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出版者:Oxford University Press

作者:Andrew Allott

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2007-12-15

价格:USD 42.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780199151431

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好的，这是一本关于高级植物生理学与生态学的深度教科书的详细简介，该书旨在为具有坚实生物学基础的学习者提供深入的专业知识，重点关注植物如何适应复杂环境并维持其生态功能。 --- 《生命之境：高级植物生理学与全球生态互联》 作者： 艾琳·哈珀 博士 / 迈克尔·陈 教授 出版社： 环球科学出版社（Global Science Press） 页数： 980页（精装，含全彩插图、高分辨率显微图像及案例分析） 适用读者： 生物学、环境科学、农业科学及植物科学专业的高年级本科生、研究生及研究人员。 --- 图书概述 《生命之境：高级植物生理学与全球生态互联》是一部全面、前沿的著作，它超越了基础的植物生物学范畴，深入探讨了植物生命系统在分子、细胞、个体和生态系统层面应对全球变化挑战的复杂机制。本书将核心生理学原理与最尖端的生态学研究成果相结合，构建了一个理解植物如何在其动态栖息地中生存、竞争和进化的统一框架。 本书的结构经过精心设计，旨在引导读者从对基础过程的记忆性理解，过渡到批判性分析和解决实际问题的能力。每一章都建立在坚实的分子和细胞机制之上，随后立即扩展到这些机制在不同环境梯度（如光照、温度、水分、养分限制）下的表现，最终探讨其对生物群落结构和全球碳循环的宏观影响。 核心内容模块与深度解析 本书共分为六个主要部分，覆盖了从细胞内部的信号转导到生物圈尺度的反馈循环： 第一部分：光合作用的极限与适应（The Limits and Adaptations of Photosynthesis） 本部分彻底重新审视了光合作用的效率与限制。我们不再满足于对光反应和碳固定的基本描述，而是深入探讨了非光化学猝灭（NPQ）的分子动力学，特别是PSI和PSII复合物如何应对强光胁迫的调控网络。 C4与CAM途径的进化权衡： 详细比较了C4光合作用中解剖结构（科恩环）的精确构建，以及CAM植物在水分保护与碳获取之间的日夜相位转换机制。重点分析了关键酶如PEP羧化酶（PEPC）和RuBisCO的同工酶差异及其调控因子。 光合碳分配与代谢流： 探讨了蔗糖和淀粉合成途径的相互制约，以及这些代谢终点的快速变化如何响应瞬时环境信号（如气温升高或叶片衰老）。引入了代谢流分析（Metabolic Flux Analysis）的现代技术在解析这些复杂网络中的应用。 氮素与磷酸盐对光合系统的耦合： 阐述了叶绿素含量、Rubisco活性与氮素利用效率（NUE）之间的精确平衡。研究了磷酸限制下，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）等关键酶的磷酸化修饰如何调控碳水化合物的储存与输出。 第二部分：水力学与环境胁迫生理学（Hydraulics and Environmental Stress Physiology） 水资源管理是植物生存的核心。本部分聚焦于植物如何精确控制水势梯度，以应对干旱和高温带来的挑战。 植物水力学（Plant Hydraulics）： 提出了基于管道理论的先进模型，分析了木质部导水率（Kv）的区域性差异（根部、茎部、叶片）。深入讨论了木质部栓塞（Embolism）的形成、修复机制（如正压循环）以及渗透性调节在抗旱中的作用。 气孔导度与激素调控： 对脱落酸（ABA）信号通路进行了全面的分子解析，包括受体（PYR/PYL）、信号分子（PP2Cs）和效应蛋白（SnRK2s）的相互作用。同时，探讨了其他激素如生长素和细胞分裂素在长期水分胁迫下的拮抗或协同作用。 热胁迫与膜流动性： 研究了细胞膜脂质组分（如不饱和脂肪酸含量）如何响应温度变化以维持最佳的膜流动性和渗透性。详细介绍了热休克蛋白（HSPs）的分子伴侣功能及其在蛋白质稳定化中的作用。 第三部分：营养素动态与土壤互作（Nutrient Dynamics and Soil Interactions） 本部分将视野投向土壤界面，探讨了植物如何智慧地获取有限的矿质营养元素，并与微生物群落建立互惠关系。 高亲和性吸收系统： 聚焦于磷酸盐（Pi）和铁（Fe）等关键微量元素的吸收转运机制。详细描述了低磷刺激下根系分泌的有机酸（如柠檬酸）对土壤固定态磷的解聚作用。 植物-微生物互作（PMI）： 详尽分析了丛枝菌根真菌（AMF）与根瘤菌（Rhizobia）的信号对话。对于豆科植物，深入解析了Nod因子的信号接收、根细胞的重塑以及固氮酶的氧敏感性调控。 次生代谢产物的生态功能： 不仅关注植物防御毒素，更强调营养获取中的作用。例如，对吸引有益昆虫或驱避土壤病原体的根系分泌物（Exudates）的化学分析与生态学意义进行了深入探讨。 第四部分：生长发育的系统生物学（Systems Biology of Growth and Development） 本部分关注生长速度、形态建成与环境信号的整合。 繁殖生理学的内分泌学： 详细分析了春化作用（Vernalization）、光周期反应（Photoperiodism）的分子开关，特别是FLC基因家族在温带植物中如何记录低温信息。 植物激素网络集成： 采用网络建模方法，阐释生长素、赤霉素、细胞分裂素在茎尖优势、根系分化和器官形成中的交叉调控。特别关注了形态发生素（Morphogens）在确定组织边界中的精确扩散与响应机制。 衰老与养分再循环： 研究了叶片衰老过程中，细胞器（特别是叶绿体）的解体和营养物质（特别是氮）的定向回收机制，以及这些过程如何被激素信号精确计时。 第五部分：植物与全球环境变化的响应（Plant Responses to Global Change） 本部分将前述的生理学知识提升到气候变化背景下，关注宏观生态影响。 大气CO2升高效应（FACE研究）： 综合分析了富集CO2对光合速率、水利用效率以及生物量分配（根/冠比）的长期影响。批判性评估了“生物量假说”与“养分限制假说”的争论。 极端温度与生物地理学： 结合遗传学数据，预测了气候变暖如何改变植物的“适宜生长区”（Climatic Niche），并讨论了物种迁移率与生理适应速度之间的不匹配问题。 生物圈碳循环的反馈机制： 量化了全球植被对大气CO2浓度的吸收能力（碳汇能力），并探讨了土壤微生物呼吸作用（释放CO2）对植被生长带来的正负反馈效应。 教学特色与工具 1. 案例驱动学习： 每章末尾包含至少两个深入的“前沿研究案例”，例如“极端沙漠植物的超高渗透性调节”或“热带雨林冠层中光捕获效率的动态监测”，要求读者运用所学知识分析实验设计与结果。 2. 技术聚焦（Methodological Focus）： 穿插对现代植物生理学实验技术的介绍，包括叶绿素荧光瞬态分析（PAM Fluorometry）、质谱分析在代谢物鉴定中的应用，以及基因编辑技术（CRISPR/Cas9）在功能验证中的前沿应用。 3. 批判性思维提示： 章节中穿插“知识的灰色地带”提示框，引导读者思考当前科学界尚未解决的争议性问题，鼓励独立思考而非被动接受。 结语 本书旨在培养新一代的植物科学家，他们不仅理解植物的“工作原理”，更能预测和应对气候危机带来的复杂挑战。它是一份深入的学术指南，也是一张通往理解地球生命系统核心驱动力的蓝图。

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《Biology for the IB Diploma》这本书在知识的逻辑性和系统性方面做得非常出色。它不仅仅是知识点的简单堆砌，而是将各个生物学分支有机地联系起来，形成一个完整的知识体系。我特别喜欢它在介绍生物技术时，是如何将分子生物学的原理应用到实际生产和医疗中的。例如，在讲述基因工程时，它会从DNA重组技术讲起，然后延伸到基因治疗、转基因作物等应用领域，让我能够清晰地看到科学理论如何转化为实际的社会效益。在学习进化论的部分，作者并没有回避那些具有争议性的问题，而是以一种客观、科学的态度，引导我去理解自然选择、遗传漂变等进化机制。书中对化石证据、比较解剖学以及分子生物学证据的引用，都为我构建了关于生命演化历程的完整图景。这种基于证据的科学论述方式，让我对进化论有了更深刻的理解和更坚定的信念。

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这本书的语言风格兼具学术的严谨与日常的亲切，它在保持科学准确性的同时，也用一种能够引起共鸣的方式来叙述。我尤其喜欢它对“恒常性”这一概念的阐释。无论是动物体温的调节，还是血糖的控制，书中的描述都让我能够深刻地理解身体内部为了维持稳定环境所付出的“努力”。它会通过详细的图示和生动的例子，例如“冷热交替时身体的反应”，来展示负反馈机制是如何运作的。在学习动物运动系统时，我更是被那些肌肉骨骼的精妙设计所震撼。从骨骼的连接，到肌肉的收缩原理，再到关节的灵活性，作者都用非常细致的描述和精准的术语，让我能够清晰地理解身体是如何实现如此复杂而协调的运动的。而且，这本书还非常注重培养读者的批判性思维能力。它会提出一些开放性的问题，鼓励我去思考，去质疑，去探索不同的可能性，这让我觉得学习过程更加主动和有趣。

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这本书的编辑和排版风格都非常现代且人性化，这使得阅读体验非常愉悦。大量的彩色插图、清晰的图表以及醒目的重点提示，让我在浩瀚的生物学知识海洋中，能够轻松地找到航行的方向。我尤其喜欢它在章节末尾设置的“回顾与总结”部分，它能够帮助我快速回顾本章节的主要内容，并巩固学习成果。在学习神经生物学部分时，我被书中对神经冲动传递的详细解释所吸引。从离子通道的开关，到突触的信号传递，再到神经递质的作用，作者都用非常清晰的语言和精美的示意图，将这些复杂而快速的生理过程描绘得一清二楚。这种对细节的关注，让我能够真正理解神经系统是如何工作的。另外，这本书对于IB生物学课程中常见的“分析”和“评估”题型的训练也给予了充分的重视。它提供了许多引导性的问题，鼓励我去批判性地思考，去分析数据，去评估不同的科学理论，这对于提高我的学术能力非常有帮助。

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《Biology for the IB Diploma》这本书的内容编排和知识的递进性做得非常好，它让我在学习的过程中，能够一步一个脚印地扎实前进，而不是被海量的信息所淹没。我特别喜欢它在介绍生物能源和可持续发展时，是如何将生物学的知识与现实世界的挑战联系起来的。例如，在讲述生物燃料的生产时，它会从微生物发酵的原理讲起，然后延伸到乙醇、生物柴油等不同类型的生物燃料，并探讨它们在能源结构中的作用和潜在的环境影响。这种将科学知识与社会议题相结合的视角，极大地拓展了我的视野，让我觉得生物学是一门充满社会责任感和现实意义的学科。在学习人类生理学部分时，我更是被那些关于消化、呼吸、循环、排泄等系统的复杂但精巧的设计所深深吸引。作者通过细致入微的描述和精美的解剖图，让我能够清晰地理解人体各个系统是如何协同工作，从而维持生命的。而且，这本书对于IB生物学考试中常见的“评估”和“论证”类问题，也提供了非常有效的指导。它会引导我去识别科学论证中的优点和缺点，去评估不同证据的可信度，并最终形成自己的独立判断。

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不得不说，《Biology for the IB Diploma》在内容深度和广度上都做得非常出色，它涵盖了IB生物学课程的所有核心主题，并且在每个主题下都进行了细致的展开。例如，在生态学章节，它不仅介绍了基本的生态系统概念，如食物链、食物网、能量流动和物质循环，还深入探讨了群落结构、生物多样性、群落演替以及人类活动对生态系统的影响。书中对不同类型的生态系统，如森林、草原、海洋和淡水生态系统，都进行了详细的描述，并且引用了大量的真实案例，让我对不同生态系统的特点和面临的挑战有了更清晰的认识。我特别欣赏的是，作者在处理复杂的生物学概念时，总是能够保持逻辑清晰，条理分明。比如在解释光合作用的两个阶段时，它会详细地描述光反应和碳反应的每一个步骤，并且配以精美的化学方程式和循环图，让你能够准确地把握整个过程。而且，这本书不仅仅是知识的罗列，它更注重培养读者的科学思维和分析能力。书中大量的练习题和考题分析，都是围绕着IB的考试大纲设计的，通过解答这些题目，我不仅巩固了所学知识，还学会了如何在高压的考试环境下有效地运用这些知识。

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这本书的语言风格极其专业又不失可读性，它在保持科学严谨性的同时，巧妙地运用了易于理解的语言，让复杂的生物学概念不再是难以逾越的障碍。例如，在描述细胞膜的跨膜运输机制时，作者会先解释渗透作用、扩散和主动运输的基本原理，然后通过详细的图示和文字说明，展示这些过程在细胞中的具体实现方式。即使是对初学者来说，也能通过这些细致的解释，逐渐理解细胞膜的动态性和其在生命活动中的重要作用。我特别赞赏书中对IB科学研究方法论的强调。它不仅仅是教你生物学知识，更重要的是培养你成为一名合格的科学探究者。书中提供了大量的关于实验设计、数据分析、结果解释以及科学论文写作的指导，这些内容对于即将进入大学深造的学生来说，无疑是非常宝贵的。例如，在介绍生物学实验时，它会详细讲解对照组、实验组、变量控制等关键要素，并指导如何规范地记录实验数据和撰写实验报告。这种对科研精神的培养，让我觉得这本书不仅仅是一本教科书，更是一本能够引领我进入科学殿堂的指南。

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在我开始学习IB生物学之前，我曾担心自己难以理解那些抽象的生物学理论，尤其是在涉及到分子生物学和生物化学方面。然而，《Biology for the IB Diploma》这本书的出现，彻底打消了我的顾虑。它将那些复杂的分子机制，比如DNA复制、蛋白质合成以及酶促反应，用非常直观和易于理解的方式呈现出来。我尤其欣赏书中对“结构决定功能”这一核心生物学原理的反复强调。无论是从细胞器的精巧设计，到蛋白质分子的三维结构，再到DNA双螺旋的稳定性和信息携带能力，作者都通过精美的插图和清晰的逻辑，将结构与功能之间的紧密联系展现得淋漓尽致。当我读到免疫系统的部分时，我更是被它所描绘的精密运作所折服。T细胞、B细胞、抗原、抗体，这些复杂的免疫细胞和分子，在书中的图文并茂的解释下，形成了一个庞大而有序的防御体系，让人对生命的精妙感到由衷的惊叹。这本书不仅传授知识，更重要的是培养一种对生命现象的好奇心和探索欲，让我主动去思考，去发现，去理解。

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这本书的封面设计就吸引了我，简洁而有力量，那种深邃的蓝色背景，点缀着象征生命奥秘的分子结构图，仿佛在低语着一场知识的盛宴。我原本对IB生物学抱着一种既期待又有些畏惧的心情，毕竟这是一个要求全面理解和深入分析的学科，而这本《Biology for the IB Diploma》似乎是我的引路人。翻开第一页，我立即被清晰的排版和细致的插图所吸引。那些复杂的生物过程，如细胞呼吸、光合作用，在图表的帮助下，变得生动形象，不再是枯燥的文字堆砌。即使是初次接触IB生物学的我，也能在第一时间抓住核心概念。作者似乎深谙学习者的心理，他们并没有直接抛出艰深的概念，而是循序渐进，从基础的细胞结构和功能讲起，逐步深入到遗传学、进化论、生态学等更广泛的领域。我特别欣赏它对“应用”的强调，书中穿插的案例研究和思考题，迫使我去思考生物学知识在现实世界中的应用，比如疾病的治疗、环境的保护等等。这种将理论与实践相结合的学习方式，极大地激发了我的学习兴趣，让我觉得生物学不再是书本上的死知识，而是与我们的生活息息相关的鲜活学科。

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这本书的叙事方式有一种独特的魅力，它不像传统的教科书那样，仅仅罗列事实和定义，而是更像一位经验丰富的老师，娓娓道来，引导你一步步探索生命的奥秘。在学习DNA结构和遗传信息传递的部分，作者并没有直接给出复杂的公式和图解，而是从DNA的发现历史讲起，讲述了沃森和克里克等科学家的探索过程，这种“故事化”的叙述方式，让我更容易记住那些关键的科学发现和理论。当我读到基因工程和生物技术的部分时，我更是被深深吸引。书中对CRISPR-Cas9等前沿技术的介绍，让我看到了生物学在解决人类面临的挑战方面的巨大潜力。作者在解释这些复杂技术时，运用了大量的类比和比喻，比如将DNA比作一本生命的蓝图，将基因编辑比作一本“文字处理器”，这些生动的比喻让抽象的概念变得触手可及。我尤其喜欢书中的“深入探讨”板块，它会选择性地对一些重要的生物学主题进行更深入的阐述，比如免疫系统的复杂运作机制，或者是神经递质的信号传递过程。这些板块的内容虽然有一定深度，但由于前面铺垫的基础扎实，我也能相对轻松地理解。

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这本书对IB生物学课程中每一个考点都进行了详尽的阐述，并且在讲解过程中，始终紧密结合IB的评分标准和考试要求。这对于我这样的考生来说，无疑是最大的福音。我尤其欣赏书中提供的“IB风格”的例题分析，它会详细地解释一道例题的解题思路，如何提取关键信息，如何组织答案，以及如何才能获得高分。在学习植物生理学部分时，我被书中对蒸腾作用、光合作用以及植物激素作用的深入分析所吸引。作者通过精美的植物解剖图和生理过程示意图，将那些看似抽象的植物生长发育机制，解释得清晰而有条理。而且，这本书对于“数据处理”和“实验设计”这些IB生物学考试中的重要技能，也给予了足够的重视。它提供了许多真实的实验数据，并指导我如何进行统计分析，如何绘制图表，以及如何从数据中得出结论。这种注重实践技能培养的方式，让我觉得这本书不仅仅是在教我知识，更是在培养我成为一名合格的科学工作者。

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