课程概况
欢迎同学们参加《现代生物学导论》的学习。在本学期中，我们将学习和生命相关的基础和前沿知识。本课程首先按照层层递进的框架结构，解释生物学的基本理论：在分子和细胞水平上，我们将会学习细胞的结构、生长、分裂和细胞通讯；在个体水平上，学习遗传和发育原理；在种群水平上，将了解生物演化，即整个种群在世代间的渐变，通过自然选择最终导致了今天我们所见到的多种生物；在生物群落和生态系统的水平上，将学习生态学，研究生物体之间以及生物与环境之间如何相互作用。本课程还将具体探讨演化的产物—生物体，着重讨论其结构与功能，这是大部分学生最感兴趣也是最为重要的部分。
生物学是一门快速发展的学科，不仅仅体现在越来越多的生物学现象被发现和理解，也体现在新的生物学技术应用和学科交叉上。所以，本门课程特别注重了解包括基因治疗、干细胞研究、重组DNA、生物芯片等现代生物学前沿方面的最新进展。而且，将会讨论生物学和物理、化学、数学、计算机、心理学等学科的交叉应用。生物学同时也是一门实验科学，我们将会介绍一些经典的、有趣的、甚至是有争议的生物学实验及其设计，希望同学们在学习的同时培养批判性的思维。本门课程的课堂教学追求通俗易懂，宏观与微观紧密联系，基础与应用相结合，帮助同学们加深对生命科学基本概念和原理的理解，引导学生树立正确的科学态度。
This introductory course includes the fundamental principles of biochemistry, genetics, molecular biology, and cell biology. Biological function at the molecular level is particularly emphasized and covers the structure and regulation of genes, as well as, the structure and synthesis of proteins, how these molecules are integrated into cells, and how these cells are integrated into multicellular systems and organisms. In addition, each version of the subject has its own distinctive material. All these knowledge are applied to more advanced subjects, like immunology, neurobiology, endocrinology and human behavior. This course also focuses on the exploration of current research in cell biology, immunology, neurobiology, genomics, and molecular medicine.
课程大纲
第一讲 绪论
1.1 生物学的基本主题
1.2 科学方法
1.3 如何正确地评价科学结果
1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈（上）
1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈（下）
小节
第二讲 生命的化学基础
课前小短片
2.1 元素和化学键
2.2 水和生命
2.3 碳和生命的分子多样性
2.4 大生物分子
2.5 营养以及身体健康
第二讲小测验
第三讲 细胞的基本知识
课前小短片
3.1 细胞的结构和功能
3.2 细胞膜和跨膜运输
3.3 细胞间交流
3.4 细胞分裂和细胞周期
3.5 癌症与细胞分裂
第三讲小测验
第四讲 能量和代谢
课前小短片
4.1 热动力学和代谢
4.2 自由能和代谢
4.3 ATP的工作原理
4.4 活化能和酶
4.5 酶的反应特性和酶的调控
4.6 细胞呼吸
4.7 光合作用
第四讲小测验
第五讲 遗传学基本知识
课前小短片
5.1 减数分裂和生命周期
5.2 孟德尔遗传学
5.3 孟德尔遗传学的延伸
5.4 基因连锁和染色体互换
5.5 伴性遗传
5.6 非孟德尔遗传
5.7 人类遗传学疾病及诊断
第五讲小测验
第六讲 遗传的分子基础
课前小短片
6.1 DNA是遗传物质
6.2 DNA结构和染色体结构
6.3 DNA的复制
6.4 DNA的突变、损伤和修复
6.5 DNA重组
第六讲小测验
第七讲 基因的表达和调控
课前小短片
7.1 基因表达综述
7.2 基因表达的具体步骤
7.3 突变和表型
7.4 基因表达调控的特点
7.5 原核生物的基因表达调控
7.6 真核生物的基因表达调控
7.7 表观遗传
第七节小测验
第八讲 重组DNA
课前小短片
8.1 重组DNA
8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
8.4 转基因植物
8.5 DNA技术的应用
8.6 生物的信息时代
8.7 新药研发的基本过程
第八章小测验
第九讲 生物演化的介绍
课前小短片
9.1 演化理论的介绍
9.2 演化的证据
9.3 Hardy-Weinberg定律
9.4 改变种群中等位基因频率的机制
9.5 自然选择
9.6 物种的形成
9.7 地球上生命的历史
第九章小测验
第十讲 动物和植物的结构和功能
课前小短片
10.1 动物的结构与功能
10.2 反馈调节
10.3 植物的结构和生长
10.4 植物的营养和运输
第十讲小测验
第十一讲 免疫系统
课前小短片
11.1 病原体
11.2 免疫系统介绍
11.3 先天性免疫
11.4 适应性免疫中的受体识别
11.5 体液免疫和细胞免疫
11.6 免疫系统疾病
11.7 免疫知识的应用
第十一讲小测验
第十二讲 神经系统
12.1 神经元的结构和功能
12.2 静息电位和动作电位
12.3 突触传导和神经递质
12.4 神经系统的组成
12.5 脑的结构和功能
12.6 神经系统疾病
第十二章小测验
第十三讲 生殖和发育
13.1 激素的介绍
13.2 内分泌系统
13.3 动物的生殖---配子的形成
13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
13.6 动物发育(1)
13.7 动物发育(2)
13.8 动物发育(3)
第十三讲小测验
第十四讲 生态学
14.1 生态学的基本内容
14.2 种群生态学
14.3 种群间的相互作用
14.4 生态系统
14.5 生态系统中的物质循环
14.6 生物多样性和物种
期末测试
期末考试
