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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DNA 19

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RNA 49

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-ribozyme 320

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ESS 422

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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