生物學與生活（原書第10版） [Biology: Life on Earth, 10e] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為高校相關專業學生生物學課程的選修教材，也可供其他需要瞭解生物學的人士閱讀和參考。
　　國外經典的生物學入門教科書，彩色印刷，大量精美的圖片、問題導嚮的講解方法，讓你以迷人有趣的視角學習生物學知識。

內容簡介

　　本書是生物學的簡介性圖書，全書通過結閤身邊的具體實例，介紹瞭細胞、遺傳、進化與生物多樣性、行為和生態等內容。本書的特點是，詳細介紹瞭與人類生活密切相關的生物學問題。

作者簡介

　　鍾山，博士，特任研究員。2006年和2011年畢業於中國科學技術大學，分彆獲得理學學士、工學雙學士和理學博士學位。2011年至2013年在中國科學技術大學生命科學學院免疫識彆與信號轉導實驗室從事博士後研究工作。主要成果發錶於Cell、Immunity等國際高水平雜誌。獲得2015年度中科院盧嘉锡青年人纔奬。
　　Terry 和 Gerry Audesirk二人於1970年喜結連理。Terry取得南加州大學的海洋生態學博士學位，Gerry取得加州理工學院的神經生物學博士學位。二人曾為華盛頓大學海洋實驗室的博士後，以一種海洋軟體動物為模式生物，進行生物行為的神經生物學基礎方麵的研究。二位作者現在已經退休，並任科羅拉多丹佛大學的生物學名譽教授，他們曾經於1982―2006年間在這所大學教授生物學導論和神經生物學兩門課程。他們還進行瞭關於環境中低濃度汙染物對神經元的危害和雌激素對神經元的保護作用機製方麵的研究。

目錄

第1章 緒論：生物學與你 1
1．1 什麼是生命？ 2
1．1．1 生物需要物質和能量以維持生存 2
1．1．2 生物需要復雜的調節機製來維持自身的生存 3
1．1．3 麵對刺激，生物會有所應對和保護自己 4
1．1．4 生物會生長 4
1．1．5 生物會繁衍後代 5
1．1．6 生物都有進化的能力 5
1．2 什麼是進化？ 6
1．2．1 生物進化三步走 6
1．3 科學傢是如何進行生物學研究的？ 8
1．3．1 生物學研究的多種層麵 8
1．3．2 生物學傢通過生物在進化過程中的親緣關係將其分類 9
1．4 什麼是科學？ 11
1．4．1 科學基於以下公理：一切自然事件皆有起因 11
1．4．2 科學研究需要大量科學方法作為工具 12
1．4．3 生物學傢用對照實驗來驗證假說 12
1．4．4 生物理論均經過嚴密的驗證 12
1．4．5 科學是一種人類活動 13
第一篇 細胞是生命體的基本單位
第2章 原子、分子與生命 16
2．1 什麼是原子? 17
2．1．1 原子是元素的基本結構單位 17
2．1．2 原子由更小的粒子構成 17
2．1．3 元素用原子序數來定義 18
2．1．4 同位素指質子數相同而中子數不同的同種元素 18
2．1．5 原子核和電子在原子中相互依存 18
2．2 原子是如何相互作用而形成分子的？ 20
2．2．1 原子形成分子以填補外層電子層的空缺 20
2．2．2 原子之間依靠化學鍵形成分子 20
2．2．3 離子之間可以形成離子鍵 21
2．2．4 共價鍵通過原子之間共享電子而形成 22
2．2．5 原子間通過共價鍵可形成極性分子或非極性分子 22
2．2．6 氫鍵是特定極性分子間的引力 23
2．3 為什麼水對生命如此重要？ 23
2．3．1 水分子之間相互吸引 24
2．3．2 水分子可與其他生物大分子相互作用 24
2．3．3 水起到維持溫度恒定的作用 25
2．3．4 水可以形成特殊的固體――冰 26
2．3．5 水溶液可以呈酸性、堿性或中性 27
第3章 生物大分子 29
3．1 為什麼碳元素在生物大分子中至關重要？ 30
3．1．1 有機物分子復雜多樣是由碳原子之間所形成的化學鍵決定的 30
3．2 有機物分子是如何形成的？ 31
3．2．1 聚閤物通常通過脫水反應形成、通過水解反應分解 31
3．3 什麼是碳水化閤物？ 32
3．3．1 不同的單糖具有相同的分子式和不同的結構 33
3．3．2 二糖是兩個單糖通過脫水反應而連接形成的 33
3．3．3 多糖是多個單糖結閤在一起形成的鏈狀結構 34
3．4 什麼是脂類？ 36
3．4．1 油脂、脂肪和蠟是僅含碳、氫和氧三種元素的脂類 36
3．4．2 磷脂類含有親水的頭部基團和疏水的尾部基團 37
3．4．3 固醇類含有4個結閤在一起的碳環 38
3．5 什麼是蛋白質？ 38
3．5．1 蛋白質是由氨基酸長鏈構成的 39
3．5．2 氨基酸通過脫水反應結閤在一起，形成蛋白質 40
3．5．3 蛋白質可以形成多達四級的結構 40
3．5．4 蛋白質的功能與其三維立體結構相關 42
3．6 什麼是核苷酸、什麼是核酸？ 42
3．6．1 核苷酸可以作為能量儲存的載體，也可以作為胞內信號轉導的信使 42
3．6．2 DNA和RNA都是核酸，它們是遺傳物質 43
第4章 細胞的結構與功能 44
4．1 什麼是細胞學說？ 45
4．2 細胞的基本特性是什麼？ 45
4．2．1 所有細胞都具有共同的特徵 45
4．2．2 細胞有兩種基本類型：原核細胞和真核細胞 48
4．3 真核細胞的主要特徵是什麼？ 49
4．3．1 有些真核細胞需要依靠細胞壁來支撐細胞結構 50
4．3．2 細胞骨架維持細胞形態、支撐細胞結構和調控細胞運動 50
4．3．3 鞭毛和縴毛使細胞順著液體流動的方嚮運動，或者使液體流過細胞錶麵 51
4．3．4 細胞核含有DNA，是真核細胞的控製中心 52
4．3．5 真核細胞的細胞質中的膜結構形成細胞中的內膜係統 54
4．3．6 液泡的功能多種多樣，包括調節水平衡、儲存物質和支撐細胞結構 58
4．3．7 綫粒體從食物中獲取能源，而葉綠體可以直接捕獲太陽能 58
4．3．8 植物有時利用質體（或稱為色素體）來儲存能量 60
4．4 原核細胞的主要特徵是什麼？ 60
4．4．1 原核細胞的細胞錶麵十分特殊 61
4．4．2 與真核細胞相比，原核細胞的細胞質結構更簡單 62
第5章 細胞膜的結構與功能 63
5．1 細胞膜的結構是如何與其功能相關的？ 64
5．1．1 細胞膜是“流動的鑲嵌結構”，蛋白質在脂質分子層中不斷移動 64
5．1．2 磷脂雙層將細胞的內容物與外界隔離開 65
5．1．3 多種蛋白在細胞膜上形成鑲嵌圖案 66
5．2 物質是如何通過細胞膜的？ 67
5．2．1 梯度使流體中的分子産生擴散現象 67
5．2．2 跨膜運輸包括被動運輸及耗能運輸 67
5．2．3 被動運輸包括簡單擴散、協同擴散及滲透 68
5．2．4 耗能運輸包括主動運輸、內吞和胞吐 71
5．2．5 跨膜的物質交換影響細胞的大小和形狀 74
5．3 特化的連接是如何使細胞相連和交流的？ 74
5．3．1 橋粒將細胞黏附在一起 74
5．3．2 緊密連接使細胞黏附滴水不漏 75
5．3．3 間隙連接和胞間連絲使細胞間可直接交流 75
第6章 細胞中的能量流動 76
6．1 什麼是能量？ 77
6．1．1 熱力學定律描述瞭能量的基本特徵 77
6．1．2 生物利用太陽能為生命創造低熵的環境 78
6．2 能量在化學反應中是如何轉化的？ 79
6．2．1 放能反應釋放能量 79
6．2．2 吸能反應需要吸收能量 79
6．3 能量在細胞中是如何轉運的？ 80
6．3．1 ATP和電子載體是細胞內的載能分子 80
6．3．2 偶聯反應聯係放能反應和吸能反應 81
6．4 酶是如何催化生化反應的？ 82
6．4．1 催化劑降低啓動反應所需的能量 82
6．4．2 酶是生物催化劑 82
6．5 生物酶是如何被調控的？ 84
6．5．1 細胞通過控製生物酶的閤成和活化來調控代謝途徑 84
6．5．2 有毒物質、藥物和環境因素都會影響酶的活性 87
第7章 光閤作用：太陽能捕手 89
7．1 什麼是光閤作用？ 90
7．1．1 葉片和葉片中的葉綠素是光閤作用的必備條件 90
7．1．2 光閤作用由光反應和開爾文循環組成 90
7．2 光反應階段：光能是如何轉化為化學能的？ 92
7．2．1 捕獲光能的是葉綠體中的色素 92
7．2．2 光反應階段發生在基粒的膜結構上 94
7．3 開爾文循環：化學能是如何儲存在糖類分子中的？ 96
7．3．1 開爾文循環捕獲二氧化碳 97
7．3．2 開爾文循環中固定的碳元素用來閤成葡萄糖 97
第8章 能量的獲取：糖酵解和細胞呼吸作用 99
8．1 細胞是如何獲得能量的？ 100
8．1．1 光閤作用産生的能量是細胞能量的最終來源 100
8．1．2 葡萄糖是主要的儲能分子 101
8．2 什麼是糖酵解作用？ 101
8．3 什麼是細胞的呼吸作用？ 102
8．3．1 在細胞呼吸作用的第一個階段，丙酮酸發生分解 102
8．3．2 在細胞呼吸作用的第二個階段，高能電子會通過電子傳遞鏈 103
8．3．3 在細胞呼吸作用的第三個階段，ATP通過化學滲透作用形成 103
8．3．4 細胞的呼吸作用可以從多種分子中獲取能量 105
8．4 發酵是如何發生的？ 105
8．4．1 在無氧的環境下，細胞通過發酵作用實現NAD+的循環利用 105
8．4．2 有些細胞通過發酵作用將丙酮酸分解為乳酸 105
8．4．3 有些細胞通過發酵作用將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳 106
第二篇 遺 傳
第9章 生命的延續：細胞增殖 108
9．1 細胞為什麼分裂？ 109
9．1．1 細胞分裂將遺傳信息傳遞給每一個子代細胞 109
9．1．2 細胞分裂是生長和發育所必需的 110
9．1．3 細胞分裂是有性繁殖和無性繁殖所必需的 110
9．2 什麼是原核細胞的細胞周期？ 111
9．3 真核細胞的DNA分子是如何排列的？ 112
9．3．1 真核細胞的染色體由一條綫性的DNA雙螺鏇分子和其上連接的蛋白質構成 113
9．3．2 基因是染色體上的DNA片段 113
9．3．3 復製後的一對染色體在細胞分裂時分開 113
9．3．4 真核細胞的染色體通常成對齣現且包含相同的遺傳信息 114
9．4 真核細胞的細胞周期是如何發生的？ 116
9．4．1 真核細胞的細胞周期包括間期和有絲分裂期 116
9．5 細胞如何通過有絲分裂生成遺傳背景完全相同的兩個子代細胞？ 117
9．5．1 在有絲分裂前期，染色體發生壓縮、紡錘體微管結構形成、核膜破裂、染色體與
紡錘體微管相連 117
9．5．2 在有絲分裂中期，染色體排列在細胞的赤道闆上 119
9．5．3 在有絲分裂末期，姐妹染色單體分開並被牽引到細胞的兩極 119
9．5．4 在有絲分裂末期，每套染色體周圍會形成核膜結構 119
9．5．5 在細胞質分裂間期，親代細胞的細胞質分配給兩個子代細胞 120
9．6 細胞周期是如何被調控的？ 120
9．6．1 特定蛋白質的活化與失活推動細胞周期進程 120
9．6．2 細胞周期檢查點調節細胞周期的進程 121
9．7 為什麼如此多的生物通過有性生殖進行繁殖？ 122
9．7．1 有性生殖産生的後代可以結閤兩個親本的等位基因 122
9．8 減數分裂是如何産生單倍體細胞的？ 123
9．8．1 減數第一次分裂將同源染色體分開，分配給兩個單倍體子代細胞的細胞核 124
9．8．2 減數第二次分裂將姐妹染色單體分配到4個子代細胞的細胞核中 126
9．9 在真核細胞的生命周期中有絲分裂和減數分裂是何時發生的？ 127
9．9．1 處於二倍體生命周期的生物，大多數細胞處於二倍體狀態 127
9．9．2 處於單倍體生命周期的生物，大多數細胞處於單倍體狀態 128
9．9．3 在世代交替的生命周期中，既存在二倍體多細胞階段，又存在單倍體多細胞階段 128
9．10 生物是如何通過減數分裂和有性生殖産生基因多態性的？ 129
9．10．1 同源染色體的隨機分離創造新的染色體組閤 129
9．10．2 互換創造具有新基因組閤的染色體 130
9．10．3 配子的融閤增加瞭子代基因的多樣性 130
第10章 遺傳的方式 131
10．1 遺傳的物質基礎是什麼？ 132
10．1．1 基因是染色體特定區域的核苷酸序列 132
10．1．2 基因突變是等位基因的來源 132
10．1．3 生物的一對等位基因可能相同也可能不同 132
10．2 遺傳法則是如何被發現的？ 133
10．2．1 做正確的事是孟德爾成功的秘訣 133
10．3 單一的性狀是如何遺傳的？ 134
10．3．1 同源染色體上顯性基因和隱性基因的遺傳可以解釋孟德爾雜交實驗的結果 135
10．3．2 通過簡單的遺傳統計可以預測後代的基因型和錶現型 136
10．3．3 孟德爾的假說可以用來預測新的單性狀雜交的結果 138
10．4 多個性狀是如何遺傳的？ 138
10．4．1 孟德爾提齣假說，認為性狀是獨立遺傳的 139
10．4．2 生不逢時的天纔被埋沒 141
10．5 孟德爾遺傳規則對所有的性狀都適用嗎？ 141
10．5．1 在不完全顯性的情況下，雜閤子的錶現型介於兩種純閤子之間 141
10．5．2 一個基因可能有多個等位基因 141
10．5．3 很多性狀由幾個基因調控 143
10．5．4 單個基因可能對錶現型有許多影響 143
10．5．5 環境會影響基因的錶達 144
10．6 位於同一染色體上的基因是如何遺傳的？ 144
10．6．1 位於同一染色體上的基因傾嚮於一起遺傳給下一代 144
10．6．2 交叉互換會産生新的連鎖等位基因組閤 145
10．7 性彆和與性彆相關的性狀是如何遺傳的？ 146
10．7．1 對於哺乳動物，後代的性彆由精子中的性染色體決定 146
10．7．2 與性彆相關的基因隻在X或Y染色體上存在 146
10．8 人類的遺傳缺陷是如何遺傳的？ 148
10．8．1 有些人類遺傳病是由單個基因控製的 149
10．8．2 有些人類遺傳病是由染色體數目異常導緻的 152
第11章 DNA：遺傳分子 155
11．1 科學傢如何發現基因是由DNA組成的？ 156
11．1．1 細菌轉化實驗揭示瞭基因和DNA之間的關係 156
11．1．2 轉化分子就是DNA 157
11．2 DNA的結構是怎樣的？ 157
11．2．1 DNA由4種核苷酸組成 157
11．2．2 DNA是兩條核苷酸鏈形成的雙螺鏇結構 158
11．2．3 互補堿基之間形成的氫鍵將兩條DNA連接起來形成雙螺鏇 159
11．3 DNA是如何編碼遺傳信息的？ 160
11．3．1 遺傳信息由核苷酸序列編碼 160
11．4 細胞分裂時，DNA的復製機製如何確保遺傳穩定性？ 160
11．4．1 DNA復製産生兩條DNA雙螺鏇，各自含有一條母鏈、一條子鏈 161
11．5 突變的含義是什麼？它是如何發生的？ 162
11．5．1 精確的復製、校對、修復機製産生幾乎毫無瑕疵的DNA 162
11．5．2 有毒物質、輻射、復製過程中的隨機錯誤造成突變 162
11．5．3 突變範圍：從單個堿基到染色體片段 162
第12章 基因的錶達與調控 164
12．1 細胞是如何利用DNA中的遺傳信息的？ 165
12．1．1 大多數基因包含瞭閤成蛋白質所需的信息 165
12．1．2 DNA以RNA為媒介指導蛋白質閤成 165
12．1．3 綜述：遺傳信息經轉錄傳遞給RNA，然後經翻譯傳遞給蛋白質 167
12．1．4 遺傳密碼使用三個堿基指定一個氨基酸 167
12．2 基因中的信息是如何轉錄入RNA中的？ 169
12．2．1 當RNA聚閤酶結閤基因的啓動子時，轉錄開始 170
12．2．2 在延伸過程中産生一條不斷延長的RNA鏈 170
12．2．3 當RNA聚閤酶到達終止信號時，轉錄結束 170
12．3 mRNA的堿基序列是如何翻譯齣蛋白質的？ 170
12．3．1 在真核生物中，前體RNA經處理後形成可翻譯齣蛋白質的mRNA 171
12．3．2 在翻譯過程中，mRNA、tRNA和核糖體相互閤作以閤成蛋白質 172
12．3．3 總結：將DNA中的堿基序列解碼為蛋白質中的氨基酸序列 174
12．4 基因突變是如何影響蛋白質的結構與功能的？ 175
12．4．1 突變的效應由其改變mRNA密碼子的方式決定 175
12．5 基因的錶達是如何被調控的？ 176
12．5．1 在原核生物中，基因的錶達主要在轉錄水平上受到調控 177
12．5．2 在真核生物中，基因的錶達受到許多水平上的調控 178
第13章 生物技術 182
13．1 什麼是生物技術？ 183
13．2 DNA在自然界是如何重組的？ 183
13．2．1 有性生殖可以重組DNA 183
13．2．2 轉化作用可以重組來自不同種細菌的DNA 183
13．2．3 病毒能夠在物種間傳遞DNA 184
13．3 生物技術是如何應用於法醫學的? 185
13．3．1 多聚酶鏈式反應能夠擴增DNA 185
13．3．2 短串聯重復序列之間的差異被用於通過DNA鑒彆不同個體 187
13．3．3 用凝膠電泳來分離DNA片段 187
13．3．4 DNA探針被用來標記特定的核苷酸序列 187
13．3．5 無血緣關係的人的DNA基因圖幾乎不可能相同 189
13．4 如何用生物技術製造轉基因生物？ 190
13．4．1 分離或閤成目標基因 190
13．4．2 剋隆目的基因 191
13．4．3 基因被導入宿主生物中 191
13．5 生物技術是如何應用於農業的？ 192
13．5．1 很多植物都是轉基因的 192
13．5．2 轉基因植物可用於生産藥物 193
13．5．3 轉基因動物在農業和醫學上可能會有用 193
13．6 生物技術是如何用於研究人類和其他生物的基因組的？ 194
13．7 生物技術是如何用於醫學診斷和治療的？ 194
13．7．1 DNA技術可用於診斷遺傳病 195
13．7．2 DNA技術有助於治療疾病 196
13．8 現代生物技術的主要倫理問題是什麼？ 198
13．8．1 應該允許在農業生産中使用轉基因植物嗎？ 198
13．8．2 人們應該使用生物技術改變人類基因組嗎？ 199
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