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绪章绪论
本章为生命科学导论课程绪论
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●0.1关于通识教育与课程简介
关于通识教育与课程简介
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●0.2生物学与生命活动
生物学与生命活动
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●0.3生物学发展史
生物学发展史(下)及生物及人类生活
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●0.4生物学发展史(下)及生物及人类生活
生物学发展史(下)及生物及人类生活
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第一章细胞的遗传信息流
细胞的遗传信息流是分子生物学的研究范畴。本章主要介绍分子生物学的研究内容,追溯分子生物学的建立、了解发展现状。
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●1.1分子生物学发展简史
正是人类对生命现象和本质的探究,从进化论到细胞学说,论证了整个生物界在结构上的统一性。
介绍了DNA作为遗传物质的发现和中心法则的提出,论证了整个生物界在遗传物质上的统一性和在演化上共同起源,初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段,包括重组DNA技术、基因组研究和合成生命。 -
●1.2基因的结构和功能
围绕中心法则来介绍DNA复制、转录和翻译,阐明纷繁复杂的生命现象是基因表达和调控的结果。
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●1.3基因组
主要介绍真核基因组的结构特点和非编码DNA序列研究现状
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第二章微生物类群与应用
本章主要讲授微生物的主要类群—细菌、古菌、真菌、病毒和亚病毒的特点及其与人类的关系,使同学们认识微生物的重要性,并能从形态特征和结构特点区分各类微生物。
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●2.1微生物和我们
本节主要讲授微生物的共性特点和主要类群,微生物与人类的关系,微生物在生物中的地位及在生命科学发展中的作用。
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●2.2细菌
本节将讲授细菌的形态、大小、繁殖方式和结构特点,放线菌、蓝细菌和其它一些特殊细菌类群(螺旋体、黏细菌、鞘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体)的形态特征及结构特点。在细菌的一般性结构中将重点讲授细胞壁的结构与功能,在细菌的特殊结构中将重点讲授荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞的形态与功能。
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●2.3古菌
本节重点讲授古菌的主要特点及其几个独特的类群—产甲烷古菌、极端嗜盐古菌、极端嗜热的代谢元素硫的古菌、无细胞壁的古菌(热原体)、还原硫酸盐的古菌和氨氧化古菌,使同学们了解古菌与其它生物的主要区别,古菌的分类学地位、生物学特点及其应用价值。
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●2.4真菌
真菌包括单细胞的酵母菌和丝状真菌(即霉菌)。本节重点讲授真菌的特点、分布及其与人类的关系,真菌的细胞结构、菌丝和菌丝形成的组织体(菌索、菌核、子座),真菌的生活周期和菌落特征。
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●2.5病毒和亚病毒
本节主要讲授病毒的发现、特点和基本形态结构,并以噬菌体为例介绍病毒生活周期的特点,包括吸附、侵入、复制和装配释放的全过程。简述动物病毒(艾滋病毒)、植物病毒(烟草花叶病毒)和几种亚病毒(类病毒、卫星病毒、卫星 RNA、缺陷干扰颗粒和朊病毒)的特征及致病机理。
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第三章植物生活史与多样性
介绍植物系统关系、主要类群各论、植物多样性的产生与维持。要求掌握植物界各大类群间的系统关系;了解类群的多样性及其产生机制;领会类群间系统与进化关系。
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●3.1植物生活史与多样性简介
介绍植物系统关系、主要类群各论、植物多样性的产生与维持。要求掌握植物界各大类群间的系统关系;了解类群的多样性及其产生机制;领会类群间系统与进化关系。
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●3.2植物界
从林奈二界系统,简介各时期代表性系统,突出Carl Woese的三域系统
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●3.3蕨类生活史
掌握世代交替概念;强调植物界生活史进化的主线,即孢子体发达,有根、叶器官和维管组织分化等。
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●3.4植物生活史类型
强调异型世代交替的两种类型:孢子体发达和配子体发达;明确苔藓植物生活史的特殊性:无根器官和维管组织分化,原丝体阶段等。
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●3.5被子植物基部群
突出其原始性,以及在植物进化中的意义。
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●3.6真双子叶植物
以身边植物举例说明基本特征,突出农业特色。
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●3.7真单子叶植物
以身边植物举例说明基本特征,突出农业特色。
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●3.8植物的变异
强调与物种形成有关的变异类型
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●3.9选择
简单介绍选择的基本类型,并突出在物种产生中的意义
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●3.10隔离
包括地理隔离和生殖隔离,突出在物种产生中的意义
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●3.11植物个体发育与茎结构
详细讲解结构,这是植物最基本的器官
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●3.12营养器官的系统进化
重点在如何由茎器官进化而来的根和叶器官。
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●3.13生殖器官特征
侧重形态及生殖相关特征,掌握果实和种子概念。
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●3.14传粉生物学
举例介绍传粉机制,突出异花传粉。
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第四章生物与环境
介绍环境与生态因子、生态层次与结构;掌握生态因子的基本概念;了解生态的层次与结构;了解全球生态问题及生物入侵;领会环境对生态多样性的影响。
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●4.1环境与生物关系
突出环境与生物间的互作关系,环境影响生物、生物适应和改造环境.强调生物之间的主要关系:促进、抑制、共生、寄生等。
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●4.2群落结构
介绍群落的垂直和水平结构,随温度和降水量变化,主要植被类型的分布。
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●4.3全球生态问题
主要介绍温室效应、臭氧层破坏、大气污染等。简介生态修复技术。
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●4.4外来生物
例举生物入侵案例。辨析常见概念。
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第五章动物个体发育与遗传操作
动物个体发育与遗传操作一章主要介绍高等哺乳动物生命周期发育事件,包括动物的进化与分类、精子的发生、卵子的发生、受精与早期胚胎发育、胚胎移植、胎儿组织器官发育、代谢与衰老等。同时,介绍在对各个事件认识基础上研制出的可以控制生命进程的各种的生物技术,包括单性生殖、体外受精、胚胎分割-嵌合和性别控制、动物克隆、胚胎干细胞技术、诱导多能干细胞技术、囊胚来源三种干细胞“人造胚胎”,以及编辑技术和转基因克隆等。
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●5.1动物个体发育与遗传操作概况
动物的起源与分类:从生命的诞生、细胞的形成、细胞的结构,到高等多细胞生物;从拉马克的“用进废退学说”和达尔文的“自然选择学说”,到物种和品种的形成;进一步以小鼠为例介绍动物的分类。使大家全面了解动物的起源、进化与分类概况。
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●5.2动物的进化与分类
精子的发生:这一节讲生殖细胞,即精子和卵子的概念与精子的发生。主要介绍精子产生的部位,如何由2倍体细胞经过减数分裂,同源染色体和姐妹染色体分离,形成单倍体的生殖细胞。
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●5.3生殖细胞与精子的发生
卵子的发生:这一节讲生殖细胞,即卵子的概念与精子的发生。主要介绍卵子产生的部位,如何由2倍体细胞经过减数分裂形成单倍体的卵细胞,并解释了精子和卵子在减数分裂过程中的异同点。
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●5.4卵子的发生
受精与早期胚胎发育:介绍了精子在雌性生殖道内如何获能、经历哪些关键部位、在输卵管壶腹部与卵子相遇,如何完成受精过程以及受精后如何防止其他精子的入卵。进一步讲解受精后的合子,如何卵裂、经历2次特化,初步分化成具有三胚层细胞的囊胚结构,开始附植的过程。
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●5.5受精与早期胚胎发育
胎儿组织器官的发育:以小鼠为例,讲解胚胎植入子宫后三胚层的发育,最初形成结构简单、细胞成分单一的器官原基,然后,逐步发育成细胞成分复杂、结构完备的器官。并进一步介绍了乳腺组织、大脑、心脏的发育过程。
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●5.6胎儿组织器官发育
代谢与衰老:由我们人类的童年、少年、青年、中年和老年特点引入代谢和衰老概念,并进一步解释了代谢和本质和衰老的原因,以及科研提出的几个衰老学说。
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●5.7代谢与衰老
单性生殖:从常染色体和性染色体概念引入有性生殖和单性生殖的概念;由自然界中存在的单性生殖现象,到利用科研手段实现的哺乳动物单行动物的出生。结合最新科研进展,介绍单行生殖的手段、方法以及相关机制。
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●5.8单性生殖
体外受精:本节介绍了人工授精和体外授精两项人工辅助生殖技术。以奶牛为例,介绍了人工授精的意义和在畜牧生产中的必要性;以及体外受精的过程方法、存在问题以及发展趋势。
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●5.9体外受精
胚胎移植:以奶牛为例,介绍了胚胎移植的概念、胚胎移植在畜牧生产和科研中的意义、胚胎移植的生理学基础和基本原则、胚胎移植的方法等。
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●5.10胚胎移植
性别控制、胚胎分割及嵌合体技术:本节介绍性别控制、胚胎分割及嵌合体三种生物技术。包括这些技术的概念意义、技术方法、生产和科研中的应用,以及存在问题和发展趋势。
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●5.11性别控制、胚胎分割及嵌合体技术
性别控制、胚胎分割及嵌合体技术:本节介绍性别控制、胚胎分割及嵌合体三种生物技术。包括这些技术的概念意义、技术方法、生产和科研中的应用,以及存在问题和发展趋势。
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●5.12动物克隆
动物克隆:本节主要学习动物克隆,包括自然胚胎克隆和体细胞核移植。重点讲述体细胞核移植的历史过程、两栖类动物克隆和哺乳动物克隆方法、技术环节、影响因素、以及体细胞克隆存在问题和未来发展前景。
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●5.13胚胎干细胞技术
胚胎干细胞:本节简述胚胎干细胞的定义、生物学特征、检测鉴定方法、建系流程、以及在科研、生产和未来临床中的应用价值。进一步结合科研进展,介绍胚胎干细胞目前存在的问题和未来发展方向。
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●5.14诱导多能干细胞
诱导多能干细胞:在总结体细胞重编程方法基础上,重点介绍了利用4个重编程因子,由体细胞诱导获得多能干细胞,即获得诱导多能干细胞的方法,诱导多能干细胞与胚胎干细胞相比,在科研和临床中的优缺点、诱导多能干细胞目前存在问题和未来发展趋势。
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●5.15Tbx3的故事
Tbx3的故事:讲述一个本人在博士后期间的一个工作。这个故事主要是讲Tbx3,一个转录因子,可以提高诱导多能干细胞(iPS细胞)的质量,就是进一步提高iPS细胞生殖系嵌合的能力。包括如何发现和验证Tbx3的功能及其意义。
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●5.16囊胚来源三种干细胞“人造胚胎”
囊胚来源三种干细胞“人造胚胎”:讲述我们实验室一个关于高质量干细胞之间的细胞识别故事,就是囊胚来源三种干细胞重构胚胎样的结构,即“人造胚胎”的科研故事。结合了“人造胚胎”技术体系建立过程中的各种尝试和检测方法,使同学们进一步了解和认识科研。
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●5.17基因结构与动物转基因
基因结构与动物转基因:介绍基因的定义、基因包括的元件及功能。讲述基因克隆的原理、方法;不同载体的类型和应用;动物转基因的概念、技术方法,以及在科研和生产中的应用、存在问题及未来发展趋势。
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●5.18魔剪 -- CRISPR基因编辑)
魔剪—CRISPR基因编辑:介绍继ZFN和TALEN技术之后,出现的第三代基因组定点编辑技术,即CRISPR/Cas基因编辑技术。主要包括CRISPR/Cas基因编辑技术设计的原则、实现的基因编辑类型、以及未来基因编辑在人类医学、临床治疗,还有未来动物育种的前景。
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●5.19转基因克隆
转基因克隆技术的应用与发展前景:介绍转基因和克隆技术相结合产生的新技术,重点介绍转基因克隆技术的历史发展、应用前景以及存在问题。
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●5.20动植物实验室实况
展示我校植物与动物实验室情况