内容紹介

世界的な定番教科書『キャンベル生物学』のコンパクト版。フルカラーの美しい図や写真が満載で、高校生から読みこなせるよう丁寧に解説。細胞、遺伝学、進化と多様性、生態学の４部、全20章で構成。生化学の基礎からテクノロジーの最新知見、分子から進化・生態の分野まで、生物学のエッセンスが凝縮。「生物学と社会」「科学のプロセス」「進化との関連」といったコラムが充実。ヒトの病気や栄養の話題も豊富で、私たちの生活と結びつけて生物学を学べる。また、今版から５つの主題「進化」「構造と機能」「エネルギー変換」「情報の流れ」「システム内の相互連関」を柱に据え、生物を貫く視点から各章を読み解ける工夫が加えられた。セルフチェックや章末問題も充実、「データの解釈」問題を新設。初学者、高校生、生物学を専攻しない大学生の教科書・参考書として最適。生物学の重要な基本概念を理解し、自ら考える力を養うための助けとなる一冊。

目次

　１　序説：生物学の現在
　　●生物学と社会
　　　生命への生まれつきの愛着
　　生命の科学的研究
　　　科学のプロセス／発見型科学／仮説検証型科学／科学における理論
　　生命の本質
　　　生命の特徴／生命の多様なかたち
　　生物学の主要なテーマ
　　　進化／構造と機能：構造と機能の関係／情報の流れ：情報の流れ／エネルギー変換／エネルギーと物質を変換する経路／システム内の相互連関：生命システム内の相互連関
第１部　細胞
　２　生命の化学　章のテーマ：放射能
　　●生物学と社会
　　　放射能と健康
　　基礎の化学
　　　　物質：元素と化合物／原子
　　●化学のプロセス
　　　放射性の追跡物質は脳の病気を診断できるか？
　　　化学結合と分子／化学反応
　　水と生命
　　　構造と機能：水／酸，塩基とｐＨ
　　●進化との関連
　　　進化の時計としての放射能　　　
　３　生命をつくる分子　章のテーマ：ラクトース不耐症
　　●生物学と社会
　　　ラクトースを摂取したか？
　　有機化合物
　　　炭素の化学／小さな構成単位から巨大分子へ
　　大型の生体分子
　　　炭水化物／脂質／タンパク質／核酸
　　●科学のプロセス
　　　ラクトース不耐症の遺伝的背景は何か？
　　●進化との関連
　　　人類のラクトース不耐症の進化
　４　細胞の旅　章のテーマ：人類対細菌
　　●生物学と社会
　　　抗生物質：細菌細胞を標的にする薬剤
　　顕微鏡で見る細胞の世界
　　　細胞の２大別／真核細胞の概観
　　膜の構造
　　　構造と機能：細胞膜
　　●科学のプロセス
　　　抗生物質耐性菌はどのようにして生じるか？
　　　　細胞の表面
　　　核とリボソーム：細胞の遺伝的制御
　　　　核／リボソーム／ＤＮＡはどのようにしてタンパク質合成を指令するか
　　　内膜系：細胞内でつくられた物質の加工と配送
　　　　小胞体／ゴルジ装置／リソソーム／液胞
　　　エネルギー変換
　　　　葉緑体／ミトコンドリア
　　　細胞骨格：細胞のかたちと運動
　　　　細胞のかたちの維持／繊毛と鞭毛
　　●進化との関連
　　　ヒトにおける細菌感染症に対する耐性の進化
　５　細胞の活動　章のテーマ：ナノテクノロジー
　　●生物学と社会
　　　細胞構造の利用
　　基本的なエネルギーの概念
　　　エネルギー保存の法則／熱／化学エネルギー／食物のカロリー
　　エネルギー変換：ＡＴＰと細胞の仕事
　　　ＡＴＰの構造／リン酸の転移／ＡＴＰサイクル
　　酵素
　　　活性化エネルギー
　　●科学のプロセス
　　　酵素は操作できるか？
　　　　構造と機能：酵素活性／酵素阻害剤
　　膜の機能
　　　受動輸送：膜を介した拡散／浸透と水のバランス／能動輸送：膜を介した分子のポンプ／エキソサイトーシスとエンドサイトーシス：大きな分子の輸送
　　●進化との関連
　　　膜の起源　
　６　細胞呼吸：栄養物からのエネルギーの獲得　章のテーマ：運動科学
　●生物学と社会
　　筋肉から最大限を引き出す
　生態系におけるエネルギーの流れと化学的循環
　　生産者と消費者／光合成と細胞呼吸の間の物質循環
　細胞呼吸：栄養物のエネルギーを好気的に取り出す
　　エネルギー変換：細胞呼吸の概観／細胞呼吸の３段階／細胞呼吸によってもたらされること
　発酵：栄養物のエネルギーを嫌気的に取り出す
　ヒトの筋細胞における発酵
　●科学のプロセス
　　筋肉の「ほてり」を引き起こすのは何か？
　微生物における発酵
　●進化との関連
　　酵素の重要性　　　　
　７　光合成：光を利用して栄養物をつくる　章のテーマ：バイオ燃料
　●生物学と社会
　　　増加する廃油窃盗犯罪
　　光合成の基礎
　　　葉緑体：光合成の場／エネルギー変換：光合成の概観
　　明反応：太陽エネルギーを化学エネルギーに変換する
　　　太陽光の性質
　　●科学のプロセス
　　　何色の光が光合成をおこなわせるか？
　　　葉緑体の色素／光化学系が光エネルギーを買う得するしくみ／明反応によってＡＴＰとＮＡＤＰＨがつくられるしくみ
　　カルビン回路：二酸化炭素から糖をつくる
　　●進化との関連
　　　バイオ燃料工場の改良　　　
第２部　遺伝学
　８　細胞増殖：細胞から細胞へ　章のテーマ：有性と無性の生命
　　●生物学と社会
　　　オオトカゲの処女散乱
　　細胞増殖の役割
　　細胞周期と有糸分裂
　　　真核細胞の染色体／情報の流れ：染色体の複製／細胞周期／有糸分裂と細胞質分裂／がん細胞：制御不能な分裂
　　減数分裂：有性生殖の基盤
　　　相同染色体／配偶子と有性生物の生活環／減数分裂の過程／まとめ：有糸分裂と減数分裂の比較／遺伝的多様性の起源
　　●科学のプロセス
　　　すべての動物に性があるか？
　　減数分裂の異常
　　●進化との関連
　　性の利点　　
　９　遺伝様式　章のテーマ：犬の品種改良
　　●生物学と社会
　　　最も長期間にわたる遺伝学実験
　　遺伝学と遺伝
　　　アビー修道院の庭で／メンデルの分離の法則／メンデルの独立の法則／検定交雑による遺伝子型の決定／遺伝の確率の法則／家系図／単一の遺伝子に起因するヒトの疾患
　　●科学のプロセス
　　　犬の毛並を決める遺伝的な要因は何か？
　　メンデルの法則のさまざまな例
　　　植物とヒトの不完全優性／ＡＢＯ式血液型：複対立遺伝子と共優性／構造と機能：鎌状赤血球症の多面発現性／多電子遺伝／環境要因の影響とエピジェネティクス
　　染色体の挙動と遺伝
　　　遺伝子の連鎖／ヒトの性別の決定／伴性遺伝子
　　●進化との関連
　　　犬の系統樹
　10　ＤＮＡの構造と機能　章のテーマ：史上最悪のウイルス
　　●生物学と社会
　　　21世紀最初のパンデミック
　　ＤＮＡ：構造と複製
　　　ＤＮＡとＲＮＡの構造／ワトソンとクリックによる二重らせんの発見／構造と機能：ＤＮＡの複製
　　情報の流れ：ＤＮＡからＲＮＡ，タンパク質へ
　　　生物の遺伝子型による表現型の決定／核酸からタンパク質へ：概説／遺伝暗号／転写：ＤＮＡからＲＮＡへ／真核生物のＲＮＡプロセシング／翻訳：関与する分子／翻訳：進行の過程／概説：ＤＮＡ→ＲＮＡ→タンパク質／突然変異
　　ウイルスなどの細胞をもたない感染症物質
　　　バクテリオファージ／植物ウイルス／動物ウイルス
　　●科学のプロセス
　　　インフルエンザワクチンは高齢者にも有効か？
　　　ＨＩＶ：エイズウイルス／ウイロイドとプリオン
　　●進化との関連
　　　新興ウイルス
　11　遺伝子の発現制御　章のテーマ：がん
　　●生物学と社会
　　　タバコの害に関する動かぬ証拠
　　遺伝子発現制御の目的と機構
　　　細菌の遺伝子発現制御／真核細胞の遺伝子発現制御／情報の流れ：細胞のシグナル伝達／ホメオティック遺伝子／ＤＮＡマイクロアレイ：遺伝子発現の可視化
　　植物および動物のクローン技術
　　　細胞の遺伝的な潜在能力／動物の個体クローニング／治療型クローニングと幹細胞
　　がんの遺伝的原理
　　　がんを引き起こす遺伝子
　　●科学のプロセス
　　　小児のがんと大人のがんに違いはあるか？
　　発がんのリスクとがん予防
　　●体内のがんの発生
　12　ＤＮＡテクノロジー　章のテーマ：ＤＮＡ鑑定
　　●生物学と社会
　　　有罪か無罪か――ＤＮＡ鑑定
　　遺伝子工学
　　　組換えＤＮＡ技術／製薬への応用／農業と遺伝組換え（ＧＭ）作物／ヒトの遺伝子治療
　　ＤＮＡ鑑定と科学捜査
　　　ＤＮＡ鑑定技術／殺人事件の操作，親子鑑定，古代人のＤＮＡ鑑定
　　バイオインフォマティクス（生命情報学）
　　　ＤＮＡシークエンシング（塩基配列決定）／ゲノム科学（ゲノミクス）／ゲノム地図作製技術／ヒトゲノム計画
　　●科学のプロセス
　　　ゲノム科学でがんを治せるか？
　　　ゲノム科学の応用／システム内の相互連関：システム生物学
　　安全性と倫理の問題
　　　遺伝子組換え食品をめぐる論争／ヒトのＤＮＡテクノロジーにより引き起こされる倫理的問題
　　●進化との関連
　　　Ｙ染色体より読み解く歴史の小窓
第３部　進化と多様性
　13　集団の進化　章のテーマ：進化の過去，現在，未来
　　●生物学と社会
　　　現在の進化
　　生命の多様性
　　　生命の多様性の命名と分類／生命の多様性の説明
　　チャールズ・ダーウィンと『種の起源』
　　　ダーウィンの旅／進化：ダーウィンの理論
　　進化の証拠
　　　化石からの証拠
　　●科学のプロセス
　　　クジラは陸生哺乳類から進化したのか？
　　　相同からの証拠／進化系統樹
　　進化のメカニズムとしての自然選択
　　　進行中の自然選択／自然選択のキーポイント
　　集団の進化
　　　遺伝的変異の源／進化の単位としての集団／遺伝子プールの解析／集団遺伝学と健康科学／遺伝子プールの変化としての小進化
　　集団の遺伝子頻度を変えるメカニズム
　　　遺伝的浮動／遺伝子流動／自然選択：より詳細な観察
　　●進化との関連
　　　抗生物質耐性の脅威の増加
　14　生物多様性はいかに進化するか　章のテーマ：大量絶滅
　　●生物学と社会
　　　第６番目の大量絶滅
　　種の起源
　　　種とは何か？／種間の生殖的障壁／進化：種分化のメカニズム
　　地球の歴史と大進化
　　　化石記録／プレートテクトニクスと生物地理学／大量絶滅と生命の爆発的多様化
　　●科学のプロセス
　　　隕石が恐竜を死滅させたのか？
　　大進化のメカニズム
　　　小さな遺伝的変化による大きな効果／生物学的新奇性の進化
　　生命の多様性の分類
　　　分類と系統／分類：発展中の未完成品
　　●進化との関連
　　　哺乳類の出現
　15　微生物の進化　章のテーマ：ヒトの微生物相
　　●生物学と社会
　　　私たちの目に見えない住人たち
　　生命の歴史におけるおもな出来事
　　生命の起源
　　　生命の起源に関する４段階仮説／化学進化からダーウィン進化へ
　　原核生物
　　　彼らはどこにでもいる！／構造と機能：原核生物／原核生物の生態系への影響／原核生物の進化における２つの枝：細菌と古細菌
　　●科学のプロセス
　　　肥満は腸内細菌のせい？
　　原生生物
　　　原生生物／粘菌／単細胞性および群体性藻類／海藻
　　●進化との関連
　　　虫歯菌の甘い生活
　16　植物と菌類の進化　章のテーマ：植物と菌類の相互関係
　　●生物学と社会
　　　森の宝石
　　陸上への進出
　　　植物の陸上への適用／植物は藻類から進化した
　　植物の多様性
　　　植物進化の注目点／コケ植物／シダ類／裸子植物／被子植物／再生不能資源としての植物の多様性
　　菌類
　　　構造と機能：菌類の特徴／菌類の生態的影響
　　●科学のプロセス
　　　セイラムの魔女狩り事件は菌類が原因だったのか？
　　菌類の商業的利用
　　●進化との関連
　　　相利共生関係
　17　動物の進化　章のテーマ：ヒトの進化
　　●生物学と社会
　　　ホビットの発見
　　動物多様性の起源
　　　動物とは何か？／初期の動物とカンブリアの爆発／進化：動物の系統
　　無脊椎動物の主要な門
　　　海綿動物／刺胞動物／軟体動物／扁形動物／環形動物／線形動物／節足動物／棘皮動物
　　脊椎動物の進化と多様性
　　　脊椎動物の特徴／魚類／両生類／爬虫類／哺乳類
　　ヒトの祖先
　　　霊長類の進化／人類の出現
　　●科学のプロセス
　　　ホビットは何者か？
　　●進化との関連
　　　私たちは進化し続けているのか？
第4部　生態学
　18　生態学と生物圏の序論
　　●生物学と社会
　　　危機に瀕するペンギン，ホッキョクグマ，そして私たち人間
　　生態学の概要
　　　生態学と環境保護／システム内の相互連関：相互作用の階層
　　地球の多様な環境に生きる
　　　生物圏の非生物的要因／エネルギーの源／生物の進化的適応／環境変化への順応
　　バイオーム
　　　淡水域のバイオーム／海洋のバイオーム／機構が陸上バイオームの分布に与える影響／陸上のバイオーム／システム内の相互連関：水の循環／バイオームへの人為インパクト／森林
　　地球の気候変動
　　　温室効果と地球温暖化／温室効果ガスの蓄積
　　●科学のプロセス
　　　気候変動は、生物種の分布にどのように影響するのか？
　　　生態系に対する気候変動の影響／私たちの将来を見つめる
　　●進化との関連
　　　自然選択の要因としての気候変動
　19　個体群生態学
　　●生物学と社会
　　　ミノカサゴの侵入
　　個体群生態学の概要
　　　個体群密度／個体群の齢構造／生命表と生存曲線／進化：進化的な適応としての生活史特性
　　個体群成長モデル
　　　指数関数型の個体群成長モデル：環境の制約のない理想的な条件の場合／ロジスティック個体群成長モデル：環境に制約のある現実的な条件の場合／個体群成長の調節
　　個体群生態学の応用
　　　絶滅の危機に瀕した種の保全／持続可能な資源管理／侵略的外来種／有害生物の生物学的防除
　　●科学のプロセス
　　　生物学的防除でクズを駆除できるか？
　　　統合化された病虫害管理
　　人口増加
　　　人口増加の歴史／齢構造／私たちのエコロジカルフットプリント
　　●進化との関連
　　　侵略種としてのヒト
　20　生物群集と生態学
　　●生物学と社会
　　　生物多様性はなぜ重要なのか？
　　生物多様性の消失
　　　遺伝的多様性／種の多様性／生態系の多様性／生物多様性を減少させる要因
　　群集生態学
　　　種間の相互作用／栄養構造／群集の種多様性／群集の攪乱／生態学的遷移
　　生態系生態学
　　　エネルギー変換：生態系のエネルギー流／システム内の相互連関：生態系の化学的循環
　　保全生態学と復元生態学
　　　生物多様性の「ホットスポット」／生態系レベルの保全
　　●科学のプロセス
　　　熱帯林の分断化は生物多様性にどのような影響を与えているのか？
　　　生態系を復元する／持続可能な発展の目的
　　●進化との関連
　　　バイオフィリアは生物多様性を救えるか？
付録
　A：単位換算表
　B：周期表
　C：写真および図の出典
　D：セルフクイズの答え
用語集
索引

出版社からのメッセージ

本書は『エッセンシャル・キャンベル生物学』（2011年6月刊）の改訂版です。

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