绪 论(选
生物科学与人体健康
人，既是生物科学的研究主体，又是生物科学的研究对象。关于人体的结构和生理的知识，是生物科学的重要方面，也是医药科学的重要基础。人类自古以来就受疾病的困扰，古人研究动植物，大都是出于两个目的：一是为获得食物；二是为治病疗伤。而研究人体的结构和生理，则主要是出于后一个目的。由此可见，生物科学研究的重要目的之一，就是要促进人类自身的健康。在现代社会，随着生活水平的提高，公众的自我保健意识也在迅速提高。怎样才能拥有一个健康的身体呢？我们在初中生物课和高中生物必修课中，已经学习了不少关于人体生理和卫生保健的知识。我们知道，人类的许多疾病是由于内稳态失衡、营养失衡或免疫失调引起的。那么，人体的内稳态是怎样调节的？什么是营养的平衡？怎样才能保持内环境的稳定和营养的平衡？在人体的生命活动中免疫是怎样发生的？免疫失调会导致哪些疾病？本书第一章“人体生命活动的调节及营养和免疫”，将在初中生物和高中生物必修课的基础上，进一步阐述这些内容。
随着分子生物学的发展，科学家们正在试图从分子水平上探寻疾病的产生原因和治疗方法。乙肝疫苗等生物工程药物的问世，各种癌基因的陆续发现，人类基因组的研究，基因诊断和基因治疗的研究等，向人们展示出在分子水平上预防和治疗疾病的美好前景。关于这些内容，本书也将在有关章节中予以介绍。
生物科学与农业
粮食问题是当今世界面临的重大问题之一。从1985年到1995年，世界人均占有粮食由415kg下降到378kg，全球饥饿和营养不良人口由5.5亿人增加到8亿人。粮食危机的主要原因是粮食产量的增长赶不上人口的增长，还有耕地的逐年减少等。怎样才能提高粮食产量呢？重要途径之一就是依靠科技进步，而生物科学和生物技术将在这方面发挥不可估量的作用。
从生物学角度来看，粮食生产的过程实质上是作物进行光合作用的过程。研究光合作用的机理和不同作物光合作用的碳代谢类型，探索提高作物光合作用效率的途径，对于提高粮食产量具有重要意义。大量施用化肥能够保证作物生长对氮、磷、钾等营养元素的需要，从而使粮食增产，同时却又造成土壤板结和环境污染。我们知道，自然界中有一些微生物具有自身固氮的能力，豆科植物能够与固氮菌互利共生，从而能够利用空气中的氮。如果研究清楚生物固氮的原理，并运用一定的技术手段，使更多的作物也具有直接或间接固氮的本领，不就可以省去大量氮肥吗？由此可见，关于光合作用和生物固氮的研究意义重大。本书第二章“光合作用和生物固氮”，将为你介绍这方面的内容。
培育农作物新品种也是提高粮食产量的重要途径。传统的杂交育种和诱变育种，对提高粮食产量起到了至关重要的作用。但是，杂交育种具有周期长、难以克服远缘杂交的障碍等不足；而诱变育种则具有很大的盲目性。现在通过基因工程和细胞工程来培育新品种，将其他生物决定优良性状的遗传物质定向引入农作物中，使农作物育种获得了许多突破性的成果，并且日益显示出广阔的前景。关于这方面的内容，将在本书第三章“遗传和基因工程”、第四章“细胞和细胞工程”中予以介绍。
生物科学与生物工程产业
1973年，美国科学家科恩将一种细菌的DNA转移到另一种细菌内，使后一种细菌表现出这两种细菌的性状，第一次实现了不同种生物间的DNA重组。对于这一重要成果，当时谁也说不清它的用途。但是，二十多年后的今天，在这一成果的基础上，DNA重组等技术迅速发展，并迅速转化为生产力，已经形成一个年产值上千亿美元的新兴产业，这就是生物工程产业。
生物工程主要包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程。生物工程的兴起标志着人们从认识生命活动的奥秘，到按照人们的愿望改造生物的巨大飞跃。与传统的理化技术相比，生物工程的特点是利用生物资源的可再生性，在常温常压下生产产品，从而能够节约资源和能源，并且减少环境污染。生物工程的实质就是在分子和细胞等不同水平上对遗传物质进行改造、组装和搬移，并且使之准确表达。我们知道，生物体内的遗传物质是看不见摸不着的。那么，科学家们是怎样对遗传物质进行人工操作的呢？为什么说生物工程已经形成一个新兴产业呢？这一新兴产业具有怎样的发展前景？将会对人类社会产生怎样的影响？本书第三、四、五章将围绕这些问题，分别讲述基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程的内容。
生物工程的发展离不开生物学基础理论的支持。例如，将一个或一组外源基因转移到一种生物的细胞中以后，只有使外源基因准确地表达，才能使这种生物表现出预期的性状，而基因的表达是受到有关的调节基因和细胞内其他物质调控的。因此，基因的表达和调控的理论，是基因工程的重要理论基础之一。同样，关于细胞的结构和功能以及细胞全能性的研究，则对细胞工程的发展具有重要意义；没有微生物的营养和繁殖等方面的研究，发酵工程也就无从谈起。因此，在本书第三、四、五章中，还讲述了遗传、细胞和微生物方面的一些基础知识。
生物科学与资源利用和环境保护
地球是人类赖以生存的唯一家园。然而，随着人类社会工业化的进程，由于资源的大量消耗和废弃物的大量产生，我们的家园出现了日益严重的资源危机和环境危机。我们知道，天然生态系统内物种之间存在着食物链和物质多级利用的关系，从而使有限的空间内能够养育众多的生物种类，并且能够保持生态系统的相对稳定。生物圈中的物质是可以被生物反复利用的，生物群落的物质生产几乎是无废料的生产过程。这就在协调人与环境的关系方面给人类以极大的启示。如何根据生态学原理，改进人们的生产和生活方式，实现经济和社会可持续发展，是摆在全人类面前的重大课题。本书第六章“生态环境及其保护”将围绕这一中心问题，分别就各种类型的生态系统，讲述野生生物资源和环境面临的危机和原因，以及人类应当采取的对策。随着21世纪的来临，人类社会将进入知识经济时代。在知识经济时代，智力资源(或称知识资源)将成为最重要的资源，包括生物科技在内的高技术产业将成为第一支柱产业。让我们努力学习生物科学的知识和方法，随时关注生物科学的新进展，不断培养自己的创新精神和创造能力，将来为我国的社会主义现代化建设事业贡献自己的聪明才智。
1．高中生物选修课的主要内容有哪些？
2．学习高中生物选修课有什么意义？