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谭信 著

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• 生命科学
• 生物学
• 教科书
• 大学教材
• 生命原理
• 细胞生物学
• 分子生物学
• 遗传学
• 生态学
• 进化论

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568244886

版次：1

商品编码：12198231

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：392

内容简介

本教材是为高校的公共基础课：生命科学基础而编写的。主要对象是非生物专业的一年级本科生，也可以作为生物专业学科基础的生命科学基础的教材。本书参考了由Neil A. Campbell等编写的《生物学导论》，Peter H. Raven等编写的《生物学》的内容和编排，结合我国生物学教学的具体情况和特色，以传授生命科学基础内容、人体生理和健康、生命科学在社会中的应用等为主要内容而编写。全书包括：生命的化学和细胞，遗传与基因组学，进化、生物多样性、和保护生物学，人体的生理过程与健康，生物学研究与生物技术产业的新进展等五个基本模块。力争将近年生命科学的进展和有关的社会热点反映在本教材中。

作者简介

谭信，北京理工大学教授，从事空间生物学、细胞与发育生物学等研究.承担自然基金等各类项目5项，参加各类项目6项。发表论文30余篇。担任生物工程专业责任教授（2008-2016），生物学责任教授组长（2011-），主讲过生命科学基础（2014-2016）、现代生物学导论（2004-2008）、遗传学、细胞与发育生物学、生物化学与分子生物学等课程。

目录

生命科学原理 1
前言 2
第1章 绪论 11
1.1 什么是生命科学 11
1.1.1近代生命科学的诞生 11
1.1.2 生命科学的研究领域 14
1.2 进化论——现代生命科学观的建立 17
1.2.1 生命的层次特征 17
1.2.2 生命的多样性 19
1.2.3 进化论——将生命现象统一在一起的理论 19
1.3 生命科学与现代社会 23
1.3.1生命科学的重要性 23
1.3.2 生命科学成果在现代社会中的作用 23
1.3.3 学习生命科学的现实意义 26
本章提要 27
资源链接 27
第1编 生命的化学和细胞 28
第2章 生命的化学基础 29
2.1生命的基本化学构成 29
2.1.1 构成生命的元素 29
2.1.2同位素与生命物质 31
2.1.3 水和生命 32
2.2生物分子基本特征 33
2.2.1 以碳原子为主的链状分子 33
2.2.2 生物分子的同分异构现象 34
2.2.3 构件分子与生物大分子 36
2.3 主要的生命分子 37
2.3.1糖类 37
2.3.2 脂类 42
2.3.3 蛋白质 45
2.3.4 核酸 54
2.4 生命的化学反应 59
2.4.1 生物化学反应的一般特征 59
2.4.2 生物催化剂：酶（enzyme） 60
2.4.3 生化反应的反馈调节 61
本章提要 62
第3章 细胞的结构和功能 63
3.1 细胞概述 63
3.1.1 细胞的形状 63
3.1.2 细胞的大小 64
3.1.3 细胞的数量 64
3.1.4 细胞的寿命 64
3.2细胞的基本结构 64
3.2.1 动物细胞结构 65
3.2.2植物细胞结构 69
3.2.3细菌细胞结构 70
3.3 真核细胞和原核细胞 71
3.3.1 原核细胞与原核生物 71
3.3.2 真核细胞和真核生物 72
3.3.3真核细胞和原核细胞的异同 72
3.3.4 病毒的形态和地位 72
本章提要 74
资源链接 74
第2编 遗传与基因组学 75
第4章 遗传的细胞基础和基本定律 76
4.1细胞周期和分裂 76
4.1.1细胞周期 76
4.1.2细胞周期的调控 78
4.1.3细胞分裂 78
4.2细胞分化与凋亡 80
4.2.2 细胞分化的机理 82
4.2.3 干细胞 83
4.2.4 细胞死亡 87
4.2.5.细胞分化异常与肿瘤 88
4.3 减数分裂与有性生殖 89
4.3.1 减数分裂的概念和意义 89
4.3.2 减数分裂的基本过程 90
4.3.3减数分裂与遗传和进化的关系 92
4.3.4 卵子和精子发生时的减数分裂 93
4.4 遗传的基本定律 94
4.4.1分离定律 94
4.4.2. 自由组合律 97
4.4.3遗传的染色体学说和伴性遗传 98
4.4.4 连锁交换律 99
本章提要 102
资源链接 102
第5章 遗传的分子基础 104
5.1 DNA的结构与复制 104
5.1.1 DNA是遗传物质的证明 105
5.1.2 DNA双螺旋结构模型的建立 106
5.1.3 DNA的复制 108
5.2遗传信息的流动 113
5.2.1 中心法则 114
5.2.2 转录 114
5.2.3 转录后加工 115
5.2.4 翻译 116
5.3 遗传变异的类型及其成因 119
5.3.1 基因突变 119
5.3.2. 遗传重组 122
5.3.3 染色体畸变 123
5.3.4 表观遗传变异 127
5.4 基因的表达调控 130
5.4.1 原核生物的基因表达调控 130
5.4.2 真核生物基因表达调控 132
5.4.2.3 RNA干涉（RNA interference, RNAi）调控基因表达 133
本章提要 135
资源链接 136
第6章 基因组 137
6.1 基因组DNA的不同序列 137
6.2 DNA指纹技术及其应用 144
6.2.1 DNA指纹技术 144
6.2.2 DNA鉴定的应用 146
6.3 基因组学与精准医疗 147
6.3.1 DNA测序原理 147
6.3.2 人类基因组计划 149
6.3.3 人类基因组的基本情况 152
6.3.4 人类基因组的其他研究 155
6.3.5其他生物基因组的研究 155
6.3.6 后基因组学 158
6.3.7 基因组研究的应用—精准医学 161
本章提要 163
资源链接 164
第7章 人类疾病的遗传基础 165
7.1. 什么是遗传病？ 165
7.2人类疾病的孟德尔式遗传 166
7.2.1常染色体显性遗传病（简称AD） 167
7.2.2 常染色体隐性遗传病（简称AR） 167
7.2.3 X-连锁显性遗传病（简称XD） 168
7.2.4 X-连锁隐性遗传病（简称XR） 168
7.2.5 从性遗传和限性遗传 168
7.3 复杂疾病 168
7.3.1多基因性状 169
7.3.2 多基因病（复杂疾病）复发风险的推算 170
7.3.3 复杂疾病的研究方法 170
7.4 染色体病 171
7.4.1基本概念 171
7.4.2 染色体畸变对人类后代的影响 172
7.4.3 常染色体病 172
7.4.4 性染色体病 173
7.4.5 两性畸形（hermaphroditism） 174
7.5恶性肿瘤与遗传 175
7.5.1 癌基因（oncogene) 175
7.5.2 肿瘤抑制基因 176
7.5.3 肿瘤发生的病因分析 176
本章提要 177
资源链接 177
第3编 进化与生物多样性 178
第8章 进化学说 179
8.1 达尔文的进化论 179
8.2现代综合进化理论 190
8.3分子进化与中性进化学说 201
8.3.3 分子钟和分子进化树 204
8.4基因选择学说 208
本章提要 213
第9章 生命与人类的进化历程 214
9.1 地球的历史与生命的发生 214
9.1.1 生命的起源之争 214
9.1.2早期生物的地质学证据 217
9.1.3 生命体的构造，代谢和遗传系统的演化 218
9.2 生命系统的演化 222
本章提要 245
第10章 生态系统和保护生物学 246
10.1 种群、群落和生态系统 246
10.1.1 种群生态 246
10.1.2 群落生态 248
10.1.3生态系统（ecosystem） 249
10.1.4 生物圈 254
10.2 人类与环境 255
10.2.1 史前人类活动对生态环境的影响 255
10.2.2 工业化对生态环境的影响 257
10.2.3人口增长对环境的影响 259
10.3 保护生物学 260
10.3.1 生物多样性 260
10.3.2 可持续发展 262
10.3.3 保护生物学的措施 263
本章提要 264
第4编 人体的生理过程与健康 265
第11章 人体的基本结构与生理 266
11.1 组织与器官 266
11.2 九大系统 267
11.2.9生殖系统 271
11.3 机体的防御系统 271
11.3.2 吞噬作用原理 275
11.3.3 免疫系统的功能 276
11.3.4 免疫应答过程 276
11.3.5 神经和免疫的关系 277

《星际迷航：遥远的彼岸》 一、 背景设定与世界观构建 《星际迷航：遥远的彼岸》的故事设定在公元二十四世纪，人类文明已迈入星际时代。地球联邦（United Federation of Planets）掌控着银河系内广阔的探索区域，以和平、科学探索和多元文化共存为最高信条。联邦的核心力量是星际舰队（Starfleet），一支肩负着外交、科研、救援和防御任务的组织，其旗舰——通常是“进取号”（Enterprise）——代表着人类最前沿的探索精神。 然而，宇宙的辽阔与未知远超想象。在已知的星图之外，存在着无数未被探索的星系、奇异的物理现象，以及与人类文明截然不同的智慧生命形态。本书聚焦于联邦边缘地带的“深空九号”空间站（Deep Space Nine）及“航海家号”（Voyager）星舰在一次跨越未知象限（Gamma Quadrant）的长期任务中所遭遇的挑战与发现。 二、 主要情节梗概 本书并非传统意义上的“太空歌剧”，而更侧重于哲学思辨、社会学考察和极端环境下的道德困境。 第一部分：失落的象限与时间悖论 故事始于“航海家号”在一次例行空间曲率测试中，意外被一个异常强大的能量场抛射至银河系一个名为“卡达萨斯”的未被联邦记录的象限。这个象限的物理定律与主宇宙存在微妙的偏差，时间流速和引力常数时常发生不可预测的波动。 船员们发现，他们并非第一个到达此地的地球文明探索队。在一次对一个被遗弃的古老文明遗址的勘探中，他们发现了清晰的记录，表明另一支联邦早期探测船——“奥德赛号”，在数百年前也曾进入此地，但所有记录都在某个特定时间点突然中断。 随着深入探索，船员们意识到，卡达萨斯象限可能存在某种能够操纵局部时间线的现象。他们开始遭遇时间回响——过去的影像、未来的残影，甚至有时会短暂地与另一个时间轴的“自己”进行信息交换。船长必须在保证任务目标（返回主宇宙）的同时，解决一个迫在眉睫的威胁：一个似乎由时间乱流催生的、以消耗局部存在感为生的实体。 第二部分：图拉人的文化冲突 在返回主宇宙的漫长旅途中，航海家号与一个高度发达但极度封闭的种族——图拉人（Thularians）建立了接触。图拉人社会建立在“绝对效率”和“情感抑制”的基础上。他们的社会结构如同一个精密运转的机械，个体的情感波动被视为系统故障，并通过先进的神经植入物进行消除。 联邦船员的到来，以其丰富的情感表达和对个体自由的强调，对图拉社会造成了巨大的“文化冲击”。部分年轻的图拉精英开始秘密接触联邦船员，渴望了解“爱”、“恐惧”和“艺术”的真实含义。 主要的冲突点在于，图拉人掌握着一种能够稳定时空裂缝的技术，这正是“航海家号”急需利用的。然而，图拉人的最高议会坚持认为，分享技术等同于传播“混乱因子”，可能导致他们自身社会的瓦解。船长和首席外交官需要在一周的最后期限内，说服一个从未理解过“同理心”的文明，认识到合作的价值，否则他们将永远被困于此。 第三部分：关于“起源”的终极追问 在本书的后半部分，探索转向了关于智慧生命起源的宏大命题。船员们发现，卡达萨斯象限的能量异常中心，似乎与一个在银河系流传已久的、关于“第一文明”的传说有关。这个传说描述了一个在宇宙诞生之初就存在的实体，它并非生物，而是纯粹的“信息流”。 “航海家号”的科学官发现，他们所遭遇的许多异常现象，包括图拉人的技术基础和时间悖论，都源自于这个“信息流”在特定空间区域的无意识的“计算残余”。他们面临的终极选择是：是否应该尝试与这个非物质的“起源”进行直接沟通，即便这种沟通可能彻底重写他们对现实的认知，甚至导致船上所有有机构造生命的瞬间“格式化”。 故事的高潮部分，是科学官利用一种被禁止的、结合了图拉人技术和联邦工程学的“共振阵列”，试图向“信息流”发送一个纯粹的、包含人类文明核心价值（如希望、牺牲与好奇心）的信号包。这次尝试不仅决定了他们能否安全返回，更关乎他们能否为人类文明在宇宙中留下一个“善意的印记”，而非仅仅是物质上的勘探记录。 三、 核心主题探讨 《星际迷航：遥远的彼岸》深入探讨了以下几个核心主题： 1. 文明的定义与效率的代价： 极端效率化的社会是否是人类的终极形态？个体自由与集体稳定之间的永恒张力如何平衡？ 2. 时间与存在的相对性： 探索时间在不同宇宙区域的非线性表现，引发对“当下”和“历史”的哲学反思。 3. 无私的探索精神： 在面对未知和潜在毁灭时，科学探索的道德边界在哪里？探索的最终目的是知识本身，还是对知识的负责任的应用？ 4. 超越物种的交流： 如何与一个在生物学和心理学上完全陌生的文明建立有效联系，并找到共同的价值基础。 本书以其严谨的科学推测和对人性的细腻描摹，为读者提供了一次关于未知宇宙与自我认知的深刻旅程。

评分☆☆☆☆☆

第四段评价： 作为一个喜欢在周末去户外探索的人，我对生态学和环境科学的部分尤为期待。这本书是否能够深入介绍不同生态系统，比如森林、草原、海洋和沙漠，它们各自独特的生物群落以及这些生物是如何适应环境的？我希望它能帮助我理解食物链、食物网以及能量流动在生态系统中的重要性，并解释生物多样性对维持生态系统稳定性的关键作用。此外，我也非常关注人类活动对环境的影响，以及我们如何才能实现可持续发展。这本书是否会探讨气候变化、污染、栖息地破坏等问题，并提出一些有建设性的解决方案？我期待它能让我对地球的未来产生更深刻的思考，并促使我更加积极地参与到环境保护的行动中。如果这本书能让我感受到大自然的美丽与和谐，并让我认识到保护地球是我们每一个人的责任，那将是对我一次非常有意义的知识启迪。

评分☆☆☆☆☆

第五段评价： 最近我对基因编辑和合成生物学等前沿技术产生了极大的兴趣，希望这本书能够为我提供一些关于这些领域的入门级知识。它是否能够解释基因是如何被操纵的，以及CRISPR-Cas9等技术在生命科学研究和实际应用中扮演的角色？我也很好奇，合成生物学是如何通过设计和构建新的生物部件、设备和系统的，这项技术未来可能带来哪些颠覆性的变革？此外，这本书是否还会涉及生物技术的伦理和社会问题，比如基因工程的潜在风险，以及我们在发展这些技术时应该遵循的道德准则？我希望能通过这本书，对生命科学的未来发展有一个更清晰的认识，并理解这些技术可能对人类社会和自然界产生的深远影响。如果这本书能够激发起我对生命科学创新领域的探索欲望，并让我对未来科技的发展充满期待，那么它无疑是一本极具价值的读物。

评分☆☆☆☆☆

第一段评价： 这本书的封面设计就深深吸引了我，那种充满生命力的色彩搭配，仿佛预示着一场关于生命奥秘的奇妙旅程。我一直对生物学的宏观图景感到好奇，尤其想了解生命体是如何在复杂的地质和气候变化中演化至今的。这本书是否能够解答关于宏观演化过程中的关键节点，比如从单细胞生物到复杂多细胞生物的跨越，以及那些决定物种命运的“大灭绝”事件背后的深层原因？我特别关注作者是否能够用清晰易懂的语言，将那些深奥的遗传学原理、分子生物学的最新发现，以及生态系统之间错综复杂的关系，生动地呈现在读者面前。我希望它不仅仅是一本知识的堆砌，更能点燃我对探索生命科学的激情，让我能够站在一个更广阔的视角去理解我们所处的世界，以及生命在这颗星球上的独特性和脆弱性。我期待着这本书能成为我深入了解生命世界的一块坚实的敲门砖，让我能够开始构建自己对生命科学的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

第二段评价： 作为一名对自然界怀有浓厚兴趣的普通读者，我一直在寻找一本能够帮助我系统梳理生物学基础知识的读物。我希望能在一本书中找到关于细胞是如何运作的详尽解释，从 DNA 到蛋白质的合成过程，再到细胞如何进行分裂和分化。同时，我也很想了解生物体如何感知和响应环境，比如植物的光合作用、动物的神经系统以及免疫系统是如何工作的。更重要的是，我希望这本书能够解答关于生命多样性的问题，为什么地球上有如此丰富多样的生物？它们之间是如何相互联系、相互依存的？我对进化论的理解还停留在比较基础的层面，希望这本书能够深入浅出地解释自然选择、基因漂变等核心概念，并能提供一些生动的案例来帮助我理解。如果这本书能让我感受到生命的神奇与精妙，让我开始对生命科学产生更深刻的敬畏之心，那将是最大的收获。

评分☆☆☆☆☆

第三段评价： 我一直对人体是如何运作的感到非常着迷，特别是关于生理学和解剖学的部分。这本书是否能够为我揭示人体各个器官系统的精妙设计，比如血液循环如何将氧气和营养物质输送到全身，消化系统如何高效地分解食物，以及神经系统如何控制我们的思维和行为？我希望它能以一种非常直观和易于理解的方式来呈现这些内容，或许可以通过丰富的插图和模型来辅助说明。除此之外，我也对疾病的发生机制和预防方法非常感兴趣。这本书是否会涉及一些常见的疾病，比如癌症、糖尿病或心血管疾病，并解释它们是如何在分子和细胞层面发生的？我希望能从中学习到一些保持健康的基本原则，以及对未来医学发展的一些展望。如果这本书能让我对自己的身体有更深的认识，并激发我进一步学习医学知识的兴趣，那就太棒了。