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1 绪论1

目录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6

1.3.1人类早期生物学知识的累积和应用6

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

1.4.2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

*1.4认识生命现象的科学过程8

1.4.1科学原则：因果性和一致性8

复习思考题9

2宇宙、地球与生命11

*2.1 宇宙演化与物质形成12

2.1.1宇宙、星系和恒星12

2.1.2宇宙起源、恒星演化与元素形成12

*2.2 太阳系形成与行星地球的特殊性13

2.2.1太阳系的形成和演化13

2.2.2行星地球的特殊性14

2.2.3地球外生命的探索15

2.3.1原始地球演变与生命物质基础17

2.3地球演变与生命起源17

2.3.2生命起源——从分子到细胞18

2.3.3早期单细胞生物的进化与地球的演变21

复习思考题24

3细胞——生命的基本单位25

3.1 细胞的组成、形态和类型26

3.1.1细胞的化学组成26

3.1.2细胞的大小和形态27

3.1.3原核细胞和真核细胞27

3.2 真核细胞的结构与功能28

3.2.1真核细胞的基本结构及功能28

3.2.2 生物膜的结构和功能33

3.3.1细胞分裂35

3.3 细胞分裂、分化及凋亡35

3.3.2细胞分化39

*3.3.3细胞凋亡42

复习思考题43

4呼吸作用与能量代谢45

*4.1 生命与能量46

4.1.1生物有序性与自由能46

4.1.2 ATP的结构与功能46

4.2 生物的呼吸作用途径48

4.2.1无氧呼吸48

4.2.2有氧呼吸50

复习思考题52

5光合作用和合成代谢55

5.1.2 光合作用的简单机理56

5.1.1光合作用的概念56

5.1 光合作用及化能合成作用56

5.1.3光呼吸与光能利用率60

*5.1.4化能合成作用61

5.2 生物固氮作用61

5.2.1固氮作用机理62

5.2.2固氮生物种类62

复习思考题63

6生物的营养65

6.1 自养生物的营养66

6.1.1植物的矿质营养66

6.1.2植物对CO2、水和矿质营养的摄取67

*6.1.3各类有机化合物的生物合成69

6.2.1营养物质的种类70

6.2 异养生物的营养70

6.2.2营养物质的消化和吸收73

*6.2.3营养物质的转运75

复习思考题76

7生殖和发育79

7.1 生命周期80

7.1.1细胞周期与生命周期80

7.1.2 生活史和世代交替82

7.2 生殖方式83

7.2.1无性生殖83

7.2.2有性生殖84

7.3 胚胎发育87

7.3.1早期胚胎发育87

7.3.2器官发生和形态建成88

7.3.3细胞全能性与克隆生物91

7.4 生长、成熟和衰老93

7.4.1生长发育93

7.4.2 生殖发育94

7.4.3衰老和死亡94

复习思考题95

8遗传的基本规律97

8.1 分离定律和独立分配定律98

8.1.1 一对基因遗传与分离定律98

8 1.2两对基因遗传与独立分配定律100

8.2 染色体与连锁遗传102

8.2.1连锁遗传定律102

8.2 2性染色体与性连锁遗传105

8.2.3染色体变异106

8.3 非孟德尔遗传现象107

8.3.1 等位基因之间的互作107

8.3.2非等位基因之间的互作108

8.3.3细胞质遗传109

8.3.4环境对基因表达的影响110

复习思考题111

9遗传的分子基础113

9.1 遗传物质——DNA114

9.1.1 DNA的结构与功能114

9.1.2 DNA的复制117

9.1.3 DNA的修复119

9.2.1 基因表达与中心法则120

9.2.2 转录：从DNA到RNA120

9.2 遗传信息的表达120

9.2.3翻译：从RNA到蛋白质122

*9.3 基因表达的调控127

9.3.1 原核生物的基因调控127

9.3.2真核生物的基因调控128

*9.4 基因突变130

9.4.1突变机理和突变类型131

9.4.2突变频率和诱变剂132

复习思考题133

10基因重组与基因工程135

10.1 自然界生物的基因重组136

10.1.1同源重组136

*10.1.2非同源重组136

10.2.1 DNA分子的加工与工具酶137

10.2 DNA重组技术137

10.2.2 DNA片段的分离和检测138

10.2.3 DNA序列的复制141

10.3基因工程143

10.3.1基因工程的基本原理和方法144

10.3.2基因工程的应用145

*10.3.3转基因生物的安全问题146

复习思考题147

1 1 生物进化与分类149

11.1 生物进化理论与证据150

*11.1.1生物进化学说的历史沿革150

11.1.2生物进化的证据152

11.2.1生物种群的遗传变异157

11.2进化的遗传基础157

11.2.2影响生物种群进化的因素158

11.3 物种起源和进化趋势159

11.3.1物种的起源159

11.3.2生物进化的趋势161

11.3.3物种选择和灭绝161

11.4 生物进化关系与分类162

11.4.1物种多样性的分类162

11.4.2生物界的划分及其进化关系163

复习思考题164

12 单细胞生物及非细胞病原165

12.1.1原核生物的基本特征166

12.1.2原核生物的种类166

12.1原核生物166

12.2 非细胞病原170

12.2.1病毒和类病毒170

*12.2.2朊病毒171

12.3 原生生物171

12.3.1原生生物的基本特征172

12.3.2原生生物的种类173

复习思考题174

1 3植物和真菌175

13.1 真菌176

13.1.1真菌的基本特征176

13.1.2真菌的主要类群176

*13.1.3真菌与植物的互作：地衣和菌根178

13.2.1植物的基本特性和进化趋势180

13.2植物180

13.2.2主要植物类群181

复习思考题187

14动物和人类189

14.1 动物及其进化190

14.1.1动物的基本特征和进化趋势190

14.1.2动物门类及进化关系191

14.2 主要动物类群192

14.2.1无脊椎动物192

14.2.2脊椎动物197

*14.3 灵长目动物与人类的起源202

14.3.1灵长目动物的进化202

14.3.2人类的起源204

复习思考题205

15种群和群落207

15.1 种群的分布和群体规模208

15.1.1种群的分布208

15.1.2种群的大小及其制约因素209

15.2 生物群落与物种间的关系212

15.2.1 生物的生活环境与生态位212

15.2.2物种间的相互作用与种间关系213

*15.3 人口增长及相关因素215

15.3.1人口增长的趋势215

15.3.2人口规模与环境容纳量217

复习思考题217

16 生态系统和生物圈219

16.1.2生态系统的结构与类型220

16.1.1生物圈220

16.1 生物圈和生态系统类型220

16.2 生态系统和生物圈中能量和物质交流途径222

16.2.1食物链、食物网和营养级222

16.2.2 生态系统的能流过程224

16.2.3生物圈的物质循环226

*16.3 人类活动对环境的影响228

16.3.1 人类活动对陆地和海洋生态系统的影响229

16.3.2 人类活动对大气及气候的影响230

16.3.3生物多样性保护和环境保护231

复习思考题231

17生物的行为233

17.1 行为的类型及其遗传基础234

17.1.1行为的类型234

17.1.2行为的遗传基础235

17.2 行为的适应值与行为的进化237

17.2.1生存行为的适应性及其进化237

17.2.2生殖行为的适应性及其进化238

17.3 社会行为及其进化240

17.3.1社会生活的利弊240

17.3.2社会生活与信息交流241

17.3.3社会行为的进化242

*17.4 人类社会行为与文化进化243

17.4.1人类的行为243

17.4.2 人类的文化进化244

复习思考题246

参考文献247

名词索引250