本書包括細胞生物學、生物的遺傳與變異、生命的起源與進化、植物生物學、動物生物學和環(huán)境與生態(tài)六大部分，共分24章，內容涉及生命的起源與進化、細胞形態(tài)結構與功能、高等動植物體的結構與功能、遺傳規(guī)律及其分子基礎、生物技術的原理與方法、生物類群與生物多樣性保護以及生物與環(huán)境等方面，系統(tǒng)地介紹了普通生物學的主要分支學科的基本知識，并及時反映了許多學科前沿的最新成果和發(fā)展動態(tài)。本教材例證材料緊密結合農業(yè)、林業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)的實際，適用于農林、師范和綜合性大學的生物科學、農學、園林、生態(tài)等各本科專業(yè)的普通生物學編輯推薦《普通生物學》由高等教育出版社出版。目錄緒論一、什么是生命二、生物學及其分科三、生物學的發(fā)展概述四、生物學的研究方法五、生命的結構層次第一部分細胞生物學第一章細胞的化學基礎第一節(jié)細胞的元素組成一、參與組成細胞的元素二、常量元素三、微量元素第二節(jié)細胞的分子組成一、水和無機鹽二、糖類三、脂質四、蛋白質五、核酸本章小結復習思考題第二章細胞的基本結構和功能第一節(jié)細胞的形態(tài)和類型一、細胞的大小和形狀二、細胞的類型第二節(jié)真核細胞的結構和功能一、細胞表面二、細胞器和細胞質骨架三、細胞核四、納米生物大分子復合體五、細胞間的連接第三節(jié)細胞的增殖一、細胞周期二、細胞分裂三、細胞增殖的調控與癌變第四節(jié)細胞的生長和分化一、細胞的生長二、細胞的分化三、細胞的全能性第五節(jié)細胞的衰老與死亡一、細胞的衰老二、細胞的死亡本章小結復習思考題第三章細胞的代謝第一節(jié)細胞與能量一、生物有序性與自由能二、ATP的結構與功能第二節(jié)呼吸作用一、無氧呼吸二、有氧呼吸第三節(jié)光合作用一、光合作用的概念二、光合作用的簡單機理三、原核生物的光合作用四、光能利用率第四節(jié)生物固氮作用本章小結復習思考題第二部分生物遺傳與變異第四章孟德爾遺傳定律第一節(jié)分離定律一、孟德爾雜交試驗二、分離現(xiàn)象三、分離定律四、分離定律的證明五、分離定律的應用實例第二節(jié)自由組合定律一、兩對相對性狀的遺傳二、自由組合遺傳現(xiàn)象的解釋三、自由組合定律的驗證四、自由組合定律的應用第三節(jié)孟德爾定律的擴展一、顯隱性關系的相對性二、復等位基因三、致死原因四、非等位基因間的相互作用五、多因一效和一因多效第四節(jié)細胞質遺傳一、細胞質遺傳的特點二、植物雄性不育的遺傳本章小結復習思考題第五章染色體遺傳學說第一節(jié)染色體的形態(tài)結構和數(shù)目一、染色體的形態(tài)結構二、染色體的數(shù)目第二節(jié)連鎖與交換定律一、連鎖二、交換和重組值三、交換值的測定四、基因定位與連鎖遺傳圖五、連鎖遺傳規(guī)律的應用第三節(jié)性別決定與伴性遺傳一、性染色體二、性別決定三、伴性遺傳第四節(jié)染色體變異一、染色體數(shù)目的變異二、染色體結構變異本章小結復習思考題第六章基因及其表達與調控第一節(jié)基因的本質一、肺炎球菌轉化實驗二、噬菌體感染實驗第二節(jié)DNA分子的結構一、DNA分子的化學組成二、DNA分子的雙螺旋結構三、DNA分子的功能單位第三節(jié)DNA的復制一、半保留復制的證明二、DNA的復制過程第四節(jié)RNA的結構與功能一、RNA分子的結構二、細胞中主要的RNA第五節(jié)遺傳信息的表達一、中心法則與基因表達二、轉錄三、翻譯第六節(jié)基因表達的調控一、原核生物的基因調控二、真核生物的基因調控第七節(jié)基因突變與修復一、基因突變二、DNA的修復第八節(jié)基因與人類疾病一、癌癥的發(fā)生機制二、HIV的結構與分子遺傳機制本章小結復習思考題第七章生物技術第一節(jié)生物技術的定義和主要內容一、生物技術的定義二、生物技術的主要內容三、生物技術的產(chǎn)生和發(fā)展四、生物技術的發(fā)展趨勢和前景第二節(jié)基因工程一、基因工程的概念二、基因工程的技術路線三、基因工程的應用第三節(jié)細胞工程一、細胞工程的概念二、細胞工程的主要技術三、植物細胞工程及其應用四、動物細胞工程及其應用第四節(jié)蛋白質工程和酶工程一、蛋白質工程二、酶工程第五節(jié)發(fā)酵工程一、發(fā)酵工程的概念二、發(fā)酵工程的基本步驟和特點三、發(fā)酵工程的應用第六節(jié)人類基因組計劃和水稻基因組計劃一、人類基因組計劃二、水稻基因組計劃第七節(jié)生物技術的安全性及其影響一、轉基因技術的安全性問題二、克隆人的社會倫理問題三、個人基因信息的隱私權問題四、基因治療的應用范圍問題五、生物武器與人類和平的問題六、生物技術引發(fā)的其他問題本章小結復習思考題第三部分生命起源與進化第八章生命的起源第一節(jié)對生命起源的幾種假說一、原始人的圖騰思辨二、神創(chuàng)論三、自然發(fā)生學說四、生源論五、新自然發(fā)生學說六、地外起源論第二節(jié)化學進化一、物理進化、化學進化與生物進化二、化學進化三、生命的蛋白質起源說和核酸起源說四、生命秩序起源的新思考五、核酸和蛋白質的專業(yè)化分工合作第三節(jié)細胞的形成和進化一、細胞的形成二、細胞的進化三、細胞的產(chǎn)生使基因定居第四節(jié)對地外生命的探索本章小結復習思考題第九章生命的進化第一節(jié)生物進化的理論一、達爾文以前的進化思想二、達爾文及其進化論三、達爾文以后進化論的發(fā)展第二節(jié)生物進化的證據(jù)一、古生物學的證據(jù)二、生物地理學的證據(jù)三、比較胚胎學的證據(jù)四、比較解剖學的證據(jù)五、細胞生物學的證據(jù)六、發(fā)育生物學的證據(jù)七、分子生物學的證據(jù)第三節(jié)生物進化的機制一、物種概念和進化圖譜二、生物種群的遺傳變異與小進化三、物種的形成與大進化四、物種選擇與滅絕第四節(jié)生物進化的歷程一、單細胞生物的繁衍二、多細胞生物的起源三、多細胞生物的進化四、人類的起源與進化本章小結復習思考題第十章生物類群及生物多樣性第一節(jié)生物分類的基礎知識一、生物分類的方法二、生物的分類階層三、生物的命名第二節(jié)生物的基本類群一、生物的分界二、病毒、類病毒與朊病毒 非細胞病原三、原核生物界四、原生生物界五、真菌界六、植物界七、動物界第三節(jié)生物多樣性一、生物多樣性二、生物多樣性的價值三、生物多樣性受威脅的現(xiàn)狀及其原因四、生物多樣性保護的目標和途徑本章小結復習思考題第四部分植物生物學第十一章植物的組織第十二章植物營養(yǎng)器官的形態(tài)與結構第十三章植物的繁殖第十四章植物的營養(yǎng)與運輸?shù)谑逭轮参锏纳L及其調控第五部分動物生物學第十六章動物的組織、器官與系統(tǒng)第十七章動物的保支持與運動第十八章動物的營養(yǎng)、交換與運輸?shù)谑耪聞游锏目刂坪头烙诙聞游锏姆敝撑c發(fā)育第六部分環(huán)境與生態(tài)第二十一章生物與環(huán)境第二十二章生物種群和群落第二十三章生態(tài)系統(tǒng)第二十四章人與環(huán)境參考文獻 序言生命活動是物質運動的高級形式。生命科學則是研究包括人類自身在內的自然界所有生物的起源、演化、生長發(fā)育、遺傳變異等生命活動的規(guī)律和生命現(xiàn)象的本質，以及各種生物之間、生物與環(huán)境之間相互關系的科學。宇宙的起源、物質的本質、生命的起源和智力的本質并稱為現(xiàn)代自然科學的四大難題，其中后兩項均與生命科學研究相關。20世紀的主導科學是物理學，而2l世紀的主導科學則是生命科學，這是社會發(fā)展的緊迫需求，也是科學本身發(fā)展規(guī)律的體現(xiàn)。因此，加強生命科學教育、普及生命科學知識是極其重要的。然而，長期以來，高等農林院校的學科設置和課程體系建設在為培養(yǎng)專業(yè)人才這一傳統(tǒng)教育思想的指導下，不同專業(yè)的課程設置涇渭分明，如植物生產(chǎn)類專業(yè)的學生很少學習動物學知識，動物生產(chǎn)類專業(yè)的學生很少學習植物學知識，經(jīng)管、文法等專業(yè)的學生幾乎不學習生物學知識。動物、植物生產(chǎn)類各專業(yè)的學生進校后很快進入專業(yè)基礎課和專業(yè)課學習，因而對生物學知識的學習有 只見樹木不見森林 的弊端。這種課程體系限制了學生知識面的擴展，不利于當前知識經(jīng)濟時代所需要的復合型人才的培養(yǎng)。在教育部 高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革 項目的推動下，四川農業(yè)大學承擔了四川省教育廳的教改項目 面向21世紀高等農林院校生物學系列課程教學內容與課程體系改革的研究與實踐 ，該項目的研究成果獲得了四川省教學成果一等獎，其中重要的研究成果之一就是為大學本科生開設綜合性強、內容新的 普通生物學 課程，以使大學生掌握現(xiàn)代生物學知識，為培養(yǎng)復合型人才服務。四川農業(yè)大學從1999年開始面向全校生命科學類專業(yè)開設 普通生物學 必修課程，面向非生命科學類專業(yè)開設 生命科學概論 選修課程，并于2000年編寫了《普通生物學》校內教材；2002年又對該教材進行了修訂。本書便是在上述教學改革研究與實踐的基礎上編寫的。文摘插圖：人類在生活和生產(chǎn)實踐中對各類生物的形態(tài)結構、生活習性、利用價值等積累了許多知識，并加以比較研究，根據(jù)它們的異同點，劃歸為不同的等級和類群。但由于人們對生物界的認識有一發(fā)展過程，同時往往又基于某些應用上的需要，因而對生物界的分類出現(xiàn)了不同的分類方法，形成了不同的分類系統(tǒng)。早期的生物分類主要根據(jù)對生物形態(tài)結構的觀察和某些功能器官的認識，以及習性和用途的了解，人們按照使用的方便，選擇一個或幾個特征作為分類的標準，這樣的分類稱為人為分類。例如，我國明朝李時珍（1518-1593）在《本草綱目》中，將植物分為草、谷、菜、果和木等五部；將動物分為蟲、鱗、介、禽和獸等五部；人另屬一部。18世紀，瑞典分類學家林奈（Linnaeus）根據(jù)植物雄蕊的有無、數(shù)目，把植物界分為一雄蕊綱、二雄蕊綱等24綱。雖然注意了以植物本身的特征對植物進行分類，但他的分類系統(tǒng)總的來說還是人為的?，F(xiàn)今經(jīng)濟植物學中往往以油料、纖維、芳香及藥用等用途對植物進行分類。這些分類方法和所建立的分類系統(tǒng)都是人為的，不能反映出植物間的親緣關系和進化次序。1859年，達爾文進化論的創(chuàng)立使人們認識到生物是長期演化發(fā)展形成的，各種生物之問存在著不同程度的親緣關系。分類學的重點開始從對種本身的描述，轉到探討建立生物界符合自然發(fā)展的進化譜系。這種根據(jù)生物問親緣關系對生物進行分類的方法稱為自然分類。以自然分類方法建立的分類系統(tǒng)就稱為自然分類系統(tǒng)。隨著生物學科的發(fā)展和其他學科的滲透，現(xiàn)代分類學得到了很大的發(fā)展。生物分類學家力求建立一個能反映生物界親緣關系和演化發(fā)展的自然分類系統(tǒng)。 目錄緒論一、什么是生命二、生物學及其分科三、生物學的發(fā)展概述四、生物學的研究方法五、生命的結構層次第一部分細胞生物學第一章細胞的化學基礎第一節(jié)細胞的元素組成一、參與組成細胞的元素二、常量元素三、微量元素第二節(jié)細胞的分子組成一、水和無機鹽二、糖類三、脂質四、蛋白質五、核酸本章小結復習思考題第二章細胞的基本結構和功能第一節(jié)細胞的形態(tài)和類型一、細胞的大小和形狀二、細胞的類型第二節(jié)真核細胞的結構和功能一、細胞表面二、細胞器和細胞質骨架三、細胞核四、納米生物大分子復合體五、細胞間的連接第三節(jié)細胞的增殖一、細胞周期二、細胞分裂三、細胞增殖的調控與癌變第四節(jié)細胞的生長和分化一、細胞的生長二、細胞的分化三、細胞的全能性第五節(jié)細胞的衰老與死亡一、細胞的衰老二、細胞的死亡本章小結復習思考題第三章細胞的代謝第一節(jié)細胞與能量一、生物有序性與自由能二、ATP的結構與功能第二節(jié)呼吸作用一、無氧呼吸二、有氧呼吸第三節(jié)光合作用一、光合作用的概念二、光合作用的簡單機理三、原核生物的光合作用四、光能利用率第四節(jié)生物固氮作用本章小結復習思考題第二部分生物遺傳與變異第四章孟德爾遺傳定律第一節(jié)分離定律一、孟德爾雜交試驗二、分離現(xiàn)象三、分離定律四、分離定律的證明五、分離定律的應用實例第二節(jié)自由組合定律一、兩對相對性狀的遺傳二、自由組合遺傳現(xiàn)象的解釋三、自由組合定律的驗證四、自由組合定律的應用第三節(jié)孟德爾定律的擴展一、顯隱性關系的相對性二、復等位基因三、致死原因四、非等位基因間的相互作用五、多因一效和一因多效第四節(jié)細胞質遺傳一、細胞質遺傳的特點二、植物雄性不育的遺傳本章小結復習思考題第五章染色體遺傳學說第一節(jié)染色體的形態(tài)結構和數(shù)目一、染色體的形態(tài)結構二、染色體的數(shù)目第二節(jié)連鎖與交換定律一、連鎖二、交換和重組值三、交換值的測定四、基因定位與連鎖遺傳圖五、連鎖遺傳規(guī)律的應用第三節(jié)性別決定與伴性遺傳一、性染色體二、性別決定三、伴性遺傳第四節(jié)染色體變異一、染色體數(shù)目的變異二、染色體結構變異本章小結復習思考題第六章基因及其表達與調控第一節(jié)基因的本質一、肺炎球菌轉化實驗二、噬菌體感染實驗第二節(jié)DNA分子的結構一、DNA分子的化學組成二、DNA分子的雙螺旋結構三、DNA分子的功能單位第三節(jié)DNA的復制一、半保留復制的證明二、DNA的復制過程第四節(jié)RNA的結構與功能一、RNA分子的結構二、細胞中主要的RNA第五節(jié)遺傳信息的表達一、中心法則與基因表達二、轉錄三、翻譯第六節(jié)基因表達的調控一、原核生物的基因調控二、真核生物的基因調控第七節(jié)基因突變與修復一、基因突變二、DNA的修復第八節(jié)基因與人類疾病一、癌癥的發(fā)生機制二、HIV的結構與分子遺傳機制本章小結復習思考題第七章生物技術第一節(jié)生物技術的定義和主要內容一、生物技術的定義二、生物技術的主要內容三、生物技術的產(chǎn)生和發(fā)展四、生物技術的發(fā)展趨勢和前景第二節(jié)基因工程一、基因工程的概念二、基因工程的技術路線三、基因工程的應用第三節(jié)細胞工程一、細胞工程的概念二、細胞工程的主要技術三、植物細胞工程及其應用四、動物細胞工程及其應用第四節(jié)蛋白質工程和酶工程一、蛋白質工程二、酶工程第五節(jié)發(fā)酵工程一、發(fā)酵工程的概念二、發(fā)酵工程的基本步驟和特點三、發(fā)酵工程的應用第六節(jié)人類基因組計劃和水稻基因組計劃一、人類基因組計劃二、水稻基因組計劃第七節(jié)生物技術的安全性及其影響一、轉基因技術的安全性問題二、克隆人的社會倫理問題三、個人基因信息的隱私權問題四、基因治療的應用范圍問題五、生物武器與人類和平的問題六、生物技術引發(fā)的其他問題本章小結復習思考題第三部分生命起源與進化第八章生命的起源第一節(jié)對生命起源的幾種假說一、原始人的圖騰思辨二、神創(chuàng)論三、自然發(fā)生學說四、生源論五、新自然發(fā)生學說六、地外起源論第二節(jié)化學進化一、物理進化、化學進化與生物進化二、化學進化三、生命的蛋白質起源說和核酸起源說四、生命秩序起源的新思考五、核酸和蛋白質的專業(yè)化分工合作第三節(jié)細胞的形成和進化一、細胞的形成二、細胞的進化三、細胞的產(chǎn)生使基因定居第四節(jié)對地外生命的探索本章小結復習思考題第九章生命的進化第一節(jié)生物進化的理論一、達爾文以前的進化思想二、達爾文及其進化論三、達爾文以后進化論的發(fā)展第二節(jié)生物進化的證據(jù)一、古生物學的證據(jù)二、生物地理學的證據(jù)三、比較胚胎學的證據(jù)四、比較解剖學的證據(jù)五、細胞生物學的證據(jù)六、發(fā)育生物學的證據(jù)七、分子生物學的證據(jù)第三節(jié)生物進化的機制一、物種概念和進化圖譜二、生物種群的遺傳變異與小進化三、物種的形成與大進化四、物種選擇與滅絕第四節(jié)生物進化的歷程一、單細胞生物的繁衍二、多細胞生物的起源三、多細胞生物的進化四、人類的起源與進化本章小結復習思考題第十章生物類群及生物多樣性第一節(jié)生物分類的基礎知識一、生物分類的方法二、生物的分類階層三、生物的命名第二節(jié)生物的基本類群一、生物的分界二、病毒、類病毒與朊病毒 非細胞病原三、原核生物界四、原生生物界五、真菌界六、植物界七、動物界第三節(jié)生物多樣性一、生物多樣性二、生物多樣性的價值三、生物多樣性受威脅的現(xiàn)狀及其原因四、生物多樣性保護的目標和途徑本章小結復習思考題第四部分植物生物學第十一章植物的組織第十二章植物營養(yǎng)器官的形態(tài)與結構第十三章植物的繁殖第十四章植物的營養(yǎng)與運輸?shù)谑逭轮参锏纳L及其調控第五部分動物生物學第十六章動物的組織、器官與系統(tǒng)第十七章動物的保支持與運動第十八章動物的營養(yǎng)、交換與運輸?shù)谑耪聞游锏目刂坪头烙诙聞游锏姆敝撑c發(fā)育第六部分環(huán)境與生態(tài)第二十一章生物與環(huán)境第二十二章生物種群和群落第二十三章生態(tài)系統(tǒng)第二十四章人與環(huán)境參考文獻 序言生命活動是物質運動的高級形式。生命科學則是研究包括人類自身在內的自然界所有生物的起源、演化、生長發(fā)育、遺傳變異等生命活動的規(guī)律和生命現(xiàn)象的本質，以及各種生物之間、生物與環(huán)境之間相互關系的科學。宇宙的起源、物質的本質、生命的起源和智力的本質并稱為現(xiàn)代自然科學的四大難題，其中后兩項均與生命科學研究相關。20世紀的主導科學是物理學，而2l世紀的主導科學則是生命科學，這是社會發(fā)展的緊迫需求，也是科學本身發(fā)展規(guī)律的體現(xiàn)。因此，加強生命科學教育、普及生命科學知識是極其重要的。然而，長期以來，高等農林院校的學科設置和課程體系建設在為培養(yǎng)專業(yè)人才這一傳統(tǒng)教育思想的指導下，不同專業(yè)的課程設置涇渭分明，如植物生產(chǎn)類專業(yè)的學生很少學習動物學知識，動物生產(chǎn)類專業(yè)的學生很少學習植物學知識，經(jīng)管、文法等專業(yè)的學生幾乎不學習生物學知識。動物、植物生產(chǎn)類各專業(yè)的學生進校后很快進入專業(yè)基礎課和專業(yè)課學習，因而對生物學知識的學習有 只見樹木不見森林 的弊端。這種課程體系限制了學生知識面的擴展，不利于當前知識經(jīng)濟時代所需要的復合型人才的培養(yǎng)。在教育部 高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革 項目的推動下，四川農業(yè)大學承擔了四川省教育廳的教改項目 面向21世紀高等農林院校生物學系列課程教學內容與課程體系改革的研究與實踐 ，該項目的研究成果獲得了四川省教學成果一等獎，其中重要的研究成果之一就是為大學本科生開設綜合性強、內容新的 普通生物學 課程，以使大學生掌握現(xiàn)代生物學知識，為培養(yǎng)復合型人才服務。四川農業(yè)大學從1999年開始面向全校生命科學類專業(yè)開設 普通生物學 必修課程，面向非生命科學類專業(yè)開設 生命科學概論 選修課程，并于2000年編寫了《普通生物學》校內教材；2002年又對該教材進行了修訂。本書便是在上述教學改革研究與實踐的基礎上編寫的。 文摘插圖：人類在生活和生產(chǎn)實踐中對各類生物的形態(tài)結構、生活習性、利用價值等積累了許多知識，并加以比較研究，根據(jù)它們的異同點，劃歸為不同的等級和類群。但由于人們對生物界的認識有一發(fā)展過程，同時往往又基于某些應用上的需要，因而對生物界的分類出現(xiàn)了不同的分類方法，形成了不同的分類系統(tǒng)。早期的生物分類主要根據(jù)對生物形態(tài)結構的觀察和某些功能器官的認識，以及習性和用途的了解，人們按照使用的方便，選擇一個或幾個特征作為分類的標準，這樣的分類稱為人為分類。例如，我國明朝李時珍（1518-1593）在《本草綱目》中，將植物分為草、谷、菜、果和木等五部；將動物分為蟲、鱗、介、禽和獸等五部；人另屬一部。18世紀，瑞典分類學家林奈（Linnaeus）根據(jù)植物雄蕊的有無、數(shù)目，把植物界分為一雄蕊綱、二雄蕊綱等24綱。雖然注意了以植物本身的特征對植物進行分類，但他的分類系統(tǒng)總的來說還是人為的?，F(xiàn)今經(jīng)濟植物學中往往以油料、纖維、芳香及藥用等用途對植物進行分類。這些分類方法和所建立的分類系統(tǒng)都是人為的，不能反映出植物間的親緣關系和進化次序。1859年，達爾文進化論的創(chuàng)立使人們認識到生物是長期演化發(fā)展形成的，各種生物之問存在著不同程度的親緣關系。分類學的重點開始從對種本身的描述，轉到探討建立生物界符合自然發(fā)展的進化譜系。這種根據(jù)生物問親緣關系對生物進行分類的方法稱為自然分類。以自然分類方法建立的分類系統(tǒng)就稱為自然分類系統(tǒng)。隨著生物學科的發(fā)展和其他學科的滲透，現(xiàn)代分類學得到了很大的發(fā)展。生物分類學家力求建立一個能反映生物界親緣關系和演化發(fā)展的自然分類系統(tǒng)。