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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 1.8 Enzymes and Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 2 The Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 2.1 Cell Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 2.2 Structure and Function of the Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 2.3 Transport Into and Out of the Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 2.4 Cell Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 3 Cell Respiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 3.1 ATP‹Adenosine Triphosphate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 3.2 Glycolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 3.3 Anaerobic Respiration‹Fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 3.4 Aerobic Respiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 3.5 The Krebs Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499 3.6 Structure of the Mitochondrion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516 3.7 Oxidative Phosphorylation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519 3.8 Chemiosmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 4 Photosynthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527 4.1 Photosynthetic Pigments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527 4.2 The Chloroplast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 4.3 Photosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552 4.4 Light-Dependent Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554 4.5 The Calvin Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576 4.6 Photorespiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595 4.7 C-4 Photosynthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598 4.8 CAM Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608 5 Cell Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611 5.1 The Cell Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611 5.2 Cell Division and Cancerous Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697 5.3 Meiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 802 5.4 Meiosis and Genetic Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863 6 Heredity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 885 6.1 Basics of Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 885 6.2 Law of Dominance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 921 6.3 Law of Segregation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926 6.4 Monohybrid Cross . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 928 6.5 Backcross or Testcross . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 965 6.6 Law of Independent Assortment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 970 6.7 Incomplete Dominance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971 6.8 Codominance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 990 6.9 Multiple Alleles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 998 6.10 Gene Interactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1010 6.11 Sex-Infl uenced Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1011 6.12 Linked Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1015 6.13 Sex-linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024 6.14 Crossover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036 6.15 Linkage Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1039 6.16 The Pedigree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1040 6.17 Mutations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1051 6.18 Nondisjunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1101 7 The Molecular Basis of Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1107 7.1 The Search for Inheritable Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1107 7.2 Structure of Nucleic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1110 7.3 DNA Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1146 7.4 DNA Makes RNA Makes Protein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1205 7.5 Gene Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1354 7.6 The Genetics of Viruses and Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1384 7.7 Viruses and Prions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1399 7.8 Transposons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1404 7.9 The Human Genome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1407 7.10 Recombinant DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1422 7.11 Cloning Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1444 7.12 Tools and Techniques of Recombinant DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1454 8 Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1457 8.1 The Three-Domain Classification System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1457 8.2 Evolutionary Trends in Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1459 8.3 Nine Common Animal Phyla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1460 8.4 Characteristics of Mammals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1479 8.5 Characteristics of Primates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1480 9 Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1487 9.1 Evidence for Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1487 9.2 Historical Context for Evolutionary Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525 9.3 Darwin?s Theory of Natural Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535 9.4 Types of Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1562 9.5 Sources of Variation in a Population . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565 9.6 Evolution of a Population . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1583 9.7 Hardy-Weinberg Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1622 9.8 Patterns of Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1640 9.9 Modern Theory of Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1664 9.10 The Origin of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676 10 Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1711 10.1 Classification of Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1711 10.2 Bryophytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1770 10.3 Tracheophytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1784 10.4 Pteridophytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1785 10.5 Plant Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1789 10.6 Roots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1830 10.7 Stems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1851 10.8 The Leaf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1859 10.9 Transport in Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1881 10.10 Plant Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1935 10.11 Alternation of Generations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1994 10.12 Plant Responses to Stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1996 11 Animal Physiology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 11.1 Digestion in Different Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 11.2 Digestion in Humans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2024 11.3 Gas Exchange in Different Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2048 11.4 Gas Exchange in Humans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2053 11.5 Circulation in Different Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2063 11.6 Human Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2065 11.7 Chemical Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2101 11.8 Osmoregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2105 11.9 Excretion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2121 11.10 Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2165 11.11 Muscle animal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2195 12 The Human Immune System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2199 12.1 Defense Mechanis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2199 12.2 Nonspecific Defense Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2207 12.3 Types of Immunity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2208 12.4 Immune Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2209 12.5 Blood Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2224 12.6 Transfusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2234 12.7 AIDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2247 13 Animal Reproduction and Development . . . . . . . . . . . . . . . . 2265 13.1 Asexual Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2265 13.2 Sexual Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2305 13.3 Embryonic Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2331 14 Ecology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2339 14.1 Properties of Populations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2339 14.2 Energy Flow and Primary Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2343 14.3 Energy Flow and the Food Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2379 14.4 Ecological Succession . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2432 14.5 Biomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2463 14.6 Chemical Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2552 14.7 Humans and the Biosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2602 15 Animal Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2623 15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2623 15.2 Learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2709 15.3 Social Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2714 16 Laboratory Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2735 16.1 Diffusion and Osmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2735 16.2 Enzyme Catalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2767 16.3 Mitosis and Meiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2768 16.4 Plant Pigments and Photosynthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2821 16.5 Cell Respiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2823 16.6 Molecular Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2892 16.7 Transpiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2963 16.8 Physiology of the Circulatory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2996