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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

第一部分　细胞生物学第一章　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

本章小结20

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

本章小结44

复习思考题45

第三章　细胞的代谢46

第一节　细胞与能量46

一、生物有序性与自由能46

二、ATP的结构与功能47

第二节　呼吸作用48

一、无氧呼吸48

二、有氧呼吸49

第三节　光合作用51

一、光合作用的概念51

二、光合作用的简单机理51

三、原核生物的光合作用53

四、光能利用率54

第四节　生物固氮作用55

本章小结56

复习思考题57

第二部分　生物遗传与变异第四章　孟德尔遗传定律61

第一节　分离定律61

一、孟德尔杂交试验61

二、分离现象63

三、分离定律63

四、分离定律的证明64

五、分离定律的应用实例64

第二节 自由组合定律65

一、两对相对性状的遗传65

二、自由组合遗传现象的解释66

三、自由组合定律的验证67

四、自由组合定律的应用68

第三节　孟德尔定律的扩展69

一、显隐性关系的相对性69

二、复等位基因71

三、致死原因71

四、非等位基因间的相互作用72

五、多因一效和一因多效75

第四节　细胞质遗传75

一、细胞质遗传的特点75

二、植物雄性不育的遗传76

本章小结77

复习思考题77

第五章　染色体遗传学说79

第一节 染色体的形态结构和数目79

一、染色体的形态结构79

二、染色体的数目80

第二节　连锁与交换定律81

一、连锁81

二、交换和重组值84

三、交换值的测定85

四、基因定位与连锁遗传图86

五、连锁遗传规律的应用87

第三节　性别决定与伴性遗传88

一、性染色体88

二、性别决定88

三、伴性遗传89

第四节　染色体变异91

一、染色体数目的变异91

二、染色体结构变异97

本章小结101

复习思考题101

第六章　基因及其表达与调控103

第一节　基因的本质103

一、肺炎球菌转化实验103

二、噬菌体感染实验104

第二节 DNA分子的结构105

一、DNA分子的化学组成105

二、DNA分子的双螺旋结构106

三、DNA分子的功能单位108

第三节 DNA的复制108

一、半保留复制的证明108

二、DNA的复制过程109

第四节 RNA的结构与功能112

一、RNA分子的结构112

二、细胞中主要的RNA113

第五节　遗传信息的表达115

一、中心法则与基因表达115

二、转录116

三、翻译117

第六节　基因表达的调控121

一、原核生物的基因调控121

二、真核生物的基因调控123

第七节　基因突变与修复124

一、基因突变124

二、DNA的修复126

第八节　基因与人类疾病127

一、癌症的发生机制127

二、HIV的结构与分子遗传机制129

本章小结130

复习思考题131

第七章　生物技术132

第一节　生物技术的定义和主要内容132

一、生物技术的定义132

二、生物技术的主要内容133

三、生物技术的产生和发展134

四、生物技术的发展趋势和前景135

第二节　基因工程135

一、基因工程的概念135

二、基因工程的技术路线136

三、基因工程的应用137

第三节　细胞工程139

一、细胞工程的概念139

二、细胞工程的主要技术139

三、植物细胞工程及其应用140

四、动物细胞工程及其应用142

第四节　蛋白质工程和酶工程146

一、蛋白质工程146

二、酶工程148

第五节　发酵工程149

一、发酵工程的概念149

二、发酵工程的基本步骤和特点149

三、发酵工程的应用150

第六节　人类基因组计划和水稻基因组计划150

一、人类基因组计划150

二、水稻基因组计划152

第七节 生物技术的安全性及其影响153

一、转基因技术的安全性问题153

二、克隆人的社会伦理问题154

三、个人基因信息的隐私权问题154

四、基因治疗的应用范围问题155

五、生物武器与人类和平的问题156

六、生物技术引发的其他问题156

本章小结156

复习思考题157

第三部分　生命起源与进化第八章　生命的起源161

第一节　对生命起源的几种假说161

一、原始人的图腾思辨161

二、神创论162

三、自然发生学说162

四、生源论162

五、新自然发生学说163

六、地外起源论163

第二节　化学进化164

一、物理进化、化学进化与生物进化164

二、化学进化164

三、生命的蛋白质起源说和核酸起源说167

四、生命秩序起源的新思考168

五、核酸和蛋白质的专业化分工合作169

第三节　细胞的形成和进化169

一、细胞的形成170

二、细胞的进化170

三、细胞的产生使基因定居172

第四节　对地外生命的探索172

本章小结173

复习思考题174

第九章　生命的进化175

第一节　生物进化的理论175

一、达尔文以前的进化思想175

二、达尔文及其进化论176

三、达尔文以后进化论的发展178

第二节　生物进化的证据181

一、古生物学的证据181

二、生物地理学的证据182

三、比较胚胎学的证据182

四、比较解剖学的证据183

五、细胞生物学的证据183

六、发育生物学的证据184

七、分子生物学的证据184

第三节　生物进化的机制185

一、物种概念和进化图谱185

二、生物种群的遗传变异与小进化187

三、物种的形成与大进化191

四、物种选择与灭绝193

第四节　生物进化的历程195

一、单细胞生物的繁衍195

二、多细胞生物的起源197

三、多细胞生物的进化198

四、人类的起源与进化202

本章小结207

复习思考题208

第十章 生物类群及生物多样性210

第一节　生物分类的基础知识210

一、生物分类的方法210

二、生物的分类阶层211

三、生物的命名211

第二节　生物的基本类群212

一、生物的分界212

二、病毒、类病毒与朊病毒——非细胞病原213

三、原核生物界216

四、原生生物界220

五、真菌界222

六、植物界224

七、动物界231

第三节　生物多样性239

一、生物多样性239

二、生物多样性的价值240

三、生物多样性受威胁的现状及其原因240

四、生物多样性保护的目标和途径242

本章小结243

复习思考题244

第四部分　植物生物学第十一章　植物的组织249

第一节　植物组织的类型249

一、分生组织249

二、薄壁组织250

三、保护组织250

四、输导组织251

五、机械组织251

六、分泌结构252

第二节　维管组织、维管束和维管系统253

一、维管组织253

二、维管束253

三、维管系统253

本章小结254

复习思考题254

第十二章　植物营养器官的形态与结构255

第一节　根255

一、根及根系的类型255

二、根尖的分区及其生长动态255

三、根的结构258

四、侧根的发生262

第二节　茎264

一、茎的基本形态264

二、芽的形态结构264

三、茎的分枝265

四、茎尖的分区及其生长动态266

五、茎的结构266

第三节　叶273

一、植物叶的组成273

二、叶片的结构274

三、禾本科植物叶片的结构特点276

本章小结278

复习思考题278

第十三章　植物的繁殖280

第一节　花280

一、花的组成与形态类型280

二、禾本科植物花的结构282

第二节　雌雄配子的形成和发育282

一、雄蕊的发育与结构282

二、雌蕊的发育与结构285

第三节　开花、传粉和受精287

一、开花287

二、传粉287

三、受精288

第四节　种子的形成及其结构290

一、种子的形成290

二、种子的基本结构292

三、种子的主要类型293

第五节　果实294

一、果实的形成和发育294

二、单性结实294

第六节　植物的生活史295

本章小结296

复习思考题296

第十四章　植物的营养与运输297

第一节　植物的水分代谢297

一、植物细胞的水势和渗透吸水297

二、根系对水分的吸水和运输298

第二节　植物的矿质营养300

一、植物必需的矿质元素300

二、植物细胞对矿质元素的吸收301

三、根系对矿质元素的吸收302

四、矿质元素在植物体内的运输和分布303

五、植物体内有机物质的运输303

本章小结304

复习思考题305

第十五章　植物的生长发育及其调控306

第一节　植物激素对生长发育的调控306

一、生长素类306

二、赤霉素和细胞分裂素309

三、脱落酸和乙烯310

四、激素间的相互作用312

第二节　植物的营养生长及其调控313

一、种子萌发313

二、种子萌发的过程及幼苗类型315

三、植物的生长和运动315

第三节　植物的生殖生长及其调控321

一、低温和花的诱导321

二、光周期和花的诱导322

本章小结324

复习思考题325

第五部分　动物生物学第十六章　动物的组织、器官与系统329

第一节　动物的组织329

一、上皮组织329

二、结缔组织330

三、肌肉组织331

四、神经组织332

第二节　动物的器官与系统333

本章小结334

复习思考题335

第十七章　动物的保护、支持与运动336

第一节　皮肤的结构及其衍生物336

一、皮肤的结构336

二、皮肤衍生物337

三、皮肤的功能337

四、皮肤的演化337

第二节　骨骼与支持338

一、流体静力骨骼338

二、外骨骼338

三、内骨骼338

第三节　运动方式340

一、变形运动340

二、鞭毛及纤毛运动340

三、肌线运动340

四、肌肉运动340

本章小结341

复习思考题342

第十八章　动物的营养、交换与运输343

第一节 动物对食物的消化和吸收343

一、人体消化系统的基本结构343

二、消化食物的过程346

三、营养成分的吸收347

四、人类的营养348

五、动物消化方式的演进352

第二节 呼吸系统与气体交换352

一、人体呼吸系统的基本结构353

二、呼吸运动与肺通气354

三、气体在肺和组织的交换354

四、水生动物的呼吸器官355

五、陆生动物的呼吸器官355

第三节　血液与循环355

一、心血管系统356

二、淋巴系统361

三、血液循环的演化362

第四节　排泄与水盐平衡363

一、肾的结构与功能363

二、肾的泌尿过程365

三、各类动物主要的排泄器官365

四、动物的主要排泄方式366

五、动物水盐平衡调节367

本章小结367

复习思考题368

第十九章　动物的控制和防御370

第一节　神经系统370

一、神经系统的基本结构370

二、神经冲动的传导372

三、反射和反射弧375

四、动物神经系统的进化与发展376

第二节　内分泌系统376

一、无脊椎动物的内分泌系统377

二、脊椎动物的内分泌系统377

第三节　防御系统381

一、非特异性防御381

二、特异性防御与抗原识别382

三、免疫与人体健康384

四、免疫应用385

五、免疫系统的进化386

六、神经-内分泌-免疫网络387

本章小结388

复习思考题389

第二十章　动物的繁殖与发育390

第一节　动物的繁殖390

一、生殖系统390

二、生殖方式392

第二节　动物的发育396

一、胚前发育396

二、胚胎发育400

三、胚后发育403

四、个体发育与系统发育404

本章小结405

复习思考题406

第六部分　环境与生态第二十一章　生物与环境409

第一节　环境409

一、环境409

二、自然环境409

第二节　生态因子410

一、生态因子的分类411

二、生态因子作用的几个特点411

第三节　生态因子对生物的作用412

一、光412

二、温度414

三、水415

四、土壤415

第四节　生物与环境关系的基本原理416

一、最小因子定律416

二、耐受性定律416

三、各种生态因子耐受性之间的相互关系417

四、内稳态生物和非内稳态生物417

五、大环境和小环境417

本章小结418

复习思考题418

第二十二章　生物种群和群落419

第一节　种群419

一、种群的概念和特征419

二、种群的数量和结构420

三、种群增长422

四、种群的社会关系424

五、种群的进化和适应426

第二节　群落427

一、生物群落的概念和特征427

二、生物群落的结构427

三、生物群落的动态428

四、生物群落的类型430

本章小结431

复习思考题432

第二十三章　生态系统433

第一节 生态系统的组成和结构433

一、生态系统的基本概念433

二、生态系统的基本特征433

三、生态系统的组成要素434

四、生态系统的营养结构434

五、生态系统的类型436

第二节 生态系统的能量流动和物质循环437

一、能量流动的特点437

二、生态系统中的初级生产和次级生产437

三、物质循环的特点437

四、几个主要的物质循环438

五、有毒物质的富集作用439

第三节　生态系统的稳定性和平衡440

一、生态系统稳定的概念441

二、生态系统的反馈调节与生态平衡442

三、生态平衡的保持443

本章小结443

复习思考题443

第二十四章　人与环境445

第一节　人口问题445

一、人口增长的趋势445

二、人口增长对生态系统的冲击和压力445

三、世界人口的发展趋势446

第二节　资源问题446

一、资源的概念和分类446

二、可持续发展446

第三节　生态农业447

一、生态农业的概念和基本特点447

二、生态农业建设的理论基础449

三、生态农业的类型450

本章小结454

复习思考题455

参考文献456