第1章 生命觀 1
1.1 生命的特徵 2
生物是有組成層次的 2
生物需要物質與能量 3
生物維持內部環境 3
生物會有反應 4
生物會生殖與發育 4
生物有適應 4
1.2 演化：生物學的核心觀念 5
生命的多樣性 6
天擇 8
後代有變異 9
1.3 生態系與生物圈 10
人類影響生態系 10
1.4 科學：求知的方法 11
觀察 11
假說 11
實驗／進一步觀察 12
結論 12
科學理論 13
如何做對照實驗 13
1.5 科學與生物倫理議題 15
第１部分 細胞
第2章 生命的基礎化學 19
2.1 物質的自然狀態 20
原子結構 21
元素週期表 21
電子在原子中的排列 23
化學鍵的種類 24
化學反應 26
2.2 水對生命的重要性 27
水的結構 27
水的性質 27
2.3 酸和鹼 30
酸性溶液（氫離子濃度高） 31
鹼性溶液（氫離子濃度低） 31
pH值和pH標度 32
緩衝液和pH值 32
第3章 生命中的有機分子 35
3.1 有機分子 36
碳原子 36
碳骨架及官能基 37
3.2 細胞的生物分子 38
醣類 39
脂質 41
蛋白質 45
核酸 48
第4章 細胞的內部 54
4.1 顯微鏡下的細胞 55
4.2 兩種主要的細胞類型 57
原核細胞 57
4.3 細胞膜 59
膜蛋白的功能 60
4.4 真核細胞 62
細胞核和核糖體 64
內膜系統 66
液泡 67
能源相關的胞器 67
細胞骨架和運動蛋白 69
中心粒 70
纖毛和鞭毛 71
4.5 真核細胞外 72
植物細胞壁 72
動物細胞表面外部 72
第5章 動態的細胞 77
5.1 什麼是能量？ 78
測量能量 78
兩項能量定律 79
5.2 ATP：細胞的能量 80
ATP的結構 80
ATP的使用和製造 80
能量的流動 82
5.3 代謝路徑和酵素 83
酵素的活性部位 84
活化能 85
5.4 細胞運輸 86
被動運輸：不耗能 86
主動運輸：需要耗能 88
整批運輸 89
第6章 生命的能量 93
6.1 光合作用的概述 94
植物作為行光合作用者 95
光合作用的過程 96
6.2 光反應－收穫能源 97
光合色素 98
光反應的電子途徑 98
類囊體膜的組織架構 100
6.3 卡爾文循環反應－製造糖 101
二氧化碳的固定作用 101
二氧化碳的還原 102
RuBP的再製造 102
G3P的命運 102
6.4 其他類型的光合作用 103
C4光合作用 103
CAM光合作用 104
演化趨勢 104
第7章 細胞所需的能量 108
7.1 細胞呼吸作用 109
完整的葡萄糖降解階段 110
7.2 粒線體外：醣解作用 111
能量投入步驟 111
能量獲得步驟 112
7.3 在粒線體中 113
準備反應 113
檸檬酸循環 114
電子傳遞鏈 115
從葡萄糖代謝中產生的能量 116
替代的代謝途徑 117
7.4 發酵作用 118
微生物與發酵作用 118
第２部分 遺傳學
第8章 細胞的繁殖 123
8.1 細胞繁殖的基礎 124
染色體 124
染色質到染色體 125
8.2 細胞週期 126
間期 126
M（有絲分裂）階段 126
8.3 有絲分裂和細胞質分裂 127
紡錘體 127
動物和植物細胞中有絲分裂的階段 128
動物和植物細胞的細胞質分裂 130
8.4 細胞週期控制系統 131
細胞週期查核點 131
內部和外部訊息 132
細胞凋亡 133
8.5 細胞週期與癌症 134
癌細胞的特徵 134
癌症治療 135
癌症的預防 135
第9章 有性生殖 140
9.1 減數分裂的基礎 141
同源染色體 141
人類的生命週期 142
減數分裂概述 143
9.2 減數分裂的時期 146
第一次分裂－減數分裂I 146
第二次分裂－減數分裂II 147
9.3 比較減數分裂與有絲分裂 148
過程 149
發生 149
9.4 異常染色體遺傳 150
唐氏症 150
性染色體數目異常 151
第10章 遺傳模式 155
10.1 孟德爾定律 156
孟德爾的實驗程序 157
單一性狀遺傳 158
雙性狀遺傳 160
孟德爾的定律和機率 161
孟德爾定律和減數分裂 162
10.2 孟德爾定律之外 163
不完全顯性 163
多型等位基因性狀 164
多位點基因遺傳 164
環境和表現型 165
基因多效性 166
10.3 性聯遺傳 167
X連鎖的對偶
基因 167
X連鎖的問題 168
10.4 連鎖基因的
遺傳 169
第11章 DNA生物學與技術 174
11.1 DNA和RNA的結構與功能 175
DNA的構造 176
DNA複製 179
RNA的結構與功能 180
11.2 基因表現 181
從DNA到RNA再到蛋白質 181
基因表現的回顧186
基因和基因突變 187
11.3 DNA技術 188
重組DNA技術 188
基因轉殖生物 189
聚合酶鏈反應 190
DNA指紋術 191
11.4 基因體學和蛋白質體學 192
人類基因體的定序 192
蛋白質體學和生物資訊學 193
第12章 基因調控和癌症 197
12.1 幹細胞和無性繁殖 198
生殖性與治療性無性繁殖 198
12.2 基因表現的控制 200
基因表現控制的層級 200
12.3 癌症：基因控制的失敗 207
原致癌基因和抑癌基因 208
其他基因變化與癌症 209
第13章 遺傳諮詢 214
13.1 染色體異常的諮詢 215
染色體組型 216
染色體突變 217
13.2 遺傳性疾病的諮詢 219
家族譜系 220
受關注的遺傳性疾病 221
13.3 遺傳性疾病的檢測 224
蛋白質的檢測 224
DNA的檢測 225
檢測胎兒 226
檢測胚胎和卵子 226
13.4 基因治療 228
體外基因療法 228
體內基因治療 229
第３部分 演化
第14章 達爾文與演化 233
14.1 達爾文的演化論 234
在達爾文之前 235
達爾文的論點 236
天擇與適應 238
達爾文與華萊士 240
14.2 演化的證據 242
化石紀錄 242
生物地理的證據 243
解剖學的證據 244
分子證據 246
第15章 小尺度演化 250
15.1 天擇 251
天擇的類型 251
性擇 254
適應不表示完美 254
變異的維持 254
15.2 微演化 256
遺傳觀點的演化 256
導致微演化的因素 259
第16章 大尺度演化 265
16.1 種化與巨演化 266
定義物種 266
種化的模式 269
16.2 化石紀錄 272
地質年表 272
種化的步調 274
物種大滅絕 275
16.3 系統分類學 277
林奈氏的分類 277
親緣關係樹 278
支序學與支序圖 280
三域系統 282
第４部分 生命的多樣性
第17章 微生物：病毒、細菌與
原生生物 287
17.1 病毒 288
病毒繁殖 288
植物病毒 290
動物病毒 290
17.2 類病毒與致病性蛋白 292
17.3 原核生物 293
細胞起源 294
細菌 294
古細菌 299
17.4 原生生物 300
原生生物的一般生物學 301
18章 陸域環境：植物與真菌 309
18.1 陸域植物概要 310
世代交替 312
18.2 陸域植物的多樣性 313
無維管束植物 313
維管束植物 314
裸子植物 318
被子植物 319
植物的經濟利益 322
植物的生態利益 322
18.3 真菌 323
真菌的一般生物學 324
真菌的生態利益 326
真菌的經濟利益 328
真菌為致病生物 328
第19章 水域與陸域：動物 334
19.1 動物演化 335
動物的祖先 336
動物的演化樹 337
19.2 海綿動物與刺絲胞動物：
早期動物 340
海綿動物：多細胞 340
刺絲胞動物：真組織 341
19.3 扁形動物、軟體動物與環節動物：觸鞭毛動物群 342
扁形動物：兩側對稱 342
軟體動物 343
環節動物：有體節的蟲 344
19.4 圓形動物與節肢動物：
蛻皮動物群 346
圓蟲：假體腔 346
節肢動物：關節附肢 347
19.5 棘皮動物與脊索動物：
後口動物群 351
棘皮動物 351
脊索動物 352
魚類：最早有頷與肺 354
兩棲類：有關節的脊椎肢體 355
爬行動物：羊膜卵 356
鳥類 356
哺乳類：毛髮與乳腺 358
19.6 人類演化 360
類人類的人科動物演化 361
現代人的演化 363
第５部分 植物組織與功能
第20章 植物的解剖構造和生長 370
20.1 植物的器官 371
葉 371
莖 371
根 372
單子葉植物對照雙子葉植物 373
20.2 植物的組織和細胞 374
表皮和基本組織 374
維管組織 375
20.3 葉片組織 376
20.4 莖組織 378
非木本莖 378
木質莖 379
20.5 根組織 380
根組織 380
根部的生長 382
20.6 植物的營養 383
根為了吸收礦物質的適應 384
20.7 養分運輸 385
木質部內部水分和礦物質的運輸 385
有機養分在韌皮部的運輸 386
第21章 植物的反應與繁殖 391
21.1 植物激素 392
生長素 392
吉貝素 393
細胞分裂素 394
脫落酸 394
乙烯 395
21.2 植物的反應 396
趨性 396
光週期 396
21.3 開花植物的有性繁殖 398
植物生命週期的概述 398
花朵 399
從孢子到受精作用 401
雙子葉植物的種子發育 401
單子葉植物對照雙子葉植物 402
果實類型和種子傳播 402
種子發芽 404
21.4 開花植物的無性繁殖 405
植物組織培養的繁殖 405
植物的基因工程 406
第６部分 動物結構與功能
第22章 組成與穩定性 412
22.1 身體的組成 413
上皮組織提供保護 415
結締組織提供連結與支持 417
肌肉組織讓身體運動 419
神經組織執行訊息溝通 420
22.2 器官與器官系統 421
運輸 422
身體的維持 422
控制 422
感覺輸入與運動輸出 423
生殖 423
22.3 恆定性 424
負回饋 425
第23章 運輸系統 430
23.1 開放與閉鎖式循環系統 431
開放式循環系統 432
閉鎖式循環系統 433
脊椎動物循環路徑的比較 433
23.2 人類的運輸系統 434
人類的心臟 434
血管 436
淋巴系統 438
組織裡的微血管交換 440
23.3 血液：運輸的
介質 441
血漿 441
構成元素 441
心血管疾病 444
第24章 維持系統 450
24.1 呼吸系統 451
人類的呼吸道 452
呼吸 454
肺部與氣體的外部交換 454
氣體的運輸與內部交換 455
24.2 泌尿系統與排泄 457
腎臟 458
與腎臟功能有關的問題 460
24.3 消化系統 462
管中有管的體制 463
附屬器官 468
消化液 469
第25章 人類的營養 475
25.1 營養 476
養分的介紹 477
25.2 營養的種類 478
醣類 478
脂肪 479
蛋白質 480
礦物質 481
維他命 482
水 484
25.3 營養與健康 484
身體質量指數 485
與肥胖有關的疾病 488
飲食失調 489
25.4 如何規劃營養的餐點 490
食物金字塔 490
膳食補充劑 491
底線 492
第26章 防禦疾病 496
26.1 免疫系統器官、組織以及細胞 497
淋巴器官 498
26.2 非專一性防禦與先天性防禦 499
進入的屏障 499
發炎反應 500
補體系統 500
自然殺手細胞 501
26.3 專一防禦與後天性
防禦 502
B細胞與抗體反應 502
T細胞與細胞反應 503
26.4 免疫接種 506
26.5 免疫系統的
問題 508
過敏 508
自體免疫疾病 509
AIDS 509
第27章 控制系統 515
27.1 神經系統 516
人類神經系統 516
神經元 517
神經衝動 518
突觸 519
藥物濫用 520
中樞神經系統 522
周圍神經系統 525
27.2 內分泌系統 527
荷爾蒙的作用 528
下視丘與腦下垂體 528
甲狀腺與副甲狀腺 530
腎上腺 531
胰腺 532
第28章 感覺輸入與運動輸出 538
28.1 感覺 539
化學感覺 539
聽覺與平衡 540
視覺 544
皮膚受體與本體受體 546
28.2 運動系統 548
人類的骨骼 548
骨骼肌構造與生理 550
第29章 生殖與發育 558
29.1 動物如何生殖 559
無性生殖與有性生殖 559
在陸地與水域的生殖 560
29.2 人類生殖 561
男性生殖系統 562
女性生殖系統 564
生殖方面的議題 567
29.3 人類發育 573
受精 574
早期胚胎發育 574
晚期胚胎發育 576
胎盤 578
胎兒發育與誕生 578
第７部分 生態學
第30章 生態學與族群 584
30.1 生態學的範疇 585
生態學：生物的科學 586
30.2 人口 587
目前的人口成長 587
未來的人口成長 588
高度發展國家對照低度發展國家 589
比較年齡結構 590
人口成長與環境衝擊 591
30.3 族群的特徵 592
分布與密度 592
族群成長 593
族群成長的類型 594
調節族群成長的因子 596
30.4 生活史類型與滅絕 599
滅絕 599
第31章 群聚與生態系 604
31.1 群聚生態學 605
群聚組成與多樣性 606
生態演替 607
兩種演替型式 607
群聚裡的交互作用 609
群聚的穩定性 612
31.2 生態系生態學 614
自營生物 614
異營生物 614
能量流動與化學物質循環 615
化學物質循環 618
31.3 主要生態系生態學 623
基礎生產量 625
第32章 人類對生物圈的衝擊 630
32.1 資源與污染 631
土地 632
水 634
食物 635
能源 638
礦物 641
其他污染來源 641
32.2 生物多樣性 643
生物多樣性的直接價值 644
生物多樣性的間接價值 646
32.3 努力朝向可持續社會 648
今日的社會 648
可持續社會的特徵 648
附錄A 習題解答 A-1
附錄B 公制系統 B-1
詞彙解釋 G-1
索引 I-1 |
