳米技术 Science Science 主编主编若贝尔奖 好奇心 兴趣 实用主义 功利主义 人类文明发展的三次技术革命：工业革命工业革命 解放双手解放双手信息革命信息革命 解放大脑解放大脑生物技术革命生物技术革命 创造生命创造生命 ？！？！ 比尔盖兹比尔盖兹1919世纪世纪 20 20世纪世纪
5、21 21世纪世纪20年前，计算机信息技术 印度20年后，生物技术重组DNA技术（转基因技术）：把一个生物体中有用的目的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物 Swanson Genetech Inc. 胰岛素ATP含量的测定 荧光酶荧光素国力的竞争是生物技术的竞争n n国力的竞争是人才的竞争 人才素质的提高需要生物技术n n直接创造财富n n未来的战争 信息技术 Vs 生物技术硬件硬件 软件软件/ /各种实在产品各种实在产品 传播信息的工具和手段传播信息的工具和手段/ /肥胖基因转让费肥胖基因转让费1.41.4亿美元亿美元 EPO 50EPO 50亿亿 转基因猪皮转
6、基因猪皮 2 2万元万元 扩展和加速信息的传播扩展和加速信息的传播, ,间接间接/ /直接创造财直接创造财富富 快速推进经济过程快速推进经济过程/ /提高生活水平提高生活水平 主导进化方向主导进化方向网络经济过渡网络经济过渡 泡沫泡沫/ /积聚更大的力量积聚更大的力量 酝酿更大的突破酝酿更大的突破 生物技术显著特点生物技术显著特点高技术高技术（精细和密集的（精细和密集的 复杂技术）复杂技术）高投入高投入（尤其是前期科（尤其是前期科 研投入高）研投入高）高利润高利润当今人类社会面临最重大的问题和挑战n n人口膨胀；人口膨胀；人口膨胀；人口膨胀； n n粮食短缺；粮食短缺；粮食短缺；粮食短缺； n
7、 n疾病危害；疾病危害；疾病危害；疾病危害； n n环境污染；环境污染；环境污染；环境污染； n n能源危机；能源危机；能源危机；能源危机；n n资源匮乏；资源匮乏；资源匮乏；资源匮乏；n n生态平衡破坏；生态平衡破坏；生态平衡破坏；生态平衡破坏；n n生物物种大量消亡。生物物种大量消亡。生物物种大量消亡。生物物种大量消亡。 解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是全方位全方位的。n新世纪的大学生不能没有生物学知识生物学家： 大脑 / 癌症 / 光合作用 生物技术公司： 基因药物 / 作物新品种 理工科学生：
8、 /专业 / 生物芯片/ 火星 / 纳米材料 社会科学专家： / 社会伦理 法律 / 生物技术和 人类社会的关系 人： 识自己 / DNA 克隆 保护生物多样性 选课人数逐年增加每年一学期有课 每年春秋学期都开课一学期一次课 一学期两次课中等教室 报告厅 一流大学策略 MIT 清华生物 读研1 科学 2 技术 3 危机与挑战 4 大学生 生命科学 我的科学 生命科学时代 我的时代荣幸与感谢 重视与尊重 目标1.3 学什么1 绪论生物和生命科学 10 基因表达的调控2 生物的多样性 11 重组DNA技术3 细胞 12 生物技术4 生命的基本组成 13 生命的起源和进化5 能量与代谢 14 植物的
9、结构与功能6 呼吸作用能量的释放 15 动物的结构与功能7 光合作用 16 生态学基础8 细胞繁殖和遗传 17 生命科学的热点问题9 DNA生命的秘密 18 学术讲座 深浅快慢课堂教学与教材中国第一部全彩色大学基础生命科学教材为什么 如何 作用 遗憾 本课程网址 http:/:2222/清华网络学堂-网络辅助教学-生物系-吴庆余参考书目和各章网址：1. 陈阅增主编，普通生物学，高等教育出版社，1997；2. 胡玉佳主编，现代生物学，高教/施普林格出版社，1999；3. 张惟杰主编，生命科学导论，高等教育出版社，1999；4. 瞿礼嘉等，现代生物技术导论，高教/施普林格，1998；5. 周云龙主
10、编，植物生物学，高等教育出版社，1999；6. 吴庆余等，生物学导论实验，清华大学出版社，2000；7. Neil A. Campbell, BIOLOGY, 4th edition, 19988. Allan J. Tobin and Jennie Dusheck, Asking About Life, Saunders college Publishing, 1999.征文：题目：生命科学我的科学或：生命科学时代我的时代5001000字 范文发表课外活动小组1 1 特别喜爱生命科学；特别喜爱生命科学；2 2 作文能力和书面语言表达能力强，作文能力和书面语言表达能力强，曾在作文竞赛中获奖；曾
11、在作文竞赛中获奖；3 3 在中学时生物学课程学习成绩好；在中学时生物学课程学习成绩好；4 4 英英文文阅阅读读能能力力强强；5 5 擅擅长长网网页页制制作作；6 6 擅擅长长美美术术绘绘图图； 擅擅长长用用绘绘图图软软件件绘绘图图；7 7 擅擅长长美美术术创创意意或或漫漫画画；8 8 喜喜欢欢上上网、摄影等；其他特长。网、摄影等；其他特长。1 1 生命科学相关内容与题材的阅读写作组生命科学相关内容与题材的阅读写作组 2 2 生命科学网站与网页制作组生命科学网站与网页制作组3 3 生物学插图的制作组或计算机绘图组生物学插图的制作组或计算机绘图组4 4 上网查找并获得精美适用的图片上网查找并获得精
12、美适用的图片 回报回报 征求封面征求封面 图片图片 修改意见修改意见 提交纸条提交纸条如何考试随堂考试2次 30课程小论文 20期末闭卷考试 50考试范围：教材的内容，课堂讲授部分为重点1.4 1.4 如何学习生命科学如何学习生命科学n n兴趣是最好的老师兴趣是最好的老师 人人热爱生命人人热爱生命 睿智：热爱生命而喜爱生命科学 天然，感觉，神秘，神妙，神圣 主动探索主动探索 第一第一。n n提出问题富于想象提出问题富于想象 儿童 爱因斯坦 保持天性好奇和经常提问。 自学 考试 笔记 预习复习n n把握生命的层次把握生命的层次 生命的层次：个体器官组织组织 细细胞胞细胞器细胞器分子分子原子原子
13、分子生物学；进化分子生物学；进化 生态生态 宏宏观生物学观生物学 n n生命科学是实验科学生命科学是实验科学 Loewi 迷走神经 心脏跳动（心脏肌肉收缩） 电流刺激 神经系统分泌化学物质作为信号控制和启动肌肉的收缩 复活节 小夜曲 “迷走素” 乙酰胆碱 诺贝尔奖What Why Which and How 1.5 展望与预测：Potato Tomato Tobacco 茄科植物v生物技术v光合作用展望与预测您的参与，生命科学将更加辉煌！1 本课程网址 http:/:2222/清华网络学堂-网络辅助教学-生物系-吴庆余n课外活动小组 课后报名参考书目：1. 陈阅增主编，普通生物学，高等教育出版社，1997；2. 胡玉佳主编，现代生物学，高教/施普林格出版社，1999；3. 张惟杰主编，生命科学导论，高等教育出版社，1999；4. 瞿礼嘉等，现代生物技术导论，高教/施普林格，1998；5. 周云龙主编，植物生物学，高等教育出版社，1999；6. 吴庆余等，生物学导论实验，清华大学出版社，2000；7. Neil A. Campbell, BIOLOGY, 4th edition, 19988. Allan J. Tobin and Jennie Dusheck, Asking About Life, Saunders college Publishing, 1999. 生物技术
