生物学是人类探索未来所不可或缺的一门科学,也是象征人类二十一世纪重大突破的基础,对于台湾这个海岛国家而言,将是继半导体工业之后,未来所寄予厚望的未来之星。生物学世界观是随着生物学在科学等级体系中佔据中心地位而诞生的。生物学以物理学和化学为基础,物理学定律和化学定律是研究和解释生命现象不可或缺的基本原理。生物学包罗大量的特殊问题,诸如有机型态、目的性、系统发育的进化,这些问题不同于物理学,从而使生物学家的研究工作和概念体系有别于物理学家的研究工作和概念体系。最后,生物学、心理学和社会学提供了基础。因为研究精神活动是以了解其生理基础为前提的。适合私大、科大之物理系、化学工程系、生命科学系、生物工程系、资讯工程系、医学系相关科系必选修「生物学」课程之学生研读。
第1章 生物的化学
1.1 引 言
1.2 原 子
1.2.1 原子的物理特性
1.2.2 电子结构
1.2.3 化学反应及八隅体法则
1.3 分子与共价键
1.3.1 双价及三价键
1.3.2 有机分子的立体构造
1.3.3 共价键的物理强度
1.3.4 阴电性与极性键
1.4 离子键与静电键
1.5 水及氢键
1.6 脂质与凡得瓦力生物
1.7 酸与硷盐基
1.8 化学反应
1.8.1 化学反应的力能学
1.8.2 ATP:标准能量携带者
1.9 酵 素
1.9.1 影响酵素活性的因素
1.10 更多有关于生物元素的讨论
1.11 作 业
第2章 生命体的巨分子
2.1 引 言
2.2 基本原则
2.2.1 综合反应
2.2.2 结构表示
2.2.3 镜像异构物及生物活性
2.3 碳水化合物
2.3.1 单糖
2.3.2 双糖
2.3.3 多糖
2.4 脂质
2.4.1 磷脂质与生物膜
2.4.2 其他脂质
2.5 去氧核糖核酸以及核糖核酸
2.5.1 去氧核糖核酸(DNA)
2.5.2 基因在DNA上的排列方向
2.5.3 核糖核酸(RNA)
2.5.4 RNA的种类
2.6 蛋白质
2.6.1 在蛋白质中发现的20种胺基酸的化学性质
2.7 基因密码
2.8 蛋白质结构及功能
2.9 作 业
第3章 细胞及其功能
3.1 引 言
3.2 原核与真核细胞
3.3 细胞核
3.4 负责蛋白质合成与运输的胞器
3.4.1 核糖体
3.4.2 内质网及高基氏体
3.5 细胞骨骼
3.5.1 肌动蛋白丝
3.5.2 微小管与微管蛋白
3.6 代谢过程与粒腺体
3.6.1 氧化还原反应
3.6.2 葡萄糖的降解
3.6.3 粒腺体:真核生物发电厂
3.6.4 丙酮酸氧化
3.6.5 柠檬酸循环
3.6.6 唿吸链
3.6.7 光合作用
3.6.8 代谢路径中的基本原则
3.7 分子马达
3.7.1 Myosin马达以及运动循环
3.7.2 Kinesin循环
3.8 细胞膜
3.8.1 水的扩散
3.9 膜的主动运输
3.9.1 膜电位
3.10 作业
第4章 基因回路
4.1 引 言
4.2 由基因到蛋白质
4.3 基因结构
4.3.1 原核基因
4.3.2 真核基因
4.4 基因回路
4.4.1 布尔体系网络(BooleanNetworks)
4.4.2 原核生物的基因表现调控
4.4.3 真核生物基因的调控逻辑
4.4.4 录调控的时间序列
4.5 生物网路
4.6 作 业
第5章 基因体学:人类基因计画背后的科技
5.1 概 述
5.2 基因体的沿革
5.3 序列相似性与同源基因
5.3.1 突变(mutations)
5.3.2 序列相似度与同源
5.3.3异种同源基因(ortholog)与同种同源基因(paralog)
5.4 人类基因的解码(encoding)
5.4.1 核酸之定序
5.4.2 DNA之取得与纯化
5.4.3 产生一组重叠之DNA片段群组
5.4.4 选定之DNA片段的选殖复制(clonecopies)
5.4.5 找出选殖之DNA片段在染色体上的位置
5.4.6 以霰弹枪(shotgun)方法定序个别选殖DNA片段
5.5 切DNA及估算大小
5.5.1 以限制切DNA
5.5.2 电泳:根据大小分离DNA片段
5.6 制作多样化的复制
5.6.1 质体(plasmids)与选殖(cloning)
5.6.2 重组DNA
5.6.3 选殖载体
5.6.4 宿主细胞中载体的展现
5.6.5 选择含有插入DNA的细胞
5.6.6 聚合链锁反应(PCR)
5.7 定 序
5.7.1 基因体库与指纹
5.7.2 DNA片段的定序
5.7.3 基因体初稿序列(draftgenomesequence)的排列
5.8 基因的註解(annotation)
5.8.1 同源基因资料库
5.8.2 基因地图
5.9 具有修饰基因的动植物
5.10 作 业
第6章 细胞之黏着与联系
6.1 概 述
6.2 细胞沟通的形式
6.2.1 细胞贴附
6.2.2 可溶性配位体-受体媒介之联系
6.3 细胞外间质与整合素
6.3.1 细胞外间质(extracellularmatrix,ECM)
6.3.2 整合素(integrins)
6.4 细胞-细胞贴附与钙黏附素
6.5 讯号传导路径的例子
6.5.1 水溶性的讯号分子
6.5.2 G蛋白质连结受体之讯号
6.5.3 TyrosineKinase受体之讯号传导
6.5.4经由TGFβ家族受体之讯号传导
6.6 讯号传导路径间的干扰(crosstalk)
6.6.1 Wnt/β-连接蛋白(β-Catenin)讯号传导路径:一个借由细胞贴附与可溶性配位体对细胞间讯号之组合调控的例子
6.6.2 讯号传导与基因调控网络给予细胞复杂适应系统的性质
6.7 作 业
第7章 细胞分裂与调控
7.1 概 述
7.2 细胞分裂的模式
7.2.1 原核生物之细胞分裂
7.2.2 真核生物之细胞分裂
7.3 细胞分裂的分子基础
7.3.1 外来的信号
7.3.2週期素与週期素依赖性激
7.3.3 目标蛋白质的降解
7.4 细胞周期的查核点
7.5 细胞週期的各时期
7.5.1 G1时期
7.5.2 S时期
7.5.3 G2时期
7.5.4 M时期
7.6 细胞培养
7.6.1 初级动物细胞培养
7.6.2 细胞株
7.7 作 业
第8章 多细胞生物的发育(development)
8.1 概 述
8.2 从未受精的卵子到受精卵
8.2.1 减数分裂(meiosis)
8.2.2 未受精卵子的轴对称性
8.2.3 受精过程引起极化
8.3 卵裂(cleavage):发育的第一阶段
8.3.1 桑椹胚(morula)
8.3.2 囊胚(blastula)
8.4 原肠形成(gastrulation)
8.4.1 简介
8.5 图样产生基因(pattern-generatinggenes)
8.5.1 果蝇
8.5.2 哺乳动物
8.6 干细胞与组织工程
8.6.1 胚胎干细胞(embryonicstemcells)
8.6.2 成体干细胞(adultstemcells)
8.6.3 组织工程(tissueengineering)
8.7 作 业
第9章 大规模(large-scale)的生物学
9.1 概 述
9.2 微阵列(microarrays)
9.2.1 DNA微晶片
9.2.2 DNA微阵列(microarrays)
9.2.3 微阵列可以提供基因网络结构的相关资讯吗?
9.2.4 蛋白质微阵列
9.3 蛋白体学(proteomics)
9.3.1 蛋白质电泳(proteinelectrophoresis)
9.3.2 质谱仪(massspectroscopy)
9.3.3 蛋白质-蛋白质交互作用资料库的发展
9.4 蛋白质构造
9.4.1 利用X射线衍射获得三维结构
9.4.2 NMR与三维蛋白质构造
9.4.3 同源物模型(modeling)
9.5 系统生物学
9.6 作 业
坦白说,我是在一个偶然的机会下接触到这本《基础生物学》的,当时我正在为即将到来的一个生物学考试而头疼,市面上找了好几本教材,都觉得内容晦涩难懂,公式和图表看得我眼花缭乱。抱着试试看的心态,我翻阅了这本《基础生物学》,没想到它带给我的惊喜是如此之大。作者的语言风格非常平实,却又充满智慧,他善于用最简单明了的词语来解释最复杂的生物概念。举个例子,书中在讲解蛋白质合成时,并没有直接抛出复杂的基因表达调控模型,而是先从“生命的基本组成单位”——蛋白质入手,然后循序渐进地解释,DNA如何携带遗传信息,RNA如何扮演“信使”的角色,最终由核糖体“翻译”成氨基酸链,再折叠成具有特定功能的蛋白质。这个过程的描述,就像是在讲述一个高效的“工厂生产线”,每个环节都环环相扣,精准无误。我特别欣赏书中对于“适者生存”和“自然选择”这些进化论核心概念的阐释,作者引用了许多生动的动物进化案例,比如不同环境下鸟类喙的形态差异,以及恐龙灭绝的可能原因,这些都让我对生命的多样性和适应性有了更深刻的认识。书中还包含了很多启发性的思考题,每次做完都会让我对某个生物学问题产生更深入的理解。读完这本书,我感觉自己不再害怕生物学了,反而对它产生了浓厚的兴趣,甚至开始主动去了解更多相关的知识,这种学习动力的激发,是我之前从未有过的体验。
评分作为一个对生命现象充满好奇心的人,我一直渴望找到一本能够系统性地解释生命本质的书。《基础生物学》这本书,无疑满足了我的这一愿望。作者的笔触非常细腻,他擅长将复杂的生物学概念,用最贴近生活的语言和生动形象的比喻来呈现。我尤其喜欢书中对“能量流动”这一概念的阐释,从太阳能到化学能,再到生命活动所需要的能量,作者详细描述了能量如何在生物体内部以及生态系统中传递和转化。比如,当他解释ATP(三磷酸腺苷)是如何作为细胞的“能量货币”时,用了一个非常巧妙的比喻:ATP就像一个可以随时充值和消费的“电池”,能够为细胞的各种生命活动提供动力。书中对生物体内激素调节机制的描述也让我耳目一新,我一直以为激素只是简单的化学信号,但读完书我才了解到,激素的产生、运输和作用是一个极其复杂而精密的调控网络,它能够影响我们的生长发育、情绪变化,甚至生殖行为。我还注意到,这本书在讲解一些生物学原理时,会穿插一些相关的历史故事和科学家的奋斗历程,比如弗莱明的青霉素发现过程,以及沃森和克里克发现DNA双螺旋结构的曲折经历。这些故事性的叙述,不仅让枯燥的知识变得生动有趣,也让我看到了科学探索的伟大和不易。
评分对于一个普通读者来说,生物学常常被认为是晦涩难懂的学科,但《基础生物学》这本书,却以其独特的魅力,彻底改变了我的看法。作者的语言风格非常接地气,他善于将抽象的生物学概念,转化成我们日常生活中可以理解的场景。我印象最深刻的是书中关于“物质循环”的章节,作者用一个非常生动的例子,描绘了碳原子如何在大气、植物、动物以及土壤之间循环往复,这个过程让我深刻理解到,我们所生存的地球是一个相互关联、相互依存的生态系统。书中对“新陈代谢”的讲解也让我茅塞顿开,我终于明白了,我们身体里无时无刻不在进行的化学反应,是如何为我们提供能量、合成必需物质,并将废物排出体外的。作者还巧妙地将一些生物学知识与健康生活方式联系起来,比如,在讲解消化系统时,他会提示我们如何通过合理的饮食来促进消化,以及某些食物对我们身体的益处。我还注意到,这本书在内容的深度和广度上都做了很好的平衡,既有对基础概念的清晰阐述,也有对前沿研究的适度介绍,让我既能打好生物学基础,又能感受到学科的活力和发展。读完这本书,我感觉自己不再是那个对生命一无所知的小白,而是能够带着好奇和理性,去探索更多生命奥秘的求知者。
评分这本《基础生物学》的封面设计相当有吸引力,我第一次在书店看到它的时候,就被那栩栩如生的细胞模型插图给深深吸引了。回家之后,我迫不及待地翻开,原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书,但出乎意料的是,作者以一种非常生动有趣的方式,将生命最基本、最核心的奥秘展现在我眼前。比如,书中对DNA结构和功能的讲解,简直就像一部引人入胜的科幻小说,让我第一次理解到,我们身体里隐藏着如此精密且充满智慧的指令系统。作者并没有止步于理论的陈述,而是大量运用了现实生活中的例子,比如从我们每天吃的食物如何被身体消化吸收,到为什么我们会生病,再到我们如何从父母那里继承特征,这些曾经让我感到困惑的生物现象,在这本书的娓娓道来中,都变得清晰易懂。我尤其喜欢书中关于细胞分裂的那一部分,那种动态的演示,彷佛让我亲眼目睹了细胞从一个分裂成两个的奇妙过程,也让我对生命的延续有了更深的敬畏。而且,书中还巧妙地融入了一些生物学的历史发展过程,比如孟德尔的豌豆杂交实验,以及DNA双螺旋结构的发现历程,这些故事性的叙述,不仅增加了阅读的趣味性,也让我了解到科学家们是如何一步步探索和揭示生命真谛的。总而言之,这不仅仅是一本关于生物学的书,它更像是一把钥匙,为我打开了认识生命世界的大门,让我开始以一种全新的视角去观察和理解周围的一切,感觉自己仿佛也跟着书中的知识一起成长了许多。
评分坦白说,我一直对生命科学充满着一种莫名的敬畏,总觉得它涉及太多复杂的概念和术语,常常望而却步。然而,当我拿起这本《基础生物学》时,我发现我的担忧是多余的。作者的写作手法非常巧妙,他如同一个经验丰富的向导,带领我一步步走进生命科学的殿堂。书中对“遗传”的讲解,让我对基因和DNA有了全新的认识。作者并没有直接抛出晦涩的遗传学公式,而是从最简单的豌豆杂交实验讲起,然后逐渐深入到基因的表达、调控以及遗传疾病的发生机制。我特别喜欢书中关于“生物进化”的章节,作者用通俗易懂的语言,解释了自然选择、基因漂变以及适应辐射等概念,并引用了大量生动的生物进化事例,比如,不同地区人类肤色的差异,以及海洋生物的多样性。这些事例让我深刻理解到,生命并非静止不变,而是在漫长的时间里不断演化和适应的过程。我还注意到,书中在介绍一些生物学现象时,会追溯到其科学史上的发现过程,比如,细胞理论的建立,以及DNA双螺旋结构的发现,这些历史性的叙述,不仅增加了阅读的趣味性,也让我看到了科学探索的精神。这本书让我不再害怕生物学,反而对它产生了浓厚的兴趣,我甚至开始主动去关注一些生物学新闻和科普文章。
评分我一直对大自然充满了好奇,尤其是那些微小的生命,比如细菌、病毒,以及我们身体里那些看不见的细胞。当我在书店看到这本《基础生物学》时,就觉得它可能是一个了解这些奇妙世界的绝佳起点。这本书的内容安排非常合理,它从最基础的细胞结构和功能开始,然后逐步深入到遗传、进化、生态等更宏观的领域。作者在解释细胞膜的通透性时,用了一个非常形象的比喻:细胞膜就像一个有选择性的“门卫”,只允许特定的小分子通过,而将其他不需要的物质挡在外面。这个比喻瞬间就让我明白了细胞膜在维持细胞内环境稳定中的重要作用。书中关于光合作用的章节尤其让我着迷,作者详细描述了叶绿体如何捕捉阳光的能量,并将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,这个过程不仅是植物赖以生存的基础,也是地球上绝大多数生命体能够呼吸和获取能量的源泉。当我读到章节末尾,作者探讨了人类活动对生态系统的影响时,我感到既震撼又警醒。书中列举了气候变化、生物多样性丧失等严峻的现实问题,并分析了其背后的生物学原理,这让我深刻意识到,我们并非独立于自然而存在,而是整个生命网络中不可分割的一部分,保护环境就是保护我们自己。这本书让我对生命有了更宏大的视野,也更加珍惜我们所处的这个美丽星球。
评分我一直相信,了解生命是我们理解世界、理解自身最重要的一步。这本《基础生物学》这本书,无疑为我提供了这样一条清晰的路径。作者的写作风格非常具有条理性,他将庞杂的生物学知识,分解成一个个易于理解的单元,并层层递进,循序渐进。书中对“细胞”这一生命基本单位的讲解,是我认为最成功的。作者不仅详细介绍了细胞的各种结构,如细胞核、线粒体、叶绿体等,还深入阐释了它们在细胞生命活动中所扮演的重要角色。我尤其喜欢书中关于“生态系统”的章节,作者用非常生动的语言,描绘了不同生物之间的相互作用,比如捕食与被捕食、共生与寄生,以及能量在食物链中的传递。这个章节让我深刻理解到,我们所处的自然界是一个复杂而精密的网络,每一个生物都扮演着独特的角色。我还注意到,书中在讲解一些生物学概念时,会引用大量的科学研究成果和实验数据,这使得书中的内容更加具有科学性和严谨性,也让我看到了生物学作为一门科学的魅力。这本书让我不仅仅是学习了生物学知识,更重要的是,它教会了我如何用科学的眼光去观察和分析生命现象,从而更好地理解我们所处的这个充满生机的世界。
评分我一直觉得,生命中最神奇的事情莫过于“从无到有”的创造,而这恰恰是生物学研究的核心。这本《基础生物学》就恰如其分地展现了这种神奇。书中对于生命起源的探讨,虽然没有给出最终的答案,但作者列举了各种科学假说,从原始汤的化学演化到RNA世界假说,让我看到了科学家们是如何通过严谨的逻辑和不断的实验来追寻生命最根本的奥秘。我特别欣赏书中关于细胞分裂的内容,作者不仅仅是展示了细胞有丝分裂和减数分裂的图像,更详细地解释了每个阶段的分子事件,比如染色体的复制、姐妹染色单体的分离,以及纺锤体的形成。读完这部分,我才真正理解到,每一个生命的诞生,都经历了如此复杂而有序的细胞分裂过程。书中对生物多样性的章节也让我印象深刻,作者介绍了不同生物类群的特征,从单细胞生物到复杂的哺乳动物,再到植物和真菌,让我领略到了生命世界的广阔和奇妙。我还注意到,书中并没有回避一些有争议的科学话题,比如进化论的证据以及人类在进化中的位置,作者用客观的态度,引用了大量的化石证据、分子证据和比较解剖学证据,让读者能够自己做出判断。这本书让我不仅仅是学习了生物学的知识,更学会了如何科学地看待和思考问题。
评分我一直在寻找一本能够帮助我更好地理解“生命”这本书的指南,而《基础生物学》这本书,简直就是我期待已久的答案。作者的写作风格非常扎实,他以一种极其严谨但又充满人文关怀的方式,向读者展现了生命世界的宏伟画卷。书中对细胞学说和进化论的讲解,是我认为最精彩的部分。作者并没有简单地陈述这些理论,而是深入浅出地解释了它们是如何被提出、被验证,以及它们对我们理解生命意义的重要影响。例如,在讲解细胞学说时,作者强调了“所有生物都由细胞构成,细胞是生命的基本单位”这两个核心观点,并通过大量的实例,让我们看到了细胞在构成生物体、进行生命活动中的不可替代的作用。我特别喜欢书中关于“信息传递”的章节,无论是神经系统的信息传递,还是内分泌系统的激素调节,作者都用非常清晰的逻辑,揭示了生命体如何通过各种方式来感知环境、协调内部活动。我还注意到,书中在讲解一些生物学概念时,,会引用大量的科学研究数据和实验结果,这使得书中的内容更加具有说服力,也让我看到了科学研究的严谨性。这本书让我不仅仅是记住了一些生物学名词,更重要的是,它帮助我构建了一个关于生命世界的科学认知框架,让我能够以更理性的视角去审视各种生命现象。
评分我是一位曾经的生物学爱好者,在大学时期因为各种原因未能深入钻研,但内心深处始终保留着对生命科学的向往。这本《基础生物学》的出现,无疑点燃了我重新学习的热情。书的结构安排非常严谨,从最基本的分子层面,如DNA、RNA、蛋白质,到细胞的各种生命活动,再到器官系统、个体生命、种群繁衍,直至整个生态系统的运作,层层递进,逻辑清晰。作者在讲解遗传信息的传递时,并没有止步于孟德尔的基因分离和自由组合定律,而是进一步深入到了分子遗传学的层面,解释了基因突变、DNA复制和修复的机制。我最喜欢的是关于免疫系统的那一部分,作者用一种非常易懂的方式,将人体复杂的免疫防御体系描绘出来,从白细胞的各种类型,到抗体的产生,再到免疫记忆的形成,让我对我们身体里这场看不见的“战争”有了全新的认识。书中还穿插了许多生物技术在现实生活中的应用,比如基因工程在疾病治疗和农作物改良方面的潜力,以及生物信息学在解读基因组数据中的重要作用。这些内容让我看到了生物学理论与实际应用的紧密结合,也让我对未来的科技发展充满了期待。这本书就像一位循循善诱的老师,不仅传授知识,更激发了我对生命科学的深度思考和探索欲望。
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