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第1章2

绪论——面向2l世纪的生命科学2

一 生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科2

二 未来生命科学的重大学科及其发展方向5

1.分子生物学5

2.遗传学6

3.细胞生物学7

4.发育生物学8

5.神经科学8

6.生态学9

三 未来生命科学最有可能突破的领域10

四 未来生命科学对农业、医学及社会经济发展的重要影响10

1.生命科学对农牧业发展的影响10

2.生命科学对医学与人类健康的影响11

第2章 遗传学14

一 遗传学概述14

1.遗传学的研究对象14

2.现代遗传学的奠基人15

二 基因与DNA19

三 遗传密码与蛋白质合成22

四 中心法则24

五 基因与突变26

1.错义突变27

2.无义突变27

3.大段增缺28

4.移码突变28

5.染色体畸变28

1.基因突变是罕见的偶发事件31

六 基因突变的生物学意义31

2.基因突变是随机事件32

3.基因突变是进化的原材料34

七 基因的分子结构35

1.断裂基因35

2.重叠基因36

3.跳跃基因或可移动基因38

4.基因组印迹39

5.单个密码子扩增40

八 基因表达与调控41

九 操纵子调控模型43

十 转录因子45

1.“锌指”因子46

3.“亮氨酸拉链”47

2.α螺旋—转角—α螺旋47

4.同源区48

十一 反义RNA49

十二 RNA编辑51

十三 基因转录调控的模式53

十四 基因组分析53

十五 基因工程58

1.基因诊断59

2.基因治疗60

第3章 细胞生物学65

一 细胞生物学概述65

二 细胞68

1.一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本结构单位68

2.细胞的基本共性70

1.原核细胞72

三 原核细胞与真核细胞72

2.真核细胞78

3.原核细胞与真核细胞的比较87

四 细胞生物学研究的主要领域93

1.细胞表面与生物膜的研究93

2.细胞器的研究94

3.细胞核、染色体及基因表达的研究94

4.细胞骨架体系的研究95

5.细胞的增殖及其调控的研究96

6.细胞分化及其调控的研究97

7.细胞的衰老与程序性死亡98

8.细胞的起源与进化100

五 细胞工程101

1.细胞融合技术104

2.单克隆抗体技术105

3.显微操作技术105

第4章 微生物学109

一 微生物概述109

1.微生物的共性109

2.微生物的种类111

二 微生物的形态构造113

1.原核微生物113

2.真核微生物116

3.非细胞型微生物117

三 微生物的生理代谢119

1.微生物的营养和培养基119

2.微生物的新陈代谢121

3.微生物的生长和培养122

四 微生物的遗传与变异126

1.基因突变和诱变育种127

2.基因重组和杂交育种128

五 微生物的生态130

1.微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发130

2.微生物在自然界物质循环中的作用132

3.微生物与生物环境间的相互作用133

六 微生物的分类与进化134

1.通用分类单元134

2.微生物在生物界中的地位135

3.各大类微生物的分类系统概貌135

4.微生物的鉴定136

5.微生物的进化137

1.微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象138

2.微生物学是当代分子生物学的三大来源和三大支柱之一138

七 微生物与生命科学138

3.遗传学研究对象的微生物化促使经典遗传学发展为分子遗传学139

4.微生物是当代基因工程中的主角140

5.微生物是当代生物工程中的“宠儿”140

6.高等生物研究和应用中的微生物化趋向方兴未艾141

7.微生物学中原有的一套独特技术已为生命科学各学科所共有142

八 微生物与工业生产142

1.从工业发酵到发酵工程143

2.我国微生物工业的现状144

3.我国微生物工业的发展方向148

九 微生物学与21世纪153

1.微生物在解决人类面临的五大危机中的巨大作用153

2.现代微生物学的特点及其发展趋势154

3.微生物学在“生物学世纪”中的作用154

4.大力开展我国微生物学的研究155

一 神经科学概述159

第5章 神经科学159

二 神经科学的任务160

三 神经科学的进展164

1.分子和细胞水平的神经科学发展迅猛164

2.感觉信息加工的重大突破——视觉的脑机制173

3.神经网络的研究进入新的高潮177

4.发育神经生物学的崛起179

5.神经和精神疾病研究的进展182

6.整体的和无创伤条件下的研究185

四 神经科学的发展前景188

第6章 核酸与基因工程194

一 核酸是遗传信息的携带分子194

1.遗传信息决定生物不同层次的结构195

2.核酸的结构与功能198

3.遗传信息编码与遗传语言203

二 遗传信息的传递和表达过程207

1.DNA的复制与损伤修复207

2.转录与翻译212

3.基因表达的调节218

三 基因工程原理和操作222

1.基因工程的兴起223

2.基因工程的设计与操作225

3.基因工程的发展趋势和前景238

第7章 蛋白质与蛋白质工程246

一 蛋白质246

1.概述246

2.蛋白质的结构248

3.蛋白质的构象255

4.蛋白质的合成263

1.概述268

二 蛋白质工程268

2.蛋白质工程的内容和过程271

3.蛋白质结构的测定273

4.蛋白质突变体的制备和分析276

5.蛋白质工程：定位突变作为一种功能性探针285

6.剪裁蛋白质性质和功能296

7.我国蛋白质工程的研究现状314

第8章 酶与酶工程319

一 概述319

1.酶的化学本质319

2.具有催化活性的RNA-ribozyme320

3.抗体酶323

4.酶催化作用的特点324

1.酶活力的测定328

二 酶促反应动力学328

2.酶和底物作用的中间产物学说329

3.底物动力学331

4.pH值对酶反应速度的影响333

5.温度对酶反应速度的影响334

6.抑制剂对酶反应速度的影响334

三 酶的作用机理338

1.酶的活性中心338

2.酶活性中心的研究方法340

3.酶作用的过渡态342

4.酶催化反应的某些独特性质344

5.与酶高催化效率有关的因素344

6.酶催化作用机制举例347

2.别构酶349

1.酶原的激活349

四 酶活性的调节控制349

3.共价调节酶351

4.同工酶355

五 酶工程356

1.化学酶工程357

2.生物酶工程359

第9章 生物信号与识别364

一 生物的信息传递364

二 生物体的信号与调控366

1.多细胞生物的细胞识别与通信366

2.单细胞生物的细胞识别与通信370

三 生物体进行信息传递的规律372

1.信号分子372

2.受体374

3.细胞反应的特点376

四 靶细胞内的信息传递途径381

1.胞内信息传递途径381

2.第二信使383

3.G-蛋白385

4.胞内蛋白激酶387

五 生物信息传递研究的前景389

第10章 动物行为学394

一 动物行为学概述394

1.行为和行为学394

2.为什么要研究动物的行为395

二 描述行为学和实验行为学398

1.描述行为学398

2.实验行为学401

三 动物行为学的研究领域404

四 动物的行为机制与行为适应407

五 比较心理学派和行为学派411

1.两个学派的观点411

2.两个学派的研究方法414

六 博弈论和进化稳定对策419

1.关于动物的消耗战420

2.动物的常规战与ESS422

七 动物行为经济学426

1.椋鸟取食育雏行为的经济学分析427

2.金翅太阳鸟的领域行为经济学429

3.将饥饿风险降至最低的取食原则432

4.绒斑啄木鸟减少觅食投资的行为适应433

第11章 认知科学436

一 认知科学概述436

1.认知科学的基本概念和方法论439

二 认知的计算理论439

2.认知的计算理论的基本内容和影响441

三 计算与智力间的关系445

四 认知科学的发展前景452

第12章 生命起源457

一 对生命由来问题的四种回答457

二 生命的定义458

三 生命起源研究的途径462

四 从化学进化到生物学进化465

五 生命起源研究的新进展和新认识469

1.传统观念的突破469

2.地球外的化学进化——关于新泛种论471

3.现代的非生物有机合成——新自然发生说472

结束语475

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