医学生物学 9787030424075
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作者胡火珍，梁素华主编
出版社科学出版社
ISBN9787030424075
出版时间2014-11
装帧平装
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定价58元
货号8372702
上书时间2024-06-29
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作者简介
胡火珍，四川大学教授，博士生导师。中国细胞生物学学会常务理事、中华医学细胞生物学会常务委员、四川省细胞生物学会副理事长、四川省遗传学会理事、《中华肿瘤防治杂志》编委、《生物医学》杂志编委。
1976年毕业于原四川医学院(华西医科大学)，留校后长期从事医学生物学、医学细胞生物学、医学遗传学、干细胞生物学的教学、研究工作。发表论文100余篇，主编或参编“十五”、“十一五”、“十二五”重量规划教材和专著20余本。获得各级教学、科研奖项多项。
目录
第8版前言
绪论 1
第一节生命科学及其历史概述 1
第二节生命科学的分科及其研究方法 3
第三节生命的基本特征 4
第四节医学生物学与医学的关系 6
小结 7
复习思考题 7
第一篇生命的基础
第一章生命的分子基础 11
第一节蛋白质 11
第二节核酸 15
小结 20
复习思考题 20
第二章生命的细胞基础 21
第一节细胞概述 21
第二节细胞膜及其表面 24
第三节细胞质 34
第四节细胞核 47
第五节细胞内蛋白质的生物合成 53
第六节 细胞繁殖 58
第七节细胞分化及衰老死亡 67
第八节多细胞生物体的细胞分化和统一 70
小结 71
复习思考题 72
第二篇生命的延续
第三章动物的繁殖和个体发育 75
第一节生物繁殖的基本类型 75
第二节生殖细胞的发生与受精 75
第三节胚胎发育过程 79
第四节发育的机制 81
第五节胚后发育 87
小结 89
复习思考题 90
第四章生命的遗传和变异 91
第一节遗传的基本规律 91
第二节遗传病的概念及其分类 93
第三节单基因遗传 94
第四节多基因遗传 101
第五节人类染色体 105
第六节线粒体遗传 119
第七节群体中的基因 121
第八节基因的结构和功能 127
第九节基因突变 135
第十节人类基因组学 138
第十一节表观遗传学 143
小结 146
复习思考题 147
第三篇生命的进化
第五章生命类型的演化 151
第一节生物分类的基本知识 151
第二节生物进化的历程 154
第三节生物进化的机制 163
小结 165
复习思考题 165
第六章脊椎动物机体结构和机能的演化 166
第一节 体被系统 166
第二节 骨骼系统 167
第三节 肌肉系统 169
第四节 消化系统 170
第五节 呼吸系统 171
第六节 循环系统 171
第七节 排泄系统 174
第八节 生殖系统 175
第九节 神经系统 176
小结 179
复习思考题 179
第四篇生命和环境
第七章生物与环境 183
第一节环境分析 183
第二节种群与环境 185
第三节 群落与环境 187
小结 191
复习思考题 192
第八章人类和环境 193
第一节自然资源的快速衰减 193
第二节环境污染 196
第三节人口的快速增长 198
第四节食物资源危机 199
第五节能源危机 200
小结 201
复习思考题 201
第五篇生命科学和现代生物技术
第九章现代生物技术概述 205
第一节基因工程技术 205
第二节细胞工程 208
第三节遗传修饰动物模型 209
小结 212
复习思考题 212
第十章现代生物技术与人类健康 213
第一节基因诊断 213
第二节 单克隆抗体的制备与修饰 217
第三节基因工程药物的制备 219
第四节疫苗的制备 220
第五节基因治疗 221
小结 223
复习思考题 223
第十一章现代生物技术与环境 224
第一节污染物的清除 224
第二节环境监测 226
小结 227
复习思考题 227
医学生物学的发展特点和趋势 228
复习思考题 232
主要参考文献 233 推荐读物 237
常用名称汉英对照 239
常用名称英汉对照 250
内容摘要
绪论
第一节 生命科学及其历史概述
生物学“biology ”是一个希腊词，来源于希腊语
“bio”（意为生命）和后缀“logy”（意为科学、了解或
研究）拼接而成。生物学（biology）是研究生命的科学，
是研究有机自然界的各种生命现象及其规律，并运用
这些规律去能动地改造有机自然界，为人类的需要服
务的一门科学。
在自然界中，从肉眼看不见的病毒（virus）到庞
大的鲸（whale），都表现出各种生命现象。因此，生
活着的生物是有生命的，它们不同于非生命物质。生
命是物质运动的一种特殊形式。虽然化学、物理学等
自然科学也研究物质运动，但生物学所研究的是物质
运动的高级形式，它包括了物理运动、化学运动等。
因此，物理学、化学的发展必然会推动生命科学的发展。
从生命科学的发展历史来看，没有物理学、化学等自
然科学的成就，生命科学也不可能取得重大的进展。
一、19世纪以前生命科学的发展概况
自人类诞生以来，我们的祖先就开始认识自然界，
首先是对食物和人类的天敌生物的认识。人类在生存
竞争中不断积累与生存密切相关的植物栽培、动物养
殖等经验。公元前5000 年，人类已经开始种植水稻；
公元前3000 年开始驯养家猪；公元前2700 年，在长
江流域就已经流传着种植桑蚕、织布的技术。在与疾
病斗争的过程中，我们的祖先积累了许多关于动植物
形态、习性和药用方面的知识及相关的医学实践。例
如，在春秋战国时期的《诗经》中就记载了200 余种
药用动植物。在汉朝的《神农百草经》中药用动植物
增加至360 种。公元10 世纪，我国发明了预防天花的
疫苗；明清末年（1593 年）李时珍在其《本草纲目》
中对1892 种植物、动物及其他天然物质进行了详细的
形态描述及药性探讨。而古希腊医学之祖希波克拉底
（Hippocrates ）便认识到疾病是由环境及生活条件不适
引起的。古罗马的Galen 对牛、羊、猪、狗等动物的
内部器官进行了大量解剖学研究，为解剖学的建立奠
定了基础。
哲学家亚里士多德（Aristotle ）是生物学历史上
最有影响力的学者之一。他曾经专注于生物成因与生
物多样性的研究。通过对动植物习性和属性的细致观
察，为植物和动物的分类做了大量工作。到18 世纪，
亚里士多德及其以后的西方学者发现生物界从植物、
动物到人类是一个密切相关、有严格等级的系统，即
“生存链”。但亚里士多德相信世界上存在“灵魂”，并
认为上帝是万物的始终，由于他的影响力而使他的观
点成为生物学中各种唯心主义学说的根源。
1543 年，比利时著名医生兼解剖学家维萨里
（Vesaliua ）用他的人体解剖学论文“人体的构造”开
创了西方医学的新时代。
16 世纪，出现了实验生物学（experimentalbiology）。
1665 年，英国物理学家Hooke 应用显微镜观察到细胞；
英国化学家Priestley 和荷兰医生Housz 等研究了植物
与阳光、空气和水分的关系，对植物的营养过程（光
合作用）作了科学的概括。所有这些研究工作和新的
发现对后来的实验生物学的发展都起到了良好的推动
作用。
19 世纪以前，对生命科学的研究基本上处于对生
物外形及内部结构的观察、描述和解剖、分析阶段。
18 世纪，瑞典博物学家Linnaeus 综合前人的工作，建
立了科学的分类方法，揭示了动植物的亲缘关系，从
而结束了分类学中的混乱状态，为科学进化论的确立
提供了大量的宝贵资料。
综上所述，到18 世纪末，生命科学的发展大体
上是由对生命现象的描述发展到以实验观察为依据，
对生命现象进行分析和推理，从而逐步建立起比较严
密的生命科学体系。
二、19世纪生命科学的蓬勃发展
19 世纪对各种生命现象的研究，已经从观察、描
述深入到分析、综合，进而做出理论概括的阶段。这
一时期，Schleiden 和Schwann 建立了细胞学说（cell
theory）。细胞学说的创立，阐明了细胞是一切生物的
1 医学生物学（第八版）.indd 9
基本单位。这样就将动物和植物统一在一个基础上，
为生命科学进一步的发展奠定了牢固的基础。
1900 年，孟德尔的分离律（law of segregation）
和自由组合律（law of independent assortment）被重
新发现，引起了科学界的强烈反响，奠定了现代遗传
学的基础。19 世纪中叶提出的这些理论，在生命科学
的发展历史上，取得了前所未有的突破性成就。
Darwin 提出了进化理论，将生命科学提高到一
个新的发展阶段。进化论（evolutionism;evolution
theory）的提出，使进化的观点成为生命科学的指导
思想，证明了整个有机自然界，都是在漫长的历史发
展过程中进化而来的，这些理论的建立有力地打击了
形而上学的自然观。
三、20世纪生命科学的崭新面貌
在过去相当长的一段时间里，生命科学的进展是
极其缓慢的，远远不能与化学、物理学等自然科学相比，
这主要是由于生命科学研究对象的复杂性，而实验手
段又跟不上生命科学发展的需要。
在近代生命科学研究中，化学、物理学等自然科
学的理论技术，越来越多地渗透和运用到生命科学中来。
1897 年，德国化学家Buchner 深入研究了发酵现象，认
为发酵是催化作用所致，并提出酶起着关键作用，从而
促进了酶学的发展，也使生理学分化出生物化学这门独
立学科，并且在此基础上孕育和产生了分子生物学。
在现代物理学的影响下，从生理学、生物化学等
学科中萌发出一门新的学科——生物物理学。1944 年，
奥地利物理学家Schrodinger 在《生命是什么》一书中，
试图将量子力学、热力学和生命科学的研究结合起来，
认为细胞的染色体纤丝是非周期性晶体等。Schrodinger
的这些新见解，对于说明有机体的物质结构、生命现象
的表现及遗传和变异等，有重要的参考价值；同时，对
于促进物理学家与生物学家的合作，加强这两门自然科
学间的相互渗透，也起到良好的作用。
大量事实证明，生命科学的深入研究必然会遇到
与数学有关的问题，这就使数学的概念、理论和方法
被引入生命科学的研究中。由数学与生物学相互渗透，
彼此结合而产生生物数学这门边缘学科。数理统计、
概率论、控制论和计算技术等数学理论知识应用于生
命科学的研究，有力地促进了生命科学的发展，但由
于生命现象所特有的复杂性，使得用于生命科学研究
的数学理论也就必然有其特殊性。
现代生命科学研究的领域十分广阔，涉及不同层
次，从个体层次、细胞层次深入到分子甚至原子层次；
同时也突破了定性描述的阶段，而从定量来加以考察，
进入到精密科学的行列。
1953 年，Watson 和Crick 在Nature
上发表了“核
酸的分子结构”一文，阐明了DNA 的双螺旋结构，
是生命科学发展中新的里程碑。1958 年，Crick 又提
出了中心法则。1961 年Jacob 和Monod 提出了乳糖
操纵子学说（operon theory）探讨基因调控原理。同
年，Nirenberg 和Matthaei 通过研究RNA ，确定了每
种氨基酸的密码。1965 年，中国科学院生物化学研究
所和北京大学的科研人员在世界上首次合成了具有生
物活性的、由含51 个氨基酸残基的两个亚基构成的牛
胰岛素，标志着在人类探索生命的奥秘中迈出了重要
的一步。1979 年6 月，美国哈佛大学一研究组，将小
鼠胰岛素基因引入大肠杆菌，得到表达并合成胰岛素。
1981 年，Gordon 和Ruddle 将外源DNA 整合的动物称
为转基因动物（transgenic animal）。同年Brinster 和
Palmiter 在转基因实验中，将构建好的基因注射到正
常的小鼠受精卵中，第一次实验就得到了6 只带外源
基因、比原来小鼠大一倍左右的巨鼠，这展示了基因
注射的潜力。1981 年底，中国科学院上海生物化学研
究所、上海细胞生物学研究所和北京大学等单位，经
过13 年坚韧不拔的努力，首次人工合成了酵母丙氨酸
转移核糖核酸。这是继我国在世界上首次合成牛胰岛
素之后，再次取得的在世界上占领先地位的重大成果。
此外，20 世纪60 年代至80 年代，联合国先后三
次组织世界各国科学家开展了大规模的“国际生物学
规划”、“人与生物圈”和“国际地圈与生物圈规划”
，大大推动了各国对生态环境的研究和保护。
1986 年，美国诺贝尔奖获得者Dulbecco 首先提
出了对人类基因组进行全长测序的主张，即人类基因
组计划（human genome project，HGP）。HGP 被誉
为20 世纪科学史上三个里程碑之一（其余两个为“曼
哈顿”原子弹计划和“阿波罗”登月计划）。1990 年
美国政府批准了HGP ，计划用15 年时间，耗资30 亿
美元，测定人类基因组约30 亿个碱基对的序列，进
而破译全部基因的遗传信息。后来，英国、日本、法
国、德国、中国五国的科学家正式加入HGP 研究。在
1999 年，由美国、英国、日本三国科学家组成的小
组率先测出人类22 号染色体的全部核苷酸序列，破
译了该染色体上所有的遗传信息。2000 年2 月，人类
21 号染色体的遗传密码也被全部破译。2000 年6 月，
人类基因组框架测序基本完成。2001 年2 月，美国
Celera 公司在Science
及国际人类基因组织在Nature
上分别发表了人类基因组测序的数据，人类基因的数
目由原来估计的10 万缩小到2.5 万～2.8 万。HGP 的
顺利实现，将使人类首先在分子层次上全面认识自我，
对深入研究人类本身乃至推动整个生命科学的发展具
有极其重要的意义。
1997 年2 月，英国罗斯林研究所的Wilmut 博士
在Nature
上，宣布从乳腺细胞的细胞核成功地克隆
出一只命名为Dolly 的绵羊。生命科学领域的这一重
大突破再次震撼了人类社会。一年半后，克隆牛、克
2 医学生物学（第八版）.indd 10
隆鼠陆续问世，甚至对克隆鼠的再克隆也获得成功。
1999 年，猴的克隆顺利诞生。这一系列成就标志着人
类无性繁殖哺乳动物的技术已日臻成熟。同年底，科
学家发现只需300 个左右的基因即可构成一个最简单
的生命。这意味着在可以预见的将来，人类也许可以
在实验室中设计并创造出人造生命体。深入探究生命
本质问题，按照人类的意愿有计划地改造生物已经成
为这个时期生命科学研究的显著特征。
由于生命科学的研究涉及不同的层次和较多的领
域，其复杂程度是可想而知的，因此，很多问题有待
进一步探索解决。在深入探索生命奥秘的过程中，将
绪 论
可能出现自然科学重大突破。一些著名的科学家认为，
生命科学将跨入蓬勃发展的鼎盛时期。英国物理学
家、电子的发现者Thomson 曾说，假如让他再度选择
他的科学生涯的话，他将选择生物学。美国物理学家
Millikan 在20 世纪30 年代就指出，我期待在未来世
纪中有重大变化的科学，是生物学而不是物理学。前
苏联物理学家Tamm 也曾预言，生物学将代替物理学
成为自然科学中的主角。这些著名科学家的预言，不
是偶然的，反映了现代自然科学发展的一种主要趋势。
难怪国际上普遍认为，21 世纪将是生命科学的世纪，
生物学将成为自然科学的带头学科。
第二节 生命科学的分科及其研究方法
一、生命科学的分科
生命科学研究的对象复杂，内容广泛，因此，在
生命科学的发展史中，不断出现了一些新的分支学科。
根据生命科学研究的具体对象和类群不同，可
分为植物学（botany）、动物学（zoology）、微生物学
（microbiology）及人类学（anthropology）等。
若从生命特点来划分，又可分为：①形态学
（morphology），研究生命系统结构的科学；②分类学
（taxonomy），研究生物的种类及其亲缘关系，阐明生
物界自然系统的科学；③胚胎学（embryology），研
究生物的生长发育的科学；④生态学（ecology），研
究生命
精彩内容
《医学生物学》一书是在第七版基础上围绕生命的基础、生命的延续、生命的进化、生命和环境以及生命科学和现代生物技术等五个方面进行修订，全书包括生命的分子基础、生命的细胞基础、动物的繁殖和个体发育、生命的遗传变异、生物类型的演化、脊椎动物机体结构和功能的演化、生物与环境、人类与环境、现代生物技术概述、现代生物技术与人类健康、现代生物技术与环境及医学生物学的发展特点和趋势等11章。本书不仅继承了第七版的优点，而且合理补充了一些与医学密切相关的理论技术及现代生命科学研究的进展和前沿知识。
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