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前言1

第一章 绪论3

第一节 现代生命科学的兴起和发展3

一、分子生物学的诞生4

二、改造生命的新时期5

第二节 现代生命科学的研究方法7

一、生命科学的一般研究方法7

二、生命科学方法论10

三、唯物辩证法与生命科学12

第三节 生命科学与人类社会的密切关系14

一、生命科学将成为新的“科学革命中心”14

二、生命科学将引起人类社会的深刻变革16

第四节 现代生物技术与可持续发展17

一、21世纪人类面临的挑战17

二、发展生物技术是实现可持续发展的必然选择18

第二章 生命的物质基础23

第一节 生命的元素组成23

一、生物体的重要元素23

二、微量元素与人体健康24

第二节 生命的无机物质组成24

一、水25

二、无机盐26

第三节 生命的有机物质组成26

一、生命过程的碳源和能源——糖类26

二、生命体的重要构建和储能物质——脂类28

三、遗传信息的表达者——蛋白质29

四、遗传信息的存储和传递者——核酸30

第三章 生物的新陈代谢32

第一节 酶和酶促反应32

一、酶与酶的发展32

二、酶促反应33

第二节 光合作用34

一、光合色素35

二、光反应和暗反应35

第三节 呼吸作用35

一、糖酵解36

二、有氧呼吸36

三、无氧呼吸36

第四节 酶工程及其应用37

一、酶工程的研究领域38

二、酶工程的应用39

三、酶工程技术研究应用前景41

第四章 生物的遗传与变异42

第一节 遗传学的基本规律42

一、分离规律与自由组合规律42

二、连锁与互换规律44

第二节 基因的本质及遗传学作用46

一、基因的本质46

二、性别决定48

三、伴性遗传50

第三节 生物的变异52

一、基因突变52

二、染色体变异53

第四节 人类的遗传55

一、遗传病55

二、基因治疗56

三、优生学57

第五节 基因工程59

一、基因工程的基本内容59

二、基因工程的应用60

第五章 生物多样性63

第一节 生物的分类系统63

第二节 微生物65

一、病毒65

二、亚病毒66

三、原核细胞型微生物67

四、真核细胞型微生物67

第三节 植物界68

一、植物的共同特征68

二、植物在自然界和人类生活中的作用69

第四节 动物界74

一、动物的进化趋势75

二、动物的主要类群76

三、动物在人类生活中的重要作用77

第六章 生命起源与生物进化79

第一节 生命的起源79

一、宇宙演化与物质形成80

二、生命的诞生81

第二节 生物进化的证据83

一、古生物学证据83

二、胚胎学证据84

三、比较解剖学证据85

四、分子生物学证据85

第三节 生物进化理论的发展86

一、早期进化论86

二、达尔文进化论88

三、现代综合进化论91

第四节 人类起源93

第五节 生命起源和进化的新观点95

一、地球生命来源于彗星？95

二、“先有蛋白质”vs“先有核酸”96

三、寒武纪生物大爆发挑战了达尔文进化论？98

第七章 生物信息100

第一节 神经和感觉信息101

一、调理神经信息的结构基础101

二、神经冲动的传递103

第二节 化学信息105

一、激素105

二、激素的信息传递106

第三节 遗传信息与生物信息学107

一、序列比对108

二、蛋白质结构比对和预测109

三、基因识别非编码区分析研究110

四、基于结构的药物设计110

五、生物信息学技术方法的研究111

第八章 生物能源113

第一节 生物能源的种类和形式113

第二节 生物能源的优势与弊端114

第三节 生物能源的发展前景116

一、世界生物能源发展趋势116

二、我国生物能源发展战略研究117

第九章 生物材料与仿生工程120

第一节 生物材料120

一、生物材料的特点与分类121

二、常见生物材料简介121

第二节 仿生工程125

一、仿生学的发展126

二、仿生工程简介127

第十章 生物与环境135

第一节 生态系统的结构和类型136

一、生态系统的结构136

二、生态系统的类型138

第二节 生态系统中能量和物质交流途径144

一、生态系统的能量流动144

二、生物圈的物质循环145

三、生态平衡146

第三节 人类活动对环境的影响148

一、环境问题的发展历史148

二、城市的可持续发展150

第十一章 生物经济154

第一节 生物经济的由来和发展前景155

一、生物经济的概念155

二、国际社会关注生物经济157

三、第四次科技革命浪潮的十大趋势158

第二节 生物经济的特点161

第三节 我国的生物经济164

一、我国发展生物经济的优势164

二、制约我国生物经济发展的主要因素167

三、加快发展我国生物经济的对策169

第十二章 生物安全173

第一节 生物技术是一把“双刃剑”174

一、生物技术给人类带来了福音174

二、生物技术带来的安全隐患176

第二节 发展生物技术，保障生物安全187

一、国际社会广泛关注生物安全问题187

二、我国的生物安全状况189

参考文献192

后记203