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绪论1

一、什么是生命1

二、生物学及其分科3

三、生物学的发展概述5

四、生物学的研究方法9

五、生命的结构层次11

复习思考题12

第一部分 细胞生物学15

第一章 细胞的化学基础15

第一节 细胞的元素组成15

一、参与组成细胞的元素15

二、常量元素16

三、微量元素16

第二节 细胞的分子组成16

一、水和无机盐16

二、糖类17

三、脂质17

四、蛋白质18

五、核酸19

复习思考题20

第二章 细胞的基本结构和功能21

第一节 细胞的形态和类型21

一、细胞的大小和形状21

二、细胞的类型21

第二节 真核细胞的结构和功能22

一、细胞表面23

二、细胞器和细胞质骨架26

三、细胞核31

四、纳米生物大分子复合体33

五、细胞间的连接34

第三节 细胞的增殖34

一、细胞周期35

二、细胞分裂36

三、细胞增殖的调控与癌变40

第四节 细胞的生长和分化40

一、细胞的生长40

二、细胞的分化41

三、细胞的全能性41

第五节 细胞的衰老与死亡42

一、细胞的衰老42

二、细胞的死亡43

复习思考题44

第三章 细胞的代谢45

第一节 细胞与能量45

一、生物有序性与自由能45

二、ATP的结构与功能46

第二节 呼吸作用47

一、无氧呼吸47

二、有氧呼吸48

第三节 光合作用50

一、光合作用的概念50

二、光合作用的机理50

三、原核生物的光合作用52

四、光能利用率53

第四节 生物固氮作用54

复习思考题55

第二部分 生物遗传与变异59

第四章 孟德尔遗传定律59

第一节 分离定律59

一、孟德尔杂交试验59

二、分离现象61

三、分离定律61

四、分离定律的证明62

五、分离定律的应用实例62

第二节 自由组合定律63

一、两对相对性状的遗传63

二、自由组合遗传现象的解释64

三、自由组合定律的验证65

四、自由组合定律的应用65

第三节 孟德尔定律的扩展66

一、显隐性关系的相对性66

二、复等位基因68

三、致死基因69

四、非等位基因间的相互作用69

五、多因一效和一因多效72

第四节 细胞质遗传72

一、细胞质遗传的特点73

二、植物雄性不育的遗传73

复习思考题74

第五章 染色体遗传学说76

第一节 染色体的形态结构和数目76

一、染色体的形态结构76

二、染色体的数目77

第二节 连锁与交换定律78

一、连锁78

二、交换和重组值81

三、交换值的测定82

四、基因定位与连锁遗传图83

五、连锁遗传规律的应用84

第三节 性别决定与伴性遗传85

一、性染色体85

二、性别决定85

三、伴性遗传86

第四节 染色体变异88

一、染色体数目的变异88

二、染色体结构变异94

复习思考题98

第六章 基因及其表达与调控100

第一节 基因的本质100

一、肺炎球菌转化实验100

二、噬菌体感染实验101

第二节 DNA分子的结构102

一、DNA分子的化学组成102

二、DNA分子的双螺旋结构103

三、DNA分子的功能单位105

第三节 DNA的复制105

一、半保留复制的证明105

二、DNA的复制过程107

第四节 RNA的结构与功能109

一、RNA分子的结构109

二、细胞中主要的RNA110

第五节 遗传信息的表达112

一、中心法则与基因表达112

二、转录113

三、翻译114

第六节 基因表达的调控118

一、原核生物的基因表达调控118

二、真核生物的基因表达调控120

第七节 基因突变与修复121

一、基因突变121

二、DNA的修复123

第八节 基因与人类疾病124

一、癌症的发生机制124

二、HIV的结构与分子遗传机制126

复习思考题127

第七章 生物技术128

第一节 生物技术的定义和主要内容128

一、生物技术的定义128

二、生物技术的主要内容129

三、生物技术的产生和发展129

四、生物技术的发展趋势和前景131

第二节 基因工程131

一、基因工程的概念131

二、基因工程的技术路线132

三、基因工程的应用133

第三节 细胞工程135

一、细胞工程的概念135

二、细胞工程的主要技术135

三、植物细胞工程及其应用136

四、动物细胞工程及其应用138

第四节 蛋白质工程和酶工程142

一、蛋白质工程142

二、酶工程143

第五节 发酵工程144

一、发酵工程的概念144

二、发酵工程的基本步骤和特点145

三、发酵工程的应用145

第六节 生物组学146

一、基因组学146

二、转录组学147

三、蛋白质组学148

四、代谢组学149

五、糖组学150

六、其他组学150

第七节 生物技术的安全性及其影响151

一、转基因技术的安全性问题151

二、克隆人的社会伦理问题152

三、个人基因信息的隐私权问题153

四、基因治疗的应用范围问题153

五、生物武器与人类和平的问题154

六、生物技术引发的其他问题154

复习思考题155

第三部分 生命起源与进化159

第八章 生命的起源159

第一节 对生命起源的几种假说159

一、原始人的图腾思辨159

二、神创论160

三、自然发生学说160

四、生源论160

五、新自然发生学说161

六、地外起源论161

第二节 化学进化162

一、物理进化、化学进化与生物进化162

二、化学进化162

三、生命的蛋白质起源说和核酸起源说165

四、生命秩序起源的新思考166

五、核酸和蛋白质的专业化分工合作167

第三节 细胞的形成和进化167

一、细胞的形成167

二、细胞的进化168

三、细胞的产生使基因定居170

第四节 对地外生命的探索170

复习思考题171

第九章 生命的进化172

第一节 生物进化的理论172

一、达尔文以前的进化思想172

二、达尔文及其进化论173

三、达尔文以后进化论的发展175

第二节 生物进化的证据178

一、古生物学的证据178

二、生物地理学的证据179

三、比较胚胎学的证据179

四、比较解剖学的证据180

五、细胞生物学的证据180

六、发育生物学的证据181

七、分子生物学的证据181

第三节 生物进化的机制182

一、物种概念和进化图谱182

二、生物种群的遗传变异与微进化184

三、物种的形成与宏进化187

四、物种选择与灭绝190

第四节 生物进化的历程192

一、单细胞生物的繁衍192

二、多细胞生物的起源194

三、多细胞生物的进化195

四、人类的起源与进化199

复习思考题204

第十章 生物类群及生物多样性206

第一节 生物分类的基础知识206

一、生物分类的方法206

二、生物的分类阶层207

三、生物的命名207

第二节 生物的基本类群208

一、生物的分界208

二、病毒、类病毒与朊病毒——非细胞病原209

三、原核生物界212

四、原生生物界216

五、真菌界218

六、植物界220

七、动物界227

第三节 生物多样性235

一、生物多样性的概念235

二、生物多样性的价值236

三、生物多样性受威胁的现状及其原因236

四、生物多样性保护的目标和途径238

复习思考题239

第四部分 植物生物学243

第十一章 植物的组织243

第一节 植物组织的类型243

一、分生组织243

二、薄壁组织244

三、保护组织244

四、输导组织245

五、机械组织245

六、分泌结构246

第二节 维管组织、维管束和维管系统247

一、维管组织247

二、维管束247

三、维管系统247

复习思考题248

第十二章 植物营养器官的形态与结构249

第一节 根249

一、根及根系的类型249

二、根尖的分区及其生长动态249

三、根的结构252

四、侧根的发生256

第二节 茎258

一、茎的基本形态258

二、芽的形态结构258

三、茎的分枝259

四、茎尖的分区及其生长动态260

五、茎的结构260

第三节 叶267

一、植物叶的组成267

二、叶片的结构268

三、禾本科植物叶片的结构特点270

复习思考题272

第十三章 植物的繁殖273

第一节 花273

一、花的组成与形态类型273

二、禾本科植物花的结构274

第二节 雌雄配子的形成和发育275

一、雄蕊的发育与结构275

二、雌蕊的发育与结构278

第三节 开花、传粉和受精280

一、开花280

二、传粉280

三、受精281

第四节 种子的形成及其结构283

一、种子的形成283

二、种子的基本结构285

三、种子的主要类型286

第五节 果实287

一、果实的形成和发育287

二、单性结实287

第六节 植物的生活史288

复习思考题289

第十四章 植物的营养与运输290

第一节 植物的水分代谢290

一、植物细胞的水势和渗透吸水290

二、根系对水分的吸水和运输291

第二节 植物的矿质营养293

一、植物必需的矿质元素293

二、植物细胞对矿质元素的吸收294

三、根系对矿质元素的吸收295

四、矿质元素在植物体内的运输和分布296

五、植物体内有机物质的运输296

复习思考题297

第十五章 植物的生长发育及其调控299

第一节 植物激素对生长发育的调控299

一、生长素类299

二、赤霉素和细胞分裂素302

三、脱落酸和乙烯303

四、激素间的相互作用305

第二节 植物的营养生长及其调控306

一、种子萌发306

二、种子萌发的过程及幼苗类型308

三、植物的生长和运动309

第三节 植物的生殖生长及其调控313

一、低温和花的诱导314

二、光周期和花的诱导315

复习思考题317

第五部分 动物生物学321

第十六章 动物的组织、器官与系统321

第一节 动物的组织321

一、上皮组织321

二、结缔组织322

三、肌肉组织323

四、神经组织324

第二节 动物的器官与系统325

复习思考题326

第十七章 动物的保护、支持与运动327

第一节 皮肤的结构及其衍生物327

一、皮肤的结构327

二、皮肤衍生物328

三、皮肤的功能328

四、皮肤的演化328

第二节 骨骼与支持329

一、流体静力骨骼329

二、外骨骼329

三、内骨骼329

第三节 运动方式331

一、变形运动331

二、鞭毛及纤毛运动331

三、肌线运动331

四、肌肉运动331

复习思考题332

第十八章 动物的营养、交换与运输333

第一节 动物对食物的消化和吸收333

一、人体消化系统的基本结构333

二、消化食物的过程336

三、营养成分的吸收337

四、人类的营养338

五、动物消化方式的演进341

第二节 呼吸系统与气体交换342

一、人体呼吸系统的基本结构343

二、呼吸运动与肺通气344

三、气体在肺和组织的交换344

四、水生动物的呼吸器官345

五、陆生动物的呼吸器官345

第三节 血液与循环345

一、心血管系统345

二、淋巴系统351

三、血液循环的演化352

第四节 排泄与水盐平衡353

一、肾的结构与功能353

二、肾的泌尿过程355

三、各类动物主要的排泄器官355

四、动物的主要排泄方式356

五、动物水盐平衡调节356

复习思考题357

第十九章 动物的控制和防御358

第一节 神经系统358

一、神经系统的基本结构358

二、神经冲动的传导360

三、反射和反射弧363

四、动物神经系统的进化与发展364

第二节 内分泌系统364

一、无脊椎动物的内分泌系统365

二、脊椎动物的内分泌系统365

第三节 防御系统369

一、非特异性防御369

二、特异性防御与抗原识别370

三、免疫与人体健康372

四、免疫应用373

五、免疫系统的进化374

六、神经-内分泌-免疫网络375

复习思考题376

第二十章 动物的繁殖与发育377

第一节 动物的繁殖377

一、生殖系统377

二、生殖方式379

第二节 动物的发育383

一、胚前发育383

二、胚胎发育387

三、胚后发育389

四、个体发育与系统发育391

复习思考题392

第六部分 环境与生态395

第二十一章 生物与环境395

第一节 环境395

一、环境395

二、自然环境395

第二节 生态因子396

一、生态因子的分类396

二、生态因子作用的几个特点397

第三节 生态因子对生物的作用397

一、光397

二、温度399

三、水401

四、土壤401

第四节 生物与环境关系的基本原理402

一、最小因子定律402

二、耐受性定律402

三、各种生态因子耐受性之间的相互关系403

四、内稳态生物和非内稳态生物403

复习思考题403

第二十二章 生物种群和群落404

第一节 种群404

一、种群的概念和特征404

二、种群的数量和结构405

三、种群增长模型407

四、自然种群的数量变动408

五、种群的社会关系409

第二节 群落411

一、生物群落的概念和特征411

二、生物群落的结构412

三、生物群落的动态412

四、生物群落的类型414

复习思考题416

第二十三章 生态系统417

第一节 生态系统的组成和结构417

一、生态系统的基本概念417

二、生态系统的基本特征417

三、生态系统的组成要素418

四、生态系统的营养结构419

五、生态系统的类型420

第二节 生态系统的能量流动和物质循环421

一、能量流动的特点421

二、生态系统中的初级生产和次级生产421

三、物质循环的特点422

四、几个主要的物质循环422

五、有毒物质的富集作用425

第三节 生态系统的稳定性和平衡425

一、生态系统稳定的概念425

二、生态系统的反馈调节与生态平衡426

三、生态平衡的保持427

复习思考题428

第二十四章 人与环境429

第一节 人口问题429

一、人口增长的趋势429

二、人口增长对生态系统的冲击和压力429

三、世界人口的发展趋势430

第二节 资源问题430

一、资源的概念和分类430

二、可持续发展430

第三节 环境污染431

一、大气污染431

二、水污染432

三、土壤污染432

四、垃圾等固体废物污染432

五、噪声污染432

六、光污染433

第四节 全球气候变化433

一、气候变化的总趋势433

二、气候变暖的主要原因433

三、气候变暖的应对策略433

第五节 生态农业434

一、生态农业的概念和基本特点434

二、生态农业建设的理论基础435

三、生态农业的类型436

复习思考题437