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第一章　绪论1

第一节　生命科学的概念1

一、生命科学的基本概念1

二、学习生物学的意义3

第二节　生命科学对人类未来的影响3

一、改善农业生产，解决粮食短缺4

二、控制疾病危害，延长人类寿命5

三、治理环境污染，提供再生资源6

主要参考文献8

第二章　生命的物质基础9

第一节　生命系统的特征9

一、生命对化学元素的选择9

二、各种化合物是元素的存在形式11

三、生命形式多样性12

第二节　生命系统的环境13

一、水是生命系统的环境基础13

二、生物体的缓冲系统15

三、生命系统大环境——生物圈16

第三节　糖类化合物19

一、糖类的结构和分类19

二、糖类的生物学功能26

三、糖类的研究与应用27

第四节　脂类化合物29

一、脂类化合物的分类与结构30

二、生物膜33

三、脂类化合物的生物学功能35

第五节　生命现象的物质基础——蛋白质36

一、蛋白质结构36

二、蛋白质的理化特性41

三、绝大部分酶是生命体重要的蛋白质42

四、蛋白质的生物学功能45

第六节　遗传现象的物质基础——核酸46

一、核酸的结构47

二、核酸的生物学功能50

三、核酸类物质的应用52

第七节　营养与健康55

一、人体和动物的消化与吸收55

二、营养62

三、食物的焦耳价70

主要参考文献70

第三章　细胞与克隆技术71

第一节　细胞的结构与功能71

一、细胞的发现71

二、细胞学说的建立72

三、细胞的结构与功能74

四、细胞学的研究方法81

五、细胞学研究的思考86

第二节　细胞克隆技术87

一、克隆的概念87

二、克隆研究的历史88

三、动物克隆技术92

四、克隆研究的现状101

五、克隆展望103

主要参考文献104

第四章　遗传与人类基因组计划105

第一节　遗传学发展105

一、遗传学的历史105

二、遗传学基本内容与分支109

三、遗传学与其他学科的关系109

第二节　人类遗传病及防治110

一、遗传病的定义和特征110

二、单基因病的遗传方式112

三、多基因病的遗传特点和研究方法119

四、染色体病122

五、遗传病基因定位与基因克隆126

六、遗传病的诊断127

第三节　基因治疗130

一、概述130

二、基因治疗的载体132

三、基因药物的应用136

四、基因治疗存在的问题142

五、展望143

第四节　人类基因组计划144

一、“人类基因组计划”的由来与发展144

二、人类基因组计划的成果146

三、基因组大规模测序原理148

四、人类基因组计划的特点153

五、人类基因组图谱155

六、人类基因组计划的意义158

七、生物信息学在人类基因组计划中的应用160

八、蛋白质组学167

九、人类基因组计划与社会伦理171

主要参考文献173

第五章　微生物与人类健康174

第一节　微生物及其特点174

一、什么是微生物174

二、微生物的五大共性175

第二节　微生物的分类与命名178

第三节　微生物的结构179

一、原核微生物180

二、真核微生物190

三、非细胞型生物——病毒193

四、亚病毒200

第四节　微生物的生命活动规律201

一、微生物的营养201

二、微生物的生长繁殖205

三、控制有害微生物的措施208

第五节　微生物的遗传与变异213

一、微生物遗传与变异的物质基础213

二、三大经典实验214

三、基因突变与微生物育种217

四、微生物变异的实际应用220

第六节　微生物与人类健康221

一、感染与免疫221

二、病原微生物概述232

三、生物制品及其应用239

主要参考文献243

第六章　生物技术及其应用244

第一节　基因工程244

一、基因工程的原理244

二、DNA重组技术245

三、基因导入技术247

四、基因工程的应用252

五、基因扩增技术255

第二节　细胞工程260

一、细胞培养技术260

二、杂交瘤技术与单克隆抗体264

三、体细胞杂交与植物改良265

四、细胞亚结构移植268

第三节　酶工程269

一、酶的概念269

二、酶的化学本质270

三、酶的种类271

四、酶工程272

五、生物传感器276

六、未来的发展及应用278

第四节　微生物工程（发酵工程）279

一、微生物工程的概念279

二、发酵产品生产的工艺过程279

三、发酵产品的类型及其应用281

主要参考文献295

第七章　生物钟与生物信息传递296

第一节　生物钟296

一、生物钟概述296

二、生物钟与生物钟基因302

三、生物钟与时差反应311

四、生物钟与健康316

五、生物钟与时间药理学320

第二节　生物芯片323

一、生物芯片概述324

二、基因芯片的原理328

三、基因芯片的应用330

第三节　生物信息传递333

一、生物信息传递的概述333

二、神经系统与生物信息传递334

三、内分泌系统与生物信息传递338

四、生物信息传递与机体的综合协调作用342

主要参考文献343

第八章　生物材料与仿生工程学344

第一节　生物材料344

一、生物材料概述344

二、天然生物材料345

三、生物塑料347

四、生物矿化材料348

五、生物医用材料350

六、仿生材料354

七、纳米生物材料355

第二节　仿生学361

一、信息仿生学362

二、控制仿生364

三、拟态仿生学368

四、结构仿生369

五、化学仿生372

六、分子仿生学375

七、医学仿生377

主要参考文献380