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下一节:第一节 什么是精准医学

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绪论课程教案、知识点、字幕

欢迎大家选修《普通生物学》

这一节是绪论课

我将讲述两个问题

第一 什么是生命科学

第二 如何学习

《普通生物学》这门课程

对于《生物学》这门学科而言

想必大家都不会陌生

早在上世纪八十年代初期

曾经有人预言

二十一世纪将是生物学的世纪

如今 三十多年过去了

这个学科到底发展得怎么样呢

生物学的世纪到来了吗

要想回答这个问题

我们首先应该了解

什么是生命科学

究竟什么是生命科学呢

生命科学是研究生物体

及其活动规律的科学

或者说是研究生命现象

揭示生命活动规律和生命本质的科学

生命科学的研究对象

可以是生物大分子

如蛋白质和核酸分子

可以是细胞 组织和器官

如植物的根 茎 叶

或者是人体的内脏器官等等

也可以是生物个体

如植物 动物或者是人

甚至是生态系统或者是生物圈

生命科学在自然科学中

处于什么样的地位呢

生命科学既是自然科学

又是建立在数学 物理

化学 信息科学等学科

深入发展基础上的

应用性很强的中心科学

以计算科学及信息技术

生命科学及生物技术

为代表的高科技正迅猛发展

它们代表了现代科学发展的最前沿

并成为现代高科技的两大支柱

人类文明的发展

经历了几次大的技术革命

第一次 是19世纪的工业革命

它解放了人类的双手

第二次是20世纪的信息革命

它解放了我们的大脑

21世纪的生物技术革命

被认为是第三次技术革命

它可以创造生命

下面 我就简要介绍几个

生命科学领域的最新研究进展

神经科学是当今生命科学的 前沿领域之一

脑是一个无比复杂的高级体系

含有1000亿个神经元

和100万亿个神经突触

它是感觉 运动 学习 记忆

感情 行为与思维的活动基础

脑科学研究是未来生命科学中

最富潜力 最吸引人的研究领域

美国政府于2013年4月启动了脑计划

总投资1.3亿美元

中国政府也正在酝酿

脑计划的实施方案

合成生物学是生命科学在21世纪

出现的一个新兴的分支学科

它将工程的理念

应用于生命科学领域

通过多学科的交叉

实现对现有的天然生物系统

进行重新设计

或者是通过设计和构建

全新的生物组件 装置和系统

建立一个人工的生物系统

使它可以像网络 电路那样

按照人们的操纵来进行运作

2014年获得美国专利局授权

专利的CRISPR/Cas9

基因编辑技术

利用CRISPR-Cas系统

具有序列特异性的DNA切割机制

能够方便而准确的对DNA

和核苷酸序列进行编辑

可用于编辑多种细胞

和生物体中的基因

显示了巨大的应用前景

它将为合成生物学 转化医学

以及基因组工程

等研究领域奠定基础

近年来 冷冻电镜显微学

在电子显微镜的硬件设备

及结构解析的软件算法等方面

取得了多个重要的技术突破

它可以直接解析生物大分子

原子分辨率的结构

正在成为结构生物学研究的

重要技术手段

在疾病的治疗方面

肿瘤的免疫疗法

被美国的《科学》杂志

评为2013年度最重要的科学突破

免疫治疗有望成为继手术

化疗 放疗 靶向治疗后

肿瘤治疗领域的又一场革新

此外 一种新型的医疗模式

精准医疗正在兴起

它是以个体化医疗为基础

随着基因组测序技术快速进步

以及生物信息与

大数据科学的交叉应用

而发展起来的新型

医学概念及医疗模式

它将有助于改善人类的生活质量

与健康水平

总之 生命科学的发展

与我们人类密切相关

不仅如此 人类面临的重大挑战

比如说 粮食短缺 疾病危害

环境污染 生态平衡被破坏

人口膨胀等等

所有这些问题的解决

都有赖于生命科学的发展

如今 生命科学已经发展成为

21世纪最活跃的学科之一

成为了自然科学的前沿学科

在美国《科学》周刊

近几年评选的年度十大科技进展中

一半以上的成果都来自于

生命科学领域

生命科学对人类经济 科技

政治和社会发展的作用

将是全方位的

以上 我简要介绍了生命科学的

几个最新进展

下面 就来介绍一下这门课程

它是一门概论课

同时 它也生物学专业的基础课

在我们学院是为大一新生

开设的课程 课程着重介绍

生命科学的基本规律和基础知识

同时也会兼顾一些最新的研究进展

希望能够为大家搭建起一个

生命科学的整体知识框架

对于生物学专业的同学而言

这门课程是为后续专业课程的

学习奠定基础的

对于非生物学专业的同学来讲

这门课程是了解和认识

生命科学的窗口

相信你一定会从中获得很多启示

本课程包括了四部分内容

细胞生物学基础

分子生物学基础

高等植物体的结构与功能

和高等动物体的结构与功能

我们将分别从分子 细胞 组织

器官和个体水平等不同的

结构层次来认识生命的

基本特征和普遍规律

在学习的过程中

大家要重点认识

和理解以下三个问题

第一是多样性与统一性

生物界的物种有数千万种

形态结构千变万化

一方面 我们要了解 认识

生物的多样性特征

另一方面 我们要从这些

多样性特征中寻找出

普遍存在的共性特征

也就是普遍性的规律

例如 所有生物的细胞

都有相同的物质组成

比如说核酸 蛋白质 多糖和脂类等

而且生物体的生长 遗传

和发育都有相同的规律等等

这些都是属于普遍性的规律

希望大家认真体会

第二是结构与功能的统一性

生物体是由多个结构层次组成的

以生物个体为例

细胞包括了多种细胞器

细胞器是由生物大分子组成的

执行相同功能的细胞组成了组织

进而形成了器官和系统

再由多个系统组成了生物个体

但是 无论在分子

细胞 组织 器官

还是个体层次

结构和功能都是相互适应统一的

因此在学习的过程中

一定要将结构与功能

结合在一起进行分析

第三个就是生物演化与适应性

虽然我们这门课程没有单独讲述

讲述生物演化的内容

但是这些内容却贯穿在

不同的章节的讲述中

生物界总的演化趋势

是从单细胞生物向多细胞生物演化

从水生向陆地生活演化

那么生物体的结构

及其器官系统的演化是伴随着

环境的改变而不断的变化

是向着更加适应环境的方向演化的

而且 不同的系统之间的演化

也是相互关联的

好 下面 就请大家跟随我

先从了解和认识细胞开始吧

普通生物学课程列表:

绪论——走进生命科学

-绪论

--绪论

-人物访谈——走进精准医学

--第一节 什么是精准医学

--第二节 精准医学用于临床应具备哪些条件

--第三节 精准医学的临床应用实例

--第四节 给医学生的建议

--第五节 精准医学的发展展望

第一章 细胞生物学基础

-第一节 细胞概述

--1.1.1 细胞的基本特征

--1.1.2 原核生物与真核生物的区别

-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述

-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

--1.2.1 质膜的结构与基本成分

--1.2.2 质膜的基本特征及功能

--1.2.3 膜转运蛋白

--1.2.4 小分子物质的跨膜运输

--1.2.5 细胞连接

-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

-第三节 真核细胞的结构

--1.3.1 线粒体和叶绿体

--1.3.2 细胞的内膜系统

--1.3.3 过氧化物酶体

--1.3.4 细胞骨架——微丝

--1.3.5 细胞骨架——微管

--1.3.6 细胞骨架——中间丝

--1.3.7 马达蛋白

--1.3.8 细胞核与染色质

--1.3.9 核糖体

-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构

-第四节 细胞的能量代谢

--1.4.1 能量货币ATP

--1.4.2 细胞是如何获得能量的

--1.4.3 糖酵解与柠檬酸循环

--1.4.4 电子传递与氧化磷酸化

--1.4.5 乙醇发酵与乳酸发酵

--1.4.6 营养物质的分解与代谢

--1.4.7 叶绿体与光系统

--1.4.8 光反应

--1.4.9 固碳反应

--1.4.10 C4途径与CAM途径

-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢

-第五节 细胞的分裂与分化

--1.5.1 细胞周期概述

--1.5.2 细胞周期调控的分子机制

--1.5.3 有丝分裂

--1.5.4 减数分裂

--1.5.5细胞分化与细胞全能性

--1.5.6细胞死亡

-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化

第二章 分子生物学基础

-第一节 遗传的分子基础

--2.1.1 DNA的发现历史

--2.1.2 DNA的结构

--2.1.3 DNA的复制

--2.1.4 端粒及端粒酶

--2.1.5 蛋白质是表型的分子基础

--2.1.6 RNA的分子构成与功能

--2.1.7 DNA的转录

--2.1.8 遗传密码的破解

--2.1.9 遗传信息的翻译

--2.1.10 中心法则

--2.1.11 基因的突变

-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础

-第二节 基因的表达调控

--2.2.1 原核生物的基因表达调控

--2.2.2 真核生物的基因表达调控

--2.2.3 染色质的结构影响基因的转录

--2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录

--2.2..5 RNA转录后的加工

-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控

-第三节 生物技术及其应用

--2.3.1 核酸的分子杂交

--2.3.2 DNA芯片技术

--2.3.3 聚合酶链式反应

--2.3.4 DNA凝胶电泳

--2.3.5 DNA重组技术

--2.3.6 基因工程技术的应用

-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用

-第四节 人类基因组及其遗传疾病

--2.4.1 DNA测序技术

--2.4.2 第三代DNA测序技术

--2.4.3 人类基因组及其应用

--2.4.4 人类的遗传性疾病

--2.4.5 癌基因与恶性肿瘤

-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病

第三章 高等植物体的结构与功能

-第一节 高等植物体的细胞与组织

--3.1.1 初生壁

--3.1.2 次生壁

--3.1.3 与细胞壁相关的结构

--3.1.4 质体与液泡

--3.1.5 组织与组织系统

--3.1.6 分生组织

--3.1.7 表皮与周皮

--3.1.8 维管组织

--3.1.9 基本组织系统

-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织

-第二节 植物的生长

--3.2.1 种子的萌发与幼苗的生长

--3.2.2 根的初生生长

--3.2.3 根的初生结构

--3.2.4 侧根的发生

--3.2.5 根的次生生长及其结构

--3.2.6 茎的初生生长及其结构

--3.2.7 茎的次生生长及其结构

--3.2.8 周皮与树皮

--3.2.9 年轮是如何产生的

--3.2.10 茎的初生组织与次生组织之间的关系

-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长

-第三节 植物的生殖和发育

--3.3.1 植物的繁殖类型

--3.3.2 世代交替

--3.3.3 花的组成与基本结构

--3.3.4 花各部分结构的多样性

--3.3.5 花药的发育

--3.3.6 胚珠的发育

--3.3.7 开花与传粉

--3.3.8 花粉萌发和受精

--3.3.9 果实和种子的形成与传播方式

--3.3.10 被子植物生活史总结

-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育

-第四节 植物的营养与运输

--3.4.1 植物叶片的结构

--3.4.2 气孔运动的调节

--3.4.3 植物的矿质营养

--3.4.4 根系是如何吸水的?

--3.4.5 水分在植物体内的运输

--3.4.6 矿质元素的运输

--3.4.7 有机物运输的经典实验

--3.4.8 有机物质的运输

--3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

--3.4.10 植物的营养适应-氮元素的利用

--3.4.11 植物的营养适应-寄生植物

--3.4.12 植物的营养适应-菌根

-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输

-第五节 植物生长发育的调控

--3.5.1 植物激素概述

--3.5.2 生长素

--3.5.3 生长素的作用机制

--3.5.4 赤霉素

--3.5.5 细胞分裂素

--3.5.6 乙烯

--3.5.7 脱落酸

--3.5.8 激素间的相互作用

--3.5.9 光周期现象

--3.5.10 光敏色素

--3.5.11 植物对植食性动物和病菌的防御

-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控

第四章 高等动物体的结构与功能

-第一节 动物的组织

--4.1.1 上皮组织

--4.1.2 疏松结缔组织

--4.1.3 致密结缔组织

--4.1.4 脂肪组织

--4.1.5 软骨

--4.1.6 硬骨

--4.1.7 血液

--4.1.8 结缔组织总结

--4.1.9 肌肉组织

--4.1.10 神经组织

--4.1.11 组织器官系统

-第一节 动物的组织--作业

-第二节 消化系统

--4.2.1 营养素及其消化和吸收

--4.2.2 人体消化系统的组成

--4.2.3 口腔和食管

--4.2.4 胃壁的结构

--4.2.5 胃的消化功能

--4.2.6 胃溃疡

--4.2.7 小肠的组织结构

--4.2.8 小肠消化液的组成及其功能

--4.2.9 营养物质的消化和吸收

--4.2.10 大肠的结构与功能

--4.2.11 肝脏和胰腺

--4.2.12 脊椎动物消化管的结构与功能适应

-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统

-第三节 呼吸系统

--4.3.1 呼吸系统的演化

--4.3.2 人的呼吸系统的结构与功能

--4.3.3 呼吸运动

--4.3.4 气体的交换

--4.3.5 氧气和二氧化碳的运输

--4.3.6 呼吸运动的调节

-第三节 呼吸系统--作业

-第四节 循环系统

--4.4.1 动物循环系统的演化

--4.4.2 血管的结构

--4.4.3 心脏的结构与血液循环

--4.4.4 心动周期

--4.4.5 心脏的传导系统

--4.4.6 动脉血压的形成

--4.4.7 输血与血型

--4.4.8 组织液的形成

--4.4.9 淋巴系

--4.4.10 常见心脑血管疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统

-第五节 内环境的控制

--4.5.1 动物排泄系统的演化

--4.5.2 内环境与稳态

--4.5.3 体温调节

--4.5.4 渗透调节与排泄

--4.5.5 人的泌尿系统的组成与功能

--4.5.6 原尿是如何生成的

--4.5.7 肾小管与集合管的重吸收

--4.5.8 肾小管与集合管的分泌作用

--4.5.9 尿液的浓缩

--4.5.10 尿液生成的总结

--4.5.11 肾脏对机体酸碱平衡的调节

--4.5.12 血压与血量的调节

--4.5.13 透过尿液分析检查疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制

-第六节 内分泌系统

--4.6.1 体液调节概述

--4.6.2 激素的作用机制

--4.6.3 内分泌系统与神经系统的联系

--4.6.4 激素分泌的调节

--4.6.5 神经垂体的内分泌功能

--4.6.6 腺垂体的内分泌功能

--4.6.7 生长激素的功能

--4.6.8 甲状腺调节代谢与发育

--4.6.9 甲状旁腺的功能

--4.6.10 胰岛素和胰高血糖素激素

--4.6.11 肾上腺皮质的内分泌功能

--4.6.12 肾上腺髓质的内分泌功能

-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统

-第七节 神经系统与神经调节

--4.7.1 静息电位

--4.7.2 动作电位

--4.7.3 神经冲动是如何传播的

--4.7.4 突触如何传递神经信号

--4.7.5 毒品为什么具有成瘾性

--4.7.6 反射与反射弧

--4.7.7 脑的结构与功能

--4.7.8 脊髓的结构与功能

--4.7.9 周围神经系统

--4.7.10 躯体运动神经与内脏神经的区别

--4.7.11 交感神经与副交感神经的作用

--4.7.12 中枢神经对内脏活动的调节

--4.7.13 神经系统的演化

-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节

-第八节 生殖与胚胎发育

--4.8.1 精子的形态及发生

--4.8.2 卵子的发生

--4.8.3 卵子的发生受激素的调控

--4.8.4 生育的控制

--4.8.5 卵巢的周期性变化

--4.8.6 子宫的周期性变化

--4.8.7 海胆的受精过程

--4.8.8 哺乳动物的受精过程

--4.8.9 文昌鱼的胚胎发育

--4.8.10 两栖类的早期胚胎发育

--4.8.11 哺乳动物的胚胎发育

--4.8.12 羊膜是如何产生的

--4.8.13 人的胚胎发育

-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育

期中考试

-2020年秋季学期普通生物学期中考试

绪论笔记与讨论

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