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现代生物科学导论

花匠小妙招
2024-12-03 19:58

spContent=大家好！由复旦大学生命科学学院多位优秀教师精心打造的《现代生物科学导论》在中国大学MOOC平台上线后，得到了许多高校师生的鼓励、帮助和支持！目前参与该慕课学习的校外人数已超1.5万人，并被云南大学、西南交通大学等多所大学作为SPOC课程、甘肃医学院作为学分认定课程应用。2023年获评第二批国家级一流本科课程。本课程包含了约80个涉及生命科学多学科的微课，其中很多微课获得全国高校生命科学类微课教学比赛一、二等奖等。同时，本课程还提供了丰富的拓展资料，如由院士、长江学者等为本课程特设的生命科学前沿和热点讲座，此前已通过线下或线上线下联动直播的方式举办了30多场，精彩纷呈。该课程对生命科学感兴趣的各专业的大学生均是理想的选择。此外，与课程相关的《现代生物科学导论数字课程》（第一版）已于2021年1月出版，供大家参考使用。本次为第8学期免费开课，欢迎大、中学生作为网上生命科学教程学习或兴趣游览，再次感谢您的选用和推荐！

大家好！由复旦大学生命科学学院多位优秀教师精心打造的《现代生物科学导论》在中国大学MOOC平台上线后，得到了许多高校师生的鼓励、帮助和支持！目前参与该慕课学习的校外人数已超1.5万人，并被云南大学、西南交通大学等多所大学作为SPOC课程、甘肃医学院作为学分认定课程应用。2023年获评第二批国家级一流本科课程。本课程包含了约80个涉及生命科学多学科的微课，其中很多微课获得全国高校生命科学类微课教学比赛一、二等奖等。同时，本课程还提供了丰富的拓展资料，如由院士、长江学者等为本课程特设的生命科学前沿和热点讲座，此前已通过线下或线上线下联动直播的方式举办了30多场，精彩纷呈。该课程对生命科学感兴趣的各专业的大学生均是理想的选择。此外，与课程相关的《现代生物科学导论数字课程》（第一版）已于2021年1月出版，供大家参考使用。本次为第8学期免费开课，欢迎大、中学生作为网上生命科学教程学习或兴趣游览，再次感谢您的选用和推荐！

—— 课程团队

课程概述

二十一世纪是生命科学的世纪，生命科学是现代科学发展的重要组成部分，早在2000年，我国著名遗传学家谈家桢先生就曾提出，应该将“现代生物科学导论”作为本科教育的必修课程，殷切期望新时代的大学生能够熟知、理解、运用生物学的基本知识和技术。一方面，生物学的发展需要数学、物理、化学、计算机等学科的共同促进，而非生物类的理科也出现了越来越多的与生物学交叉的新研究领域。即使在文科类的教育中，也需要较好地了解生物学知识，从而更深刻地认识和珍惜生命的重要性及其与环境的和谐关系。本课程对生物学的整体知识内容搭建了一个基本框架，注重生物科学的科学性、系统性、普及性和前沿性的结合，内容涉及生命的基本组成、细胞、代谢、遗传和基因、生物多样性、动/植物的结构与功能、生命起源与进化、生物与环境等方面的基本理论知识和背景，适时介绍相关领域的前沿进展和热点问题，并展开讨论。

通过本课程的学习，不仅引导学习者了解生命科学相关的基础理论知识及其背景，还能促进大家对生物科学热点和前沿问题的关注、解读和讨论，提高分析和思辨能力。

授课目标

通过《现代生物科学导论》课程的学习，我们将引导学习者认识生命的基本特征，系统了解生命的基本组成、细胞结构与功能、生命新陈代谢、遗传与变异、生物多样性、生命起源与演化，动植物的结构、功能与发育，生物与环境等各领域的科学理论和应用及其现代生物技术的原理与发展应用，促进学习者关注并了解生命科学的前沿和热点问题，培养学生对于生命科学的兴趣爱好、科学素养、辩证思维和综合分析能力。对生命科学零基础的学习者也将有较大的帮助。

课程大纲

第一章绪论

课时目标：1) 理解生命的本质和特征；2) 了解生命科学领域的重大问题等；3）了解科学、科学思维和科学精神，并学以致用；4）了解基因技术在新型冠状病毒肺炎研究中的应用等。

1.1 走进生命的世界—卢大儒

1.2 自然科学的思维—赵斌

1.3 基因技术与新冠肺炎-1寻源—卢大儒

第二章生命的化学组成

课时目标：1) 了解生命所需的基本元素及功能；2) 了解水和化学键的基本特点及功能；3) 了解生物有机分子-—糖类、脂类、蛋白质和核酸等的基本结构和功能。

2.1 元素、水和生命—王久存

2.2 碳骨架与生物分子的多样性—王久存

2.3 糖类分子—王久存

2.4 脂类分子—朱炎

2.5 蛋白质—朱炎

2.6 核酸（DNA和RNA）—朱炎

2.7 生命的化学基础(随堂)—朱炎

细胞

课时目标：1) 了解细胞膜、细胞骨架、细胞器等的结构及功能；2) 了解蛋白分选及物质跨膜运输的方式和特点；3) 了解细胞分裂的方式及特点；4) 了解细胞周期、细胞分化的概念及特点、癌细胞特性、干细胞特点及应用。

3.1 细胞膜—杨雪艳

3.2 蛋白质分选—杨雪艳

3.3 跨膜物质运输—杨雪艳

3.4 细胞骨架—蔡亮

3.5 细胞器—蔡亮

3.6 细胞通讯—蔡亮

3.7 细胞周期与有丝分裂—张荣梅

3.8 减数分裂：有性生殖的基础—张荣梅

3.9 癌细胞—卢大儒

3.10 干细胞与细胞分化—卢大儒

3.11 细胞I(亚细胞结构与功能)(随堂)—朱炎

3.12 细胞II（细胞结构与功能的统一）(随堂)—卢大儒

能量与代谢

课时目标：1) 了解新陈代谢的概念、ATP的结构及酶的作用特点；2) 了解生物氧化的过程—糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化及其特点；3) 了解光合作用的的概念、过程、特点及作用。

4.1 新陈代谢与能量货币-ATP—朱炎

4.2 生物催化剂—酶—朱炎

4.3 糖酵解与三羧酸循环—朱炎

4.4 氧化磷酸化—杨鲜梅

4.5 光反应中的电子传递—杨鲜梅

4.6 光合作用（暗反应与 C4/C3）—杨鲜梅

4.7 能量代谢（随堂）—朱炎

遗传及其分子基础、生物技术

课时目标：1) 了解经典遗传学三大定律及其背后的故事；2) 了解DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译的过程及其特点；3) 了解基因的结构、基因突变及转录调控的特点；4) 了解DNA重组、基因工程、PCR、抗体、基因编辑等技术的特点及应用；5) 理解生物技术双刃剑的特性。

5.1 孟德尔遗传法则及其延伸—杨金水

5.2 基因位于染色体上（连锁与交换-遗传图,性别的染色体基础）-杨金水

5.3 皇室与血友病 —卢大儒

5.4 DNA是遗传信息的载体—陈红岩

5.5 DNA的半保留复制（DNA双链的非对称复制）—陈红岩

5.6 中心法则—遗传密码的破译—杨金水

5.7 中心法则—蛋白质合成翻译—杨金水

5.8 基因的结构与基因突变—倪挺

5.9 基因转录调控的奥秘—倪挺

5.10 DNA重组技术与基因工程—卢大儒

5.11 PCR技术前世今生—卢大儒

5.12 抗体及其应用—卢大儒

5.13 基因编辑—卢大儒

5.14 生物技术安全与伦理—卢大儒

5.15 基因与人类社会 — 卢大儒

5.16 遗传及其分子基础（随堂）—姚纪花

5.17 基因表达调控、生物技术、伦理与安全（随堂）—卢大儒

生物多样性

课时目标：1) 了解物种的命名规则及分类系统；2) 了解生物的分类及各界的主要特点；3) 了解生物多样性的概念、价值、现状及保护措施。

6.1 物种的命名与生物分类系统—王玉国

6.2 微生物中的病毒—张鹭

6.3 原核生物—张鹭

6.4 原生生物—张鹭

6.5 真菌—张鹭

6.6 植物的分类（一）—黄建勋

6.7 植物的分类（二）—黄建勋

6.8 动物的分类（一）—南蓬

6.9 动物的分类（二）—南蓬

6.10 生物多样性蕴含的价值与保护 —王玉国

6.11 生物多样性（随堂）—杨亚军

植物的结构与功能

课时目标：1) 了解植物根、茎、叶的结构与功能；2) 了解被子植物双受精的概念和特点。

7.1 植物器官的形态、结构与功能-根—常芳

7.2 植物器官的形态、结构与功能-茎—常芳

7.3 植物器官的形态、结构与功能-叶—常芳

7.4 双受精—常芳

7.5 植物的结构与功能（随堂）—南蓬

动物发育、结构与功能

课时目标：1) 了解动物的受精和胚胎发育过程和特点；2) 了解脑的结构与功能、神经元的信息传递特点；3) 了解动物行为及感觉与运动系统；4) 了解动物神经系统的进化特点。

8.1 动物的受精—姚纪花

8.2 动物的早期发育(一) —姚纪花

8.3 动物的早期发育(二) —姚纪花

8.4 脑结构与功能—俞洪波

8.5 神经元的“标准像”与信息传递—俞洪波

8.6 感觉与运动系统—俞洪波

8.7 动物的行为 —南蓬

8.8 动物神经系统的进化—南蓬

8.9 动物的发育、结构与功能（随堂）—姚纪花

生命的起源与进化

课时目标：1) 了解地球上生命起源的学说；2) 了解不同的进化论观点，对同一现象能用不同的进化论观点解释；3) 了解人类的演化和迁徙过程。

9.1 地球生命的起源—赵斌

9.2 经典进化理论—杨亚军

9.3 现代综合进化理论—杨亚军

9.4 人群演化与迁徙—杨亚军

生物与环境

课时目标：了解生态因子、种群、群落、生态系统等基本概念及特点。

10.1 生态因子—赵斌

10.2 个体与行为—赵斌

10.3 种群—赵斌

10.4 群落—赵斌

10.5 生态系统 —赵斌

10.6 生物与环境（随堂）—南蓬

预备知识

参考资料

1）《现代生命科学》，朱炎，南蓬，卢大儒，曹凯鸣主编，高等教育出版社，2023。

2）《现代生物科学导论数字课程》（https://icc.hep.com.cn/fudan/xdswkxdl)，卢大儒、姚纪花、赵斌主编，高等教育出版社、高等教育电子音像出版社，2021。

常见问题

Q: 本课程何时更新？

A: 本课程于每周三更新，按课程大纲发布相应知识点的学习资料。

Q : 本课程的拓展资料有哪些？如何获取？

A : 本课程的拓展资料主要有两类，一类是由学科带头人包括院士、长江学者等为本课程精心打造的生命科学前沿和热点讲座，每位讲课约1小时，与学生互动约半小时。目前主要采用线上线下联动直播的方式，并提供随堂录制视频；另一类是由团队中6位骨干教师系统讲授的现代生物科学导论随堂录制视频，涉及基本理论知识和背景及适量的前沿热点等，视频总长约22个小时。因拓展资料的视频大小超过慕课规定的范围，不宜上传，为方便大家学习，我们会及时发布相关的公告和视频云链接，学习者可根据自己的基础和兴趣各取所需。拓展资料的内容不列入单元测试和期末考试的范围，但在讨论中有所体现。也提醒同学们尊重本课程团队的知识版权，所有资料不得用于学习以外的其它目的。

Q : 如何才能获得本课程的证书？

A：从2024年秋学期开始，爱课程（中国大学MOOC）平台推出了“认证学习服务”，全面升级在线课程的教与学应用服务体系，加入认证学习的课程，仍然可供平台的所有用户进行选课和学习（免费），但仅对开通认证学习服务（付费）有效期内的学习者，提供认证成绩单及相关AI辅助学习功能。具体参见平台的相关要求。本课程已受邀加入“认证学习服务”课程。

本课程达到合格和优秀的要求如下：观看在线视频和课件，积极参与课程讨论，并在规定时间内完成单元测试及期末考试，综合成绩达到60分至84分者为合格，85分及以上者为优秀。