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目录1

绪论1

第一节 生命的概念1

一、生命形式的基本特征2

二、生命存在的基本结构——细胞4

三、生命结构的层次性4

第二节 生物学的研究方法5

一、观察与比较的方法6

二、生物学实验的方法7

三、生命现象人工模拟的方法8

第一章 生命的起源与早期演化9

第一节 前生命物质的演化过程9

一、发生在地球大气圈的前生命化学演化10

二、起始于宇宙空间的前生命化学演化11

三、在地球原始海洋中的前生命化学演化12

四、起源于火山爆发过程中的前生命演化13

第二节 从化学演化到生物学演化的过渡13

一、超循环组织模式13

二、阶梯式过渡模式14

三、RNA世界15

第三节 早期的生物学进化与地球生物圈的形成15

一、原核细胞的形成15

二、原核细胞到真核细胞的过渡16

三、多细胞生物的出现18

四、早期生命的四次扩张19

第四节 生命与地球的相互依存、和谐同一21

第二章 生命的结构基础25

第一节 细胞及其分类26

一、病毒与细胞在起源上的关系26

二、原核细胞、古核细胞与真核细胞26

一、细胞的大小27

第二节 细胞的形态与结构27

二、细胞膜29

三、重要的细胞器和细胞结构30

第三节 细胞的生命活动过程41

一、物质的跨膜运输与信号转导41

二、细胞分裂和分化42

三、细胞的衰老与凋亡45

第三章 生物界的能量代谢47

第一节 生化反应与生物能学47

一、化学反应和自由能47

二、ATP及其在生物能学中的作用48

三、生物体内的氧化—还原反应51

第二节 光合作用——生物界获能的主要方式53

一、光能合成作用和化能合成作用53

二、光合作用的重要意义53

三、光合作用的场所54

四、光反应57

五、暗反应——碳的同化60

第三节 有机物的氧化分解——能量的转移与释放63

一、概述63

二、多糖的降解64

三、葡萄糖酵解65

四、三羧酸循环67

五、电子传递与氧化磷酸化69

六、脂肪的分解与产能70

七、蛋白质和氨基酸的分解71

第四章 生命的延续——繁殖与遗传73

第一节 繁殖方式和减数分裂73

一、无性生殖74

二、有性生殖74

第二节 染色体遗传学说79

一、孟德尔的实验及其研究成果80

二、遗传的染色体学说83

三、孟德尔遗传学定律的延伸和变化86

第三节 遗传的分子基础87

一、基因概念的发展87

二、遗传物质的本质——DNA（RNA）89

三、DNA的复制91

四、转录92

五、翻译95

六、基因表达及其调控99

七、DNA的损伤与修复101

八、基因突变104

第四节 人类遗传疾病108

一、遗传与疾病108

二、遗传病的特点109

三、染色体病110

四、单基因遗传病112

六、预防遗传病儿的产生113

五、多基因遗传病113

第五章 生物多样性115

第一节 物种116

一、物种的概念116

二、分类等级117

三、物种的命名117

第二节 生物的分界118

一、病毒118

二、古细菌界120

三、真细菌界121

四、古真核生物界124

五、藻界（或译成色混界）125

六、真菌界126

七、植物界128

八、原生动物界134

九、动物界135

第一节 植物的生命形态结构143

一、分生组织143

第六章 植物的生命形态与构建143

二、成熟组织145

三、维管束、维管组织和维管系统——复合组织148

第二节 植物的营养器官（Ⅰ）——根148

一、根的生理功能和类型148

二、根系在土壤中的生长与分布149

三、根的发育与结构149

四、禾本科植物根的解剖结构特点152

五、侧根的发生152

六、根瘤与菌根152

第三节 植物的营养器官（Ⅱ）——茎153

一、茎的基本形态153

二、茎的发育与结构154

一、叶的组成与形态156

第四节 植物的营养器官（Ⅲ）——叶156

二、叶的发生与发展157

三、叶的解剖结构158

四、叶的生态类型159

第五节 植物营养器官的繁殖与变态及营养器官间的相互关系159

一、植物营养器官的繁殖与变态159

二、营养器官之间的相互联系160

第六节 植物的繁殖器官——花与果实162

一、植物繁殖的类型162

二、花162

三、果实164

第七章 动物的生命形态与构建167

第一节 动物的组织168

一、上皮组织168

二、结缔组织169

三、肌肉组织172

四、神经组织173

第二节 动物的器官系统174

一、皮肤174

二、支持和运动系统175

三、消化系统177

四、呼吸系统179

五、排泄系统180

六、循环系统184

七、淋巴系统和免疫器官188

八、神经系统188

九、内分泌系统193

十、生殖系统197

第三节 动物的发育及形态构建199

一、配子的产生199

二、受精200

一、信号分子203

第八章 生命系统内的信号传递与信息处理203

第一节 化学信号203

二、信号受体205

三、信号传递途径205

四、细胞信号转导的基本特征与蛋白激酶的网络整合信息215

五、无脊椎动物激素216

六、人体中的内分泌激素216

七、各种神经内分泌激素对内环境稳定的维持217

八、受体异常218

第二节 电信号219

一、电信号的产生219

二、神经信息的传递220

第三节 感官和外界信息输入223

一、味觉223

二、嗅觉224

三、视觉225

四、听觉228

五、皮肤感觉229

六、电感受器230

第九章 生物体的免疫系统231

第一节 抗原232

一、抗原的性质232

二、抗原特异性233

三、抗原提呈235

第二节 抗体236

一、免疫球蛋白的结构236

二、抗体的异质性237

三、抗体的生物合成238

四、抗体技术的进展238

第三节 免疫系统239

一、中枢免疫器官239

二、外周免疫器官240

三、免疫细胞242

第四节 补体及免疫因子247

一、补体系统247

二、细胞因子的概述248

第五节 免疫应答249

一、免疫应答的概念249

二、免疫应答的特点249

三、免疫应答的过程249

四、B细胞介导的免疫应答249

五、T细胞介导的免疫应答250

第十章 生命与环境251

第一节 生命环境与生态因子251

一、环境与生态因子的基本概念251

二、生态因子的生态作用及生物的适应252

第二节 生物与环境关系的基本理论253

一、种群和种群动态254

二、群落和群落生态演替255

三、生态系统258

四、生态系统中的能量流动和物质循环260

第三节 人真的能够战胜自然吗——从生态学看人类面临的问题266

一、物种数目与生态平衡266

二、森林与生态平衡268

三、草地与生态平衡269

四、人口控制与生态平衡270

五、城市环境与生态平衡271

第四节 人类的新思维——通过物质循环利用解决环境问题272

一、发展经济与生态保护相协调273

二、生态工程的新思路274

三、永续利用生物资源275

四、未来城市的生态工程276

一、生物技术的含义279

第一节 生物技术概述279

第十一章 现代生物技术279

二、生物技术发展简史280

第二节 基因工程281

一、基因工程产生的基础282

二、基因工程的操作流程283

三、创建基因工程的历程284

四、基因工程的应用285

第三节 发酵工程290

一、现代发酵工程的形成290

二、发酵工程应用的一般过程291

三、优良菌种（微生物）的选育技术291

四、微生物的发酵控制292

五、发酵工程技术的应用293

第四节 细胞工程294

一、细胞工程技术的基础294

二、细胞工程技术及其应用295

第五节 酶工程301

一、开发酶的新品种301

二、酶的分离、提纯技术302

三、酶的固定化技术304

四、酶工程的应用研究305

五、酶工程应用实例305

第六节 蛋白质工程306

一、建立各类蛋白质的生物信息、结构信息数据库306

二、蛋白质分子的结构分析307

三、蛋白质分子结构预测和模拟308

四、蛋白质工程的应用308

第十二章 生物信息学309

第一节 生物信息学概述310

一、生物信息学起源310

二、生物信息学的现状311

三、生物信息学的研究内容312

第二节 生物信息学数据库资源315

一、基因和基因组数据库315

二、蛋白质数据库317

三、功能数据库319

四、其他数据库资源320

第三节 生物信息学应用320

一、生物信息学在药物研究中的应用320

二、生物信息学在中草药方面的应用322

三、生物信息学在农业中的应用323

四、生物信息学在基因芯片中的应用324

五、生物信息学在蛋白质结构研究中的应用325

六、生物信息学在细胞研究中的应用326

七、生物信息学在SARS研究中的应用327

八、生物信息学研究的军事应用前景328

参考文献331