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生命科学与工程

生命科学与工程

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作者: 吴庆余著

出版社: 高等教育出版社

出版时间: 2009-12

版次: 1

ISBN: 9787040267129

定价: 168.00

装帧: 精装

开本: 大16开

纸张: 胶版纸

页数: 642页

字数: 1400千字

正文语种: 简体中文

分类: 自然科学

2 张插图图片

　　生命奥妙无穷、工程创造无限，生命科学与工程结合至少是现代科学技术最高境界之一。一部关于生命科学与工程深度整合的著作，对我国工程与生命科学复合型人才的培养和科学技术发展将产生积极影响。涉及内容代表生命科学与化工、环境、能源、医学、材料、电子、机械等多个工程学科交叉结合与应用的发展方向。875幅制作精美的插图，客观、真实地反映了生命科学与工程结合的特征、过程及规律。拥有一支学科跨度大、学术水平高的作者队伍，保证了内容的权威性和先进性。绪论
第一章生命科学与工程概论
第一节定义与内容
一、关于生命科学
二、与生命科学结合的工程学科
三、“生命科学与工程”的内涵
四、《生命科学与工程》主要内容
第二节科技发展背景
一、人类社会正处于生命科学大发展的时代
二、生命科学与工程交叉领域的重要事件
三、人类文明历史的启示
第三节生命科学与工程领域的探索和创新
一、加强跨领域知识的学习
二、把握基本概念及其内在联系
三、实践型与创新性学习
第一部分：生命科学基础篇

第二章细胞——生命的基本单位
第一节认识细胞
一、细胞的基本概念与细胞学说
二、细胞的大小、类型与形态
三、观察细胞的工具——显微镜
第二节细胞的化学组成
一、生命元素和生物分子
二、糖类
三、脂类
四、蛋白质
五、核酸
第三节细胞的结构与功能
一、细胞膜和细胞壁
二、细胞核
三、内膜系统
四、其他细胞器
第四节细胞增殖与细胞周期
一、细胞分裂与染色体结构变化
二、细胞周期与有丝分裂
三、配子形成与减数分裂

第三章代谢及能量流动
第一节生物代谢
一、新陈代谢及其作用
二、新陈代谢遵守热力学定律
三、氧化一还原反应
四、细胞的能量通货——ATP
第二节代谢的控制
一、酶的性质及催化作用机理
二、影响酶活性的因素
三、酶的辅助因子和辅酶
四、生物膜对代谢的控制
第三节细胞呼吸
一、细胞呼吸产生能量
二、细胞呼吸的代谢过程
三、ATP形成及统计
四、其他营养物质的氧化分解和代谢
第四节光合作用
一、叶绿体和光合膜
二、光的性质与叶绿素
三、光系统与光反应
四、暗反应与葡萄糖的合成

第四章遗传信息的传递和表达
第一节遗传的分子基础
一、基因是由什么物质组成的
二、DNA复制与遗传信息传递
三、一个基因一条多肽
四、RNA的组成和作用
第二节遗传密码与蛋白质合成
一、遗传密码的破译
二、遗传信息的转录
三、蛋白质的合成
第三节基因表达的调控和DNA损伤的修复
一、原核与真核细胞基因表达的差异
二、原核基因表达的调控
三、真核基因表达的调控
四、基因突变和DNA损伤的修复
第四节遗传与发育
一、几种遗传与发育的模式生物
二、细胞命运决定和发育模式
三、发育的基因表达调控
四、细胞信号转导

第五章生物进化
第一节生命的起源
一、关于生命来源的争论
二、原始的地球和最早出现的生物
三、前生物期的化学演化
四、代谢系统的进化和遗传系统的起源
第二节Darwin与进化论
一、神创论与进化论的斗争
二、年青时代的Darwin和贝格尔号的航行
三、自然选择导致生物进化
四、物种形成的原理
五、生物进化的理论在争论中不断发展
第三节群体遗传与生物进化的机理
一、种群的遗传结构和变异
二、群体遗传平衡及Hardy-weinberg平衡定律
三、促进基因频率改变及微观进化的原因
四、自然选择的作用
第四节生物进化的证据和历程
一、生物进化的化石记录
二、生物进化的其他证据
三、真核生物的起源及内共生学说
四、生物进化的历史进程
第五节生命系统及进化树
一、生物分类与五界分类系统
二、各大类（界）生物的进化系统树
三、植物界和动物界主要门类进化系统树
第六节人类的起源和进化
一、人在生物界的地位和特征
二、从猿到人
三、人类在进化中创造了不断发展的文化

第六章生态学基本原理
第一节生态学的层次和生态因子
一、生态学的层次
二、生态因子
三、环境与生物习性及动物的行为
第二节种群生态
一、种群的结构
二、种群增长特征
三、种群增长的调节
四、人口的结构和增长
第三节生物群落
一、群落的基本特征与结构
二、地球上的主要群落类型
三、群落内生物之间的相互关系
四、群落的演替和扰动
第四节生态系统
一、生态系统的概念
二、生态系统的营养结构
三、生态系统中的能量流动
四、与生命活动相关联的物质循环
第五节生物多样性、人口、资源与可持续发展
一、生物多样性及其意义
二、人口增长与生态环境的人口承载容量
三、资源压力及生态环境面临的严重问题
四、生态平衡和人类社会可持续发展战略

第七章人体解剖及生理基础.
第一节人体结构的层次水平
一、人体的组织
二、器官与系统
三、人体结构适应生理及功能的需求
第二节内环境稳定保持系统
一、摄食、消化与吸收
二、水电解质平衡调节与排泄系统
三、呼吸系统与气体交换过程
四、血液循环
第三节体液调节、神经调节和免疫
一、内分泌系统与激素的作用
二、人体免疫与防御系统
三、神经系统与神经冲动的传导
四、感觉与运动
第四节生殖系统、繁殖与胚胎发育
一、男性生殖系统
二、女性生殖系统
三、受精与合子形成——胚胎发育的开端
四、人的胚胎发育

第八章基因工程
第一节获得目的基因
一、细胞内总DNA提取
二、构建基因文库，筛选目的基因
三、利用反转录筛选目的基因
四、聚合酶链式反应
五、其他获得目的基因的方法
第二节基因重组和克隆
一、基因工程的工具酶和载体
二、基因克隆步骤
三、DNA分析的凝胶电泳技术
四、转化受体细胞和转化子筛选
五、转化子分析——Southem印迹
第三节基因的表达
一、原核细胞表达系统
二、外源目的基因在酵母中的表达
三、外源目的基因在动物细胞中的表达
四、转基因植物和转基因动物
第四节基因工程相关技术的应用
一、基因诊断
二、基因治疗
三、生物芯片技术
四、蛋白质工程、发酵工程及细胞工程
第五节生物技术面临的问题与挑战
一、转基因技术的安全性问题
二、克隆人的伦理问题
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、生物技术引发的其他问题

第九章生物信息学
第一节生物信息学产生的背景
第二节生物学数据源泉
一、基因组结构特点
二、人类基因组
三、后基因组计划
第三节生物学数据库
第四节生物信息学研究内容
一、序列比对
二、系统进化分析
三、计算机辅助基因识别（仅指蛋白质编码基因）
四、非编码区分析和DNA语言研究
五、比较基因组学
六、序列重叠群装配
七、蛋白质结构预测与分子设计
八、基于结构的药物设计
九、药物基因组学与药物蛋白质组学
十、其他
第五节生物信息学与数学
第六节生物信息学与计算机科学

第二部分：工程技术篇
第十章细胞显微技术
第一节光学显微镜
一、光学显微镜的发明和发展
二、光学显微镜的基本组成部分
三、光学显微镜的几个重要参数
四、几种常用的光学显微镜
第二节电镜
一、电镜的发展历史
二、透射电镜
三、扫描电镜
四、透射电镜的生物学应用举例——三维电镜技术及其生物学应用
五、扫描电镜的生物样品制备及应用举例
第三节扫描探针显微镜
一、扫描探针显微镜的发展史
二、扫描探针显微镜基本原理
三、扫描隧道显微镜
四、原子力显微镜
五、扫描近场光学显微镜
第四节活体分子成像
第五节显微技术展望

第十一章生物医学工程
第一节诊断医学中的工程方法
一、生命参数的测量
二、生理参数的动态监测
三、胶囊内窥镜
第二节治疗医学中的工程方法
一、计算机辅助外科手术系统
二、超声治疗技术
第三节康复医学中的工程方法
一、助听器与人工耳蜗
二、功能性电刺激
第四节医学信息学
……
第十二章环境生物工程
第十三章生物化学工程
第十四章生物质能源工程
第十五章生物传感器与生物芯片
第十六章生物材料、组织工程及人工器官
第十七章纳米生物技术
第十八章生物医学影像技术
第十九章神经工程与脑-机接口
第二十章生物机械工程与仿生
内容简介:
　　生命奥妙无穷、工程创造无限，生命科学与工程结合至少是现代科学技术最高境界之一。一部关于生命科学与工程深度整合的著作，对我国工程与生命科学复合型人才的培养和科学技术发展将产生积极影响。涉及内容代表生命科学与化工、环境、能源、医学、材料、电子、机械等多个工程学科交叉结合与应用的发展方向。875幅制作精美的插图，客观、真实地反映了生命科学与工程结合的特征、过程及规律。拥有一支学科跨度大、学术水平高的作者队伍，保证了内容的权威性和先进性。
目录:
绪论
第一章生命科学与工程概论
第一节定义与内容
一、关于生命科学
二、与生命科学结合的工程学科
三、“生命科学与工程”的内涵
四、《生命科学与工程》主要内容
第二节科技发展背景
一、人类社会正处于生命科学大发展的时代
二、生命科学与工程交叉领域的重要事件
三、人类文明历史的启示
第三节生命科学与工程领域的探索和创新
一、加强跨领域知识的学习
二、把握基本概念及其内在联系
三、实践型与创新性学习
第一部分：生命科学基础篇

第二章细胞——生命的基本单位
第一节认识细胞
一、细胞的基本概念与细胞学说
二、细胞的大小、类型与形态
三、观察细胞的工具——显微镜
第二节细胞的化学组成
一、生命元素和生物分子
二、糖类
三、脂类
四、蛋白质
五、核酸
第三节细胞的结构与功能
一、细胞膜和细胞壁
二、细胞核
三、内膜系统
四、其他细胞器
第四节细胞增殖与细胞周期
一、细胞分裂与染色体结构变化
二、细胞周期与有丝分裂
三、配子形成与减数分裂

第三章代谢及能量流动
第一节生物代谢
一、新陈代谢及其作用
二、新陈代谢遵守热力学定律
三、氧化一还原反应
四、细胞的能量通货——ATP
第二节代谢的控制
一、酶的性质及催化作用机理
二、影响酶活性的因素
三、酶的辅助因子和辅酶
四、生物膜对代谢的控制
第三节细胞呼吸
一、细胞呼吸产生能量
二、细胞呼吸的代谢过程
三、ATP形成及统计
四、其他营养物质的氧化分解和代谢
第四节光合作用
一、叶绿体和光合膜
二、光的性质与叶绿素
三、光系统与光反应
四、暗反应与葡萄糖的合成

第四章遗传信息的传递和表达
第一节遗传的分子基础
一、基因是由什么物质组成的
二、DNA复制与遗传信息传递
三、一个基因一条多肽
四、RNA的组成和作用
第二节遗传密码与蛋白质合成
一、遗传密码的破译
二、遗传信息的转录
三、蛋白质的合成
第三节基因表达的调控和DNA损伤的修复
一、原核与真核细胞基因表达的差异
二、原核基因表达的调控
三、真核基因表达的调控
四、基因突变和DNA损伤的修复
第四节遗传与发育
一、几种遗传与发育的模式生物
二、细胞命运决定和发育模式
三、发育的基因表达调控
四、细胞信号转导

第五章生物进化
第一节生命的起源
一、关于生命来源的争论
二、原始的地球和最早出现的生物
三、前生物期的化学演化
四、代谢系统的进化和遗传系统的起源
第二节Darwin与进化论
一、神创论与进化论的斗争
二、年青时代的Darwin和贝格尔号的航行
三、自然选择导致生物进化
四、物种形成的原理
五、生物进化的理论在争论中不断发展
第三节群体遗传与生物进化的机理
一、种群的遗传结构和变异
二、群体遗传平衡及Hardy-weinberg平衡定律
三、促进基因频率改变及微观进化的原因
四、自然选择的作用
第四节生物进化的证据和历程
一、生物进化的化石记录
二、生物进化的其他证据
三、真核生物的起源及内共生学说
四、生物进化的历史进程
第五节生命系统及进化树
一、生物分类与五界分类系统
二、各大类（界）生物的进化系统树
三、植物界和动物界主要门类进化系统树
第六节人类的起源和进化
一、人在生物界的地位和特征
二、从猿到人
三、人类在进化中创造了不断发展的文化

第六章生态学基本原理
第一节生态学的层次和生态因子
一、生态学的层次
二、生态因子
三、环境与生物习性及动物的行为
第二节种群生态
一、种群的结构
二、种群增长特征
三、种群增长的调节
四、人口的结构和增长
第三节生物群落
一、群落的基本特征与结构
二、地球上的主要群落类型
三、群落内生物之间的相互关系
四、群落的演替和扰动
第四节生态系统
一、生态系统的概念
二、生态系统的营养结构
三、生态系统中的能量流动
四、与生命活动相关联的物质循环
第五节生物多样性、人口、资源与可持续发展
一、生物多样性及其意义
二、人口增长与生态环境的人口承载容量
三、资源压力及生态环境面临的严重问题
四、生态平衡和人类社会可持续发展战略

第七章人体解剖及生理基础.
第一节人体结构的层次水平
一、人体的组织
二、器官与系统
三、人体结构适应生理及功能的需求
第二节内环境稳定保持系统
一、摄食、消化与吸收
二、水电解质平衡调节与排泄系统
三、呼吸系统与气体交换过程
四、血液循环
第三节体液调节、神经调节和免疫
一、内分泌系统与激素的作用
二、人体免疫与防御系统
三、神经系统与神经冲动的传导
四、感觉与运动
第四节生殖系统、繁殖与胚胎发育
一、男性生殖系统
二、女性生殖系统
三、受精与合子形成——胚胎发育的开端
四、人的胚胎发育

第八章基因工程
第一节获得目的基因
一、细胞内总DNA提取
二、构建基因文库，筛选目的基因
三、利用反转录筛选目的基因
四、聚合酶链式反应
五、其他获得目的基因的方法
第二节基因重组和克隆
一、基因工程的工具酶和载体
二、基因克隆步骤
三、DNA分析的凝胶电泳技术
四、转化受体细胞和转化子筛选
五、转化子分析——Southem印迹
第三节基因的表达
一、原核细胞表达系统
二、外源目的基因在酵母中的表达
三、外源目的基因在动物细胞中的表达
四、转基因植物和转基因动物
第四节基因工程相关技术的应用
一、基因诊断
二、基因治疗
三、生物芯片技术
四、蛋白质工程、发酵工程及细胞工程
第五节生物技术面临的问题与挑战
一、转基因技术的安全性问题
二、克隆人的伦理问题
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、生物技术引发的其他问题

第九章生物信息学
第一节生物信息学产生的背景
第二节生物学数据源泉
一、基因组结构特点
二、人类基因组
三、后基因组计划
第三节生物学数据库
第四节生物信息学研究内容
一、序列比对
二、系统进化分析
三、计算机辅助基因识别（仅指蛋白质编码基因）
四、非编码区分析和DNA语言研究
五、比较基因组学
六、序列重叠群装配
七、蛋白质结构预测与分子设计
八、基于结构的药物设计
九、药物基因组学与药物蛋白质组学
十、其他
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第二部分：工程技术篇
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第一节光学显微镜
一、光学显微镜的发明和发展
二、光学显微镜的基本组成部分
三、光学显微镜的几个重要参数
四、几种常用的光学显微镜
第二节电镜
一、电镜的发展历史
二、透射电镜
三、扫描电镜
四、透射电镜的生物学应用举例——三维电镜技术及其生物学应用
五、扫描电镜的生物样品制备及应用举例
第三节扫描探针显微镜
一、扫描探针显微镜的发展史
二、扫描探针显微镜基本原理
三、扫描隧道显微镜
四、原子力显微镜
五、扫描近场光学显微镜
第四节活体分子成像
第五节显微技术展望

第十一章生物医学工程
第一节诊断医学中的工程方法
一、生命参数的测量
二、生理参数的动态监测
三、胶囊内窥镜
第二节治疗医学中的工程方法
一、计算机辅助外科手术系统
二、超声治疗技术
第三节康复医学中的工程方法
一、助听器与人工耳蜗
二、功能性电刺激
第四节医学信息学
……
第十二章环境生物工程
第十三章生物化学工程
第十四章生物质能源工程
第十五章生物传感器与生物芯片
第十六章生物材料、组织工程及人工器官
第十七章纳米生物技术
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