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譚信 著

圖書標籤:

• 生命科學
• 生物學
• 教科書
• 大學教材
• 生命原理
• 細胞生物學
• 分子生物學
• 遺傳學
• 生態學
• 進化論

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787568244886

版次：1

商品編碼：12198231

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：392

內容簡介

本教材是為高校的公共基礎課：生命科學基礎而編寫的。主要對象是非生物專業的一年級本科生，也可以作為生物專業學科基礎的生命科學基礎的教材。本書參考瞭由Neil A. Campbell等編寫的《生物學導論》，Peter H. Raven等編寫的《生物學》的內容和編排，結閤我國生物學教學的具體情況和特色，以傳授生命科學基礎內容、人體生理和健康、生命科學在社會中的應用等為主要內容而編寫。全書包括：生命的化學和細胞，遺傳與基因組學，進化、生物多樣性、和保護生物學，人體的生理過程與健康，生物學研究與生物技術産業的新進展等五個基本模塊。力爭將近年生命科學的進展和有關的社會熱點反映在本教材中。

作者簡介

譚信，北京理工大學教授，從事空間生物學、細胞與發育生物學等研究.承擔自然基金等各類項目5項，參加各類項目6項。發錶論文30餘篇。擔任生物工程專業責任教授（2008-2016），生物學責任教授組長（2011-），主講過生命科學基礎（2014-2016）、現代生物學導論（2004-2008）、遺傳學、細胞與發育生物學、生物化學與分子生物學等課程。

目錄

生命科學原理 1
前言 2
第1章 緒論 11
1.1 什麼是生命科學 11
1.1.1近代生命科學的誕生 11
1.1.2 生命科學的研究領域 14
1.2 進化論——現代生命科學觀的建立 17
1.2.1 生命的層次特徵 17
1.2.2 生命的多樣性 19
1.2.3 進化論——將生命現象統一在一起的理論 19
1.3 生命科學與現代社會 23
1.3.1生命科學的重要性 23
1.3.2 生命科學成果在現代社會中的作用 23
1.3.3 學習生命科學的現實意義 26
本章提要 27
資源鏈接 27
第1編 生命的化學和細胞 28
第2章 生命的化學基礎 29
2.1生命的基本化學構成 29
2.1.1 構成生命的元素 29
2.1.2同位素與生命物質 31
2.1.3 水和生命 32
2.2生物分子基本特徵 33
2.2.1 以碳原子為主的鏈狀分子 33
2.2.2 生物分子的同分異構現象 34
2.2.3 構件分子與生物大分子 36
2.3 主要的生命分子 37
2.3.1糖類 37
2.3.2 脂類 42
2.3.3 蛋白質 45
2.3.4 核酸 54
2.4 生命的化學反應 59
2.4.1 生物化學反應的一般特徵 59
2.4.2 生物催化劑：酶（enzyme） 60
2.4.3 生化反應的反饋調節 61
本章提要 62
第3章 細胞的結構和功能 63
3.1 細胞概述 63
3.1.1 細胞的形狀 63
3.1.2 細胞的大小 64
3.1.3 細胞的數量 64
3.1.4 細胞的壽命 64
3.2細胞的基本結構 64
3.2.1 動物細胞結構 65
3.2.2植物細胞結構 69
3.2.3細菌細胞結構 70
3.3 真核細胞和原核細胞 71
3.3.1 原核細胞與原核生物 71
3.3.2 真核細胞和真核生物 72
3.3.3真核細胞和原核細胞的異同 72
3.3.4 病毒的形態和地位 72
本章提要 74
資源鏈接 74
第2編 遺傳與基因組學 75
第4章 遺傳的細胞基礎和基本定律 76
4.1細胞周期和分裂 76
4.1.1細胞周期 76
4.1.2細胞周期的調控 78
4.1.3細胞分裂 78
4.2細胞分化與凋亡 80
4.2.2 細胞分化的機理 82
4.2.3 乾細胞 83
4.2.4 細胞死亡 87
4.2.5.細胞分化異常與腫瘤 88
4.3 減數分裂與有性生殖 89
4.3.1 減數分裂的概念和意義 89
4.3.2 減數分裂的基本過程 90
4.3.3減數分裂與遺傳和進化的關係 92
4.3.4 卵子和精子發生時的減數分裂 93
4.4 遺傳的基本定律 94
4.4.1分離定律 94
4.4.2. 自由組閤律 97
4.4.3遺傳的染色體學說和伴性遺傳 98
4.4.4 連鎖交換律 99
本章提要 102
資源鏈接 102
第5章 遺傳的分子基礎 104
5.1 DNA的結構與復製 104
5.1.1 DNA是遺傳物質的證明 105
5.1.2 DNA雙螺鏇結構模型的建立 106
5.1.3 DNA的復製 108
5.2遺傳信息的流動 113
5.2.1 中心法則 114
5.2.2 轉錄 114
5.2.3 轉錄後加工 115
5.2.4 翻譯 116
5.3 遺傳變異的類型及其成因 119
5.3.1 基因突變 119
5.3.2. 遺傳重組 122
5.3.3 染色體畸變 123
5.3.4 錶觀遺傳變異 127
5.4 基因的錶達調控 130
5.4.1 原核生物的基因錶達調控 130
5.4.2 真核生物基因錶達調控 132
5.4.2.3 RNA乾涉（RNA interference, RNAi）調控基因錶達 133
本章提要 135
資源鏈接 136
第6章 基因組 137
6.1 基因組DNA的不同序列 137
6.2 DNA指紋技術及其應用 144
6.2.1 DNA指紋技術 144
6.2.2 DNA鑒定的應用 146
6.3 基因組學與精準醫療 147
6.3.1 DNA測序原理 147
6.3.2 人類基因組計劃 149
6.3.3 人類基因組的基本情況 152
6.3.4 人類基因組的其他研究 155
6.3.5其他生物基因組的研究 155
6.3.6 後基因組學 158
6.3.7 基因組研究的應用—精準醫學 161
本章提要 163
資源鏈接 164
第7章 人類疾病的遺傳基礎 165
7.1. 什麼是遺傳病？ 165
7.2人類疾病的孟德爾式遺傳 166
7.2.1常染色體顯性遺傳病（簡稱AD） 167
7.2.2 常染色體隱性遺傳病（簡稱AR） 167
7.2.3 X-連鎖顯性遺傳病（簡稱XD） 168
7.2.4 X-連鎖隱性遺傳病（簡稱XR） 168
7.2.5 從性遺傳和限性遺傳 168
7.3 復雜疾病 168
7.3.1多基因性狀 169
7.3.2 多基因病（復雜疾病）復發風險的推算 170
7.3.3 復雜疾病的研究方法 170
7.4 染色體病 171
7.4.1基本概念 171
7.4.2 染色體畸變對人類後代的影響 172
7.4.3 常染色體病 172
7.4.4 性染色體病 173
7.4.5 兩性畸形（hermaphroditism） 174
7.5惡性腫瘤與遺傳 175
7.5.1 癌基因（oncogene) 175
7.5.2 腫瘤抑製基因 176
7.5.3 腫瘤發生的病因分析 176
本章提要 177
資源鏈接 177
第3編 進化與生物多樣性 178
第8章 進化學說 179
8.1 達爾文的進化論 179
8.2現代綜閤進化理論 190
8.3分子進化與中性進化學說 201
8.3.3 分子鍾和分子進化樹 204
8.4基因選擇學說 208
本章提要 213
第9章 生命與人類的進化曆程 214
9.1 地球的曆史與生命的發生 214
9.1.1 生命的起源之爭 214
9.1.2早期生物的地質學證據 217
9.1.3 生命體的構造，代謝和遺傳係統的演化 218
9.2 生命係統的演化 222
本章提要 245
第10章 生態係統和保護生物學 246
10.1 種群、群落和生態係統 246
10.1.1 種群生態 246
10.1.2 群落生態 248
10.1.3生態係統（ecosystem） 249
10.1.4 生物圈 254
10.2 人類與環境 255
10.2.1 史前人類活動對生態環境的影響 255
10.2.2 工業化對生態環境的影響 257
10.2.3人口增長對環境的影響 259
10.3 保護生物學 260
10.3.1 生物多樣性 260
10.3.2 可持續發展 262
10.3.3 保護生物學的措施 263
本章提要 264
第4編 人體的生理過程與健康 265
第11章 人體的基本結構與生理 266
11.1 組織與器官 266
11.2 九大係統 267
11.2.9生殖係統 271
11.3 機體的防禦係統 271
11.3.2 吞噬作用原理 275
11.3.3 免疫係統的功能 276
11.3.4 免疫應答過程 276
11.3.5 神經和免疫的關係 277

《星際迷航：遙遠的彼岸》 一、 背景設定與世界觀構建 《星際迷航：遙遠的彼岸》的故事設定在公元二十四世紀，人類文明已邁入星際時代。地球聯邦（United Federation of Planets）掌控著銀河係內廣闊的探索區域，以和平、科學探索和多元文化共存為最高信條。聯邦的核心力量是星際艦隊（Starfleet），一支肩負著外交、科研、救援和防禦任務的組織，其旗艦——通常是“進取號”（Enterprise）——代錶著人類最前沿的探索精神。 然而，宇宙的遼闊與未知遠超想象。在已知的星圖之外，存在著無數未被探索的星係、奇異的物理現象，以及與人類文明截然不同的智慧生命形態。本書聚焦於聯邦邊緣地帶的“深空九號”空間站（Deep Space Nine）及“航海傢號”（Voyager）星艦在一次跨越未知象限（Gamma Quadrant）的長期任務中所遭遇的挑戰與發現。 二、 主要情節梗概 本書並非傳統意義上的“太空歌劇”，而更側重於哲學思辨、社會學考察和極端環境下的道德睏境。 第一部分：失落的象限與時間悖論 故事始於“航海傢號”在一次例行空間麯率測試中，意外被一個異常強大的能量場拋射至銀河係一個名為“卡達薩斯”的未被聯邦記錄的象限。這個象限的物理定律與主宇宙存在微妙的偏差，時間流速和引力常數時常發生不可預測的波動。 船員們發現，他們並非第一個到達此地的地球文明探索隊。在一次對一個被遺棄的古老文明遺址的勘探中，他們發現瞭清晰的記錄，錶明另一支聯邦早期探測船——“奧德賽號”，在數百年前也曾進入此地，但所有記錄都在某個特定時間點突然中斷。 隨著深入探索，船員們意識到，卡達薩斯象限可能存在某種能夠操縱局部時間綫的現象。他們開始遭遇時間迴響——過去的影像、未來的殘影，甚至有時會短暫地與另一個時間軸的“自己”進行信息交換。船長必須在保證任務目標（返迴主宇宙）的同時，解決一個迫在眉睫的威脅：一個似乎由時間亂流催生的、以消耗局部存在感為生的實體。 第二部分：圖拉人的文化衝突 在返迴主宇宙的漫長旅途中，航海傢號與一個高度發達但極度封閉的種族——圖拉人（Thularians）建立瞭接觸。圖拉人社會建立在“絕對效率”和“情感抑製”的基礎上。他們的社會結構如同一個精密運轉的機械，個體的情感波動被視為係統故障，並通過先進的神經植入物進行消除。 聯邦船員的到來，以其豐富的情感錶達和對個體自由的強調，對圖拉社會造成瞭巨大的“文化衝擊”。部分年輕的圖拉精英開始秘密接觸聯邦船員，渴望瞭解“愛”、“恐懼”和“藝術”的真實含義。 主要的衝突點在於，圖拉人掌握著一種能夠穩定時空裂縫的技術，這正是“航海傢號”急需利用的。然而，圖拉人的最高議會堅持認為，分享技術等同於傳播“混亂因子”，可能導緻他們自身社會的瓦解。船長和首席外交官需要在一周的最後期限內，說服一個從未理解過“同理心”的文明，認識到閤作的價值，否則他們將永遠被睏於此。 第三部分：關於“起源”的終極追問 在本書的後半部分，探索轉嚮瞭關於智慧生命起源的宏大命題。船員們發現，卡達薩斯象限的能量異常中心，似乎與一個在銀河係流傳已久的、關於“第一文明”的傳說有關。這個傳說描述瞭一個在宇宙誕生之初就存在的實體，它並非生物，而是純粹的“信息流”。 “航海傢號”的科學官發現，他們所遭遇的許多異常現象，包括圖拉人的技術基礎和時間悖論，都源自於這個“信息流”在特定空間區域的無意識的“計算殘餘”。他們麵臨的終極選擇是：是否應該嘗試與這個非物質的“起源”進行直接溝通，即便這種溝通可能徹底重寫他們對現實的認知，甚至導緻船上所有有機構造生命的瞬間“格式化”。 故事的高潮部分，是科學官利用一種被禁止的、結閤瞭圖拉人技術和聯邦工程學的“共振陣列”，試圖嚮“信息流”發送一個純粹的、包含人類文明核心價值（如希望、犧牲與好奇心）的信號包。這次嘗試不僅決定瞭他們能否安全返迴，更關乎他們能否為人類文明在宇宙中留下一個“善意的印記”，而非僅僅是物質上的勘探記錄。 三、 核心主題探討 《星際迷航：遙遠的彼岸》深入探討瞭以下幾個核心主題： 1. 文明的定義與效率的代價： 極端效率化的社會是否是人類的終極形態？個體自由與集體穩定之間的永恒張力如何平衡？ 2. 時間與存在的相對性： 探索時間在不同宇宙區域的非綫性錶現，引發對“當下”和“曆史”的哲學反思。 3. 無私的探索精神： 在麵對未知和潛在毀滅時，科學探索的道德邊界在哪裏？探索的最終目的是知識本身，還是對知識的負責任的應用？ 4. 超越物種的交流： 如何與一個在生物學和心理學上完全陌生的文明建立有效聯係，並找到共同的價值基礎。 本書以其嚴謹的科學推測和對人性的細膩描摹，為讀者提供瞭一次關於未知宇宙與自我認知的深刻旅程。

評分☆☆☆☆☆

第五段評價： 最近我對基因編輯和閤成生物學等前沿技術産生瞭極大的興趣，希望這本書能夠為我提供一些關於這些領域的入門級知識。它是否能夠解釋基因是如何被操縱的，以及CRISPR-Cas9等技術在生命科學研究和實際應用中扮演的角色？我也很好奇，閤成生物學是如何通過設計和構建新的生物部件、設備和係統的，這項技術未來可能帶來哪些顛覆性的變革？此外，這本書是否還會涉及生物技術的倫理和社會問題，比如基因工程的潛在風險，以及我們在發展這些技術時應該遵循的道德準則？我希望能通過這本書，對生命科學的未來發展有一個更清晰的認識，並理解這些技術可能對人類社會和自然界産生的深遠影響。如果這本書能夠激發起我對生命科學創新領域的探索欲望，並讓我對未來科技的發展充滿期待，那麼它無疑是一本極具價值的讀物。

評分☆☆☆☆☆

第三段評價： 我一直對人體是如何運作的感到非常著迷，特彆是關於生理學和解剖學的部分。這本書是否能夠為我揭示人體各個器官係統的精妙設計，比如血液循環如何將氧氣和營養物質輸送到全身，消化係統如何高效地分解食物，以及神經係統如何控製我們的思維和行為？我希望它能以一種非常直觀和易於理解的方式來呈現這些內容，或許可以通過豐富的插圖和模型來輔助說明。除此之外，我也對疾病的發生機製和預防方法非常感興趣。這本書是否會涉及一些常見的疾病，比如癌癥、糖尿病或心血管疾病，並解釋它們是如何在分子和細胞層麵發生的？我希望能從中學習到一些保持健康的基本原則，以及對未來醫學發展的一些展望。如果這本書能讓我對自己的身體有更深的認識，並激發我進一步學習醫學知識的興趣，那就太棒瞭。

評分☆☆☆☆☆

第一段評價： 這本書的封麵設計就深深吸引瞭我，那種充滿生命力的色彩搭配，仿佛預示著一場關於生命奧秘的奇妙旅程。我一直對生物學的宏觀圖景感到好奇，尤其想瞭解生命體是如何在復雜的地質和氣候變化中演化至今的。這本書是否能夠解答關於宏觀演化過程中的關鍵節點，比如從單細胞生物到復雜多細胞生物的跨越，以及那些決定物種命運的“大滅絕”事件背後的深層原因？我特彆關注作者是否能夠用清晰易懂的語言，將那些深奧的遺傳學原理、分子生物學的最新發現，以及生態係統之間錯綜復雜的關係，生動地呈現在讀者麵前。我希望它不僅僅是一本知識的堆砌，更能點燃我對探索生命科學的激情，讓我能夠站在一個更廣闊的視角去理解我們所處的世界，以及生命在這顆星球上的獨特性和脆弱性。我期待著這本書能成為我深入瞭解生命世界的一塊堅實的敲門磚，讓我能夠開始構建自己對生命科學的認知框架。

評分☆☆☆☆☆

第二段評價： 作為一名對自然界懷有濃厚興趣的普通讀者，我一直在尋找一本能夠幫助我係統梳理生物學基礎知識的讀物。我希望能在一本書中找到關於細胞是如何運作的詳盡解釋，從 DNA 到蛋白質的閤成過程，再到細胞如何進行分裂和分化。同時，我也很想瞭解生物體如何感知和響應環境，比如植物的光閤作用、動物的神經係統以及免疫係統是如何工作的。更重要的是，我希望這本書能夠解答關於生命多樣性的問題，為什麼地球上有如此豐富多樣的生物？它們之間是如何相互聯係、相互依存的？我對進化論的理解還停留在比較基礎的層麵，希望這本書能夠深入淺齣地解釋自然選擇、基因漂變等核心概念，並能提供一些生動的案例來幫助我理解。如果這本書能讓我感受到生命的神奇與精妙，讓我開始對生命科學産生更深刻的敬畏之心，那將是最大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

第四段評價： 作為一個喜歡在周末去戶外探索的人，我對生態學和環境科學的部分尤為期待。這本書是否能夠深入介紹不同生態係統，比如森林、草原、海洋和沙漠，它們各自獨特的生物群落以及這些生物是如何適應環境的？我希望它能幫助我理解食物鏈、食物網以及能量流動在生態係統中的重要性，並解釋生物多樣性對維持生態係統穩定性的關鍵作用。此外，我也非常關注人類活動對環境的影響，以及我們如何纔能實現可持續發展。這本書是否會探討氣候變化、汙染、棲息地破壞等問題，並提齣一些有建設性的解決方案？我期待它能讓我對地球的未來産生更深刻的思考，並促使我更加積極地參與到環境保護的行動中。如果這本書能讓我感受到大自然的美麗與和諧，並讓我認識到保護地球是我們每一個人的責任，那將是對我一次非常有意義的知識啓迪。