生物学 第1册PDF电子书下载

绪论 1

一、生物学与生命本质 1

（一）什么是生物学 1

（二）生命的本质 1

目 录 1

二、生物学历史的探讨及近代的发展 3

（一）我国古代历史上对生物学的贡献 3

（二）西方生物科学的发展 3

三、生物学与科学方法 4

（三）生物科学的近代发展 4

（一）巴斯德（Louis Pasteur,1822～1895） 5

（二）孟德尔的实验方法 6

四、生物学的分科 7

五、生物学与其它科学的关系 9

六、生物科学在四化建设中的重要性 10

（一）生物学和粮食的危机 10

（二）生物学与人口 10

（四）生物学与癌 11

（三）生物学与环境危机 11

第一篇 生物的统一性 13

第一章生命的物质基础——生命的无机物质 13

第一节组成原生质的化学元素 13

一、原子和元素的概念 16

（一）原子的组成和电荷 17

（二）原子序数 18

（三）原子的模型 18

二、原子结构 19

三、同位素 21

四、元素、单质和化合物 22

五、化学反应——分子的形成 23

六、化学键 26

（一）共价键 26

（二）非极性共价键与极性共价键 27

（三）配价键 28

（四）离子键 29

（五）氢键 30

思考题 32

第二节组成原生质的无机化合物 32

一、原生质的基本成分——水 32

（一）水的组成及极性 33

（二）水的几种可能存在形式 33

（三）水的“三态” 35

二、原生质的无机盐类 37

（一）渗透现象与渗透压 37

（二）渗透压和血液 38

（三）各种离子的作用 39

（四）缓冲剂与内环境的稳定性 40

摘要 40

思考题 42

习题 42

第二章生命的物质基础——生命的有机物质 46

第一节碳及其化合物 46

一、碳原子在周期表中的位置 46

三、官能团 48

二、碳的立体结构 48

四、生物分子 50

思考题 51

第二节糖类 51

一、糖类的化学概念 51

二、糖类的分布及其重要性 52

三、糖的分子构型与旋光性 52

四、糖的分类 54

（一）单糖 54

（二）寡糖 61

（三）多糖 62

思考题 68

第三节脂类 68

一、脂类的化学概念 68

二、脂类的分布及其重要性 69

三、脂类的分类 69

（一）脂肪 70

（三）类脂 73

（二）蜡 73

思考题 77

第四节蛋白质 78

一、蛋白质的分布及其生物学功能 78

二、蛋白质的结构 80

（一）蛋白质的组成及结构单位 80

（二）蛋白质的一级结构 83

（三）多肽链中顺序的异构现象 85

（四）蛋白质的二级结构 87

（六）蛋白质的四级结构 91

（五）蛋白质的三级结构 91

三、蛋白质的性质 92

（一）两性解离及等电点 94

（二）亲水胶体性质 95

（三）蛋白质的变性作用 95

（四）蛋白质的颜色反应 97

四、蛋白质的分类 97

思考题 101

（一）酶的化学本质与组成 102

第五节 酶 102

一、酶的概念 102

（二）辅酶 103

（三）酶是生物催化剂 103

（四）酶作用的专一性 105

二、酶作用的机制 106

（一）化学反应与活化能 106

（二）中间产物学说 108

三、影响酶活性的因素 113

四、酶与食物的消化和吸收 115

五、酶与物质出入细胞及神经传导 117

六、酶的分类与命名 118

思考题 119

第六节核酸 120

一、核酸的概念和重要性 120

二、核酸的类别及其组成成分 121

（一）核苷类 122

（二）核苷酸类 123

（三）NTP的生物学功能 125

三、核酸的结构 128

（一）核酸的一级结构 128

（二）核酸的空间结构 129

四、核酸的理化性质 133

摘要 136

思考题 138

第七节维生素 138

一、维生素的概念 139

二、维生素的分类和命名 140

三、水溶性维生素和辅酶 141

（一）维生素B1（硫胺素）和硫胺素焦磷酸酯 142

（二）维生素B2（核黄素）和黄素腺苷酸 142

（三）维生素B3（泛酸）与辅酶A 144

（四）维生素B5（烟酸）与吡啶核苷酸类 144

（五）维生素B6与吡哆醇辅酶 147

（六）维生素B7（生物素）与生物胞素 148

（七）维生素B11（叶酸）及其辅酶形式 149

（八）维生素B12与B12辅酶类 150

（九）维生素C（抗坏血酸） 151

四、脂溶性维生素 152

（一）维生素A 153

（二）维生素D 154

（三）维生素E 155

（四）维生素K 156

摘要 158

五、维生素在细胞代谢中的作用 158

思考题 159

第八节激素 159

一、激素的概念及类别 159

二、人体内的激素 160

三、昆虫激素 162

（一）昆虫内激素 162

（二）昆虫外激素 162

四、植物激素 166

摘要 168

习题 169

思考题 169

第三章生命的结构和功能单位 177

第一节细胞学说 177

一、细胞的发现 177

二、细胞学说建立 178

三、细胞来自细胞 179

思考题 179

（一）光学显微镜和染色 180

第二节显微镜和细胞模式 180

一、光学显微镜 180

（二）如何正确使用光学显微镜 181

二、电子显微镜 183

（一）电子显微镜结构 183

（二）细胞超微结构 184

（一）细胞大小 186

一、细胞形态 186

第三节细胞结构和功能 186

思考题 186

（二）细胞形状 188

（三）细胞数目 189

二、最小的细胞 189

三、原核细胞和真核细胞 190

（一）细胞基本特征 190

（二）细胞类型 190

（三）原核细胞 191

（四）原核细胞与真核细胞比较 192

（五）植物细胞 192

（六）动物细胞 193

四、真核细胞组分 194

（一）细胞组分的分离 194

（二）细胞结构体系 195

五、细胞结构和功能 197

（一）细胞膜和细胞壁 197

（二）细胞核 204

（三）细胞质 206

摘要 219

思考题 220

第四节细胞如何制造ATP 222

一、能量 222

（一）能量和化学反应 222

（二）热力学第一定律 222

（三）耗散结构 223

（四）能量传递分子 225

二、光合作用 226

（一）生物体能量流动的开始 226

（二）光反应 227

（三）暗反应 230

三、细胞呼吸 230

（一）细胞呼吸途径 230

（二）氧化磷酸化 234

四、ATP的合成 235

摘要 237

思考题 238

第五节活细胞间连接和通讯 239

（一）紧密连接 239

（二）间隙连接 239

（三）桥粒连接 241

（四）中间连接 241

（一）什么叫细胞周期 242

一、细胞周期 242

第六节细胞分裂 242

思考题 242

（二）细胞周期控制 244

二、细胞分裂类型 245

（一）无絲分裂 245

（二）有絲分裂 245

（三）减数分裂 250

（四）有絲分裂和减数分裂的比较 253

思考题 254

一、癌细胞 255

第七节癌 255

二、癌细胞的产生 256

思考题 257

习题 257

第二篇 生物的延续性 269

第四章遗传 269

第一节早期遗传思想 269

第二节孟德尔及其实验 271

一、孟德尔 271

二、孟德尔实验 272

三、假设与验证 275

思考题 276

第三节分离原理 277

一、分离定律 277

二、自由组合定律 277

思考题 280

一、遗传粒子理论 281

第四节染色体遗传学说建立 281

二、染色体 282

（一）染色体的发现 282

（二）染色体形态和数目 283

（三）染色体结构 284

（四）染色体组和核型分析 288

三、特殊染色体 288

（一）巨染色体（多线染色体） 288

（二）灯刷染色体 289

（二）性的决定 290

四、性别决定 290

（一）性染色体 290

五、基因相互作用 292

（一）等位基因之间关系 292

（二）非等位基因之间关系 293

六、基因型表现和环境 296

七、染色体遗传学说 297

（一）摩尔根与果蝇 297

（二）染色体遗传学说 298

摘要 302

思考题 303

第五节基因学说建立 304

一、连锁与交换 304

二、基因的直线排列 306

三、基因学说 307

思考题 307

第六节细胞质遗传 308

一、叶绿体遗传 308

三、雄性不育 309

二、线粒体遗传 309

四、卡巴粒子 310

思考题 313

第七节遗传的分子基础 313

一、基因的本质是DNA 313

（一）遗传物质存在于细胞核中 313

（二）基因本质 314

（三）转化实验 315

（四）噬菌体感染和繁殖 317

（五）只具有RNA基因的病毒 318

二、DNA双螺旋结构 319

（一）提出DNA模型的基础 319

（二）华特生－克里克DNA模型 320

三、DNA复制 321

（一）复制方式 321

（二）复制过程 324

（一）遗传密码发现 326

四、遗传密码 326

（二）密码的基本特征 327

（三）密码通用性 328

（四）密码表的编制 329

五、DNA对性状的控制 330

（一）一个基因一条肽链 330

（二）中心法则 332

（三）有意义链与无意义链 333

（四）转录过程 334

（五）翻译过程 336

（六）转录与翻译电镜图象 339

摘要 340

思考题 341

第八节突变 342

一、突变发现 342

二、突变种类 343

三、基因突变 344

四、基因突变原因 346

五、DNA损伤修复 347

六、染色体结构改变 349

七、染色体数目改变 351

摘要 352

思考题 353

第九节遗传工程 353

一、什么叫遗传工程 353

二、工序 355

（一）外源基因制备 355

（二）与运载体联结 357

（三）转移入受体细胞 361

思考题 364

第十节基因作用调节 364

一、酶合成的调节 364

二、原核生物基因调节 365

三、真核细胞染色体DNA 368

思考题 370

习题 370

四、真核生物基因调节 370

第五章人类的遗传 378

第一节人类染色体的遗传 380

一、人类染色体 380

（一）人类染色体的形状、数目和分组 383

（二）常染色体和性染色体 385

（三）人类染色体带 388

（四）人类染色体的基因定位 388

二、常染色体遗传 390

（二）常染色体的显性遗传 391

（一）正常性状和异常性状 391

（三）常染色体不完全显性遗传 396

（四）常染色体的隐性遗传 399

三、常染色体异常与疾病 409

四、性染色体与性别分化 419

（一）性染色体与性别决定 419

（二）性别分化 421

（三）性染色体连锁 437

摘要 447

思考题 448

第二节基因的作用和人类的性状 450

一、基因的作用 450

（一）基因控制性状 450

（二）基因的多效性和异质性 453

（三）致死基因 454

二、复等位基因和人类的性状表现 456

（一）复等位基因的表现效应 456

（三）复等位基因和人类的血型 457

（二）复等位基因中的显性关系 457

摘要 461

思考题 462

第三节血缘 462

一、血缘范围 463

二、血缘婚姻的危害 464

（一）杂合子的亲堂表兄妹婚配 464

（二）纯合子堂表兄妹婚姻对后代的危害 467

第四节人类遗传与环境 469

一、辐射和人类的遗传 469

思考题 469

摘要 469

（一）辐射的遗传效应 470

（二）电离辐射诱发生殖细胞内遗传物质发生变化 473

（三）辐射对人类后代性状的影响 475

二、环境污染与人类遗传 477

（一）环境污染与畸形 478

（二）环境污染与肿瘤 480

摘要 481

思考题 482

习题 482

自我测验试题（一） 489

第六章生物的生殖作用 491

第一节无性生殖 491

一、分裂生殖 491

（一）原核生物的分裂生殖 491

（二）真核生物的分裂生殖 492

二、出茅生殖 493

（一）酵母的出芽生殖 494

（二）水螅的出芽生殖 494

三、无性孢子繁殖 494

（一）衣藻的无性孢子繁殖 495

（二）孢子虫的无性孢子繁殖 495

（三）真菌界生物无性孢子繁殖 496

四、营养体的繁殖 496

（二）人工营养体繁殖 497

（一）自然营养体繁殖 497

五、孤雌生殖 498

六、再生 499

思考题 500

第二节有性生殖 500

一、接合生殖 501

（一）原核生物的接合生殖 501

（二）真核生物的接合生殖 501

二、有性孢子生殖 503

（一）同形配子 503

（二）异形配子生殖和世代交替 506

（三）动物的有性生殖 518

摘要 539

思考题 540

习题 541

第七章生物的发育 549

第一节高等植物的个体发育 549

（一）胚的发育 550

一、种子的发育 550

（二）胚乳的发育 551

（三）种皮的形成 552

二、种子的萌发 552

三、植物的生长 552

（一）初生生长 552

（二）次生生长 553

摘要 554

思考题 554

一、动物个体发育的概念 555

第二节动物的个体发育 555

二、两栖类动物的个体发育 556

（一）卵裂 556

（二）囊胚期 556

（三）原肠胚期 558

（四）神经胚期 560

摘要 561

思考题 561

（一）细胞分化的起源 562

第三节胚胎发育中的生物学问题 562

一、细胞分化 562

（二）细胞的全能性 564

二、细胞核在胚胎发育中的作用 567

（一）细胞核是遗传代谢的控制中心 567

（二）细胞核在胚胎发育中的控制作用 570

三、细胞质在胚胎发育中的作用 573

四、胚胎细胞之间的相互作用——诱导 574

（一）初级诱导 575

（三）诱导物质的化学实质 576

（二）诱导和被诱导的相互关系 576

五、两栖类动物的胚后发育 577

思考题 577

第四节人的个体发育 578

一、胚胎早期发育的特点 578

（一）胚泡着床的意义 578

（二）胎膜及胎盘 579

（二）衰老 581

（一）生长 581

二、胚后生长、衰老和死亡 581

（三）死亡 582

摘要 582

思考题 584

习题 584

自我测验试题（二） 586

第三篇 生物的进化 588

第八章生命的起源 588

一、太阳系的形成 589

第一节太阳系和地球的形成 589

二、原始地球的状况 591

三、关于地球的年龄 592

（一）放射性同位素年龄测定法 592

（二）其它方法 593

四、原始大气的成分 594

五、原始海洋 594

（二）太阳能 595

六、原始生命形成时的能量 595

（一）热能 595

（三）雷电 596

（四）冲击波 596

思考题 596

第二节生命的起源 596

一、简单有机分子的合成 596

（一）嘌呤、嘧啶的合成 598

（二）糖类的合成 598

（三）核苷的合成 598

（四）氨基酸的合成 598

（五）脂肪酸的合成 601

二、复杂生物大分子的合成 601

三、多分子体系——生物大分子颗粒 603

（一）微球体学说 604

（二）团聚体学说 604

四、生物演化过程和自养营养的出现 605

五、细胞的起源 606

思考题 608

摘要 608

习题 609

第九章人类的起源和进化 612

第一节人类的起源 612

一、人类起源于古类人猿 612

（一）灵长类的起源 612

（二）人类的起源 613

二、人类起源于古类人猿的证据 615

（一）人和猿的骨骼十分相近 616

（二）人和猿的痕迹器官比较 616

（三）人和猿胚胎发育和胎盘的比较 616

（四）人和猿的生理、病理的比较 617

三、人类起源的发展和进化过程 617

（一）尼安德特人的化石发现 617

（三）北京猿人化石的发现 618

（四）南方古猿化石的发现 618

（二）爪哇猿人或直立猿人化石的发现 618

（五）腊玛古猿化石的发现 619

四、劳动创造了人类 620

思考题 622

第二节人类的发展 623

一、猿人阶段 623

（一）早期猿人阶段 623

（二）晚期猿人阶段 624

（一）早期智人阶段 628

二、智人阶段 628

（二）晚期智人阶段 629

三、人种起源 632

（一）人种 632

（二）人种起源 633

摘要 634

思考题 635

习题 636

第一节进化思想的来源 639

一、中国古代人的进化思想 639

第十章生物的进化 639

二、西欧的进化思想 641

思考题 643

第二节生物进化的证据 644

一、古生物学的证据 644

（一）地质年代 644

（二）无脊椎动物的发现和进化 647

（三）脊椎动物的发现和进化 651

（四）植物的发现和进化 661

二、胚胎学的证据 662

三、比较解剖学的证据 664

（一）痕迹器官 664

（二）同源器官 665

（三）同功器官 666

四、生物化学方面的证据 666

（一）细胞色素C 667

（二）DNA的含量 669

（三）血清免疫实验 669

思考题 671

摘要 671

第三节生物进化的原因——达尔文自然选择学说 672

一、拉马克的进化学说 673

（一）拉马克 673

（二）拉马克的生物进化学说 674

二、魏所曼的进化理论 677

（一）魏斯曼和他的进化理论 677

（二）魏斯曼的遗传理论 677

（一）达尔文 678

三、达尔文和达尔文的进化论 678

（三）魏斯曼的变异理论 678

（二）《物种起源》一书的诞生 683

（三）达尔文的自然选择学说 685

摘要 694

思考题 695

第四节现代达尔文主义 696

一、突变为生物进化提供了原材料 696

（二）基因频率 697

二、群体遗传学和基因频率 697

（一）群体遗传学 697

（三）哈地—温伯格定律 698

（四）基因频率改变因素 701

三、自然选择的作用机制 703

（一）适合度 704

（二）选择压 704

（三）选择作用的机制 705

（四）选择作用的其它形式 707

（五）选择作用的加强与减弱 708

摘要 709

思考题 709

第五节非达尔文进化学说 710

一、中性突变 710

（一）中性突变的产生 710

（二）中性突变的类型 711

二、遗传漂变 713

思考题 715

摘要 715

第六节物种及物种形成方式 716

一、物种的含义 716

二、隔离在物种形成中的作用 718

（一）地理隔离 718

（二）生殖隔离 719

三、物种形成的方式 722

（一）渐进式的物种形成 722

（二）爆发式形成新物种 723

四、性状移变与辐射适应 725

（一）分化进化——从少到多 725

（二）复化进化——从低级到高级的进化 728

摘要 730

思考题 731

习题 731

自我测验试题（三） 739

习题答案 741

自我测验试题参考答案要点 757