資源簡(jiǎn)介 2009屆高三選修2(IB) 生物科學(xué)與社會(huì)高考復(fù)習(xí)資料(一)、高考考試說明全冊(cè)共四章,考查出現(xiàn)在報(bào)考一類學(xué)生的自選模塊考試的18題中,分值為10分。要求有I類:知道所列知識(shí)點(diǎn)的含義,并能夠在試題所給予的相對(duì)簡(jiǎn)單的情境中識(shí)別和使用它們;而也有Ⅱ類要求:理解所列知識(shí)與相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別,并能在較復(fù)雜的情景中綜合運(yùn)用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評(píng)價(jià)。(二)、考試范圍及內(nèi)容與要求生物科學(xué)與農(nóng)業(yè)第一節(jié) 設(shè)施農(nóng)業(yè)(Ⅱ類要求)一、考試要求基本要求1.概述提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的途徑。2.說出為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,不同的生物、不同的時(shí)期對(duì)環(huán)境的不同要求。3.舉例說明設(shè)施農(nóng)業(yè)。發(fā)展要求嘗試提出發(fā)展設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)的設(shè)想和建議。基本內(nèi)容1、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的途徑:提高基因潛力(雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種等提高產(chǎn)量和保證質(zhì)量;基因工程育種、細(xì)胞工程育種等農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及減少農(nóng)藥、化肥對(duì)環(huán)境的污染)、 控制和改善環(huán)境條件(溫度、光照、水分、養(yǎng)分、大氣、土壤等)2、設(shè)施農(nóng)業(yè)的概念:指用一定的設(shè)備,在局部范圍內(nèi)改善和創(chuàng)造適宜的環(huán)境,為種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及其產(chǎn)品的儲(chǔ)存、保鮮提供適宜乃至最佳的條件,從而進(jìn)行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)。目的:減少自然條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地制約。包括(1)設(shè)施栽培:利用人工建造的設(shè)施進(jìn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),具有高投入、高科技的特點(diǎn)。主要用于蔬菜、花卉、瓜果等生產(chǎn),形式由最初的地膜覆蓋、各類塑料大棚到溫室栽培、植物工廠,目前塑料大棚和普通溫室應(yīng)用最廣泛。設(shè)施栽培技術(shù):除運(yùn)用常規(guī)栽培技術(shù)外,還常用無土栽培(是一種不使用自然土壤而使用人工配置的特定營(yíng)養(yǎng)液或基質(zhì)栽培作物的生產(chǎn)技術(shù)。裝置一般由栽培床、培養(yǎng)液、供液系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成。營(yíng)養(yǎng)液中含有栽培物生長(zhǎng)所必需的全部礦質(zhì)元素,包括大量元素和微量元素。無土栽培大體分為無固體基質(zhì)栽培和固體基質(zhì)栽培,無固體基質(zhì)栽培一般稱為“水培”,即根系直接與營(yíng)養(yǎng)液接觸;固體基質(zhì)栽培即作物根系固定在基質(zhì)中,植物通過基質(zhì)吸收營(yíng)養(yǎng)。無土栽培優(yōu)點(diǎn)是生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、清潔衛(wèi)生等。)、CO2施肥(化學(xué)法、微生物分解法、化學(xué)燃燒法、裝在鋼瓶?jī)?nèi)的液態(tài)CO2)、熊蜂授粉、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械化作業(yè)和產(chǎn)品采后處理等技術(shù)。(2)設(shè)施養(yǎng)殖:利用現(xiàn)代化的設(shè)施和手段,進(jìn)行規(guī)模化的飼養(yǎng)和管理的養(yǎng)殖技術(shù),其專業(yè)化、集約化的程度較高。目前,設(shè)施畜牧業(yè)和設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖最多。投入大、機(jī)械化、自動(dòng)化程度高,已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域,為生產(chǎn)無污染、無公害的綠色畜禽和水產(chǎn)品奠定了良好的基礎(chǔ)。 生態(tài)農(nóng)業(yè)的意義:打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地域和季節(jié)的“自然限制”,不僅產(chǎn)量增長(zhǎng),且保證全年均衡供應(yīng),是具有高科技含量和最具活力的產(chǎn)業(yè)之一。 植物病蟲害和動(dòng)物疫病的防治一、考試要求基本要求1.簡(jiǎn)述植物病蟲害的防治原理和技術(shù)。2.舉例說出動(dòng)物傳染病的發(fā)生規(guī)律及防治方法。3.關(guān)注動(dòng)物疫病的控制。(Ⅱ類要求)發(fā)展要求1.嘗試運(yùn)用植物病蟲害的調(diào)查方法,得出病蟲害危害程度大小的結(jié)論。2.辨別農(nóng)業(yè)防治技術(shù)、物理機(jī)械防治技術(shù)、生物防治技術(shù)、化學(xué)防治技術(shù)等病蟲害防治技術(shù)。基本內(nèi)容植物病蟲害的防治原理和技術(shù)(I類要求)方針:“預(yù)防為主,綜合防治”要求:將有害生物控制在經(jīng)濟(jì)允許受害水平之下(即在經(jīng)濟(jì)閾值之內(nèi)),以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)射社會(huì)效益。農(nóng)作物病蟲害綜合防治方法:1)植物病蟲害的調(diào)查:依據(jù)調(diào)查目的、要求和對(duì)象不同可分為基本情況調(diào)查、定點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)查和病蟲害防治效果調(diào)查等。一般采用取樣的方式進(jìn)行調(diào)查。取樣方式有五點(diǎn)式、棋盤式、對(duì)角線式、直線式、“Z”字形式等。發(fā)病單位數(shù)發(fā)病率= ×100% 調(diào)查單位數(shù)(能初步了解病蟲害的危害程度大小,如果該值小于“經(jīng)濟(jì)域值”,并非必須采取防治措施。) 施藥前活蟲數(shù)—施藥后活蟲數(shù) 蟲口減退率= ×100%(反應(yīng)防治后的效果)施藥前活蟲數(shù)2)、植物檢疫:是防止危險(xiǎn)性病蟲、雜草傳播蔓延,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保證對(duì)外貿(mào)易順利發(fā)展的一項(xiàng)重要措施。3)、農(nóng)業(yè)防治技術(shù)概念:主要指采取抗性品種的選育、合理耕作制度的制訂、科學(xué)肥水管理的建立等措施,創(chuàng)造有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)而不利于病蟲、雜草發(fā)生的環(huán)境條件,直接或間接消滅或抑制病、蟲、雜草的發(fā)生和危害。方式:通過對(duì)抗性作物品種的選育,減少農(nóng)藥用量舉例:抗蟲煙草、抗蟲棉4)、物理機(jī)械防治技術(shù)概念:利用各種物理手段或機(jī)械設(shè)備來防治作物病蟲害的技術(shù)。舉例:誘殺燈、黑光燈、超聲波、紫外線、紅外線5)、生物防治技術(shù)概念:利用有益生物或生物代謝產(chǎn)物來防治病蟲害、雜草等有害生物的方法。原理:生物之間的相互依存、相互制約的關(guān)系如:捕食、寄生等舉例:以蟲治蟲——如瓢蟲、寄生蜂 以菌治(殺)蟲——又稱微生物防治,如白僵菌優(yōu)點(diǎn):資源豐富、生產(chǎn)成本低、防治效果好、不污染環(huán)境,對(duì)人畜安全,對(duì)植物無害。6)、化學(xué)防治技術(shù)——目前綜合防治的主要措施概念:利用化學(xué)藥劑防治作物病、蟲、雜草等有害生物,從而保護(hù)農(nóng)作物的方法。特點(diǎn):高效、速效、操作方便、適宜推廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著核心:科學(xué)的使用農(nóng)藥(對(duì)癥用藥、適時(shí)用藥、準(zhǔn)確用藥、安全用藥)農(nóng)藥安全間隔期:作物最后一次施藥距收獲日的時(shí)間間隔。應(yīng)選用安全間隔期較短的農(nóng)藥。2、動(dòng)物疫病的控制1) 畜禽傳染病畜禽傳染病的流行包括三個(gè)基本環(huán)節(jié):傳染源、傳播途徑、易感動(dòng)物。防止原理:采用適當(dāng)?shù)姆酪叽胧蚯袛喟l(fā)病禽畜類與易感禽畜類的接觸。防治措施:控制傳染源、切斷傳播途徑、保護(hù)易感動(dòng)物綜合防治措施:以“預(yù)防為主”的方針,搞好畜禽的飼養(yǎng)管理、衛(wèi)生防疫、預(yù)防接種、檢疫、隔離、消毒等工作。包括平時(shí)的預(yù)防措施和疫病發(fā)生時(shí)的撲滅措施例:禽流感、艾滋病、汶川大地震后2)動(dòng)物寄生蟲病概念:由寄生蟲對(duì)宿主造成嚴(yán)重侵襲而引起的疾病。措施:以“預(yù)防為主”的方針,采取“養(yǎng)、防、檢、治”的防治原則。養(yǎng):保護(hù)易感動(dòng)物;防:切斷傳播途徑;檢:控制傳染源;治:拯救易感動(dòng)物并防止再傳播危害:機(jī)械性損傷、掠奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、毒素的作用、引起病原性寄生物例:血吸蟲第三節(jié) 優(yōu)良品種的培育和繁殖(選學(xué),考試不作要求) 綠色食品的生產(chǎn)(I類要求)一、考試要求基本要求1.說出綠色食品的概念。2.指出綠色食品的分類標(biāo)準(zhǔn)。3.識(shí)別綠色食品的標(biāo)志。4.描述綠色食品的生產(chǎn)過程。發(fā)展要求1.嘗試對(duì)有關(guān)涉及生物科學(xué)的社會(huì)問題從多角度展開討論活動(dòng)。2.“活動(dòng):調(diào)查當(dāng)?shù)鼐G色食品生產(chǎn)或消費(fèi)情況”基本內(nèi)容1、綠色食品 1)、概念:是遵循可持續(xù)發(fā)展原則,按照特定的生產(chǎn)方式生產(chǎn),經(jīng)專門機(jī)構(gòu)認(rèn)定,許可使用綠色食品商標(biāo)標(biāo)志的,無污染的安全、優(yōu)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)類食品。2)綠色食品分類①AA級(jí)綠色食品:生產(chǎn)中禁止使用任何化學(xué)合成物質(zhì),產(chǎn)品包裝上以白底印綠色標(biāo)志,防偽標(biāo)簽的底色為藍(lán)色,編號(hào)以雙數(shù)結(jié)尾。 ②A級(jí)綠色食品:生產(chǎn)中允許限量使用限定的化學(xué)合成物。另外A級(jí)綠色食品產(chǎn)品包裝上以綠色底印白色標(biāo)志,編號(hào)以單數(shù)結(jié)尾,其防偽標(biāo)簽的底色為綠色,產(chǎn)品包裝上亦以綠色印白色標(biāo)志。上方的太陽(yáng)、下方的植物葉片和中心的蓓蕾,分別代表生態(tài)環(huán)境、植物生長(zhǎng)和生命的希望。三部分共同構(gòu)成一個(gè)正圓形,意為保護(hù)、安全。2、綠色食品生產(chǎn)1)、綠色食品生產(chǎn)的三個(gè)顯著特點(diǎn):強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品出自良好的生態(tài)環(huán)境、對(duì)產(chǎn)品實(shí)行“從土地到餐桌”全程質(zhì)量控制(最大特點(diǎn))對(duì)產(chǎn)品依法實(shí)行標(biāo)志管理2)綠色食品生產(chǎn)既不同于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn),也不同于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),它是一種綜合運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)先進(jìn)理論和科學(xué)技術(shù)、吸收傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精華的全新生產(chǎn)方式。3)、綠色食品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和包裝標(biāo)簽、儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)第二章 生物科學(xué)與工業(yè)一、教學(xué)要求第一節(jié) 微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)(I類要求)一、考試要求基本要求1.列舉利用微生物生產(chǎn)食品的實(shí)例。2.描述面粉的發(fā)酵過程,說出酵母菌發(fā)酵的條件與產(chǎn)物。3.參與發(fā)酵食品的調(diào)查活動(dòng),學(xué)習(xí)調(diào)查的基本方法。發(fā)展要求嘗試培養(yǎng)酵母菌。說明1.“發(fā)酵食品的生產(chǎn)”為選學(xué),只提供學(xué)生閱讀,不要求記憶和掌握具體的內(nèi)容。基本內(nèi)容1、發(fā)酵工業(yè)經(jīng)歷了四個(gè)階段及特點(diǎn)⑴原始發(fā)展階段發(fā)酵技術(shù)原始,頂多是家庭小制作,技術(shù)進(jìn)步緩慢,完全是經(jīng)驗(yàn)式的,并不知道其中的原理⑵傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)階段人們開始了解發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì) ,采用開放式的發(fā)酵方式,生產(chǎn)過程較為簡(jiǎn)單,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求不高,規(guī)模一般不大⑶現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段生產(chǎn)技術(shù)要求高;生產(chǎn)規(guī)模大;技術(shù)發(fā)展速度快;菌種的生產(chǎn)能力大幅度提高,新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用達(dá)到前所未有的程度⑷生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段利用構(gòu)建的具有特殊生產(chǎn)能力的基因工程菌來進(jìn)行生產(chǎn)2、發(fā)酵與發(fā)酵食品1)、發(fā)酵:在一定條件下利用微生物的生命活動(dòng)大量生成和積累特定代謝產(chǎn)物或菌體的過程。2)、發(fā)酵食品:把農(nóng)副產(chǎn)品原料利用發(fā)酵方法生產(chǎn)和加工制作的食品統(tǒng)稱為發(fā)酵食品3、發(fā)酵食品的生產(chǎn):1)、菌種的選育:先從自然界中分離出來,然后用誘變育種(能誘變產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)物才可用,多數(shù)微生物育種采用物理或化學(xué)誘變的方法篩選獲得)、細(xì)胞工程和基因工程(受體細(xì)胞本身沒有此本領(lǐng)也行 )等現(xiàn)代生物技術(shù)處理,得到高產(chǎn)菌種2)、擴(kuò)大培養(yǎng):發(fā)酵罐的體積很大,需要接入的菌種(也稱種子)量很多,所以要經(jīng)過培養(yǎng),達(dá)到一定數(shù)量后,再接入到發(fā)酵罐中。目的是為了提高發(fā)酵效率,縮短生產(chǎn)時(shí)間。3)、培養(yǎng)基的配制:水、碳源(需求量最大,最常用糖類如蔗糖和甜菜糖)、氮源(包括無機(jī)氮和有機(jī)氮,工業(yè)生產(chǎn)上常用廉價(jià)的玉米漿、豆餅粉)、無機(jī)鹽(即礦質(zhì)元素)、生長(zhǎng)因子(生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物)。4)、滅菌和接種:防止雜菌污染,對(duì)發(fā)酵過程造成不良影響;殺死所有雜菌的細(xì)胞體、芽孢和孢子。接種的操作也必須在無菌條件下進(jìn)行。5)、發(fā)酵條件的控制:控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度、pH、溶氧量(通無菌空氣、攪拌)如谷氨酸生產(chǎn)就是需氧性發(fā)酵。6)、分離、提純(最后環(huán)節(jié))產(chǎn)品若為微生物細(xì)胞本身:過濾、沉淀等方法將菌體分離如利用禾谷鐮刀菌生產(chǎn)真菌蛋白。產(chǎn)品若為微生物的代謝產(chǎn)物:提取、分離和純化等方法如利用北京谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸,將谷氨酸分離出來。4、發(fā)酵食品的生產(chǎn)日常實(shí)例傳統(tǒng)食品如面包、饅頭、發(fā)糕、泡菜和腐乳等;各種調(diào)味品如醬油、食醋、面醬、味精等;各種飲料如白酒、黃酒、葡萄酒和啤酒等;食品添加劑如甜味劑、酸味劑及營(yíng)養(yǎng)添加劑等。 酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一、考試要求基本要求1.列出酶的類型。2.描述酶制劑的生產(chǎn)過程,說明酶的活性受外界環(huán)境的影響。(Ⅱ類要求)3.說出固定化酶的概念及酶的固定化常用的方法。發(fā)展要求認(rèn)同解決現(xiàn)實(shí)生活中的許多問題離不開科學(xué)技術(shù),以及科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。基本內(nèi)容:1、酶及其類型1)、酶:活細(xì)胞產(chǎn)生,催化作用,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 ,有機(jī)物(蛋白質(zhì)或RNA)。單位:氨基酸或核糖核苷酸 產(chǎn)生場(chǎng)所:核糖體或細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄2)、類型:根據(jù)分布部位分:胞內(nèi)酶(多數(shù)酶)和胞外酶根據(jù)酶催化的底物分:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等同一種酶的來源不同分:枯草桿菌蛋白酶、木瓜蛋白酶等根據(jù)酶催化的反應(yīng)和所起的作用,將所有的酶系統(tǒng)的氛圍六大類別:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂解酶、異構(gòu)酶和連接酶。3)、酶制劑的生產(chǎn)酶制劑:為了保持酶的活性,將微生物發(fā)酵后的酶液經(jīng)分離、提純、濃縮或干燥等工藝過程,制備成液態(tài)、粉狀或顆粒狀的制品。優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)條件溫和、效率高、污染少固定化酶:將分離純化的酶固定在非水溶性載體上,使用時(shí)將被固定的酶投放到反應(yīng)液中,催化反應(yīng)結(jié)束后又能將被固定的酶收回,這樣的酶。在一定時(shí)間范圍內(nèi)可以反復(fù)和連續(xù)使用。常用的酶固定的方法:載體結(jié)合法 交聯(lián)法 包埋法酶經(jīng)固定化處理后,穩(wěn)定性較高,可以長(zhǎng)期反復(fù)使用,有利于工業(yè)生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的連續(xù)化和自動(dòng)化。酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要在食品、釀造、制糖、紡織、制革、日用化工和制藥生產(chǎn)及新能源開發(fā)中應(yīng)用,其中淀粉酶(最重要)、蛋白酶、果膠酶、纖維素酶是目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的主要酶類。 生物工程藥物和疫苗(就對(duì)其生產(chǎn)原理Ⅱ類要求)一、考試要求基本要求1.舉例說明基因工程生產(chǎn)藥物的原理和過程。2.簡(jiǎn)述細(xì)胞工程生產(chǎn)藥物的優(yōu)勢(shì)。3.描述單克隆抗體的生產(chǎn)過程及應(yīng)用。4.說出疫苗、傳統(tǒng)疫苗、基因工程疫苗的概念,以及傳統(tǒng)疫苗和基因工程疫苗的生產(chǎn)過程。5.關(guān)注生物技術(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程,并理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間的關(guān)系。發(fā)展要求指出傳統(tǒng)疫苗與基因工程疫苗的異同。基本內(nèi)容:生物工程,也稱生物技術(shù),通常包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程四方面內(nèi)容1、生物工程藥物概念:一般是指利用DNA重組技術(shù)或其他生物技術(shù)生產(chǎn)的藥物。 如:基因工程藥物;細(xì)胞工程藥物;發(fā)酵工程藥物;酶工程藥物等。1)、基因工程藥物:基本過程概述:獲取目的基因→重組質(zhì)粒→構(gòu)建基因工程菌→工程菌大規(guī)模培養(yǎng)→ 分離提取目的產(chǎn)物(最主要環(huán)節(jié):構(gòu)建工程菌)如利用重組DNA技術(shù)讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素。主要應(yīng)用于蛋白類藥物(干擾素、白細(xì)胞介素、人表皮生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子、促紅細(xì)胞生成素等)。2)、細(xì)胞工程藥物指在細(xì)胞水平上的遺傳操作,即通過細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植等技術(shù),改造并篩選特定的細(xì)胞株或細(xì)胞糸,再通過規(guī)模培養(yǎng)獲得藥物(如奎寧、長(zhǎng)春堿、洋地黃、紫草素及人參皂苷等野生藥用植物中物質(zhì))。可以將特定的動(dòng)植物細(xì)胞在離體情況下大量培養(yǎng)并從中獲得所需要的產(chǎn)物,更重要的是通過細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植等技術(shù),將遺傳物質(zhì)直接 轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中形成雜交細(xì)胞,使之具有特殊的功能。如:?jiǎn)慰寺】贵w技術(shù)制成單抗診斷試劑盒、連接上放射性同位數(shù)、干擾素等抗癌藥物,制成生物導(dǎo)彈。2、基因工程疫苗疫苗:是一類接種后能激發(fā)人體免疫反應(yīng)來抵抗某些傳染病的生物制品1)、傳統(tǒng)疫苗減毒疫苗:也稱活疫苗,喪失致病能力,毒性減弱或基本無毒的活菌或病毒(用人工變異使之喪失或從自然界篩選毒性高度減弱或基本無毒)。預(yù)防接種時(shí),一般只需要接種一次且接種量少,免疫時(shí)間長(zhǎng),效果好。常用有卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、甲型肝炎減毒活疫苗(如非典疫苗)等滅活疫苗:也稱死疫苗,強(qiáng)抗原病原微生物經(jīng)過人工大量培養(yǎng)后,用理化方法滅活后制備而成的疫苗。疫苗在機(jī)體內(nèi)喪失生長(zhǎng)繁殖能力,但保留其抗原性。免疫力較差,但制備簡(jiǎn)單,保存時(shí)間長(zhǎng)且相對(duì)較安全。接種量大且需多次接種。如傷寒疫苗、霍亂疫苗、百日咳疫苗、流行性腦炎疫苗、流行性乙型肝炎疫苗、狂犬病疫苗等。、基因工程疫苗:很多疫苗如艾滋病病毒疫苗、麻風(fēng)桿菌疫苗、乙肝病毒疫苗等難以培養(yǎng)或肯存在潛在危險(xiǎn),不能用傳統(tǒng)方法制備。(1)、利用基因工程技術(shù),將病原體的某個(gè)或某幾個(gè)抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)乃拗骷?xì)胞,進(jìn)行表達(dá),獲得的表達(dá)產(chǎn)物,經(jīng)分離、純化后,用福馬林和AL(OH)3吸附就可以作為疫苗使用。(2)、利用基因工程技術(shù),將病原體的抗原基因轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞的染色體DNA中,并使其表達(dá),從而培育出生產(chǎn)疫苗的轉(zhuǎn)基因植物,通過直接食用達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。(為增加疫苗的可接受性)如轉(zhuǎn)基因煙草表達(dá)的重組乙型肝炎疫苗、狂犬病疫苗、瘧疾疫苗和流感疫苗等。第三章 生物科學(xué)與健康一、高考要求第一節(jié) 疾病與診斷一、考試要求基本要求1.簡(jiǎn)述疾病的常規(guī)診斷方法、現(xiàn)代輔助診斷技術(shù)、遺傳咨詢等診斷方法。2.關(guān)注科學(xué)和技術(shù)對(duì)人類生活的影響。發(fā)展要求嘗試開展“遺傳咨詢”活動(dòng)說明1.“疾病的基因診斷”不作要求。二、基本內(nèi)容:1、疾病的常規(guī)診斷方法1)、黑箱方法:主要是通過對(duì)人體——“黑箱”輸出的信息進(jìn)行比較作出判斷,此即“黑箱”方法診斷。黑箱是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)尚不能或不便于直接觀察,但可以通過外部去觀察和試驗(yàn)來認(rèn)識(shí)它的功能和特征。有時(shí)難免出現(xiàn)誤診。研究人體黑箱變化的方法①建立健康人群特征指標(biāo)檔案即了解正常狀態(tài)下人體的一些體征指標(biāo)(正常值)。②通過對(duì)各種疾病的系統(tǒng)觀察和研究,歸納各種疾病的典型癥狀及生理生化數(shù)據(jù)變化③根據(jù)人體輸出的信息進(jìn)行比較與判斷(在詢問病情、了解病癥定的基礎(chǔ)上,根據(jù)醫(yī)學(xué)知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)作出初步判斷,為了作出更準(zhǔn)確的判斷,通常還需要輔以相關(guān)生理和生化檢查)。2)、現(xiàn)代輔助診斷技術(shù):X射線成像、超聲波成像、計(jì)算機(jī)體層成像(CT)、內(nèi)窺鏡(胃鏡等)、核磁共振成像等技術(shù)輔助觀察“黑箱”內(nèi)部的部分情況;特異性免疫反應(yīng)(如皮試,利用抗原與抗體的特異性免疫反應(yīng)獲得體內(nèi)微小變化的信息。)3)、遺傳咨詢:應(yīng)用遺傳規(guī)律,了解子代患遺傳病的概率,減少遺傳病患兒出生的幾率2、基因診斷(了解,不作要求) 1)、基因診斷的概念、原理與方法:通過分子生物學(xué)的方法找到待測(cè)樣品中特定的DNA片段,然后對(duì)受測(cè)試者作出是否患病的診斷。在基因水平上對(duì)疾病或人體的狀態(tài)進(jìn)行診斷,它包括產(chǎn)前診斷。是以DNA和RNA為診斷材料,利用分子生物學(xué)技術(shù),通過檢查基因的結(jié)構(gòu)或表型來診斷疾病的方法和過程;其臨床意義在于能檢測(cè)DNA或RNA的結(jié)構(gòu)變動(dòng)與否,量的多少及表達(dá)情況等,以確定被檢查者是否存在基因水平的異常變化,以此作為疾病確診或進(jìn)行基因治療的依據(jù)。 關(guān)鍵在于一、找到特定的DNA片段,二、將特定的DNA片段顯示出來。在突變序列已明確時(shí),往往直接檢測(cè)尋找突變的基因如酶切法(根據(jù)某種限制酶酶切結(jié)果判斷基因是否發(fā)生變化)、更常用堿基互補(bǔ)配對(duì)的原理尋找特定序列的DNA片段。 2)突變基因檢測(cè)方法 ①寡核苷酸探針法(PCR-ASO)步驟:⑴制備ASO探針:根據(jù)被檢測(cè)基因的特定DNA序列人工合成兩種特定的寡核苷酸分子,一種與正常的基因序列完全互補(bǔ),另一種與突變基因序列完全互補(bǔ)。制備時(shí)還需熒光染料進(jìn)行標(biāo)記。 ⑵進(jìn)行PCR擴(kuò)增:用注射器從母體抽取羊水,經(jīng)離心獲得胎兒脫落細(xì)胞,提取細(xì)胞內(nèi)DNA并處理成單鏈DNA。以為單鏈DNA模板,僅對(duì)可能發(fā)生突變的核苷酸區(qū)域進(jìn)行PCR擴(kuò)增。并固定在特制的膜上 ⑶進(jìn)行DNA雜交:分別用兩種ASO探針與膜上的DNA片段進(jìn)行分子雜交,然后通過洗脫,將沒有結(jié)合的ASO探針洗掉,對(duì)熒光強(qiáng)度(配對(duì)的出現(xiàn)熒光反射很深的雜交斑,不配對(duì)的不會(huì)出現(xiàn)雜交斑,雜合子則介于兩者之間,出現(xiàn)淺色的雜交斑。)進(jìn)行分析,判斷是否具有突變基因。優(yōu)點(diǎn):靈敏度高,費(fèi)用低 缺點(diǎn):一次只能檢測(cè)一種基因(具有特異性)還可應(yīng)用于檢測(cè)某些傳染病病原生物的DNA如艾滋病病毒DNA分子;水體中有無病毒污染。②基因芯片:是將大量特定序列的DNA片段(DNA探針)有序地固定在玻片、尼龍膜等支持物上,從而能快速、準(zhǔn)確地對(duì)大量的DNA分子序列進(jìn)行測(cè)定和分析。實(shí)際就死一種DNA整列。基本原理是核酸分子雜交,即依據(jù)DNA雙鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)、變性和復(fù)性的原理。以大量已知序列的寡核苷酸、DNA或基因片段作探針,檢測(cè)樣品中哪些核酸序列與其互補(bǔ),然后通過定性、定量分析得出待測(cè)樣品的基因序列及表達(dá)的信息。優(yōu)點(diǎn):一次性大量堿基序列的檢測(cè)、自動(dòng)化程度高、效率高。 疾病治療中的生物科學(xué)一、考試要求基本要求1.說出細(xì)菌的抗藥性及其產(chǎn)生原因。2.舉例說出抗生素引起的菌群失調(diào)和毒副作用。3.簡(jiǎn)述抗生素的合理使用。(I類要求)4.舉例說明器官移植需要合適的供體器官、移植手術(shù)和防止免疫排異等過程。 (Ⅱ類要求)5.關(guān)注生物科學(xué)在疾病治療中發(fā)揮的作用,討論科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展帶給人類的雙重影響,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。發(fā)展要求討論合理使用抗生素。說明1.“基因治病”不做要求。二、基本內(nèi)容:1、合理使用抗生素1)、抗生素一般是指由細(xì)菌、霉菌或其它微生物在繁殖過程中產(chǎn)生的,能夠殺滅或抑制其它微生物的一類物質(zhì)及其衍生物,用于治療敏感微生物(常為細(xì)菌或真菌)所致的感染。 2)、細(xì)菌的抗藥性抗藥性:是指抗生素在開始使用時(shí)能很好地控制疾病,但后來需要加大劑量才能獲得較好的療效(致病微生物對(duì)抗生素的敏感性下降了),最后可能抗生素對(duì)有的致病微生物來說完全失去了治療效果。在生物體體內(nèi)產(chǎn)生的對(duì)某種物質(zhì)的免疫能力,使其不能傷害到自己。抗藥性是細(xì)菌等微生物本身就具有的一種特性。在生存斗爭(zhēng)過程中,某些細(xì)菌基因突變而獲得對(duì)抗抗生素的能力。青霉素是通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁(肽聚糖)的生物合成而起殺菌作用的。少數(shù)具有抗藥基因的細(xì)菌,或因細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)不同于敏感細(xì)菌,使青霉素不能進(jìn)入菌體發(fā)揮作用,或是能產(chǎn)生某種酶,使青霉素失去作用。自然條件下自然菌群中具有抗藥性的細(xì)菌所占比例很低即抗藥性基因頻率極低(限制細(xì)菌生長(zhǎng)的因素很多如養(yǎng)料、空氣、水、溫度等,抗生素也是,抗生素是起選擇作用的,但在自然狀態(tài)下,環(huán)境中有抗生素的機(jī)會(huì)并不多,沒有抗生素,其他環(huán)境因素的選擇作用增強(qiáng)如高溫,此時(shí)具有抗藥性的基因的細(xì)菌病沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),存活下來的個(gè)體多數(shù)為耐高溫的細(xì)菌,結(jié)果抗藥基因頻率降低。所以原因是自然狀態(tài)下抗生素存在的概率不高。)。細(xì)菌抗藥性頻率增加的原因:隨意地使用抗生素(濫用抗生素)或不按正確劑量使用抗生素或任意縮短用藥時(shí)間使部分抗藥性更強(qiáng)的細(xì)菌存活下來。若環(huán)境有利于具有抗藥基因的細(xì)菌生存,必然造成菌群抗藥基因頻率的增大從而表現(xiàn)出抗藥性。此時(shí),只有加大劑量才能獲得更好的療效,這也相對(duì)增大了具有更強(qiáng)抗藥基因細(xì)菌的存活概率,最終菌群表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗藥性,使得抗生素失效。2、菌群失調(diào)和毒副作用1)、正常菌群:人體皮膚、黏膜及與外界相通的腔道中存在的對(duì)人體無害的細(xì)菌真菌等微生物。如腸道內(nèi)的正常菌群形成一層自然菌膜,促進(jìn)機(jī)體抵抗致病微生物的侵襲和定植,對(duì)人體起一定的保護(hù)作用。有些還能合成維生素供人體吸收。還可以相互配合,降解未被人體消化的食物殘?jiān)阌跈C(jī)體進(jìn)一步吸收。正常菌群與人體間、正常菌群各細(xì)菌間的關(guān)系:保持一定的平衡。濫用抗生素后果:破壞正常菌群間的平衡,比例發(fā)生變化,造成菌群比例失調(diào)。2)、毒副作用:副作用如惡心和嘔吐、毒性反應(yīng)如肝、腎及其它器官損害、后遺反應(yīng)如鏈霉素引起永久性耳聾 、過敏反應(yīng)如青霉素引起過敏性休克、藥物相互作用引起不良反應(yīng)、二重感染(病菌抗藥性產(chǎn)生)。3)、合理使用抗生素的三不原則:(1)不自行購(gòu)買。患病一定要憑醫(yī)生處方購(gòu)買,抗生素是處方藥。(2)不主動(dòng)要求。抗生素主要是對(duì)細(xì)菌起殺滅作用的,所以要在確定細(xì)菌感染時(shí)才有療效,有90%的感冒都不是細(xì)菌感染,抗生素并不能加速?gòu)?fù)原,不必主動(dòng)向醫(yī)師要求開抗生素(3)不隨便停藥。抗生素治療有一定療程,一旦需要使用抗生素來治療,就要按時(shí)服藥,直到療程結(jié)束為止,以維持藥物在身體里的足夠濃度,減少抗藥性細(xì)菌的產(chǎn)生。3、器官移植:把健康的器官移植到人體相應(yīng)的部位以替代喪失功能的器官,并使植入的器官迅速恢復(fù)功能,起到治療作用。最重要是要確保移植器官存活并迅速恢復(fù)功能。1)、獲得合適的供體器官:選擇供體器官與受體病人HLA(白細(xì)胞抗原)差異小的器官移植。主要為避免病人的免疫系統(tǒng)對(duì)外源器官發(fā)生免疫排異反應(yīng),造成移植失敗。2)、器官保存和移植手術(shù):低溫灌洗保存技術(shù)(離體存活24h),解決供血問題(血管縫合)3)、防止免疫排異(手術(shù)前后,降低排異反應(yīng)強(qiáng)度):大劑量的放射線(早期,副作用大)和免疫抑制劑環(huán)孢菌素。 生殖健康一、考試要求基本要求1.簡(jiǎn)述避孕的原理和方法。(I類要求)2.關(guān)注生殖健康,形成正確的價(jià)值觀,提高社會(huì)責(zé)任感。發(fā)展要求說明1.“人類輔助生殖技術(shù)”不作要求。基本內(nèi)容:1、避孕原理和方法1)、阻止精子和卵子的結(jié)合:器具阻隔(避孕套)、體外射精、安全期(月經(jīng)周期中排卵日的前5天和后4天,連同排卵日在內(nèi)的10天之外的其他時(shí)間)避孕、絕育手術(shù)(切斷、結(jié)扎輸卵管或輸精管)。2)、抑制排卵和精子的形成:女用避孕藥(雌激素或雌激素類似物)男用(超聲波、微波、溫?zé)岬却碳げG丸,抑制生精功能)3)、阻礙受精卵著床:宮內(nèi)節(jié)育器(節(jié)育環(huán))、探親避孕藥,干擾受精卵和子宮內(nèi)膜的同步變化,從而干擾著床。2、人類輔助生殖技術(shù):人工受精、試管嬰兒、第四章 生物科學(xué)與環(huán)境第一節(jié) 生物性污染(I類要求)一、考試要求基本要求1.識(shí)別生物性污染。2.討論人們對(duì)病原體污染的認(rèn)識(shí)過程和流行病學(xué)的研究過程。3.說出外來物種、入侵種、生物入侵的概念。4.列舉生物入侵的過程、危害及控制方法。發(fā)展要求認(rèn)同“預(yù)防勝于醫(yī)治”的公共衛(wèi)生政策。說明“變應(yīng)原污染”為選學(xué)內(nèi)容。基本內(nèi)容:污染指對(duì)人或其他生物產(chǎn)生有害影響的一種環(huán)境變化。按對(duì)象分:大氣污染、水污染、土壤污染。按污染物的種類分:物理性污染、化學(xué)性污染、生物性污染2、引起生物性污染的污染物主要是對(duì)人體和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成危害的生物3、常見生物性污染1)、病原體污染:是指病原微生物在環(huán)境中不斷繁殖和散播所造成的污染。常見。 特點(diǎn):有些肉眼看不見、能由環(huán)保個(gè)體傳播給健康個(gè)體,使人和其他生物體患病并能傳播和流行。如SARS病毒、禽流感病毒、甲型肝炎病毒等對(duì)病原生物的認(rèn)識(shí)過程:科赫原則----確定傳染病原微生物的四條標(biāo)準(zhǔn):在所有患者身上都能找到這種病原體;從患者身上分離出來這種病原體能夠在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng)和繁殖;從實(shí)驗(yàn)室分離出來的病原體再注射到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi),得和人一樣癥狀的疾病;從患病動(dòng)物體內(nèi)分離出這種病原體還能夠在實(shí)驗(yàn)室中繼續(xù)培養(yǎng)。流行病學(xué)的研究:①傳染病流行的三個(gè)基本環(huán)節(jié):傳染源(指體內(nèi)有病原體生長(zhǎng)、繁殖并能排出病原體的人和動(dòng)物)、傳播途徑(病原體自傳染源體內(nèi)排出后還未侵入到新的易感者機(jī)體前,在外界環(huán)境中停留和轉(zhuǎn)移的全過程,有病原體不經(jīng)環(huán)境媒介物直接到達(dá)易感者的直接傳播如HIV主要通過血液、性接觸和母-嬰等途徑直接傳播;還有病原體經(jīng)空氣、食物、水、蚊蠅等環(huán)境媒介物傳遞到易感者的間接傳播如甲型肝炎通過糞-口途徑傳播、SARS病毒主要通過近距離空氣飛沫傳播)、易感人群(指對(duì)某種傳染病缺乏特異性免疫力,容易受感染的人)。②傳染病的預(yù)防措施:控制傳染源(三類傳染病:甲類強(qiáng)制管理、乙類嚴(yán)格管理、丙類監(jiān)測(cè)管理)、切斷傳播途徑(養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣)、保護(hù)易感動(dòng)物(自然獲得特異性免疫力構(gòu)成免疫屏障、接種疫苗)③、控制病原體污染 :傳染病流行是病原體污染的主要形式,其他還有如蛔蟲、一些代謝產(chǎn)物或毒素引起中毒等。預(yù)防勝過醫(yī)治——以防為主是許多國(guó)家的公共衛(wèi)生策略。2)變應(yīng)原污染④①、超敏反應(yīng)(也叫變態(tài)反應(yīng)或過敏反應(yīng)):花粉過敏的免疫反應(yīng)過程與抗傳染免疫相似,遵循免疫應(yīng)答規(guī)律,即初次抗原刺激,激發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答過程,有一定的潛伏期,以后受到同樣抗原再次刺激時(shí)可以發(fā)生應(yīng)答反應(yīng)。花粉過敏的免疫反應(yīng)同樣具有特異性和記憶性,所不同的是這種免疫反應(yīng)的結(jié)果可引起組織損傷或功能紊亂,此類免疫反應(yīng)叫做超敏反應(yīng)。能引起超敏反應(yīng)的抗原物質(zhì)叫做變應(yīng)原。超敏反應(yīng)過程包括致敏階段(花粉等變應(yīng)原物質(zhì)刺激具有特應(yīng)性體質(zhì)的人產(chǎn)生免疫球蛋白E抗體,IgE抗體迅速與肥大細(xì)胞等結(jié)合,使機(jī)體處于致敏狀態(tài))和發(fā)敏階段(當(dāng)變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí),它與吸附在致敏靶細(xì)胞表面的IgE抗體結(jié)合,使這些細(xì)胞釋放活性介質(zhì),從而引起毛細(xì)血管通透性增大、腺體分泌增加、平滑肌痙攣等,最終導(dǎo)致典型性過敏癥狀的出現(xiàn))特點(diǎn):發(fā)病時(shí)出現(xiàn)功能性紊亂,但一般不出現(xiàn)嚴(yán)重的組織細(xì)胞損傷且癥狀出現(xiàn)快、消退也快;特應(yīng)性(某些人特別容易發(fā)生某種變應(yīng)原引起的超敏反應(yīng))是可遺傳的;有明顯的個(gè)體差異;具特應(yīng)性體質(zhì)的人對(duì)同一種變應(yīng)原的易感性亦存在明顯的個(gè)體差異。②、防治超敏性疾病治療措施:避免接觸(遠(yuǎn)離)變應(yīng)原(皮試、注意病從口入等);藥物治療(如使用抗組胺藥等);免疫治療(又稱脫敏或減敏治療,即在一段時(shí)間內(nèi),給病人反復(fù)注射或服用少量變應(yīng)原,并逐漸增加劑量,以增強(qiáng)耐受力)③、控制變應(yīng)原污染變應(yīng)原污染概念:變應(yīng)原在環(huán)境中散播造成的污染。控制關(guān)鍵在于減少環(huán)境中的各類變應(yīng)原。3)、生物入侵:一種生物由原生存地經(jīng)自然或人為的途徑傳播到另外的地方,損害入侵地的生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性,以及人類健康,并影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)、林、牧與漁業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)災(zāi)難的過程。能造成危害的外來物種稱為入侵種如鳳眼蓮(水葫蘆)、加拿大一枝黃花等,但外來物種并一定都是入侵種(可能有益)。生物入侵的途徑:人為有意引入、人為無意帶入、自然入侵生物入侵的過程:①外來物種引入階段②初期定居與成功建立種群階段(由于個(gè)體數(shù)量少、缺乏遺傳多樣性,可能形成近親繁殖導(dǎo)致物種退化,是種群發(fā)展的瓶頸時(shí)期)③遲滯階段(入侵時(shí)間短,個(gè)體基數(shù)小,增長(zhǎng)緩慢)④擴(kuò)散和爆發(fā)階段(具有合理的年齡結(jié)構(gòu)和性別比例,并具有快速增長(zhǎng)和擴(kuò)散的能力)。有的生物學(xué)家把生物入侵的過程劃分為:三次轉(zhuǎn)移①?gòu)倪M(jìn)口到引入,稱為逃逸;②從引入到建立種群,稱為建群;③從建群到變成經(jīng)濟(jì)上有負(fù)作用的生物,即入侵種。生物入侵的預(yù)防與控制:采取預(yù)防措施(以防為主)、科學(xué)引入物種、加強(qiáng)檢疫、提高法律意識(shí)、開展有效的治理等 生物凈化一、考綱要求:基本要求1.概述生物凈化的基本原理(以水體自凈為例)。2.簡(jiǎn)述生物凈化技術(shù)的基本原理和方法。(Ⅱ類要求)發(fā)展要求基本內(nèi)容:解決環(huán)境污染問題首先是“防”其次在“治”,必須防重于治。一方面要制定政策、法規(guī)預(yù)防新污染的發(fā)生;另一方面要研究低成本高效率的生物凈化技術(shù),對(duì)已被污染的環(huán)境進(jìn)行及時(shí)治理。1、生物凈化的原理1)、生態(tài)系統(tǒng)中的許多生物具有一定的凈化環(huán)境能力,不同生態(tài)糸統(tǒng)也具有一定抵御環(huán)境污染的自我凈化功能。生物凈化的原理是通過生態(tài)糸統(tǒng)中各種生物的代謝活動(dòng)或其它活動(dòng),使環(huán)境中的污染物得以固定和降解。2)、在生物凈化中,綠色植物和微生物起著重要作用。3)、簡(jiǎn)述水體自凈的過程:在未受污染的水體中都有一定濃度的溶解氧。但是,當(dāng)水體受到有機(jī)物的污染后,水體中的微生物就會(huì)大量繁殖起來。由于水體中溶解氧對(duì)厭氧微生物的繁殖有抑制作用,所以當(dāng)污水流入水體時(shí),好氧微生物首先大量繁殖,并不斷分解有機(jī)污染物和消耗溶解氧。水體中的溶解氧主要通過空氣中氧氣向水中溶解和水生植物光合作用得到補(bǔ)(復(fù)氧),耗氧和復(fù)氧同時(shí)進(jìn)行。污染開始階段,好氧微生物不斷繁殖,耗氧速率超過復(fù)氧速率,此時(shí),水中的溶解氧開始減少,隨著水體中有機(jī)污染物不斷被分解,耗氧量減少,復(fù)氧量相應(yīng)增加。當(dāng)水中耗氧速度等于復(fù)氧速度時(shí),水中溶解氧量達(dá)到最低點(diǎn),即臨界點(diǎn)。隨后,因有機(jī)污染物大為減少,耗氧速度小于復(fù)氧速度,水中溶解氧開始增加。溶氧量作為水體自凈狀況的標(biāo)志。可以用氧垂曲線表示。若Cp點(diǎn)的溶氧量大于規(guī)定的數(shù)值,說明從溶解氧角度看,污水的排放未超過水體的自凈能力。Cp點(diǎn)的溶氧量低于規(guī)定的最低溶氧量,則超過水體的自凈能力。水體中各種需氧型的水生動(dòng)物和浮游植物均可能因缺氧而死亡,水體生態(tài)平衡將遭到破壞。缺氧嚴(yán)重時(shí),厭氧微生物大量繁殖,對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行無氧分解并產(chǎn)生硫化氫、甲烷等物質(zhì),導(dǎo)致水質(zhì)變壞并腐化發(fā)臭。2、生物凈化技術(shù)1)、生物凈化技術(shù)基本原理:通過一定的技術(shù)手段,人為放大和強(qiáng)化生態(tài)糸統(tǒng)的自凈能力,從而達(dá)到有效治理環(huán)境污染的目的。應(yīng)用最廣泛的是污水生物處理技術(shù)2)、污水生物處理技術(shù)基本原理是利用處理系統(tǒng)中的各種微生物的代謝作用除去污水中的污染物。污水生物處理技術(shù)其具體工藝可分為:活性污泥法(有各種微生物、有機(jī)物和無機(jī)無膠體、懸浮物構(gòu)成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的肉眼可見的絨絮狀微生物共生體,很強(qiáng)的吸附和降解污染物,且曝氣有充足的氧氣。是一個(gè)連續(xù)的處理過程,是目前應(yīng)用最廣的污水處理技術(shù)之一)、 懸浮細(xì)胞法(污水集中在大池中利用污水中懸浮的各種微生物的鵝鵝鵝氧化作用分解污染物所需氧氣主要來自于藻類的光合作用,經(jīng)典的懸浮細(xì)胞污水處理系統(tǒng)叫做氧化塘,但效率低,需要空間大且通常氧化不完全,也易受季節(jié)影響)、 生物膜法(是微生物通過附著固定在特定載體上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微生物共生體。當(dāng)污水連續(xù)流經(jīng)碎石、爐渣或塑料蜂窩等固體填料時(shí),在填料上能形成污泥狀的生物膜,所含微生物數(shù)量眾多,比活性污泥具有更強(qiáng)的吸附能力和降解能力,較多應(yīng)用于廢水處理)3)、其它生物凈化技術(shù):(1)、應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)改造的工程菌除污如分解石油的“超級(jí)細(xì)菌”。(2)、開發(fā)廢物資原化技術(shù)(選育以工農(nóng)業(yè)廢物為原料的特殊微生物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白,凈化還能變廢為寶)。(3)、選擇具有吸收有害氣體、吸收粉塵、殺滅細(xì)菌不同凈化功能的植物。(4)、選擇特殊的微生物類群,用于農(nóng)藥、防腐劑等環(huán)境污染物的降解第三節(jié) 合理使用生物資源一、考綱要求基本要求1.描述生物資源的概念、特性和現(xiàn)狀。2.認(rèn)同有利于環(huán)境保護(hù)的消費(fèi)行為。(I類要求)3.關(guān)注生物資源的合理利用。(Ⅱ類要求)4.簡(jiǎn)述生態(tài)文明的含義、特征和主要內(nèi)容。發(fā)展要求討論生物資源的消費(fèi)抉擇。二、基本內(nèi)容1、生物資源的特性:系統(tǒng)性、可再生性、地域性周期性、有限性2、生物資源的現(xiàn)狀:生物資源豐富,但人均擁有量低,(綜合)利用率低3、合理使用生物資源1)、消費(fèi)的抉擇(應(yīng)權(quán)衡利弊)2)、 森林資源的合理利用(1) 森林是一種重要的物質(zhì)資源 總初級(jí)生產(chǎn)量:生態(tài)系統(tǒng)中所有綠色植物通過光合作用固定的太陽(yáng)能或合成有機(jī)物的總量 (通常用每年每平方米所產(chǎn)生的有機(jī)物干重g/m2.a或所固定的能量值J/m2.a ) 凈初級(jí)生產(chǎn)量(有機(jī)物凈增加量,NP):總初級(jí)生產(chǎn)量(GP)減去呼吸作用消耗量(R)后剩下的能量當(dāng)植物較稀疏時(shí),樹葉能受到陽(yáng)光的充分照射,光合作用合成的有機(jī)物明顯多于呼吸作用的消耗量,凈初級(jí)生產(chǎn)量不斷提高,森林處于成長(zhǎng)期。當(dāng)森林茂盛到一定程度時(shí),底層的樹葉因得不到充足的陽(yáng)光而導(dǎo)致光合作用效率下降,植物間種內(nèi)斗爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng)越來越劇烈,因此凈初級(jí)生產(chǎn)量開始減少,最終趨向于0。當(dāng)凈初級(jí)生產(chǎn)量幾乎等于0時(shí),GP=R,森林植物達(dá)到環(huán)境最大容納量,生態(tài)系統(tǒng)處于成熟和穩(wěn)定狀態(tài),此時(shí)森林中生物資源量最大,但生產(chǎn)有機(jī)物的能力卻最小。即使不砍伐,森林木材資源的蓄積量也不會(huì)再增加。用葉面積指數(shù)(葉面積的總和與群落下土壤表面積的比值)來定量地研究初級(jí)生產(chǎn)量的變化情況。葉面積指數(shù)越大,森林越繁茂。當(dāng)葉面積指數(shù)在某一特定值時(shí),森林凈初級(jí)生產(chǎn)量最大,葉面積指數(shù)繼續(xù)增大則森林的生產(chǎn)能力反而有所下降,此時(shí)應(yīng)該是砍伐森林的最佳時(shí)機(jī)。(2) 森林又是一種環(huán)境資源森林資源破壞嚴(yán)重的表現(xiàn):一方面在林業(yè)工作上重采伐、輕撫育,造林多、存活少;另一方面毀林開荒、森林火災(zāi)和病蟲害時(shí)有發(fā)生。(3)森林資源的合理利用堅(jiān)持合理、適度采伐,砍伐森林的方式:完全砍伐(一次性砍掉某一區(qū)域內(nèi)所有的樹,伐木迅速、成本低、安全但破壞森林結(jié)構(gòu))和選擇性砍伐(按植物的分布和生長(zhǎng)狀況有選擇的砍伐,對(duì)森林結(jié)構(gòu)的破壞小,但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、成本較高) 3、海洋漁業(yè)資源合理利用、最大持續(xù)產(chǎn)量:是在最大限度的開發(fā)、利用可再生資源的同時(shí),注意保護(hù)資源系統(tǒng)以維持最高再生能力的原則。簡(jiǎn)稱MSY原則。通過限量捕撈保持最大持續(xù)產(chǎn)量。 漁業(yè)通常以重量作為產(chǎn)量指標(biāo),影響漁業(yè)資源數(shù)量的主要因素是自然死亡率(M)和捕撈死亡率(F),使資源數(shù)量增加的主要因素是補(bǔ)充量(R)和生長(zhǎng)量(G ) S2為第二年初某種魚類的總產(chǎn)量 S1為第一年初某種魚類的總產(chǎn)量 S2 = S1 + R + G - M - F 若環(huán)境最大容納量為K,當(dāng)種群數(shù)量約K/2時(shí)捕撈,可獲得漁業(yè)資源的最大持續(xù)產(chǎn)量,并能維持S2=S1(針對(duì)單個(gè)物種)(2)保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境增強(qiáng)對(duì)海洋生物資源的保護(hù)意識(shí),要嚴(yán)格控制過度捕撈,實(shí)行伏季休漁,保護(hù)近海、淺海漁業(yè)資源,積極開發(fā)外海、深海漁業(yè)資源,穩(wěn)步發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)。三、建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)1、生態(tài)文明:包括文化價(jià)值觀、生產(chǎn)方式、生活方式和社會(huì)結(jié)構(gòu)四個(gè)方面。 特點(diǎn):較高的環(huán)保意識(shí)、可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、更加公正合理的社會(huì)制度2、建設(shè)生態(tài)文明社會(huì):發(fā)展的可持續(xù)性是生態(tài)文明的突出特征|、高考模擬練習(xí)第一章 生物科學(xué)與農(nóng)業(yè)1、下圖為對(duì)一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)區(qū)使用兩種殺蟲劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線圖,試分析:(1)曲線下降為什么不可能達(dá)到0? (2)曲線回升是通過 之間的 來實(shí)現(xiàn)的。(3)殺蟲劑的使用對(duì)甲蟲起了 作用,這種作用是 (定向、不定向)的,結(jié)果導(dǎo)致甲蟲的抗藥性 (增強(qiáng)、減弱)。(4)根據(jù)以上分析,使用殺蟲劑治蟲有其缺點(diǎn),主要有:① 。② 。針對(duì)這些缺點(diǎn),你認(rèn)為消滅應(yīng)采用什么方法較好?_____________________________________________________________________。2、無土栽培是設(shè)施農(nóng)業(yè)中的主要技術(shù)。無土栽培也即水培,就是不用土壤,而用營(yíng)養(yǎng)液來栽培植物。大多數(shù)水培中為固定植物、增加空氣含量,又采用沙、礫、泥炭、蛭石、珍珠巖、浮石、玻璃纖維、巖棉、樹皮塊或鋸末等作固體基質(zhì),再加入一些植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),故又名沙培、礫培、泥炭培、蛭石培、珍珠巖培、浮石培、鋸末培等。無土栽培可以不用土壤,所以擴(kuò)大了植物的種植范圍,沙漠、石山等不毛之地,窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)、屋頂?shù)忍幗钥稍耘唷H缥蓓斶M(jìn)行無土栽培,夏天也可使室溫度降低2-3度。以下為無土栽培的配方,請(qǐng)據(jù)此分析:Ca(NO3)2 …………………………………. 1.0gMgSO4 …………………………………. 0.25gKH2PO4 …………………………………. 0.25gKCl …………………………………. 0.12gFeCl3 …………………………………. 0.0005gH2O …………………………………. 100ml_______________________________________________________________________________(1)植物細(xì)胞對(duì)礦物質(zhì)(無機(jī)鹽)吸收的方式是___________________。在無土栽培的配方中,為什么不加入有機(jī)物___________________。為什么在培養(yǎng)液中需通入一定的空氣___________________。栽培過程中出現(xiàn)萎蔫,原因主要可能是___________________。(2)為了提高CO2濃度,要進(jìn)行CO2施肥,常用方法有_______、__________、___________。(3)如在可控制溫度和大氣成分的溫室中,陰雨天氣溫度如何控制___________________。(4)如何解決溫室中植物授粉難題______________________________________。(請(qǐng)舉兩例)第二章 生物科學(xué)與工業(yè) 1.某一酒廠以大米為主原料用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精度數(shù)不低于12度的米酒,其工藝流程:糖化 發(fā)酵 后加工。發(fā)酵階段主要在5m2的發(fā)酵罐中進(jìn)行,主要工藝為:原料 接種菌種 通氣培養(yǎng) 密封發(fā)酵。(1) 糖化階段主要包括蒸煮大米及加入“糖化酶”等。“糖化酶”應(yīng)該包括的主要酶類有__________________________________________________,“糖化酶”使(大米中)淀粉發(fā)生的主要變化是____________________________________。(2)接種后通氣培養(yǎng)的主要目的是______________________________________,此時(shí)酵母菌主要以_______________________________________方式快速繁殖。在接種時(shí)常加尿素或其他肥料,其目的是_________________________________。3)密封的目的是_____________________________________________________。4)酵母菌的代謝類型是_______________________________________________。第三章 生物科學(xué)與健康1、下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素——青霉素的科學(xué)家弗萊明所進(jìn)行的探索過程。觀察及對(duì)問題的認(rèn)識(shí):細(xì)菌培養(yǎng)基中,偶然生出青霉菌,在其周圍細(xì)菌沒有生長(zhǎng)。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象? 假設(shè): 。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):把青霉菌放在培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),然后觀察使用這種培養(yǎng)液對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的影響。結(jié)果:這種培養(yǎng)液阻止了細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。結(jié)論: 。弗萊明在持續(xù)研究中分離出了這一物質(zhì),分析出它的特征,并將它命名為青霉素。說明:① 在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)細(xì)菌、真菌常用瓊脂配制成凝膠,平鋪在培養(yǎng)皿里作為培養(yǎng)基(圖A)。② 某細(xì)菌需要添加特殊培養(yǎng)液才能正常生長(zhǎng)(圖B)。請(qǐng)回答:(1) 作為這一實(shí)驗(yàn)的下列假設(shè)中,最為恰當(dāng)?shù)氖牵? )A.青霉菌能產(chǎn)生有利于人類的物質(zhì) B.青霉菌污染了細(xì)菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)基C.青霉菌可能吞噬了細(xì)菌 D.青霉菌可能產(chǎn)生了不利于細(xì)菌繁殖的物質(zhì)(2) 為了證明青霉素確實(shí)是由青霉菌產(chǎn)生的而不是培養(yǎng)液和培養(yǎng)基中的其他物質(zhì)產(chǎn)生的,則應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)方法是 。(3) 若對(duì)照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果為 ,則充分證明青霉菌確實(shí)能產(chǎn)生可阻止細(xì)菌繁殖的物質(zhì)。2、日常生活中有很多不合理使用抗生素的例子:a、當(dāng)某人身體出現(xiàn)炎癥時(shí),他覺得上醫(yī)院看病太麻煩,就直接上藥店購(gòu)買一些抗生素服用。以前這樣做,相同的炎癥也治好了。b、平常使用的消毒液、洗手液里,加入抗生素成分后,除菌效果更好,所以得到一些消費(fèi)者的歡迎。c、有人在栽種農(nóng)作物和飼養(yǎng)畜禽時(shí),為了更有效地防病滅菌,就在農(nóng)藥或飼料中添加多種抗生素。請(qǐng)回答濫用抗生素會(huì)帶來的危害?(至少回答兩種)隨著化學(xué)農(nóng)藥的產(chǎn)量和品種逐年增加,害蟲的抗藥性也不斷增強(qiáng),對(duì)農(nóng)作物危害仍然很嚴(yán)重。如近年來,棉鈴蟲在我國(guó)大面積爆發(fā)成災(zāi),造成經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)100億元以上。因此,科學(xué)家開展了“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的研究,成功地將抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞中,得到的棉花新品種對(duì)棉鈴蟲的毒殺效果高達(dá)80%以上。請(qǐng)回答(1) 害蟲抗藥性的增強(qiáng)是 的結(jié)果。(2)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞過程可以表示為 (3) 該項(xiàng)科技成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是 。(4) 科學(xué)家們預(yù)言,此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨(dú)立種植若干代以后,也將出現(xiàn)不抗蟲的植株。出現(xiàn)此現(xiàn)象根本原因是 。第四章 生物科學(xué)與環(huán)境1.在原產(chǎn)地以外定居、生長(zhǎng)、繁育的生物種被稱為“外來種”、“入侵種”。近年來,人們對(duì)物種入侵的后果及對(duì)策格外關(guān)注。請(qǐng)回答:(1)目前在我國(guó)一些地區(qū)引進(jìn)的大米草、水葫蘆等外來種急劇生長(zhǎng),甚至取代了當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)物種,這一現(xiàn)象引起了各界的關(guān)注。請(qǐng)依據(jù)生態(tài)學(xué)原理回答:①外來種在侵入地區(qū)定居擴(kuò)張的原因是 和 ②外來物種入侵對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響是 (2)在我國(guó)溫帶水域,水葫蘆生長(zhǎng)旺盛,既可消耗水中多余的養(yǎng)分,又可作為飼料和綠肥,發(fā)揮了較好的生態(tài)效益。然而,把它引種到亞熱帶水域卻因?yàn)樯L(zhǎng)過于旺盛而引發(fā)了生態(tài)災(zāi)難。請(qǐng)簡(jiǎn)要說明產(chǎn)生這種差異的自然地理原因。 (3)水葫蘆瘋長(zhǎng)為什么會(huì)導(dǎo)致湖中魚蝦的大量死亡? 2、新華社2004年10月21日?qǐng)?bào)道,泰國(guó)有23只老虎死于禽流感。世界衛(wèi)生組織宣布,到目前為止,已有29人死于禽流感,12月19日?qǐng)?bào)道,日本有5人患上禽流感。12月23日?qǐng)?bào)道,禽流感開始在越南蔓延。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),禽流感是一種RNA病毒,有多種類型,它其中的一種H5N1型病毒容易感染人類。我們不能根據(jù)常規(guī)的方法如高溫來殺滅該病毒。據(jù)此回答:(1)流感病毒發(fā)生變異的方式是 。該病毒在人體細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程主要可以表示為 。為什么不能采用抗生素來消滅流感病毒 。(2分)尤其是平時(shí)的普通疾病,絕不能濫用抗生素,原因是 (至少答兩點(diǎn))(2分)。(2)假如發(fā)現(xiàn)某一流行病,一般先確認(rèn)病原體,利用的是 原則。而對(duì)于流行病,一般可以采用哪些控制對(duì)策 (3分)。3、下圖是河流生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水(含大量有機(jī)物)輕度污染后的凈化過程示意圖。(1) 在該河流的AB段上,溶解氧大量減少的主要原因是什么? (2) 藻類大量繁殖的主要原因是什么? (3) 水中溶解氧含量逐漸恢復(fù)的主要原因是什么? 4、松材線蟲是人侵物種,1982年首次在我國(guó)南京發(fā)現(xiàn),以后相繼在安徽、山東、浙江、廣東等省的局部地區(qū)發(fā)生并流行成災(zāi),造成大量松樹枯萎、死亡,其種群數(shù)量在我國(guó)的變化如下圖所 示。傳播松材線蟲的主要媒介是松墨天牛,從病樹中長(zhǎng)成的松墨天牛幾乎都攜帶松材線蟲。請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幪羁眨瑢⑿蛱?hào)及相應(yīng)答案寫在答題紙上。(1)圖中A點(diǎn)之前,屬于 階段。(2)圖中A –B之間,是松線蟲種群發(fā)展的 時(shí)期。(3)圖中B –C之間,是松線蟲種群發(fā)展的 階段,種群數(shù)量增加緩慢的主要原因是 。 (4)圖中 C 點(diǎn)以后,是松線蟲種群發(fā)展的 階段。此階段種群具有 生態(tài)學(xué)特征。(5)控制松線蟲擴(kuò)散應(yīng) 、 和 。(6)外來物種入侵的途徑: 、 和 。答案第一章 生物科學(xué)與農(nóng)業(yè)1、(1)由于變異是不定向的,部分甲蟲具有抗藥性(2)甲蟲與殺蟲劑 生存斗爭(zhēng)(3)選擇 定向 增強(qiáng)(4)①使具有抗藥性害蟲的比例上升 ②對(duì)環(huán)境造成污染 生物防治等2、(1)主動(dòng)運(yùn)輸 植物可通過光合作用自身合成有機(jī)物 促進(jìn)根系的呼吸作用 培養(yǎng)液濃度過高(蒸騰作用過強(qiáng))(2)化學(xué)法 微生物分解法、化學(xué)燃燒法 (3)熊蜂授粉、人工授粉第二章 生物科學(xué)與工業(yè)1.(1)淀粉酶和麥芽糖酶 淀粉—麥芽糖—葡萄糖 (2)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,有利于酵母菌的繁殖 出芽生殖 供給酵母菌進(jìn)行生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)所必需的氮源 (3)供給無氧的環(huán)境,有利于酵母菌的發(fā)酵 (4)兼性厭氧型 第三章 生物科學(xué)與健康假設(shè):青霉菌會(huì)以某種方式抑制周圍細(xì)菌的生長(zhǎng)。 結(jié)論:青霉菌會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制周圍細(xì)菌的生長(zhǎng)。 (1)D (2)對(duì)照組的培養(yǎng)液和培養(yǎng)基中均不加入青霉菌,觀察細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖 ()細(xì)菌正常生長(zhǎng)繁殖1)、有利于耐藥菌群的出現(xiàn);(2)、會(huì)影響機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài);(3)、造成機(jī)體內(nèi)菌群失調(diào);(4)、造成環(huán)境中耐藥菌株增多;(5)、可通過食物鏈進(jìn)入人體,影響人體的健康。(1)自然選擇 (2) (3)減少農(nóng)藥的用量,減輕農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的保護(hù)生態(tài)平衡(4)基因突變 第四章 生物科學(xué)與環(huán)境1.(1)環(huán)境條件適宜 沒有捕食者 (2)破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(生態(tài)平衡)(3)溫帶冬季寒冷,水葫蘆不生長(zhǎng),亞熱帶的熱量條件優(yōu)于溫帶,水葫蘆一年四季均可生長(zhǎng)(4)導(dǎo)致水體缺氧、產(chǎn)生有毒物質(zhì)等2、(1)基因突變 RNA——DNA——RNA——蛋白質(zhì)抗生素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的形成,從而抑制細(xì)菌的繁殖,對(duì)病毒無作用。耐藥菌群的出現(xiàn)、正常菌群失調(diào)、毒副作用(任答兩點(diǎn))(2)科赫 控制傳染源、切斷傳播途徑、保護(hù)易感人群3、1)藻類數(shù)量減少,需氧型細(xì)菌大量繁殖,溶解氧隨有機(jī)物物被細(xì)菌分解而大量消耗 (2)有機(jī)物分解后形成大量的NH4+等無機(jī)離子,有利于藻類的大量繁殖 (3)藻類通過光合作用釋放氧氣;有機(jī)物減少,需氧型細(xì)菌數(shù)量下降,因而對(duì)溶解氧的消耗量減少 4、引入階段 建群 遲滯 入侵時(shí)間短,個(gè)體基數(shù)小 擴(kuò)散和爆發(fā) 合理的年齡結(jié)構(gòu)和性別比例的 檢疫、焚燒病樹和化學(xué)防治 人為有意引入、人為無意引入和自然入侵 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫(kù)