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課程概述
在課程中，我們將學習和生命相關的基礎和前沿知識。本課程首先按照層層遞進的框架結構，解釋生物學的基本理論：在分子和細胞水平上，我們將會學習細胞的結構、生長、分裂和細胞通訊；在個體水平上，學習遺傳和發育原理；在種群水平上，將瞭解生物演化，即整個種群在世代間的漸變，通過自然選擇最終導致了今天我們所見到的多種生物；在生物群落和生態系統的水平上，將學習生態學，研究生物體之間以及生物與環境之間如何相互作用。本課程還將具體探討演化的產物---生物體，著重討論其結構與功能，這是大部分學生最感興趣也是最為重要的部分。
生物學是一門快速發展的學科，不僅僅體現在越來越多的生物學現象被發現和理解，也體現在新的生物學技術應用和學科交叉上。所以，本門課程特別注重瞭解包括基因治療、干細胞研究、重組DNA、生物芯片等現代生物學前沿方面的最新進展。而且，將會討論生物學和物理、化學、數學、計算機、心理學等學科的交叉應用。生物學同時也是一門實驗科學，我們將會介紹一些經典的、有趣的、甚至是有爭議的生物學實驗及其設計，希望同學們在學習的同時培養批判性的思維。本門課程的課堂教學追求通俗易懂，宏觀與微觀緊密聯繫，基礎與應用相結合，幫助同學們加深對生命科學基本概念和原理的理解，引導學生樹立正確的科學態度。
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.
課程大綱
第一章 緒論
1.1 生物學的基本主題
1.2 科學方法
1.3 如何正確地評價科學結果
1.4 施一公老師和不同院系本科生座談（上）
1.5 施一公老師和不同院系本科生座談（下）
第二章 生命的化學基礎
課前小短片
2.1 元素和化學鍵
2.2 水和生命
2.3 碳和生命的分子多樣性
2.4 大生物分子
2.5 營養以及身體健康
第三章 細胞的基本知識
課前小短片
3.1 細胞的結構和功能
3.2 細胞膜和跨膜運輸
3.3 細胞間交流
3.4 細胞分裂和細胞週期
3.5 癌症與細胞分裂
第四章 能量和代謝
4.1 熱動力學和代謝
4.2 自由能和代謝
4.3 ATP的工作原理
4.4 活化能和酶
4.5 酶的反應特性和酶的調控
4.6 細胞呼吸
4.7 光合作用
第五章 遺傳學基本知識
5.1 減數分裂和生命週期
5.2 孟德爾遺傳學
5.3 孟德爾遺傳學的延伸
5.4 基因連鎖和染色體互換
5.5 伴性遺傳
5.6 非孟德爾遺傳
5.7 人類遺傳學疾病及診斷
第六章 遺傳的分子基礎
6.1 DNA是遺傳物質
6.2 DNA結構和染色體結構
6.3 DNA的複製
6.4 DNA的突變、損傷和修復
6.5 DNA重組
第七章 基因的表達和調控
7.1 基因表達綜述
7.2 基因表達的具體步驟
7.3 突變和表型
7.4 基因表達調控的特點
7.5 原核生物的基因表達調控
7.6 真核生物的基因表達調控
7.7 表觀遺傳
第八章 重組DNA
8.1 重組DNA
8.2 電泳技術、PCR和DNA測序
8.3 轉基因動物、克隆動物和干細胞研究
8.4 轉基因植物
8.5 DNA技術的應用
8.6 生物的信息時代
8.7 新藥研發的基本過程
第九章 生物演化的介紹
9.1 演化理論的介紹
9.2 演化的證據
9.3 Hardy-Weinberg定律
9.4 改變種群中等位基因頻率的機制
9.5 自然選擇
9.6 物種的形成
9.7 地球上生命的歷史
第十章 動物和植物的結構和功能
10.1 動物的結構與功能
10.2 反饋調節
10.3 植物的結構和生長
10.4 植物的營養和運輸
第十一章 免疫系統
11.1 病原體
11.2 免疫系統介紹
11.3 先天性免疫
11.4 適應性免疫中的受體識別
11.5 體液免疫和細胞免疫
11.6 免疫系統疾病
11.7 免疫知識的應用
第十二章 神經系統
12.1 神經元的結構和功能
12.2 靜息電位和動作電位
12.3 突觸傳導和神經遞質
12.4 神經系統的組成
12.5 腦的結構和功能
12.6 神經系統疾病
第十三章 生殖和發育
13.1 激素的介紹
13.2 內分泌系統
13.3 動物的生殖---配子的形成
13.4 動物的生殖---激素調節動物生殖
13.5 動物的生殖---胚胎在子宮中的發育
13.6 動物發育(1)
13.7 動物發育(2)
13.8 動物發育(3)
第十四章 生態學
14.1 生態學的基本內容
14.2 種群生態學
14.3 種群間的相互作用
14.4 生態系統
14.5 生態系統中的物質循環
14.6 生物多樣性和物種
課程列表
第01講 1.1 生物學的基本主題 → 00:13:50
第02講 1.2 科學方法 → 00:08:39
第03講 1.3 如何正確地評價科學結果 → 00:06:24
第04講 1.4 施一公老師和不同院系本科生座談(上) → 00:14:48
第05講 1.5 施一公老師和不同院系本科生座談（下） → 00:15:34
第06講 2.1 元素和化學鍵 → 00:11:51
第07講 2.2 水和生命 → 00:09:24
第08講 2.3 碳和生命的分子多樣性 → 00:06:38
第09講 2.4 大生物分子 → 00:11:38
第10講 2.5 營養以及身體健康 → 00:09:43
第11講 3.1 細胞的結構和功能 → 00:10:46
第12講 3.2 細胞膜和跨膜運輸 → 00:10:50
第13講 3.3 細胞間交流 → 00:08:31
第14講 3.4 細胞分裂和細胞週期 → 00:10:15
第15講 3.5 癌症與細胞分裂 → 00:07:53
第16講 4.1 熱動力學和代謝 → 00:07:46
第17講 4.2 自由能和代謝 → 00:05:00
第18講 4.3 ATP的工作原理 → 00:05:40
第19講 4.4 活化能和酶 → 00:05:26
第20講 4.5 酶的反應特性和酶的調控 → 00:08:04
第21講 4.6 細胞呼吸 → 00:07:48
第22講 4.7 光合作用 → 00:04:58
第23講 5.1 減數分裂和生命週期 → 00:08:38
第24講 5.2 孟德爾遺傳學 → 00:11:21
第25講 5.3 孟德爾遺傳學的延伸 → 00:08:05
第26講 5.4 基因連鎖和染色體互換 → 00:07:59
第27講 5.5 伴性遺傳 → 00:04:24
第28講 5.6 非孟德爾遺傳 → 00:03:55
第29講 5.7 人類遺傳學疾病及診斷 → 00:06:30
第30講 6.1 DNA是遺傳物質 → 00:09:47
第31講 6.2 DNA結構和染色體結構 → 00:08:33
第32講 6.3 DNA的複製 → 00:08:04
第33講 6.4 DNA的突變、損傷和修復 → 00:07:51
第34講 6.5 DNA重組 → 00:08:38
第35講 7.1 基因表達綜述 → 00:13:38
第36講 7.2 基因表達的具體步驟 → 00:09:14
第37講 7.3 突變和表型 → 00:04:11
第38講 7.4 基因表達調控的特點 → 00:04:31
第39講 7.5 原核生物的基因表達調控 → 00:04:41
第40講 7.6 真核生物的基因表達調控 → 00:08:17
第41講 7.7 表觀遺傳 → 00:06:14
第42講 8.1 重組DNA → 00:11:04
第43講 8.2 電泳技術、PCR和DNA測序 → 00:09:00
第44講 8.3 轉基因動物、克隆動物和干細胞研究 → 00:07:44
第45講 8.4 轉基因植物 → 00:04:40
第46講 8.5 DNA技術的應用 → 00:06:24
第47講 8.6 生物的信息時代 → 00:07:51
第48講 8.7 新藥研發的基本過程 → 00:11:29
第49講 9.1 演化理論的介紹 → 00:09:53
第50講 9.2 演化的證據 → 00:11:17
第51講 9.3 Hardy-Weinberg定律 → 00:10:39
第52講 9.4 改變種群中等位基因頻率的機制 → 00:08:03
第53講 9.5 自然選擇 → 00:11:30
第54講 9.6 物種的形成 → 00:11:49
第55講 9.7 地球上生命的歷史 → 00:09:43
第56講 10.1 動物的結構與功能 → 00:11:57
第57講 10.2 反饋調節 → 00:07:29
第58講 10.3 植物的結構和生長 → 00:10:53
第59講 10.4 植物的營養和運輸 → 00:07:17
第60講 11.1 病原體 → 00:09:53
第61講 11.2 免疫系統介紹 → 00:05:17
第62講 11.3 先天性免疫 → 00:07:27
第63講 11.4 適應性免疫中的受體識別 → 00:11:52
第64講 11.5 體液免疫和細胞免疫 → 00:08:22
第65講 11.6 免疫系統疾病 → 00:04:50
第66講 11.7 免疫知識的應用 → 00:05:46
第67講 12.1 神經元的結構和功能 → 00:07:50
第68講 12.2 靜息電位和動作電位 → 00:07:14
第69講 12.3 突觸傳導和神經遞質 → 00:08:26
第70講 12.4 神經系統的組成 → 00:06:23
第71講 12.5 腦的結構和功能 → 00:09:41
第72講 12.6 神經系統疾病 → 00:07:05
第73講 13.1 激素的介紹 → 00:08:34
第74講 13.2 內分泌系統 → 00:10:57
第75講 13.3 動物的生殖---配子的形成 → 00:04:43
第76講 13.4 動物的生殖---激素調節動物生殖 → 00:07:12
第77講 13.5 動物的生殖---胚胎在子宮中的發育 → 00:04:22
第78講 13.6 動物發育(1) → 00:08:42
第79講 13.7 動物發育(2) → 00:09:34
第80講 13.8 動物發育(3) → 00:05:37
第81講 14.1 生態學的基本內容 → 00:07:33
第82講 14.2 種群生態學 → 00:08:03
第83講 14.3 種群間的相互作用 → 00:04:03
第84講 14.4 生態系統 → 00:06:07
第85講 14.5 生態系統中的物質循環 → 00:08:39
第86講 14.6 生物多樣性和物種 → 00:08:00
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