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1 绪论1

1.1 生物学的研究对象和分科2

1.1.1 生物学的研究对象2

1.1.2 生物学的分科2

1.2 生物多样性与统一性3

1.2.1 生物多样性3

1.2.2 生物统一性4

1.3 生物学的产生和发展5

1.3.1 人类早期生物学知识的累积和应用5

1.3.2 生物学作为独立自然科学的形成6

1.3.3 现代生物学的建立和发展7

1.4 认识生命现象的科学过程7

1.4.1 科学原则：因果性和一致性7

1.4.2 科学思维：归纳和演绎8

1.4.3 科学方法：观察、假说、实验和理论8

复习思考题9

2 宇宙、地球与生命10

2.1 宇宙演化与物质形成11

2.1.1 宇宙、星系和恒星11

2.1.2 宇宙起源、恒星演化与元素形成11

2.2 太阳系形成与行星地球的特殊性12

2.2.1 太阳系的形成和演化12

2.2.2 行星地球的特殊性13

2.3 地球演变与生命起源14

2.3.1 原始地球演变与生命物质基础14

2.3.2 生命起源——从分子到细胞15

2.3.3 早期单细胞生物的进化与地球的演变17

2.4 地球外生命的探索20

复习思考题22

3 细胞——生命的基本单位24

3.1 细胞的发现及细胞学说的建立25

3.1.1 细胞的发现25

3.1.2 细胞学说的建立25

3.1.3 细胞的概念26

3.2 细胞的组成成分、形态和类型27

3.2.1 细胞的元素组成27

3.2.2 细胞的分子组成27

3.2.3 细胞的形态、大小和数目28

3.2.4 原核细胞与真核细胞29

3.3 真核细胞的结构与功能31

3.3.1 细胞膜31

3.3.2 细胞质及细胞器32

3.3.3 细胞核37

3.3.4 细胞壁38

3.4 细胞分裂、分化和癌变38

3.4.1 细胞分裂38

3.4.2 细胞分化42

3.4.3 细胞的癌变45

3.5 细胞的衰老与凋亡46

3.5.1 细胞衰老46

3.5.2 细胞凋亡47

复习思考题48

4 生物的新陈代谢49

4.1 细胞呼吸与能量代谢50

4.1.1 生物有序性与自由能50

4.1.2 ATP的结构与功能50

4.2 呼吸作用途径52

4.2.1 无氧呼吸52

4.2.2 有氧呼吸55

4.3 光合作用和其他同化作用58

4.3.1 光合作用58

4.3.2 化能合成作用63

4.3.3 生物固氮作用63

4.4 生物的营养64

4.4.1 自养生物的营养65

4.4.2 异养生物的营养67

复习思考题72

5 生物的生殖与发育73

5.1 生命周期与生殖方式74

5.1.1 生命周期74

5.1.2 生殖方式75

5.2 胚胎发育82

5.2.1 动物的胚胎发育82

5.2.2 植物的胚胎发育86

5.3 胚后发育88

5.3.1 生长与发育88

5.3.2 衰老与死亡89

复习思考题90

6 生物的遗传与变异91

6.1 遗传的基本规律92

6.1.1 一对基因遗传与分离定律92

6.1.2两对基因遗传与独立分配定律95

6.1.3 连锁与交换定律与染色体遗传98

6.1.4 非孟德尔遗传现象104

6.1.5 环境对基因表达的影响109

6.2 遗传的分子基础110

6.2.1 DNA是遗传物质的发现和证明110

6.2.2 DNA的结构和功能111

6.2.3 RNA的结构和功能113

6.2.4 遗传信息的表达115

6.2.5 基因表达的调控121

6.2.6 基因突变123

复习思考题127

7 生物技术129

7.1 生物技术的定义和主要内容130

7.1.1 生物技术的定义130

7.1.2 生物技术的主要内容130

7.1.3 生物技术的产生和发展131

7.2 DNA重组技术与基因工程132

7.2.1 获取目的基因133

7.2.2 DNA重组和基因克隆135

7.2.3 遗传转化139

7.2.4 转化子的筛选和鉴定141

7.2.5 基因工程的应用143

7.3 细胞工程、蛋白质工程、酶工程和发酵工程144

7.3.1 细胞工程144

7.3.2 蛋白质工程150

7.3.3 酶工程152

7.3.4 发酵工程152

7.4 生物技术与生物安全153

7.4.1 转基因技术的安全性154

7.4.2 克隆人的社会伦理问题154

7.4.3 个人基因信息的隐私权问题155

7.4.4 基因治疗的应用范围问题155

7.4.5 生物武器及其他问题156

复习思考题156

8 生物进化与生物多样性158

8.1 生物进化的理论与证据159

8.1.1 生物进化理论159

8.1.2 生物进化的证据163

8.2 物种的起源与进化机制167

8.2.1 物种的概念167

8.2.2 生物种群的遗传变异168

8.2.3 物种的起源与大进化170

8.2.4 物种选择与灭绝172

8.3 生物进化的历程173

8.3.1 单细胞生物的进化175

8.3.2 多细胞生物的起源175

8.3.3 多细胞生物的进化177

8.4 生物进化与分类187

8.4.1 生物多样性的分类187

8.4.2 生物界的划分及其进化关系188

复习思考题189

9 微生物190

9.1 原核微生物191

9.1.1 细菌191

9.1.2 其他原核微生物195

9.1.3 古细菌197

9.2 真核微生物199

9.2.1 原生生物199

9.2.2 真菌202

9.3 病毒207

9.3.1 病毒的基本特征207

9.3.2 病毒的主要类型208

复习思考题211

10 植物212

10.1 植物的主要类群及其基本特性213

10.1.1 藻类植物213

10.1.2 苔藓植物215

10.1.3 蕨类植物216

10.1.4 裸子植物218

10.1.5 被子植物219

10.2 高等植物的基本结构与功能220

10.2.1 植物的营养器官220

10.2.2 植物的生殖器官230

复习思考题232

11 动物233

11.1 动物的门类及其基本特征234

11.1.1 海绵动物门（Spongia）234

11.1.2 腔肠动物门（Coelenterata）235

11.1.3 扁形动物门（Platyhelminthes）235

11.1.4 原体腔动物门（Protocoelomata）236

11.1.5 环节动物门（Annelida）237

11.1.6 软体动物门（Mollusca）238

11.1.7 节肢动物门（Arthropoda）239

11.1.8 棘皮动物门（Echinodermata）239

11.1.9 脊索动物门（Chordata）240

11.2 脊椎动物的基本结构与功能241

11.2.1 皮肤系统241

11.2.2 运动系统243

11.2.3 消化系统244

11.2.4 呼吸系统245

11.2.5 循环系统246

11.2.6 排泄系统249

11.2.7 生殖系统251

11.2.8 神经系统253

11.2.9 内分泌系统257

11.3 动物的行为258

11.3.1 动物行为的获得259

11.3.2 动物行为的类型261

复习思考题265

12 生物与环境266

12.1 生物种群的分布和动态变化267

12.1.1 种群的空间分布特征267

12.1.2 种群的数量动态特征269

12.1.3 人口增长及相关因素272

12.2 生物群落与种间关系274

12.2.1 生物群落274

12.2.2 种间关系280

12.3 生态系统和生物圈283

12.3.1 生态系统283

12.3.2 生物圈290

12.4 人类活动对环境的影响295

12.4.1 陆地生态系统295

12.4.2 水域生态系统296

12.4.3 大气和气候297

12.4.4 生态环境保护300

复习思考题300

主要参考文献301