本书包括细胞生物学、生物的遗传与变异、生命的起源与进化、植物生物学、动物生物学和环境与生态六大部分，共分24章，内容涉及生命的起源与进化、细胞形态结构与功能、高等动植物体的结构与功能、遗传规律及其分子基础、生物技术的原理与方法、生物类群与生物多样性保护以及生物与环境等方面，系统地介绍了普通生物学的主要分支学科的基本知识，并及时反映了许多学科前沿的最新成果和发展动态。本教材例证材料紧密结合农业、林业和畜牧业生产的实际，适用于农林、师范和综合性大学的生物科学、农学、园林、生态等各本科专业的普通生物学编辑推荐《普通生物学》由高等教育出版社出版。目录绪论一、什么是生命二、生物学及其分科三、生物学的发展概述四、生物学的研究方法五、生命的结构层次第一部分细胞生物学第一章细胞的化学基础第一节细胞的元素组成一、参与组成细胞的元素二、常量元素三、微量元素第二节细胞的分子组成一、水和无机盐二、糖类三、脂质四、蛋白质五、核酸本章小结复习思考题第二章细胞的基本结构和功能第一节细胞的形态和类型一、细胞的大小和形状二、细胞的类型第二节真核细胞的结构和功能一、细胞表面二、细胞器和细胞质骨架三、细胞核四、纳米生物大分子复合体五、细胞间的连接第三节细胞的增殖一、细胞周期二、细胞分裂三、细胞增殖的调控与癌变第四节细胞的生长和分化一、细胞的生长二、细胞的分化三、细胞的全能性第五节细胞的衰老与死亡一、细胞的衰老二、细胞的死亡本章小结复习思考题第三章细胞的代谢第一节细胞与能量一、生物有序性与自由能二、ATP的结构与功能第二节呼吸作用一、无氧呼吸二、有氧呼吸第三节光合作用一、光合作用的概念二、光合作用的简单机理三、原核生物的光合作用四、光能利用率第四节生物固氮作用本章小结复习思考题第二部分生物遗传与变异第四章孟德尔遗传定律第一节分离定律一、孟德尔杂交试验二、分离现象三、分离定律四、分离定律的证明五、分离定律的应用实例第二节自由组合定律一、两对相对性状的遗传二、自由组合遗传现象的解释三、自由组合定律的验证四、自由组合定律的应用第三节孟德尔定律的扩展一、显隐性关系的相对性二、复等位基因三、致死原因四、非等位基因间的相互作用五、多因一效和一因多效第四节细胞质遗传一、细胞质遗传的特点二、植物雄性不育的遗传本章小结复习思考题第五章染色体遗传学说第一节染色体的形态结构和数目一、染色体的形态结构二、染色体的数目第二节连锁与交换定律一、连锁二、交换和重组值三、交换值的测定四、基因定位与连锁遗传图五、连锁遗传规律的应用第三节性别决定与伴性遗传一、性染色体二、性别决定三、伴性遗传第四节染色体变异一、染色体数目的变异二、染色体结构变异本章小结复习思考题第六章基因及其表达与调控第一节基因的本质一、肺炎球菌转化实验二、噬菌体感染实验第二节DNA分子的结构一、DNA分子的化学组成二、DNA分子的双螺旋结构三、DNA分子的功能单位第三节DNA的复制一、半保留复制的证明二、DNA的复制过程第四节RNA的结构与功能一、RNA分子的结构二、细胞中主要的RNA第五节遗传信息的表达一、中心法则与基因表达二、转录三、翻译第六节基因表达的调控一、原核生物的基因调控二、真核生物的基因调控第七节基因突变与修复一、基因突变二、DNA的修复第八节基因与人类疾病一、癌症的发生机制二、HIV的结构与分子遗传机制本章小结复习思考题第七章生物技术第一节生物技术的定义和主要内容一、生物技术的定义二、生物技术的主要内容三、生物技术的产生和发展四、生物技术的发展趋势和前景第二节基因工程一、基因工程的概念二、基因工程的技术路线三、基因工程的应用第三节细胞工程一、细胞工程的概念二、细胞工程的主要技术三、植物细胞工程及其应用四、动物细胞工程及其应用第四节蛋白质工程和酶工程一、蛋白质工程二、酶工程第五节发酵工程一、发酵工程的概念二、发酵工程的基本步骤和特点三、发酵工程的应用第六节人类基因组计划和水稻基因组计划一、人类基因组计划二、水稻基因组计划第七节生物技术的安全性及其影响一、转基因技术的安全性问题二、克隆人的社会伦理问题三、个人基因信息的隐私权问题四、基因治疗的应用范围问题五、生物武器与人类和平的问题六、生物技术引发的其他问题本章小结复习思考题第三部分生命起源与进化第八章生命的起源第一节对生命起源的几种假说一、原始人的图腾思辨二、神创论三、自然发生学说四、生源论五、新自然发生学说六、地外起源论第二节化学进化一、物理进化、化学进化与生物进化二、化学进化三、生命的蛋白质起源说和核酸起源说四、生命秩序起源的新思考五、核酸和蛋白质的专业化分工合作第三节细胞的形成和进化一、细胞的形成二、细胞的进化三、细胞的产生使基因定居第四节对地外生命的探索本章小结复习思考题第九章生命的进化第一节生物进化的理论一、达尔文以前的进化思想二、达尔文及其进化论三、达尔文以后进化论的发展第二节生物进化的证据一、古生物学的证据二、生物地理学的证据三、比较胚胎学的证据四、比较解剖学的证据五、细胞生物学的证据六、发育生物学的证据七、分子生物学的证据第三节生物进化的机制一、物种概念和进化图谱二、生物种群的遗传变异与小进化三、物种的形成与大进化四、物种选择与灭绝第四节生物进化的历程一、单细胞生物的繁衍二、多细胞生物的起源三、多细胞生物的进化四、人类的起源与进化本章小结复习思考题第十章生物类群及生物多样性第一节生物分类的基础知识一、生物分类的方法二、生物的分类阶层三、生物的命名第二节生物的基本类群一、生物的分界二、病毒、类病毒与朊病毒 非细胞病原三、原核生物界四、原生生物界五、真菌界六、植物界七、动物界第三节生物多样性一、生物多样性二、生物多样性的价值三、生物多样性受威胁的现状及其原因四、生物多样性保护的目标和途径本章小结复习思考题第四部分植物生物学第十一章植物的组织第十二章植物营养器官的形态与结构第十三章植物的繁殖第十四章植物的营养与运输第十五章植物的生长及其调控第五部分动物生物学第十六章动物的组织、器官与系统第十七章动物的保支持与运动第十八章动物的营养、交换与运输第十九章动物的控制和防御第二十章动物的繁殖与发育第六部分环境与生态第二十一章生物与环境第二十二章生物种群和群落第二十三章生态系统第二十四章人与环境参考文献 序言生命活动是物质运动的高级形式。生命科学则是研究包括人类自身在内的自然界所有生物的起源、演化、生长发育、遗传变异等生命活动的规律和生命现象的本质，以及各种生物之间、生物与环境之间相互关系的科学。宇宙的起源、物质的本质、生命的起源和智力的本质并称为现代自然科学的四大难题，其中后两项均与生命科学研究相关。20世纪的主导科学是物理学，而2l世纪的主导科学则是生命科学，这是社会发展的紧迫需求，也是科学本身发展规律的体现。因此，加强生命科学教育、普及生命科学知识是极其重要的。然而，长期以来，高等农林院校的学科设置和课程体系建设在为培养专业人才这一传统教育思想的指导下，不同专业的课程设置泾渭分明，如植物生产类专业的学生很少学习动物学知识，动物生产类专业的学生很少学习植物学知识，经管、文法等专业的学生几乎不学习生物学知识。动物、植物生产类各专业的学生进校后很快进入专业基础课和专业课学习，因而对生物学知识的学习有 只见树木不见森林 的弊端。这种课程体系限制了学生知识面的扩展，不利于当前知识经济时代所需要的复合型人才的培养。在教育部 高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革 项目的推动下，四川农业大学承担了四川省教育厅的教改项目 面向21世纪高等农林院校生物学系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践 ，该项目的研究成果获得了四川省教学成果一等奖，其中重要的研究成果之一就是为大学本科生开设综合性强、内容新的 普通生物学 课程，以使大学生掌握现代生物学知识，为培养复合型人才服务。四川农业大学从1999年开始面向全校生命科学类专业开设 普通生物学 必修课程，面向非生命科学类专业开设 生命科学概论 选修课程，并于2000年编写了《普通生物学》校内教材；2002年又对该教材进行了修订。本书便是在上述教学改革研究与实践的基础上编写的。文摘插图：人类在生活和生产实践中对各类生物的形态结构、生活习性、利用价值等积累了许多知识，并加以比较研究，根据它们的异同点，划归为不同的等级和类群。但由于人们对生物界的认识有一发展过程，同时往往又基于某些应用上的需要，因而对生物界的分类出现了不同的分类方法，形成了不同的分类系统。早期的生物分类主要根据对生物形态结构的观察和某些功能器官的认识，以及习性和用途的了解，人们按照使用的方便，选择一个或几个特征作为分类的标准，这样的分类称为人为分类。例如，我国明朝李时珍（1518-1593）在《本草纲目》中，将植物分为草、谷、菜、果和木等五部；将动物分为虫、鳞、介、禽和兽等五部；人另属一部。18世纪，瑞典分类学家林奈（Linnaeus）根据植物雄蕊的有无、数目，把植物界分为一雄蕊纲、二雄蕊纲等24纲。虽然注意了以植物本身的特征对植物进行分类，但他的分类系统总的来说还是人为的。现今经济植物学中往往以油料、纤维、芳香及药用等用途对植物进行分类。这些分类方法和所建立的分类系统都是人为的，不能反映出植物间的亲缘关系和进化次序。1859年，达尔文进化论的创立使人们认识到生物是长期演化发展形成的，各种生物之问存在着不同程度的亲缘关系。分类学的重点开始从对种本身的描述，转到探讨建立生物界符合自然发展的进化谱系。这种根据生物问亲缘关系对生物进行分类的方法称为自然分类。以自然分类方法建立的分类系统就称为自然分类系统。随着生物学科的发展和其他学科的渗透，现代分类学得到了很大的发展。生物分类学家力求建立一个能反映生物界亲缘关系和演化发展的自然分类系统。 目录绪论一、什么是生命二、生物学及其分科三、生物学的发展概述四、生物学的研究方法五、生命的结构层次第一部分细胞生物学第一章细胞的化学基础第一节细胞的元素组成一、参与组成细胞的元素二、常量元素三、微量元素第二节细胞的分子组成一、水和无机盐二、糖类三、脂质四、蛋白质五、核酸本章小结复习思考题第二章细胞的基本结构和功能第一节细胞的形态和类型一、细胞的大小和形状二、细胞的类型第二节真核细胞的结构和功能一、细胞表面二、细胞器和细胞质骨架三、细胞核四、纳米生物大分子复合体五、细胞间的连接第三节细胞的增殖一、细胞周期二、细胞分裂三、细胞增殖的调控与癌变第四节细胞的生长和分化一、细胞的生长二、细胞的分化三、细胞的全能性第五节细胞的衰老与死亡一、细胞的衰老二、细胞的死亡本章小结复习思考题第三章细胞的代谢第一节细胞与能量一、生物有序性与自由能二、ATP的结构与功能第二节呼吸作用一、无氧呼吸二、有氧呼吸第三节光合作用一、光合作用的概念二、光合作用的简单机理三、原核生物的光合作用四、光能利用率第四节生物固氮作用本章小结复习思考题第二部分生物遗传与变异第四章孟德尔遗传定律第一节分离定律一、孟德尔杂交试验二、分离现象三、分离定律四、分离定律的证明五、分离定律的应用实例第二节自由组合定律一、两对相对性状的遗传二、自由组合遗传现象的解释三、自由组合定律的验证四、自由组合定律的应用第三节孟德尔定律的扩展一、显隐性关系的相对性二、复等位基因三、致死原因四、非等位基因间的相互作用五、多因一效和一因多效第四节细胞质遗传一、细胞质遗传的特点二、植物雄性不育的遗传本章小结复习思考题第五章染色体遗传学说第一节染色体的形态结构和数目一、染色体的形态结构二、染色体的数目第二节连锁与交换定律一、连锁二、交换和重组值三、交换值的测定四、基因定位与连锁遗传图五、连锁遗传规律的应用第三节性别决定与伴性遗传一、性染色体二、性别决定三、伴性遗传第四节染色体变异一、染色体数目的变异二、染色体结构变异本章小结复习思考题第六章基因及其表达与调控第一节基因的本质一、肺炎球菌转化实验二、噬菌体感染实验第二节DNA分子的结构一、DNA分子的化学组成二、DNA分子的双螺旋结构三、DNA分子的功能单位第三节DNA的复制一、半保留复制的证明二、DNA的复制过程第四节RNA的结构与功能一、RNA分子的结构二、细胞中主要的RNA第五节遗传信息的表达一、中心法则与基因表达二、转录三、翻译第六节基因表达的调控一、原核生物的基因调控二、真核生物的基因调控第七节基因突变与修复一、基因突变二、DNA的修复第八节基因与人类疾病一、癌症的发生机制二、HIV的结构与分子遗传机制本章小结复习思考题第七章生物技术第一节生物技术的定义和主要内容一、生物技术的定义二、生物技术的主要内容三、生物技术的产生和发展四、生物技术的发展趋势和前景第二节基因工程一、基因工程的概念二、基因工程的技术路线三、基因工程的应用第三节细胞工程一、细胞工程的概念二、细胞工程的主要技术三、植物细胞工程及其应用四、动物细胞工程及其应用第四节蛋白质工程和酶工程一、蛋白质工程二、酶工程第五节发酵工程一、发酵工程的概念二、发酵工程的基本步骤和特点三、发酵工程的应用第六节人类基因组计划和水稻基因组计划一、人类基因组计划二、水稻基因组计划第七节生物技术的安全性及其影响一、转基因技术的安全性问题二、克隆人的社会伦理问题三、个人基因信息的隐私权问题四、基因治疗的应用范围问题五、生物武器与人类和平的问题六、生物技术引发的其他问题本章小结复习思考题第三部分生命起源与进化第八章生命的起源第一节对生命起源的几种假说一、原始人的图腾思辨二、神创论三、自然发生学说四、生源论五、新自然发生学说六、地外起源论第二节化学进化一、物理进化、化学进化与生物进化二、化学进化三、生命的蛋白质起源说和核酸起源说四、生命秩序起源的新思考五、核酸和蛋白质的专业化分工合作第三节细胞的形成和进化一、细胞的形成二、细胞的进化三、细胞的产生使基因定居第四节对地外生命的探索本章小结复习思考题第九章生命的进化第一节生物进化的理论一、达尔文以前的进化思想二、达尔文及其进化论三、达尔文以后进化论的发展第二节生物进化的证据一、古生物学的证据二、生物地理学的证据三、比较胚胎学的证据四、比较解剖学的证据五、细胞生物学的证据六、发育生物学的证据七、分子生物学的证据第三节生物进化的机制一、物种概念和进化图谱二、生物种群的遗传变异与小进化三、物种的形成与大进化四、物种选择与灭绝第四节生物进化的历程一、单细胞生物的繁衍二、多细胞生物的起源三、多细胞生物的进化四、人类的起源与进化本章小结复习思考题第十章生物类群及生物多样性第一节生物分类的基础知识一、生物分类的方法二、生物的分类阶层三、生物的命名第二节生物的基本类群一、生物的分界二、病毒、类病毒与朊病毒 非细胞病原三、原核生物界四、原生生物界五、真菌界六、植物界七、动物界第三节生物多样性一、生物多样性二、生物多样性的价值三、生物多样性受威胁的现状及其原因四、生物多样性保护的目标和途径本章小结复习思考题第四部分植物生物学第十一章植物的组织第十二章植物营养器官的形态与结构第十三章植物的繁殖第十四章植物的营养与运输第十五章植物的生长及其调控第五部分动物生物学第十六章动物的组织、器官与系统第十七章动物的保支持与运动第十八章动物的营养、交换与运输第十九章动物的控制和防御第二十章动物的繁殖与发育第六部分环境与生态第二十一章生物与环境第二十二章生物种群和群落第二十三章生态系统第二十四章人与环境参考文献 序言生命活动是物质运动的高级形式。生命科学则是研究包括人类自身在内的自然界所有生物的起源、演化、生长发育、遗传变异等生命活动的规律和生命现象的本质，以及各种生物之间、生物与环境之间相互关系的科学。宇宙的起源、物质的本质、生命的起源和智力的本质并称为现代自然科学的四大难题，其中后两项均与生命科学研究相关。20世纪的主导科学是物理学，而2l世纪的主导科学则是生命科学，这是社会发展的紧迫需求，也是科学本身发展规律的体现。因此，加强生命科学教育、普及生命科学知识是极其重要的。然而，长期以来，高等农林院校的学科设置和课程体系建设在为培养专业人才这一传统教育思想的指导下，不同专业的课程设置泾渭分明，如植物生产类专业的学生很少学习动物学知识，动物生产类专业的学生很少学习植物学知识，经管、文法等专业的学生几乎不学习生物学知识。动物、植物生产类各专业的学生进校后很快进入专业基础课和专业课学习，因而对生物学知识的学习有 只见树木不见森林 的弊端。这种课程体系限制了学生知识面的扩展，不利于当前知识经济时代所需要的复合型人才的培养。在教育部 高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革 项目的推动下，四川农业大学承担了四川省教育厅的教改项目 面向21世纪高等农林院校生物学系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践 ，该项目的研究成果获得了四川省教学成果一等奖，其中重要的研究成果之一就是为大学本科生开设综合性强、内容新的 普通生物学 课程，以使大学生掌握现代生物学知识，为培养复合型人才服务。四川农业大学从1999年开始面向全校生命科学类专业开设 普通生物学 必修课程，面向非生命科学类专业开设 生命科学概论 选修课程，并于2000年编写了《普通生物学》校内教材；2002年又对该教材进行了修订。本书便是在上述教学改革研究与实践的基础上编写的。 文摘插图：人类在生活和生产实践中对各类生物的形态结构、生活习性、利用价值等积累了许多知识，并加以比较研究，根据它们的异同点，划归为不同的等级和类群。但由于人们对生物界的认识有一发展过程，同时往往又基于某些应用上的需要，因而对生物界的分类出现了不同的分类方法，形成了不同的分类系统。早期的生物分类主要根据对生物形态结构的观察和某些功能器官的认识，以及习性和用途的了解，人们按照使用的方便，选择一个或几个特征作为分类的标准，这样的分类称为人为分类。例如，我国明朝李时珍（1518-1593）在《本草纲目》中，将植物分为草、谷、菜、果和木等五部；将动物分为虫、鳞、介、禽和兽等五部；人另属一部。18世纪，瑞典分类学家林奈（Linnaeus）根据植物雄蕊的有无、数目，把植物界分为一雄蕊纲、二雄蕊纲等24纲。虽然注意了以植物本身的特征对植物进行分类，但他的分类系统总的来说还是人为的。现今经济植物学中往往以油料、纤维、芳香及药用等用途对植物进行分类。这些分类方法和所建立的分类系统都是人为的，不能反映出植物间的亲缘关系和进化次序。1859年，达尔文进化论的创立使人们认识到生物是长期演化发展形成的，各种生物之问存在着不同程度的亲缘关系。分类学的重点开始从对种本身的描述，转到探讨建立生物界符合自然发展的进化谱系。这种根据生物问亲缘关系对生物进行分类的方法称为自然分类。以自然分类方法建立的分类系统就称为自然分类系统。随着生物学科的发展和其他学科的渗透，现代分类学得到了很大的发展。生物分类学家力求建立一个能反映生物界亲缘关系和演化发展的自然分类系统。