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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

第一部分　细胞生物学第一章　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

本章小结 20

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

本章小结 44

复习思考题 45

第三章　细胞的代谢 46

第一节　细胞与能量 46

一、生物有序性与自由能 46

二、ATP的结构与功能 47

第二节　呼吸作用 48

一、无氧呼吸 48

二、有氧呼吸 49

第三节　光合作用 51

一、光合作用的概念 51

二、光合作用的简单机理 51

三、原核生物的光合作用 53

四、光能利用率 54

第四节　生物固氮作用 55

本章小结 56

复习思考题 57

第二部分　生物遗传与变异第四章　孟德尔遗传定律 61

第一节　分离定律 61

一、孟德尔杂交试验 61

二、分离现象 63

三、分离定律 63

四、分离定律的证明 64

五、分离定律的应用实例 64

第二节 自由组合定律 65

一、两对相对性状的遗传 65

二、自由组合遗传现象的解释 66

三、自由组合定律的验证 67

四、自由组合定律的应用 68

第三节　孟德尔定律的扩展 69

一、显隐性关系的相对性 69

二、复等位基因 71

三、致死原因 71

四、非等位基因间的相互作用 72

五、多因一效和一因多效 75

第四节　细胞质遗传 75

一、细胞质遗传的特点 75

二、植物雄性不育的遗传 76

本章小结 77

复习思考题 77

第五章　染色体遗传学说 79

第一节 染色体的形态结构和数目 79

一、染色体的形态结构 79

二、染色体的数目 80

第二节　连锁与交换定律 81

一、连锁 81

二、交换和重组值 84

三、交换值的测定 85

四、基因定位与连锁遗传图 86

五、连锁遗传规律的应用 87

第三节　性别决定与伴性遗传 88

一、性染色体 88

二、性别决定 88

三、伴性遗传 89

第四节　染色体变异 91

一、染色体数目的变异 91

二、染色体结构变异 97

本章小结 101

复习思考题 101

第六章　基因及其表达与调控 103

第一节　基因的本质 103

一、肺炎球菌转化实验 103

二、噬菌体感染实验 104

第二节 DNA分子的结构 105

一、DNA分子的化学组成 105

二、DNA分子的双螺旋结构 106

三、DNA分子的功能单位 108

第三节 DNA的复制 108

一、半保留复制的证明 108

二、DNA的复制过程 109

第四节 RNA的结构与功能 112

一、RNA分子的结构 112

二、细胞中主要的RNA 113

第五节　遗传信息的表达 115

一、中心法则与基因表达 115

二、转录 116

三、翻译 117

第六节　基因表达的调控 121

一、原核生物的基因调控 121

二、真核生物的基因调控 123

第七节　基因突变与修复 124

一、基因突变 124

二、DNA的修复 126

第八节　基因与人类疾病 127

一、癌症的发生机制 127

二、HIV的结构与分子遗传机制 129

本章小结 130

复习思考题 131

第七章　生物技术 132

第一节　生物技术的定义和主要内容 132

一、生物技术的定义 132

二、生物技术的主要内容 133

三、生物技术的产生和发展 134

四、生物技术的发展趋势和前景 135

第二节　基因工程 135

一、基因工程的概念 135

二、基因工程的技术路线 136

三、基因工程的应用 137

第三节　细胞工程 139

一、细胞工程的概念 139

二、细胞工程的主要技术 139

三、植物细胞工程及其应用 140

四、动物细胞工程及其应用 142

第四节　蛋白质工程和酶工程 146

一、蛋白质工程 146

二、酶工程 148

第五节　发酵工程 149

一、发酵工程的概念 149

二、发酵工程的基本步骤和特点 149

三、发酵工程的应用 150

第六节　人类基因组计划和水稻基因组计划 150

一、人类基因组计划 150

二、水稻基因组计划 152

第七节 生物技术的安全性及其影响 153

一、转基因技术的安全性问题 153

二、克隆人的社会伦理问题 154

三、个人基因信息的隐私权问题 154

四、基因治疗的应用范围问题 155

五、生物武器与人类和平的问题 156

六、生物技术引发的其他问题 156

本章小结 156

复习思考题 157

第三部分　生命起源与进化第八章　生命的起源 161

第一节　对生命起源的几种假说 161

一、原始人的图腾思辨 161

二、神创论 162

三、自然发生学说 162

四、生源论 162

五、新自然发生学说 163

六、地外起源论 163

第二节　化学进化 164

一、物理进化、化学进化与生物进化 164

二、化学进化 164

三、生命的蛋白质起源说和核酸起源说 167

四、生命秩序起源的新思考 168

五、核酸和蛋白质的专业化分工合作 169

第三节　细胞的形成和进化 169

一、细胞的形成 170

二、细胞的进化 170

三、细胞的产生使基因定居 172

第四节　对地外生命的探索 172

本章小结 173

复习思考题 174

第九章　生命的进化 175

第一节　生物进化的理论 175

一、达尔文以前的进化思想 175

二、达尔文及其进化论 176

三、达尔文以后进化论的发展 178

第二节　生物进化的证据 181

一、古生物学的证据 181

二、生物地理学的证据 182

三、比较胚胎学的证据 182

四、比较解剖学的证据 183

五、细胞生物学的证据 183

六、发育生物学的证据 184

七、分子生物学的证据 184

第三节　生物进化的机制 185

一、物种概念和进化图谱 185

二、生物种群的遗传变异与小进化 187

三、物种的形成与大进化 191

四、物种选择与灭绝 193

第四节　生物进化的历程 195

一、单细胞生物的繁衍 195

二、多细胞生物的起源 197

三、多细胞生物的进化 198

四、人类的起源与进化 202

本章小结 207

复习思考题 208

第十章 生物类群及生物多样性 210

第一节　生物分类的基础知识 210

一、生物分类的方法 210

二、生物的分类阶层 211

三、生物的命名 211

第二节　生物的基本类群 212

一、生物的分界 212

二、病毒、类病毒与朊病毒——非细胞病原 213

三、原核生物界 216

四、原生生物界 220

五、真菌界 222

六、植物界 224

七、动物界 231

第三节　生物多样性 239

一、生物多样性 239

二、生物多样性的价值 240

三、生物多样性受威胁的现状及其原因 240

四、生物多样性保护的目标和途径 242

本章小结 243

复习思考题 244

第四部分　植物生物学第十一章　植物的组织 249

第一节　植物组织的类型 249

一、分生组织 249

二、薄壁组织 250

三、保护组织 250

四、输导组织 251

五、机械组织 251

六、分泌结构 252

第二节　维管组织、维管束和维管系统 253

一、维管组织 253

二、维管束 253

三、维管系统 253

本章小结 254

复习思考题 254

第十二章　植物营养器官的形态与结构 255

第一节　根 255

一、根及根系的类型 255

二、根尖的分区及其生长动态 255

三、根的结构 258

四、侧根的发生 262

第二节　茎 264

一、茎的基本形态 264

二、芽的形态结构 264

三、茎的分枝 265

四、茎尖的分区及其生长动态 266

五、茎的结构 266

第三节　叶 273

一、植物叶的组成 273

二、叶片的结构 274

三、禾本科植物叶片的结构特点 276

本章小结 278

复习思考题 278

第十三章　植物的繁殖 280

第一节　花 280

一、花的组成与形态类型 280

二、禾本科植物花的结构 282

第二节　雌雄配子的形成和发育 282

一、雄蕊的发育与结构 282

二、雌蕊的发育与结构 285

第三节　开花、传粉和受精 287

一、开花 287

二、传粉 287

三、受精 288

第四节　种子的形成及其结构 290

一、种子的形成 290

二、种子的基本结构 292

三、种子的主要类型 293

第五节　果实 294

一、果实的形成和发育 294

二、单性结实 294

第六节　植物的生活史 295

本章小结 296

复习思考题 296

第十四章　植物的营养与运输 297

第一节　植物的水分代谢 297

一、植物细胞的水势和渗透吸水 297

二、根系对水分的吸水和运输 298

第二节　植物的矿质营养 300

一、植物必需的矿质元素 300

二、植物细胞对矿质元素的吸收 301

三、根系对矿质元素的吸收 302

四、矿质元素在植物体内的运输和分布 303

五、植物体内有机物质的运输 303

本章小结 304

复习思考题 305

第十五章　植物的生长发育及其调控 306

第一节　植物激素对生长发育的调控 306

一、生长素类 306

二、赤霉素和细胞分裂素 309

三、脱落酸和乙烯 310

四、激素间的相互作用 312

第二节　植物的营养生长及其调控 313

一、种子萌发 313

二、种子萌发的过程及幼苗类型 315

三、植物的生长和运动 315

第三节　植物的生殖生长及其调控 321

一、低温和花的诱导 321

二、光周期和花的诱导 322

本章小结 324

复习思考题 325

第五部分　动物生物学第十六章　动物的组织、器官与系统 329

第一节　动物的组织 329

一、上皮组织 329

二、结缔组织 330

三、肌肉组织 331

四、神经组织 332

第二节　动物的器官与系统 333

本章小结 334

复习思考题 335

第十七章　动物的保护、支持与运动 336

第一节　皮肤的结构及其衍生物 336

一、皮肤的结构 336

二、皮肤衍生物 337

三、皮肤的功能 337

四、皮肤的演化 337

第二节　骨骼与支持 338

一、流体静力骨骼 338

二、外骨骼 338

三、内骨骼 338

第三节　运动方式 340

一、变形运动 340

二、鞭毛及纤毛运动 340

三、肌线运动 340

四、肌肉运动 340

本章小结 341

复习思考题 342

第十八章　动物的营养、交换与运输 343

第一节 动物对食物的消化和吸收 343

一、人体消化系统的基本结构 343

二、消化食物的过程 346

三、营养成分的吸收 347

四、人类的营养 348

五、动物消化方式的演进 352

第二节 呼吸系统与气体交换 352

一、人体呼吸系统的基本结构 353

二、呼吸运动与肺通气 354

三、气体在肺和组织的交换 354

四、水生动物的呼吸器官 355

五、陆生动物的呼吸器官 355

第三节　血液与循环 355

一、心血管系统 356

二、淋巴系统 361

三、血液循环的演化 362

第四节　排泄与水盐平衡 363

一、肾的结构与功能 363

二、肾的泌尿过程 365

三、各类动物主要的排泄器官 365

四、动物的主要排泄方式 366

五、动物水盐平衡调节 367

本章小结 367

复习思考题 368

第十九章　动物的控制和防御 370

第一节　神经系统 370

一、神经系统的基本结构 370

二、神经冲动的传导 372

三、反射和反射弧 375

四、动物神经系统的进化与发展 376

第二节　内分泌系统 376

一、无脊椎动物的内分泌系统 377

二、脊椎动物的内分泌系统 377

第三节　防御系统 381

一、非特异性防御 381

二、特异性防御与抗原识别 382

三、免疫与人体健康 384

四、免疫应用 385

五、免疫系统的进化 386

六、神经-内分泌-免疫网络 387

本章小结 388

复习思考题 389

第二十章　动物的繁殖与发育 390

第一节　动物的繁殖 390

一、生殖系统 390

二、生殖方式 392

第二节　动物的发育 396

一、胚前发育 396

二、胚胎发育 400

三、胚后发育 403

四、个体发育与系统发育 404

本章小结 405

复习思考题 406

第六部分　环境与生态第二十一章　生物与环境 409

第一节　环境 409

一、环境 409

二、自然环境 409

第二节　生态因子 410

一、生态因子的分类 411

二、生态因子作用的几个特点 411

第三节　生态因子对生物的作用 412

一、光 412

二、温度 414

三、水 415

四、土壤 415

第四节　生物与环境关系的基本原理 416

一、最小因子定律 416

二、耐受性定律 416

三、各种生态因子耐受性之间的相互关系 417

四、内稳态生物和非内稳态生物 417

五、大环境和小环境 417

本章小结 418

复习思考题 418

第二十二章　生物种群和群落 419

第一节　种群 419

一、种群的概念和特征 419

二、种群的数量和结构 420

三、种群增长 422

四、种群的社会关系 424

五、种群的进化和适应 426

第二节　群落 427

一、生物群落的概念和特征 427

二、生物群落的结构 427

三、生物群落的动态 428

四、生物群落的类型 430

本章小结 431

复习思考题 432

第二十三章　生态系统 433

第一节 生态系统的组成和结构 433

一、生态系统的基本概念 433

二、生态系统的基本特征 433

三、生态系统的组成要素 434

四、生态系统的营养结构 434

五、生态系统的类型 436

第二节 生态系统的能量流动和物质循环 437

一、能量流动的特点 437

二、生态系统中的初级生产和次级生产 437

三、物质循环的特点 437

四、几个主要的物质循环 438

五、有毒物质的富集作用 439

第三节　生态系统的稳定性和平衡 440

一、生态系统稳定的概念 441

二、生态系统的反馈调节与生态平衡 442

三、生态平衡的保持 443

本章小结 443

复习思考题 443

第二十四章　人与环境 445

第一节　人口问题 445

一、人口增长的趋势 445

二、人口增长对生态系统的冲击和压力 445

三、世界人口的发展趋势 446

第二节　资源问题 446

一、资源的概念和分类 446

二、可持续发展 446

第三节　生态农业 447

一、生态农业的概念和基本特点 447

二、生态农业建设的理论基础 449

三、生态农业的类型 450

本章小结 454

复习思考题 455

参考文献 456