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第一章 探索生命1

第一节 什么是生命1

第二节 多姿多彩的生命6

一、病毒7

二、细菌10

三、嗜极菌13

四、真核生物15

第三节 如何研究生命19

一、到自然界中去20

二、生命科学是一门实验科学21

三、生命科学中的观念创新30

四、多学科的交叉渗透32

附1 光学显微技术发展应用史33

附2 激光在生命科学中的应用34

附3 多光子激光显微镜41

第二章 生命的物质组成48

第一节 元素周期表的启示——生命物质的统一性和特殊性48

一、生物的元素组成48

二、有机分子的基本结构51

三、生物分子类群53

第二节 无所不能的蛋白质54

一、蛋白质的基本概念54

二、形形色色的蛋白质56

第三节 遗传物质的载体——核酸64

一、核酸的基本概念64

二、遗传物质之争66

三、DNA双螺旋结构的发现和意义71

第四节 分子生物信息学75

一、序列分析和结构预测的生物学背景75

二、序列分析的研究内容77

第五节 酶和生物化学反应81

一、酶的基本概念82

二、酶是如何工作的85

第六节 什么是营养87

一、能量物质88

二、必需氨基酸和必需脂肪酸90

三、维生素91

第三章 生命活动的基本单位——细胞95

第一节 原核细胞和真核细胞95

一、细胞分为原核细胞和真核细胞95

三、细胞是独立有序的自控体系103

第二节 细胞的大生产活动104

一、原料的准备和制造105

二、动力供应106

三、生产监控108

四、装配机器109

五、合成110

六、运输、加工111

七、包装、发送113

附1 细胞呼吸和化学渗透115

附2 自然界的绿色工厂118

第三节 奇妙的生物膜122

一、具有流动镶嵌结构的生物膜122

二、多功能动态屏障124

第四节 细胞的运动128

一、蠕动和滑行运动128

二、游动130

一、细胞与外界的通信机构132

第五节 细胞通信132

三、细胞内运动132

二、细胞通信的基本原理133

三、细胞内信息传递途径137

第六节 细胞的寿命138

一、细胞是有寿命的139

二、衰老和凋亡142

第四章 遗传与变异145

第一节 遗传学基本概念145

第二节 遗传的基本规律146

一、分离定律147

二、自由组合定律148

三、连锁与互换定律152

第三节 遗传信息的传递156

一、DNA复制156

二、RNA转录和遗传密码的发现158

三、中心法则160

四、基因概念的发展161

第四节 遗传工程163

一、遗传工程的基本操作163

二、遗传工程的应用167

第五节 遗传病与基因治疗169

一、遗传因素在疾病发生中的作用169

三、优生学171

二、遗传病171

四、基因治疗172

五、人类基因组计划174

第五章 生殖与发育178

第一节 受精和胚胎发育178

一、受精178

二、胚胎的早期发育183

第二节 从试管动物到试管婴儿189

一、体外受精和体内受精189

二、试管婴儿技术191

第三节 发育探奇193

二、癌基因和抑癌基因198

一、癌是失去分裂控制的细胞198

第四节 癌198

第六章 个体机能与行为201

第一节 呼吸201

一、从鳃到肺——动物呼吸器官对陆地生活的适应201

二、呼吸运动203

三、植物与环境的气体交换204

第二节 吸收和排泄205

一、植物对矿物质的吸收205

二、动物对营养物质的消化和吸收206

三、生物处理代谢废物的策略207

四、陆生哺乳动物如何排浓尿208

第三节 物质运输211

一、有生命的水柱211

二、血液循环214

第四节 应激219

一、趋性219

二、感受器、效应器和神经系统220

三、神经元如何传递信息226

四、激素的作用229

第五节 视觉230

一、眼睛的构造231

二、视觉信息的传递与加工232

第六节 适应237

一、动物对环境温度的适应——体温调节238

二、脊椎动物对环境供能的适应——血糖调节239

三、奖赏效应与成瘾240

四、生物的模拟行为242

第七节 生物节律和生物钟247

一、什么是生物钟248

二、生物钟是怎样控制的249

第八节 疾病和免疫251

一、什么是免疫252

二、机体怎样免疫252

一、生命产生的基本条件257

第一节 生命起源257

第七章 生命与地球257

二、得天独厚的地球258

三、地球生命来自非生命258

第二节 物种多样性和物种形成260

一、地球上有多少物种260

二、怎样度量物种多样性261

三、如何对生物分类和命名265

四、物种形成270

第三节 生命足迹——生物进化和化石274

一、系统树274

二、生物进化的证据275

三、生物进化的原因283

四、化石285

第四节 生态系统286

一、生态系统基本概念287

二、人与生物圈291

三、生物资源293

第五节 环境和环境保护297

一、人与地球298

二、环境问题299

三、环境保护302

四、绿色食品303

五、生物防治304

一、现代生物技术的核心是遗传工程309

第八章 发展中的生物技术309

第一节 生物技术概况309

二、生物技术门类310

第二节 酶制剂和酶工程311

一、酶制剂312

二、酶工程313

第三节 细胞工程315

一、细胞融合315

二、单克隆抗体技术317

三、疫苗318

第四节 转基因动物和克隆动物319

二、克隆动物技术320

一、动物转基因操作320

第五节 转基因植物324

一、新一轮绿色革命326

二、灵丹妙药329

三、奇花异草330

四、清污能手331

五、抗虫棉332

六、种地不用除草333

七、让植物产石油333

第六节 植物的无性繁殖技术和试管植物333

一、常规无性繁殖技术334

二、试管苗技术335

第七节 发酵工程338

一、现代发酵工程的形成和生产流程338

二、发酵工程产品340

三、发酵工业与能源343

四、细菌冶金347

五、白色农业与环境工程347

六、发酵工程展望及应用前景349

第八节 生物分离技术349

一、生物分离技术的发展概况349

二、生物产品分离精制的程序350

三、生物分离技术的发展趋向354