绪论 1
一、什么是生命 1
(一) 化学成分的同一性 1
(二) 严整有序的结构 2
(三) 新陈代谢 2
(四) 应激性和运动 2
(五) 稳态 3
(六) 生长发育 3
(七) 繁殖和遗传 3
(八) 适应 3
二、关于生命本质的一些理论 3
三、科学方法 4
(一) 观察 4
(二)假说和实验 5
(三) 模型实验 6
四、生物学的分科 7
五、生命的结构层次 8
第一部分 细胞和生物大分子 9
第一章 细胞的化学组成 11
一、元素组成 11
二、分子组成 11
(一) 水和无机盐 12
(二) 糖类 14
(三) 脂类 19
(四) 蛋白质 23
(五) 核苷酸和核酸 28
第二章 细胞的形态结构 32
一、细胞大小和数目 32
二、细胞结构 34
(一) 细胞膜和细胞壁 34
(二) 细胞核 35
(三) 细胞质和细胞器 38
三、生物膜——流动镶嵌模型 46
(一) 脂双层 46
(二) 膜蛋白 48
(三) 膜糖和糖衣 49
四、物质的穿膜运动 49
(一) 扩散 50
(二) 渗透 51
(三) 主动运输 52
(四) 内吞作用 52
(五) 外排作用 54
五、细胞连接 54
(一) 桥粒 54
(二) 紧密连接 55
(三) 间隙连接 55
第三章 细胞代谢 56
一、生命和能 56
二、化学平衡 57
三、酶 59
四、细胞内氧化还原反应 62
五、细胞呼吸 63
六、光合作用 73
七、细胞中各种物质代谢的相互关系 83
第四章 细胞分裂和细胞周期 86
一、有丝分裂期(M)期 86
(一) 过程 86
(二) 核被的裂解与再生 89
(三) 纺锤体的形成 90
(四) 染色体的行为 90
(五) 细胞器的分配 91
二、单细胞生物有丝分裂举例 91
(一) 甲藻的有丝分裂 91
(二) 硅藻的有丝分裂 92
三、分裂间期 92
四、细胞周期的时间 93
五、细胞周期的控制机制 93
六、癌细胞的分裂 94
七、染色体 95
(一) 染色体的一般形态 95
(二) 性染色体和常染色体 96
(三) 染色体数目 96
(四) 染色体组型 97
(五) 染色体带 97
第二部分 个体生物学 99
一、组织、器官和系统 99
(一) 植物组织 99
(二) 动物组织 102
(三) 器官和系统 105
二、内环境和稳态 106
第五章 营养——生物对物质和能的获取 108
一、自养营养——绿色植物的营养 108
(一) 二氧化碳的摄取 108
(二) 对矿物质的需要 111
(三) 水和矿物质的摄取 112
二、异养营养 119
(一) 食物和营养素 119
(二) 动物对食物的消化和吸收 125
(三) 人的消化系统 127
第六章 气体交换——呼吸 137
一、陆生植物的气体交换 138
(一) 叶和气孔 138
(二) 茎和根的气体交换 138
二、动物的气体交换——呼吸 139
(一) 水生动物 139
(二) 陆生动物 141
(三) 鸟类的呼吸系统 143
(四) 人的呼吸系统 144
第七章 物质在生物体内的运输 149
一、植物的运输系统——一维管系统 149
(一) 茎的形态结构 150
(二) 水的运输和蒸腾作用 153
(三) 矿物质的运输 155
(四) 有机物质的运输 155
(五) 营养物的储存 158
二、动物的运输系统 159
(一) 水管系统 159
(二) 血液循环系统 160
三、人的血液循环系统 163
(一) 研究历史简述 163
(二) 血管 164
(三) 心脏 165
(四) 血液循环 169
(五) 血液 170
(六) 血液的运输功能 176
(七) 淋巴系统 179
第八章 免疫 180
一、免疫作为一种防护机制的特点 180
二、免疫的早期研究和应用 181
三、两种免疫机制 182
(一) 抗原 182
(二) B细胞和T细胞 183
(三) 淋巴细胞的发生和发育 184
(四) 免疫系统能识别自我和非我 185
(五) 体液免疫 186
(六) 细胞免疫 192
四、克隆选择学说 195
五、免疫系统疾病 196
(一) 自身免疫病 196
(二) 过敏 196
(三) 免疫缺乏病 197
(四) 爱滋病 197
六、免疫系统与癌 198
第九章 水盐平衡和体温调节 199
一、体液调节——排泄和水盐平衡 199
(一) 体液 199
(二) 排泄 200
(三) 水盐平衡 203
(四) 排泄和水盐平衡的器官 206
(五) 植物的体液 214
二、体温调节 214
(一) 体温与代谢 214
(二) 变温动物与恒温动物 215
(三) 形态结构和生理适应 215
(四) 体温的行为调节 217
(五) 恒温动物体温调节的反馈机制 219
(六) 蛰伏 219
第十章 神经系统 220
一、神经系统基本结构 221
(一) 神经元 221
(二) 神经胶质细胞 223
(三) 神经和神经节 223
二、反射弧 224
三、神经冲动的传导 227
(一) 离子和神经冲动 227
(二) 神经冲动的传导 229
(三) 髓鞘和神经传导速度 230
四、突触和神经递质 231
(一) 突触 231
(二) 神经递质 232
(三) 突触和整合 233
五、神经系统的进化 235
(一) 网状神经系统 235
(二) 两侧对称的神经系统 236
六、脊椎动物的神经系统 238
(一) 中枢神经系统 238
(二) 周围神经系统 247
(三) 自主神经系统 248
第十一章 感受器和效应器 251
一、感受器 251
(一) 感受器和感觉 251
(二) 物理感受器 252
(三) 化学感受器 263
二、效应器 264
(一) 肌肉与肌肉收缩 265
(二) 色素反应 272
(三) 生物发光 275
(四) 其他效应器 276
第十二章 激素 277
一、植物激素 277
(一) 生长素 277
(二) 赤霉素 282
(三) 细胞分裂素 282
(四) 多胺 284
(五) 乙烯 284
(六) 脱落酸 285
(七) 光周期和开花 285
二、动物激素 290
(一) 内分泌腺 290
(二) 无脊椎动物的激素 290
(三) 脊椎动物的激素 293
三、激素的作用机制 304
(一) 动物激素的作用机制 304
(二) 植物激素的作用机制 308
第十三章 行为 309
一、行为及其适应性 310
二、先天的行为和后天学习的行为 311
三、行为的遗传 311
四、符号刺激和固定动作格局 314
五、学习 315
六、鸟类学歌 318
七、捕食者和被捕食者 319
八、领地和领地行为 323
七、迁徙和航行 324
九、生物节律与生物钟 326
十一、社会行为 328
十二、利他行为和间接选择 338
第十四章 生殖和发育 340
一、无性生殖 340
(一) 裂殖 340
(二) 出芽 340
(三) 孢子生殖 341
(四) 再生作用 341
二、有性生殖 344
(一) 减数分裂 344
(二) 性别进化 347
(三) 雌雄同体 348
(四) 孤雌生殖 350
三、高等植物的生殖和发育 351
(一) 花 351
(二) 花粉粒的产生 355
(三) 胚囊的形成 355
(四) 开花及传粉 356
(五) 花粉发育和受精 357
(六) 胚的发育 358
(七) 种子和果实 358
(八) 果实和种子的散布 359
(九) 种子萌发 360
四、人和动物的生殖和发育 361
(一) 雄性生殖系统 361
(二) 雌性生殖系统 364
(三) 受精 369
(四) 卵裂和胚层 371
(五) 人的发育 371
五、变态 378
(一) 昆虫的变态 379
(二) 两栖类的变态 380
六、发育机制 380
(一) 先成论与后生论 381
(二) 细胞发育的全能性 381
(三) 细胞质的作用 383
(四) 细胞学和遗传学实验 384
(五) 胚胎诱导和组织者 385
第三部分 遗传、进化及生态学 389
第十五章 遗传和变异 391
一、孟德尔定律 391
(一) 孟德尔第一定律——分离律 391
(二) 孟德尔第二定律——自由组合律 393
二、染色体遗传学 396
(一) 基因和染色体 396
(二) 果蝇和多线染色体 397
(三) 连锁和交换定律 398
(四) 性染色体和伴性遗传 402
(五) 染色体的变化与遗传变异 403
(六) 基因的相互作用 406
(七) 细胞质遗传 408
(八) 遗传与环境 408
三、基因的本质 409
(一) 基因是NDA分子的片段 409
(二) DNA的分子结构 409
(三) DNA和核糖体 412
(四) DNA复制是遗传的基础 414
(五) DNA决定蛋白质 416
(六) 基因突变 426
(七) DNA复制“校对”和损伤修复 430
(八) 基因调控 430
四、基因工程 436
(一) DNA片段的取得 436
(二) DNA片段和载体的连接——重组体DNA 437
(三) 外源DNA片段引入受体细胞——基因克隆和基因文库 438
(四) 选择基因 439
(五) 目的基因表达 441
五、遗传学的实践意义 442
(一) 遗传学与育种 442
(二) 人类的遗传病和优生 442
六、人类基因组研究 444
第十六章 生物进化 445
一、达尔文和他的自然选择理论 445
(一) 达尔文和《物种起源》 445
(二) 自然选择学说 447
二、基因频率和自然选择的作用 448
(一) 基因库 448
(二) 哈迪——温伯格定律 449
(三) 基因频率的改变 451
三、物种和物种形成 459
(一) 物种 459
(二) 种群 460
(三) 隔离在物种形成中的作用 461
(四) 异地物种形成和同地物种形成 462
(五) 渐变群 463
(六) 多倍体 463
四、适应和进化形式 465
(一) 适应 465
(二) 协同进化或共进化 466
(三) 趋同进化和趋异进化 467
(四) 适应辐射 468
五、进化理论的发展 470
(一) 综合进化论对达尔文学说的修改 470
(二) 分子进化和中性学说 471
(三) 渐变式进化和跳跃式进化 473
(四) 物种绝灭和灾变 475
第十七章 生命的自然史 477
一、生命的起源 477
(一) 有关生命起源的几个假说 477
(二) 生命来自无生命物质——新的“自然发生” 479
(三) 宇宙的进化和地球的形成 479
(四) 化学进化 481
(五) 真核细胞的起源 488
二、生物进化的化石记录 489
(一) 化石和地层的年龄 489
(二) 显生宙以前的化石 491
(三) 显生宙的化石 491
三、人类起源和进化 494
(一) 人在分类系统中的地位 495
(二) 人的起源和进化 496
(三) 早期人类文化的发展和体质演化的关系 503
(四) 人种 504
第十八章 生物界 506
一、生物分类概述 506
(一) 分类学的发展 506
(二) 分类等级 509
(三) 系统树 510
(四) 生物的分界 511
二、病毒 513
(一) 病毒结构 514
(二) 病毒的繁殖 516
(三) 病毒病 518
(四) 癌病毒 518
(五) 类病毒 519
(六) 病毒和干扰素 520
(七) 病毒起源 520
三、原核生物 520
(一) 细菌 520
(二) 蓝藻门 527
(三) 原绿藻 529
四、真核生物 529
(一) 植物界 529
(二) 真菌界 541
(三) 动物界 545
第十九章 生物与环境——生态学 567
一、生物对环境因素的耐受性和限制因素 567
(一) 无机或物理因素 568
(二) 限制因素和最低量定律 572
(三) 生物因素——生物彼此间的关系 572
二、种群数量变动 577
(一) 种群数量变动的因素 577
(二) 种群增长和环境负载能力 578
(三) 种群数量的调节 579
三、群落和群落演替 581
(一) 群落中物种的多样性和优势种 581
(二) 群落结构 581
(三) 生态位 583
(四) 食物链 584
(五) 生态演替 586
四、生态系统中的能流和物质循环 588
(一) 能流和营养水平 588
(二) 能量流转的效率和生态金字塔体 588
(三) 物质循环 590
五、生物圈和群落型 593
(一) 陆生群落型 593
(二) 水生群落型 596
六、人和环境 599
(一) 人类活动对环境的影响 599
(二) 人口问题 603
参考书目 603
后记 607