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2023屆生物選擇性必修一輪復(fù)習(xí)背默資料
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2022年10月11日
選擇性必修一《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》
第1章　人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
1、1　細(xì)胞生活的環(huán)境
體液包括 （約占 ）和細(xì)胞外液（約占 ），其中 構(gòu)成的液體環(huán)境即內(nèi)環(huán)境，主要包括 、 、 。（P2）
血漿，組織液和淋巴液的成分和各成分的含量相近，但又不完全相同，最主要的區(qū)別在于血漿中含有較多的 。
、 和 是細(xì)胞外液理化性質(zhì)的三個主要方面。【P5】
在37℃時，人的血漿滲透壓約為 kPa，相當(dāng)于 的滲透壓，其大小主要與 和 的含量有關(guān)，細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于 。（P5）血漿的PH之所以能保持穩(wěn)定，與其中含有的 3等物質(zhì)有關(guān)。
滲透壓是指溶液中 對水的吸引力。溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中
的數(shù)目：溶質(zhì)微粒越多，即溶液濃度越高，對水的吸引力越大，溶液滲透壓越 。（P5）
營養(yǎng)不良導(dǎo)致組織水腫的原因是蛋白質(zhì)攝入不足，血漿蛋白減少，血漿滲透壓 ，組織液滲透壓相對 ，導(dǎo)致組織水腫。
人體細(xì)胞外液的溫度一般維持在 左右。（P5）
下列生理過程發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中的有：
①劇烈運動產(chǎn)生乳酸、丙酮酸分解、蛋白質(zhì)合成；②H2O2分解；③食物中淀粉消化成葡萄糖、蛋白質(zhì)分解為氨基酸；④抗原與抗體結(jié)合；⑤乳酸與NaHCO3反應(yīng)
內(nèi)環(huán)境的作用：內(nèi)環(huán)境是 的液體環(huán)境；細(xì)胞通過 。
1、2　內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)
1、當(dāng)外界環(huán)境的變化 ，或人體自身的 出現(xiàn)障礙時，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞，危及機(jī)體健康。（P10）
2、正常機(jī)體通過 作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的 叫做穩(wěn)態(tài)。【P9】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實質(zhì)：內(nèi)環(huán)境的 和 保持動態(tài)平衡。
3、人體內(nèi)環(huán)境中有很多緩沖對。其中最重要的是 3，其次還有 等。當(dāng)一定量的酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入后，內(nèi)環(huán)境的PH仍能維持在一定范圍內(nèi)。
4、人在進(jìn)行一定強度的體力勞動后，手掌或腳掌可能會磨出水皰。水皰中的液體主要是 ，一段時間后水皰可自行消失。
5、血液中Ca2＋含量過低時，會出現(xiàn) 癥狀；血液中Ca2＋含量過高時，易患肌無力癥；當(dāng)長時間缺鈣時，兒童易患佝僂病，老年人易患 。
6、 是機(jī)體維持穩(wěn)主要調(diào)節(jié)機(jī)制【P10】。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是
。【P11】
7、不同層次的系統(tǒng)都存在著類似于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特性。在分子水平上，存在 的穩(wěn)態(tài)。激素分泌的穩(wěn)態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)等；在細(xì)胞水平上，存在細(xì)胞的 的穩(wěn)態(tài)等。
第2章　神經(jīng)調(diào)節(jié)
2、1神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
人的神經(jīng)系統(tǒng)包括 和 神經(jīng)系統(tǒng)兩部分。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括 （大腦、腦干和小腦等）和 。
大腦包括左右兩個大腦半球，表面是 ；大腦皮層是調(diào)節(jié)機(jī)體活動的 。
小腦位于大腦的后下方，它能夠 ， 。
下丘腦是腦的重要組成部分，其中有 、 的調(diào)節(jié)中樞等，還與 等的控制有關(guān)。
是連接脊髓和腦其他部分的重要通路，有許多維持生命的必要中樞，如調(diào)節(jié) 、 功能的基本活動中樞。
是腦于、內(nèi)臟之間的聯(lián)系通路， 它是 反射、膝跳反射、眨眼反射、吮吸反射、 反射、排便反射等的中樞，調(diào)節(jié) 運動的 中樞。
外周神經(jīng)系統(tǒng)包括與腦相連的 和與脊髓相連的 。它們都含有 。
人的腦神經(jīng)共12對，主要分布在頭面部，負(fù)責(zé)管理 的感覺和運動；脊神經(jīng)共31對，主要分布在軀干、四肢，負(fù)責(zé)管理 、 感覺的和運動。此外，腦神經(jīng)和脊神經(jīng)中都有支配 器官的神經(jīng)。（P17）
傳出神經(jīng)又可分為支配 的神經(jīng)（軀體運動神經(jīng)）和支配 的神經(jīng)（內(nèi)臟運動神經(jīng)）。腦神經(jīng)與脊神經(jīng)中有一部分支配 、 和 的 ，它們的活動 意識支配，稱為自主神經(jīng)系統(tǒng)。【P18】
自主神經(jīng)系統(tǒng)由交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)兩部分組成。他們的作用通常是 的。當(dāng)人體處于興奮狀態(tài)時， 活動占據(jù)優(yōu)勢，瞳孔擴(kuò)張、支氣管擴(kuò)張、心跳 、血管 ，
胃腸蠕動。而當(dāng)處于安靜狀態(tài)時， 神經(jīng)活動占據(jù)優(yōu)勢，使瞳孔收縮、支氣管收縮、心跳減慢， ，有利于食物的消化和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對同一器官的作用，猶如汽車的油門和剎車可以使
，使機(jī)體更好的適應(yīng)環(huán)境的變化。
組成神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞主要包括 和 細(xì)胞。 是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，它是由 、 和 等部分構(gòu)成。軸突外表都套有一層髓鞘，構(gòu)成 。許多 集結(jié)成束，外面包有一層包膜，構(gòu)成一條神經(jīng)。
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量為神經(jīng)元數(shù)量的 倍，是對神經(jīng)元起輔助作用的細(xì)胞，具有
，營養(yǎng)和修復(fù)神經(jīng)元等多種功能。
2、2神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式
在 的參與下，機(jī)體對內(nèi)外刺激所產(chǎn)生的 反應(yīng)叫做反射。【P22】 是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式，完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是 。
不經(jīng)歷 反射弧所引起的反應(yīng)不能稱為反射。刺激傳出神經(jīng),雖然也能引起效應(yīng)器作出一定的反應(yīng),但 （能或不能）稱為反射；從接受刺激到大腦皮層產(chǎn)生疼的感覺 稱為反射。
反射弧通常是由 組成的。效應(yīng)器是由 和它所支配的 等組成）。反射弧至少由 神經(jīng)元構(gòu)成，如膝跳反射。 如果反射弧中任何環(huán)節(jié)在 或 上受損，反射就不能完成。
反射分為 和非條件反射，前者是在 的基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練而建立的。條件反射需要大腦皮層的參與。（P24）
在個體的生活過程中非條件反射的數(shù)量是 的， 的數(shù)量幾乎是無限的。條件反射使機(jī)體具有更強的 、 和 ，大大提高了 的能力。
興奮是指 。【P23】
2、3神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)
在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以 （又叫 ）的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的。興奮的傳導(dǎo)方向與 電荷的移動方向一致。
靜息電位表現(xiàn)為 ,主要原因是靜息時 (協(xié)助擴(kuò)散)，使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)。
動作電位表現(xiàn)為 ,產(chǎn)生原因是 ，使興奮部位內(nèi)側(cè) 濃度高于膜的外側(cè)。在興奮部位與未興奮部位之間由于 的存在而發(fā)生 ，這樣就形成了 。（P28）
興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過 傳遞的。突觸的結(jié)構(gòu)包括 。興奮劑和毒品等也大多是通過 來起作用的。
興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是 向的，即只能由上一個神經(jīng)元的軸突→下一個神經(jīng)元的 ，
單向傳遞的原因是： 。（P29）
神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的 結(jié)合后，會引起下一神經(jīng)元的 。神經(jīng)遞質(zhì)的釋放過程體現(xiàn)的是 ；突觸小泡的形成與高爾基體密切相關(guān)；突觸間隙的液體是 。
興奮在突觸小體中傳遞時信號的轉(zhuǎn)換是 ；突觸后膜處的信號轉(zhuǎn)變是 。
興奮在突觸處傳遞的信號轉(zhuǎn)換方式為： 。（P29）
興奮在神經(jīng)元之間以 傳遞。神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)還可以作用于 ，引起 。
神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的 功能。遞質(zhì)與受體結(jié)合并發(fā)揮完作用后的去向是迅速被 或回 ，以免持續(xù)發(fā)揮作用。（P29）
神經(jīng)遞質(zhì)由突出前膜釋放的方式為 。神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng) 通過突觸間隙與突出后膜上的
結(jié)合，形成 復(fù)合物，從而改變了突出后膜對離子的 ，引起突觸后膜 。
2、4神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié)
大腦的表面覆蓋著主要由 及其 構(gòu)成的薄層結(jié)構(gòu)---大腦皮層，其上有著豐富的 。
軀體各部分的運動機(jī)能在皮層的第一運動區(qū)內(nèi)都有它的代表區(qū)，而且皮層代表區(qū)的位置與軀體各部分的關(guān)系是 的。下肢的代表區(qū)在第一運動區(qū)的 ，頭面部肌肉的代表區(qū)在 ，上肢的代表區(qū)則在兩者之間。（P34）
皮層代表區(qū)范圍的大小與 無關(guān)，與軀體運動的 有關(guān)，運動越精細(xì)且復(fù)雜的器官，其皮層代表區(qū)的面積 。對軀體運動的調(diào)節(jié)支配具有 的特征（頭面部多為雙側(cè)性支配）。（P34）
軀體的運動受 以及 、 等的共同調(diào)控，脊髓是機(jī)體運動的 中樞， 是最高級中樞， 等連接低級中樞和高級中樞。（P34）
排尿不僅受到 的控制，也受到 的調(diào)控。脊髓對膀胱擴(kuò)大和縮小的控制是由 支配的：交感神經(jīng)興奮，不會導(dǎo)致膀胱縮小； 神經(jīng)興奮，會使膀胱縮小。（P35）人之所以能有意識的控制排尿，是因為 。
軀體與內(nèi)臟器官的活動通常都受到不同中樞的 。其中 是最高級中樞；下丘腦是調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動的 。大腦皮層對各級中樞的活動起調(diào)整作用，這就使得自主神經(jīng)系統(tǒng)并不完全自主。
2、5人腦的高級功能
大腦皮層除了感知外部世界以及控制機(jī)體的反射活動，還具有 、 和 等方面的高級功能。 是人腦特有的高級功能。（P37）
一般來說，位于脊髄的低級中樞受腦中 的調(diào)控。
學(xué)習(xí)和記憶涉及腦內(nèi) 的作用以及某些種類蛋白質(zhì)的合成。短時記憶可能與神經(jīng)元之間即時的 有關(guān)，尤其是與大腦皮層下一個形狀像 的腦區(qū)有關(guān)。長時記憶可能與 以及 的建立有關(guān)。（P39“小字內(nèi)容”）
人類的語言活動是與大腦皮層某些特定區(qū)域相關(guān)的，這些特定區(qū)域叫 。大腦皮層言語區(qū)的損傷會導(dǎo)致特有的各種言語活動功能障礙。（P38）
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人類大腦皮層（左半球側(cè)面）的言語區(qū)
也是大腦高級功能之一。當(dāng)消極情緒達(dá)到 時，就會產(chǎn)生抑郁。一般抑郁不超過兩周，如果持續(xù)兩周以上，則應(yīng)咨詢心理醫(yī)生以確定是否患有抑郁癥。
6、抗抑郁藥一般都通過作用于 處來影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能。（P39“相關(guān)信息”）
第3章　體液調(diào)節(jié)
3、1激素與內(nèi)分泌系統(tǒng)
是人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素。它是由 分泌的,作用是 。（P45）
2、由 分泌的化學(xué)物質(zhì)——激素進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，就是激素調(diào)節(jié)。（P46）
3、人體內(nèi)主要內(nèi)分泌腺及其分泌的激素
分泌部位 激素名稱 化學(xué)本質(zhì) 主要功能
下丘腦 多肽 促進(jìn)垂體合成和分泌促甲狀腺激素
促性腺激素釋放激素 促進(jìn)垂體合成和分泌促性腺激素
促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素 促進(jìn)垂體合成和分泌促腎上腺皮質(zhì)激素
抗利尿激素
垂體 生長激素 蛋白質(zhì) 調(diào)節(jié)生長發(fā)育等，主要是促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和骨的生長
促甲狀腺激素 促進(jìn) 的生長發(fā)育，調(diào)節(jié)甲狀腺激素合成和分泌
促性腺激素
促腎上腺皮質(zhì)激素 多肽 調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)激素的合成和分泌
甲狀腺 甲狀腺激素 衍生物 調(diào)節(jié)體內(nèi)的 、 、 等
腎上腺 皮質(zhì) 醛固酮、皮質(zhì)醇等 類固醇 調(diào)節(jié)水鹽代謝和有機(jī)物代謝
髓質(zhì) 腎上腺素 氨基酸衍生物 提高機(jī)體的應(yīng)激能力，使血壓升高，心率加快，毛細(xì)血管收縮；促進(jìn) 分解等
胰島 胰島A細(xì)胞 胰高血糖素 多肽 促進(jìn) 分解成葡萄糖進(jìn)入血液，促進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成糖
胰島B細(xì)胞 胰島素 促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞進(jìn)行 ，進(jìn)入肝、肌肉并 ，進(jìn)入脂肪組織細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)? ； 肝糖原的分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成葡萄糖
睪丸 雄激素（主要是睪酮） 類固醇 促進(jìn)男性生殖器官的發(fā)育、 細(xì)胞的生成和男性第二性征的出現(xiàn)等
卵巢 雌激素、孕激素等 促進(jìn)女性 的發(fā)育、卵細(xì)胞的生成和女性第二性征的出現(xiàn)等
4、常用的研究內(nèi)分泌腺及其分泌激素功能的方法： （減法原理）、 （加法原理）。
5、各種內(nèi)分泌腺間具有復(fù)雜的功能關(guān)系，共同調(diào)節(jié)機(jī)體活動，包括維持 、調(diào)節(jié)物質(zhì)和能量代謝、調(diào)控 等。
3、2　激素調(diào)節(jié)的過程
血糖的來源和去向。（P50）
血糖調(diào)節(jié)相關(guān)激素
為唯一降血糖的激素,其能促進(jìn)組織細(xì)胞加速 、 和 葡萄糖,從而使血糖濃度恢復(fù)到正常水平。
胰高血糖素主要作用于肝，促進(jìn) ,并促進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成糖,使血糖濃度回升到正常水平。
也能升高血糖。調(diào)節(jié)血糖濃度的激素還有糖皮質(zhì)激素，甲狀腺激素等。
胰高血糖素、甲狀腺激素、腎上腺素等均可升高血糖，在提高血糖濃度上具有 作用；而胰島素則降低血糖，與上述激素的是升糖效應(yīng) 。
叫做反饋調(diào)節(jié)。反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常 的調(diào)節(jié)機(jī)制，它對于機(jī)體 具有重要意義。【P52】
激素調(diào)節(jié)的特點：（1） ；（2） ；激素選擇靶細(xì)胞是通過與靶細(xì)胞上的 相互識別，并發(fā)生 實現(xiàn)的。（3） ；
【P54—55】
激素調(diào)節(jié)
(1)激素的產(chǎn)生:由 分泌。下丘腦中的某些 ，也具有內(nèi)分泌功能。內(nèi)分泌腺 導(dǎo)管。內(nèi)分泌腺細(xì)胞產(chǎn)生的激素 到體液中。
(2)激素不組成 、不提供 、不起 作用,屬于 分子,只起 作用。
(3)激素運輸無特異性，通過 運輸?shù)饺砀魈帲饔糜? 。使靶細(xì)胞原有的 發(fā)生變化。
(4)激素與 結(jié)合后才發(fā)揮作用，激素一經(jīng)靶細(xì)胞接受并起作用后，就 了。激素的受體有的在細(xì)胞膜表面,有的在 (如性激素的受體)。
糖尿病是一種嚴(yán)重危害健康的常見病，主要表現(xiàn)為 和 ，可導(dǎo)致多種器官功能損害。人類的糖尿病分為1、2兩種類型， 、多尿、 是其共同外在表現(xiàn)。1型糖尿病由胰島功能減退、分泌 所致，通常在青少年時期發(fā)病。（P52“與社會的聯(lián)系”）
研究表明，甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)，是通過 來進(jìn)行的。（如下圖）。（P53）
在甲狀腺激素分泌的過程中，既存在 調(diào)節(jié)，也存在 調(diào)節(jié)。
人和高等動物體內(nèi)還有“下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)軸”“ ”等，人們將 之間存在的這種分層調(diào)控，稱為分級調(diào)節(jié)。分級調(diào)節(jié)可以 ，形成 ，有利于精細(xì)調(diào)控，從而維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)。
臨床上常通過抽取血樣來檢測內(nèi)分泌系統(tǒng)中激素的水平，因為
。（P54）
血糖的平衡還受到神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)血糖含量降低時， 的某個區(qū)域興奮，通過 使 分泌胰島素，使血糖濃度上升。另外，神經(jīng)系統(tǒng)還通過控制 和 的分泌活動來調(diào)節(jié)血糖含量。
3、3體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系
等化學(xué)物質(zhì)，通過體液傳送的方式對生命活動進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為 調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容。
除激素外，其他一些化學(xué)物質(zhì)，如 、某些氣體分子（ 、 等）以及一些代謝產(chǎn)物（如 ），也能作為體液因子對細(xì)胞、組織和器官的功能起調(diào)節(jié)作用。 是調(diào)節(jié)呼吸運動的重要體液因子。（P57）
一些低等動物只有 調(diào)節(jié)，沒有 調(diào)節(jié)。（P57）
體液調(diào)節(jié)的特點：通過 運輸；反應(yīng)速度較 ； ；作用時間比較 。這是判斷體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的重要依據(jù)。
無論是酷熱還是嚴(yán)寒，無論是靜止還是運動，人的體溫總能保持 ，而這種恒定是人體
和 過程保持動態(tài)平衡的結(jié)果。（P58）
是機(jī)體熱量的主要來源。在安靜狀態(tài)下，人體主要通過 、 等器官的活動提供熱量；運動時， 成為主要的產(chǎn)熱器官。而 是人體最主要的散熱器官。散熱的主要器官是 。皮膚散熱主要通過 ， ，對流以及蒸發(fā)的方式進(jìn)行。（P58）
體溫調(diào)節(jié)主要過程示意圖。（P59）
體溫調(diào)節(jié)是 共同實現(xiàn)的。
體溫的相對恒定取決于 的動態(tài)平衡。
Na＋的主要來源是 ，幾乎全部由小腸吸收，
主要經(jīng) 隨 排出，排出量 攝入量。
（P60）當(dāng)人飲水不足或吃的食物過咸時，細(xì)胞外液
滲透壓會 ，下丘腦中的滲透壓感受器會受到刺
激。這個刺激一方面?zhèn)髦? ，通過產(chǎn)生渴覺來
直接調(diào)節(jié)水的攝入量；另一方面促使 分泌、
釋放的 增加，從而促進(jìn)腎小管和集
合管對水分的 ，減少了尿量的排出，保留
了體內(nèi)的水分，使細(xì)胞外液的滲透壓趨向于恢復(fù)正
常。如右圖（P60～61）
當(dāng)大量丟失水分使細(xì)胞外液量減少以及血鈉
含量 時，腎上腺皮質(zhì)增加分泌 ，促進(jìn)腎小管和集合管對 ，維持血鈉含量的平衡。K+不僅在維持細(xì)胞內(nèi)液的 上起決定性作用，而且還具有維持 ，保持心肌正常 等重要作用。（P60～61）
水和無機(jī)鹽的平衡是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的共同作用下，通過調(diào)節(jié) 和 實現(xiàn)的。
體溫調(diào)節(jié)中樞位于 ；體溫感覺中樞位于 ；溫度感受器不只分布在皮膚，還廣泛分布在黏膜及內(nèi)臟器官中。滲透壓感受器和滲透壓調(diào)節(jié)中樞在 ，渴覺中樞在 。
神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)之間的關(guān)系可以概括為以下兩個方面。一方面，
。另一方面， 。
第4章　免疫調(diào)節(jié)
第1節(jié)　免疫系統(tǒng)的組成和功能
1、免疫系統(tǒng)主要包括 （主要有淋巴組織組構(gòu)成，并借助于 和 相互聯(lián)系）、 （淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等）和 （由免疫細(xì)胞或 產(chǎn)生）： 、 、 等。這是免疫調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)。（P66）
2、免疫細(xì)胞來自骨髓的 細(xì)胞。 是B細(xì)胞分化、發(fā)育成熟的場所。 是T細(xì)胞分化、發(fā)育成熟的場所。
3、能引發(fā) 的物質(zhì)稱為抗原。機(jī)體產(chǎn)生的專門應(yīng)對抗原的 ，稱為抗體。抗體能與相應(yīng)抗原發(fā)生 。抗體由 （填細(xì)胞器）產(chǎn)生，化學(xué)本質(zhì)是 。
4、 是保衛(wèi)人體的第一道防； 體液中的 （如溶菌酶）和 （如
和樹突的細(xì)胞）是保衛(wèi)人體的第二道防線。這兩道防線
因此叫做非特異性免疫。
第三道防線是
叫做特異性免疫，包括 ，其分子基礎(chǔ)是 、
免疫細(xì)胞表面的 的特異性結(jié)合。
、 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞都能 ，并且可以將抗原信息暴露在細(xì)胞表面，以便 給其他免疫細(xì)胞，這些細(xì)胞通稱為 。
7、免疫系統(tǒng)的功能：
（1） （是機(jī)體排除外來抗原性異物的一種免疫防護(hù)作用。這是免疫系統(tǒng) 的功能。免疫反應(yīng)過強、過弱或缺失，會導(dǎo)致可能 或易被病原體感染等問題）；
（是指機(jī)體清除衰老或損傷的細(xì)胞，進(jìn)行自身調(diào)節(jié)，若該功能異常。則容易發(fā)生 ）；
（是指機(jī)體 突變的細(xì)胞，防止 的功能）。【P69】
4、2　特異性免疫
激活B細(xì)胞的兩個信號：①一些病原體可以和 接觸；②輔助性T細(xì)胞表面的
發(fā)生變化并與B細(xì)胞結(jié)合。B細(xì)胞活化需要兩個信號的刺激，此外還需要 的作用。
抗體的作用：與病原體結(jié)合，抑制 或?qū)? 的黏附。多數(shù)情況下，抗體與病原體結(jié)合后會發(fā)生進(jìn)一步變化，如形成 等，進(jìn)而被其他 吞噬消化。
當(dāng)病原體進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，就要靠T細(xì)胞直接接觸靶細(xì)胞來“作戰(zhàn)”，這種方式稱為 免疫。（P73）
、 ，麻風(fēng)分枝桿菌是寄生在宿主細(xì)胞內(nèi)的，主要以細(xì)胞免疫為主。細(xì)胞免疫過程中細(xì)胞毒性T細(xì)胞的功能： 。但不直接殺死抗原。
體液免疫主要靠體液中的 來作戰(zhàn)，細(xì)胞免疫主要靠 直接殺傷靶細(xì)胞。當(dāng)免疫機(jī)能受損或異常，機(jī)體正常的功能會發(fā)生紊亂。如過敏反應(yīng)、 、免疫缺陷病等。
神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的實現(xiàn)都離不開 （神經(jīng)遞質(zhì)、 和 等）。
這些信號分子的作用方式，都是直接與 接觸。受體一般是 分子，不同受體的結(jié)構(gòu)各異，因此信號分子與受體的結(jié)合具有 。（P74）
請完善下列體液免疫示意圖
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\11040\\Documents\\temp\\T13.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\共享文件\\轉(zhuǎn)Word\\2023版 創(chuàng)新設(shè)計 晨背晚默 生物學(xué)（人教版新教材）浙江專用\\T13.TIF" \* MERGEFORMATINET
7、請完善下列細(xì)胞免疫示意圖
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\11040\\Documents\\temp\\T14.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\共享文件\\轉(zhuǎn)Word\\2023版 創(chuàng)新設(shè)計 晨背晚默 生物學(xué)（人教版新教材）浙江專用\\T14.TIF" \* MERGEFORMATINET
4、3　免疫失調(diào)
的機(jī)體，在 接觸 的抗原時，有時會發(fā)生引發(fā) 的免疫反應(yīng)，這樣的免疫反應(yīng)稱為 。引起過敏反應(yīng)的 物質(zhì)叫做 。
有些人在接觸過敏原時，在過敏原的刺激下， 會活化產(chǎn)生抗體。這些抗體 在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細(xì)胞（如 細(xì)胞）的表面。當(dāng)相同的 再次進(jìn)入機(jī)體時，就會與吸附在細(xì)胞表面的相應(yīng)抗體結(jié)合，使這些細(xì)胞釋放出 等物質(zhì)，引起毛細(xì)血管擴(kuò)張、血管壁通透性增強、平滑肌收縮和腺體分泌增多，最終導(dǎo)致過敏者出現(xiàn)皮膚紅腫、流涕、哮喘、呼吸困難等癥狀。（P77）
過敏反應(yīng)有 之分，許多過敏反應(yīng)還有明顯的 和 。 并且盡量避免 ，是預(yù)防過敏反應(yīng)的主要措施。
在某些特定的情況下，免疫系統(tǒng)也會對自身成分發(fā)生反應(yīng)。如果自身免疫反應(yīng)對組織和器官造成了損傷并出現(xiàn)了癥狀，就稱為 。如 ， ，系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。治療通常使用 。（P78）
免疫缺陷病：由機(jī)體免疫功能 而引起的疾病 ，包括先天性免疫缺陷病（由于遺傳而生來就有的免疫缺陷病，如 ）和 （由疾病或其他因素引起的免疫缺陷病，如艾滋病）。
艾滋病毒主要侵染 （與該細(xì)胞表面的 有關(guān)）。使T細(xì)胞的數(shù)量持續(xù)下降，免疫功能 。最終患者死于由 引起的 。
艾滋病的傳播途徑主要有 、血液傳播和 。與HIV感染者的一般接觸，如握手、擁抱等 使人感染HIV。
4、4　免疫學(xué)的應(yīng)用
疫苗通常是用 制成的生物制品。（P82）接種疫苗的目的是
。二次免疫的特點： 。
每個人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質(zhì)—— ，也叫人類白細(xì)胞抗原，簡稱HLA。器官移植的成敗，主要取決于供者與受者的HLA是否 。（P84）只要供者與受者的HLA有 相同，就可以進(jìn)行器官移植。
的應(yīng)用，大大提高了器官移植的成活率，給需要進(jìn)行器官移植的患者帶來了希望。然而，除了存在免疫排斥的問題， 也是世界各國在器官移植方面普遍存在的問題。（P84）
免疫學(xué)在臨床實踐上的應(yīng)用，除了 ，還包括 和 。（P85）
從預(yù)防傳染病的一般措施來看，接種新冠疫苗屬于 。
第5章　植物生命活動的調(diào)節(jié)
5、1　植物生長素
達(dá)爾文的實驗提出：胚芽鞘的尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞某種“ ”，造成伸長區(qū) 比 生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。
鮑森·詹森的實驗證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過 傳遞給下部。（P91）拜爾的實驗證明，胚芽鞘的彎曲生長，是由于尖端產(chǎn)生的影響在其下部 造成的。（P91）
溫特的實驗進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實是由 引起的。溫特認(rèn)為這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為 。（P92）1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出與生長素作用相同的化學(xué)物質(zhì)， （IAA）。
胚芽鞘實驗中的4個結(jié)論：①生長素的產(chǎn)生部位： ；②生長素的作用部位：
；③感光部位： ；④生長素橫向運輸?shù)牟课唬? 。
向光性原理： 產(chǎn)生生長素（與光照無關(guān)）；單側(cè)光刺激時，胚芽鞘尖端感受單側(cè)光刺激，并將產(chǎn)生的生長素在 先 運輸，再向下 運輸，從而使 生長素分布得多，生長得快， 生長素分布得 ，生長得慢。即向光性外因是 刺激，內(nèi)因是 。
有學(xué)者根據(jù)一些實驗結(jié)果提出，植物向光性生長，是由單側(cè)光照射引起某些 的物質(zhì)分布不均勻造成的。（P92“相關(guān)信息”）
由 內(nèi)產(chǎn)生，能從 運送到 ，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，稱作植物激素。【P92】植物體內(nèi) 分泌激素的腺體。
生長素主要的合成部位有 ，在這些部位， 經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素；生長素在植物體各個器官中都有分布，但相對集中分布在 。【P93】
在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素的運輸方向是 運輸，即從 運輸?shù)? （屬于跨膜運輸中的 運輸）， 而在 組織中，生長素可以通過 進(jìn)行 運輸。【P93】
生長素在細(xì)胞水平上起著促進(jìn) 、 等作用。在器官水平上則影響器官的生長、發(fā)育。【P93】生長素通過首先與 特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，進(jìn)而誘導(dǎo) ，從而產(chǎn)生效應(yīng)。（P93“小字內(nèi)容”）
生長素在濃度 時促進(jìn)生長。在濃度 時則會 生長。【P94】（如 、根的向地性等）。植物的向光性和莖的背地性只體現(xiàn)了生長素對植物生長的 作用。
對生長素敏感程度大小比較:幼嫩細(xì)胞 > 衰老細(xì)胞； > > （選填根、莖、芽）；
子葉植物 > 子葉植物（填單、雙）。
5、2其他植物激素
列表比較幾種植物激素
激素名稱 合成部位 主要作用
赤霉素 和未成熟的種子 ，從而引起莖稈伸長和植株增高；② ；③促進(jìn) 、開花和 發(fā)育
細(xì)胞分裂素 主要是 ①促進(jìn) ；②促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、 合成
脫落酸 等 ① ；②促進(jìn)氣孔關(guān)閉；③促進(jìn)葉和果實的衰老和脫落；④
乙烯 ①促進(jìn)果實 ；②促進(jìn)開花；③促進(jìn)葉、花、果實 ；
相互關(guān)系 生長素促進(jìn)細(xì)胞核分裂，細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)分裂。在促進(jìn)細(xì)胞分裂方面，二者表現(xiàn) 作用；赤霉素可以 ；脫落酸可促進(jìn)并維持種子休眠。二者之間作用效果表現(xiàn)為 。
2、一般來說，植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)控，是通過調(diào)控細(xì)胞 、細(xì)胞 、細(xì)胞 和細(xì)胞 等方式實現(xiàn)的。（P97）
3、各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調(diào)控植物的 和 。（P98）
4、在植物的生長發(fā)育過程中,不同激素在代謝上還存在著相互作用。如生長素濃度增高到一定值時，會
乙烯的合成,乙烯含量的升高,反過來又 生長素的作用。
5、決定植物的生長發(fā)育的，往往不是某種激素的 ，而是不同激素的 （比例）【P98】。并且在調(diào)節(jié)過程中，不同激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出 。【P99】
6、在果實的成熟過程中明顯升高的激素是 ，它們之間對果實成熟具有 作用。
5、3　植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
由 的對植物的生長、發(fā)育有 作用的 ，稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。生長素類似物也是植物生長調(diào)節(jié)劑。植物生長調(diào)節(jié)劑具有 等優(yōu)點。【P100】
進(jìn)行科學(xué)研究時，有時需要在正式實驗前，先做一個 。這樣可以為 ，
也可以檢驗實驗設(shè)計的 。【P102“科學(xué)方法”】
用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就可以產(chǎn)生 （P101“思考·討論”）；2，4－D可用作除草劑，除去單子葉農(nóng)作物田間的 雜草；用 催熟鳳梨（菠蘿），做到有計劃上市。
可以延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥儲藏期的 （抑制發(fā)芽）可能有副作用。（P101“思考·討論”）
植物生長調(diào)節(jié)劑的施用：① ；②綜合考慮 、效果和毒性，調(diào)節(jié)劑 和施用是否方便等；③施用 、時間、 及施用時植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會影響使用效果。
探究生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度實驗中，自變量是 ，因變量是
、 。
用生長素類調(diào)節(jié)劑處理插條的方法： ：要求溶液的濃度 ，把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3 cm，處理幾小時至一天，最好在 和空氣濕度較高的地方進(jìn)行； ：把插條基部在濃度 的藥液中沾蘸一下（約5 s），深約1.5 cm即可。（P103“探究·實踐”）
5、4　環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動
在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花、衰老，等等，都會受到 的調(diào)控。植物的向光生長，實際上也是植物對 的反應(yīng)。光作為一種 ，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。【P106】
植物具有接受光信號的分子， 是其中的一種。光敏色素是一類 （ 復(fù)合體），
主要吸收 。在受到關(guān)照射時光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響 ，從而表現(xiàn)出 。
除了光， 、 等環(huán)境因素也會參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。【P106】如：溫度變化使樹干出現(xiàn)年輪，春化作用，植物分布的地域性，很大程度上就是由 決定的。 是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。
有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷 的作用，稱為 。冬小麥、冬大麥、蕙蘭等就是這樣。（P107“思考·討論”）
“淀粉—平衡石假說”是被普遍承認(rèn)的一種解釋重力對植物生長調(diào)節(jié)的機(jī)制。這種假說認(rèn)為，植物對
的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即 細(xì)胞來實現(xiàn)的。（P108“小字內(nèi)容”）
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根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖
植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由 調(diào)控、 和 調(diào)節(jié)共同完成的。激素作為信息分子，會影響細(xì)胞的 。從而起到調(diào)節(jié)作用，同時激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受 的影響。【P108】
選擇性必修2《生物與環(huán)境》
第1章　種群及其動態(tài)
第1節(jié)　種群的數(shù)量特征
種群的數(shù)量特征包括： 。
種群是指：在一定的空間范圍內(nèi)， 形成的集合 。
1．種群在 就是種群密度。種群密度是種群 。在調(diào)查分布范圍較小、個體較大的種群時，可以 ，如調(diào)查某山坡上的珙桐密度。在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難、需要采取 的方法。例如，對于有趨光性的昆蟲，可以用 來估算它們的種群密度。常用的估算方法有 。（P2）
2．估算種群密度最常用的方法之一是 ；調(diào)查植物、 等，都可以采用樣方法。樣方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)， 個樣方，計數(shù) ，求每個樣方的 ，以 作為種群密度估算值。（P2）
3．許多動物的活動能力 ，活動范圍 ，不宜用樣方法來調(diào)查它們的種群密度。常用的方法之一是 。例：某范圍內(nèi)田鼠的種群數(shù)量= 。標(biāo)記物脫落、 、被捕捉過個體遷出等都會使所調(diào)查物種數(shù)量 。（P3）
4．種群的其他數(shù)量特征是影響種群密度的重要因素，其中 直接決定種群密度，年齡結(jié)構(gòu)影響 ，性別比例影響 ，進(jìn)而影響種群密度。（P4）
年齡結(jié)構(gòu)指一個種群中 （老年期、成年期、幼年期）的個體數(shù)目的比例，分為 、
、 。我們可根據(jù)種群的年齡結(jié)構(gòu) 。年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群在近期 。性別比例又稱性比，是指 。利用 會降低害蟲的種群密度，原理是利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體（生物防治），改變了害蟲種群 ，使很多雌性個體 ，使種群密度 。
5、我國通過法律禁止“非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”和啟動“關(guān)愛女孩行動”來調(diào)整 。
出生（死亡）率： 占該種群個體總數(shù)的比值。
遷入（遷出）率： 占該種群個體總數(shù)的比值。
6、單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株。而 草本植物則容易辨別個體數(shù)目。我們常用 調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。我們通過以下方法提高估算的準(zhǔn)確性： 等。常用的取樣方法有 。（P5“探究·實踐”）
7、調(diào)查生活在隱蔽、復(fù)雜環(huán)境中的動物（猛禽、猛獸）種群數(shù)量的方法：紅外觸發(fā)相機(jī)
，在利用計算機(jī)分析處理照片和視頻（例： 、東北豹）。利用 ，不同糞便具有 ，先區(qū)分糞便來自哪種動物，再分析這種動物的糞便來自 （例： ）。利用動物的聲音作為一種非損傷、低干擾的 ，進(jìn)行種群數(shù)量的監(jiān)測（例：鯨、長臂猿、秧雞等）。
8、取樣的關(guān)鍵是要做到 ，不能摻入主觀因素。 和等距取樣法都是常用的取樣方法。（P5“探究·實踐”）
第2節(jié)　種群數(shù)量的變化
1．種群數(shù)量的變化包括：增長、 、衰退、消亡等。處于波動狀態(tài)的種群，在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。種群的延續(xù)需要有一定的 。對于已經(jīng)低于種群延續(xù)所需要的最小種群數(shù)量的物種，需要采取有效的措施（如： 、瀕危動植物繁育中心、精子庫、種子庫等）進(jìn)行保護(hù)。
2、數(shù)學(xué)模型是用來 的數(shù)學(xué)形式。（P7）數(shù)學(xué)模型的表達(dá)形式常見的有① ，優(yōu)點是科學(xué)、準(zhǔn)確；② ，優(yōu)點是直觀。
3．種群增長的“J”形曲線形成的原因（模型假設(shè)）：
，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第一年的 。用數(shù)學(xué)公式表示 。λ： ；Nt： ；N0： 。曲線的增長率= (定值)。
4．“S”形曲線形成的原因： ，由初始的出生率>死亡率種群數(shù)量增長，變?yōu)? 種群數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長曲線呈“S”形。（P9）
5．在“S”形曲線中持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量的最佳時期是 ，（捕撈后剩余 ），原因是 。有害動物防治在k/2之前，通過各種手段（路面硬化、飼養(yǎng)天敵等） 。草原最大載蓄量不超過 。
6． 稱為環(huán)境容納量，又稱K值。K值不是定值，其大小與 有關(guān)。（k值：S形曲線有，J形曲線沒有。）（P9）
7．野生大熊貓種群數(shù)量銳減的重要原因是棲息地遭破壞后，食物減少、活動范圍縮小， 。建立 ，給大熊貓更寬廣的生存空間，改善它們的棲息環(huán)境，從而提高 ，是保護(hù)大熊貓的根本措施。（P9）
8．對一支試管中的培養(yǎng)液中的酵母菌逐個計數(shù)是非常困難的，可以采用 的方法：先將蓋玻片放在血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液（吸前震蕩幾次試管，
），滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液 。多余的培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌全部 到計數(shù)室底部，再計數(shù)（若小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)進(jìn)行稀釋。遵循 的原則）。（P11）
第3節(jié) 影響種群數(shù)量變化的因素
1.種群的 ，因此，凡是影響種群重要特征的因素都會影響種群的數(shù)量變化。陽光、溫度、水、風(fēng)等是影響種群數(shù)量變化的 。如：林下植物種群密度主要取決于 ，即林下植物受到的光照強度。氣候干旱是東亞飛蝗爆發(fā)式增長的主要原因。非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是 。影響種群數(shù)量變化的生物因素有： 、病原體或寄生生物。
2.對種群數(shù)量變化的作用強度與該種群的密度相關(guān)的因素稱為 。如：食物、 。對種群數(shù)量變化的作用強度與該種群的密度無關(guān)的因素稱為 。如：氣溫、干旱、 等。
第2章　群落及其演替
第1節(jié)　群落的結(jié)構(gòu)
在相同時間 的集合，叫作生物群落，簡稱群落。群落的形成是 的結(jié)果。（P22）
群落水平研究的問題有；群落的物種組成、 、空間結(jié)構(gòu)、群落的演替、
和群落的范圍、邊界等。
是區(qū)別不同群落的重要特征。也是決定群落性質(zhì)最重要的因素。優(yōu)勢種的兩個條件： 。
2．一個群落中的 ，稱為物種豐富度。越靠近熱帶地區(qū)，單位面積內(nèi)的物種越豐富。（P23）
3．種間關(guān)系主要有 等。（P24）
4．原始合作：指兩種生物共同生活在一起時，雙方都受益，但分開后， 。例如，海葵和寄居蟹（P24）
5．互利共生：指兩種生物長期 。例如，豆科植物與根瘤菌。
：指一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。例如，翠鳥捕魚。
：指一種生物從另一種生物（宿主）的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。例如，馬蛔蟲與馬。
種間競爭：指 。例如，同一草原上生活的非洲獅和斑鬣狗。（P24）
6．群落的空間結(jié)構(gòu)包括 等。在垂直方向上，大多數(shù)群落都具有明顯的 。（P25）
7．植物的分層與對 有關(guān)：不同植物適于在不同的光照強度下生長。這種分層現(xiàn)象顯著 。除了光照，在陸生群落中，決定植物地上分層的環(huán)境因素還有 等條件；決定植物地下分層的環(huán)境因素則是 等。（P26）
8．群落中植物的垂直分層為動物 ，因此，動物也有 。（P26）
9．群落的結(jié)構(gòu)特征不僅表現(xiàn)在垂直方向上，也表現(xiàn)在水平方向上。例如，某草地在水平方向上，由于 和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物 的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈 分布。（P26）
10．由于 等隨季節(jié)而變化，群落的外貌和結(jié)構(gòu)也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。
一個物種在 ，包括
等，稱為這個物種的生態(tài)位。研究某動物的生態(tài)位 。研究某植物的生態(tài)位，要研究它在該區(qū)域內(nèi)
的關(guān)系。群落中每種生物都占據(jù)著 的生態(tài)位，這有利于 ，是群落中 的結(jié)果。（P28）
土壤小動物對動植物遺體的分解起著重要的輔助作用（分解者）。許多土壤動物 ，而且身體 ，因此不適于用樣方法進(jìn)行調(diào)查。常用 的方法進(jìn)行釆集、調(diào)查。采集小動物用 。（P30“探究·實踐”）
12．常用的統(tǒng)計物種相對數(shù)量的方法有兩種：一是 ；二是 。記名計算法是一般用于 物種。目測估計法是按預(yù)先確定的 來估計單位面積（體積）中的種群數(shù)量。等級的劃分和表示方法有：“非常多、多、較多、較少、少、很少”，等等。（P30）
13．“竹林中的竹子高低錯落有致” （填“屬于”或“不屬于”）群落的垂直結(jié)構(gòu)，
14．高山上植物的分布取決于溫度，從山頂?shù)缴侥_下，分布著不同的植物類群 （填“屬于”或“不屬于”）群落的垂直結(jié)構(gòu)。
15．生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關(guān)系，有利于提高 。如植物的垂直結(jié)構(gòu)能顯著提高 的利用率，并為動物創(chuàng)造 。
稻—魚—蛙立體農(nóng)業(yè)的優(yōu)點：魚和蛙的糞便為 ；魚和蛙呼吸
；稻田中的害蟲、其他浮游動物、田間雜草的數(shù)量也因 ；收貨的魚和蛙還帶來了 。
第2節(jié)　群落的主要類型
1．根據(jù)群落的外貌和 等方面的差異，可以將陸地的群落大致分為
等類型。（P33）
荒漠生物群落植被稀疏，沙礫裸露。分布在 區(qū)。結(jié)構(gòu)特點：降水稀少且分布不均， ， 。荒漠中的生物具有耐旱的特性。植物有仙人掌屬植物（肥厚的肉質(zhì)莖，葉呈針狀，氣孔 ）、駱駝刺屬植物（根長15米）等，它們以獨特的生存方式適應(yīng) 的環(huán)境。動物主要是 、鳥類和蝗蟲等。這些動物表皮外有角質(zhì)鱗片，有助 ；蛋殼堅硬，保護(hù)胚胎；體溫變化；有些以 的形式排泄含氮廢物。（P33）
3．草原主要分布在 、不同年份或季節(jié)雨量不均勻的地區(qū)。草原生物群落特點： 。（P34）生物特點：各種 ，有的草原上有少量的灌木叢，喬木非常少見。（P34）草原上的植物往往 。草原上的動物大都具有 的特點。以斑馬、長頸鹿和獅子為主。（P34）
4．森林生物群落外貌：樹木繁茂、樹冠遮天蔽日。分布在 的地區(qū)。群落結(jié)構(gòu) 。 的動物種類特別多。森林生物群落林下陰生植物的莖細(xì)長、 ，細(xì)胞壁薄，機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，但 適應(yīng)在弱光下生存。 （P34）
5．不同群落在 上都有著不同的特點，不同群落中的生物也 。（P35）
第3節(jié)　群落的演替
1． ，叫作群落演替。（P38）
2．裸巖上的演替要經(jīng)歷 （地衣分泌的有機(jī)酸 ，
）、苔蘚階段（進(jìn)一步使巖石分解，土層加厚，有機(jī)物增多）、草本植物階段（土壤有機(jī)物變豐富，通氣性變化）、 、喬木階段（群落演替到了相對穩(wěn)定的森林階段）。喬木比灌木具有 ，因而最終占據(jù)了優(yōu)勢，成為茂盛的樹林。（P39）
初生演替是指在 ，或者是原來存在過植被、但被 了的地方發(fā)生的演替。例如：沙丘、 上進(jìn)行的演替。次生演替是指在原有植被雖已不存在，但 ，甚至還保留了植物的 或其他 的地方發(fā)生的演替，如 、 、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。（P41）群落的演替不一定都到森林階段。在干旱的 只能發(fā)展到草本或灌木階段。
除了演替起點的不同，初生演替與次生演替的區(qū)別還有：初生演替速度 ，趨向形成 ，經(jīng)歷的階段 ；次生演替速度 ，趨向于 群落，經(jīng)歷的階段 。這兩類演替，都是從結(jié)構(gòu)簡單的群落發(fā)展為 ，群落中的物種數(shù)量和群落層次 ，土壤、光能得到更充分的利用。（P41）
5．群落演替時，不同種群間是 （填“取而代之”或“優(yōu)勢取代”），在喬木階段能　　　　（填“能”或“不能”）找到地衣、苔蘚等其他植物。
6．我國2003年1月20日開始施行的《退耕還林條例》明確提出 和退牧還原等要求。（P43）
7.影響群落演替的因素： ，生物的遷入、遷出，群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展關(guān)系， 。適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰。演替最終都會達(dá)到一個與 相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
8.人類活動也可以使群落朝著 方向演替。（P42）
第3章　生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性
第1節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1．在一定空間內(nèi)，由 ，叫作生態(tài)系統(tǒng)。地球上的全部生物及其非生物環(huán)境的總和，構(gòu)成地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)—— 。（P48）
生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)，包括： 。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分有 ，其中生產(chǎn)者為 ，消費者（大部分動物和寄生動物）和分解者為 。（P50）
生產(chǎn)者通過光合作用，將 固定在它們所制造的有機(jī)物中，從而被生物利用，產(chǎn)者可以說是生態(tài)系統(tǒng)的 。消費者能夠 。此外，消費者 。分解者能將 分解成 。因此，生產(chǎn)者、消費者和分解者是緊密聯(lián)系，缺一不可的。（P50）
4．生態(tài)系統(tǒng)中 使生態(tài)系統(tǒng)成為一個具有一定 。
5.植物不一定是 ，如菟絲子；動物不一定是 ，如蜣螂；細(xì)菌、真菌不一定是 ，如硝化細(xì)菌。
6．食物鏈 ，就是食物網(wǎng)。（P51）生產(chǎn)者是第一營養(yǎng)級；植食性動物為第二營養(yǎng)級，初級消費者。錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)是使 重要條件。如果一條食物鏈的某種動物減少或消失了，它 。一般認(rèn)為， ，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就 。
食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的 ，生態(tài)系統(tǒng)的 和 就是沿著這種渠道進(jìn)行的。（P52）
6．生態(tài)系統(tǒng)具有 、 和 三大基本功能。（P79）
第2節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
1．一切生命活動都伴隨著能量的變化。生態(tài)系統(tǒng)中能量的 的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。（P54）
2．地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自 。（P55）
3.被生產(chǎn)者固定的太陽能是 。
3．?dāng)z入量、同化量、糞便量的關(guān)系： 。
4．每一營養(yǎng)級同化的能量去向（兩個去向）＝ 。
除最高營養(yǎng)級外，其余每一營養(yǎng)級同化的能量的去向（三個去向）＝
。
除最高營養(yǎng)級外，其余每一營養(yǎng)級同化的能量的去向（四個去向）＝
。（P55）
5．能量流動的特點① ，原因： 。
② ，原因：
。（P56）
6．“未利用”是指未被 ，也未被 和 利用的能量。（P56圖示）
7．能量在相鄰營養(yǎng)級間的傳遞效率＝ ×100% , 大約為 。（P57）
8．美國生態(tài)學(xué)家林德曼對 能量流動進(jìn)行定量分析，研究食物鏈的能量變化和能量轉(zhuǎn)移效率。
9.在一個生態(tài)系統(tǒng)中， 。因此，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過5個營養(yǎng)級。
10. ，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。若一個生態(tài)系統(tǒng)在較長時間內(nèi) ，這個生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。
11.生態(tài)金字塔包括 、 （有機(jī)物總干重）金字塔、 。能量金字塔一定是正金字塔形，生物量金字塔和數(shù)量金字塔有可能是倒金字塔形。
12.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的意義：①幫助人們將生物 。如：間種套作、多層育苗、稻—萍—蛙立體農(nóng)業(yè)。② 。例：桑基魚塘、沼氣池。③幫助人們合理地 關(guān)系，使能量 。例：合理放牧、鋤草、捉蟲。（P58）
第3節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
1．組成生物體的 ，都不斷進(jìn)行著從 ，又從
的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。這里所說的生態(tài)系統(tǒng)，指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)—— ，物質(zhì)循環(huán)具有 ，因此又叫 。（P63）
2．碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落間主要以 形式循環(huán)的。無機(jī)環(huán)境中的碳元素進(jìn)入生物群落依賴 、 。生物群落中的碳進(jìn)入無機(jī)環(huán)境主要依賴 （分解者通常稱之為 。），還可以通過 。
3.碳在生物群落（食物鏈）中以 的形式存在和傳遞，在無極環(huán)境中主要以 。
4.減緩溫室效應(yīng)從兩方面入手，一方面減少二氧化碳的排放，如： 、秸稈還田；另一方面 ；如：植樹造林。
5.物質(zhì)循環(huán)在農(nóng)業(yè)上的啟示如種養(yǎng)結(jié)合模式的優(yōu)點：在稻田中養(yǎng)鴨養(yǎng)魚，動物的取食、消化能 ，它們排出的糞便中 ，它們呼出的二氧化碳還可以 。
6.生物體從周圍環(huán)境 （人工合成的有機(jī)物），使其在 的現(xiàn)象，稱作 。一旦含有鉛的生物被更高營養(yǎng)級的動物食用，鉛就會沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終積累在 。（P64）
7.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能,他們 。物質(zhì)作為 ；能量作為 。
第4節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
1．自然界中的 等，通過物理過程傳遞的信息，稱為 。物理信息的來源可以是 ，也可以是 。（P69）
2．生物在生命活動過程中，還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的 ，如植物的 等代謝產(chǎn)物，以及動物的 等，這就是化學(xué)信息。（P69）
生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于 之間，也發(fā)生在 之間，還能發(fā)生 之間。
5.動物的特殊行為主要指 ，這些動作也能夠像 傳遞某種信息。即動物的行為特征也可以體現(xiàn)為行為信息。如 、雄鳥求偶炫耀、孔雀開屏等。
6.信息產(chǎn)生的部位—— ；信息傳播的媒介—— ；信息接收的生物或其部位—— 。
7．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)的作用主要有：
① ，離不開信息的作用：如海豚的回聲定位、萵苣種子的萌發(fā)；
② ，離不開信息的傳遞：如花引蝶，動物釋放信息素吸引異性；
③ ：如狼靠兔的氣味捕食。
8．信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有兩個方面：一是提高 ；二是 。（P71）
9．目前控制動物危害的技術(shù)方法大致有 、 、 等。這些方法各有優(yōu)點，但是目前人們越來越傾向于利用對人類 、 。如： ；利用昆蟲信息素 ，降低害蟲種群密度；利用 ， ，減輕對農(nóng)作物的破壞。（P72）
第5節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
1．生態(tài)系統(tǒng)的 處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)，就是 。（P73）
2．處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)具有以下特征：① ：生態(tài)系統(tǒng)各組分保持穩(wěn)定；②功能平衡：生產(chǎn)—消費—分解的生態(tài)過程正常進(jìn)行，保證了 。③ ：植物在一定時間內(nèi)制造的可供其他生物利用的有機(jī)物的量，處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。生態(tài)平衡是一種 。
3.負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是 。（P74）
4．人們把生態(tài)系統(tǒng) 的能力，叫作生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。也就是說，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，強調(diào)的是 。（P74～75）
5．生態(tài)系統(tǒng)的 是有限的。當(dāng)外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態(tài)系統(tǒng)的 ，生態(tài)平衡就會遭到嚴(yán)重的破壞。（P75）
6．生態(tài)系統(tǒng) ，叫作抵抗力穩(wěn)定性；生態(tài)系統(tǒng)在 ，叫作恢復(fù)力穩(wěn)定性。（P75）
7．一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的 越多， 越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強， 就越高。例：在熱帶雨林（動植物種類繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜），某種植食性動物大量減少，它在食物網(wǎng)中動物位置還 。（P75）
8．提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一方面要控制對生態(tài)系統(tǒng)的 強度，在不超過生態(tài)系統(tǒng) 能力的范圍內(nèi)，合理適度地利用生態(tài)系統(tǒng)；另一方面，對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)給予相應(yīng)的 、 的投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部 、 的協(xié)調(diào)。（P76）
9．生態(tài)缸設(shè)計： 生態(tài)缸蓋。將生態(tài) 的地方，但要避免 。
10．溫室效應(yīng)的主要原因：① 的大量開采和使用大大增加了CO2的排放。
② 遭到大面積破壞，大大降低了植被對大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。
第4章　人與環(huán)境
第1節(jié)　人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響
，又叫生態(tài)占用，是指在現(xiàn)有技術(shù)條件下，維持某一 （一個人，一個城市，一個國家或全人類）生存所需的 。生態(tài)足跡的值 ，代表人類所需的 ，對生態(tài)和環(huán)境的影響就 。（P83）
2．生活方式不同， 。例如，與步行相比，開車出行會 。增加的部分既包括汽車對道路、停車場的直接占用面積，也包括吸收尾氣所需要的林地面積等。又如，與食用蔬菜相比，吃牛肉也會 生態(tài)足跡。（P83）
3．生態(tài)承載力：地球 能力。
4.全球性生態(tài)環(huán)境問題主要包括
等。（P85）
5．我國政府倡導(dǎo) 建設(shè)，將“ ”作為基本國策。（P87）
第2節(jié)　生物多樣性及其保護(hù)
1．生物圈內(nèi) 等，它們所擁有的 ，以及各種各樣的
，共同構(gòu)成了生物多樣性。（P90）
生物多樣性包括 多樣性（基因多樣性）、 多樣性和 多樣性（P90）
3．生物多樣性的價值：一是目前人類尚不清楚的 價值；二是對 間接價值（也叫做 ），如森林和草地對水土的保持作用，濕地在蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候等方面的作用；三是對人類有 、 和作為 等實用意義的，以及有 等非實用意義的直接價值。生物多樣性的間接價值明顯 它的直接價值。（P91～92）
4. 生物多樣性喪失的原因：人類活動對野生物種生存環(huán)境的破壞，主要表現(xiàn)為使得 ；
包括過度采伐、濫捕亂獵，這是物種生存受到威脅的重要原因；環(huán)境污染；農(nóng)業(yè)和林業(yè)品種單一化（ ）；外來物種盲目引入等。
5.我國生物多樣性的保護(hù)可以概括為 保護(hù)和 保護(hù)兩大類。就地保護(hù)是指在 對被保護(hù)的生態(tài)系統(tǒng)或物種建立 以及國家公園等，這是對生物多樣性 。鼎湖山自然保護(hù)區(qū)就是我國建立的 自然保護(hù)區(qū)。（P94）
6． 是指把保護(hù)對象從原地遷出，在異地進(jìn)行專門保護(hù)。例如，建立 、 、
等，這是為行將滅絕的物種提供最后的生存機(jī)會。此外，建立 、 、基因庫，利用生物技術(shù)對瀕危物種的基因進(jìn)行保護(hù)，等等，也是對瀕危物種保護(hù)的重要措施。（P95）
7.保護(hù)生物生物多樣性關(guān)鍵是 。例如：控制人口增長；合理利用自然資源； ；加強立法執(zhí)法教育等。
8.保護(hù)生物多樣性只是 大自然，并不意味著 。合理利用就是 。
第3節(jié)　生態(tài)工程
1．生態(tài)工程是指人類應(yīng)用 等學(xué)科的基本原理和方法，對人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計和調(diào)控，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人類社會與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程。生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循
規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到 同步發(fā)展。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類 的工程體系。（P99）
2．生態(tài)工程是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結(jié)晶，是生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科交叉而產(chǎn)生的應(yīng)用學(xué)科。生態(tài)工程以 ，遵循著 等生態(tài)學(xué)基本原理。（P99）
3．循環(huán)是指在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì) 與 ，既保證各個環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢，也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率較高。（如圖）（P100）
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“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)循環(huán)再生示意圖
4．在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)也是需要考慮的問題。（P100）處理好生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮 。如果生物的數(shù)量超過了環(huán)境承載力的限度 ，就會引起 。（P101）
5．自然生態(tài)系統(tǒng)是通過生物與環(huán)境、生物與生物之間的 而形成的一個不可分割的有機(jī)整體。遵循整體原理，首先要遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤煌M分之間應(yīng)構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。其次，人類處在一個 復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不僅要考慮 規(guī)律，更要考慮 等系統(tǒng)的影響力。（P101）
6．濕地生態(tài)恢復(fù)工程就是采用 和 措施相結(jié)合的方法，如廢水處理、點源和非點源污染控制、土地處理工程，以及動植物物種引進(jìn)等，使受到干擾的濕地得以恢復(fù)。在濕地的周圍，還應(yīng)建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其生態(tài)功能。（P106）
7．在濕地修復(fù)過程中，應(yīng)該選擇污染物凈化能力較強的多種水生植物，遵循 原理。無廢棄物農(nóng)業(yè)遵循了 原理，西北地區(qū)種植灌木和草本植物遵循 原理，林業(yè)工程建設(shè)遵循了 原理。
選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》
第1章　發(fā)酵工程
1、1　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
腐乳制作的菌種： 、 、 。主要是 。腐乳制作原理：
，脂肪酶將脂肪水解為 。
發(fā)酵：是指人們利用 ，在適宜的條件下，將原料通過微生物的 轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。
直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用 保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)化發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱為 。傳統(tǒng)發(fā)酵以 的 及 發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
泡菜在腌制過程中會有 產(chǎn)生。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但如果人體攝入過量，會發(fā)生中毒，甚至死亡。（P6“探究·實踐”）
果酒自然發(fā)酵時，利用葡萄皮上的 ；工業(yè)生產(chǎn)時，人工接種純化的酵母菌，以提高發(fā)酵效率。（P7“探究·實踐”）
果酒變果醋發(fā)酵改變兩個條件：一、 ，因為醋酸菌是 細(xì)菌；二、 ，因為果酒的發(fā)酵溫度在18～30 ℃，而果醋的發(fā)酵溫度在 。（P7“探究·實踐”）
果酒與果醋發(fā)酵流程：挑選葡萄→沖洗（再去梗）→榨汁→ 發(fā)酵 發(fā)酵。（P7）
果酒制作與果醋制作的比較
項目 果酒制作 果醋制作
發(fā)酵菌種 　　 　　 　　 　 　
菌種來源 傳統(tǒng)的葡萄酒釀造采用自然發(fā)酵，菌種主要是　　　　　　　　　　　　 空氣中的野生醋酸菌或購買醋酸菌的菌種或從食醋中分離醋酸菌
發(fā)酵原理 ①在有氧條件下：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②在無氧條件下：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ①氧氣、糖源都充足時：　　　　　　　　　　　　　　　　 　②缺少糖源時：　　　　　　　　　　　　　　　　 　
發(fā)酵條件 溫度 一般控制在　　　　℃ 　　　　℃
時間 10～12 d 7～8 d
氧氣 初期　　　　氧，后期　　　　 始終　　　　氧
泡菜制作所需菌種及原理
常見類型 乳酸鏈球菌、乳酸桿菌
生物學(xué)分類 　　 　 　　　
分布 廣泛分布于空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道內(nèi)
代謝類型 　　 　　型
生產(chǎn)應(yīng)用 制作泡菜、酸奶等
發(fā)酵原理 　　　 　　　　　
10、用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 的鹽水。鹽的用量過高，乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風(fēng)味差；用量過低，雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。鹽水要煮沸后冷卻。煮沸的目的是 。
11、在冷卻后的鹽水中加入少量“陳菜泡液”，目的是 。若制作的泡菜 “咸而不酸”，最可能的原因是 。
第2節(jié)　微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用
1、2、1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)
培養(yǎng)基是指人們按照微生物對 的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。
培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成：各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有 、 、 和 。
碳源：能為微生物的代謝提供 的物質(zhì)。 （異養(yǎng)或自養(yǎng)）微生物只能利用有機(jī)碳源；只有 才能利用N2。
培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對 、 以及 的要求。如培養(yǎng)細(xì)菌(如乳酸菌)時需要在培養(yǎng)基中添加 ，培養(yǎng)霉菌(真菌)時需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至 ，培養(yǎng)細(xì)菌時需將pH 調(diào)至 ，培養(yǎng)厭氧微生物時則需要提供 的條件。（P10）
培養(yǎng)基中含有 KH2PO4 和 Na2HPO4，其作用是： ； 。
培養(yǎng)基的種類及用途：
（1）按物理性質(zhì)可分為 培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和 培養(yǎng)基。 培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的 ，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。
（2）按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為 培養(yǎng)基和 培養(yǎng)基。
獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是 ，要注意以下幾個方面：
①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行 。
②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、 和 等進(jìn)行滅菌。
③實驗操作應(yīng)在 進(jìn)行，防止 。
④實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。
無菌技術(shù)除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還能有效避免 。
無菌技術(shù)主要包括消毒和滅菌
（1）消毒：用 的物理或化學(xué)方法殺死物體 微生物， （填“包括”或“不包括”）芽孢和孢子。
常用方法： （一般物品）；牛奶用 ，（使用這一種方法對生鮮牛奶進(jìn)行消毒的優(yōu)點： ，并且 ）；化學(xué)藥物消毒；（如用 擦拭雙手、 消毒水源）；接種室、接種箱或超凈工作臺用 。
（2）滅菌：用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外 的微生物，包括 。
常用方法：① ：在火焰的充分燃燒層灼燒，可迅速徹底的滅菌，如 、 、
試管口、瓶口。
② ：工具為干熱滅菌箱，如 、 、吸管等玻璃器皿和金屬用具等耐高溫、需保持干燥的物品。
③ ：工具為高壓蒸汽滅菌鍋，如 、 、移液管。此法能留住培養(yǎng)基的水分。
微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、 、 、 等步驟。（P11）
制備培養(yǎng)基的步驟：計算→稱量→ →( )→滅菌→ 。
（1）在 調(diào)節(jié)pH，若先滅菌后調(diào)pH 易污染培養(yǎng)基。
（2）培養(yǎng)基 ，培養(yǎng)皿 。
（3）平板冷卻凝固后需 ，目的是
。使用后的培養(yǎng)基在丟棄前 需要經(jīng)過 處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物，防止 。
分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是 。采用 和 能將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由 。（P12“探究·實踐”）
微生物接種方法(分離純化細(xì)菌方法)
（1） ：通過 (工具)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面 的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。在數(shù)次劃線后，可以分離到由 繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，即 。
①灼燒接種環(huán)目的：第一次灼燒： ；以后每次劃線前灼燒： ；
劃線結(jié)束灼燒： ，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。灼燒次數(shù)＝ 。
②在灼燒接種環(huán)之后，要等其 后再進(jìn)行劃線，以免 。
③每次從上一次劃線的末端開始，目的 。劃線過程應(yīng)注意避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常菌落。
稀釋涂布平板法：用移液管(工具)和 將菌液進(jìn)行一系列的 ，然后用 (工具)將不同稀釋度的菌液分別均勻地涂布到 培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)。 梯度稀釋原因：
；目的： 。
注：①以上操作均在 旁進(jìn)行，防止 。②若要分離并統(tǒng)計活菌數(shù)，應(yīng)選用
。 ③平板劃線法不能用于活菌計數(shù)的原因是； 。
無菌技術(shù)的主要方法及適用對象（連線）
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在第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？
劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處 ，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的 ，最終能得到由 繁殖而來的菌落。
1、2、2微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)
在微生物學(xué)中，將允許 種類的微生物生長，同時 其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。（P16）
在 的菌液里，聚集在一起的微生物被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的 。 為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為 的平板進(jìn)行計數(shù)。（P18）
菌落是指在 上由 繁殖而來的肉眼可見的 ， 可以作為鑒定目的菌的依據(jù)是 。
樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數(shù)目。在實際操作中，通常選用 的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)為 適于計數(shù)的平板。統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)的要求是：至少統(tǒng)計 個菌落數(shù)在 之間的平板，計算菌落數(shù)的平均值。（P18）計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝ 個/mL)。其中，C 代表某一稀釋度下平板上生長的 ， V 代表涂布平板時所用的 (mL)(一般為 0.1mL)，M 代表 。
統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，這是因為
。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用 而不是用活菌數(shù)來表示。（P18）
顯微鏡直接計數(shù)法
①主要用具： 或 和 。
②血細(xì)胞計數(shù)板使用方法：“ ”，即先蓋蓋玻片，后滴培養(yǎng)液， 再用吸水紙吸。
③計算公式：1mL 培養(yǎng)液中細(xì)胞個數(shù)＝ (個/mL)
④結(jié)果：估算值比實際值偏 ，因為 。
細(xì)菌計數(shù)板和血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)原理相同。血細(xì)胞計數(shù)板比細(xì)菌計數(shù)板厚，常用于 、
霉菌孢子等的計數(shù)。用細(xì)菌計數(shù)板可對 等 的細(xì)胞進(jìn)行觀察和計數(shù)。（P18“相關(guān)信息”）
絕大多數(shù)微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成 的微生物才能分解尿素。利用以 作為唯一 的 培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。（P18“探究·實踐”）
1、3發(fā)酵工程及其應(yīng)用
發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、 ，接種，發(fā)酵，
等方面。（P22）
2．性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過 育種或 育種獲得。（P22）
3．現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機(jī)控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的溫度、 、 、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進(jìn)行監(jiān)測和控制；還可以進(jìn)行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。（P23）
4．環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成。如谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和 。（P23）
5．如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用 、 等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　? 和 措施來獲得產(chǎn)品。（P23）
6．發(fā)酵罐
發(fā)酵罐示意圖
7．在我們的日常生活中，利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的食品以及與食品有關(guān)的產(chǎn)品比比皆是，主要包括以下三個方面。第一，生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。第二，生產(chǎn)各種各樣的 。第三，生產(chǎn) 。（P24～26）
第2章　細(xì)胞工程
　細(xì)胞工程的發(fā)展歷程
1．1960年，科金用真菌的 分解番茄根的 ，成功獲得了 。1971年，卡爾森誘導(dǎo)煙草種間 ，獲得了第一株體細(xì)胞種間雜種植株。1974年，土壤農(nóng)桿菌的 被發(fā)現(xiàn)。之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合。1951年，張明覺等發(fā)現(xiàn)了哺乳動物 。1958年，格登用非洲爪蟾進(jìn)行 實驗，成功培育出性成熟個體。同一時期，我國科學(xué)家童第周等開展了魚類細(xì)胞核移植工作。1975年，米爾斯坦和科勒等創(chuàng)立了 技術(shù)。2017年，我國科學(xué)家首次培育了 。（P33）
細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過
水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。（P31）
第1節(jié)　植物細(xì)胞工程
一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
1．細(xì)胞經(jīng) 后，仍然具有 ，即細(xì)胞具有 。但是，在生物的生長發(fā)育過程中，并不是所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性，比如，芽原基的細(xì)胞只能 ，葉原基的細(xì)胞只能 。這是因為 下，細(xì)胞中的 。（P34）
2．植物組織培養(yǎng)是指將 等，培養(yǎng)在 上，給予 ，誘導(dǎo)其形成 的技術(shù)（如圖）。（P35）
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植物組織培養(yǎng)流程圖
植物細(xì)胞一般具有 。在一定的 的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過 ，即 ，進(jìn)而形成 ，這稱為愈傷組織。愈傷組織能 ，該過程稱為 。植物激素中 和 是啟動細(xì)胞分裂 、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，它們的濃度、比例等都會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。（P35“探究·實踐”）
4．誘導(dǎo)愈傷組織期間一般 ，在后續(xù)的培養(yǎng)過程中，每日需要給予 。（P36）
5．在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先利用 去除 ，獲得 。（P37）
6．人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本可以分為兩大類—— 。物理法包括 等；化學(xué)法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，融合后得到的 再經(jīng)過誘導(dǎo)可形成 ，并可進(jìn)一步發(fā)育成完整的雜種植株（如圖）。（P37～38）
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植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖
植物體細(xì)胞雜交是指 ，在一定條件下 ，并把雜種細(xì)胞 的技術(shù)。 稱為外植體。（P38）
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在 等方面展示出獨特的優(yōu)勢。（P38）
二、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
1．用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，被人們形象地稱為植物的 技術(shù)，也叫作 。它不僅可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持 的遺傳特性。（P39）
2．植物 極少，甚至無病毒。因此，切去 進(jìn)行 ，再生的植株就有可能 ，從而獲得 。
3.單倍體育種可以先通過 ，然后經(jīng)過誘導(dǎo) ，當(dāng)年就能培育出遺傳性狀 ， ， 。（P40）
4.次生代謝物 的產(chǎn)物，含量很低，難以提取，可利用 進(jìn)行增殖，即利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在從細(xì)胞中植物細(xì)胞中提取。如：紫草寧、紫杉醇。這就是細(xì)胞產(chǎn)物的 。
第2節(jié)　動物細(xì)胞工程
一、動物細(xì)胞培養(yǎng)
動物細(xì)胞工程常用技術(shù)包括：
。
1．動物細(xì)胞培養(yǎng)是指從 ，將它 細(xì)胞（用機(jī)械法或用 不用胃蛋白酶），然后在 ，讓這些細(xì)胞 的技術(shù)。（P43）
2．一般來說，動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件。（P43）
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3．在體外培養(yǎng)細(xì)胞時，必須保證環(huán)境是 的，即需要對 用具進(jìn)行 處理以及在 下進(jìn)行操作。培養(yǎng)液還需要 ，以便清除 ，防止 。用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞時需在其中加入 等一些天然成分。培養(yǎng)動物細(xì)胞一般使用 ，也稱 。（P44）
4．動物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有 。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是 。在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，通常采用 ，并將它們置于含有 的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。（P44）
5．動物細(xì)胞培養(yǎng)時細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，這種現(xiàn)象稱為 。懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞會因 等因素而分裂受阻。貼壁細(xì)胞在生長增殖時，除受上述因素的影響外，還會發(fā)生 現(xiàn)象，即當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到 時，細(xì)胞通常會停止 。（P44）
6．人們通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為 ，將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為 。在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時，懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用 收集；貼壁細(xì)胞需要重新用 等處理，使之分散成 ，然后再用 。之后，將收集的細(xì)胞 （如圖）。（P45）
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動物細(xì)胞培養(yǎng)過程示意圖
7．幼齡動物的細(xì)胞與老齡動物的細(xì)胞比較，幼齡動物 ， 。
8. 在一定條件下，干細(xì)胞可以分化成其他類型的細(xì)胞。干細(xì)胞存在于 等多種組織和器官中，包括 和 等。（P46）
9.胚胎干細(xì)胞存在于 中，具有分化為成年動物體內(nèi)的 ，并 的潛能。
10．成體干細(xì)胞是 的干細(xì)胞，包括 、神經(jīng)干細(xì)
胞、 。成體干細(xì)胞具有 ，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有 。
11.科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞，獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，將它稱
為 （簡稱iPS細(xì)胞），并用iPS細(xì)胞治療了小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血。iPS細(xì)胞來源于病人自身，治療可避免發(fā)生 反應(yīng)，但有可能導(dǎo)致 發(fā)生。（P46）
制備iPS細(xì)胞方法：包括借助載體將 導(dǎo)入細(xì)胞中，直接將 導(dǎo)入細(xì)胞中或者用 等來誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞最初是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來的，后來發(fā)現(xiàn) 等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。（P46“相關(guān)信息”）
二、動物細(xì)胞融合技術(shù)與單抗隆抗體
1．動物細(xì)胞融合技術(shù)（cell fusion technique）就是使 結(jié)合形成
的技術(shù)。融合后形成的 具有原來 細(xì)胞的 。（P48）
動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同。誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的常用方法有
等。（P48）
3．動物細(xì)胞融合技術(shù)突破了 。（P48）
4．制備單克隆抗體需要的技術(shù)手段： 。制備單克隆抗體的原理： 選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》
第1章　發(fā)酵工程
第1節(jié)　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
腐乳制作的菌種：酵母、曲霉、毛霉。主要是毛霉。腐乳制作原理：腐乳制作原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將腐乳中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸。
發(fā)酵：是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝　轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。
直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)化發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
泡菜在腌制過程中會有亞硝酸鹽產(chǎn)生。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但如果人體攝入過量，會發(fā)生中毒，甚至死亡。（P6“探究·實踐”）
果酒自然發(fā)酵時，利用葡萄皮上的野生酵母菌；工業(yè)生產(chǎn)時，人工接種純化的酵母菌，以提高發(fā)酵效率。（P7“探究·實踐”）
果酒變果醋發(fā)酵改變兩個條件：①、通氧，因為醋酸菌是好氧細(xì)菌；②、升高溫度，因為果酒的發(fā)酵溫度在18～30 ℃，而果醋的發(fā)酵溫度在30～35 ℃。（P7“探究·實踐”）
果酒與果醋發(fā)酵流程：挑選葡萄→沖洗（再去梗）→榨汁→酒精發(fā)酵乙酸發(fā)酵。（P7）
果酒制作與果醋制作的比較
項目 果酒制作 果醋制作
發(fā)酵菌種 酵母菌 　醋酸菌　
菌種來源 傳統(tǒng)的葡萄酒釀造采用自然發(fā)酵，菌種主要是　附著在葡萄皮上的野生酵母菌　 空氣中的野生醋酸菌或購買醋酸菌的菌種或從食醋中分離醋酸菌
發(fā)酵原理 ①在有氧條件下：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量②在無氧條件下：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　 ①氧氣、糖源都充足時：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量②缺少糖源時：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
發(fā)酵條件 溫度 一般控制在　18～30　℃ 　30～35℃
時間 10～12 d 7～8 d
氧氣 初期需氧，后期不需氧 始終需要氧
泡菜制作所需菌種及原理
常見類型 乳酸鏈球菌、乳酸桿菌
生物學(xué)分類 原核生物　
分布 廣泛分布于空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道內(nèi)
代謝類型 　異養(yǎng)厭氧型
生產(chǎn)應(yīng)用 制作泡菜、酸奶等
發(fā)酵原理 C6H12O62C3H6O3＋能量　　　
用于制作泡菜的蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的亞硝酸鹽含量相對較高。
11、用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5.5%～20%的鹽水。鹽的用量過高，乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風(fēng)味差；用量過低，雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。鹽水要煮沸后冷卻。煮沸的目的是滅菌除氧。
12、在冷卻后的鹽水中加入少量“陳菜泡液”，目的是增加乳酸菌數(shù)量，縮短泡菜制作時間。若制作的泡菜 “咸而不酸”，最可能的原因是鹽過多抑制了乳酸菌發(fā)酵。
第2節(jié)　微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用
2、1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)
培養(yǎng)基是指人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì) 的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。
培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成：各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽 。碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。異養(yǎng)（異養(yǎng)或自養(yǎng)）微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能作為碳源。只有固氮微生物才能利用N2。
培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌時，一般需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性；培養(yǎng)細(xì)菌時，一般需要將pH調(diào)至中性或弱堿性；培養(yǎng)厭氧微生物時，則需要提供無氧的條件。（P10）
培養(yǎng)基中含有 KH2PO4 和 Na2HPO4，其作用是：為菌種生長提供無機(jī)營養(yǎng)；維持培養(yǎng)基pH 的相對穩(wěn)定。
培養(yǎng)基的種類及用途：
（1）按物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒定，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。
（2）按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。
獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意以下幾個方面：
①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。
②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌。
③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。
④實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。
無菌技術(shù)除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還能有效避免操作者自身被微生物感染。
無菌技術(shù)主要包括消毒和滅菌
（1）消毒：用較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物，不包括芽孢和孢子。
常用方法：煮沸消毒法（一般物品）；牛奶用巴氏消毒法，（使用這一種方法對生鮮牛奶進(jìn)行消毒的優(yōu)點：既能殺死牛奶中的絕大多數(shù)微生物，并且基本不會破壞牛奶中的營養(yǎng)成分）；化學(xué)藥物消毒；
（如用酒精擦拭雙手、氯氣消毒水源）；接種室、接種箱或超凈工作臺用紫外線消毒法。
（2）滅菌：是指用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
常用方法：
①灼燒滅菌：在火焰的充分燃燒層灼燒，可迅速徹底的滅菌，如接種環(huán)、接種針、試管口、瓶口。
②干熱滅菌：工具為干熱滅菌箱，如培養(yǎng)皿、試管、吸管等耐高溫、需保持干燥的物品。
③高壓蒸汽滅菌：工具為高壓蒸汽滅菌鍋，如培養(yǎng)基、無菌水、移液管。此法能留住培養(yǎng)基的水分。
微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟。（P11）
制備培養(yǎng)基的步驟：計算→稱量→溶化→(調(diào)節(jié) pH)→滅菌→倒平板。
（1）在溶化后滅菌前調(diào)節(jié)pH，若先滅菌后調(diào)pH 易污染培養(yǎng)基。
（2）培養(yǎng)基高壓蒸汽滅菌，培養(yǎng)皿干熱滅菌。
（3）平板冷卻凝固后需倒置，目的是防止平板的水分蒸發(fā)和防止皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基中造成污染。使用后的培養(yǎng)基在丟棄前 需要經(jīng)過滅菌處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物，防止污染環(huán)境。
分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。（P12“探究·實踐”）
微生物接種方法(分離純化細(xì)菌方法)
（1）平板劃線法：通過接種環(huán)(工具)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。在數(shù)次劃線后，可以分離到由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，即菌落。
①灼燒接種環(huán)目的：第一次灼燒：避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；以后每次劃線前灼燒：殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種，使每次劃線的菌種來自上次劃線末端；劃線結(jié)束灼燒： 殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。灼燒次數(shù)＝劃線次數(shù)＋1。
②在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線，以免接種環(huán)溫度太高殺死菌種。
③每次從上一次劃線的末端開始，目的是將聚集的菌體逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面，以便得到單個菌落。劃線過程應(yīng)注意避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常菌落。
（2）稀釋涂布平板法：用移液管(工具)和無菌水將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后用涂布器(工具)將不同稀釋度的菌液分別均勻地涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)。 梯度稀釋原因：培養(yǎng)液中菌體濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落；目的：將聚集的菌體分散開，以便獲得單菌落。
注：①以上操作均在酒精燈火焰旁進(jìn)行，防止雜菌污染。②若要分離并統(tǒng)計活菌數(shù)，應(yīng)選用稀釋涂布平板法。 ③平板劃線法不能用于活菌計數(shù)的原因是；菌落連成片，無法計數(shù)。
無菌技術(shù)的主要方法及適用對象（連線）
在第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？
劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。
2、2微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)
在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。（P16）
在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。 為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為 30～300的平板進(jìn)行計數(shù)。（P18）
菌落是指在固體培養(yǎng)基上由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，菌落可以作為鑒定目的菌的依據(jù)，原因是在一定的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。
樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數(shù)目。在實際操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)為30～300、適于計數(shù)的平板。在同一稀釋度下，應(yīng)至少對3個平板進(jìn)行重復(fù)計數(shù)，然后求出平均值。（P18）計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M(個/mL)。其中，C 代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)， V 代表涂布平板時所用的稀釋液體積(mL)(一般為 0.1mL)，M 代表稀釋倍數(shù)。
統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，這是因為當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。（P18）
顯微鏡直接計數(shù)法
①主要用具：血細(xì)胞計數(shù)板或細(xì)菌計數(shù)板和顯微鏡。
②血細(xì)胞計數(shù)板使用方法：“先蓋后滴再吸”，即先蓋蓋玻片，后滴培養(yǎng)液， 再用吸水紙吸。
③計算公式：1mL 培養(yǎng)液中細(xì)胞個數(shù)＝小方格中細(xì)胞平均數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)(個/mL)
④結(jié)果：估算值比實際值偏大，因為該方法不能區(qū)分細(xì)胞的死活，計數(shù)到的細(xì)胞數(shù)包括了死亡的細(xì)胞數(shù)。
細(xì)菌計數(shù)板和血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)原理相同。血細(xì)胞計數(shù)板比細(xì)菌計數(shù)板厚，常用于相對較大的酵母菌細(xì)胞、霉菌孢子等的計數(shù)。用細(xì)菌計數(shù)板可對細(xì)菌等較小的細(xì)胞進(jìn)行觀察和計數(shù)。（P18“相關(guān)信息”）
8．絕大多數(shù)微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。（P18“探究·實踐”）
第3節(jié) 發(fā)酵工程及其應(yīng)用
發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離、提純等方面。（P22）
2．性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程獲得。（P22）
3．現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機(jī)控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進(jìn)行監(jiān)測和控制；還可以進(jìn)行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。（P23）
4．環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成。如谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。（P23）
5．如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品。（P23）
6．發(fā)酵罐
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發(fā)酵罐示意圖
在我們的日常生活中，利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的食品以及與食品有關(guān)的產(chǎn)品比比皆是，主要包括以下三個方面。第一，生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。第二，生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑。第三，生產(chǎn)酶制劑。（P24～26）
第2章　細(xì)胞工程
　細(xì)胞工程的發(fā)展歷程
1．1960年，科金用真菌的 纖維素酶 分解番茄根的 細(xì)胞壁 ，成功獲得了 原生質(zhì)體 。1971年，卡爾森誘導(dǎo)煙草種間 原生質(zhì)體融合 ，獲得了第一株體細(xì)胞種間雜種植株。1974年，土壤農(nóng)桿菌的 Ti質(zhì)粒 被發(fā)現(xiàn)。之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合。1951年，張明覺等發(fā)現(xiàn)了哺乳動物 精子獲能的現(xiàn)象 。1958年，格登用非洲爪蟾進(jìn)行 實驗，成功培育出性成熟個體。同一時期，我國科學(xué)家童第周等開展了魚類細(xì)胞核移植工作。1975年，米爾斯坦和科勒等創(chuàng)立了 單克隆抗體 技術(shù)。2017年，我國科學(xué)家首次培育了 體細(xì)胞克隆猴 。（P33）
2.細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過 細(xì)胞器、細(xì)胞
或組織 水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。（P31）
第1節(jié)　植物細(xì)胞工程
1、1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
細(xì)胞經(jīng) 分裂和分化 后，仍然具有 產(chǎn)生完整生物體。或分化成其他各種細(xì)胞的潛能 ，即細(xì)胞具有 全能性 。但是，在生物的生長發(fā)育過程中，并不是所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性，比如，芽原基的細(xì)胞只能 發(fā)育為芽 ，葉原基的細(xì)胞只能 發(fā)育為葉 。這是因為 在特定的時間和空間條件 下，細(xì)胞中的 基因選擇性表達(dá) 。（P34）
植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官，組織或細(xì)胞 等，培養(yǎng)在 人工配置的培養(yǎng)基 上，給予 適宜
的培養(yǎng)條件 ，誘導(dǎo)其形成完整植株 的技術(shù)（如圖）。（P35）
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植物組織培養(yǎng)流程圖
植物細(xì)胞一般具有 全能性 。在一定激素和營養(yǎng)等條件 的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過 脫分化 ，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞 ，進(jìn)而形成 不定形的薄壁組織團(tuán)塊 ，這稱為愈傷組織。愈傷組織能 重新分化成牙根等器官 ，該過程稱為 再分化 。植物激素中 生長素 和 細(xì)胞分裂素 是啟動細(xì)胞分裂 、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，它們的濃度、比例等都會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。（P35“探究·實踐”）
4．誘導(dǎo)愈傷組織期間一般 不需要光照 ，在后續(xù)的培養(yǎng)過程中，每日需要給予 適當(dāng)時間和強度的光照 。（P36“探究·實踐”）
5．在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先利用 纖維素酶和果膠酶 去除 細(xì)胞壁 ，獲得 原生質(zhì)體 。（P37）
6．人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本可以分為兩大類——物理法和化學(xué)法 。物理法包括電融合法、離心法等；化學(xué)法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，融合后得到的 雜種細(xì)胞 再經(jīng)過誘導(dǎo)可形成 愈傷組織 ，并可進(jìn)一步發(fā)育成完整的雜種植株（如圖）。（P37～38）
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植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖
植物體細(xì)胞雜交是指將不同來源的植物體細(xì)胞 ，在一定條件下 絨合成雜種細(xì)胞 ，并把雜種細(xì)胞 培育成新植物體 的技術(shù)。離體培養(yǎng)的植物器官組織或細(xì) 稱為外植體。（P38）
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在 打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優(yōu)勢。（P38）
1、2 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，被人們形象地稱為植物的 快速繁殖 技術(shù)，也叫作 微
型繁殖技術(shù) 。它不僅可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持 優(yōu)良品種 的遺傳特性。（P39）
2．植物 頂端分生區(qū)附近的病毒 極少，甚至無病毒。因此，切取一定大小的莖尖 進(jìn)行 組織培養(yǎng) ，再生的植株就有可能 不帶病毒 ，從而獲得 脫毒苗 。
3.單倍體育種可以先通過 花藥培養(yǎng)獲得單倍體植株 ，然后經(jīng)過誘導(dǎo) 染色體加倍 ，當(dāng)年就能培育出遺傳性狀 相對穩(wěn)定的純合二倍體 ， 極大縮短育種年限 ，節(jié)約大量的人力和物力。（P40）
4.次生代謝物 不是植物基本的生命活動所必須 的產(chǎn)物，含量很低，難以提取，可利用 植物細(xì)胞培養(yǎng) 進(jìn)行增殖，即利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在從細(xì)胞中植物細(xì)胞中提取。如：紫草寧、紫杉醇。這就是細(xì)胞產(chǎn)物的 工廠化生產(chǎn) 。
第2節(jié)　動物細(xì)胞工程
2、1、動物細(xì)胞培養(yǎng)
動物細(xì)胞工程常用技術(shù)包括：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞核移植，動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。
1．動物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞（用機(jī)械法（剪碎）或用胰蛋白酶不用胃蛋白酶），然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。（P43）
2．一般來說，動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件。（P43）
3．在體外培養(yǎng)細(xì)胞時，必須保證環(huán)境是無菌、無毒的，即需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理以及在無菌環(huán)境下進(jìn)行操作。培養(yǎng)液還需要定期更換，以便清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害。用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞時需在其中加入血清等一些天然成分。培養(yǎng)動物細(xì)胞一般使用液體培養(yǎng)基，也稱培養(yǎng)液。（P44）
4．動物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，并將它們置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。（P44）
5．動物細(xì)胞培養(yǎng)時細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞會因細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻。貼壁細(xì)胞在生長增殖時，除受上述因素的影響外，還會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，即當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞通常會停止分裂增殖。（P44）
6．人們通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時，懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集；貼壁細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個細(xì)胞，然后再用離心法收集。之后，將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)（如圖）。（P45）
幼齡動物的細(xì)胞與老齡動物的細(xì)胞比較，幼齡動物分化程度低，更易于培養(yǎng)。
動物細(xì)胞培養(yǎng)過程示意圖
2、2 動物細(xì)胞融合技術(shù)與單抗隆抗體
1．動物細(xì)胞融合技術(shù)（cell fusion technique）就是使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。融合后形成的雜交細(xì)胞具有原來兩個或多個細(xì)胞的遺傳信息。（P48）
2．動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同。誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的常用方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。（P48）
3．細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。（P48）
4．制備單克隆抗體需要的技術(shù)手段：動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞培養(yǎng)。制備單克隆抗體的原理：細(xì)胞膜的流動性和細(xì)胞增殖。（P49）
5.第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，方法是用特定的選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)。經(jīng)過篩選后未融合的細(xì)胞或者融合后具有同種核型的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長。（P49）
6．第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞，方法是專一抗體檢驗。（P49）
7．單克隆抗體制備過程示意圖。（P49）
米爾斯坦和科勒制備單克隆抗體過程的示意圖
10．單克隆抗體的優(yōu)點：能準(zhǔn)確識別抗原的細(xì)微差別，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并可大量制備。
12．雜交瘤細(xì)胞的特點是_既能迅速大量大量增殖，又能產(chǎn)生大量與特定抗原特異性結(jié)合的抗體。
2、3 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物
1．動物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，并使這個重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。哺乳動物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。由于動物胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易，而動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，因此動物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。（P52）
2．減數(shù)分裂Ⅱ中期（MⅡ期）卵母細(xì)胞中的“核”其實是紡錘體—染色體復(fù)合物。文中所說的“去核”是去除該復(fù)合物。（P52“相關(guān)信息”）
3．下面以克隆高產(chǎn)奶牛為例，來說明體細(xì)胞核移植的大致過程（如圖）。（P53）
4.目前動物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。（P54“相關(guān)信息”）
5.體細(xì)胞核移植技術(shù)選MII期的卵細(xì)胞作為受體的原因：因為MII期的卵母細(xì)胞體積大，易操作，細(xì)胞質(zhì)中含有促使細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。
6.核移植技術(shù)中必須先去掉受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞核的原因是為使核移植后的動物的遺傳物質(zhì)盡可能多地來自供體動物細(xì)胞提供的細(xì)胞核_。
第3節(jié)　胚胎工程
3、1 胚胎工程的理論基礎(chǔ)
1．胚胎工程是指對生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。（P56）
2．受精是精子與卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程，包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。準(zhǔn)備階段包括：精子獲能和卵子準(zhǔn)備。在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內(nèi)完成的。（P56）
3.精子獲能指的是獲得受精作用的能力，不是獲得能量。其方法有：直接利用雌性動物生殖道使精子獲能；培養(yǎng)在人工配置的獲能液中獲能（成分因動物種類不同而不同，常見有效成分有肝素、Ca2+載體）。
4.卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。動物排出的卵子成熟程度不同，有些是初級卵母細(xì)胞、有些是次級卵母細(xì)胞。但都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到MII期時才具備與精子受精的能力。
3．掌握哺乳動物受精的過程（下圖）（P57）
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4．在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜外的透明帶會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶。然后，精子入卵。精子入卵后，卵細(xì)胞膜也會立即發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。（P57）
5．精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂并形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子的核還大的核，叫作雄原核。與此同時，精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體后，形成雌原核。（P57）
6．多數(shù)哺乳動物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ，因而不會形成兩個第二極體。在實際胚胎工程操作中，常以觀察到兩個極體或者雌、雄原核作為受精的標(biāo)志。（P58“相關(guān)信息”）
受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核融合。受精卵是人的第一個體細(xì)胞。
7.胚胎發(fā)育的各個時期；
原腸胚
胚胎發(fā)育早期，有一段時間在透明帶內(nèi)進(jìn)行分裂（有絲），細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積不變稱為卵裂。卵裂期細(xì)胞數(shù)量、DNA總數(shù)和有機(jī)物種類增多，而每個細(xì)胞體積和有機(jī)物總量減少。
囊胚期胚胎進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞逐漸分化。聚集在胚胎一端的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織；沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。囊胚期在細(xì)胞內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)含液體的囊胚腔。囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從中伸展出來，這個過程稱為孵化。孵化很重要，如果不能正常孵化，胚胎就無法繼續(xù)發(fā)育。
囊胚孵化后，將發(fā)育形成原腸胚。原腸胚分為外胚層、中胚層和內(nèi)胚層。這三個胚層將逐漸分化形成各種組織和器官。
3、2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容主要有：體外受精、胚胎移植、胚胎分割等。
1．哺乳動物的體外受精技術(shù)主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲能和受精等步驟。（P60）
2．采集到的卵母細(xì)胞和精子，要分別對它們進(jìn)行成熟培養(yǎng)（培養(yǎng)至MII）和獲能處理，然后才能用于體外受精。（P60）一般情況下，可以將獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子置于適當(dāng)培養(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時間，來促使它們完成受精。
3.體外受精技術(shù)是提高動物繁殖能力的有效措施，還可以為胚胎移植提供可用的胚胎。
3．胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱為“供體”（包括提供卵母細(xì)胞和提供精子的供體），接受胚胎的個體叫“受體”（指代孕）。通過任何一項技術(shù)（如轉(zhuǎn)基因、核移植和體外受精等）獲得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。（P61）
4．胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。（P62“思考·討論”）
5．進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。（62）
6．超數(shù)排卵是指應(yīng)用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。（P62“相關(guān)信息”）
7，以牛的胚胎移植為例，胚胎移植主要包括供體、受體的選擇和處理，配種或人工授精，胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存，胚胎的移植，以及移植后的檢查等步驟（下圖）。（P61）
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8．胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。
9．牛胚胎性別鑒定和分割示意圖。（P63）
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胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為體視顯微鏡和顯微操作儀。在進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，將它移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后在顯微鏡下用分割針或分割刀分割。對于不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。在分割囊胚階段的胚胎時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。分割后的胚胎可以直接移植給受體，或經(jīng)　　　　體外培養(yǎng)后，再移植給受體。
③還可用分割針取出滋養(yǎng)層，做DNA分析鑒定性別。（P62）
第3章　基因工程
科技探索之路
1．基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。（P67）
2、1944年，艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以在同種生物的不同個體之間轉(zhuǎn)移。（P68）
3．1958年，梅塞爾森和斯塔爾用實驗證明了DNA的半保留復(fù)制。隨后不久，克里克提出中心法則。（P68）
4．1967年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌擬核DNA之外的質(zhì)粒有自我復(fù)制能力，并可以在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移。（P68）
5．1973年，科學(xué)家證明質(zhì)粒可以作為基因工程的載體，構(gòu)建重組DNA，導(dǎo)入受體細(xì)胞，使外源基因在原核細(xì)胞中成功表達(dá)，并實現(xiàn)物種間的基因交流。至此，基因工程正式問世。（P69）
6．1983年，科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出世界上第一例轉(zhuǎn)基因煙草。此后，基因工程進(jìn)入了迅速發(fā)展的階段。（P69）
7．1985年，穆里斯等人發(fā)明PCR，為獲取目的基因提供了有效手段。（P69）
3、1　重組DNA技術(shù)的基本工具
實現(xiàn)基因工程的操作過程至少需要三種“分子工具”，即準(zhǔn)確切割DNA分子的“分子手術(shù)刀”——— 限制性內(nèi)切核酸酶、將DNA片段再連接起來的“分子縫合針”—— DNA連接酶和將體外重組好的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的“分子運輸車”—— 載體 （如 質(zhì)粒 、噬菌體和動植物病毒等）。【P70】
切割DNA分子的工具是限制性內(nèi)切核酸酶，簡稱限制酶，大多數(shù)限制酶的識別序列由6個核苷酸組成。這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。它們能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開，產(chǎn)生黏性末端或平末端兩種形式的末端。（P71）
DNA連接酶分為兩類，一類是E.coli DNA連接酶，另一類是T4DNA連接酶。前者只能將具有互補黏性末端的DNA片段連接起來。不能連接具有平末端的DNA片段。（P72）后者既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端的效率相對較低。（P72）
質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。（P72）
在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。這些質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選。（P72）
載體必須具備的條件：①能在受體細(xì)胞中保存下來并能自我復(fù)制；②具有1個或多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。③具有標(biāo)記基因。（P72）
DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。（P74“探究·實踐”）
在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。
DNA的粗提取與鑒定的方法步驟:
(1) 研磨 :取 30g 洋蔥切碎, 倒入10 mL 研磨液 研磨。
(2) 除雜 : 漏斗中墊上紗布過濾后, 在4 ℃冰箱靜置后取 上清液 , 1500 r/min 的轉(zhuǎn)速下離心后取 上清液。
(3) 提取: 加入體積相等的、預(yù)冷的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù) 95%）, 溶液出現(xiàn)白色的絲狀物是 粗提取的DNA 。
方法一: 用玻璃杯按一個方向攪拌, 卷起絲狀物, 用濾紙吸去上面的水分。
方法二: 10000 r/min 的轉(zhuǎn)速下 離心 5 min, 棄上清液，取沉淀物晾干。
10、原核生物中的限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。
3、2　基因工程的基本操作程序
1．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要需要四個步驟：目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。（P76）
2、目的基因的篩選與獲取：一、篩選合適的目的基因；二、利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因。【P77】
3．PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。它是一項根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。（P77）
4、PCR反應(yīng)需要在一定的 緩沖溶液中才能進(jìn)行。需提供 DNA模板 ，分別與兩條模板鏈結(jié)合2種引物 ，四種脫氧核苷酸和 耐高溫的DNA聚合酶。同時通過控制 溫度 使DNA在體外反復(fù)進(jìn)行。
5、擴(kuò)增過程是：目的基因DNA 受熱變性后解旋為單鏈， 引物與單鏈 相應(yīng)互補序列結(jié)合。然后以
單鏈DNA 為模板，在耐高溫的DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸。即將四種脫氧核苷酸 加到引物的 3'端。如此重復(fù)，循環(huán)多次。由于延伸后得到的 產(chǎn)物 又可以作為下一個循環(huán)的模板 。因此每一次循環(huán)后目的基因的量可以 增加一倍 ，即成 指數(shù)形式擴(kuò)增（約為 2n ，其中n為擴(kuò)張循環(huán)的次數(shù)）。
6、PCR技術(shù)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。（如下圖）（P78）
PCR反應(yīng)過程可以在PCR擴(kuò)增儀（PCR儀）中自動完成，完成以后，常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物。（P79）
基因表達(dá)載體要包括以下四個基本的結(jié)構(gòu)：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因。（P80）
構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。（P80）
啟動子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。（P80）標(biāo)記基因的作用：鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。（或供重組DNA的鑒定和選擇）。引物的作用：使DNA聚合酶能夠從引物的 3'端開始連接脫氧核苷酸 。
花粉管通道法有多種操作方式。例如，可以用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定時間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊。除此之外，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法還有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。（P81）將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常用顯微注射技術(shù)。將目的基因?qū)胛⑸锍Ｓ酶惺軕B(tài)細(xì)胞法(Ca2＋處理法)。
轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。（P81“資料卡”）
農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物，而對大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞，并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點，如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞。（如下圖）（P81“資料卡”）
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14、檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功，首先是分子水平的檢測，包括通過PCR等技術(shù)檢測棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，檢測Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲蛋白等。
15、其次，還需要進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。例如，通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性以及抗性的程度。（P82）
16、培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的四個步驟，其實就反映了基因工程的基本操作程序。（P82）
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基因工程的基本操作流程圖
17、在獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的過程中，還可以通過構(gòu)建基因文庫來獲取目的基因。（P82）
18．在基因工程操作中，常用原核生物作為受體細(xì)胞，其中以大腸桿菌應(yīng)用最為廣泛。研究人員一般先用Ca2＋處理大腸桿菌細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中。（P82）
3、3　基因工程的應(yīng)用
1．科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。（P90）
2．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類一般稱為基因工程菌。（P91“相關(guān)信息”）
3．目前，科學(xué)家正嘗試?yán)没蚬こ碳夹g(shù)對豬的器官進(jìn)行改造，采用的方法是在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。（P91）
3、4　蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用
1．蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。（P93）
2．基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，這些天然蛋白質(zhì)是生物在長期進(jìn)化過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。（P93）
3．蛋白質(zhì)工程的基本思路是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)（如下圖）。（P94）
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蛋白質(zhì)工程的基本思路
第4章　生物技術(shù)的安全性與倫理問題
4、1　轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性
1．對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域，這是因為微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點。（P101）
2．在轉(zhuǎn)基因研究工作中，科學(xué)家會采取很多方法防止基因污染。例如，我國科學(xué)家將來自玉米的α 淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，由于α 淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲藏使花粉失去活性，因而可以防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播。（P102“相關(guān)信息”）
4、2　關(guān)注生殖性克隆人
1．生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨立生存的新個體。治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。（P106）
2．有的倫理學(xué)家認(rèn)為，生殖性克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人，嚴(yán)重地違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用。（P107）
3．我國政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗。（P108）
4．試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒
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試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒都是有性生殖，都要通過①體外受精，并進(jìn)行②體外早期胚胎培養(yǎng)和③胚胎移植，不同的是設(shè)計試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。（P109“思考·討論”）
4、3　禁止生物武器
生物武器包括致病菌類、病毒類和生化毒劑類等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍亂弧菌和炭疽桿菌都可以用來制造生物武器。生物武器的致病能力強、攻擊范圍廣。它可以直接或者通過食物、生活必需品和帶菌昆蟲等散布，經(jīng)由呼吸道、消化道和皮膚等侵入人、畜體內(nèi)，造成大規(guī)模傷亡，也能大量損害植物。（P111）

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