目錄
前言
第一章 總論 1
第一節(jié) 生命概述 1
一、生命的本質(zhì)1
二、生命的基本特征 1
第二節(jié) 生命科學(xué)的誕生及發(fā)展 2
一、生命科學(xué)的孕育與創(chuàng)立 2
二、生命科學(xué)的發(fā)展 2
第三節(jié) 21世紀(jì)的生命科學(xué) 3
一、學(xué)科的分類 3
二、研究熱點(diǎn) 4
第四節(jié) 為什么要學(xué)習(xí)生命科學(xué) 7
一、人類面臨的挑戰(zhàn) 7
二、人類需要了解生命和認(rèn)識(shí)自身 8
三、非生物學(xué)專業(yè)也要學(xué)習(xí)生命科學(xué) 8
第五節(jié) 生命科學(xué)的研究方法 8
一、培養(yǎng)興趣 8
二、觀察與描述 9
三、人工模擬與科學(xué)實(shí)驗(yàn) 9
小結(jié) 9
思考題 10
第二章 生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 11
第一節(jié) 自然界的元素 11
第二節(jié) 生命的元素組成 12
一、組成生物體的化學(xué)元素 12
二、化學(xué)元素對(duì)生命的作用 13
第三節(jié) 生命的分子組成 15
一、水 15
二、無(wú)機(jī)鹽 16
三、糖類 16
四、脂類 21
五、蛋白質(zhì) 23
六、核酸 30
小結(jié) 34
思考題 34
第三章 生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——細(xì)胞 35
第一節(jié) 細(xì)胞概述 35
一、細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本單位 35
二、細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 36
三、非細(xì)胞形態(tài)的生物體 37
第二節(jié) 原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能 38
一、原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 38
二、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較 39
三、古核細(xì)胞 39
第三節(jié) 真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能 40
一、生物膜系統(tǒng) 40
二、細(xì)胞骨架 45
三、細(xì)胞核和染色體 46
四、植物細(xì)胞壁 48
第四節(jié) 細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育 49
一、細(xì)胞分裂 49
二、細(xì)胞分化 51
三、細(xì)胞衰亡 52
小結(jié) 54
思考題 55
第四章 植物的結(jié)構(gòu)、功能及形態(tài)建成 56
第一節(jié) 植物的形態(tài)結(jié)構(gòu) 56
一、植物組織 56
二、植物營(yíng)養(yǎng)器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能 60
第二節(jié) 植物的發(fā)育和形態(tài)建成 73
一、生殖器官的發(fā)育與生殖細(xì)胞的形成 74
二、開(kāi)花、傳粉與受精 75
三、種子與果實(shí)的形成 78
四、植物的生活史 82
五、植物器官建成與彼此間的相關(guān)性 83
小結(jié) 86
思考題 87
第五章 動(dòng)物的結(jié)構(gòu)、功能與發(fā)育 88
第一節(jié) 動(dòng)物的形態(tài)結(jié)構(gòu) 88
一、動(dòng)物的組織 88
二、動(dòng)物的器官和系統(tǒng) 89
第二節(jié) 動(dòng)物的個(gè)體發(fā)生及發(fā)育 109
一、生殖細(xì)胞的發(fā)生 110
二、受精 112
三、胚胎發(fā)育 113
四、分娩 115
五、生長(zhǎng)發(fā)育 115
六、衰老和死亡 116
第三節(jié) 動(dòng)物發(fā)育的遺傳學(xué)基礎(chǔ) 117
一、性別決定 117
二、胚胎細(xì)胞的定型和分化 118
三、卵裂的調(diào)控 119
四、胚胎圖式的形成 119
五、胚胎誘導(dǎo) 121
六、胚胎細(xì)胞的模塊化 122
小結(jié) 123
思考題 123
第六章 生命的物質(zhì)和能量代謝 125
第一節(jié) 酶與生物化學(xué)反應(yīng) 125
一、酶的概念及特性 125
二、酶的分類與命名 126
三、酶促反應(yīng)機(jī)制 127
四、生物化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn) 128
第二節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣” 128
一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能 128
二、ATP循環(huán) 129
第三節(jié) 物質(zhì)和能量代謝 131
一、生命體系中的能量 131
二、光合作用 133
三、細(xì)胞呼吸 139
四、體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化及調(diào)控 144
小結(jié) 144
思考題 145
第七章 生命的繁衍 147
第一節(jié) 繁殖方式與減數(shù)分裂 147
一、無(wú)性生殖 147
二、有性生殖與減數(shù)分裂 148
第二節(jié) 遺傳與變異 150
一、基因的概念及其發(fā)展 150
二、基因的本質(zhì) 152
三、遺傳酌基本規(guī)律 154
四、遺傳的分子基礎(chǔ) 161
小結(jié) 174
思考題 174
第八章 生命的調(diào)控系統(tǒng) 175
第一節(jié) 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與基因表達(dá)調(diào)控 175
一、細(xì)胞通訊的基本概念和主要類型 175
二、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)基本概念和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 177
三、基因表達(dá)及其調(diào)控 180
第二節(jié) 激素調(diào)控 184
一、植物激素的種類及其調(diào)控作用 184
二、動(dòng)物激素及其調(diào)控 188
第三節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng) 191
一、神經(jīng)系統(tǒng)的組成 191
二、興奮及其傳導(dǎo) 195
三、人體腦系統(tǒng)及其功能 197
第四節(jié) 生物應(yīng)答 201
一、環(huán)境應(yīng)答 201
二、免疫應(yīng)答 202
小結(jié) 205
思考題 206
第九章 生命的起源與進(jìn)化 207
第一節(jié) 生命的起源與地球環(huán)境 207
一、生命起源與宇宙演化 207
二、生命起源的早期探索 207
三、現(xiàn)階段生命起源研究 209
四、生命起源研究巾的其他問(wèn)題 210
第二節(jié) 地球生命史 211
一、化石與地質(zhì)年代 211
二、單細(xì)胞生物繁衍和早期生態(tài)系統(tǒng)的建立 212
三、多細(xì)胞生物出現(xiàn)及生物演進(jìn) 213
四、人類的起源與進(jìn)化 215
第三節(jié) 進(jìn)化機(jī)制與規(guī)律 217
一、物種概念與進(jìn)化圖譜 217
二、小進(jìn)化與大進(jìn)化 218
三、進(jìn)化中的物種集群爆發(fā)和集群絕滅 219
四、分子鐘 221
第四節(jié) 進(jìn)化理論與達(dá)爾文 223
一、達(dá)爾文及其進(jìn)化論 223
二、其他進(jìn)化學(xué)說(shuō) 226
三、人類基因組研究引發(fā)對(duì)進(jìn)化的思考 229
小結(jié) 230
思考題 230
第十章 生命的多樣性 231
第一節(jié) 生命多樣性與分類系統(tǒng) 231
一、生物多樣性的概念及基礎(chǔ) 231
二、生物分類等級(jí)及物種命名法 233
第二節(jié) 生物類群 235
一、病毒 235
二、真細(xì)菌界 238
三、古細(xì)菌界 240
四、真菌界 241
五、植物界 243
六、動(dòng)物界 246
第三節(jié) 保護(hù)生物多樣性 248
一、生物多樣性的喪失及其原因 249
二、生物多樣性保護(hù)與可持續(xù)利用 254
小結(jié) 256
思考題 257
第十一章 生命與環(huán)境 258
第一節(jié) 非生物環(huán)境 258
一、非生物環(huán)境及其重要性 258
二、生物圈及生物對(duì)非生物環(huán)境的適應(yīng) 260
第二節(jié) 種群 267
一、種群的概念 267
二、種群密度 268
三、種群分布 268
四、種群的出生率和死亡率 269
五、種群的年齡結(jié)構(gòu) 270
六、性比率 271
第三節(jié) 生物群落 272
一、群落的概念 272
二、群落的特征 274
三、植物生長(zhǎng)型 274
四、植物生活型 275
五、群落的垂直結(jié)構(gòu) 276
六、群落的水平結(jié)構(gòu) 278
乇、群落季節(jié)性變化 278
八、群落的類型 279
九、群落演替 284
第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng) 286
一、生態(tài)系統(tǒng)的概念 286
二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 287
三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 289
四、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 290
五、生態(tài)平衡與調(diào)控 291
小結(jié) 292
思考題 293
第十二章 當(dāng)代生命科學(xué)前沿 294
第一節(jié) 基因工程 294
一、基因工程概念與基本過(guò)程 294
二、基因工程技術(shù)的應(yīng)用 295
第二節(jié) 生物信息學(xué) 302
一、生物信息學(xué)的概念 302
二、生物信息學(xué)研究?jī)?nèi)容及現(xiàn)狀 302
三、生物信息學(xué)方法和技術(shù) 303
第三節(jié) 人類基因組計(jì)劃 304
一、人類基因組計(jì)劃簡(jiǎn)介 304
二、后基因組時(shí)代 306
第四節(jié) 克隆技術(shù)及其應(yīng)用 307
一、克隆技術(shù)的發(fā)展歷程 307
二、克隆技術(shù)的利弊 308
三、克隆技術(shù)對(duì)人類的影響 308
第五節(jié) 干細(xì)胞研究 309
一、干細(xì)胞的生物學(xué)特性 309
二、干細(xì)胞的可塑性 309
三、干細(xì)胞的應(yīng)用 310
四、干細(xì)胞研究展望 311
第六節(jié) 仿生學(xué)與生命倫理學(xué) 312
一、仿生學(xué)概念及研究成果 312
二、生命倫理學(xué)概念及研究領(lǐng)域 313
第七節(jié) 生物安全 314
一、生物入侵及其預(yù)警防控系統(tǒng) 315
二、轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)及其安全性控制 316
三、生物恐怖及其預(yù)防 318
小結(jié) 319
思考題 319
主要參考文獻(xiàn) 321