第一章 绪论 1
第一节 生命与生命科学 1
一、生命的本质 1
二、生命的基本特征 3
三、特殊类型的生命——病毒 4
第二节 生命科学及生物技术的发展 4
一、生命科学的地位及生物的分界 4
二、生命科学与生物技术发展概况 5
第三节 21世纪的现代生命科学与生物技术 7
一、现代生命科学及生物技术的发展热点 7
二、生命科学及生物技术与社会发展 14
三、现代生命科学与其他学科间的相互作用 15
四、生命科学充满未解之谜 16
第二章 生命的基本单位——细胞 21
第一节 细胞的组成元素与生物分子 21
一、生物体的元素组成 21
二、生物分子特性 23
三、生物分子的种类及功能 24
第二节 细胞的形态结构 28
一、真核细胞的形态结构 28
二、细胞膜 30
三、细胞质与细胞器 32
四、细胞核 36
五、原核细胞 38
二、染色体的结构 42
一、染色体与染色质 42
第三节 染色体 42
三、A染色体和B染色体 44
四、染色体的变异 44
五、染色体的分子结构——从DNA到染色体 45
第四节 细胞分裂、分化 46
一、细胞分裂 46
二、细胞的分化 53
三、细胞分化的主要机制 55
第五节 细胞的衰老和凋亡 58
一、衰老与细胞 59
二、细胞衰老的机理 62
一、癌细胞的主要特征 66
第六节 脱离正常轨道的细胞——癌细胞 66
三、展望和未来 66
二、肿瘤形成 67
第三章 生物的遗传与变异 71
第一节 生物的遗传物质 71
一、遗传物质的发现与遗传学基本定律 71
二、基因概念的发展与基因的本质 75
第二节 生物性状的遗传 77
一、生物的性别 77
二、人类的性状遗传 80
三、孟德尔遗传的延伸 82
四、多基因遗传 85
五、核外遗传 91
一、染色体结构变异 95
第三节 生物的遗传变异 95
二、染色体数目变异 98
三、基因突变 102
第四节 遗传病与优生优育 105
一、遗传病的概念与分类 105
二、遗传病的诊断 106
三、遗传病的基因治疗 108
四、优生优育 110
第四章 生物的进化 113
第一节 生命的起源 113
一、对生命起源的认识过程 114
二、生命出现的历程 115
一、单细胞生物的繁衍 119
第二节 生物进化史及生物进化图谱 119
二、多细胞生物的出现与演化 121
三、人类的起源与社会文明 123
四、生物进化图谱 124
第三节 生物进化论与生物进化的证据 126
一、生物进化论 126
二、生物进化的证据 129
第五章 生物技术原理 133
第一节 基因工程操作原理 133
一、什么是基因工程 133
二、基因工程操作技术及原理 134
二、细胞工程技术与原理 139
一、什么是细胞工程 139
第二节 细胞工程操作原理 139
第三节 酶工程 142
一、酶工程的概念和内容 142
二、酶分析技术 144
三、酶的生产 144
四、酶的提取和分离纯化 145
五、酶的固定化方法 145
六、酶的应用 146
第四节 发酵工程 147
一、发酵工程的概念和内容 147
二、发酵工程操作技术 148
三、发酵工程的应用 152
四、发酵工程产品——氨基酸 154
第五节 蛋白质工程 155
一、什么是蛋白质工程 155
二、蛋白质结构分析 155
第六节 分子杂交与遗传标记 158
一、分子杂交 159
二、遗传标记 159
三、分子标记技术的应用 162
第六章 生物技术的应用 164
第一节 人类基因组计划与生物技术 164
一、人类基因组研究方案及技术 165
二、确定特定基因的方法 167
三、利用染色体特征研究人类基因组 168
一、“多莉” 169
第二节 克隆技术与“多莉” 169
二、“多莉”的身世——细胞工程材料 170
三、“多莉”的诞生——细胞工程操作 170
四、“多莉”的生育能力——细胞工程生物的生存能力 170
五、动物的体细胞克隆 170
六、动物细胞克隆的意义 171
七、克隆人存在天然障碍——克隆技术存在的问题 171
第三节 生物技术在医药卫生领域的应用 171
一、生物医药行业特征 171
二、基因工程制药 172
三、基因诊断 172
五、基因疫苗 173
四、基因治疗 173
六、创建遗传病的动物模型 174
七、转基因动物作为生物反应器 174
八、干细胞工程 174
第四节 生物技术在农业科学方面的应用 175
一、生物技术与粮食 175
二、生物技术与农药 177
三、花卉基因工程 178
四、基因工程动物在畜牧业方面的应用 179
第五节 生物技术在工业领域的应用 180
一、玉米变成生物降解塑料 180
二、改良纤维素酶效能提高葡萄糖产量 180
三、生物新原料与新材料 180
第六节 生物技术在食品业的应用 181
七、在贫矿中提取金属 181
一、生物技术在食品领域的应用现状 181
五、医药卫生工业 181
六、去除石油污染 181
四、生物催化技术 181
二、生物技术在食品加工过程的应用 183
三、生物技术在农副产品深加工和综合利用方面的应用 184
四、生物技术推动食品工业的可持续发展 185
五、生物技术与食品安全性检测 185
六、生物技术在食品领域中的应用前景 187
第七节 生物技术在能源开发上的应用 188
一、我国拥有丰富的生物质资源 189
二、生物能源的主要形式 189
三、微生物与生物能源 190
四、生物能源的发展趋势 191
第八节 生物技术在环境科学方面的应用 192
一、什么是环境生物技术 192
二、生物技术在环境保护中的应用 193
第七章 生物信息学 199
第一节 生物信息学简介 199
一、生物信息学概念 199
二、生物信息学的内容 200
第二节 常用的分子生物学软件和数据库 210
一、常用商业性分子生物学软件 210
二、免费分子生物学软件 211
三、免费序列数据库 213
二、各序列数据库检索方法 219
第三节 文献检索及序列分析 219
一、PubMed 219
三、序列比对与数据库搜索 220
第八章 丰富多彩的生物世界 224
第一节 生物的分类和命名 224
一、生物的分类等级 224
二、生物的分界 225
三、生物的命名 225
第二节 郁郁葱葱的植物世界 226
一、植物在自然界的作用 226
二、植物的生活史 227
三、植物的结构与功能 228
四、植物的类群 236
五、植物的运动 240
第三节 灿烂多姿的动物世界 241
一、动物在自然界中的地位 241
二、动物的类群 241
三、动物的生长、发育 249
四、动物的行为 252
第四节 神奇的微生物世界 253
一、微生物的概念 253
二、微生物的种类 254
三、微生物的特点 261
四、微生物的应用 261
第一节 生态学基础知识 263
一、生态因子及其特点 263
第九章 宏观层次的生命系统——环境生态学 263
二、种群生态学 265
三、群落生态学 269
四、生态系统 272
五、生物圈与生物多样性 282
第二节 人类活动与全球环境的变化 283
一、人为干扰 283
二、人类活动带来的污染 284
第三节 环境保护与可持续发展 291
一、生态环境保护 291
二、可持续发展 293
三、环境科学相关研究 294
一、生物技术发展对人类的贡献 296
第一节 生物技术发展对人类的贡献和负面影响 296
第十章 生物技术的发展与应用引起的伦理学和社会学问题 296
二、生物技术的负面效应 298
第二节 生物技术引发的生命伦理问题 299
一、基因检测的伦理问题 299
二、胚胎干细胞、克隆技术中的生命伦理问题 300
三、基因治疗的伦理学问题 301
四、生物医学研究中利用动物的伦理学 302
五、生物技术专利与生物资源保护 302
六、基因武器 303
第三节 如何面对生物技术引发的伦理与社会问题 303
一、正确认识生物技术 303
二、立法、技术监督与社会教育 304
参考文献 307