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內容簡介

本教材是為高校的公共基礎課：生命科學基礎而編寫的。主要對象是非生物專業的一年級本科生，也可以作為生物專業學科基礎的生命科學基礎的教材。本書參考瞭由Neil A. Campbell等編寫的《生物學導論》，Peter H. Raven等編寫的《生物學》的內容和編排，結閤我國生物學教學的具體情況和特色，以傳授生命科學基礎內容、人體生理和健康、生命科學在社會中的應用等為主要內容而編寫。全書包括：生命的化學和細胞，遺傳與基因組學，進化、生物多樣性、和保護生物學，人體的生理過程與健康，生物學研究與生物技術産業的新進展等五個基本模塊。力爭將近年生命科學的進展和有關的社會熱點反映在本教材中。

作者簡介

譚信，北京理工大學教授，從事空間生物學、細胞與發育生物學等研究.承擔自然基金等各類項目5項，參加各類項目6項。發錶論文30餘篇。擔任生物工程專業責任教授（2008-2016），生物學責任教授組長（2011-），主講過生命科學基礎（2014-2016）、現代生物學導論（2004-2008）、遺傳學、細胞與發育生物學、生物化學與分子生物學等課程。

目錄

生命科學原理 1
前言 2
第1章 緒論 11
1.1 什麼是生命科學 11
1.1.1近代生命科學的誕生 11
1.1.2 生命科學的研究領域 14
1.2 進化論——現代生命科學觀的建立 17
1.2.1 生命的層次特徵 17
1.2.2 生命的多樣性 19
1.2.3 進化論——將生命現象統一在一起的理論 19
1.3 生命科學與現代社會 23
1.3.1生命科學的重要性 23
1.3.2 生命科學成果在現代社會中的作用 23
1.3.3 學習生命科學的現實意義 26
本章提要 27
資源鏈接 27
第1編 生命的化學和細胞 28
第2章 生命的化學基礎 29
2.1生命的基本化學構成 29
2.1.1 構成生命的元素 29
2.1.2同位素與生命物質 31
2.1.3 水和生命 32
2.2生物分子基本特徵 33
2.2.1 以碳原子為主的鏈狀分子 33
2.2.2 生物分子的同分異構現象 34
2.2.3 構件分子與生物大分子 36
2.3 主要的生命分子 37
2.3.1糖類 37
2.3.2 脂類 42
2.3.3 蛋白質 45
2.3.4 核酸 54
2.4 生命的化學反應 59
2.4.1 生物化學反應的一般特徵 59
2.4.2 生物催化劑：酶（enzyme） 60
2.4.3 生化反應的反饋調節 61
本章提要 62
第3章 細胞的結構和功能 63
3.1 細胞概述 63
3.1.1 細胞的形狀 63
3.1.2 細胞的大小 64
3.1.3 細胞的數量 64
3.1.4 細胞的壽命 64
3.2細胞的基本結構 64
3.2.1 動物細胞結構 65
3.2.2植物細胞結構 69
3.2.3細菌細胞結構 70
3.3 真核細胞和原核細胞 71
3.3.1 原核細胞與原核生物 71
3.3.2 真核細胞和真核生物 72
3.3.3真核細胞和原核細胞的異同 72
3.3.4 病毒的形態和地位 72
本章提要 74
資源鏈接 74
第2編 遺傳與基因組學 75
第4章 遺傳的細胞基礎和基本定律 76
4.1細胞周期和分裂 76
4.1.1細胞周期 76
4.1.2細胞周期的調控 78
4.1.3細胞分裂 78
4.2細胞分化與凋亡 80
4.2.2 細胞分化的機理 82
4.2.3 乾細胞 83
4.2.4 細胞死亡 87
4.2.5.細胞分化異常與腫瘤 88
4.3 減數分裂與有性生殖 89
4.3.1 減數分裂的概念和意義 89
4.3.2 減數分裂的基本過程 90
4.3.3減數分裂與遺傳和進化的關係 92
4.3.4 卵子和精子發生時的減數分裂 93
4.4 遺傳的基本定律 94
4.4.1分離定律 94
4.4.2. 自由組閤律 97
4.4.3遺傳的染色體學說和伴性遺傳 98
4.4.4 連鎖交換律 99
本章提要 102
資源鏈接 102
第5章 遺傳的分子基礎 104
5.1 DNA的結構與復製 104
5.1.1 DNA是遺傳物質的證明 105
5.1.2 DNA雙螺鏇結構模型的建立 106
5.1.3 DNA的復製 108
5.2遺傳信息的流動 113
5.2.1 中心法則 114
5.2.2 轉錄 114
5.2.3 轉錄後加工 115
5.2.4 翻譯 116
5.3 遺傳變異的類型及其成因 119
5.3.1 基因突變 119
5.3.2. 遺傳重組 122
5.3.3 染色體畸變 123
5.3.4 錶觀遺傳變異 127
5.4 基因的錶達調控 130
5.4.1 原核生物的基因錶達調控 130
5.4.2 真核生物基因錶達調控 132
5.4.2.3 RNA乾涉（RNA interference, RNAi）調控基因錶達 133
本章提要 135
資源鏈接 136
第6章 基因組 137
6.1 基因組DNA的不同序列 137
6.2 DNA指紋技術及其應用 144
6.2.1 DNA指紋技術 144
6.2.2 DNA鑒定的應用 146
6.3 基因組學與精準醫療 147
6.3.1 DNA測序原理 147
6.3.2 人類基因組計劃 149
6.3.3 人類基因組的基本情況 152
6.3.4 人類基因組的其他研究 155
6.3.5其他生物基因組的研究 155
6.3.6 後基因組學 158
6.3.7 基因組研究的應用—精準醫學 161
本章提要 163
資源鏈接 164
第7章 人類疾病的遺傳基礎 165
7.1. 什麼是遺傳病？ 165
7.2人類疾病的孟德爾式遺傳 166
7.2.1常染色體顯性遺傳病（簡稱AD） 167
7.2.2 常染色體隱性遺傳病（簡稱AR） 167
7.2.3 X-連鎖顯性遺傳病（簡稱XD） 168
7.2.4 X-連鎖隱性遺傳病（簡稱XR） 168
7.2.5 從性遺傳和限性遺傳 168
7.3 復雜疾病 168
7.3.1多基因性狀 169
7.3.2 多基因病（復雜疾病）復發風險的推算 170
7.3.3 復雜疾病的研究方法 170
7.4 染色體病 171
7.4.1基本概念 171
7.4.2 染色體畸變對人類後代的影響 172
7.4.3 常染色體病 172
7.4.4 性染色體病 173
7.4.5 兩性畸形（hermaphroditism） 174
7.5惡性腫瘤與遺傳 175
7.5.1 癌基因（oncogene) 175
7.5.2 腫瘤抑製基因 176
7.5.3 腫瘤發生的病因分析 176
本章提要 177
資源鏈接 177
第3編 進化與生物多樣性 178
第8章 進化學說 179
8.1 達爾文的進化論 179
8.2現代綜閤進化理論 190
8.3分子進化與中性進化學說 201
8.3.3 分子鍾和分子進化樹 204
8.4基因選擇學說 208
本章提要 213
第9章 生命與人類的進化曆程 214
9.1 地球的曆史與生命的發生 214
9.1.1 生命的起源之爭 214
9.1.2早期生物的地質學證據 217
9.1.3 生命體的構造，代謝和遺傳係統的演化 218
9.2 生命係統的演化 222
本章提要 245
第10章 生態係統和保護生物學 246
10.1 種群、群落和生態係統 246
10.1.1 種群生態 246
10.1.2 群落生態 248
10.1.3生態係統（ecosystem） 249
10.1.4 生物圈 254
10.2 人類與環境 255
10.2.1 史前人類活動對生態環境的影響 255
10.2.2 工業化對生態環境的影響 257
10.2.3人口增長對環境的影響 259
10.3 保護生物學 260
10.3.1 生物多樣性 260
10.3.2 可持續發展 262
10.3.3 保護生物學的措施 263
本章提要 264
第4編 人體的生理過程與健康 265
第11章 人體的基本結構與生理 266
11.1 組織與器官 266
11.2 九大係統 267
11.2.9生殖係統 271
11.3 機體的防禦係統 271
11.3.2 吞噬作用原理 275
11.3.3 免疫係統的功能 276
11.3.4 免疫應答過程 276
11.3.5 神經和免疫的關係 277

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