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绪论1

第一节　生命科学及其历史概述1

一、19世纪以前生命科学的发展概况1

二、19世纪生命科学的蓬勃发展1

三、20世纪生命科学的崭新面貌2

第二节　生命科学的分科及其研究方法4

一、生命科学的分科4

二、生命科学的研究方法4

第三节　生命科学中的一些基本概念6

一、生物大分子是生命的物质基础6

二、新陈代谢是生命的基本特征6

三、细胞是有机体的基本结构单位和功能单位7

四、有机体的生长和发育7

五、有机体的生殖7

六、生物的遗传和变异8

七、有机体和环境的统一8

八、生命的进化9

第四节　医学生物学与医学科学9

小结11

复习思考题11

推荐读物11

第一篇　生命的基础15

第一章　生命的分子基础15

第一节　蛋白质15

一、蛋白质的组成16

二、蛋白质的分子结构16

三、蛋白质的变构和变性19

四、蛋白质的分类21

五、酶21

第二节　核酸22

一、核酸的组成和结构22

二、核酸的种类26

三、DNA的结构和功能27

四、RNA的结构和功能29

小结31

复习思考题32

推荐读物32

第二章　生命的细胞基础33

第一节　细胞的基本概念33

一、细胞的大小、形态和数量33

二、细胞的基本结构34

三、原核细胞和真核细胞36

第二节　细胞膜及其表面38

一、细胞膜的化学组成38

二、细胞膜的分子结构模型41

三、细胞膜的特性44

四、细胞表面及其特化45

五、细胞膜的主要功能48

六、细胞膜与医药学55

第三节　细胞质56

一、内膜系统56

二、过氧化物酶体64

三、动物细胞的氧化细胞器65

四、细胞的支持和运动细胞器70

五、细胞中蛋白质合成的场所75

第四节　细胞核77

一、细胞核的结构78

二、细胞核的功能88

第五节　细胞内蛋白质的生物合成89

一、DNA复制89

二、遗传信息的转录90

三、遗传信息的翻译93

四、遗传信息的传递97

第六节　细胞的分裂繁殖98

一、细胞增殖的方式99

二、细胞周期的基本概念及各时相的动态99

三、有丝分裂各期的主要特征101

四、减数分裂103

五、细胞周期的调控107

六、细胞周期与临床医学114

第七节　细胞分化及衰老死亡116

一、细胞分化的一般概念116

二、细胞的全能性118

三、细胞决定与分化119

四、影响细胞分化的一些因素119

五、分化和基因表达120

六、癌细胞与细胞分化121

七、细胞的衰老和死亡121

第八节　细胞是生命的基本结构单位和功能单位126

一、细胞各种结构的整体性126

二、细胞各部功能的整体性127

第九节　多细胞有机体细胞间的分化和统一128

一、有机体的组织128

二、有机体的器官、系统128

三、有机体的统一128

小结128

复习思考题129

推荐读物129

第二篇　生命的延续133

第三章　动物的繁殖和个体发育133

第一节　生物繁殖的基本类型133

一、无性生殖133

二、有性生殖133

第二节　生殖细胞的发生与受精134

一、生殖细胞发生的一般过程134

二、受精137

第三节　胚胎发育过程139

一、卵裂139

二、囊胚140

三、原肠胚141

四、神经轴胚143

五、器官发生143

第四节　发育的机制144

一、胚胎发育轴向信息的建立144

二、细胞决定与细胞分化149

三、胚胎发育过程中细胞核和细胞质的相互关系151

四、胚胎发育中细胞间的相互作用151

五、形态发生154

六、小RNA与个体发育155

第五节　胚后发育156

一、生长156

二、衰老157

三、再生160

小结161

复习思考题162

推荐读物162

第四章　生命的遗传和变异163

第一节　遗传的基本规律163

一、分离律163

二、自由组合律165

三、连锁与交换律166

四、遗传分析中的概率170

第二节　遗传病的概念及其分类170

一、遗传病的概念170

二、遗传病的类型171

第三节　单基因遗传172

一、常染色体显性遗传173

二、常染色体隐性遗传177

三、X连锁显性遗传180

四、X连锁隐性遗传182

五、Y连锁遗传183

六、基因多效性与遗传异质性184

七、两种单基因性状的独立传递185

八、两种单基因性状的联合传递185

第四节　多基因遗传186

一、质量性状和数量性状186

二、多基因假说187

三、人类的多基因遗传病188

第五节　人类的染色体193

一、人类正常核型193

二、性染色质198

三、染色体畸变200

四、染色体病207

五、人类染色体上的基因定位212

第六节　线粒体遗传214

一、线粒体基因组及遗传信息传递215

二、线粒体的遗传特点217

三、人类线粒体遗传病219

第七节　群体中的基因220

一、基因频率和基因型频率220

二、遗传平衡定律及其应用221

三、影响遗传平衡的因素224

四、遗传负荷229

第八节　基因突变230

一、基因突变的基本概念230

二、基因突变的类型及其分子机制231

三、基因突变的效应234

四、DNA损伤的修复234

第九节　基因的结构和功能236

一、基因组的概念及其特点236

二、真核生物的断裂基因239

三、基因组中的可移动因子——转座因子242

四、基因表达的调控244

第十节　人类基因组249

一、人类基因组计划249

二、人类核基因组和线粒体基因组252

三、人类基因组计划完成后的进一步研究254

小结258

复习思考题259

推荐读物259

第三篇　生命的进化263

第五章　生命类型的演化263

第一节　生物分类的基本知识263

一、分类的基本单元263

二、分类的方法265

三、分类的等级265

四、生物的系统分类265

第二节　生物进化的历程268

一、从化学进化到生命的起源270

二、从非细胞到细胞的发生271

三、从原核生物到真核生物271

四、从简单到复杂、从低级到高级272

五、从古猿到现代人278

六、生物界的进化系统树282

第三节　生物进化的机制284

一、达尔文的自然选择学说285

二、现代达尔文主义进化学说286

三、中性突变进化学说287

小结288

复习思考题289

推荐读物289

第六章　脊椎动物机体结构和机能的演化290

第一节　体被系统290

一、皮肤的结构及其衍生物291

二、皮肤的功能292

第二节　骨骼系统292

一、头骨292

二、脊柱294

三、附肢骨骼295

第三节　肌肉系统297

第四节　消化系统297

一、消化管297

二、消化腺298

第五节　呼吸系统299

一、水生脊椎动物的呼吸器官299

二、陆生脊椎动物的呼吸器官299

第六节　循环系统300

一、心脏的演化300

二、动脉弓的演化302

三、主要静脉的演化302

第七节　排泄系统304

一、肾脏的演化304

二、输尿管和膀胱的演化306

第八节　生殖系统306

一、雄性生殖系统的演化306

二、雌性生殖系统的演化306

第九节　神经系统307

一、中枢神经系统307

二、周围神经系统310

小结312

复习思考题313

推荐读物313

第四篇　生命和环境317

第七章　生物和环境317

第一节　环境分析318

一、环境和环境因子318

二、耐受律与限制因子320

三、生态因子之间的相互关系321

第二节　种群和环境321

一、种群概念及其属性321

二、种群的数量变动和种群调节322

第三节　群落与环境324

一、群落概念及其基本特征324

二、生态系统324

小结331

复习思考题331

推荐读物332

第八章　人类和环境333

第一节　自然资源的快速衰减333

一、生物资源334

二、生态资源337

三、矿物资源339

第二节　环境污染340

一、污染物的性质341

二、环境污染的类型343

第三节　人口的快速增长346

一、世界人口的增长及发展趋势346

二、人口增长与环境的关系347

第四节　食物资源危机348

第五节　能源危机349

小结351

复习思考题351

推荐读物351

第五篇　生命科学和现代生物技术第九章　现代生物技术概述355

第一节　基因工程技术355

一、工具酶356

二、克隆载体357

三、目的基因的分离357

四、目的基因的重组358

五、目的基因的表达358

六、基因工程的应用360

第二节　细胞工程361

一、体外细胞培养361

二、细胞核移植362

三、动物细胞工程的应用363

第三节　遗传修饰动物模型365

一、转基因动物365

二、基因敲除和基因替换动物366

第四节　基因沉默技术368

一、反义技术368

二、核酶368

三、RNA干涉369

小结371

复习思考题371

推荐读物371

第十章　现代生物技术与人类健康372

第一节　基因诊断372

一、基本原理和特点372

二、基本技术和方法373

三、基因诊断的应用377

第二节　单克隆抗体的制备与修饰379

一、单克隆抗体的制备379

二、单克隆抗体的修饰379

三、单克隆抗体的改造381

第三节　基因工程药物的制备382

一、基因工程药物的主要特点382

二、基因工程药物制备的基本方法383

三、大型转基因哺乳动物制备基因工程药物383

第四节　疫苗的制备385

一、减毒／灭活疫苗385

二、基因工程疫苗385

三、核酸疫苗386

第五节　基因治疗387

一、基因治疗的概念387

二、基因治疗的应用388

三、存在的问题389

小结389

复习思考题390

推荐读物391

第十一章　现代生物技术与环境392

第一节　污染物的清除392

一、卤代芳烃类污染物的降解393

二、除草剂残留物的降解393

三、杀虫剂残留物的清除393

四、尼龙寡聚物的分解394

五、重金属污染的防治394

六、石油污染物的清除394

第二节　环境监测395

一、模式生物的应用395

二、生物传感器的应用396

三、快速分子检测技术的应用397

小结397

复习思考题398

推荐读物398

医学生物学的发展特点和趋势399

一、医学生物学研究的多层次性399

二、医学生物学研究向宏观领域的扩展400

三、医学生物学研究向微观世界的深入400

四、自然科学各学科对生命科学的深入渗透和彼此促进401

五、医学生物学实验手段的日益现代化403

六、人类改造生命物质体系日趋工程化404

复习思考题405

推荐读物405

主要参考文献406

汉英名词索引410