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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

复习思考题 12

第一部分 细胞生物学 15

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

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

复习思考题 44

第三章 细胞的代谢 45

第一节 细胞与能量 45

一、生物有序性与自由能 45

二、ATP的结构与功能 46

第二节 呼吸作用 47

一、无氧呼吸 47

二、有氧呼吸 48

第三节 光合作用 50

一、光合作用的概念 50

二、光合作用的机理 50

三、原核生物的光合作用 52

四、光能利用率 53

第四节 生物固氮作用 54

复习思考题 55

第二部分 生物遗传与变异 59

第四章 孟德尔遗传定律 59

第一节 分离定律 59

一、孟德尔杂交试验 59

二、分离现象 61

三、分离定律 61

四、分离定律的证明 62

五、分离定律的应用实例 62

第二节 自由组合定律 63

一、两对相对性状的遗传 63

二、自由组合遗传现象的解释 64

三、自由组合定律的验证 65

四、自由组合定律的应用 65

第三节 孟德尔定律的扩展 66

一、显隐性关系的相对性 66

二、复等位基因 68

三、致死基因 69

四、非等位基因间的相互作用 69

五、多因一效和一因多效 72

第四节 细胞质遗传 72

一、细胞质遗传的特点 73

二、植物雄性不育的遗传 73

复习思考题 74

第五章 染色体遗传学说 76

第一节 染色体的形态结构和数目 76

一、染色体的形态结构 76

二、染色体的数目 77

第二节 连锁与交换定律 78

一、连锁 78

二、交换和重组值 81

三、交换值的测定 82

四、基因定位与连锁遗传图 83

五、连锁遗传规律的应用 84

第三节 性别决定与伴性遗传 85

一、性染色体 85

二、性别决定 85

三、伴性遗传 86

第四节 染色体变异 88

一、染色体数目的变异 88

二、染色体结构变异 94

复习思考题 98

第六章 基因及其表达与调控 100

第一节 基因的本质 100

一、肺炎球菌转化实验 100

二、噬菌体感染实验 101

第二节 DNA分子的结构 102

一、DNA分子的化学组成 102

二、DNA分子的双螺旋结构 103

三、DNA分子的功能单位 105

第三节 DNA的复制 105

一、半保留复制的证明 105

二、DNA的复制过程 107

第四节 RNA的结构与功能 109

一、RNA分子的结构 109

二、细胞中主要的RNA 110

第五节 遗传信息的表达 112

一、中心法则与基因表达 112

二、转录 113

三、翻译 114

第六节 基因表达的调控 118

一、原核生物的基因表达调控 118

二、真核生物的基因表达调控 120

第七节 基因突变与修复 121

一、基因突变 121

二、DNA的修复 123

第八节 基因与人类疾病 124

一、癌症的发生机制 124

二、HIV的结构与分子遗传机制 126

复习思考题 127

第七章 生物技术 128

第一节 生物技术的定义和主要内容 128

一、生物技术的定义 128

二、生物技术的主要内容 129

三、生物技术的产生和发展 129

四、生物技术的发展趋势和前景 131

第二节 基因工程 131

一、基因工程的概念 131

二、基因工程的技术路线 132

三、基因工程的应用 133

第三节 细胞工程 135

一、细胞工程的概念 135

二、细胞工程的主要技术 135

三、植物细胞工程及其应用 136

四、动物细胞工程及其应用 138

第四节 蛋白质工程和酶工程 142

一、蛋白质工程 142

二、酶工程 143

第五节 发酵工程 144

一、发酵工程的概念 144

二、发酵工程的基本步骤和特点 145

三、发酵工程的应用 145

第六节 生物组学 146

一、基因组学 146

二、转录组学 147

三、蛋白质组学 148

四、代谢组学 149

五、糖组学 150

六、其他组学 150

第七节 生物技术的安全性及其影响 151

一、转基因技术的安全性问题 151

二、克隆人的社会伦理问题 152

三、个人基因信息的隐私权问题 153

四、基因治疗的应用范围问题 153

五、生物武器与人类和平的问题 154

六、生物技术引发的其他问题 154

复习思考题 155

第三部分 生命起源与进化 159

第八章 生命的起源 159

第一节 对生命起源的几种假说 159

一、原始人的图腾思辨 159

二、神创论 160

三、自然发生学说 160

四、生源论 160

五、新自然发生学说 161

六、地外起源论 161

第二节 化学进化 162

一、物理进化、化学进化与生物进化 162

二、化学进化 162

三、生命的蛋白质起源说和核酸起源说 165

四、生命秩序起源的新思考 166

五、核酸和蛋白质的专业化分工合作 167

第三节 细胞的形成和进化 167

一、细胞的形成 167

二、细胞的进化 168

三、细胞的产生使基因定居 170

第四节 对地外生命的探索 170

复习思考题 171

第九章 生命的进化 172

第一节 生物进化的理论 172

一、达尔文以前的进化思想 172

二、达尔文及其进化论 173

三、达尔文以后进化论的发展 175

第二节 生物进化的证据 178

一、古生物学的证据 178

二、生物地理学的证据 179

三、比较胚胎学的证据 179

四、比较解剖学的证据 180

五、细胞生物学的证据 180

六、发育生物学的证据 181

七、分子生物学的证据 181

第三节 生物进化的机制 182

一、物种概念和进化图谱 182

二、生物种群的遗传变异与微进化 184

三、物种的形成与宏进化 187

四、物种选择与灭绝 190

第四节 生物进化的历程 192

一、单细胞生物的繁衍 192

二、多细胞生物的起源 194

三、多细胞生物的进化 195

四、人类的起源与进化 199

复习思考题 204

第十章 生物类群及生物多样性 206

第一节 生物分类的基础知识 206

一、生物分类的方法 206

二、生物的分类阶层 207

三、生物的命名 207

第二节 生物的基本类群 208

一、生物的分界 208

二、病毒、类病毒与朊病毒——非细胞病原 209

三、原核生物界 212

四、原生生物界 216

五、真菌界 218

六、植物界 220

七、动物界 227

第三节 生物多样性 235

一、生物多样性的概念 235

二、生物多样性的价值 236

三、生物多样性受威胁的现状及其原因 236

四、生物多样性保护的目标和途径 238

复习思考题 239

第四部分 植物生物学 243

第十一章 植物的组织 243

第一节 植物组织的类型 243

一、分生组织 243

二、薄壁组织 244

三、保护组织 244

四、输导组织 245

五、机械组织 245

六、分泌结构 246

第二节 维管组织、维管束和维管系统 247

一、维管组织 247

二、维管束 247

三、维管系统 247

复习思考题 248

第十二章 植物营养器官的形态与结构 249

第一节 根 249

一、根及根系的类型 249

二、根尖的分区及其生长动态 249

三、根的结构 252

四、侧根的发生 256

第二节 茎 258

一、茎的基本形态 258

二、芽的形态结构 258

三、茎的分枝 259

四、茎尖的分区及其生长动态 260

五、茎的结构 260

第三节 叶 267

一、植物叶的组成 267

二、叶片的结构 268

三、禾本科植物叶片的结构特点 270

复习思考题 272

第十三章 植物的繁殖 273

第一节 花 273

一、花的组成与形态类型 273

二、禾本科植物花的结构 274

第二节 雌雄配子的形成和发育 275

一、雄蕊的发育与结构 275

二、雌蕊的发育与结构 278

第三节 开花、传粉和受精 280

一、开花 280

二、传粉 280

三、受精 281

第四节 种子的形成及其结构 283

一、种子的形成 283

二、种子的基本结构 285

三、种子的主要类型 286

第五节 果实 287

一、果实的形成和发育 287

二、单性结实 287

第六节 植物的生活史 288

复习思考题 289

第十四章 植物的营养与运输 290

第一节 植物的水分代谢 290

一、植物细胞的水势和渗透吸水 290

二、根系对水分的吸水和运输 291

第二节 植物的矿质营养 293

一、植物必需的矿质元素 293

二、植物细胞对矿质元素的吸收 294

三、根系对矿质元素的吸收 295

四、矿质元素在植物体内的运输和分布 296

五、植物体内有机物质的运输 296

复习思考题 297

第十五章 植物的生长发育及其调控 299

第一节 植物激素对生长发育的调控 299

一、生长素类 299

二、赤霉素和细胞分裂素 302

三、脱落酸和乙烯 303

四、激素间的相互作用 305

第二节 植物的营养生长及其调控 306

一、种子萌发 306

二、种子萌发的过程及幼苗类型 308

三、植物的生长和运动 309

第三节 植物的生殖生长及其调控 313

一、低温和花的诱导 314

二、光周期和花的诱导 315

复习思考题 317

第五部分 动物生物学 321

第十六章 动物的组织、器官与系统 321

第一节 动物的组织 321

一、上皮组织 321

二、结缔组织 322

三、肌肉组织 323

四、神经组织 324

第二节 动物的器官与系统 325

复习思考题 326

第十七章 动物的保护、支持与运动 327

第一节 皮肤的结构及其衍生物 327

一、皮肤的结构 327

二、皮肤衍生物 328

三、皮肤的功能 328

四、皮肤的演化 328

第二节 骨骼与支持 329

一、流体静力骨骼 329

二、外骨骼 329

三、内骨骼 329

第三节 运动方式 331

一、变形运动 331

二、鞭毛及纤毛运动 331

三、肌线运动 331

四、肌肉运动 331

复习思考题 332

第十八章 动物的营养、交换与运输 333

第一节 动物对食物的消化和吸收 333

一、人体消化系统的基本结构 333

二、消化食物的过程 336

三、营养成分的吸收 337

四、人类的营养 338

五、动物消化方式的演进 341

第二节 呼吸系统与气体交换 342

一、人体呼吸系统的基本结构 343

二、呼吸运动与肺通气 344

三、气体在肺和组织的交换 344

四、水生动物的呼吸器官 345

五、陆生动物的呼吸器官 345

第三节 血液与循环 345

一、心血管系统 345

二、淋巴系统 351

三、血液循环的演化 352

第四节 排泄与水盐平衡 353

一、肾的结构与功能 353

二、肾的泌尿过程 355

三、各类动物主要的排泄器官 355

四、动物的主要排泄方式 356

五、动物水盐平衡调节 356

复习思考题 357

第十九章 动物的控制和防御 358

第一节 神经系统 358

一、神经系统的基本结构 358

二、神经冲动的传导 360

三、反射和反射弧 363

四、动物神经系统的进化与发展 364

第二节 内分泌系统 364

一、无脊椎动物的内分泌系统 365

二、脊椎动物的内分泌系统 365

第三节 防御系统 369

一、非特异性防御 369

二、特异性防御与抗原识别 370

三、免疫与人体健康 372

四、免疫应用 373

五、免疫系统的进化 374

六、神经-内分泌-免疫网络 375

复习思考题 376

第二十章 动物的繁殖与发育 377

第一节 动物的繁殖 377

一、生殖系统 377

二、生殖方式 379

第二节 动物的发育 383

一、胚前发育 383

二、胚胎发育 387

三、胚后发育 389

四、个体发育与系统发育 391

复习思考题 392

第六部分 环境与生态 395

第二十一章 生物与环境 395

第一节 环境 395

一、环境 395

二、自然环境 395

第二节 生态因子 396

一、生态因子的分类 396

二、生态因子作用的几个特点 397

第三节 生态因子对生物的作用 397

一、光 397

二、温度 399

三、水 401

四、土壤 401

第四节 生物与环境关系的基本原理 402

一、最小因子定律 402

二、耐受性定律 402

三、各种生态因子耐受性之间的相互关系 403

四、内稳态生物和非内稳态生物 403

复习思考题 403

第二十二章 生物种群和群落 404

第一节 种群 404

一、种群的概念和特征 404

二、种群的数量和结构 405

三、种群增长模型 407

四、自然种群的数量变动 408

五、种群的社会关系 409

第二节 群落 411

一、生物群落的概念和特征 411

二、生物群落的结构 412

三、生物群落的动态 412

四、生物群落的类型 414

复习思考题 416

第二十三章 生态系统 417

第一节 生态系统的组成和结构 417

一、生态系统的基本概念 417

二、生态系统的基本特征 417

三、生态系统的组成要素 418

四、生态系统的营养结构 419

五、生态系统的类型 420

第二节 生态系统的能量流动和物质循环 421

一、能量流动的特点 421

二、生态系统中的初级生产和次级生产 421

三、物质循环的特点 422

四、几个主要的物质循环 422

五、有毒物质的富集作用 425

第三节 生态系统的稳定性和平衡 425

一、生态系统稳定的概念 425

二、生态系统的反馈调节与生态平衡 426

三、生态平衡的保持 427

复习思考题 428

第二十四章 人与环境 429

第一节 人口问题 429

一、人口增长的趋势 429

二、人口增长对生态系统的冲击和压力 429

三、世界人口的发展趋势 430

第二节 资源问题 430

一、资源的概念和分类 430

二、可持续发展 430

第三节 环境污染 431

一、大气污染 431

二、水污染 432

三、土壤污染 432

四、垃圾等固体废物污染 432

五、噪声污染 432

六、光污染 433

第四节 全球气候变化 433

一、气候变化的总趋势 433

二、气候变暖的主要原因 433

三、气候变暖的应对策略 433

第五节 生态农业 434

一、生态农业的概念和基本特点 434

二、生态农业建设的理论基础 435

三、生态农业的类型 436

复习思考题 437