高中生物基础知识过关检测（必修1—3，选修全部）
山西运城银星学校 杨晓冬
生命的物质基础及结构基础
1、生命活动的物质基础是构成生物体的各种____ ____和_____ ___。
2、组成生物体的化学元素常见种类有____种，特点是：①含量最多的1种是________②组成生物体的元素种类________；组成细胞的主要元素含量由高到低的顺序是 ；③不同生物体内各种化学元素的含量相差______。可分为___________(如_________等)和 (如______)。
作用：①组成细胞的成分，如_______等主要元素，占______，按鲜重看，含量比例由高到低是___________其中最基本的是_____②构成化合物，请举一例说明：____________。③影响生物体的生命活动，如缺______油菜会“华而不实”。
3、各举一例分别说明生物界和非生物界具有统一性和差异性：
统一性：_______________________________ 差异性：________________________________
4、水在细胞中的存在形式有______和______，其中含量最多的形式的主要作用是______。
5、无机盐的存在形式主要是______，除了构成化合物，还可以维持生物的__________，如血液中
较少会使动物发生抽搐现象。
6、糖类是细胞的主要________物质，动植物共有的是__ ______形式，其中核糖和脱氧核糖分别主要位于细胞的___ _____和___ _____。
7、脂质可分为________、________和________，后者包括________、________和________，主要是对维持正常的___________和__________等生命活动起________________作用。
8、蛋白质的多样性的成因有 、 、 _ 和 ，因而功能具有多样性，氨基酸经________方式形成多肽，再加工成有特定空间的蛋白质。请写出两个氨基酸形成二肽的反应式：____________________ ____________。
9、核酸分两种，即____ ____和_____ ___， 它们的基本组成单位分别是 和 。请用图表示核苷酸的组成：
10、生命活动的体现者是_____ __；而生命活动的控制者是__ _____，它是通过 来实现的。
11、细胞膜主要是由__ ___和__ ___构成，基本结构支架是___________，外表有一层__ ____，又叫__ ____，与细胞表面的识别有密切的关系；细胞膜的结构特点是______ ______，这种特点与细胞的物质交换有关，在物质交换的方式中，主要方式是____ __，它决定细胞膜的功能特性是________ ____。
12、活细胞进行新陈代谢的主要场所是 。这是因为它能提供 等原料或条件。
13、叶绿体和线粒体都具有______层膜，后者的内膜向内折叠形成______，分布着与有关的______；前者的基粒上分布着与____________有关的 和 。两种细胞器的基质中都分布着各自的___ ___和___ ___等物质，都是与能量代谢密切相关的细胞器。
14、具有单层膜的细胞器有 ，不具有膜结构的细胞器有______ 。在分泌功能旺盛的细胞中，___ ___、____ __、__ ____细胞器发达、数量多，除小泡外，与分泌活动有关的非细胞器结构是______ ______。原核和真核细胞中都具有的细胞器是 ，只分布于动物和低等植物细胞中的细胞器是 。与植物细胞分裂末期细胞壁形成有关细胞器是 ，与动物细胞分裂方向有关的细胞器是__ ____；调节成熟植物细胞的内环境和渗透压的细胞器是_ _____。与植物体的颜色表现有关的细胞器是_ _____。高等植物细胞与高等动物相比特有的结构是_____ ______________。
15、真核细胞核的亚显微结构包括核膜、____ __和____ __，核膜上有_ _____，它是大分子的通道，核仁与细胞器形成有关。细胞核的主要功能是___ __的场所、是___ _ __和_ _____的控制中心。DNA的载体有 。
16、判断原核和真核细胞的标准主要是 。常见的原核生物有 ，其中最小的是 ，它不同于其它原核生物的是 。能够进行光合作用的是 ，能够利用无机物合成有机物但不利用光能的是 。
生命的物质基础及结构基础
化学元素 化合物
20 O O、C、H、N、P、S 大体相同 很大 大量元素 (C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg) 微量元素 (Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl) C、H、O、N、P、S 97％ O、C、H、N、P、S C 蛋白质由CHON组成（或糖类由CHO组成，或核酸由CHONP组成） B
组成生物体的化学元素，在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的 组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中的差异很大
结合水 自由水 细胞内的良好溶剂，细胞内许多生化反应必须有水的参与，运输营养物质和代谢废物
离子状态 生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡 Ca2＋
能源 葡萄糖，核糖，脱氧核糖 DNA RNA
脂肪 类脂 固醇 胆固醇 性激素 VD 新陈代谢 生殖过程 重要调节
氨基酸的种类不同 数量成百上千 排列顺序变化多端 由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别 脱水缩合 （反应方程见第一册书本P15页）
图见第二册书本P9页，注意标明每个图形的含义 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
蛋白质 核酸 基因的表达
磷脂分子 蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白 糖被 具有一定的流动性 主动运输选择透过性
细胞质基质 新陈代谢正常进行所需的物质和一定的环境条件
两 嵴 有氧呼吸（题目中此格缺横线） 酶 光反应 酶 色素 DNA 酶
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 核糖体、中心体 高尔基体、内质网、线粒体 细胞膜 核糖体 中心体 高尔基体 中心体 液泡 液泡和叶绿体 细胞壁、液泡、叶绿体
核仁 染色质 核孔 遗传物质储存和复制 细胞遗传特性和细胞代谢活动 染色体、线粒体、叶绿体
有无核膜包围的细胞核 细菌、蓝藻、放线菌、支原体 支原体 无细胞壁 蓝藻 硝化细菌
酶与ATP、代谢类型
1．新陈代谢是 的总称，是生物体
的基础，是生物最基本的特征，是________和________最本质的区别。
2．酶是活细胞产生的一类具有________的________。酶大多数是________，少数是________。
3．酶具有________：一般地说，酶的催化效率是无机催化剂的 倍：酶具有________：每一种酶只能催化____________化合物的化学反应：酶的催化作用需要________：________偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。实际上，________、________和________都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。
4．ATP的中文名称是 ，它是生物体新陈代谢的________能源。糖类是细胞的 ，脂肪是生物体的________。这些物质中的能量最终是由_______转化而来的。
5．ATP普遍存在于_____ ___中，分子简式写成_____ ___，其中A代表___ ___，P代表_____ _， —代表_ _______，～代表___ _____。ATP在活细胞中的含量________，但是ATP在细胞内的____ ____是十分迅速的。细胞内ATP的含量总是处于_______ _中，这对于生物体的生命活动具有重要意义。
6．ADP＋Pi＋能量→←ATP，请问：
(1)反应式中缺少的一个重要条件是 。
(2)当反应向右进行时，对高等动物来说，能量来自 ，场所是 ；对植物来说，能量来自 和 。场所分别是
。
(3)当反应向左进行时，对高等动物来说，能量用于________、________、________和________，对植物来说，能量用于________、________、________和________的生命活动。
7．ADP和ATP转化的意义可总结为：
（1）对于构成生物体内部_______ ____环境有重要意义。
（2）是生物体进行一切生命活动所需能量的_____ ___。
（3）ATP是生物体的细胞内流通的“____ ____”。
8．同化作用是指__________ ______的过程，异化作用是指___________ _____。同化作用与异化作用的关系是________________。
9．自养型的特点是________________，自养的方式有两种，即____ ____和____ ___
_ _。硝化细菌利用 的能
量，以 为碳的来源，合成有机物，并且贮藏能量。硝化细菌生命活动的主要
能源是 ，直接能源是 。
异养型的特点是___________________ _____。
10．需氧型生物都需要生活在 环境中，它们必须以
获取能量，放出能量的底物是 ，厌氧型生物的特点是
。
酶和ATP
生物体内全部有序的化学变化 进行一切生命活动 生物 非生物
生物催化作用 有机物 蛋白质 RNA
高效性 107～1013 专一性 一种或一类 适宜的条件 温度和PH 过酸 过碱 高温
三磷酸腺苷 直接 能源物质 储能物质 ATP
活细胞 A－P～P～P 腺苷 磷酸基团 一般的共价键 高能磷酸键 很少 转化 动态平衡
酶 呼吸作用 线粒体 呼吸作用 光合作用 线粒体 叶绿体 营养物质的吸收 神经兴奋的传导 细胞分裂 蛋白质合成 矿质离子的吸收 光合作用暗反应 蛋白质合成 细胞分裂
稳定的功能 直接能源 能量通货
生物体把从外界环境中获取得营养物质转变成自身组成物质，并且储存能量 生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程 同时进行，同时存在
能够以光能或者无机物氧化分解所释放的化学能为能源，以环境中的CO2为碳的来源，合成自身的组成物质并且储存能量 光能自养 化能自养 体外环境中NH3氧化成硝酸盐所释放 环境中CO2 糖类 ATP 以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源，将这些有机物转变成自身的组成物质，并且储存能量
氧充足 从外界环境中摄取氧来氧化分解体内的有机物 有机物 只有在厌氧条件下，才能将体内有机物氧化，从而获得维持自身生命活动所需要的能量
水分吸收和矿质营养
1．两者比较
比较项目
水分吸收
矿质营养
吸收
主要吸收部位
均为根尖________的表皮细胞
吸收形式
主要吸收方式
吸收动力
决定因素
运输
运输结构
均通过______运输
运输动力
2、幼嫩的植物细胞和干种子细胞主要是靠亲水性物质如：______，______，______(按照亲水性由大到小顺序填)的吸胀作用吸水：成熟的植物细胞具有______，主要靠______吸水。
3、一个成熟的植物细胞可以看成一个渗透系统是因为：①细胞壁：______：②原生质层(______、______以及______)相当于______；③细胞液具有一定的浓度可能与外界溶液形成______。
4、质壁分离和复原的实验原理：当外界溶液浓度______细胞液浓度时，植物细胞就通过______失水，从而出现______现象：当外界溶液浓度______细胞液浓度时，植物细胞就通过______吸水，从而出现______现象。农业生产上的应用：
5、影响根吸收矿质元素的因索
内因：载体的________、________不同
外因：土壤________和氧气量；土壤溶液的酸碱度和________
问题讨论：中耕松土为什么能提高氮肥的利用率?
6、矿质元素的作用
①组成植物体的成分 ②调节植物体的生命活动
其中，植物营养的三要素是N、P、K
N：
P：
K：
另外，缺硼(B)会使油菜花而不实
7、无土栽培
(1) 概念：利用 的原理，把植物体生长发育过程中所需要的各种________，按照 配制成________，来栽培植物的技术。
(2) 特点：人工环境取代土壤环境，能直接调节和控制这种人工环境，使植物更好的生长发育。
(3) 优点：①全年栽培，产量很高；②节水节肥，产品清洁卫生，有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化；③扩大了农作物栽培的范围和面积。
注意：培养时，应注意向培养液中通空气，为什么?
水分吸收和矿质营养
成熟区 水分子 离子 渗透吸水 主动运输 蒸腾作用 呼吸作用 细胞外溶液和细胞液浓度差 载体，能量 相对独立 导管 蒸腾作用 蒸腾作用 1%-5% 光合作用 呼吸作用 离子 能 老叶 不稳定的化合物 能 老叶 难溶解的稳定化合物 不能 新叶
全透性 细胞膜，液泡膜，这两层膜之间的细胞质（注意：不包括细胞核） 半透膜 浓度差
大于 渗透 质壁分离 小 于 渗透 质壁分离复原 合理灌溉
渗透 水分运输 矿质元素
种类 数目 温度 浓度 促进固氮菌固氮，促进硝化细菌的硝化作用，抑制反硝化细菌的反硝化作用，提高土壤中的N素含量和氮素利用率；同时促进植物根的呼吸作用，为含氮离子的吸收提供能量
溶液培养法 矿质元素 一定比例 营养液
呼吸作用
1、有氧呼吸：
过程：（ ）中填写场所，（ ）后写出物质变化
第一阶段(在________________)：________________________________
第二阶段(在________________)：________________________________
第三阶段(在________________)：________________________________
2、无氧呼吸(有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来)：
①场所：始终在
②过程：第—阶段同有氧呼吸第一阶段
第二阶段：2C3H4O3(丙酮酸)→________________(或________________)
②高等植物被淹产生酒精（如水稻、苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精）；高等植物某些器官(如________________)产生乳酸，高等动物和人无氧呼吸的产物是________。
3、有氧呼吸的能量释放：有氧呼吸----1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放出________的能量，其中有________左右的能量储存在ATP（合成____个ATP）中；无氧呼吸----1mol葡萄糖分解成乳酸共放出________能量，其中有________储存在ATP（合成____个ATP）中。
4、呼吸作用的意义： ；
。在绿色植物的叶肉细胞内，形成ATP的场所有：________________，在动物细胞内，形成ATP的场所有 。
5、关于呼吸作用的计算规律是：
①消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸(酒精发酵)与有氧呼吸产生的二氧化碳物质的量之比为________②产生同样数量的ATP时无氧呼吸与有氧呼吸的葡萄糖物质的量之比为________。
如果没生物产生的二氧化碳和消耗的氧气量相等，则该生物只进行有氧呼吸，如果某生物不消耗氧气，只产生二氧化碳，则只进行无氧呼吸，如果某生物释放的二氧化碳量比吸收的氧气量多，则两种呼吸都进行，具体有氧呼吸与无氧呼吸的比例可以根据二者的反应式去求。
6、农作物施肥结合松土，可以提高肥效的原因是什么?
。
呼吸作用
细胞质基质 分子分解成两分子丙酮酸，产生少量[H] 和ATP，并释放少量能量
线粒体 丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]、ATP，并释放少量能量
线粒体 [H]与氧结合而形成水产生大量ATP，同时释放大量能量
细胞质基质 2C2H5OH+2CO2+能量（2C2H6O3+能量） 马铃薯块茎，甜菜块根 乳酸
2870KJ 1161 38 196.65KJ 61.08KJ 2
为生物体生命活动提供能量 为体内其他化合物的合成提供原料 线粒体，叶绿体，细胞质其质量 线粒体，细胞质基质
3：1 1：20
提高O2量，促进呼吸作用，产生更多能量。
光合作用
1、叶绿体的色素：
①分布：________________。
②色素的种类：高等植物叶绿体含有以下几种色素：A、叶绿素主要吸收
光，包括________（呈________色）和________（呈________色）；B、类胡萝卜素主要吸收 光，包括________（呈________色）和________（呈________色）。
③色素的功能：
④最终电子供体为_____ ___；最终电子受体为______ __；
2、光合作用的过程：
①光反应阶段：
a、水的光解：________________________
b、ATP的形成：________________________，走向： 。
c、NADPH的形成：________________________，走向： 。
②暗反应阶段：
a、CO2的固定：________________________
b、________：2C3＋[H]＋ATP→(CH2O)＋C5
③光反应与暗反应的区别与联系：
a、场所：光反应在叶绿体 上，暗反应在 中。
b、条件：光反应需要 ，暗反应需要 。
c、物质变化：光反应发生 ，
暗反应发生
。
d、能量变化：光反应中 ，在暗反应中________________。
c、联系：光反应产物 是暗反应中CO2的还原剂， 为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的 为光反应形成ATP提供了原料。
3、C3植物是________________如________________
C4植物是________________如________________
4、提高光合作用的效率的措施主要有： ；
； ______________。其中在矿质元素对光合作用的作用有：N是________________________________；P是________________________________，维持叶绿体膜的结构和功能上起重要作用；K是________________________________：Mg是________________________________。
5、光合作用的意义主要有：为自然界提供________和________：维持大气中________含量的相对稳定：此外，对________具有重要作用。
6、光合作用发现史：
（1）1771年，英国的普里斯特利指出：植物可以 。
（2）1864年，德国的萨克斯证明：绿色叶片在光合作用中产生了 。
填写验证光合作用需要光的有关内容：①取大小、长势相同的甲、乙两植物，在______处理24小时，使叶片中的________耗尽：②向甲植物提供充足的光照，乙植物________（作________），保持其它培养条件相同：③几小时以后，分别将甲、乙植株上的叶片摘下。用________隔水加热，脱去________：再用清水冲洗后，用________检验是否有淀物产生。④实验现象：甲叶片________，乙叶片不变蓝。③实验结论：植物的光合作用需要________。
（3）1880年，美国科学家恩格尔曼证明： 是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
（4）20世纪30年代，美国的鲁宾和卡门用 证明：光合作用释放的氧全部来自 。
7、练习：
(1) 水分对光合作用的影响主要是因为光照强度影响水分的散失，而影响________的开闭，进而影响________的进入。
(2) 正常进行光合作用的植物，突然停止光照，叶绿体中________含量明显增加；如果是突然停止二氧化碳的供应，则叶绿体中________含量明显增加，________明显减少。
光合作用
①囊状结构薄膜
②蓝紫光，红橙光 叶绿素a 蓝绿 叶绿素b 黄绿 蓝紫 胡萝卜素 橙黄 叶黄素 黄
③吸收、传递、转化光能
④水 NADP＋
①a、H2O→[H]＋O2（反应条件：光，叶绿体）
b、ADP＋Pi＋能量→ATP（反应条件：酶） 类囊体→叶绿体基质
c、NADP＋＋2e＋H＋→NADPH（反应条件：酶） 类囊体→叶绿体基质
②a、C5＋CO2→2C3（反应条件：酶）
b、C的还原 （反应条件：酶）
③a、囊状结构薄膜 叶绿体基质
b、光照，H2O，色素，ADP，Pi，NADP＋ [H](或者写NADPH)，ATP，CO2
c、H2O光解，ATP，NADPH生成 二氧化碳的固定和还原
d、光能→电能→活跃的化学能 活跃的化学能→稳定的化学能
e、NADPH ATP、NADPH ADP，Pi
在光合作用暗反应过程中仅有C3途径的植物 水稻，小麦，大豆，马铃薯，菜豆，菠菜 在光合作用暗反应过程中既有C3途径又有C4途径的植物 高梁，玉米，苋菜，甘蔗
光照强弱的控制 CO2的供应 必需矿质元素的供应 是合成光合作用所需的酶，ATP，NADP＋的主要元素
有机物 O2 O2和CO2 生物进化
更新空气 淀粉 在黑暗中 淀粉 黑暗处理 对照组 酒精 叶绿素 碘液 变蓝 光照 O2 同位素标记法 水
气孔 CO2 C3 C5 C3
细胞的生命历程
1、只有 细胞才具有细胞周期。
2、细胞周期的表示方法
方法二中，一个细胞周期可以是________和________之和。分裂间期细胞核中完成________
方法三中，①c、d、e段分别代表什么时期?c________、d________、e________
②一个完整的细胞周期从a点还是从f点开始?_______，为什么?___________
。
3、染色体、染色单体、着丝点、DNA在一个细胞周期中的变化说明：
间期
前期
中期
后期
末期
着丝点数
2n
2n
2n
2n
染色体
形态
染色质
染色质→染色体
染色体
染色体
染色体→染色质
行为
复制
平分
解螺旋
数目
2n
位置
散乱分布在核中
着丝点排在赤道板上
散乱分布在于细胞的核中
染色单体
0→4n
0
核DNA
2n→
4n
2n
①一个染色体只含有一个着丝点，即使经过复制后，一个染色体含有__ __个染色单体，但仍 然叫做一个染色体，因为它仍然含有一个________________。
②未复制的一个染色体上含有一个DNA分子，复制后的一个染色体上含有__ __个DNA分子。
③复制后的一个染色体，一旦着丝点分裂，即形成两个染色体，各自含有一个DNA分子(除
基因突变外，这二个DNA上的遗传信息完全相同)
4、绘图(设间期含4条染色体)
5、无丝分裂的主要特点是没有 的出现，但同样有DNA的复制。________就是无丝分裂的典型代表。
6、生长、发育、分裂，分化的比较
7、细胞分化发生于生物体的整个生命过程中，也就是说细胞分化是一种 ______的变
化，但在 期，细胞分化达到最大程度。细胞分化具有稳定性，即________。
（脱分化只是使已经分化的、失去了分裂能力的细胞重新获得________，而不能使其变回到
分化前的那种细胞。因此，脱分化不是细胞分化具有可逆性的体现。高度分化的细胞还具有
________性，因为_________________________；实现的基本条件是必须要________，且提
供必要的 等。）
8、细胞分化的实质是基因________________________的结果
9、癌变细胞的特征①无限 ② 发生了改变③细胞表面发生了变化：_____________减少，细胞之间的粘着性减少，导致癌细胞容易________。
10、衰老的细胞和癌细胞在酶的活性上的区别是________________________。
注意：（1）生物个体发育的起点是________（2）分化后的不同细胞之间的相同点：遗传物质(信息)相同；分化后的不同细胞之间的不同点：成分、形态、结构和生理功能(3)癌细胞和瘤细胞的相同点：无限增殖：癌细胞和瘤细胞的不同点：癌细胞容易分散和转移，瘤细胞则不容易分散和转移。
细胞的生命历程
连续分裂
分裂间期 分裂期 DNA的复制和蛋白质的合成 前期 中期 后期 f 一个完整的细胞周期是从上一次细胞分裂完成开始
间期
前期
中期
后期
末期
4n
螺旋化
螺旋化程度最大
2n
2n
4n
2n
散乱分布在纺锤体中央
向细胞两极移动
4n
4n
4n→0
2n→n
4n
4n
2 着丝点 2
图略
纺锤体和染色体 蛙红细胞的分裂
后代 稳定性差异 遗传物质
持久 胚胎 不可逆转 发育成完整植株的能力 全能 细胞核内还有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质 离体 激素、营养物质
在特定的时间和空间条件下选择性表达（在特定的环境条件下选择性表达）
增殖 细胞形态结构 细胞膜上糖蛋白等物质 在机体内分散和转移
衰老细胞内某些酶活性降低，而癌细胞内酶活性不变 受精卵
遗传的物质基础
1、要证明遗传物质是什么，科学家的做法是：设法把________和________、________等分开，________、________地观察它们的作用。1944年，美国科学家________等从________型________细菌中提出这些物质，分别加入到培养________型细菌的培养基中，结果发现，只有加入________才有转化现象。
2、噬菌体侵染细菌的实验：噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的头部和尾部都具________的外壳，头内部含有________。①放射性同位素35S标记噬菌体的________，用放射性同位素32P标记噬菌体的________②噬菌体侵染细菌的过程：________→________→________→________→________。③实验结果表明：________________________。
3、在自然界，除了________中有少数生物只含________不含________，在这种情况下RNA是遗传物质。因为________生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
4、DNA分子中，脱氧核苷酸数、磷酸基数，含N碱基数________(相等、不等)。n个DNA分子中，如果共有磷酸基数为a，A碱基b个，则复制n次，共需脱氧核苷酸________个：第n次复制，需G________个。DNA分子中，________碱基对占的比例越高，DNA分子结构越稳定。
5、DNA分子的立体结构的主要特点是：①两条长链按________平行方式盘旋成________。②________和________交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成 ，________排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对，并且配对有一定的规律。
6、 DNA分子能够储存大量的遗传信息，是因为 的多种排列。
7、DNA的特性：________、________、________。
8、复制的过程：①解旋提供准确模板：在________供能、________酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从________处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做________。②合成互补子链；以上述解开的每一段母链为________，以周围环境中游离的________为原料，按照________原则，在________的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。③子、母链结合盘绕形成新DNA分子：在 的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地________，同时每条子链与其对应的母链盘绕成________结构，从而各自形成一个新的DNA分子。DNA复制的特点：新DNA分子由 ，是一种 。DNA复制的生物学意义：DNA通过复制，使遗传信息从____
________，从而保证了物种的________，保持了遗传信息的________，使种族得以延续。DNA复制准确的原因： 。
9、基因的概念是
基因的功能：①________________________________②________________________
基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表 ；信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做________。
10、基因对性状的控制：①直接：
②间接： 。
11、蛋白质的合成过程
概念：以________________为模板，通过________合成________的过程。
转录 即DNA的________________序列→mRNA的________________序列。
场所：________________________________。
概念：以________________模板，合成________________的过程。
翻译 即mRNA的________序列→蛋白质的________序列。
场所：________________________。
遗传的物质基础
DNA 蛋白质 糖类 直接地 单独 艾弗里 S 活 R DNA
蛋白质 DNA 蛋白质 DNA 吸附 注入核酸 合成核酸和蛋白质 装配 释放 DNA才是真正的遗传物质
病毒 RNA DNA 绝大多数
相等 （2n－1）a 2n－1（a－2b） G－C
反向 双螺旋结构 脱氧核糖 磷酸 基本骨架 碱基 氢键
碱基对排列顺序
多样性 特异性 稳定性
呼吸作用 解旋 氢键 解旋 模板 4种脱氧核苷酸 碱基互补配对 有关酶（DNA聚合酶，DNA连接酶） 聚合酶 延伸 双螺旋 亲代DNA分子的一条链和新合成的一条子链构成 半保留复制 亲代传给子代 稳定 连续性 DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够准确的进行
有遗传效应的DNA片断 通过复制传递遗传信息 通过控制蛋白质的合成表达遗传信息 遗传信息 密码子
通过控制蛋白质的分子结构 通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状
DNA的一条链的一段 碱基互补配对原则 RNA 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 细胞核 mRNA tRNA 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体
遗传定律
1、基因的分离定律和自由组合定律的实质：在________细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的________性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着________的分开而分离，非同源染色体上非等位基因则表现________________。
2、关于配子种类及计算：A、一对纯合(或多对全部基因均纯合)的基因的个体只产生____类型的配子。B、一对杂合基因的个体产生____种配子且________相等。C、n对杂合基因（分别位于n对同源染色体上）产生________种配子。例：AaBBCc产生________种配子。
注意：一个基因型为AaBbCcDd的精原细胞可产生____种类型的精子；一个基因型为AaBbCcDd的卵原细胞可产生____种类型的卵细胞；一个基因型为AaBbCcDd的个体可产生____种类型的精子(卵细胞)。
3、计算子代基因型种类、数目：后代基因类型数日等于亲代各对基因分别独立形成子代基因类型数目的乘积。AaCc×aaCc其子代基因型数目______AaBbCcDDEeFF×aaBbCcDdEeff子代基因型数目______；乙其中aabbccDdEEFf个体的可能性为______
4、计算表现型种类：子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数目的乘积。
bbDdCc×BbDdCc子代表现型____种。AaBbCcDDEeFF×aaBbEeff子代表现型____种(其中
Cc×Cc为不完全显性)。具有n对等位基因(这n对等位基因分别位于n对同源染色体上，完全显性)的某二倍体植物自交，亲本产生的雄雄配子各________种，自交后代的基因型____种，表现型_____种。
5、课外科技活动——观察蒲公英在不同环境条件下的生长情况：秋季，选一株生长良好的蒲公英，将其根部刨出。在同一直根上切取相似的两段，埋入装有潮湿沙土的花盆中________。待发芽后，分别移栽到装有沃土的花盆A花盆B中培养。培养期间，将A盆放在背风向阳处，将B盆放在________处，过一些日子观察两盆中的蒲公英叶片的区别。
（1）“直根”是蒲公英的________器官，上述措施属于________生殖，叫________生殖。
（2）步骤中贯彻了________原则，实验结果说明了________________________________。
6、孟德尔选择豌豆作杂交试验材料，是因为豌豆是____________植物，而且_________。
孟德尔获得成功的主要原因有①________________________②________________________③________________________④________________________。
7、生物体间的交配方式有测交、自交等。测交的意义_______________________________；
自交可运用于________________________________。
8、杂种子一代高茎豌豆自交后代为什么会出现3：1的性状分离比? （用遗传图解表示）
9、YyRr豌豆白交后代为什么会出现9：3：3：1的性状分离比? （用文字说明）
10、自我复述：（1）对自由组合现象的解释 （2）自由组合现象验证的假设
11、写出用白色扁形果实的(WwDd)南瓜自交获得只有一种显性性状的南瓜的培育过程。
遗传定律
杂合子 独立性 同源染色体 自由组合
1种 2种 数量 2n种 4种 4 1 16
2×3=6 2×3×3×2×3×1=108 1/2×1/4×1/4×1/2/×1/4×1=1/256
2×2×2=8 （不做） 2n 3n 2n
催芽 向风隐蔽处 营养 无性 营养 对照 在不同环境条件下，同一种基因型的个体，可以有不通的表现型。表现型是基因与环境相互作用的结果
闭花授粉，自花传粉 各个品种间有一些稳定的，容易区分的性状 正确的选用豌豆做试验材料 孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究，然后再研究2对、3对和多对相对性状的传递情况 应用了统计学方法对实验结果进行分析 科学的设计了试验程序
用来测定个体的基因组合 显隐性性状的鉴别，得到纯合体
略
YyRr产生配子，根据基因分离和自由组合定律，雌雄配子各4种，分别YR：Yr：yR：yr＝1：1：1：1，由于受精时雌雄配子结合是随机的，结合方式就16种，得到4种表现型，分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，对应的比例为9：3：3：1
自由组合现象的解释：同上
自由组合现象验证的假设：F1能产生4种配子，即YR、Yr、yR、yr，并且他们数目相等。
用WwDd自交后产生F1，筛选出只有一种显性性状的南瓜，wwD_或W_dd，然后种植，反复自交，每次都选出只有wwD_或W_dd，直到最后不发生性状分离。
基因工程
1、基因工程又叫做________或________。这种技术是在____________通过对DNA分子进行人工________和________，对________________进行改造和重新组合，然后导入________内进行________，使重组基因在受体细胞内________，产生出_______________________。
2、基因的剪刀指的是________，主要存在于________中，它能识别________________，并且能在特定的切点上________。被________切开的DNA两条单链的切口，常有几个________，它们之间正好________________，这样的切口叫做________。互补的碱基间通过________相连，DNA中磷酸二酯键的缝合需要________酶。运载体必须具备三个条件：①________
___________②___________________________③___________________________。常用的运载体有 ，_______是基因工程最常用的运载体，它的本质是________________。
3、基因操作的“四步曲”是①________________②________________③________________ ④_____________________________。
4、从“基因海洋”中获得特定的目的基因主要有两条途径：一条是________________；另一条是________________。第一条途径常用方法是________________，该方法常用于从________生物中获取目的基因。写出第二种途径获取目的基因的两种具体方法的过程，①______________________________________，②________________________________。
5、基因工程中常用的受体细胞有(列举三种)________、________、________。用人工方法把________导入受体细胞主要是借鉴___________________________________的途径，一般用________________处理细菌，以增大________________。
6、在全部受体细胞中，真正能够摄入________的受体细胞是________，可以根据受体细胞是否具有________来判断它是否获得了目的基因，即使上述过程成功了，受体细胞也未必就 能________________。抗虫棉培育成功的标志是________________________________。
7、____________、____________等技术的应用不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化，而且在实际应用领域____________、____________、____________、____________、等方面展示出美好的应用前景。
8、目前用基因工程方法生产的药物已经有________余种，解决了某些药品必须直接从生物体的________、________或________中提取的限制性，可以高效率地生产出各种__________
__的药品。干扰素的本质是一种____________，能抵抗由____________引起的感染。
9、基因诊断是用____________、____________等标记的DNA分子做________，利用______
__________原理，鉴定被检测标本上的________，达到检验疾病的目的。用_____________
______________可以检测镰刀型细胞贫血症．基因治疗是指________________________导
入有________的细胞中，达到治疗疾病的目的。
10、基因工程在农业上的应用主要表现在两个方面，首先通过基因工程技术获得_________，
____________和____________的农作物，其次培育出具有各种
___________的作物新品种。培育转基因动物的操作是：将某些____________构成重组DNA，然后通过________或________，把重组DNA转移到________中．用DNA探针检测饮用水中病毒含量的优点是____________。列举两个基因工程处理环境污染的事例：
①________________________________②________________________________。
11、人类基因组是指________________________________；人的单倍体基因组由___________
_____________组成，上边有________个碱基对，估计有________个基因。其主要内容包括绘制人类基因组的四张图即________、________、________、________。
12、判断下列产物属于基因工程成果的是：
A．向日葵豆 B．单克隆抗体 C．白菜—甘蓝 D．工程菌
基因工程
基因拼接技术 DNA重组技术 生物体外 “剪切” “拼接” 生物的基因 表达 人类所需要的基因产物
限制性内切酶 微生物 一种特定的核苷酸序列 切割DNA分子 限制性内切酶 伸出的核苷酸 互补配对 黏性末端 氢键 DNA连接酶 能够在宿主细胞中复制并稳定的保存 具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 具有某些标记基因，便于进行筛选 质粒、噬菌体和动植物病毒 质粒 能够自主复制的很小的环状DNA分子
提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因地检测与表达
从供体细胞DNA中直接分离基因 人工合成基因 鸟枪法 原核 以目的基因转录成的mRNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA 根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。
大肠杆菌 土壤农杆菌 酵母菌 使体外重组DNA分子 细菌或病毒侵染细胞 氯化钙 细菌细胞壁的通透性
重组DNA分子很少的 标记基因 表现出特定的性状 产生毒蛋白，能够抵抗棉铃虫的侵害
基因转移 基因扩增 医药 农牧业 食品工业 环境保护
六十 组织 细胞 血液 高质量、低成本 糖蛋白 所有病毒
放射性同位素 荧光分子 探针 DNA分子杂交 遗传信息 β－珠蛋白的DNA探针 把健康的外源基因 缺陷
高产 稳产 具有优良品质 具有抗逆性 特定基因与病毒 感染 显微注射技术 动物受精卵 快速、灵敏 利用基因工程创造出能分解石油中4种烃类的超级细菌 通过基因工程培养出吞噬汞和降解土壤中DDT的细菌
人体DNA分子所携带的全部遗传信息 24条双链DNA分子（包括22号常染色体和XY染色体） 30亿 3～3.5万 遗传图 物理图 序列图 转录图
AD
生物的变异
1、可遗传变异与不可遗传变异的区别________________________________。如何用实验验证一个性状的变异是可遗传变异?
2、基因突变是指________的改变，包括DNA碱基对的________________。无论低等的生物，还是高等的生物都可发生基因突变，这说明了基因突变的________性；基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞，这说明了基因突变的________性；一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，这说明了基因突变的________性；基因突变造成的结果往往使该种生物不能适应环境，这说明了基因突变的________性。
3、基因突变意义：它是________的根本来源，也为________提供了最初的原材料。引起基因突变的因素：a、物理因素：主要是________。化学因素：主要是各种能与________发生化学反应的化学物质。c、生物因素：主要是某些寄生在________________。
4、基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合，有三种类型：①___________________
②________________________③________________________。
5、基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产生了________，基因突变是基因结构的改变，产生了________________________。
6、染色体变异指光学显微镜下可见染色体________的变异或染色体________变异。
7、染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的________(染色体的某一片段消失)、________(染色体增加了某一片段)、________(染色体的某一片段颠倒了180°)或________(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)等。
8、(1)体细胞含有本物种配子染色体数目的个体叫________，其植株特点是____________
______________________________。
(2)8倍体小麦的花药离体培养形成的植株是________倍体。
(3)单倍体植株高度不孕的原因________________________________。
(4)判断：单倍体制含有一个染色体组( )，所有单倍体都不能生育( )。
9、自然界中多倍体形成的原因：______________________________________________
_________________________________________。多倍体植株的特点_________________
________________________________________。
10、生物育种的方法总结如下：
(1)诱变育种：①方法：________________②原理：________________________
③优点：________________________________________。
④缺点：________________。
(2)杂交育种：①方法：_______________②原理：________________
③优点：________________________________
④缺点：________________________
(3)单倍体育种：①方法步骤：________________________
②原理：________________________________③优点：________________________________④缺点：________________________________。
无性繁殖的优点________________，生物工程育种的优点________________________。
能将其他生物性状的基因定向导入农作物的育种方式________________________。
生物的变异
遗传物质有没有发生改变 让两个具有变异性状的个体进行交配，产生一定数量的后代，看后代中是否具有变异性状的个体，若后代中有变异性状的个体，则为可以传变异，若后代中没有变异性状个体，则为不可遗传变异
基因结构 增添、缺失或改变 普遍 随机 不定向 有害
变异 进化 X射线、γ射线、紫外线、激光灯 DNA分子 活细胞内的病毒和某些细菌
在生物减数分裂产生配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，这样，由雌雄配子结合形成受精卵，就可能具有与亲本不同的基因型，这是一种类型的基因重组 减数分裂形成四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换 通过基因工程人工定向的基因重组
新的基因型 新的基因
结构 数目
缺失 重复 倒位 易位
单倍体 植株弱小，高度不育 单倍体 减数分裂时染色体无法正常联会，不能长生正常的配子，所以高度不育 ╳ ╳
体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍。 茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
（1）通过辐射，激光或一定浓度的化学试剂处理种子 基因突变 可以提高突变频率或出现新性状，加速育种进程 有利变异少，须大量处理实验材料，具有不确定性
（2）杂交→自交→选优→自交直到不发生性状分离 基因重组 使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 时间长，须及时发现优良性状
（3）花药离体培养后再加倍 染色体变异 明显缩短育种年限 技术复杂，须与杂交育种配合
（4）秋水仙素处理萌发种子或幼苗 染色体变异 得到茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大的品种，提高营养成分含量 适用于植物，在动物难以展开
保持了亲本的一切性状 定向的改变生物的遗传性状，缩短育种周期 基因工程
生物的进化
1．生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
2．以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
稳态及水盐平衡
1．人体内含大量液体，这些液体称为________，可分为______ __和___ _____，其中后者又可称为___ ____，往往包括________、________和________，三者之间的关系是____ ___________。在体液中含量最多的为________。
2．体内细胞只有通过___ _____，才能与___ _____进行物质交换。正常人的血液PH通常在________之间，变化范围是很小的，其原因是血液中含许多对对________________的物质，称为________，每对缓冲物质都是由一种________和相应的一种________组成的，如________。写出乳酸进入血液后，内环境如何保持相对稳态的?______________________
__________________________________________________。
3．生理学家把正常机体在________和________的调节下，通过各个____ ____的协调活动，共同________________________________，叫稳态。其生理意义为___________________
__ 。如血钙过高会引起_____ 。
4．人体内水的主要来源是________________________，最主要排出途径是________，可调节的排出途径是________。机体能通过调节________，使水的________与________相适应，以保持机体的水平衡。
5．人体内的无机盐有多种，大多以________状态存在，Na＋的主要来源是________，排出途径有________________________________，排出特点为____________________________
_________________________。人每天从食物中摄取________克的K＋，其主要排出途径是________________，排出特点是________________________，因而长期不能进食的病人，应注意适当补充________，在临床上常把___ _____含量作为________。
6．___ _____、_____ ___和___ ____等原因，会引起________________升高，使________中的渗透压感受器受到刺激，这时，下丘脑中的渗透压感受器一方面产生________并传至________，通过产生________来直接调节水的摄入量；一方面使由________分泌、并由________释放的________增加，从而促进_____________
___________________，减少了________的排出，从而使________________趋向于恢复正常。
7．当____ ____或____ ____时，可以直接刺激________，使________。（本质____ ____）的分泌量增加，从而促进________________对________的重吸收和________分泌，维持_____ ___含量的平衡。由此可见，人体内水的无机盐的平衡，是在________和________共同作用下， 主要通过________来完成。
8．当人在高温条件、剧烈运动或是患某些疾病时，都会导致机体的细胞外液渗透压下降并 出现________、________、________等症状，严重的甚至________。等。这时只要及时补充_______，就可以缓解症状。人在大量出汗，剧烈呕吐或腹泻时，除了丢失水和Na＋外还丢失________，此盐不仅在维持________________上起到决定性的作用，还具有维持________、保持________________等重要作用。当血钾含量过低，会出现________并导致___________等。人体每昼夜有________的代谢废物要排出，而溶解这些代谢废物的最低尿量应在________以上。
9. 水和无机盐的平衡，对于维持________________________起着重要的作用，是人体各种________正常进行的________________。
稳态及水盐平衡
体液 细胞内液 细胞外液 内环境 血浆 组织液 淋巴 彼此隔开又相互联系 水
内环境 外界环境 7.25～7.45 酸碱度起缓冲作用 缓冲物质 弱酸 强碱盐 H2CO3/NaHCO3 弱酸进入血液后，就与血液中的NaHCO3发生作用，生成乳酸钠和碳酸，碳酸是种弱酸，可以分解为水和CO2，对血液PH影响不大。
神经系统 体液 器官，系统 维持内环境的相对稳定状态 稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 肌无力
饮水和食物中所含的水 肾脏排尿 排尿 排尿量 排出量 摄入量
离子 食盐 经肾脏随尿液排出 多吃多排，少吃少排，不吃不排 2－4 经肾脏随尿液排出 多吃多排，少吃少排，不吃不排 钾盐 血钾 诊断某些疾病的指标
人体饮水不足 体内失水过多 吃的食物过咸 细胞外液渗透压 下丘脑 兴奋 大脑皮层 渴觉 下丘脑神经细胞 垂体 抗利尿激素 肾小管和集合管对水分的重吸收 尿液 细胞外液渗透压
血钾升高 血钠含量降低 肾上腺 醛固酮 固醇类 肾小管和集合管 Na＋ K＋ 血钾和血钠 神经调节 激素调节 肾脏
血压下降 心率加快 四肢发冷 昏迷 生理盐水 K＋ 细胞内液渗透压 心肌正常兴奋性 心肌自动节律异常 心律失常 35－50g 500mL
人体的稳态 生命活动 必要条件
血糖的调节、体温及其调节
1．正常情况下，人体的血糖来源和去向能够保持动态平衡，从而使血糖含量在________的范围内保持相对稳定。血糖含量过低时，会引起________，________和________等，严重时引起死亡。含量高时，会使葡萄糖从肾脏排出，形成________，造成营养物质的流失，同样有损健康。由此可见，血糖的平衡对于 ，进而保持________________有着非常重要的意义。
2．当血糖含量高时，可迅速使________分泌________，它一方面能促进血糖______________
__，并在这些细胞中________________、________________、________________，另一方面又能抑制________________和________________，从而使血糖含量降低．当血糖含量降低时，可迅速使____________分泌____________，它主要作用于________，可强烈促进________________和________________，从而使血糖含量升高。
3．激素除直接感知血糖含量的变化外，还可接受神经系统的控制，________发挥调节作用。当血糖含量降低时，________________通过有关神经的作用，使________和________分别分泌________和________，从而使血糖含量升高。当血糖含量升高时，________通过有关神经的作用，使________分泌________，从而使血糖含量降低。
4．胰岛素含量的增加会________胰高血糖素的增加，反之胰高血糖素的增加会________胰岛素含量的增加。
5．临床上把________时血糖含量超过________叫做高血糖。血糖含量高于________的范围时，一部分葡萄糖随尿排出，叫做________。可通过________和________检测。
6．糖尿病的病因是病人的________受损，导致________分泌不足，这样就使__________和________发生障碍，而此时________和________的葡萄糖则增多，因而出现高血糖．多食的原因是________________，多尿的原因是________________，多饮的原因是________________，消瘦的原因是________________，对于糖尿病没有根治的方法。但可以根据患者的具体情况，采用________________________进行治疗。对于较轻的糖尿病患者，可通过________、配合________药物，就可以达到治疗的目的．对于较重的糖尿病患者，除了________外，还需要________进行治疗。对于肥胖的糖尿病患者，除了上述治疗外，还应该________________和________________。
7．人的体温是指__________ ______，常以________、________和________的温度来代表体温。其中________温度最接近人体温度。一个人的体温一般________最低，________最高，但昼夜温差不超过________。体温的相对恒定，是维持________________________________，保证_____________等生命活动进行的________条件。
8．人的体温来源于________________________。体温的相对恒定，是机体________和________保持动态平衡的结果。体温调节中枢位于________，而在人体的________、________和________中分布着能感受温度变化的________。
9．当人处于寒冷环境中，寒冷刺激________，其产生兴奋并将兴奋传入________，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起________，减少________，从而使________的散热量减少。与此同时，皮肤的________，产生“鸡皮疙瘩”；骨骼肌也________，使________增加。同时，有关神经的兴奋还可促进________和________的激素含量增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加。
当人处于炎热环境时，炎热刺激________，其产生兴奋并将兴奋传入________，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋。进而引起________，增加________，也使________增多等，从而使________增加。
当然人的体温调节能力是________的，当在寒冷环境中和炎热环境停留过久，人的生命活动都会发生障碍。
血糖调节、体温及其调节
80－120mg/dL 头昏 心慌 四肢无力 尿糖 保证人体各种组织和器官的能量供应 人体健康
胰岛素 进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞 合成糖元 氧化分解 转变成脂肪 肝糖元的分解 非糖物质转化为糖类 胰岛A细胞 胰高血糖素 肝脏 肝糖元分解 非糖物质转化为糖类
间接 下丘脑的某一区域 肾上腺 胰岛A细胞 肾上腺素 胰高血糖素 下丘脑的另一区域 胰岛B细胞 胰岛素
抑制 促进
空腹 130mg/dL 160－180mg/dL 糖尿 班氏糖定性试剂 斐林试剂
胰岛B细胞 胰岛素 葡萄糖进入组织细胞 在细胞内氧化分解 肝脏释放 由非糖物质转化 由于细胞内的能量供应不足，患者总感觉饥饿而多食 糖尿病人尿液中存在大量糖类导致渗透压上升，水分重吸收受到抑制，从而多尿 由于水分大量随尿排出，为了维持体内水分平衡，需要大量补充水分，因而多饮 由于糖类氧化分解发生障碍，使体内脂肪和蛋白质的分解加强，导致机体逐渐消瘦 调节和控制饮食、配合口服降糖药物 控制饮食 按照一声的要求注射胰岛素 限制能量物质的摄入 加强体育锻炼
人身体内部的温度 口腔 腋窝 直肠 直肠 清晨2～4点 14～20点 1℃ 机体内环境稳定 新陈代谢 必要
体内物质代谢过程中所释放的热量 产热量 散热量 下丘脑 皮肤 黏膜 内脏器官 温度感受器
冷觉感受器 下丘脑的体温调节中枢 皮肤血管收缩 皮肤血流量 皮肤 立毛肌收缩 产生不自主战栗 产热量 肾上腺素 甲状腺素 温觉感受器 下丘脑的体温调节中枢 皮肤血管舒张 皮肤血流量 汗液的分泌 散热量 有限
体液、神经调节
1、体液调节是指________________________________________________________。在体液调节中，________调节最为重要。参与体液调节的化学物质还有________和________。在动物的行为中，激素调节与神经调节是相互协调作用的，但是________的调节作用仍处于主导的地位。
物激素的种类、化学本质，分泌部位和主要作用（已给出的只需了解）
化学本质
激素名称
分泌部位
主要作用
氨基酸
衍生物
甲状腺激素
肾上腺索
肾上腺髓质
增强心脏活动，使血管收缩，血压上升，促进糖元分解，使血糖升高。
多
肽
和
蛋
白
质
类
激
素
胰岛素
胰高血糖素
生长激素
促甲状腺激素
促性腺激素
促肾上腺皮质激素
垂体
促进肾上腺皮质合成和分泌肾上腺皮质激素
催乳素
垂体
调控动物对幼仔的_______，促进某些______
器官发育和生理机能的完成。
抗利尿激素
下丘脑
类
固
醇
类
激
素
肾上腺皮质激素
肾上腺皮质
糖皮质激素控制糖类，盐皮质激素控制无机盐的代谢，增强机体的防御能力。
醛固酮
肾上腺皮质
性
激
素
雄性激素
主要是睾丸
雌性激素
主要是卵巢
孕激素
卵巢
3、下丘脑：不仅能够传导 ，而且能够分泌 促进
中激素 和 ，是机体调节 的枢纽。垂体具有 、 作用。
4、内分泌的调控关系以及反馈调节（方框中填腺体名称，括号中填促进或抑制）
反馈调节的意义________________________________________。
5、协同作用是指________________________________________________________。这可以通过________和________对生长发育的作用来说明。拮抗作用是指____________________
________________________。这可以通过________和________对血糖含量的调节来说明。
6、神经调节的基本方式是________。反射是指
。大致可以分为 和
两类。反射的结构基础是________，它由________、________、________、________、________部分组成，感受器由 组成，效应器由
组成。
7、神经纤维在未受刺激（静息状态）时，细胞膜内外电位表现为________，当神经纤维某一部位受刺激而兴奋时的膜电位________，局部电流的方向是膜外由________部位向________部位传递，膜内由________部位向________部位传递，兴奋在神经纤维上的传导方向是________。
8、兴奋在神经元与神经元之间是通过________来传递。传递过程是由前一个神经元的突触小泡经________释放________到________，再作用于________引起另一个神经元的________。由于递质只存在于________内，所以神经元之间兴奋的传递只能是________的，就是说兴奋只能从一个神经元的________传递给另一个神经元的__________，而不能向相反方向传递。
9、画出反射弧结构示意图和突触结构图(标明突触各部分名称)。
10、中央前回(第一运动区)的各代表区与躯体各部分位置呈________；各代表区范围大小与________无关，而与________________________________有关。言语区的S区（运动性语言中枢）损伤时病症是________。H区（听觉性语言中枢）损伤时病症是________。
11、激素调节对动物行为的影响表现最显著的是在________和________方面，调节动物行为的激素主要有________和________。动物的行为可以分为________和________。前者包括________、________、________；后者包括________、________、________。
12、在动物后天性行为中， 和 对行为起决定性的作用。动物建立后天性行为的主要方式是 。_____ ___是动物行为中最高级形式，是 的功能活动。高等动物的复杂行为主要是通过 形成的，它主要与 有关。
13、动物行为是在________、________和________共同协调作用下形成的。
神经体液调节
某些化学物质（如CO2、激素）通过体液的传递，对人和动物体的生理活动所进行的 激素 CO2 H＋ 神经
略
兴奋 激素 垂体 合成 分泌 内分泌活动 调节 管理其他默写内分泌腺
促进（＋） 促进（＋） 抑制（－） 抑制（－） 通过反馈调节作用，血液中的激素经常维持在正常在正常的相对稳定的水平
不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果 生长激素 甲状腺激素 不同激素对某一生理效应发挥相反的作用 胰岛素 胰高血糖素
反射 在中枢神经系统参与下，人和动物对外界环境的各种刺激所发生的规律性反应 非条件反射 条件反射 反射弧 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 感觉神经末梢部分 运动神经末梢和它所支配的肌肉和腺体
外正内负 外负内正 未兴奋 双向的
递质 突触前膜 递质 突触间隙 突触后膜 兴奋或抑制 突触小泡 单向 轴突 细胞体或树突
图略
倒置 躯体的大小 躯体运动的精细复杂程度 能看懂文字听懂别人说话却不会讲话 会讲话会书写也能看懂文字就是听不懂别人说话
性行为 对幼仔照顾 性激素 催乳素 先天性行为 后天性行为 趋性 非条件反射 本能 印随 模仿 条件反射
生活体验 学习 条件反射 判断和推理 大脑皮层 学习 神经系统中的大脑皮层
神经系统 内分泌系统 运动器官
免疫
1．免疫可分为________和________，前者包括________________等组成的第一道防线，以及________________等组成的第二道防线。后者主要是指_________ _______。
2．在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是___ _____。它是由____ ____分化、发育而来的。部分细胞随血液进入________发育成T细胞，部分细胞在________发育成B细胞。骨髓、胸腺、脾和淋巴结等________，________和________等免疫细胞，以及体液中的各种________和________等，共同组成人体的免疫系统，这是构成特异性免疫的物质基础。
3．抗原是指能使机体________________的物质，具有________性，也就是说抗原一般都是进入人体的外来物质，但自身的组织和细胞有时也可称为抗原，如________等；具有________性，通常分子量大于________；具有________性，一种抗原只能与________或________发生特异性结合，这种特异性取决于________________。
4．抗体是机体受________刺激，由________产生的，并能与该抗原发生特异性结合的具有________功能的________。包括________和________。抗体主要分布于________，也分布于________及________中。
5．体液免疫的过程_____________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
细胞免疫的过程______________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
特异性免疫反应大体可分为三个阶段：________是_____________________的阶段；________是_____________________的阶段；________是_____________________的阶段。
6．在特异性免疫反应中，体液免疫和细胞免疫之间，既各自有其独特作用，又可以________，________________免疫效应。例如细菌外毒素主要是靠________发挥作用；结核杆菌主要是靠________发挥作用；病毒感染时，先通过________来阻止病毒通过血液循环而播散，再通过________的作用来彻底消灭。
7．当免疫功能失调时，可引起疾病，如免疫功能过强时，会引起________和________。免疫功能过低时会引起________。
8．过敏反应是指________的机体在________________的刺激时，所发生的反应．其特点是________________；一般不会________________，有明显的__________。可包括__________ ______、________ ________、________ ________和_____________________等四种。预防过敏反应的主要措施是________________________________。
9．引起过敏反应的物质是________，结核杆菌是吗? ( ) 有些人接触过敏原时，在过敏原的刺激下，由________产生抗体，吸附在________________________________，当相同的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应的抗体结合，使细胞释放出________，引起________________、________________、________________和________________。
10．常见的自身免疫病的病因是抗原的________与自身的组织和器官的表面结构________，导致免疫系统产生的________不仅向抗原进攻的同时，也向自身的组织、器官发起进攻．有________和________等。
11．免疫缺陷病是指由于 引起的疾病。该病可分两类：一类是 ，另一类是 。艾滋病的全称是________________，是由________引起的，其病毒能够攻击人体________系统，特别是________________。
免疫
非特异性免疫 特异性免疫 人体的皮肤、黏膜 体液中的杀菌物质和吞噬细胞 由骨髓、胸腺、脾、淋巴结等免疫细胞，淋巴细胞和吞噬细胞等免疫细胞，以及体液中的各种抗体和淋巴因子等，共同组成人体的第三道防线——特异性免疫
免疫细胞 造血干细胞 胸腺 骨髓 免疫器官 淋巴细胞 吞噬细胞 抗体 淋巴因子
产生特异性免疫反应 异物 细菌病毒 大分子性 10000 特异性 相应抗体 效应T细胞 抗原决定簇
抗原 效应B细胞 免疫 球蛋白 凝集素 抗毒素 血清 乳汁 血清
感应阶段：抗原进入肌体后，大多数抗原经吞噬细胞的摄取和处理，将抗原决定簇暴露出来，然后将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞。有的抗原可以直接刺激B细胞。
反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成效应B细胞和记忆细胞。（记忆细胞保持对抗原的记忆，一段时间后，相同的抗原再次进入机体，记忆细胞就迅速增殖、分化，形成大量效应B细胞）
效应阶段：效应B细胞产生的抗体与响应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。抗体与抗原结合，抑制细菌的繁殖或对宿主细胞的黏附；抗体与病毒结合，可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。抗原抗体结合后，形成层淀或细胞集团，被吞噬细胞消化。
感应阶段：与体液免疫的感应阶段基本相同
反应阶段：T细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成效应T细胞和记忆细胞。当同一种抗原再次进入机体，记忆细胞就会迅速增殖、分化，形成大量效应T细胞。
效应阶段：效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，激活靶细胞内溶酶体酶，使靶细胞的通透性改变，渗透压发生变化，最终导致靶细胞裂解死亡。同时，效应T细胞还释放淋巴因子（白细胞介素，干扰素等）来加强免疫效应。
感应阶段 抗原处理、呈递和识别 反应阶段 B细胞、T细胞增殖分化以及记忆细胞形成 效应阶段 效应T细胞、抗体、淋巴因子发挥免疫
相互配合 共同发挥 体液免疫 细胞免疫 体液免疫 细胞免疫
过敏反应 自身免疫病 免疫缺陷病
已免疫 再次接受相同抗原 发作迅速 反应强烈 消退较快 破坏组织细胞 遗传倾向和个体差异 全身过敏反应 呼吸道过敏反应 硝化道过敏反应 皮肤过敏反应 找出过敏源，尽量避免再次接触该过敏源
抗原 不是 效应B细胞 皮肤、呼吸道和消化道黏膜以及血液中某些细胞表面 组织胺 毛细血管扩张 血管壁通透性增强 平滑肌收缩 腺体分泌增多
抗原决定簇 十分相似 抗体 类风湿性关节炎 系统性红斑狼疮
机体免疫功能不足和缺乏 由于遗传而使机体生来就有的 疾病和其他原因引起的 获得性免疫缺陷综合症 HIV 免疫 T细胞
植物生命活动调节
1．植物生命活动调节的基本形式________________；人和动物生命活动调节的基本形式是 ________和________，其中________处于主导地位。
2．向性运动是指，向光性使植物的茎叶__________，有利于__________而进行光合作用；向重力性使植物的根________，既有利于________________，又有利于________________。
3．生长素的发现——胚芽鞘的向光性实验的结论：
①产生生长素的部位是________，生长的部位____________。②生长素的运输方向是从________向________运输。③单侧光的照射下，生长素能从________一侧转移到________侧，促进________一侧的生长，横向运输的位置是____________。④感受光刺激的部位在________。
4．植物体内，生长素主要在________、________和________中产生。________________虽 然也产生生长素，但数量很少。植物体内，生长素分布广泛，但大多集中在____________的部位，而趋向________的组织和器官中则含量较少。
5．植物生长显示出向光性，原因是：________________________________________________
________________________________________________________。在生长素浓度高时，促进生长的实例：__________；在生长素浓度高时，抑制生长的实例：________________。
6．果实正常发育所需的生长素来源于________________：如果在没有受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就会发育成________。这个实验证明____________。无子番茄的果皮细胞中有________个染色体组，若用它的果皮细胞进行离体培养，所得植株在正常情况下，所结果实是________(有子或无子)。无子西瓜的果皮细胞中有________个染色体组，若用它的果皮细胞进行离体培养，所得植株在正常情况下，所结果实是________(有子或无子)。顶端优势是指_____________________________________________________的现象。在园艺、农作物栽培中，常根据这一原理进行整校修剪摘心．
7．试比较无于西瓜和无子番茄的培育过程。
8．植物激素的概念：________________________________________________。细胞分裂素的主要作用是________________________________：能促进果实发育的激素是_________，
能促进果实成熟的激素是________________。
9．生长素对植物生长的作用往往具有________，即生长素既能________植物生长，也能________植物生长．这种现象与________和________等有关．
10．生长素类似物在农业生产中的应用，主要有以下几个方面，
第一________________________________________________________，
第二________________________________________________________，
第三________________________________________________________。
植物生命活动调节
激素调节 神经调节 体液调节 神经调节
处于最适宜利用光能的位置 接受充足的阳光 向土壤深处生长 植物的固定 土壤中吸收水和无机盐
胚芽鞘尖端 胚芽鞘下部 形态学上端 下端 向光 背光 背光 胚芽鞘尖端 尖端
叶原基 嫩叶 发育中的种子 成熟的叶片和根尖 生长旺盛 衰老
在单侧光线的照射下，生长素在背光一侧比向光一侧分布多，背光一侧的细胞纵向生长的快，结果使得茎朝向生长慢的一侧弯曲，也就是向光弯曲 茎的背地生长 根的向地生长
发育着的种子 果实 生长素能促进果实发育 2n 有子 3n 无子 植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象
无子番茄培育过程：在植物开花前，去雄套袋，开化后，在雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液后，套袋，子房就能发育成无子果实。
无子西瓜培育过程：在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后四倍体植株作母本，用二倍体植株植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有3个染色体组。把这些种子种下，就会长出三倍体植株。由于染色体联会紊乱，无法形成正常的生殖细胞。当三倍体植株开花时，授予普通二倍体西瓜的花粉，刺激子房发育为果实。
在植物体内特定部位合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量元素 促进细胞分裂和组织分化 生长素 乙烯
两重性 促进 抑制 不同的植物种类 同一植物的不同器官
促进扦插的枝条生根 促进果实的发育 防止落花落果
生物与环境（1）
1．环境中________影响生物的________、________和________等的因素叫生态因素。生态因素包括________________和________________两大类。
2．对植物生理和分布起决定作用的生态因素是________________。
3．写出下列现象的主导生态因素
鸟类的换羽________，鸡的产卵________，高山陆生植物的分布________，哺乳动物的换毛________，鱼类的回游________，候鸟的迁徙________，植物的开花________，青蛙的冬眠________，非洲肺鱼的夏眠________，海洋植物的垂直分布________。
4．生物与生物之间的关系可分种内关系和种间关系，前者包括________和________两种方式；后者包________、________、________、________。
5．分析下列生物与生物之间的关系
草原上的蝗虫与羊___ _____(2)大鲤鱼吃小鲤鱼_____ _ __(3)大豆与根瘤菌___ _____
(4)噬菌体与细菌______ __(5)大核草履虫与双小核草履虫_____ ___。
6、环境中的各种生态因素同时作用于不同生物，但不同生态因素的作用不同，既要分析各种生态因素的________________，又应找出其中的________________。在干旱地区，________是影响陆生生物生存和限制分布的关键因素；________往往是影响水生生物生存的关键因素，而限制水生生物分布的主导因素却是光照或温度等；冬季影响鹿群存活的关键因素是________，而影响其繁殖的主要因素则是________。
7、寒冷地带森林中，________林较多，温暖地带森林中，________林较多；香蕉和苹果、梨的分布区域不同，这些事实说明________________对生物分布的影响作用。
8、种群研究的核心问题________________。
9、种群的基本特征有 、 、 和 等。
其数量变化主要是由________________________、________________________两对因素决定的。预测其数量变化的指标是 ，它通常分为________、________和________三种类型。
10．研究种群密度的常用方法是________________或________________。
11．用性引诱剂捕杀害虫破坏了性别比例后，产生的直接效应是________________________。
12．种群数量的变化包括________________________________等方面。
13．在 等理想条件下，或种群迁入一个新环境的初期发展阶段，种群数量往往呈________曲线增长，此期增长率不变化。
14．在一个自然环境中，种群数量最终以________曲线增长。增长率随时间的变化而变化，请图示。
15．凡是影响种群的 的因素都会影响种群数量的变化，如气候、食物、被捕食、传染病等。
16．现代社会，人类活动对自然界和养殖业种群数量的变化的影响越来越大，主要原因是：一方面 ；另一方面 。
17．研究种群数量变化规律在________________及________________等方面有着重要意义。
18．生物群落是指某自然区域内，相互间有直接或间接关系的________________，其结构包括两个方面：________________________________________。
生物与环境(1)
直接 形态 生理 分布 非生物因素 生物因素
光
光 光 温度 光 温度 光 光 温度 水 光
种内互助 种内斗争 互利共生 寄生 竞争 捕食
竞争 种内斗争 互利共生 寄生 捕食
综合作用 关键因素 水分的多少 水中溶解氧的多少 食物供给 光
针叶 阔叶 环境
种群数量
种群密度 出生率和死亡率 年龄组成 性别比例 出生率和死亡率 迁入和迁出 年龄组成 增长型 稳定型 衰退型
标志重捕法 样方法
破坏了害虫种群正常的性别比例
增长、波动、稳定、下降
食物（养料）和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害 J型
S型 图略
出生率和死亡率，迁入和迁出
随着种植业和养殖业的发展，受人工控制的种群数量不断增加 砍伐森林、猎捕动物和环境污染等，使许多野生动植物种群数量急剧下降
野生生物资源的合理利用和保护 害虫的防治
各种生物的总和 垂直结构和水平结构
生物与环境（2）
1．生态系统是由________________和________________共同构成的统一整体。
2．森林生态系统的________和________________能保持长期稳定的原因：________________
________________________________________________________。
3．种群密度和群落结构时常发生剧烈的变化的生态系统是________生态系统，为什么会出现这种现象?________________________________________________________________。
4．有“绿色水库”之称的生态系统是________生态系统，原因_________________________
_______________________。
5．被称为自然之肾的生态系统是________生态系统，对其他自然生态系统依赖性最强的生态系统是________生态系统。
6．森林生态系统中植物以________为主；草原生态系统中植物以________为主；海洋生态系统中植物以________为主．
7．森林动物以营________________生活的种类特别多；草原动物大都具有________________的行为特点。
8．影响海洋生态系统的非生物因素主要是(写三种)________________________________。
9．无机环境为生态系统的存在和发展提供________________________。
10．生产者的重要作用主要体现在两个方面；①从能量角度看，能___________________
_____；②从物质角度看，能________________________。另外，生产者还能为消费者提供__ ______，同时消费者对植物的________________________等方面有重要作用．生产者是生态系统的主要成分。
11．食物链交错成为食物网是因为：①一种绿色植物可能是________的食物；②一种植食性动物既可能吃________，也可能成为多种________的捕食对象。
12．能量流动是指生态系统中能量的________的过程：生态系统中流动的总能量是_____
______________；能量流动的两个明显特点是 、
，能量在相临两个营养级之间的传递率大约为________；为形象的说明能量流动的特点可绘制________________；研究生态系统能量流动的目的在于_________________
。
13．物质循环是指在生物圈范围内，构成生物体的化学元素(如________等)在________和________之间循环的过程，又称作________________循环。
14．温室效应是指由于大气中________的含量迅速增加而导致气温上升的现象，温室效应能加快________导致海平面上升，进而对陆地生态系统与人类够成威胁。
15．生态系统的能量流动及物质循环的渠道是________________。生态系统的两大基本功能是 、 ，生态系统的各种组成成分正是依靠功能的统一性而紧密联系构成一个整体。
16．物质作为__________使能量沿着食物链流动；能量作为动力，使物质在__________和__________之间反复循环，所以两者是________进行、不可分割的。
18．写出下列生物在生态系统中属于何种成分
(1)大豆____ __ __ (2)白蚁__ ______ (3)蘑菇_____ ___
(4)乳酸菌_____ ___ (5)光合细菌_____ ___ (6)秃鹫_____ ___
(7)硝化细菌_____ ___ (8)蚯蚓______ __ (9)根瘤菌_____ ___
生物与环境（2）
生物群落 他的无机环境相互作用
此题删掉
种群密度 群落结构 动植物体种类繁多，群落的结构复杂
草原 在不同季节或年份，降雨量很不均匀
森林 降雨时，乔木层、灌木层和草本植物层都能够截留一部分雨水，枯枝落叶层就像一层厚厚的海绵，能够大量的吸收和贮存雨水。
湿地 城市
乔木 草本植物 浮游植物
树栖和攀援 挖洞和快速奔跑
光照、温度、溶氧量、盐度
物质和能量条件
把光能转变为有机物中的化学能 把无机物制造成有机物 食物和栖息场所 传粉、受精、种子传播
多种植食性动物 多种植物 肉食性动物
输入、传递、散失 生产者固定的太阳能 单向流动 逐级递减 10％～20％ 能量金字塔 帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
C、H、O、N 无机环境 生物群落 生物地球化学
CO2 冰川融化
食物链 能量流动 物质循环
能量的载体 生物群落 无机环境 同时
生产者 分解者 分解者 分解者 生产者 分解者 生产者 分解者 消费者
生物与环境（3）
1．生态系统最基本的生物因素是________________(也就是不可缺少的)，要使生态系统长期稳定发展除具稳定的________来源，各类生物还要________________。
2．生态系统功能的维持，取决于 。
3．若生态系统的总能量为Q，传递效率为a％，则第n营养级生物的能量为________，
4．生态系统总是发展的，因为
。当生态系统发展到一定阶段，它的
就能保持相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。例如，在气候干旱时，森林中的动植物 一般不会太大的变化，这说明森林生态系统具有 的能力。
5．生态系统稳定性是生态系统所具有的________________________的能力，包括
和 等方面．
6．抵抗力稳定性是指生态系统____________保持原状的能力，生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有________________，这种能力与生态系统________复杂程度有关。一般来说，生态系统的成分 ，营养结构 ，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就 。
7．北极苔原生态系统中，动植物种类稀少，营养结构简单，主要生产者是 ，其他生物都直接或间接依靠 来维持生活。因此，北极苔原生态系统的抵抗力稳定性 。热带雨林生态系统中，动植物种类繁多，营养结构非常复杂，假如其中的某种植食性动物大量减少，结果是 ，整个生态系统的 还能维持相对稳定的状态。
8．恢复力稳定性是指生态系统在遭到____________________________________________
____________________能力。
9．河流被严重污染后，导致水生生物大量死亡，使河流生态系统的结构和功能遭到破坏。如果停止污染物的排放，河流生态系统通过 作用，还会
，说明河流生态系统具有 能力。
10．抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往存在______的关系， 较高的生态系统， 就较低，如森林生态系统。
11．碳在无机环境中以________________形式存在，在无机环境与生物群落间以________形式循环，在生物群落的各营养级间通过________传递．大气中的碳素依赖于__________进入生物群落。
12．某池塘生态系统遭到轻度污染，稳定状态没有破坏，这是生态系统的________性起作用；若遭到严重污染后，恢复到原状，这是生态系统的________性起作用。
13．人类在发展经济的同时，应当针对各种生态系统的稳定性特点，采取相对的对策，保持各种生态系统的相对稳定，这样才能使人与自然协调发展，避免家园的厄运。例如，草原生态系统的 较低，可以在草原上 ，可以有效防止风沙的侵蚀，提高 的稳定性。
生物与环境（3）
捕食 能量 相对稳定的数量
物质循环和能量流动相对稳定
（a％）n-1Q
生态系统中的生物有出生和死亡，迁入和迁出，无机环境也在不断变化
保持或恢复自身结构和功能相对稳定 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
抵抗外界干扰并使自身的结构 一定的自动调节能力 营养结构 越单纯 越简单 低
地衣 地衣 低 它在食物网中的位置还可以由这个营养级的多种生物来代替 结构和功能
外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的
自身的净化 恢复到接近原来的状态 恢复自身相对稳定的
相反 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
CO2 CO2 有机物 光合作用
抵抗力稳定 恢复力稳定
抵抗力稳定性 适当栽种防护林 草原生态系统
选修1
专题1 传统发酵技术的应用
一、果酒和果醋的制作
1．果酒制作的原理
（1）所需菌种为酵母菌，其代谢类型 。
（2）菌种的生活特点
①在有氧气条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖
反应式：
②在无氧条件下，进行无氧呼吸。
反应式：
③发酵最适温度：
2．果醋制作的原理
（1）所需菌种：醋酸菌，其代谢类型为 ，最适生长温度为 。
（2）菌种的生活特点
①当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
②当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再变为醋酸。
反应简式：C2H5OH + O2 CH3COCOOH + H2O + 能量
3．果酒、果醋的制作流程
挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵
果酒 果醋
二、腐乳的制作
1．所需菌种：多种微生物参与了豆腐的发酵，如 等，起主要作用的是 。
2．菌种的作用特点
（1）产生蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的 。
（2）产生的脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
3．腐乳制作的实验流程
让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制。
4.影响腐乳品质的条件
（1）．卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在_____________左右。加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料种类很多，如：胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等，香辛料可以调制腐乳的风味，也具有___________________的作用。
（2）．控制好材料的用量
①用盐腌制时，若盐的浓度_____________，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；若盐的浓度____________，会影响腐乳的口味。
②卤汤中酒的含量应控制在_____________左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间会_____________；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
专题1 传统发酵技术的应用
一、1.兼性厌氧型
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
18℃～25℃
2.异养需氧型 30℃～35℃
二、1、青霉、曲霉、毛霉 毛霉
2、肽和氨基酸
4、（1）12% 防腐杀菌作用
（2）①过低 过高
②12% 延长
专题4 酶的研究与应用
一、果胶酶在果汁生产中的作用
1．果胶酶的组成及作用：果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶，能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。
2．酶的活性及影响酶活性的因素
（1）酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用反应速度来表示。
（2）影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性。
二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。
2．常用的酶制剂包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。
★三、酶母细胞的固定化
1.酶和细胞固定化的基础知识
①．固定化酶技术使用的反应柱上的孔应满足酶颗粒___________通过，反应溶液___________通过，若反应物颗粒过大则不能用此法。
②固定化酶和固定化细胞是利用_____________或_____________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括_____________、_____________和_____________。其中细胞多采用_____________固定化。
2.实验操作
（1）．活化就是指让处于_____________状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
（2）．配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热，加热时要用_____________，或者_____________，反复几次，直以海藻酸钠溶化为止。
（3）．制作成功的凝胶珠应为________形，颜色为_____________但又不能过浅。
（4）．将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后发现有_____________产生，同时有___________味散发。
（5）．固定化酶的步骤
酵母细胞的活化→配制0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
专题4 酶的研究与应用
★三、酶母细胞的固定化
1、①不能 自由
②物理 化学 包埋法 化学结合法 物理吸附法 包埋法
2、(1)休眠 (2)小火 间断
(3)球 乳白 (4) 气泡 酒味
专题5 DNA和蛋白质技术
★一、DNA的粗提取与鉴定
1．思路利用DNA与RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
2．原理
（1）利用DNA的溶解性
①DNA和蛋白质等其他成分在 中溶解度不同，盐浓度为 mol/l时，DNA溶解度最小。
②DNA不溶于酒精溶液，某些 则溶于酒精。
（2）利用DNA的耐受性
①蛋白酶水解：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。
②高温变性：大多数蛋白质不能忍受60℃—80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。
③洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
3．实验设计
（1）材料的选取：选用 相对较高的生物组织。
（2）细胞的破碎（以鸡血为例）
鸡血细胞 用 收集滤液。
（3）杂质的去除：方案之一是利用DNA在不同浓度的NaCl中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。具体做法：在滤液中加入 ，使NaCl溶液的浓度为 mol/ L，过滤除去不溶的杂质，再加 调节NaCl溶液的浓度为 mol/ L，析出DNA,过滤除去溶液中的杂质，在我用2 mol/ L的溶液溶解DNA。 （4）DNA的析出：处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液可使DNA析出。
4．DNA的鉴定
DNA溶解在 溶液中 + 溶液颜色 。
二、血红蛋白的提取和分离
1．凝胶色谱法
（1）概念：凝胶色谱法也称分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
（2）原理：相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；反之则移动速度较快，从而使相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
2．电泳
（1）概念：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
（2）特点：多肽、核酸等具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
（3）原理：利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的 ，从而实现样品中各种分子的分离。
四、血红蛋白的提取和分离
1．一般步骤：样品处理、 、纯化和纯度鉴定。
（1）．样品处理：试验材料为
（2）．粗分离（透析）：将血红蛋白溶液装入 中透析，可达到粗分离的目的。
（3）．纯化：利用凝胶色谱柱可对血红蛋白进行纯化。
（4）．纯度鉴定：使用最多的是SDS——聚丙烯酰胺凝胶电泳。
专题5 DNA和蛋白质技术
★一、DNA的粗提取与鉴定
2.（1）①不同浓度NaCl 0.14 。
②蛋白质
3．（1） DNA
（2）玻璃棒搅拌
（3）NaCl， 2 ，蒸馏水 0.14 。
（4）酒精
4． 2 mol/l的NaCl 二苯胺试剂 变蓝。
二、血红蛋白的提取和分离
2.（3）迁移速度
1．一般步骤：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
（1）．样品处理：试验材料为 哺乳动物成熟的红细胞
（2）．粗分离（透析）：将血红蛋白溶液装入透析袋中透析，可达到粗分离的目的。
第一章 基因工程
第一节 基因工程概述
一．基因工程的概念
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
结果
由于基因工程是在 水平上进行操作,因此又叫做 。
二．基因工程的基本工具
（一）“分子手术刀”—— （简称 ）
1．来源：主要是从 中分离纯化出来的。
2．功能：能够识别双链DNA分子的某种 的核苷酸序列，并且使每一条链中 部位的两
个核苷酸之间的 断开。
3．结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和 。
（二）“分子针线”——
1．分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类
2．功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的 。
★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键
②区别：E．coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使 之间连接；
T4DNA连接酶能缝合 ，但连接平末端之间的效率较 。
★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较
DNA连接酶
DNA聚合酶
不同点
连接的DNA
链
链
模板
模板
模板
连接的对象
2个DNA片段
单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上
相同点
作用实质
形成
化学本质
蛋白质
(三) “分子运输车”——
1.载体具备的条件：
①能在受体细胞中 并 ；
②具有一至多个 ，供外源DNA片段插入；
③具有 ，供重组DNA的鉴定和选择。
2.基因工程常用的载体有： 、 和 等。
最早应用的载体是 ，它是细菌细胞中的一种很小的双链 DNA分子。
三．基因工程的基本过程
(一) 获得目的基因（目的基因的获取）
1.获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。
②用人工的方法合成。
★获得原核细胞的目的基因可采取 ，获取真核细胞的目的基因一般是 。
★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
2.利用PCR技术扩增目的基因
（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
（2）目的：获取大量的目的基因
（3）原理：
（4）过程：第一步：加热至90～95℃ ；
第二步：冷却到55～60℃， ；
第三步：加热至70～75℃， 。
（5）特点：指数形式扩增
(二) 制备重组DNA分子（基因表达载体的构建）
1．重组DNA分子的组成：除了目的基因外，还必须有 。
★标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有 ，从而将 筛选出来。
2．方法： 限制酶分别切割载体和目的基因，再用 把两者连接。
(三) 转化受体细胞（将目的基因导入受体细胞）
1.转化的概念：是 进入受体细胞内，并且在受体细胞内 和 的过程。
2.常用的转化方法：
①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 介导转化技术（ 转化法），其次还有 介导转化技术（ 法）和 技术（ 法）。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 技术。此方法的受体细胞多是 。
③将目的基因导入微生物细胞： 法。
(四) 筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达（目的基因的检测与鉴定）
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否 ，方法是采用 技术。
2.其次还要检测目的基因是否 ，方法是采用 技术。
3.最后检测目的基因是否 ，方法是采用 技术。
4.有时还需进行 的鉴定。如抗虫或抗病的鉴定等。
第二节 基因工程的应用
1．运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是：能打破常规育种难以突破的 。
2．基因工程的应用
（1）植物基因工程：抗 、抗 、抗 转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
（2）动物基因工程：提高动物生长速度来提高产品 、改善产品 ，用转基因动物生产 ，用转基因动物作器官移植的 等。
（3）基因诊断和基因治疗：
基因诊断：又称为DNA诊断，是采用 的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病
原体。
基因治疗：指利用 置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
实例：ADA基因缺陷症的基因治疗
第三节 蛋白质工程
1．蛋白质工程的实质：根据蛋白质的 之间的关系，通过 ，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的、具有优良特性的蛋白质。
2．蛋白质工程的基本原理
预期蛋白质功能→测定蛋白质三维空间结构→推测应有的 序列→找到对应的 序列（基因）→具有预期功能的蛋白质
3.蛋白质工程的应用
（1）通过改造酶的结构，有目的地提高蛋白质的热稳定性。
（2）合成嵌合抗体。
（3）改变蛋白质的活性。
★蛋白质工程与基因工程区别
蛋白质工程
基因工程
实质
通过 ，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质
将 从供体转移到受体细胞，并在受体细胞中表达
结果
合成自然界 的蛋白质
只能生产自然界 的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出的 基因工程
细胞工程
（一）植物细胞工程
1.理论基础（原理）：
全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞
2.植物组织培养技术
（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体
（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物细胞培养（苏教版）
（1）概念：在实验室工厂化生产的条件下，将组织培养过程中形成的 或其他易分散的组织置于液体培养基中，进行悬浮培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。
（2）与植物组织培养的关系
①植物组织培养是基础。
②目的不同：植物组织培养的目的是得到更多的 ，植物细胞培养的目 的是获得人类所需的
（3）实例：成功地培养红豆杉的细胞，从中提取出重要的抗肿瘤药物——紫杉醇。
4.植物体细胞杂交技术
（1）过程：
（2）诱导融合的方法：物理法包括 等。化学法一般是用 作为诱导剂。
（3）意义： 。
（二）动物细胞工程
1. 动物细胞培养
（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的 ，将它分散成 ，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（ ）→剪碎→用 处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就 ，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面 时，细胞就会 ，这种现象称为细胞的接触抑制。
（4）动物细胞培养需要满足以下条件
① ：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的 ，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止 。
② ：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入 等天然成分。
③ ：适宜温度：哺乳动物多是 ；pH： 。
④ ：95%空气＋5%CO2。O2是 所必需的，CO2的主要作用是 。
（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物组织培养（苏教版）：
动物细胞培养与动物组织培养方法类似，主要区别是动物细胞培养过程中需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞离散，而动物组织培养过程中不需要使用胰蛋白酶等。
3.动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。
（3）体细胞核移植的大致过程是：
核移植
胚胎移植
（4）体细胞核移植技术的应用：
①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； ②保护濒危物种，增大存活数量；
③生产珍贵的医用蛋白； ④作为异种移植的供体；
⑤用于组织器官的移植等。
（5）体细胞核移植技术存在的问题：
克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
4.动物细胞融合
（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有 等。
（3）动物细胞融合的意义：克服了 ，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。
（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
比较项目
细胞融合的原理
细胞融合的方法
诱导手段
用法
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、振动，聚乙二醇等试剂诱导
克服了远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后诱导细胞融合
除应用植物细胞杂交手段外，再加灭活的病毒诱导
制备单克隆抗体的技术之一
5.单克隆抗体
（1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种 。从血清中分离出的抗体 （2）单克隆抗体的制备过程：
（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量 ，又能产生 。
（4）单克隆抗体的优点： 。
（5）单克隆抗体的作用：
① ：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。
② ：主要用于治疗 ，可制成“ ”，也有少量用于治疗其它疾病。
胚胎工程
第一节 动物的胚胎发育和胚胎工程
一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用
1．哺乳动物生殖细胞
1．1精子的发生
精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂，最后形成4个精细胞，再经过成熟过程形成精子。产生部位：睾丸的曲细精管；储存部位：曲细精管的管腔中；营养来源：支持细胞。
1．2卵子的发生
卵原细胞先进行 有丝分裂 后进行减数分裂，最后形成1个卵子。
具体过程：卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围]形成初级卵泡，经过减数第一次分裂形成第一极体和次级卵母细胞，其中，第一极体经过减数第二次分裂形成2个第二极体，而次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程输卵管中完成的，形成1个卵子和1个第二极体，最终结果产生1个卵子和3个第二极体。
1．3精子卵子形成过程的不同点
项目
精子的发生过程
卵子的发生过程
发生场所
发生时间
发生过程
核物质含量
是否变形
一个性原细胞最终产生的生殖细胞个数
细胞质分裂
2．受精作用
精子获能
精子在附睾中成熟后必须在 内经历一段时间才能获得受精能力的过程。
等液体可使精子获能。
特征
（1）受精作用的定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）受精作用的场所：输卵管的壶腹部
（3）受精标志： 的形成；受精完成标志是 融合成合子。
（4）受精作用的结果：使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半来自母方。
（5）减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。
起点：受精卵；终点：幼体；包括 （细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加）、 （细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫 ，将来发育成胎儿的各种组织）、 、胚层分化等主要阶段。
三、胚胎工程的主要技术与应用
1．胚胎工程的概念及技术手段
对动物生殖细胞、 和 所进行的多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。
胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。
1．1体外受精技术
是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。[属有性生殖过程]
基本原理：人工模拟 环境，包括营养、温度、pH等，使 细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用 处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从 中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。
体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可缺少的组成部分。
1．2胚胎移植技术
a概念：将雌性动物的 移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
b优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。
c胚胎移植的生理学基础：同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行
处理]；早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
d胚胎移植的程序：①对供、受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；②对供体母牛用激素做超数排卵处理；③选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程]；④对胚胎进行收集[此时胚胎处于游离状态]；⑤对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到 ]；胚胎移植[或冷冻保存]；⑥检查受体母牛是否受孕；⑦产下胚胎移植的犊牛。
1．3胚胎分割技术
a概念：用显微手术方法将早期胚胎切割成2、4、8等份，经体内或体外培养后植入受体，以获得
后代的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]。
b基本过程：选择良好的 移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意：内细胞团要 分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育]
1．4胚胎冷冻保存技术
a概念：将动物的 ，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在 环境下。
B优势：可以使胚胎移植不受时间和地域的限制，简化引种过程。
1．5动物性别控制技术
指通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。
第二节 胚胎干细胞的研究及其应用
一、胚胎干细胞及其研究进展
1干细胞：动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。
按照分化潜能的大小，干细胞基本上可分为专能干细胞（只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞）、多能干细胞（具有分化成多种细胞或组织的潜能却失去发育成完全个体能力的细胞）和全能干细胞（可以分化为全身各种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官）。
2成体干细胞：存在于胎儿、儿童和成人组织中的多能干细胞。
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，主要存在于 、 、 中。
3胚胎干细胞：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。具有 能力并保持 状态、在一定的条件下可以向各种组织和器官分化、易于进行 操作等特点。如内细胞团细胞（位于 胚的 腔一侧）
特征：形态上体积 、细胞核 、核仁 ；功能上具有发育的 性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
二、胚胎干细胞的应用
用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。
三、胚胎干细胞研究面临的挑战
在法律、伦理、国家和社会安全等方面带来冲击。
生物技术的安全性和伦理问题
【考点解读】
转基因生物的安全性问题（A）
收集我国转基因食物安全性的监控和预防等方面的资料
举例说出转基因生物技术成果的实例
简述转基因生物于食物安全、生物安全和环境安全等方面的观点
参与转基因生物安全性的讨论和交流
尝试调查当地市场的转基因食物或农村栽培、饲养的转基因生物
生物技术中的伦理问题(A)
举例说出生物技术的伦理问题
选择合适的角度，参与生物技术伦理问题的讨论
说出我国和国外关于生物技术使用的规定、立场或态度
生物武器对人类的威胁(A)
说出能充当生物武器的病原体
举例说出生物武器对人类的危害
【知识清单】
转基因技术成果
１．1972年美国斯坦福大学的柏格第一次重组DNA成功。
２．微生物方面：
（１）制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌
（２）利用DNA重组的微生物生产稀缺的生化药物即基因制药
３．转基因动物方面：
（１）在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就
（２）科学家把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需的蛋白质。
４．转基因植物方面：
（１）抗虫作物：目前已经开发和利用的抗虫基因已有４０多个，如苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因（Bt）是目前应用最广泛的基因；还有植物的蛋白酶和淀粉抑制因子、动物的蛋白酶抑制因子、动物几丁质酶基因
（２）抗病作物：将病毒外壳蛋白基因（CP）导入植物，从而使植物具有抗性。我国将人巨细胞病毒（CMV）和烟草花叶病毒（TMV）外壳蛋白基因用质粒导入烟草，获得抗TMV、CMV转基因抗病烟草。
（３）抗除草剂作物：已获得的抗除草剂作物有大豆、棉花、玉米等
（４）作物品质改良：如将抗寒基因导入作物，增强植物的耐寒性。目前从极地鱼体中分离到的基因已被转入番茄、黄瓜，使作物耐寒或耐天气的骤然变化。
二．转基因生物的安全性
（一）食物安全
１．两种观点的比较：
观点
存在安全问题
不存在安全问题
论据
对食物安全检测不全面
可能出现滞后效应
可能出现新的过敏源
营养成分可能改变
１．“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点
２．多环节、严谨的安全性评价
３．科学家对社会负责的态度
４．至今未发现转基因食品影响人体健康的实例
２．实质性等同原则是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。
３．保证转基因食品安全的监控和预防措施：立法、多环节监控、安全评价内容具体而严格
（二）生物安全
１．两种观点的比较：
观点
引起生物安全问题
不存在生物安全问题
论据
可能变成野生种类或杂草
可能重组出新的有害病原体
有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”
可能成为“入侵的外来物种”
进入非种植区生命力很差
存在生殖隔离，难与其他植物杂交
花粉的传播距离和存活时间有限
新性状的表现必须具有一定的条件和配套的种植技术
２．外来物种入侵
（１）指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。
（２）危害：
破坏当地的生态系统；对当地的农业或林业带来严重的损害（即爆发生物灾害）；
造成生物多样性减少；有些外来植物产生的花粉可能成为新的过敏源。
（三）环境安全
１．潜在的不安全问题：
可能会影响生态系统中原有的动态平衡，加剧环境污染，危害其他动植生存或人体健康。
２．安全依据：
（１）科学家转入的仅仅是有限的一种或几种基因，而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都要经过分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验。
（２）转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。
（３）制定相关法规监控
三．关注生物技术的伦理问题
反对者观点
支持者观点
克隆人
严重违反了人类伦理道德、冲击现有的婚姻、家庭等传统的道德观念
人为制造在心理和社会地位上不健全的人
技术不成熟可能孕育出严重生理缺陷的孩子
１.这是一项科学研究，只有通过实践才能使之成熟
２.可以通过胚胎分割、基因诊断、染色体检查等方法解决不成熟的部分
中国政府的态度：禁止生殖性克隆。不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验；不反对治疗性克隆。
设计试管婴儿
把试管婴儿当做人体零配件工厂，是对生命的不尊重
胚胎也是生命，抛弃、杀死多余胚胎无异于“谋杀”
１.设计试管婴儿是为了救人，是救患者的最好、最快捷的办法之一
２.提供骨髓中的造血干细胞并不会对试管婴儿造成损害
３.利用脐带血中的造血干细胞是更符合伦理道德的。
基因检测
目前人类对基因结构、基因间相互作用缺乏足够的认识，通过基因检测还不能达到预防疾病
人类的多基因遗传病既与基因有关又与环境和生活习惯有关。有某种基因的人不一定患病，基因正常的人也不一定不患病
基因检测结果会给受检者带来巨大的心理压力
造成基因歧视
１.有些遗传性疾病在后代中发病率很高，通过基因检测可以及早采取预防措施，适时治疗，达到挽救患者生命的目的。
2.对于基因歧视现象，可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。
四．禁止生物武器
１．生物武器的种类与危害
种类
举例
危害
致病菌
鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等
侵华日军使用细菌武器、活体实验
生化毒剂
炭疽杆菌
肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌肉麻痹
病毒
天花病毒、痘病毒等
出现相应的病毒感染症状
基因重组的致病菌
蜡状杆菌改造成炭疽杆菌一样的致病菌
将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接
对流感病毒改造，使具有易感基因的民族容易感染这种病毒，而释放国的人却不易感染，
让大批没有接触国致病菌的受感染者突然发病，而又无药可治。
禁止生物武器公约
不发展、不生产、不储存生物武器
生态工程
一、生态工程的概念
1、是指应用生态系统中物种共生和物质循环再生原理、结构和功能协调原则，结合经系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。
2、实例：农林牧副渔一体化生态工程
依据生态学基本原理，其关键是调控系统内部的结构和功能，进行优化组合，提高生态系统物质再生和能量转化的能力，充分发挥物质生产的潜力，尽量充分利用原料、产品、副产品、废弃物以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
3、（人教版）
人类设计生态工程的根本目的是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程具有低消耗、多效益、可持续的特征。
4、（人教版）生态经济：主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。
二、生态工程的原理（苏教版）
生态工程主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。生态工程构建和运行的主要依据是生态学基本原理。这些基本原理主要包括物种共生、生态位、食物链、物种多样性等。
物种共生原理：自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，这种关系是自然界中生物之间长期进化的结果，包括共生、竞争等多种关系，构成了生态系统的自我调节和反馈机制。
生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位。在生态系统中，合理利用生态位原理，可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而有效的生态系统。
食物链原理：是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，也是生态工程所利用的物种共生原理的基础。
物种多样性原理：生态系统中生物多样性越高，生态系统越稳定。
生态工程的设计还必须遵循社会发展和经济运行的基本规律，运用系统工程的理论和方法来指导生态工程的实现和管理。
在生态工程中除了必须遵循上述各种基本原理外，还要考虑通过适当满足物种生存、生长或繁殖的环境条件来提高物种的适应能力。
二、生态工程所遵循的基本原理（人教版）
1、物质循环再生原理：
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
2、物种多样性原理：
一般而言，物种 的生态系统具有较高的 稳定性。
生物多样性高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
3、协调与平衡原理：
处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力。
环境承载力（又称 ）：是指某种环境所能养活的 的数量。
4、整体性原理：
人类处在一个 复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
5、系统学和工程学原理：
（1）系统的结构决定功能原理：
生态工程需要考虑 ，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
（2）系统整体性原理：
系统各组分之间要有 ，只有这样才能顺利完成 等的转化和流通，并且实现 的效果，即“1+1＞2”。
三、生态工程的类型
根据性质和设计目标的不同，生态工程可分为不同的类型。例如，具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程；以环境保护为目标的林业生态工程，包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等；以治理环境污染为目标的治污生态工程，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。
实例1：“人工湿地”生态工程。
（1）湿地是开放水域和陆地之间过渡性的生态系统，其重要特点之一是生物多样性丰富。湿地生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”。
（2）“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统。它的组成成分包括土壤、各类水生植物（浮水植物、挺水植物和沉水植物）和水等。
（3）“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。水生植物除了能吸收、转化污水中的N、P等物质外，还能促进细菌等微生物对污水的处理和净化。在“人工湿地”生态系统中，对废水净化起作用的是微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等。
实例2：矿山废弃地生态修复工程
（1）矿山废弃地是指因采矿活动而遭破坏且不经治理便无法使用的土地。它包括开采后的废石碓、大量采矿而形成的开采废弃地、选矿剩余物造成的污染地等。
（2）矿山废弃地的危害：不仅毁坏和污染大片森林、草地和农田，还造成水土大量流失，有的甚至成为巨大的污染源。
（3）矿山废弃地的生态修复：关键在于植被恢复，以及为其所必需的土壤微生物群落的重建（人教版）。在植被恢复过程中要注意选择生长快、抗逆性强的树种，优先选择固氮树种，尽量选择适应性强的乡土树种和先锋树种，注意树种的多功能效益。
实例3：林业生态工程
（1）林业生态工程是环境与生态保护、修复和改善的重要组成部分。它是在维护环境与发展经济的目标下，以优化土地利用为基础，以发挥水土资源和生物资源生产潜力为依据，形成各林种、各树种的合理配置和组合，充分利用多林种、多树种生物群体的多功能和多效益特点，建设功能完善、结构稳定、经济高效的生态系统。
（2）我国先后批准建设了十大林业生态工程，特别是三北防护林体系建设工程、长江中上游防护林体系建设工程、太行山绿化工程、黄河中上游防护林体系建设工程等。
四、生态工程建设的基本过程
生态工程建设既要遵循生态学原理，也要遵循适应性原则和高效益原则，即在强调可行性的前提下，突出社会—经济—自然生态系统的整体与功能，以生态建设促进产业发展，并将环境保护融于产业工程之中。
生态工程建设的基本过程包括拟定目标与本底调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。其中技术设计是整个生态工程建设的核心环节。
拟定目标与本底调查：设计时必须强调社会—经济—自然生态系统整体协调的目标。本底调查的内容包括自然资源、社会经济条件和环境条件。
系统分析：是生态工程可行性分析和决策的基础和依据。
可行性评价与决策：通过可行性评价与决策分析，在达到最佳的经济效益和社会效益的同时，也达到最佳的生态效益，增加复合生态系统的稳定性，降低生态系统恶化的风险。
技术设计：通过改变食物链的方法，提高系统自身的迁移、转化、再生物质和利用能量的能力，充分利用原料、产品、副产品以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
生态系统技术设计的常用方法之一是食物链（网）的“相接”。即连接平行的原本不相连接的种类，形成互利共生网络，提高效率，促进物质的良性循环。
生态系统技术设计的常用方法之二是食物链（网）的“加环”。即在食物链（网）的中增加一些环节，以充分利用原先尚未利用的那部分物质和能量，促使物流和能流的路径畅通，发挥生产潜力，提高生态和经济效益。
五、我国生态工程建设的实例
典型的例子是治污生态工程和生态农业工程。
1、治污生态工程：
（1）包括固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等方面。
（2）生物氧化塘：
①概念：是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用处理污水的一种生态系统。
②净化污水的机理：
表层（好氧层）：分布有藻类，藻类光合作用产生的氧气和空气中的氧气，有利于好氧菌降解废水中的有机物。
下层（兼性层）：通常有无色杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等优势菌种。
底部（厌氧层）：分布有硫酸还原细菌和甲烷杆菌。
兼性菌和厌氧菌则通过好氧和厌氧反应，分解废水中的有机物。
还有钟虫、轮虫类和甲壳类等浮游动物，它们能去除塘中的营养物质，提高水的透明度。
③多功能生物氧化塘工艺流程示意图
污水进来后，首先进入沉砂环节，让一些固体废弃物沉淀下来。如果污水中有机物的含量高，就采用流程Ⅰ；如果污水中有机物的含量低，就采用流程Ⅲ或流程Ⅳ。
藻-菌互生环节就是利用藻类吸收有机物产生氧气和细菌的分解作用，促进污水净化。出水前可通过对藻、菌进行控制以达到改善水质的目的。
2、生态恢复工程：
（1）从生态学的角度出发，要实现一个地区环境的好转，首先就要恢复这一地区的生物群落，形成合理、高效的食物链，并在演替过程中保持长期的稳定和平衡。其中，恢复植被是生态恢复工程的第一步。
（2）我国西部的生态工程建设：水土流失是西部生态问题中最本质、最突出的矛盾。西部地区在落实退耕还林还草政策后，当地植被已得到一定程度的恢复。这说明在降雨量适宜的地区，生态植被具有一定的自我恢复功能。
3、生态农业：
（1）是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。
（2）生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
4、生态城市（城市环境生态工程）
（1）生态城市：
是基于社会、经济、自然三个系统并高度统一的可持续发展城市。其特点主要包括注重高效和谐性、保持整体性和实现可持续性。
（2）对城市环境的治理：
要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑，即用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。首先在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等；其次是推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出；采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用；同时要建立健全法制进行监督。
在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；更不要误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
第一章 基因工程
第一节 基因工程概述
一．基因工程的概念
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
结果
生物体外
基因
分子水平
剪切→拼接→导入→表达
人类需要的基因产物
由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。
二．基因工程的基本工具
（一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）
1．来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
2．功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两
个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
3．结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
（二）“分子针线”——DNA连接酶
1．分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类
2．功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键
②区别：E．coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；
T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。
★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较
DNA连接酶
DNA聚合酶
不同点
连接的DNA
双链
单链
模板
不要模板
要模板
连接的对象
2个DNA片段
单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上
相同点
作用实质
形成磷酸二酯键
化学本质
蛋白质
(三) “分子运输车”——载体
1.载体具备的条件：
①能在受体细胞中复制并稳定保存；
②具有一至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入；
③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
2.基因工程常用的载体有： 质粒 、 噬菌体 和 动、植物病毒 等。
最早应用的载体是质粒，它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。
三．基因工程的基本过程
(一) 获得目的基因（目的基因的获取）
1.获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。
②用人工的方法合成。
★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。
★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
2.利用PCR技术扩增目的基因
（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
（2）目的：获取大量的目的基因
（3）原理：DNA双链复制
（4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链；
第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；
第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
（5）特点：指数形式扩增
(二) 制备重组DNA分子（基因表达载体的构建）
1．重组DNA分子的组成：除了目的基因外，还必须有标记基因。
★标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2．方法：同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。
(三) 转化受体细胞（将目的基因导入受体细胞）
1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法：
①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌介导转化技术（农杆菌转化法），其次还有基因枪介导转化技术（基因枪法）和花粉管通道技术（花粉管通道法）。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。
③将目的基因导入微生物细胞：Ca＋处理法。
(四) 筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达（目的基因的检测与鉴定）
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用DNA分子杂交技术。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如抗虫或抗病的鉴定等。
第二节 基因工程的应用
1．运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是：能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。
2．基因工程的应用
（1）植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
（2）动物基因工程：提高动物生长速度来提高产品产量、改善产品品质，用转基因动物生产药物，用转基因动物作器官移植的供体等。
（3）基因诊断和基因治疗：
基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病
原体。
基因治疗：指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
实例：ADA基因缺陷症的基因治疗
第三节 蛋白质工程
1．蛋白质工程的实质：根据蛋白质的结构与功能之间的关系，通过改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的、具有优良特性的蛋白质。
2．蛋白质工程的基本原理
预期蛋白质功能→测定蛋白质三维空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）→具有预期功能的蛋白质
3.蛋白质工程的应用
（1）通过改造酶的结构，有目的地提高蛋白质的热稳定性。
（2）合成嵌合抗体。
（3）改变蛋白质的活性。
★蛋白质工程与基因工程区别
蛋白质工程
基因工程
实质
通过改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质
将目的基因从供体转移到受体细胞，并在受体细胞中表达
结果
合成自然界不存在的蛋白质
只能生产自然界已存在的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出的第二代基因工程
细胞工程
（一）植物细胞工程
1.理论基础（原理）：细胞全能性
全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞
2.植物组织培养技术
（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体
（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物细胞培养（苏教版）
（1）概念：在实验室工厂化生产的条件下，将组织培养过程中形成的愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中，进行悬浮培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。
（2）与植物组织培养的关系
①植物组织培养是基础。
②目的不同：植物组织培养的目的是得到更多的植物体，植物细胞培养的目 的是获得人类所需的细胞
（3）实例：成功地培养红豆杉的细胞，从中提取出重要的抗肿瘤药物——紫杉醇。
4.植物体细胞杂交技术
（1）过程：
（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（二）动物细胞工程
1. 动物细胞培养
（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
（4）动物细胞培养需要满足以下条件
①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物组织培养（苏教版）：
动物细胞培养与动物组织培养方法类似，主要区别是动物细胞培养过程中需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞离散，而动物组织培养过程中不需要使用胰蛋白酶等。
3.动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。
（3）体细胞核移植的大致过程是：
核移植
胚胎移植
（4）体细胞核移植技术的应用：
①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； ②保护濒危物种，增大存活数量；
③生产珍贵的医用蛋白； ④作为异种移植的供体；
⑤用于组织器官的移植等。
（5）体细胞核移植技术存在的问题：
克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
4.动物细胞融合
（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。
（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
比较项目
细胞融合的原理
细胞融合的方法
诱导手段
用法
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、振动，聚乙二醇等试剂诱导
克服了远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后诱导细胞融合
除应用植物细胞杂交手段外，再加灭活的病毒诱导
制备单克隆抗体的技术之一
5.单克隆抗体
（1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
（2）单克隆抗体的制备过程：
（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
（4）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
（5）单克隆抗体的作用：
① 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。
② 用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。
生物选修三（胚胎工程）复习提纲
第一节 动物的胚胎发育和胚胎工程
一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用
1．哺乳动物生殖细胞
1．1精子的发生
精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂，最后形成4个精细胞，再经过成熟过程形成精子。产生部位：睾丸的曲细精管；储存部位：曲细精管的管腔中；营养来源：支持细胞。
1．2卵子的发生
卵原细胞先进行 有丝分裂 后进行减数分裂，最后形成1个卵子。
具体过程：卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围]形成初级卵泡，经过减数第一次分裂形成第一极体和次级卵母细胞，其中，第一极体经过减数第二次分裂形成2个第二极体，而次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程输卵管中完成的，形成1个卵子和1个第二极体，最终结果产生1个卵子和3个第二极体。
1．3精子卵子形成过程的不同点
项目
精子的发生过程
卵子的发生过程
发生场所
睾丸
卵巢和输卵管
发生时间
减数分裂
减数分裂和受精过程
发生过程
连续
不连续
核物质含量
减半（n）
减半(n)
是否变形
是
否
一个性原细胞最终产生的生殖细胞个数
4
1
细胞质分裂
均等
不均等
2．受精作用
精子获能
精子在附睾中成熟后必须在雌性动物生殖道内经历一段时间才能获得受精能力的过程。
卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
特征
（1）受精作用的定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）受精作用的场所：输卵管的壶腹部
（3）受精标志：第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合子。
（4）受精作用的结果：使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半来自母方。
（5）减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。
起点：受精卵；终点：幼体；包括卵裂（细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加）、囊胚（细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织）、原肠胚、胚层分化等主要阶段。
三、胚胎工程的主要技术与应用
1．胚胎工程的概念及技术手段
对动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。
胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。
1．1体外受精技术
是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。[属有性生殖过程]
基本原理：人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。
体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可缺少的组成部分。
1．2胚胎移植技术
a概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
b优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。
c胚胎移植的生理学基础：同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理]；早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
d胚胎移植的程序：①对供、受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；②对供体母牛用激素做超数排卵处理；③选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程]；④对胚胎进行收集[此时胚胎处于游离状态]；⑤对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚]；胚胎移植[或冷冻保存]；⑥检查受体母牛是否受孕；⑦产下胚胎移植的犊牛。
1．3胚胎分割技术
a概念：用显微手术方法将早期胚胎切割成2、4、8等份，经体内或体外培养后植入受体，以获得同卵双生或同卵多生后代的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]。
b基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意：内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育]
1．4胚胎冷冻保存技术
a概念：将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。
B优势：可以使胚胎移植不受时间和地域的限制，简化引种过程。
1．5动物性别控制技术
指通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。
第二节 胚胎干细胞的研究及其应用
一、胚胎干细胞及其研究进展
1干细胞：动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。
按照分化潜能的大小，干细胞基本上可分为专能干细胞（只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞）、多能干细胞（具有分化成多种细胞或组织的潜能却失去发育成完全个体能力的细胞）和全能干细胞（可以分化为全身各种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官）。
2成体干细胞：存在于胎儿、儿童和成人组织中的多能干细胞。
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，主要存在于骨髓、脐血、外周血中。
3胚胎干细胞：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。具有增殖能力并保持未分化状态、在一定的条件下可以向各种组织和器官分化、易于进行基因改造操作等特点。如内细胞团细胞（位于囊胚的囊胚腔一侧）
特征：形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
二、胚胎干细胞的应用
用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。
三、胚胎干细胞研究面临的挑战
在法律、伦理、国家和社会安全等方面带来冲击。
生物技术的安全性和伦理问题
【考点解读】
转基因生物的安全性问题（A）
收集我国转基因食物安全性的监控和预防等方面的资料
举例说出转基因生物技术成果的实例
简述转基因生物于食物安全、生物安全和环境安全等方面的观点
参与转基因生物安全性的讨论和交流
尝试调查当地市场的转基因食物或农村栽培、饲养的转基因生物
生物技术中的伦理问题(A)
举例说出生物技术的伦理问题
选择合适的角度，参与生物技术伦理问题的讨论
说出我国和国外关于生物技术使用的规定、立场或态度
生物武器对人类的威胁(A)
说出能充当生物武器的病原体
举例说出生物武器对人类的危害
【知识清单】
转基因技术成果
１．1972年美国斯坦福大学的柏格第一次重组DNA成功。
２．微生物方面：
（１）制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌
（２）利用DNA重组的微生物生产稀缺的生化药物即基因制药
３．转基因动物方面：
（１）在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就
（２）科学家把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需的蛋白质。
４．转基因植物方面：
（１）抗虫作物：目前已经开发和利用的抗虫基因已有４０多个，如苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因（Bt）是目前应用最广泛的基因；还有植物的蛋白酶和淀粉抑制因子、动物的蛋白酶抑制因子、动物几丁质酶基因
（２）抗病作物：将病毒外壳蛋白基因（CP）导入植物，从而使植物具有抗性。我国将人巨细胞病毒（CMV）和烟草花叶病毒（TMV）外壳蛋白基因用质粒导入烟草，获得抗TMV、CMV转基因抗病烟草。
（３）抗除草剂作物：已获得的抗除草剂作物有大豆、棉花、玉米等
（４）作物品质改良：如将抗寒基因导入作物，增强植物的耐寒性。目前从极地鱼体中分离到的基因已被转入番茄、黄瓜，使作物耐寒或耐天气的骤然变化。
二．转基因生物的安全性
（一）食物安全
１．两种观点的比较：
观点
存在安全问题
不存在安全问题
论据
对食物安全检测不全面
可能出现滞后效应
可能出现新的过敏源
营养成分可能改变
１．“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点
２．多环节、严谨的安全性评价
３．科学家对社会负责的态度
４．至今未发现转基因食品影响人体健康的实例
２．实质性等同原则是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。
３．保证转基因食品安全的监控和预防措施：立法、多环节监控、安全评价内容具体而严格
（二）生物安全
１．两种观点的比较：
观点
引起生物安全问题
不存在生物安全问题
论据
可能变成野生种类或杂草
可能重组出新的有害病原体
有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”
可能成为“入侵的外来物种”
进入非种植区生命力很差
存在生殖隔离，难与其他植物杂交
花粉的传播距离和存活时间有限
新性状的表现必须具有一定的条件和配套的种植技术
２．外来物种入侵
（１）指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。
（２）危害：
破坏当地的生态系统；对当地的农业或林业带来严重的损害（即爆发生物灾害）；
造成生物多样性减少；有些外来植物产生的花粉可能成为新的过敏源。
（三）环境安全
１．潜在的不安全问题：
可能会影响生态系统中原有的动态平衡，加剧环境污染，危害其他动植生存或人体健康。
２．安全依据：
（１）科学家转入的仅仅是有限的一种或几种基因，而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都要经过分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验。
（２）转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。
（３）制定相关法规监控
三．关注生物技术的伦理问题
反对者观点
支持者观点
克隆人
严重违反了人类伦理道德、冲击现有的婚姻、家庭等传统的道德观念
人为制造在心理和社会地位上不健全的人
技术不成熟可能孕育出严重生理缺陷的孩子
１.这是一项科学研究，只有通过实践才能使之成熟
２.可以通过胚胎分割、基因诊断、染色体检查等方法解决不成熟的部分
中国政府的态度：禁止生殖性克隆。不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验；不反对治疗性克隆。
设计试管婴儿
把试管婴儿当做人体零配件工厂，是对生命的不尊重
胚胎也是生命，抛弃、杀死多余胚胎无异于“谋杀”
１.设计试管婴儿是为了救人，是救患者的最好、最快捷的办法之一
２.提供骨髓中的造血干细胞并不会对试管婴儿造成损害
３.利用脐带血中的造血干细胞是更符合伦理道德的。
基因检测
目前人类对基因结构、基因间相互作用缺乏足够的认识，通过基因检测还不能达到预防疾病
人类的多基因遗传病既与基因有关又与环境和生活习惯有关。有某种基因的人不一定患病，基因正常的人也不一定不患病
基因检测结果会给受检者带来巨大的心理压力
造成基因歧视
１.有些遗传性疾病在后代中发病率很高，通过基因检测可以及早采取预防措施，适时治疗，达到挽救患者生命的目的。
2.对于基因歧视现象，可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。
四．禁止生物武器
１．生物武器的种类与危害
种类
举例
危害
致病菌
鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽和菌痢等
侵华日军使用细菌武器、活体实验
生化毒剂
炭疽杆菌
肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱，从而引起肌肉麻痹
病毒
天花病毒、痘病毒等
出现相应的病毒感染症状
基因重组的致病菌
蜡状杆菌改造成炭疽杆菌一样的致病菌
将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接
对流感病毒改造，使具有易感基因的民族容易感染这种病毒，而释放国的人却不易感染，
让大批没有接触国致病菌的受感染者突然发病，而又无药可治。
禁止生物武器公约
不发展、不生产、不储存生物武器
生态工程
一、生态工程的概念
1、是指应用生态系统中物种共生和物质循环再生原理、结构和功能协调原则，结合经系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。
2、实例：农林牧副渔一体化生态工程
依据生态学基本原理，其关键是调控系统内部的结构和功能，进行优化组合，提高生态系统物质再生和能量转化的能力，充分发挥物质生产的潜力，尽量充分利用原料、产品、副产品、废弃物以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
3、（人教版）
人类设计生态工程的根本目的是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程具有低消耗、多效益、可持续的特征。
4、（人教版）生态经济：主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。
二、生态工程的原理（苏教版）
生态工程主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。生态工程构建和运行的主要依据是生态学基本原理。这些基本原理主要包括物种共生、生态位、食物链、物种多样性等。
物种共生原理：自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，这种关系是自然界中生物之间长期进化的结果，包括共生、竞争等多种关系，构成了生态系统的自我调节和反馈机制。
生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位。在生态系统中，合理利用生态位原理，可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而有效的生态系统。
食物链原理：是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，也是生态工程所利用的物种共生原理的基础。
物种多样性原理：生态系统中生物多样性越高，生态系统越稳定。
生态工程的设计还必须遵循社会发展和经济运行的基本规律，运用系统工程的理论和方法来指导生态工程的实现和管理。
在生态工程中除了必须遵循上述各种基本原理外，还要考虑通过适当满足物种生存、生长或繁殖的环境条件来提高物种的适应能力。
二、生态工程所遵循的基本原理（人教版）
1、物质循环再生原理：
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
2、物种多样性原理：
一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
生物多样性高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
3、协调与平衡原理：
处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力。
环境承载力（又称环境容纳量）：是指某种环境所能养活的生物种群的数量。
4、整体性原理：
人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
5、系统学和工程学原理：
（1）系统的结构决定功能原理：
生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
（2）系统整体性原理：
系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转化和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。
三、生态工程的类型
根据性质和设计目标的不同，生态工程可分为不同的类型。例如，具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程；以环境保护为目标的林业生态工程，包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等；以治理环境污染为目标的治污生态工程，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。
实例1：“人工湿地”生态工程。
（1）湿地是开放水域和陆地之间过渡性的生态系统，其重要特点之一是生物多样性丰富。湿地生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”。
（2）“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统。它的组成成分包括土壤、各类水生植物（浮水植物、挺水植物和沉水植物）和水等。
（3）“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。水生植物除了能吸收、转化污水中的N、P等物质外，还能促进细菌等微生物对污水的处理和净化。在“人工湿地”生态系统中，对废水净化起作用的是微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等。
实例2：矿山废弃地生态修复工程
（1）矿山废弃地是指因采矿活动而遭破坏且不经治理便无法使用的土地。它包括开采后的废石碓、大量采矿而形成的开采废弃地、选矿剩余物造成的污染地等。
（2）矿山废弃地的危害：不仅毁坏和污染大片森林、草地和农田，还造成水土大量流失，有的甚至成为巨大的污染源。
（3）矿山废弃地的生态修复：关键在于植被恢复，以及为其所必需的土壤微生物群落的重建（人教版）。在植被恢复过程中要注意选择生长快、抗逆性强的树种，优先选择固氮树种，尽量选择适应性强的乡土树种和先锋树种，注意树种的多功能效益。
实例3：林业生态工程
（1）林业生态工程是环境与生态保护、修复和改善的重要组成部分。它是在维护环境与发展经济的目标下，以优化土地利用为基础，以发挥水土资源和生物资源生产潜力为依据，形成各林种、各树种的合理配置和组合，充分利用多林种、多树种生物群体的多功能和多效益特点，建设功能完善、结构稳定、经济高效的生态系统。
（2）我国先后批准建设了十大林业生态工程，特别是三北防护林体系建设工程、长江中上游防护林体系建设工程、太行山绿化工程、黄河中上游防护林体系建设工程等。
四、生态工程建设的基本过程
生态工程建设既要遵循生态学原理，也要遵循适应性原则和高效益原则，即在强调可行性的前提下，突出社会—经济—自然生态系统的整体与功能，以生态建设促进产业发展，并将环境保护融于产业工程之中。
生态工程建设的基本过程包括拟定目标与本底调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。其中技术设计是整个生态工程建设的核心环节。
拟定目标与本底调查：设计时必须强调社会—经济—自然生态系统整体协调的目标。本底调查的内容包括自然资源、社会经济条件和环境条件。
系统分析：是生态工程可行性分析和决策的基础和依据。
可行性评价与决策：通过可行性评价与决策分析，在达到最佳的经济效益和社会效益的同时，也达到最佳的生态效益，增加复合生态系统的稳定性，降低生态系统恶化的风险。
技术设计：通过改变食物链的方法，提高系统自身的迁移、转化、再生物质和利用能量的能力，充分利用原料、产品、副产品以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
生态系统技术设计的常用方法之一是食物链（网）的“相接”。即连接平行的原本不相连接的种类，形成互利共生网络，提高效率，促进物质的良性循环。
生态系统技术设计的常用方法之二是食物链（网）的“加环”。即在食物链（网）的中增加一些环节，以充分利用原先尚未利用的那部分物质和能量，促使物流和能流的路径畅通，发挥生产潜力，提高生态和经济效益。
五、我国生态工程建设的实例
典型的例子是治污生态工程和生态农业工程。
1、治污生态工程：
（1）包括固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等方面。
（2）生物氧化塘：
①概念：是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用处理污水的一种生态系统。
②净化污水的机理：
表层（好氧层）：分布有藻类，藻类光合作用产生的氧气和空气中的氧气，有利于好氧菌降解废水中的有机物。
下层（兼性层）：通常有无色杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等优势菌种。
底部（厌氧层）：分布有硫酸还原细菌和甲烷杆菌。
兼性菌和厌氧菌则通过好氧和厌氧反应，分解废水中的有机物。
还有钟虫、轮虫类和甲壳类等浮游动物，它们能去除塘中的营养物质，提高水的透明度。
③多功能生物氧化塘工艺流程示意图
污水进来后，首先进入沉砂环节，让一些固体废弃物沉淀下来。如果污水中有机物的含量高，就采用流程Ⅰ；如果污水中有机物的含量低，就采用流程Ⅲ或流程Ⅳ。
藻-菌互生环节就是利用藻类吸收有机物产生氧气和细菌的分解作用，促进污水净化。出水前可通过对藻、菌进行控制以达到改善水质的目的。
2、生态恢复工程：
（1）从生态学的角度出发，要实现一个地区环境的好转，首先就要恢复这一地区的生物群落，形成合理、高效的食物链，并在演替过程中保持长期的稳定和平衡。其中，恢复植被是生态恢复工程的第一步。
（2）我国西部的生态工程建设：水土流失是西部生态问题中最本质、最突出的矛盾。西部地区在落实退耕还林还草政策后，当地植被已得到一定程度的恢复。这说明在降雨量适宜的地区，生态植被具有一定的自我恢复功能。
3、生态农业：
（1）是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。
（2）生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
4、生态城市（城市环境生态工程）
（1）生态城市：
是基于社会、经济、自然三个系统并高度统一的可持续发展城市。其特点主要包括注重高效和谐性、保持整体性和实现可持续性。
（2）对城市环境的治理：
要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑，即用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。首先在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等；其次是推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出；采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用；同时要建立健全法制进行监督。
在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；更不要误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
实验（一）
1．糖中的还原糖(如________、________和________)与________发生________；脂肪可以被________染成________(或被________染成________)；蛋白质与________发生作用，可以产生________。
2．做还原糖的鉴定试验，应该选择含糖量________、颜色为________的植物组织，以________、________为最好。做脂肪的鉴定试验，应该选择富含脂肪的________，以________为最好，实验前需浸泡________。做蛋白质的鉴定试验，可用浸泡________的________，或用________。
3．还原糖的鉴定过程：(1)制备________________(2)实验操作方法和观察①取1支试管，向试管内注入________②向试管内注入2ml的________，振荡试管，使溶液________，此时溶液呈________。③将试管放进盛有开水的大烧杯中，用酒精灯________。
脂肪的鉴定过程：(1)制备________(2)实验操作方法和观察①用滴管在花生子叶薄片上滴________染色②用 洗去浮色③制作________④低倍镜观察⑤高倍镜观察。
蛋白质的鉴定过程：(1)制备________或________(2)制备________(3)实验操作方法和观察①取1支试管，向试管内注入________②向试管内注入2ml的________，振荡试管，此时颜色为________，③再向试管中加入________，此时颜色为________。
4．高等绿色植物的叶绿体存在于________________，一般为 形状，可以用________________观察它的形态和分布。活细胞中的细胞质处于________________的状态。观察细胞质的流动可用________作为标志。观察叶绿体的形态可采用___________作为观察材料，其原因是________________________。可采用_______________________加速了细胞质的流动。
5．观察有丝分裂实验时，装片的制作包括________、(常用试剂为________)________、________(染料为________)和________四个步骤，在低倍镜下观察，要首先找到________区细胞，其特点为________________。在高倍镜下观察，在一个视野范围内看到最多的是处于________期细胞，原因是________________，形态最清晰的是________。
6．请写出比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率的实验原理和实验步骤
7．请用表格形式写出“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”中的实验步骤
8．测定温度对酶活性影响的实验中，请完成下列步骤；
（1）取3支洁净的试管，________，并且分别注入2ML可溶性淀粉溶液。
（2）将3支试管分别放入60℃左右的热水、________、________中，维持各自的温度________。
（3）在3支试管中各注入1ML新鲜的________，摇匀后，维持各自的温度________。
（4）在3支试管中各滴入1滴________，然后________。
（5）观察记录：3支试管中溶液颜色的变化情况分别是______________________________
________________________________________。
回答：(1)在上述各步骤中，3和4两步能否颠倒?并请说明理由：_______________________
_______________________________________________。
(2)在测定温度对酶活性影响的实验中，在加入唾液之前应将温度控制在
A、40℃ B、20℃ C、5℃ D、37℃
实验（一）
葡萄糖 果糖 麦芽糖 斐林试剂 生成砖红色沉淀的反应 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 苏丹Ⅳ 红色 双缩脲试剂 紫色反应
较高 白色 苹果 梨 种子 花生种子 3～4h 1～2d 大豆种子（或用豆浆） 鸡蛋蛋白
生物组织样液 2mL苹果组织样液 刚配制的斐林试剂 混合均匀 蓝色 加热煮沸 生物组织实验材料 2～3滴苏丹Ⅲ染液 1～2滴体积分数为50％的酒精溶液 临时装片 生物大豆研磨液 豆浆 蛋白质稀释液 大豆组织样液 双缩脲试剂A 白色 3～4滴双缩脲试剂B 紫色
叶肉细胞 扁平的椭球形或球形 电子显微镜 不断流动 叶绿体 藓类的叶 叶绿体数目少，个体大 适当提高温度，增加光照强度，保持充足的水分，切伤叶片
解离 质量分数为15％的盐酸和体积分数为95％的酒精溶液的混合物 漂洗 染色 龙胆紫 制片 分生 细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态 间 分裂间期占细胞周期的比例大 中期
见书本P46页
见书本P47页
编号1、2、3 37℃ 0℃ 5min 唾液稀释液 5min 碘液 摇匀 37℃左右水浴加热的试管中成棕色，60℃试管中蓝色，0℃试管中蓝色 删掉 D
实验（二）
一、叶绿体中色素的提取和分离
1、叶绿体色素的提取和分离的实验目的是 ( )
A、观察各种色素的吸收光谱 B、用纸层析法分离各种色素
C、提取植物叶绿体的色素 D、验证各种色素的颜色和种类
2、叶绿体色素能够在滤纸上彼此分离的原因是
3、对圆形滤纸中央点上叶绿体色素滤液进行色素分离，会得到近似同心的四圈色素环，在最外圈的是
4、在叶绿体色素的提取和分离实验中，丙酮(可用乙醇代替)用来___________；层析液用来____________，实验中不让层析液没及滤液细线的原因是________________；将滤纸条一端剪去两角的目的是________________________。
5、在叶绿体色素的提取和分离实验中；
(1)提取色素时，将剪碎的5克绿叶和少量的二氧化硅、碳酸钙和________________一起放入研钵中研磨。研磨时要求迅速充分，这样操作的目的是________________________。加入二氧化硅、碳酸钙的目的分别是________________、________________。
(2)分离后的色素带中，最宽的是________，最窄的是________。自下而上的色素带依次是________、________、________和________。
(3)用毛细吸管画滤液细线时，为什么越细越齐越好?________________________________。
二、观察植物细胞的质壁分离与复原
1、该实验的基本步骤有：(1)制作装片：①在洁净的载玻片上，滴一滴________，注意水滴不要太大；②用镊子撕取一小块新鲜的洋葱鳞片叶________(内或外)表皮放入水中展平，材料应薄而均匀；③盖上________，应让其一边靠近载玻片，呈________度角，再轻压，以防________。(2)观察洋葱细胞：先用________找到适合的部位，移于视野中央，看正常的细胞形态和液泡(________色)，________紧贴细胞壁，再换成________观察。(3)观察质壁分离；用________做质壁分离剂，从盖玻片一侧滴入，另一侧用________吸引，重复数次，过一段时间后，看到液泡变________、变________，还应看到________ ___________________
_____，由于________________，所以外界溶液即________进入________________之间。(4)观察复原，用____________做复原试剂，操作与现象同(3)相反。
2、发生质壁分离现象的外因________________________________________，内因是_____
______________________________________。
3、若用纤维素酶处理植物细胞壁，再进行上述实验，能否看到质壁分亮与复原现象?为什么?
4、现提供适量的紫色的洋葱，蔗糖、蒸馏水及必要的仪器、工具等，请设计实验来测定洋葱表皮细胞液浓度的方案。
(1)实验原理：水分子通过细胞膜称为________________________。
(2)实验方法和步翼：①配制蔗糖溶液时，必须________________；②制作装片，将撕取的洋葱表皮细胞________________；③用显微境观察时，必须________________________
________________________________________________________
(3)根据实验结果分析，该洋葱表皮细胞细胞液浓度介于________________________。
5、引起50％左右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称为细胞液的等渗浓度。在0.4mol／L，0.5mol／L和0.6mol／L的蔗糖溶液中。分别有15％、40％和80％的细胞发生初始质壁分离，则该细胞的等渗浓度是________之间。如果要更精确地测定细胞等渗浓度，你的设计思路是________________________________________________________________。
实验（二）
一、叶绿体中色素的提取和分离
BCD
叶绿体色素在层析液中溶解度不同
胡萝卜素
溶解色素 分离色素 防止叶绿素溶解在层析液中 使层析液在滤纸上扩散均匀，以免色素发生重叠
丙酮 缩短研磨时间，减少丙酮挥发，最大限度得到叶绿体色素 为了研磨充分 防止研磨时叶绿体色素被破坏 叶绿素a 叶黄素 叶绿素b 叶绿素a 叶黄素 胡萝卜素 避免色素带重叠
二、观察植物细胞的质壁分离
清水 外 盖玻片 45 产生气泡 低倍镜 紫色 原生质层 高倍镜 0.3mg/L蔗糖溶液 吸水纸 小 深 原生质层逐渐与细胞壁分离开来 蔗糖能自由通过细胞壁 蔗糖 细胞壁与原生质层分离产生的空隙 清水
植物细胞外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层相当于半透膜，原生质层比细胞壁的伸缩性大
不能，纤维素酶可以使细胞壁的主要成分纤维素水解，从而破坏细胞壁。
实验原理：成熟的植物细胞是一个渗透系统，当原生质层内外两侧的溶液存在浓度差时，植物细胞就可以通过渗透作用吸水或失水。当内外两侧的溶液浓度相等时，即等渗条件时，植物细胞不吸水也不失水。由此可以利用细胞的渗透作用来测定植物细胞液的浓度。
实验步骤：1、配制适当范围内的不同浓度梯度的蔗糖溶液 2、制作成若干个临时装片，用不同浓度的蔗糖溶液处理装片 3、观察细胞质壁分离的情况，预计细胞液浓度
细胞液浓度介于使洋葱表皮细胞发生质壁分离和未发生质壁分离的相邻两梯度浓度之间。
0.5～0.6mol/L 在0.5～0.6mol/L浓度范围内，配置10种浓度不同的蔗糖溶液，再处理洋葱表皮细胞，观察质壁分离情况
实验（三）
一、植物向性运动的实验设计和观察
1、向性运动是指植物体受________而引起的定向生长运动。如________________。
2、向性运动的根本原因主要在于________分布不均而引起生长速度不等，在向光性实验设计中，假如以长势和大小相同的玉米幼苗为材料，分别编号为1和2。将1号和2号分别放在不透光的纸盒和一侧有小孔的纸盒内，小孔与玉米幼苗的尖端平齐，用灯泡对准小孔照光。24小时后观察生长情况。
(1)1号生长情况________________；2号生长情况________________，因为__________
________________________________________________________。
(2)为什么小孔要对准玉米的幼苗尖端?________________________________。如果小孔 开在纸盒的顶部或底部可行吗?________。如果将1号幼苗横放，24小时后，生长情况如 何？________________________________________________。
3、在观察重力对植物的向性运动时，如果以玉米种子为材料来观察萌发后幼苗的生长的状况，那么玉米种子在竖直的培养皿中应怎样放置?请图示。
二、观察生长索或生长素类似物对植物生长发育的影响：
1、观察用奈乙酸对植物根和茎生长的影响，7只培养皿中前6只奈乙酸的浓度不同，第7只用等量蒸馏水作为________?取70粒已催芽的小麦种子平均分成7等份，7只培养皿中各放一张滤纸，请问种子应如何放置?______________________________________________
_____________。盖上盖后放入20～25度的恒温箱中培养3－5天。3-5天后分别测定各培养皿中10株小麦幼苗的平均根数，根的平均长度和芽的平均长度，请列出之录表。
该实验的结论：奈乙酸对植物不同器官、不同组织的生长发育产生不同的影响。生长素促进植物不同器官生长的最适浓度不同。不同器官对生长索的敏感性不同：________，________，________。生长素对植物的作用效果取决于__________：________促进生长；________抑制生长。
2、用2、4－D观察对扦插枝条影响，其实验原理是_______________________________
________________________________________________________。
(1)制作插条：选取枝条5－6个，长度相同，同种一年生的，一年生的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。插条下端削成斜面，增加吸收水和生根的面积，促进成活。
(2)2，4－D处理：一组枝条用它浸泡，另一组不用它处理作为对照。枝条生根容易程度和数量主要取决于__________和__________。
(3)3－4周后观察，得出结论。
3、2，4－D对果实形成的影响；
(1)材料与制作：取一盆开花的番茄，选择没有开花的花蕾，用镊子摘去花的________，然后________处理。
(2)处理：花开放时去掉纸袋，用毛笔将2、4－D溶液蘸到__________或________上，目的促进________________________。
(3)观察：一周后，看到处理过的子房膨大形成果实．一个月后，打开一看，有没有种子?________。因为________________________________________________。
实验（三）
一、植物向性运动的实验设计和观察
单一方向外界刺激 植物茎向光生长，根向地生长
生长素 直立生长 向小孔弯曲生长 2号受到单侧光照 幼苗感受光刺激的部位在尖端 不行 根向地弯曲生长，茎背地弯曲生长
二、观察生长素类似物对植物生长发育的影响
对照 将滤纸用清水浸润后，将种子均匀的分布在培养皿中的滤纸上 根最敏感 芽其次 茎最不敏感 生长素浓度 低浓度 高浓度
在适当浓度的生长素处理插枝的下端，插枝的下端容易成活长出大量根来。 生长素类似物溶液浓度 插枝在溶液中浸泡的时间
雄蕊 一定浓度生长素类似物 雌蕊柱头 子房壁 子房发育成无子果实 没有 胚珠内的卵细胞没有经过受精，果实里没有形成种子
实验（四）
1、调查人群中遗传病时最好选取________________________进行调查。某种遗传病的发病率＝________________________在分析统计结果时依据________________一般可断该病的显隐性：依据________________可确定该基因是否为伴性遗传。
2、以调查白化或色盲病为例，设计一遗传病调查的统计表。
3、取样调查法是指________________________________________________。常用的方法是____________，选择一个______________________地块来划取样方，样方的面积为________。
4、衡量生态系统稳定性的主要依据是________________________________________，生态系统的稳定性与它的________、________和________等都有着密切的关系。
5、列举制作小生态瓶的五个注意事项。
6、调查环境污染对生物影响的方法主要有____________、____________和____________。调查完成后应及时________________调查结果，并写出____________，它包括的内容有________________、________________以及________________。
实验（四）答案：
1、群体中发病率较高的单基因遗传病 某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数
该遗传病在家庭（或家系）中发病情况 男女发病情况
2、
学校
表现形
96届
97届
98届
99届
2000届
男
女
男
女
男
女
男
女
男
女
一中
正常
色盲
二中
正常
色盲
3、只计数种群的一小部分，用来估计整个种群的种群密度 样方法 该种群分布比较均匀的长方形 根据不同的情况选择样方大小
4、能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定 物种组成 营养结构 非生物因素
5、(1)在制作完成的小生态瓶中所形成的生态系统，必须是封闭的。
(2)小生态瓶中的各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。
(3)小生态瓶必须是透明的，既让里面的植物见光，又便于学生进行观察。
(4)小生态瓶中投放的生物，必须具有很强的生活力。投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链。
(5)生态瓶宜小不宜大。如果设计的是模拟微型池塘生态系统，则瓶中的水量应为容器的4／5。
(6)小生态瓶制作完毕后，应该贴上标签，写上制作者的姓名与日期，然后将小生态瓶放在有较强散射光的地方。要注意不能将小生态瓶放在阳光能够直接照射到的地方，否则会导致水温过高，而使水草死亡。另外，在整个实验过程中，不要随意移动小生态瓶的位置。
6、野外观察法 社会调查法 文献调查法 及时统计和分析 调查报告 指出当地的污染源和污染物 环境污染程度 应当采取的防治措施
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