生物學導論（第2版中文版）

第1章 引言：今日生物學
生物學的范圍
生命的許多層次
生命的多種多樣的形式
進化：統(tǒng)一生物學的主題
達爾文的生命觀
自然選擇
科學的過程
發(fā)現(xiàn)的科學
假說推動的科學
科學過程中的研究個案
科學的文明
科學中的理論
科學、技術(shù)和社會
第1篇 細 胞
第2章 生物學的化學基礎
生物學與社會：水中的氟化物
追蹤生命直到化學層次
基礎化學
物質(zhì)：元素和化合物
原子
化學鍵的形成和分子
化學反應
水和生命
水的結(jié)構(gòu)
水支持生命的特性
酸、堿和pH
和進化的聯(lián)系：出現(xiàn)生命之前的地球
第3章 生命的分子
生物學與社會：吃乳糖了嗎?
有機分子
碳化學
大分子由小的構(gòu)件組成
生物分子
糖類
脂質(zhì)
蛋白質(zhì)
核酸
和進化的聯(lián)系：DNA和蛋白質(zhì)是進化的卷尺
第4章 游覽細胞
生物學與社會：以細胞為靶子的藥物
細胞的微觀世界
顯微鏡是細胞的窗口
兩大類細胞
真核細胞概貌
膜的結(jié)構(gòu)與功能
脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的流動鑲嵌
選擇透性
細胞核和核糖體：細胞的遺傳控制
細胞核的結(jié)構(gòu)和功能
核糖體
DNA如何控制細胞
內(nèi)膜系統(tǒng)：細胞產(chǎn)物的制造和分發(fā)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一
高爾基體
溶酶體
液泡
葉綠體和線粒體：能量轉(zhuǎn)換
葉綠體
線粒體--
細胞骨架：細胞的形狀和運動
細胞形狀的維持
纖毛和鞭毛
細胞表面：保護、支持以及細胞與細胞
的相互作用-
植物細胞的細胞壁和細胞連接
動物細胞的表面和細胞連接
和進化的聯(lián)系：膜的起源
第5章 細胞的活動
生物學與社會：不用石頭的石洗
關(guān)于能量的基本概念
能量守恒
熵
化學能
食物的卡值
ATP和細胞的活動
ATP的結(jié)構(gòu)
磷酸基團的轉(zhuǎn)移
ATP循環(huán)
酶
活化能
誘導契合
酶的抑制劑
膜轉(zhuǎn)運
被動轉(zhuǎn)運：穿越膜的擴散
滲透作用和細胞中的水分平衡
主動轉(zhuǎn)運：泵動分子使越過膜
胞吐和胞吞：大分子的出入
膜在細胞信號轉(zhuǎn)導中的作用
和進化的聯(lián)系：酶的出現(xiàn)
第6章 細胞呼吸：收集化學能·-
生物學與社會：感受“筋疲力盡”
生物圈中的能量流動和化學循環(huán)
生產(chǎn)者和消費者
光合作用和細胞呼吸之間的化學循環(huán)
細胞呼吸：食物中能量的需氧收集
細胞呼吸與呼吸之間的關(guān)系
細胞呼吸的總方程式
氧在細胞呼吸中的作用
細胞呼吸的代謝途徑
發(fā)酵：食物中能量的厭氧收集
人肌肉細胞中的發(fā)酵
微生物的發(fā)酵
和進化的聯(lián)系：無氧地球上的生命
第7章 光合作用：
光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能
生物學與社會：植物發(fā)電廠
光合作用的基礎知識
葉綠體：光合作用的部位
光合作用的總方程式
光合作用的路線圖
光反應：將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能
日光的本質(zhì)
葉綠體色素
光系統(tǒng)如何收集光能
光反應如何產(chǎn)生ATP和NADPH
CalVin循環(huán)：由二氧化碳合成糖
C和CAH植物的節(jié)水適應
光合作用對環(huán)境的影響
光合作用如何緩和溫室效應
和進化的聯(lián)系：氧變革
第2篇 遺傳學
第8章 生殖和遺傳的細胞基礎
生物學與社會：價值5萬美元的卵子!
細胞繁殖完成什么任務?
將基因從細胞轉(zhuǎn)移到細胞
生物的生殖
細胞周期和有絲分裂
真核細胞的染色體
細胞周期
有絲分裂和胞質(zhì)分裂
癌細胞：生長失控的細胞
減數(shù)分裂。有性生殖的基礎
同源染色體-
配子和有性生物的生活周期
減數(shù)分裂的過程
復習：有絲分裂和減數(shù)分裂的比較
可遺傳的變異的起源
當減數(shù)分裂出現(xiàn)錯誤時
和進化的聯(lián)系：細胞分裂中的錯誤產(chǎn)生
新物種
第9章 遺傳的模式
生物學與社會：檢測你的嬰兒
可遺傳的變異和遺傳模式
在修道院的花園里
孟德爾分離定律
孟德爾自由組合定律
利用測交確定未知的基因型
概率法則
家族系譜
單基因控制的人類疾病
孟德爾定律的擴展
植物和人的不完全顯性
復等位基因和血型
基因多效性和鐮狀細胞貧血病
多基因遺傳
環(huán)境的作用
遺傳的染色體基礎
基因連鎖
遺傳重組：交換和連鎖圖
性染色體和性連鎖基因
人和果蠅的性別決定
性連鎖基因
人類的性連鎖疾病
和進化的聯(lián)系：泄密的Y染色體
第1 O章 基因的分子生物學
生物學與社會：破壞HIV
DNA的結(jié)構(gòu)和復制
DNA和RNA：核苷酸的聚合物
Watson和Crl ck發(fā)現(xiàn)雙螺旋
DNA復制
從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的遺傳信息流
生物體基因型是如何形成其表型的
從核苷酸序列到氨基酸序列：概述
遺傳密碼
轉(zhuǎn)錄：從DNA至0 RNA
真核生物RNA的加工
翻譯：譯員
翻譯：過程
復習：DNA_RNA_蛋白質(zhì)
突變
病毒：包裝的基因
噬菌體
植物病毒
動物病毒
H I V，艾滋病病毒
和進化的聯(lián)系：新出現(xiàn)的病毒
第11章 基因調(diào)控
生物學與社會：嬰兒的第一個銀行戶頭
從卵到生物體：基因如何被調(diào)節(jié)以及
為什么被調(diào)節(jié)
已分化細胞中基因表達的模式
DNA的微陳列：看得見基因表達
細胞的遺傳潛勢
動物的生殖性克隆
治療性克隆和干細胞
基因表達的調(diào)控
細菌中的基因表達
真核細胞核中的基因調(diào)控
細胞質(zhì)中的調(diào)控
細胞信號轉(zhuǎn)導·
癌的遺傳學基礎
致癌基因
生活方式對患癌癥危險的影響
和進化的聯(lián)系：同源異型基因
第12章 DNA技術(shù)
生物學與社會：搜索基因
重組DNA技術(shù)
從人胰島素到基因修飾的食品
重組DNA的技術(shù)
DNA指紋和法學
兇殺、生父和古代的DNA
DNA指紋技術(shù)
基因組學
人類基因組計劃
追蹤炭疽殺手
基因組作圖技術(shù)
人的基因治療
治療嚴重的綜合免疫缺損
安全和倫理學問題
關(guān)于基因修飾食品的爭論
DNA技術(shù)提出的倫理學問題
和進化的聯(lián)系：基因組是進化的關(guān)鍵
第3篇進化和多樣性
第1 3章 種群如何進化
生物學與社會：持久性的害蟲
查爾斯·達爾文和《物種起源》
達爾文的文化和科學背景
拉馬克和適應性進化
有飾變的傳代
進化的證據(jù)
化石記錄
生物地理學
比較解剖學
比較胚胎學
分子生物學
自然選擇和適應進化
達爾文的自然選擇學說
自然選擇的作用
現(xiàn)代綜合論：達爾文主義會合遺傳學
種群是進化的單位
種群內(nèi)的遺傳變異
分析基因庫
種群遺傳學和保健科學
微進化是基因庫的改變
微進化的機制
遺傳漂變
基因流
突變
自然選擇：進一步探討
和進化的聯(lián)系：鐮狀紅細胞等位基因
的群體遺傳學
第14章 生物多樣性如何進化
生物學與社會：小行星的撞擊
宏進化和生物多樣性
物種起源
什么是物種?
物種間的生殖屏障
物種形成的機制
物種形成的節(jié)奏是什么?
生物革新的進化
舊結(jié)構(gòu)對新功能的適應
發(fā)育和進化革新
地球的歷史和宏進化
地質(zhì)年代與化石記錄
大陸漂移和宏進化
集群絕滅和生物多樣性的爆發(fā)
多種多樣生物的分類
分類學的基礎
分類學和種系發(fā)生
生物的分界：進展中的工作
和進化的聯(lián)系：只是一種學說嗎?
第1 5章 微生物的進化
生物學與社會：生物恐怖主義
生命史中的主要階段
生命的起源
解決生源說的矛盾
生命起源的4階段假說
從化學進化到達爾文進化
原核生物
它們無處不在!
原核生物進化的兩個主要分支：細菌和古細菌
原核生物的結(jié)構(gòu)、功能和繁殖
原核生物營養(yǎng)的多樣化
原核生物的生態(tài)影響
原生生物
真核細胞的起源
原生生物的多樣性
和進化的聯(lián)系：多細胞生物的起源
第1 6章 植物、真菌及其上陸
生物學與社會：保護森林平衡的行動
上陸
植物對陸生的適應
植物起源于綠藻
植物多樣性
植物進化要點
苔蘚植物
蕨類植物
裸子植物
被子植物
植物的多樣性是不可再生的資源
真菌
真菌的特征
真菌的生態(tài)影響
和進化的聯(lián)系：互利共生
第1 7章 動物的進化
生物學與社會：劇毒蟾蜍的侵入
動物多樣性的起源
什么是動物?
早期的動物和寒武紀大爆發(fā)
動物的種系發(fā)生
無脊椎動物主要的門
海綿動物
刺胞動物
扁形動物
線蟲動物
軟體動物
環(huán)節(jié)動物
節(jié)肢動物
棘皮動物
脊椎動物系譜學
脊索動物的特征
魚類
兩棲類
爬行類
鳥類
哺乳類
人類的祖先
靈長類動物的進化
人類的出現(xiàn)
和進化的聯(lián)系：地球的新危機
第4篇 生態(tài)學
第18章 個體和種群生態(tài)學
生物學與社會：人口爆炸
生態(tài)學概述
作為科學研究的生態(tài)學
生物與環(huán)境相互作用的層次
生態(tài)學與環(huán)境保護主義
生物圈中的非生物因素
生物的進化適應
生理反應
形態(tài)反應
行為反應
什么是種群生態(tài)學
種群密度
分布型
種群增長模型
指數(shù)增長模型：環(huán)境無限條件下的理想增長
邏輯斯諦增長模型：環(huán)境有限條件下的現(xiàn)實增長
種群增長的調(diào)節(jié)
人類的人口增長
生活史及其進化
生命表和存活曲線
作為進化適應的生活史特征
和進化的聯(lián)系：檢驗達爾文的假說
第19章 群落和生態(tài)系統(tǒng)
生物學與社會：礁石：珊瑚礁和人工礁
群落的主要特性
多樣性
植物優(yōu)勢型
穩(wěn)定性
營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
群落中的種間相互關(guān)系
種間競爭
捕食
共生關(guān)系
群落關(guān)系網(wǎng)的復雜性
群落干擾
生態(tài)演替
群落結(jié)構(gòu)的動態(tài)觀
生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)概述
營養(yǎng)級和食物鏈
食物網(wǎng)
生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動
生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和能量收支
能量金字塔
生態(tài)系統(tǒng)能量學和人類營養(yǎng)
生態(tài)系統(tǒng)中的化學循環(huán)
化學循環(huán)的一般圖式
生物地球化學循環(huán)實例
生物帶
氣候如何影響生物帶的分布
陸地生物帶
淡水生物帶
海洋生物帶
和進化的聯(lián)系：生物群落中的協(xié)同進化
第20章 人類對環(huán)境的影響
生物學與社會：水族箱威脅
人類對生物群落的影響
人類對群落的干擾
引入物種
人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響
對化學循環(huán)的影響
森林砍伐與化學循環(huán)：一個研究實例
向生態(tài)系統(tǒng)釋放有毒化學物質(zhì)
人類對大氣和氣候的影響
生物多樣性危機
生物多樣性的3個層次
物種滅絕
生物多樣性危機的3個主要原因
生物多樣性為什么很重要
保護生物學
生物多樣性“熱點”
在種群和物種層次上的保護
在生態(tài)系統(tǒng)層次上的保護
可持續(xù)發(fā)展的目標
和進化的聯(lián)系：生物自衛(wèi)和環(huán)境倫理
附錄一：自測題答案
附錄二：名詞解釋
名詞索引