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生命科学与生物技术(第二版)

2020-06-21 00:00:00

生命科学与生物技术(第二版) 内容简介　　《生命科学与生物技术（第二版）》突出介绍了生命科学与生物技术各领域的新进展和发展趋势。在内容编排上，注重生命科学及生物技术与工科及其他学科的交叉，力求通俗易懂、深入浅出，做到知识性、系统性、生动性的统一。　　《生命科学与生物技术（第二版）》可作为高等院校非生命科学专业研究生、本科生的公共课教材以及生命科学及生物技术专业本科生的基础课，也可供综合性大学、农业及医学类等高等院校的教师、研究生、本科生及研究机构的科研人员参考。生命科学与生物技术(第二版) 目录前言章绪论节生命与生命科学一、生命的本质二、生命的基本特征三、特殊类型的生命——病毒第二节生命科学及生物技术的发展一、生命科学的地位及生物的分界二、生命科学与生物技术发展概况第三节 21世纪的现代生命科学与生物技术一、现代生命科学及生物技术的发展热点二、生命科学及生物技术与社会发展三、现代生命科学与其他学科间的相互作用四、生命科学充满未解之谜第二章生命的基本单位——细胞节细胞的组成元素与生物分子一、生物体的元素组成二、生物分子特性三、生物分子的种类及功能第二节细胞的形态结构一、真核细胞的形态结构二、细胞膜三、细胞质与细胞器四、细胞核五、原核细胞第三节染色体一、染色体与染色质二、染色体的结构三、A染色体和B染色体四、染色体的变异五、染色体的分子结构——从DNA到染色体第四节细胞分裂、分化一、细胞分裂二、细胞的分化三、细胞分化的主要机制第五节细胞的衰老和凋亡一、衰老与细胞二、细胞衰老的机理三、展望和未来第六节脱离正常轨道的细胞——癌细胞一、癌细胞的主要特征二、肿瘤形成第三章生物的遗传与变异节生物的遗传物质一、遗传物质的发现与遗传学基本定律二、基因概念的发展与基因的本质第二节生物性状的遗传一、生物的性别二、人类的性状遗传三、孟德尔遗传的延伸四、多基因遗传五、核外遗传第三节生物的遗传变异一、染色体结构变异二、染色体数目变异三、基因突变第四节遗传病与优生优育一、遗传病的概念与分类二、遗传病的诊断三、遗传病的基因治疗四、优生优育第四章生物的进化节生命的起源一、对生命起源的认识过程二、生命出现的历程第二节生物进化史及生物进化图谱一、单细胞生物的繁衍二、多细胞生物的出现与演化三、人类的起源与社会文明四、生物进化图谱第三节生物进化论与生物进化的证据一、生物进化论二、生物进化的证据第五章生物技术原理节基因工程操作原理一、什么是基因工程二、基因工程操作技术及原理第二节细胞工程操作原理一、什么是细胞工程二、细胞工程技术与原理第三节酶工程一、酶工程的概念和内容二、酶分析技术三、酶的生产四、酶的提取和分离纯化五、酶的固定化方法六、酶的应用第四节发酵工程一、发酵工程的概念和内容二、发酵工程操作技术三、发酵工程的应用四、发酵工程产品～-氨基酸第五节蛋白质工程一、什么是蛋白质工程二、蛋白质结构分析第六节分子杂交与遗传标记一、分子杂交二、遗传标记三、分子标记技术的应用第六章生物技术的应用节人类基因组计划与生物技术一、人类基因组计划的目的二、人类基因组研究方案及技术三、确定特定基因的方法四、利用染色体特征研究人类基因组五、人类基因组计划的实际意义第二节生物技术在医药卫生领域的应用一、生物医药行业特征二、基因工程药物三、基因诊断四、基因治疗五、基因疫苗六、创建遗传病的动物模型七、转基因动物作为生物反应器第三节生物技术在农业科学方面的应用一、生物技术与粮食二、生物技术与农药三、花卉基因工程四、基因工程动物在畜牧业方面的应用第四节生物技术在工业领域的应用一、玉米变成生物降解塑料二、改良纤维素酶效能以提高葡萄糖产量三、生物新原料与新材料四、生物催化技术五、医药卫生工业六、去除石油污染七、在贫矿中提取金属第五节生物技术在食品业的应用一、生物技术在食品领域的应用现状二、生物技术在食品加工过程的应用三、生物技术在农副产品深加工和综合利用方面的应用四、生物技术推动食品工业的可持续发展五、生物技术与食品安全性检测六、生物技术在食品领域中的应用前景第六节生物技术在能源开发上的应用一、我国拥有丰富的生物质资源二、生物能源的主要形式三、微生物与生物能源四、生物能源的发展趋势第七节生物技术在环境科学方面的应用一、什么是环境生物技术二、生物技术在环境保护中的应用第七章生物信息学节生物信息学概论一、生物信息学产生的背景二、生物信息学研究的目标与内容第二节生物信息学常用数据库及其信息检索一、生物信息学常用数据库二、生物信息学常用检索工具第三节生物信息学研究前沿一、生物芯片技术二、计算机辅助药物设计三、虚拟细胞技术第八章丰富多彩的生物世界节生物的分类和命名一、生物的分类等级二、生物的分界三、生物的命名第二节郁郁葱葱的植物世界一、植物在自然界的作用二、植物的生活史三、植物的结构与功能四、植物的类群五、植物的运动第三节灿烂多姿的动物世界一、动物在自然界中的地位二、动物的类群三、动物的生长、发育四、动物的行为第四节神奇的微生物世界一、微生物的概念二、微生物的种类三、微生物的特点四、微生物的应用第九章宏观层次的生命系统——环境生态学概述节生态学基础知识一、生态因子及其特点二、种群生态学三、群落生态学四、生态系统五、生物圈与生物多样性第二节人类活动与全球环境的变化一、人为干扰二、人类活动带来的污染第三节环境保护与可持续发展一、生态环境保护二、可持续发展三、环境科学相关研究第十章生物仿生学 **节仿生学的定义一、仿生学的由来及定义二、仿生学的研究范围第二节仿生学的诞生与意义一、仿生学的诞生及历史二、仿生学的研究对象第三节仿生学的研究内容及方法一、仿生学的研究内容二、仿生学的研究方法第四节经典的仿生学举例一、感觉仿生二、结构仿生三、运动仿生四、化学仿生第五节生物仿生学的新进展一、仿生器官组织工程蓬勃兴起二、仿生机器人争相“进化” 三、纳米仿生学四、分子仿生学参考文献生命科学与生物技术(第二版) 节选　　《生命科学与生物技术（第二版）》：　　（十）人工生命　　人工生命（artificiallife）是通过把隐藏在生命现象背后的基本的、动态的原理抽象出来，并在其他物理媒介（如计算机）上重现这一过程，使之可以进行全新类型的实验操作和检验，从而理解生命。总体上说，人工生命的核心是利用适当的非生命过程手段，通过对生命的基本特征（新陈代谢、生长、繁殖、遗传、变异、学习、进化等）进行模拟，以深化人们对生命现象的认识。　　人工生命的研究手段大致有3种：软件法、硬件法与湿件法。其中，软件法是指以计算机程序作为模拟生命过程的载体；硬件法是通过机械和电子的手段再现生命的某些属性；湿件法则是指采用化学或物理化学的方法，在溶液系统中从分子水平模拟生命现象。今天，对人工生命的研究已经深入到生命现象的各个层次，从分子、细胞、器官、个体，到种群甚至整个生态系统。　　人工生命的研究有着重要的理论意义和广泛的应用前景。在工程方面，机器人的研究已逐渐接近实用阶段；在基础生命科学研究方面，人们正使用人工生命的方法探索一系列问题：生命起源、细胞起源、多细胞生物起源、性别起源、生物发育、生物行为、脑与认知科学等。因为这些现象多数已不可能再在自然界中观察到，而人工生命则提供了一种可贵的模拟实验手段。　　二、生命科学及生物技术与社会发展　　人类的发展进程是以加速度的方式进行的。在刚刚过去的20世纪，伴随着科学技术的进步，人类社会得到了前所未有的发展。人类实现了登月的梦想，原子能、半导体、集成电路、计算机、智能控制、基因克隆等高新技术不断涌现，极大地促进了人类的物质文明，改善了人类的生活水平及营养健康水平。但是，我们必须清醒地认识到，伴随着物质文明发展的同时，也带来了前所未有的危机，如何维持人类社会的可持续发展，保护我们赖以生存的地球环境正成为人类必须解决的重要课题。　　（一）生命科学及生物技术与可持续发展　　人类从没有像今天一样感受到地球的狭小及资源的匮乏。在过去的20世纪中，世界人口急剧增长，2000年世界人口达到了1900年世界人口的4倍，突破了60亿。同时，不容忽视的是，这100年间，还发生了规模浩大的两次世界大战及多次的疾病大流行。与此形成鲜明对比的是，地球上可耕地面积的急剧减少。满足人类对粮食的需求的唯一途径，只能是提高粮食的单产。在未来提高粮食单产的过程中，生物技术将发挥越来越重要的作用。　　（二）生命科学及生物技术与生态平衡　　地球上的生物经过漫长的进化，形成了现今的生物圈及生态系统。生物间存在着一定的相互关系与秩序，人为打破这种特定的平衡是极其危险的。对生命科学的研究证实，随着社会的发展，地球上物种的灭绝速度正在逐渐加速，许多物种也处在濒临灭绝的境地。这种状况与人类对自然界资源掠夺式开发以及造成的环境污染（如化学污染等）是密不可分的。如何保持人类社会的发展，同时维持生态平衡，保护地球环境正在成为生命科学与生物技术需要研究与解决的问题。　　……

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