东南大学生物科学与医学工程学院

一、课程的性质与目的

现代生物学是面向本院生物医学工程专业大一学生的必修课。生物医学工程专业是现代前沿交叉学科，要求学生能运用工程的手段研究生命，所以对现代生物学基础知识的了解必不可少，并且应该比非专业学生的生物学知识更加深入，比专业生物学学生稍微浅现。

通过对该课程的学习，要求学生掌握生命科学的基础知识，了解生命科学研究的主要热点和重点问题，提高进一步学习的兴趣；同时期望有志于从事交叉学科领域研究的同学，能从不同的角度对生命现象进行思考和探索。

二、课程内容的教学要求

本课程总体分为两部分，前32学时为面上基础理论知识介绍，后16学时为以技术为基础的专题提高训练。

1、绪论：掌握生命的基本特征。了解科学的含义、科学方法，现代生命科学的主要发展阶段。

2、生命的化学基础：掌握生物大分子的组成、分类和生物学功能，蛋白质的构象和变性。了解蛋白质结构与功能的关系，在分子层次进行生物进化研究的原理和方法。

3、细胞：掌握细胞学说，真核细胞和原核细胞的特点，细胞膜的结构特点和功能，染色质的基本结构。理解物质的跨膜运输方式，主要细胞器的基本功能。了解细胞周期的主要阶段。

4、生命体系中能量的获得与转换：掌握细胞呼吸的主要阶段和每个阶段主要的物质变化和能量产生，光合作用的光反应和暗反应；理解底物水平的磷酸化、氧化磷酸化以及光合磷酸化之间的异同，酶促反应以及酶活性的调节；了解化学渗透学说，光合色素和光合色素的作用光谱等。

5、遗传及其分子基础：掌握DNA的双螺旋模型，DNA的复制机制、转录和翻译机制，遗传物质改变的主要方式和操纵子基因调控模型。理解染色体遗传定律和孟德尔遗传的延伸，DNA复制、转录和翻译的基本过程，原核生物基因调控机制。了解基因的突变方式和修复机制，基因概念的发展、DNA双螺旋结构的发现史及其对生物学发展的重大影响，真核生物的基因调控机制的复杂性。

6、后基因组时代的生物医学研究：了解人类基因组计划（HGP）的主要内容，HGP对社会，经济和学科发展的影响，了解新技术、新方法的发展对生命科学研究的推动作用，后基因组时代生物医学研究的主要策略和方法。

7、基因工程与生物技术：掌握基因工程的基本原理。理解基因工程的基本过程。了解基因工程的应用，了解基因文库、DNA重组子、载体等基本概念和PCR等基本分子生物学技术，生物技术对社会的影响。 

8、生命的多样性：掌握物种的概念和生物的分界，理解生物多样性的概念和物种的命名，了解各类生物的主要特征以及在生物界中的地位。

9、生命的形态与建成：掌握人体组织的类型及其特点。了解内环境稳定的重要性和调节机制，了解人的个体发育过程，人体主要器官的结构和功能。

10、化学信号与细胞信号转导：掌握细胞信号跨膜转导的主要原理，激素的两种作用机制，G蛋白偶联受体介导的信号传导路径。理解激素的生理机制、第二信使等概念；了解生物体内的信号分子，细胞膜表面受体以及所介导的信号传导路径，磷酸化和去磷酸化对于生命活动的作用。

11、生物体防卫系统：掌握抗原、抗体、免疫应答等基本概念，抗体的结构和清除抗原的方式，免疫应答机制；理解疫苗的工作机制、补体反应；了解HIV的致病机制，免疫的发展史，MHC-HLA与器官移植，免疫系统疾病等。

12、神经系统：掌握神经元、动作电位、突触、反射弧等基本概念，神经冲动的产生和传导，化学性突触的结构、功能、特点。了解人体神经系统的组成，脑的分部及其功能，大脑皮层的结构，脑的演化。

13、脑科学简介：了解认知神经科学的研究范畴，视觉信息处理和学习与记忆的脑机制，脑科学主要研究方法和研究热点等。

14、生命与环境：掌握生态因子、种群、群落和生态系统等基本概念。了解生态因子的分类和作用特点，生态平衡，生态学的基本研究方法, 生态系统内的能量流动和物质循环等。

15、生命起源与演化: 掌握达尔文的进化学说和现代综合学说的主要内容，分子进化中性学说以及其在分子进化研究中的应用。了解微进化与大进化的区别，生命起源过程，人类的起源。

16、生物信息学和基因芯片：了解生物信息学的发展背景、在生命科学研究中的重要性和主要研究内容；了解基因芯片的原理和应用。

17、PCR专题介绍：了解PCR基本原理与该技术20多年发展创新的种类，领悟科学研究在技术创新方面的真谛。

18、PCR引物设计与设计软件介绍：引物设计是该技术的应用前提和关键，了解引物设计原则专题。

19、以qPCR为例，学习一个完整的实验流程、各步骤的原理及相关知识，重点掌握这个常用技术的原理及相关检测手段，从而对其它分子扩增技术原理也能较好地理解。

20、免疫蛋白检测专题：首先介绍免疫原理，使学生掌握抗原与抗体的基本结构，结合原理以及常用的专业术语，为读懂相关文献奠定基础。

21、免疫蛋白检测专题：immuno－RCA文献讲解，将免疫学与分子扩增结合，以相关的经典文献为中心，训练学生读文献与讲文献的能力。

22、免疫蛋白检测专题：biobarcode技术是前沿的肿瘤分子标记物检测技术，通过相关文献阅读，了解本技术原理，尚存在的问题，产业化的瓶颈，培养学生发现问题，找到科学研究切入点的能力。

23、免疫蛋白检测专题：阅读相关综述文献，全面了解微量蛋白检测的现状及存在的问题，培养学生质疑的能力，培养学生读综述的能力。

24、选择一项本实验室正在进行的研究课题，介绍相关的基础知识与总体研究现状，为学生进入实验室工作提供基础。

三、能力培养的要求

1. 分析能力的培养：通过学习，能够用整合的观点来分析生命现象和生命活动，从分子、细胞、生理和生态等生命层次来理解生命现象，并能形成自己的观点。

2. 自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，查阅网络资料和参考书籍，自我扩充知识领域的能力。

3. 表达能力的培养：主要是通过作业和课堂讨论，清晰、整洁地表达自己理解和掌握知识，以及解决问题的思路和步骤的能力。

4. 创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，针对生命科学的研究内容，能够结合本专业进行探究性学习。

四、建议学时分配

五、考核方式

总评成绩＝平时成绩（包括作业、课堂讨论）＋期末考试成绩 

平时成绩占10％

期末考试成绩占90％

六、教材及参考书

1、生命科学导论（公共课），北京大学生命科学学院编写组，高等教育出版社，2000.(面向21世纪课程教材)

2、吴相钰主编，陈阅增普通生物学(第2版).高等教育出版社，2005

3、张惟杰. 生命科学导论. 高教出版社，1999.  4、吴庆余. 基础生命科学. 高教出版社，2002.

4、精选专题文献。