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생명과학 - 현재와 미래(2판)

생명과학 - 현재와 미래(2판)

Starr (지은이), Evers, 홍영남 (옮긴이)

라이프사이언스·2008-05-25

  • 자연과학
  • KDC 470

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책 소개

지은이 여는 말 생명과학은 워낙에 친숙해 생각조차 해보지 않았던 자연계의 과정들에 대한 문을 열어준다. 생명과학은 우리들과 지구상의 또 다른 대상들 간의, 때때로 미묘하고 때때로 풀리지 않는 연관성을 밝힌다. 이는 이해할 준비가 불충분한 수많은 비전공 학생들에게는 난해한 내용이다. 많은 학생들이 과학을 대할 적절한 준비없이 대학에 들어오고, 종종 생명과학을 공부하기엔 너무 부족하다고 착각을 한다. 교재의 저자들은 생명과학의 모든 내용을 쥐어짜거나 교수법의 꼬투리를 만듦으로써 그들의 염려를 보강해야 하는가? 우리는 그렇게 생각하지 않는다. 우리는 생명과학이 흥미진진하다는 사실을 알고 있고 최근의 흥미로운 발견에 대한 뉴스들을 열심히 탐독하고 있다. 우리는 적절한 학습지도만 있다면 학생들 역시 생명의 과학에 대한 이해와 열정을 가진 평생학습자가 될 수 있으리라 믿는다. 이 책은 우리가 저술한 다른 책보다는 간략하다. 하지만 관련 주제에 대한 쉬운 글과 함께 생명과학에 대한 우리의 열정을 공유할 수 있도록 노력했다. 이번 판에서 우리는 여러 장에 걸쳐 내용을 줄이고 간소화시켰다. 우리는 과학을 주입시키기보다는 각 사항에 대한 과정이나 관계를 강조했다. 심층문제를 해결하라 비슷한 수준의 많은 교과서가 그렇듯이, 문제풀이와 실험들이 책 전반에 걸쳐 보조를 맞춘다. 수많은 역사적이며 이론적인 실험들이 이 책 안에 통합되어 있다. 각 장의 마지막에는 종종 그림과 함께 하는 심층문제로 끝맺는다. 일부 문제는 더 어렵지만, 모든 문제가 암기를 벗어나서 생각할 수 있게 할 것이다. 우리는 각 장의 도입 단계로 돌아갈 것이고, 과학이 수행되는 방법에 대한 예로 돌아갈 것이다. 하지만 입문자는 과학자가 아니므로 스스로의 힘으로 과학의 언어와 과정을 익힐 것이라 생각치는 않는다. 이런 능력을 기르기 위해 보조를 맞춰가며 도울 것이다. 명확한 설명으로 요약하고 있다. 이 책의 두께가 적절할 수 있도록 주제를 설정했지만, 명확한 설명이 부족해지지는 않도록 했다. 읽을 만한 가치가 있는 것이라면, 굳이 내용을 줄여야 할 이유가 있는가? 단지 사실로 받아들여지는 결과들은 단순한 암기를 유도하게 되고, 이는 비판적인 사고를 하지 못하게 한다. 예를 들어 비전공 학생들 대부분이 크레슐산 대사과정의 각 단계를 암기하고 싶지 않다는 사실은 자명하다. 그들은 성에 대한 생물학적 기초를 배우기를 원하고, 많은 여학생들은 임신을 했을 때 몸 안에서 어떤 변화가 일어나는지에 대하여 알고 싶어 한다. 좋은 설명은 그들로 하여금 성병이나, 피임약, 태아에 대한 유전병 진단, 유전자 치료, 낙태 등의 생물학적 논란거리에 대한 근거를 갖춘 의견을 갖게 한다. 어떤 주제를 줄이고, 늘리고, 삭제할 것인지에 대한 선택은 임의로 이루어지지 않았다. 이는 30여 년간 전 세계 교사들의 의견을 반영한 것이다. 적절하게 하라 이 수업을 듣는 많은 학생들이 생물학자가 되진 않을 것이다. 하지만 생물학 연구는 그들의 삶에 많은 영향을 미칠 것이다. 오늘 배운 것이 내일의 의견을 결정하는 데 영향을 미칠 것이다. 이는 그들의 개인적인 삶에서 뿐만 아니라 투표소에서도 마찬가지이다. 각 장은 현재 흥미를 끌고 있으며 각 장의 내용과 관계 있는 주제를 다룬 ‘충격과 논쟁’이라는 글로 시작할 것이다. 예를 들어 소진화에 대한 장은 와파린의 사용이 ‘슈퍼 생쥐’의 탄생에 어떻게 영향을 주었는지에 대한 글로 시작될 것이다. 이런 글은 그 장 안의 적절한 쪽수의 비디오클립이나 보조 글에 의해 보충될 것이다. 그리고 각각의 주제는 학생을 위한 웹사이트, 파워렉쳐 그리고 선생님을 위한 파워포인트의 연습문제에 나타날 것이다. 또한 학생들에게 각각의 주제에 연관된 내용에 대하여 ‘어떻게 투표할 것인가?’라는 질문이 주어질 것이다. 이러한 연습문제는 투표하기 전에 선별된 기사를 읽고 찬, 반을 선택할 것이다. 전 세계의 학생들은 온라인으로 투표할 수 있게 되어 있고, 학교별, 주별, 나라별로 집계될 것이다. 한 주제에 대한 양방향 접근은 개인의 행동이 세상을 바꿀 것이라는 생각을 보충해줄 것이다. 쉽게 따라올 수 있게 하라 각 장의 첫 쪽은 단순한 제목을 가진 중요한 개념에 대한 예습으로 시작된다. 그리고 중요한 개념들은 개념이 어떻게 조직화되는지를 떠올릴 수 있도록 해당 쪽수의 윗부분에 표시하였다. 이번 판의 새로운 점은 각 장들의 연관성을 이해할 수 있게 하는 ‘알고 있던 개념과의 연결’이다. 각 장의 첫 쪽에는 이번 장을 공부하기 전에 학생들이 숙지해야 할 개념을 공부했던 이전 절을 보여주고 있다. 예를 들어 신경의 기능에 대하여 공부하기 전, 능동 수송에 대하여 다시 훑어보고 싶어할 것이다. 그리고 연관 열쇠아이콘들이 각 쪽 구석구석에 연관된 절을 살펴볼 수 있도록 주어질 것이다. 이는 이 책의 각 절이 독립적인 주제가 아니라, 생명과학 자체가 그렇듯이 상호연관성이 있다는 사실을 나타내고 있다. 대화체로 쓰인 글은 학생들이 내용에 쉽게 빠져들 수 있게 한다. 학생들은 어떤 부분이 시험에 나올 것인지에 대한 걱정 없이 이야기에 집중할 수 있다. 왜 그럴까? 이미 각 절의 마지막 노란 박스에 주요 내용을 정리해놓았기 때문이다. 각 장 말미의 ‘요약’은 교재 요약의 기능을 한다. 모든 장은 모든 절을 각각 요약함으로써 지금까지 배운 내용들을 복습하며 끝맺는다. 학생들은 동영상과 함께 공부할 수도 있다. 학생들은 주요 개념의 예습으로써 본문의 단계별 삽화를 훑어보고 온라인상에서 확인해볼 수 있다. 시각 교재는 BiologyNow와 파워렉처 DVD에서 오디오, 비디오의 형태로도 주어진다. 여러 가지 형태의 학습 자료를 활용하는 것은 학습 방법을 다양하게 하고, 이해를 돕는다. 쉽게 사용할 수 있는 미디어를 활용하라 각 장 마지막의 요약은 학생들로 하여금 중요 개념의 학습과 이해를 돕는 미디어와 함께한다. 이번 판에서는 온라인의 활용이 그 어느 때보다 쉬워졌다. 학생들은 http://1pass.thomson.com에서 1pass access code를 등록하고 아래에서 설명하는 모든 자료를 열람할 수 있다. BiologyNowTM는 어떤 주제를 학생들이 미처 숙지하지 못했는지를 시험하고, 학습계획을 짜는 데 도움을 준다. 선행 질문에 답함으로써 개개인에 맞는 학습계획을 짤 수 있게 한다. 답이 틀리면 관련된 절, 그림, 비디오, 애니메이션 등이 주어진다. 복습시험은 스스로의 평가시험이나 숙제로써 활용될 수 있다. BiologyNowTM는 톰슨 학습관리 시스템인 iLrn과 함께하므로, 풀이와 결과는 전자 성적표에 바로 연결된다. BiologyNow는 WebCT와 Blackboard에 통합되어 있으므로, 학생들은 이를 통해서 시스템에 접속할 수도 있다. 소리와 함께 하는 쌍방향의 플래시카드는 이번 판에서 가장 교정이 많이 된 용어집에 나온 정의를 사용한다. 교재 내에 굵은 글씨는 모두 여기에 나타난다. BiologyNow의 어떻게 준비할 것인가? 부분은 기본적인 공부 방법뿐 아니라 수학, 화학, 그래프 그리기 등에 대한 지도를 제공한다. 1pass는 5,000가지 이상의 정기간행물과 1,800만 가지 이상의 기사를 포함한 온라인 데이터베이스인 INFOTRAC COLLEGE EDITIONTM에 접속할 수 있게 한다. 기사들은 전체 텍스트의 형태로 주어지고, 키워드로 쉽고 빠르게 찾을 수 있다. 각 장에서, 생물학현재의 ‘어떻게 투표할 것인가?’는 특정 InfoTrac 기사와 웹사이트를 참조한다. 학생들이 각 주제에 대하여 투표하면 웹사이트는 학교별, 주별, 나라별 집계를 제공한다. 교사 역시 iLrn으로부터 문제에 접속할 수 있고, 학생들은 http://biology.brookscole.com/btt2 를 통해 접속할 수 있다. 옮긴이 여는 말 21세기로 들어서면서 생명과학은 자연과학뿐만 아니라 모든 학문 분야를 통합하는 학문으로서 자리매김을 하고 있다. 최근에는 이에 발맞춰 많은 생명과학 교과서가 출판되고 있다. 생명과학은 이제 필수 핵심교양과목으로서 강의를 담당하는 교수들은 교재선택에 대한 많은 부담을 갖고 있다. 이러한 부담을 덜기 위해서 빨리 핵심을 찾아 내용을 쉽게 이해할 수 있는 교과서가 있어야…

목차펼치기

1장 생물학으로의 초대 1 1.1 생명의 조직화 단계 2 1.2 생물체의 통일성에 대한 개요 4 1.3 이렇게 통일성이 높다면, 왜 그토록 많은 종이 존재하는가? 6 1.4 다양성에 대한 진화론적 견해 8 1.5 생명과학적 질문의 본질 9 1.6 실험검증의 효능 10 1.7 과학의 범위와 한계 12 단원 1 세포 2장 생물체의 분자 15 2.1 원자와 원자 간의 상호작용 16 2.2 생물분자에서의 결합 18 2.3 생명에 기여한 물의 특성 20 2.4 산과 염기 22 2.5 생물분자-구조에서 기능까지 23 2.6 정말로 풍부한 탄수화물 26 2.7 기름지고 미끄러우면 틀림없이 지질이다 28 2.8 단백질-구조와 기능의 다양성 30 2.9 왜 단백질의 구조가 매우 중요한가? 32 2.10 뉴클레오티드와 핵산 34 3장 세포는 어떻게 이루어져 있는가? 38 3.1 세포란 무엇인가? 39 3.2 대부분의 세포는 정말 작다 40 3.3 세포막의 구조 41 3.4 원핵세포의 면밀한 관찰 43 3.5 진핵세포의 면밀한 관찰 44 3.6 세포소기관들은 어디에서 왔을까? 49 3.7 동적인 세포골격 51 3.8 특수화된 세포의 표면 53 4장 세포는 어떻게 일을 할까 57 4.1 에너지의 유입과 방출 58 4.2 물질의 유입과 유출 60 4.3 효소는 어떻게 물질과 반응하는가? 61 4.4 확산과 물질대사 64 4.5 확산에 의한, 확산에 역행하는 일 65 4.6 물은 어느 방향으로 움직이는가? 66 4.7 삼키고 내뱉는 세포 68 5장 시작점-광합성 72 5.1 무지개 잡이 73 5.2 광의존 반응 75 5.3 광독립 반응 77 5.4 바다의 목장 79 6장 세포는 어떻게 화학에너지를 방출 하는가? 82 6.1 에너지 방출 경로의 개요 83 6.2 포도당 분해의 시작: 해당과정 84 6.3 유산소 호흡의 두세 번째 단계 85 6.4 무산소 에너지 방출 경로 88 6.5 몸 안에서의 대체 에너지원 89 6.6 광합성과의 연계 91 단원 2 유전학 7장 세포는 어떻게 번식하는가 94 7.1 세포분열 메커니즘의 개관 95 7.2 세포주기의 소개 96 7.3 체세포분열은 염색체의 수를 유지해준다 97 7.4 세포질분열 99 7.5 감수분열과 유성생식 100 7.6 감수분열은 어떻게 다양한 형질을 만들어내는가 103 7.7 배우자에서 자손까지 105 7.8 세포주기와 암 107 8장 유전형질 패턴의 관찰 111 8.1 잡종교배를 통한 형질의 추적 112 8.2 그렇게 단순하지 않은 표현형 116 8.3 형질의 복잡한 변이 119 8.4 유전의 염색체적 기초 121 8.5 유전에 미치는 교차의 영향 123 8.6 사람의 유전분석 124 8.7 인류 유전 패턴의 예 125 8.8 염색체의 구조 변형 128 8.9 염색체 수의 변화 129 8.10 인류 유전학의 몇 가지 전망 131 9장 DNA의 구조와 기능 136 9.1 명예와 행운 그리고 DNA를 위한 탐구 137 9.2 DNA의 구조와 기능 138 9.3 DNA 복제와 수선 141 9.4 포유동물 클론을 만들기 위해 DNA를 사용한다 142 10장 유전자 발현과 조절 144 10.1 세포 내 단백질을 만들고 조절하기 145 10.2 어떻게 RNA가 DNA로부터 전사되는가? 145 10.3 mRNA의 번역 147 10.4 mRNA의 단백질로의 번역 149 10.5 유전자의 돌연변이와 단백질 생성물 150 10.6 유전자 발현의 조절 153 11장 유전체 조작과 연구 159 11.1 분자 연장키트 160 11.2 건초더미에서 바늘 찾기 161 11.3 DNA 염기서열 결정법 163 11.4 초기의 단순 지문법과 현재의 DNA 지문법 164 11.5 생물분자의 수선 165 11.6 실용 유전학 167 11.7 유용성과 위험성 고찰 170 단원 3 진화와 다양성 12장 진화의 과정 173 12.1 초기의 신념들, 혼란스러운 발견들 174 12.2 적응의 본질 178 12.3 개체가 아닌 개체군의 진화 179 12.4 개체군이 진화를 하지 않는 시기는? 181 12.5 되돌아온 자연선택 182 12.6 개체군 내 변이의 유지 185 12.7 유전적 부동-기회의 변화 186 12.8 유전자 확산-개체군 간의 유사성 유지 188 13장 진화의 양상, 비율 그리고 경향성 191 13.1 화석-고생물체의 증거 192 13.2 수수께끼 조각들의 연대 측정 193 13.3 생물지리학적 증거 195 13.4 비교형태학적 증거 197 13.5 발달 양상의 증거 199 13.6 DNA, RNA 그리고 단백질로부터의 증거 201 13.7 생식적 격리와 새로운 종의 탄생 202 13.8 증거 해석: 종분화의 모형 204 13.9 종분화와 멸종의 양상 207 13.10 종에 대한 정보의 체계화 209 14장 초기 생명 214 14.1 최초 세포의 기원 215 14.2 현존 원핵세포들은 어떠한가? 219 14.3 호기심에서 분류된 원생생물 224 14.4 멋진 균계 230 14.5 바이러스, 비로이드 그리고 프리온 234 14.6 진화와 감염 질병 237 15장 식물의 진화 240 15.1 새로운 세계의 개척자들 241 15.2 선태류―비관다발조직 243 15.3 씨 없는 관다발식물 244 15.4 종자식물의 출현 246 15.5 겉씨식물―‘씨가 드러난’ 식물 247 15.6 속씨식물―현화식물들 249 15.7 열대우림에서의 삼림남벌 251 16장 동물의 진화 255 16.1 동물계의 개요 256 16.2 기관 없이 잘 지내기 258 16.3 편형동물―기관계의 소개 259 16.4 환형동물―많은 체절 260 16.5 진화적으로 유연한 연체동물 262 16.6 놀랍도록 많은 선형동물 263 16.7 절지동물―가장 번성한 동물 264 16.8 수수께끼의 극피동물 268 16.9 척추동물의 진화 경향 269 16.10 유악어류의 주요 그룹들 271 16.11 초기 양서류의 사족류 272 16.12 양막류의 출현 274 16.13 초기 영장류에서 인간까지 277 17장 식물과 동물: 공통의 도전 285 17.1 구조적 조직화의 수준 286 17.2 생존에서 되풀이되는 도전들 288 17.3 동물의 항상성 289 17.4 항상성은 식물에서도 일어나는가? 291 17.5 세포는 어떻게 신호를 받고 반응하는가? 293 단원 4 식물은 어떻게 일하는가? 18장 식물의 구조와 기능 296 18.1 식물체의 개관 297 18.2 경엽부의 1차 구조 300 18.3 뿌리의 1차 구조 302 18.4 2차 생장―목본식물 304 18.5 식물의 영양소와 토양에서의 이용도 306 18.6 뿌리는…

출처: 국립중앙도서관 서지정보

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