2025年高考生物一輪復習:人教版(2019)選擇性必修1~3必背知識考點提綱匯編_第1頁
2025年高考生物一輪復習:人教版(2019)選擇性必修1~3必背知識考點提綱匯編_第2頁
2025年高考生物一輪復習:人教版(2019)選擇性必修1~3必背知識考點提綱匯編_第3頁
2025年高考生物一輪復習:人教版(2019)選擇性必修1~3必背知識考點提綱匯編_第4頁
2025年高考生物一輪復習:人教版(2019)選擇性必修1~3必背知識考點提綱匯編_第5頁
已閱讀5頁,還剩23頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

2025年高考生物一輪復習:人教版(2019)選擇性必修1~3必背知識考點提綱匯編選擇性必修一體液包括細胞內(nèi)液(2/3)_和細胞外液(1/3)。細胞外液是指是細胞直接生活的環(huán)境。內(nèi)環(huán)境是指由細胞外液構成的液體環(huán)境。組織細胞直接生活的內(nèi)環(huán)境是組織液;紅細胞直接生活的內(nèi)環(huán)境是血漿;淋巴細胞直接生活的內(nèi)環(huán)境是淋巴液和血漿;毛細血管壁細胞直接生活的內(nèi)環(huán)境是血漿和組織液;毛細淋巴管壁細胞直接生活的內(nèi)環(huán)境是淋巴液和組織液。3.呼吸酶、血紅蛋白、血漿蛋白、唾液淀粉酶、尿液、尿素、二氧化碳、葡萄糖、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、消化液纖維素、維生素、丙酮酸的分解、乳酸和NaHCO3反應、突觸小泡、抗體和抗原的結合不屬于內(nèi)環(huán)境的成分的有_呼吸酶(位于細胞內(nèi))、血紅蛋白(位于細胞內(nèi))、唾液淀粉酶(口腔外界環(huán)境)、尿液(尿道外界環(huán)境)、消化液(位于消化道外界環(huán)境)維生素(不能直接被人體所吸收)丙酮酸的分解(線粒體基質(zhì))突觸小泡(細胞內(nèi))。4.血漿、組織液和淋巴的成分不完全相同,成分上的主要區(qū)別是血漿中含有較多的蛋白質(zhì),而組織液和淋巴蛋白質(zhì)含量很少。5.細胞外液的理化性質(zhì):滲透壓、酸堿度和溫度。血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關。細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-。6.神經(jīng)一體液一免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制。穩(wěn)態(tài)實質(zhì):內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是一種動態(tài)平衡,內(nèi)環(huán)境的各種成分和理化性質(zhì)維持相對穩(wěn)定。如:乳酸過多,血漿的PH值也不會顯著降低,原因是血漿中有緩沖物質(zhì)(乳酸和NaHCO3反應)使其血漿PH保持相對穩(wěn)定。神經(jīng)調(diào)節(jié)1.大腦:表面是大腦皮層,大腦皮層是調(diào)節(jié)機體活動的最高級中樞。所有的感覺都在大腦皮層形成。下丘腦:體溫調(diào)節(jié)中樞、水平衡的調(diào)節(jié)中樞等,還與生物節(jié)律等的控制有關。小腦:能夠協(xié)調(diào)運動,維持身體平衡。腦干:有調(diào)節(jié)呼吸、心臟功能的基本活動中樞。2.下列活動的中樞在哪里?調(diào)節(jié)機體的最高級中樞:大腦皮層;體溫調(diào)節(jié)中樞、水鹽平衡中樞、生物節(jié)律:下丘腦;血糖平衡調(diào)節(jié)中樞:下丘腦;呼吸中樞:腦干;感覺(渴覺、味覺、聽覺、視覺、尿意)在大腦皮層形成。滲透壓感受器在下丘腦。3.腦神經(jīng)和脊神經(jīng)中都有支配內(nèi)臟器官的神經(jīng)。4.自主神經(jīng)系統(tǒng):支配內(nèi)臟、血管和腺體的傳出神經(jīng),它們的活動不受意識支配,稱為自主神經(jīng)系統(tǒng)。交感神經(jīng):人體興奮時活動占優(yōu)勢;表現(xiàn)為瞳孔擴張,心跳加快,支氣管擴張,血管收縮,胃腸蠕動和消化腺的分泌活動減弱。副交感神經(jīng):人體安靜時活動占優(yōu)勢;表現(xiàn)為瞳孔收縮,心跳減慢,支氣管收縮,胃腸蠕動和消化腺的分泌活動增強。交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對瞳孔的作用猶如剎車和油門,可以使機體對外界刺激做出更精確的反應,使機體更好的適應環(huán)境的變化。5.反射概念:指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,動物體或人體對內(nèi)外環(huán)境變化做出的規(guī)律性應答。6.反射?。焊惺芷鳎ń邮艽碳げa(chǎn)生興奮)、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞(產(chǎn)生興奮并對傳入的信息進行分析和綜合)、傳出神經(jīng)、效應器(由傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體等組成)排尿反射的效應器是傳出神經(jīng)末梢和它所支配的逼尿肌和括約肌。望梅止渴的效應器是傳出神經(jīng)末梢和它所支配的唾液腺。7.飲水不足、體內(nèi)失水過多時,會在大腦皮層產(chǎn)生渴覺,這是反射嗎?不是,原因是未經(jīng)過完整的反射弧。興奮在反射弧中的傳導方向是單向的:起點是感受器,終點是效應器。興奮在人體內(nèi)(反射弧)傳遞是單向的。興奮的傳導只有在離體的神經(jīng)纖維上是雙向的。8.非條件反射條件反射概念出生后無須訓練就具有的反射出生后在生活過程中通過學習和訓練就具有的反射刺激非條件刺激(直接刺激)條件刺激(信號刺激)神經(jīng)中樞大腦皮層以下中樞大腦皮層舉例歸類:①縮手反射、②膝跳反射、③談虎色變、④眨眼反射、⑤吮吸反射、⑥吃食物時分泌唾液、⑦望(談)梅止渴、⑧排尿反射、⑨小狗聽到鈴聲分泌唾液①②④⑤⑥⑧③⑦⑨聯(lián)系條件反射是建立在非條件反射的基礎上;非條件反射可轉化為條件反射條件反射建立之后要維持下去,還需要非條件刺激的強化。條件反射消退的機理:不是條件反射的簡單喪失,而是中樞把原先引起興奮性效應的信號轉變?yōu)楫a(chǎn)生抑制性效應的信號。條件反射消退的實質(zhì):是動物獲得了兩個刺激間的新聯(lián)系,是一個新的學習過程,需要大腦皮層的參與。條件反射的意義:使機體具有更強的預見性、靈活性和適應性,大大提高了動物應對復雜環(huán)境變化的能力。10.在神經(jīng)系統(tǒng)中,興奮是以電信號(局部電流)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導的,這種電信號也叫神經(jīng)沖動。興奮的傳導方向與膜內(nèi)局部電流的方向相同,與膜外相反。興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(突觸)是以電信號→化學信號→電信號的形式傳遞。11.靜息電位:電位表現(xiàn):內(nèi)負外正形成原因:膜主要對K+有通透性,K+的通道蛋白打開,K+外流(方式:協(xié)助擴散)動作電位:電位表現(xiàn):內(nèi)正外負形成原因:膜對Na+的通透性增加,Na+的通道蛋白打開,Na+內(nèi)流(方式:協(xié)助擴散)12.①a點之前:靜息電位:膜電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正,K+的通道蛋白打開,K+外流(協(xié)助擴散)。②ac段:動作電位的形成:受刺激后,Na+的通道蛋白打開,Na+迅速大量內(nèi)流(協(xié)助擴散),導致膜電位迅速逆轉,由內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負。c點為動作電位的峰值。③cd段:靜息電位的恢復,K+的通道蛋白打開,K+迅速大量外流(協(xié)助擴散),導致膜電位由內(nèi)正外負變?yōu)閮?nèi)負外正。④de段:恢復初靜息水平,靜息電位恢復后,Na+-K+泵吸K+排Na+(方式:主動運輸)。13.神經(jīng)纖維膜內(nèi)外離子的正常分布如圖:①若膜外的Na+濃度升高,則膜內(nèi)外Na+濃度差會增大,動作電位的峰值會升高(曲線中c點上移);反之,會下降(曲線中c點下移)。②若膜外的K+濃度降低,則膜內(nèi)外K+濃度差會增大,靜息電位絕對值會增大(曲線中a點下移);反之,會減小(曲線中a點上移)。14.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞的結構基礎是突觸。突觸是由突觸前膜、突出間隙和突觸后膜三部分構成的。突出小體:神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次分支最后每個小分支末端膨大呈杯狀或球狀的結構叫做突觸小體。突觸小體可以與其他神經(jīng)元的胞體或樹突等相接近,共同形成突觸。15.⑨是突觸;⑩是突觸小體。興奮在突觸處的信號轉換方式:電信號→化學信號→電信號。興奮在突觸小體(突觸前膜)的信號轉換方式:電信號→化學信號。在突觸后膜的信號轉換方式:化學信號→電信號。神經(jīng)遞質(zhì)存在于⑧突觸小泡中,通過①釋放,方式為胞吐。(一氧化氮自由擴散除外),跨膜層數(shù)為0層,神經(jīng)遞質(zhì)釋放的過程體現(xiàn)了細胞膜具有一定到流動性(結構特性)。⑦處的液體為組織液,通過⑦的方式為擴散(不消耗能量)。16.神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結合,會引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制,但是神經(jīng)遞質(zhì)不會進入突觸后膜。神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作作用后的去向:迅速降解或者回收進細胞。吸食可卡因后,可卡因會是轉運蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用,導致突出后膜上多巴受體持續(xù)興奮減少。17.興奮在神經(jīng)元之間只能單向傳遞的原因:神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜上。興奮在突觸處的傳遞比神經(jīng)纖維上的傳導要慢的原因:由于突觸處的興奮傳遞需要通過化學信號的轉換,因此興奮傳遞的速度比在神經(jīng)纖維上的傳導要慢。興奮在離體神經(jīng)纖維上雙向傳導的原因:興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的存在而發(fā)生電荷移動,從而形成局部電流。18.神經(jīng)遞質(zhì):興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的存在而發(fā)生電荷移動,從而形成局部電流。神經(jīng)遞質(zhì)位置位于突觸前膜內(nèi)側的突觸小泡中分類興奮性遞質(zhì):Na+內(nèi)流,使下一個神經(jīng)元興奮,產(chǎn)生動作電位,實現(xiàn)由內(nèi)負外正向內(nèi)正外負的轉化。抑制性遞質(zhì):Cl-內(nèi)流,使下一個神經(jīng)元抑制,即靜息電位絕對值增大,從而強化內(nèi)負外正的靜息電位。化學本質(zhì)化學成分種類較多,主要有乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素、5-羥色胺、氨基酸類(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO等作用引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制19.某些化學物質(zhì)能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,其作用位點往往是突觸。作用機理:①有些物質(zhì)能促進神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放速率,②有些會干擾神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結合,③有些會影響分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶活性。20.大腦皮層與軀體運動的關系:①大腦皮層運動代表區(qū)的位置與軀體各部分的關系是倒置的(左右交叉、前后倒置)。②大腦皮層運動代表區(qū)范圍的大小與軀體運動的精細程度有關(精細正比)21.軀體運動的分級調(diào)節(jié):軀體的運動受大腦皮層以及脊髓、腦干等的共同調(diào)控,位于脊髓的低級中樞受到腦中相應的高級中樞的調(diào)控。22.排尿反射的分級調(diào)節(jié)①排尿反射不僅受到脊髓的控制,也受到大腦皮層的調(diào)控。②大腦皮層通過脊髓控制交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的興奮程度,從而控制排尿。交感神經(jīng)興奮,不會導致膀胱縮小,副交感神經(jīng)興奮,使膀胱縮小。③因此,人能有意識地控制排尿,是因為大腦皮層對脊髓進行著調(diào)控。23.動物學習的過程實質(zhì)上是條件反射建立的過程。24.人腦的高級功能:它除了感知對外部世界以及控制機體的反射活動,還具有語言(人腦特有的高級功能)、學習和記憶等方面的高級功能。25.①學習和記憶涉及腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的作用以及某些種類蛋白質(zhì)的合成。②短時記憶可能與神經(jīng)元之間即時的信息交流有關,尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關。③長時記憶可能與突觸形態(tài)及功能的改變以及新突觸的建立有關。激素調(diào)節(jié)1.促胰液素,它由小腸黏膜分泌,作用于胰腺,作用效果:使胰腺分泌胰液分泌部位激素名稱作用部位主要功能下丘腦促甲狀腺激素釋放激素促性腺激素釋放激素、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素垂體促進垂體合成和分泌促甲狀腺激素(促性腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素)抗利尿激素腎小管、集合管促進腎小管和集合管對水的重吸收垂體生長激素全身調(diào)節(jié)生長發(fā)育等,主要是促進蛋白質(zhì)合成和骨的生長促甲狀腺激素、促性腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素甲狀腺、性腺、腎上腺皮質(zhì)促進甲狀腺、(性腺、腎上腺皮質(zhì))的生長發(fā)育,調(diào)節(jié)甲狀腺激素(性激素、腎上腺皮質(zhì)激素)合成和分泌甲狀腺甲狀腺激素全身調(diào)節(jié)體內(nèi)的有機物代謝,促進生長和發(fā)育,提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性等。寒冷環(huán)境中,提高細胞代謝速率,使機體產(chǎn)生更多的熱量。腎上腺皮質(zhì)醛固酮、皮質(zhì)醇等腎臟調(diào)節(jié)水鹽代謝和有機物代謝髓質(zhì)腎上腺素肝臟等提高機體的應激能力,使血壓升高,心率加快,毛細血管收縮;促進肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉化為葡萄糖,抑制糖原的合成;加速代謝胰島A細胞胰高血糖素肝臟促進肝糖原分解成葡萄糖,促進非糖物質(zhì)轉化為葡萄糖B細胞胰島素全身三促進:促進血糖進入組織細胞氧化分解;進入肝、肌肉并合成糖原;進入脂肪細胞和肝細胞轉變?yōu)楦视腿サ确翘俏镔|(zhì);兩抑制:抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉化為葡萄糖。睪丸雄激素(主要是睪酮)全身促進男性生殖器官的發(fā)育、精子的生成和男性第二性征的出現(xiàn)等卵巢雌激素全身促進女性生殖器官的發(fā)育、卵細胞的生成和女性第二性征的出現(xiàn)2.血糖的平衡:正常情況下,情況下血糖含量為3.9-6.1mmol/L,血糖的三個來源:a.食物中糖類的消化吸收(主要來源);b.肝糖原分解;c.脂肪等非糖物質(zhì)轉化。血糖的三個去路:a.氧化分解:CO2+H2O+能量(主要去路);b.合成肝糖原、肌糖原;c.轉化為甘油三脂、某些氨基酸等。3.血糖的平衡的調(diào)節(jié)中樞:下丘腦;調(diào)節(jié)方式:神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。神經(jīng)調(diào)節(jié)體現(xiàn)在當血糖含量降低時,下丘腦的某個區(qū)域興奮通過交感神經(jīng)使胰島A細胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。另外,神經(jīng)系統(tǒng)還通過控制甲狀腺和腎上腺的分泌活動來調(diào)節(jié)血糖含量。4.(重點?。。。┮葝u素的作用:三促進:促進血糖進入組織細胞氧化分解;進入肝、肌肉并合成糖原;進入脂肪細胞和肝細胞轉變?yōu)楦视腿サ确翘俏镔|(zhì);兩抑制:抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉化為葡萄糖。5.血糖平衡也存在負反饋調(diào)節(jié)。在血糖調(diào)節(jié)過程中,胰島素的作用結果會反過來影響胰島素的分泌,胰高血糖素也是如此,像這樣在一個系統(tǒng)中系統(tǒng)本身工作的效果反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的功能這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)。6.分級調(diào)節(jié):在甲狀腺激素分泌的過程中,既存在分級調(diào)節(jié),也存在反饋調(diào)節(jié)此時,反饋調(diào)節(jié)體現(xiàn)在:當血液中甲狀腺激素含量增加到一定程度時,又會抑制下丘腦垂體分泌相關激素,進而使甲狀腺激素的分泌減少,而不至于濃度過高。分級調(diào)節(jié)的意義:分級調(diào)節(jié)可以放大激素的調(diào)節(jié)效應,形成多級反饋調(diào)節(jié),有利于精細調(diào)控,從而維持機體的穩(wěn)態(tài)。例:為什么缺碘會導致地方性甲狀腺腫大(大脖子病),從反饋調(diào)節(jié)的角度解釋原因?當缺碘時,導致甲狀腺激素合成障礙,致使血漿中甲狀腺激素水平下降(1分),對下丘腦和垂體的負反饋作用減弱(1分),使TRH和TSH的分泌增加,TSH持續(xù)刺激甲狀腺,進而引起甲狀腺腫大。8.激素調(diào)節(jié)的特點①通過體液進行運輸:臨床上通過抽取血樣來檢測內(nèi)分泌系統(tǒng)激素的水平。②作用于靶器官、靶細胞;③作為信使傳遞信息;④微量和高效:一旦體內(nèi)激素含量偏離了生理范圍,就會嚴重影響機體機能,這也是臨床上通過測定血液中激素含量來檢測疾病的原因。9.注意:①激素并不提供能量,也不組成細胞結構、不起催化作用,更不直接參與細胞的代謝過程,只是作為調(diào)節(jié)生命活動的信息分子,隨體液達到靶細胞,使靶細胞原有的生理活動發(fā)生變化。②激素發(fā)揮作用后,就被滅活。項目激素酶神經(jīng)遞質(zhì)化學本質(zhì)蛋白質(zhì)、多肽、固醇、氨基酸衍生物等絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA乙酰膽堿、多巴胺、氨基酸、NO等產(chǎn)生內(nèi)分泌腺器官或細胞幾乎所有活細胞神經(jīng)細胞作用部位靶細胞或靶器官細胞內(nèi)外、體外突觸后膜作用后被滅活不發(fā)生改變被降解或回收10.比較項目神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)作用途徑反射弧體液運輸反應速度迅速較緩慢作用范圍準確、比較局限較廣泛作用時間短暫比較長11.體液調(diào)節(jié):激素等化學物質(zhì),通過體液傳送的方式對生命活動進行調(diào)節(jié),稱為體液調(diào)節(jié)。激素調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)的主要形式,體液調(diào)節(jié)不等于激素調(diào)節(jié)。12.(重點?。。。w液調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)的關系:①不少內(nèi)分泌腺直接或間接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),在這種情況下,體液調(diào)節(jié)可以看做神經(jīng)調(diào)節(jié)的一個環(huán)節(jié);例如:腎上腺髓質(zhì)受交感神經(jīng)支配,當交感神經(jīng)興奮時,腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素等激素,它們作用于靶細胞,使靶細胞產(chǎn)生相應的反應。②內(nèi)分泌腺所分泌的激素可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能。例如:如人在幼年時缺乏甲狀腺激素會影響腦的,發(fā)育成年時,甲狀腺激素分泌不足會。使神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性降低。13.臨床上給患者輸入O2時,往往采用含有5%左右的CO2混合氣體,以達到刺激呼吸中樞的目的。選三培養(yǎng)的動物細胞時的氣體環(huán)境是:95%空氣和5%CO2,O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用維持培養(yǎng)液的pH。14.體溫調(diào)節(jié):①體溫相對穩(wěn)定的機理:產(chǎn)熱和散熱保持動態(tài)平衡。②產(chǎn)熱器官:肝、腦(安靜)、骨骼?。ㄟ\動)_;散熱器官:皮膚。③體溫調(diào)節(jié)中樞:下丘腦④體溫感覺中樞:大腦皮層⑤體溫調(diào)節(jié)的方式:神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)⑥溫度感受器分布于:皮膚、黏膜、內(nèi)臟器官等⑦效應器:傳出神經(jīng)末梢和它所支配的汗腺、骨骼肌、腎上腺、血管等⑧皮膚散熱的方式:輻射、傳導、對流、蒸發(fā);皮膚散熱的途徑:皮膚血管舒張,血流量增多,汗腺分泌量增加⑨甲狀腺激素和腎上腺素在增加產(chǎn)熱作用上表現(xiàn)為協(xié)同作用。⑩在寒冷環(huán)境中,散熱加快,當局部體溫低于正常體溫時,冷覺感受器受到刺激并產(chǎn)生興奮,興奮傳遞到下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞,通過中樞的分析、綜合,再使有關神經(jīng)興奮,進而引起皮膚血管收縮,皮膚的血流量減少,散熱量也相應減少。同時,汗腺的分泌量減少,蒸發(fā)散熱也隨之減少。在減少熱量散失的同時,機體還會主動增加產(chǎn)熱。寒冷刺激使下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞興奮后,可引起骨骼肌戰(zhàn)栗,使產(chǎn)熱增加。與此同時,相關神經(jīng)興奮后可以促進甲狀腺激素、腎上腺素等激素的釋放,使肝及其他組織細胞的代謝活動增強,增加產(chǎn)熱。就這樣,機體在寒冷環(huán)境中實現(xiàn)產(chǎn)熱和散熱的平衡,體溫維持正常。?在炎熱的環(huán)境中時,皮膚中的熱覺感受器興奮,該興奮傳遞至下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞,進而通過自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和腎上腺等腺體的分泌,最終使皮膚的血管舒張,皮膚血流量增多,也使汗液的分泌增多等,從而增加散熱。由此可見,體溫調(diào)節(jié)是由神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)共同實現(xiàn)的。水平衡:實質(zhì):滲透壓調(diào)節(jié),主要通過腎完成。①水和無機鹽平衡調(diào)節(jié)方式:神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié),滲透壓(水鹽)感受器位于下丘腦,滲透壓(水鹽)調(diào)節(jié)的中樞位于下丘腦。形成渴覺的中樞位于大腦皮層。在大腦皮層形成渴覺是反射嗎?不是,未經(jīng)過完整的反射弧。②抗利尿激素由下丘腦合成分泌產(chǎn)生,垂體(腺體)釋放,抗利尿激素的作用是促進腎小管集合管對水的重吸收,抗利尿激素的靶細胞是腎小管集合管細胞。③具體過程:當人飲水不足或吃的食物過咸時,細胞外液滲透壓會升高,下丘腦中的滲透壓感受器會受到刺激。這個刺激一方面?zhèn)髦链竽X皮層,通過產(chǎn)生渴覺來直接調(diào)節(jié)水的攝入量;另一方面促使下丘腦分泌、垂體釋放的抗利尿激素增加,從而促進腎小管和集合管對水分的重吸收,減少了尿量的排出,保留了體內(nèi)的水分,使細胞外液的滲透壓趨向于恢復正常。相反,當人飲水過多或鹽分丟失過多而使細胞外液的滲透壓下降時,對滲透壓感受器的刺激減少,也就減少了抗利尿激素的分泌和釋放,腎排出的水分就會增加,這樣細胞外液的滲透壓就恢復正常。16.鹽平衡:當大量丟失水分使血鈉含量降低時,腎上腺皮質(zhì)增加分泌醛固酮,促進腎小管和集合管對Na+的重吸收,維持血鈉含量的平衡。17.下丘腦的功能:①作為感受器(感受刺激):滲透壓感受器②傳導興奮(至大腦皮層):傳導興奮至大腦皮層使之產(chǎn)生渴覺③作為效應器(分泌激素):抗利尿激素、TRH④調(diào)節(jié)中樞:體溫調(diào)節(jié)中樞、血糖調(diào)節(jié)中樞、水鹽平衡的調(diào)節(jié)中樞免疫調(diào)節(jié)1.免疫系統(tǒng)的組成:免疫器官:骨髓、胸腺(免疫細胞產(chǎn)生并發(fā)育成熟的地方)脾、淋巴結、扁桃體(免疫細胞集中分布的場所)吞噬細胞:樹突狀細胞、巨噬細胞輔助性T細胞免疫系統(tǒng)的組成免疫細胞:T淋巴細胞(在骨髓中產(chǎn)生,遷移到胸腺成熟)淋巴細胞:細胞毒性T細胞B淋巴細胞(在骨髓中產(chǎn)生,在骨髓中成熟)免疫活性物質(zhì):抗體(由漿細胞產(chǎn)生)、細胞因子(主要由淋巴細胞產(chǎn)生)、溶菌酶(由免疫細胞和其他細胞產(chǎn)生,比如:唾液腺細胞、淚腺細胞)2.抗原:這些能夠引發(fā)特定的免疫反應的物質(zhì)稱為抗原。注意:抗原并非都是蛋白質(zhì),抗體都是蛋白質(zhì);抗原并非都是外來物質(zhì),體內(nèi)的衰老、癌變的細胞也是抗原。3.抗原呈遞細胞:B細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞都能攝取和加工處理抗原,并且可以將抗原信息暴露在細胞表面,以便呈遞給其他免疫細胞,這些細胞統(tǒng)稱為抗原呈遞細胞(APC)。4.免疫活性物質(zhì):由免疫細胞或其他細胞產(chǎn)生的、并發(fā)揮免疫作用的物質(zhì),如抗體、溶菌酶、細胞因子。①抗體:指的是機體產(chǎn)生的專門應對抗原的蛋白質(zhì),抗體能與相應抗原發(fā)生特異性結合,即一種抗體只能和一種抗原結合。主要分布在血清中(屬于內(nèi)環(huán)境的成分),能隨血液循環(huán)、淋巴循環(huán)到全身各處。②細胞因子:主要包括干擾素、白細胞介素、腫瘤壞死因子等。5.非特異性免疫:生來就有,也不針對某一類特定病原體而是對多種病原體都有防御作用。包括第一道防線(皮膚、黏膜)和第二道防線(體液中的殺菌物質(zhì)(如溶菌酶)和吞噬細胞)。6.特異性免疫:后天接觸病原體之后獲得,主要針對特定的抗原起作用。主要包括第三道防線(體液免疫和細胞免疫)。注意:下列活動屬于哪道防線?唾液、淚液等分泌的溶菌酶是第一道防線;體液中溶菌酶是第二道防線;b:炎癥反應是第二道防線;c:吞噬細胞既參與特異性免疫又參與非特異性免疫。三道免疫防線的功能:①免疫防御:指機體排除外來抗原性異物的一種免疫防護作用。是免疫系統(tǒng)最基本的功能。②免疫自穩(wěn):指機體清除衰老或損傷的細胞,進行自身調(diào)節(jié),維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的功能。③免疫監(jiān)視:指機體識別和清除突變的細胞,防止腫瘤發(fā)生的功能。關鍵詞:外來抗原:免疫防御;自身衰老損傷:免疫自穩(wěn);突變、腫瘤:免疫監(jiān)視9.產(chǎn)生抗體對抗抗原的免疫:體液免疫。細胞毒性T細胞和靶細胞結合的免疫:細胞免疫。體液免疫:B細胞激活后可以產(chǎn)生抗體,由于抗體存在于體液中,所以這種主要靠抗體“作戰(zhàn)”的方式稱為體液免疫。細胞免疫:當某些病原體(如病毒、胞內(nèi)寄生菌等)進入細胞內(nèi)部后,就要靠T細胞直接接觸靶細胞來“作戰(zhàn)”,這種方式為細胞免疫。10.體液免疫:①激活B細胞的第一個信號:一些病原體可以和B細胞接觸激活B細胞的第二個信號:輔助性T細胞表面的特定分子發(fā)生變化并與B細胞結合。此外,還需要細胞因子的作用,細胞因子能促進B細胞的分裂、分化過程。②抗體由漿細胞產(chǎn)生,抗原抗體結合(發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中)的目的:可以抑制病原體的增殖或?qū)θ梭w細胞的黏附。③只有漿細胞能分泌抗體,漿細胞(兩無能)不能識別抗原,不具有分裂能力。④抗原呈遞細胞的作用:B細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞都能攝取和加工處理抗原,并且可以將抗原信息暴露在細胞表面,以便呈遞給其他免疫細胞⑤輔助性T細胞的作用:①輔助性T細胞分泌細胞因子,促進B細胞的增殖、分化;②輔助性T細胞表面的特定分子發(fā)生變化并與B細胞結合,這是激活B細胞的第二個信號。。⑥無識別抗原的能力的細胞:漿細胞;不具有特異性識別能力的細胞:抗原呈遞細胞中的吞噬細胞。具有特異性識別能力的細胞:B細胞、輔助性T細胞、記憶B細胞。11.二次免疫:再次接觸相同抗原時,記憶細胞快速作出的免疫應答。①特點:與初次免疫相比,二次免疫反應更快、作用更強烈、產(chǎn)生的抗體更多,能在抗原侵入但尚未導致機體患病之前就將它們消滅。初次免疫漿細胞只來自B細胞的分化,二次免疫漿細胞除來自B細胞的分化之外,記憶細胞也能更快地增殖分化出更多的漿細胞。②初次免疫和二次免疫反應過程中抗體濃度和患病程度如圖所示。提醒:多次注射相同疫苗可以增加記憶細胞和抗體的數(shù)量,以提高機體的免疫力。12.細胞免疫:①細胞免疫中,細胞毒性T細胞的活化需要條件:靶細胞的接觸、輔助性T細胞分泌的細胞因子的作用。②活化后的細胞毒性T細胞的作用:識別并裂解被同樣病原體感染的靶細胞。③細胞免疫中記憶T細胞作用:如果再次遇到相同的抗原,記憶T細胞會立即分化為細胞毒性T細胞,迅速、高效地產(chǎn)生免疫反應。④細胞免疫中細胞毒性T細胞從哪些細胞分化而來?細胞毒性T細胞和記憶T細胞⑤細胞免疫中能識別抗原的有哪些細胞或物質(zhì)?細胞毒性T細胞和記憶T細胞。⑥細胞免疫能否徹底清除胞內(nèi)寄生抗原?不能?;罨蟮募毎拘訲細胞使靶細胞裂解后,暴露出病原體,病原體失去了寄生的基礎,但還需要與抗體結合或直接被其他免疫細胞吞噬、消滅。13.B細胞和細胞毒性T細胞的活化離不開輔助性T細胞的輔助,可見輔助性T細胞在體液免疫和細胞免疫都起關鍵的作用。14.信息分子:神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的實現(xiàn)都離不開信號分子(如:神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細胞因子等)。注意:酶、抗體不是信息分子。這些信號分子的作用方式都是直接與受體(一般是蛋白質(zhì))特異性結合。15.免疫失調(diào):過敏反應(免疫功能過強)、自身免疫?。庖吖δ苓^強)、免疫缺陷?。庖吖δ苓^弱)。16.過敏反應:已免疫的機體,在再次接觸相同過敏原時,有時會發(fā)生引發(fā)組織損傷或功能紊亂的免疫反應,這樣的免疫反應稱為過敏反應。引起過敏反應的抗原物質(zhì)叫作過敏原。過程:有些人在(初次)接觸過敏原時,在過敏原的刺激下,B細胞會活化產(chǎn)生抗體,這些抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細胞(如肥大細胞)的表面;當相同的過敏原再次進入機體時,就會與吸附在細胞表面的相應抗體結合,使這些細胞釋放出組織胺等物質(zhì)。組織胺引起毛細血管擴張、血管壁通透性增強、平滑肌收縮和腺體分泌增多,最終導致過敏者出現(xiàn)皮膚紅腫、發(fā)疹、流涕、打噴嚏、哮喘、呼吸困難等癥狀。特點:①過敏反應有快慢之分;有明顯的遺傳傾向和個體差異。②找出過敏原并盡量避免再次接觸該過敏原是預防過敏反應的主要措施。17.自身免疫?。荚嚥恢来鹗裁淳痛鹱陨砻庖卟。涸谀承┨厥馇闆r下,免疫系統(tǒng)會對自身成分發(fā)生反應,如果自身免疫反應對組織和器官造成損傷并出現(xiàn)了癥狀,就稱為自身免疫病。常見的自身免疫病有風濕性心臟病、類風濕關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。18.免疫缺陷?。褐笝C體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。包括先天性免疫缺陷病和獲得性免疫缺陷?。ò滩。ˋIDS))植物生命活動的調(diào)節(jié)科學家實驗實驗結論達爾文父子胚芽鞘尖端受單側光刺激后,就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”,從而造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快鮑森·詹森胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部拜爾脂片胚芽鞘的彎曲生長是由尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的溫特造成胚芽鞘彎曲生長的是一種化學物質(zhì),并名為生長素1.生長素:屬于植物(動物/植物)激素,化學本質(zhì)是吲哚乙酸。本質(zhì):有機酸。元素組成:CHON.生長激素:屬于動物(動物/植物)激素,化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),由垂體產(chǎn)生。2.植物激素:由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運送到作用部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。3.生長素的產(chǎn)生部位:主要合成場所是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。來源:是由色氨酸經(jīng)過一系列反應轉變而來的。運輸方式:①極性運輸:生長素只能單方向地從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端。極性運輸是細胞的主動運輸,需要載體蛋白協(xié)助,需要消耗能量。②橫向運輸:由單側光、重力、離心力等外界刺激引起,只發(fā)生在根、芽等各個部位的尖端。橫向運輸:①④極性運輸:②③ABCD四個點的生長素濃度:A<B,C<D。生長速度:A>B,C<D.A:促進生長B:抑制生長,根敏感程度更高。(根體現(xiàn)了兩重性)C:促進作用較弱,D:促進作用較強,莖敏感程度更弱。向低向低慢背高背高快4.胚芽鞘(植物)向光性原因:向低向低慢背高背高快植物的向光性是由于生長素分布不均勻造成的:單側光照射后,胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側,因而引起兩側的生長不均勻,從而造成向光彎曲。5.生長素的作用機理:①細胞水平:促進細胞伸長生長,誘導細胞分化;②器官水平:影響器官的生長、發(fā)育,如促進側根和不定根的發(fā)生,影響葉、花和果實的發(fā)育。作用方式:生長素不像酶那樣催化細胞代謝,不直接參與細胞代謝,也不為細胞提供能量,而是作為信息分子給細胞傳達信息,起著調(diào)節(jié)細胞生命活動的作用。作用機制:生長素首先與細胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——生長素受體特異性結合,引起細胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉導過程,進而誘導特定基因的表達,從而產(chǎn)生效應。6.生長素的作用特點——兩重性:生長素在濃度較低時促進生長,在濃度過高時則會抑制生長頂端優(yōu)勢:解除頂端優(yōu)勢的方法去掉頂芽頂芽:生長素濃度頂芽:生長素濃度低,促進(促進/抑制)生長極性運輸側芽:生長素濃度高,生長發(fā)育受到(促進/抑制)抑制注:生長素的運輸有“就近運輸”的特點,側芽濃度高低為A>B>C。生長素濃度:頂芽<側芽C<側芽B<側芽A生長速度:頂芽(促進生長)>側芽C>側芽B>側芽A(側芽均表現(xiàn)為抑制生長)種類合成部位生理功能生長素幼嫩的芽和幼葉和發(fā)育中的種子①細胞水平:促進細胞伸長生長,誘導細胞分化;②器官水平:影響器官的生長、發(fā)育,如促進側根和不定根的發(fā)生,影響葉、花和果實的發(fā)育。赤霉素GA未成熟的種子、幼根和幼芽①促進細胞伸長生長,從而引起植株增高;②促進細胞分裂與分化;③促進種子萌發(fā)、開花和果實發(fā)育細胞分裂素主要是根尖①促進細胞分裂②促進芽的分化側枝發(fā)育、葉綠素和合成脫落酸ABA根冠、萎蔫的葉片等①抑制細胞分裂;②促進氣孔關閉;③促進葉和果實的衰老和脫落④維持種子休眠乙烯ETH植物體各個部位①促進果實成熟;②促進開花③促進葉、花、果實脫落油菜素內(nèi)酯促進莖、葉細胞的擴展和分裂,促進花粉管生長、種子萌發(fā)。7.植物生長調(diào)節(jié)劑:含義:人工合成的對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學物質(zhì)。優(yōu)點:原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等8.光是植物進行光合作用的能量來源;(2)光作為一種信號,影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。9.光敏色素化學本質(zhì):蛋白質(zhì)(色素—蛋白復合體)主要是紅光和遠紅光分布:植物的各個部位,其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。植物體內(nèi)除了光敏色素,還有感受藍光的受體。10.植物生長發(fā)育的調(diào)控,是基因表達調(diào)控、激索調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構成的網(wǎng)絡。種群密度:在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度;是種群最基本的數(shù)量特征。2.種群密度的調(diào)查方法:逐個計數(shù)法:調(diào)查分布范圍較小、個體較大的種群。如:某山坡的珙桐密度。樣方法:適于植物和活動能力較弱、活動范圍小的動物。五點取樣法、等距離取樣法,取樣后取平均:如:昆蟲卵、蚜蟲、蚯蚓、跳蝻等標記重捕法:適于活動能力強、活動范圍大的動物;如:田鼠黑光燈誘捕法:適于趨光性昆蟲。調(diào)查種群密度的方法:酵母菌、藍細菌、小球藻:抽樣檢測法地鼠:標記重捕法雙子葉植物:樣方法瀕危動物亞洲象:逐個計數(shù)法植物、昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻:樣方法直接決定種群密度的特征是出生率和死亡率、遷入率和遷出率,通過影響出生率和死亡率預測種群密度變化的種群特征是年齡結構,通過影響出生率間接影響種群數(shù)量的特征是性別比例。4.年齡結構:可以預測種群密度的大小。類型:增長型、穩(wěn)定型、衰退型。(1)形成條件:食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等條件下(理想條件),種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長,第二年是第一年的λ倍。(2)建立模型:t年后種群數(shù)量為:Nt=N0λt(條件:λ>1,且為常數(shù))。(3)舉例:2.(1)形成條件:自然界的資源和空間是有限的;有敵害。(條件有限)(2)環(huán)境容納量:一定環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,簡稱K值。K值不是固定不變的,K值可以隨環(huán)境條件的變化而變化。(3)K/2值時增長速率最大。食物、天敵氣溫和干旱等氣候因素和地震、火災等自然災害。1.群落:在相同時間聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合,叫做生物群落。2.群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。一個群落的物種數(shù)目,稱為物種豐富度。3.群落的種間關系:原始合作、互利共生、捕食、寄生、種間競爭。4.群落的結構:①垂直結構:a.含義:大多數(shù)群落都在垂直方向上有明顯的分層現(xiàn)象。b.舉例:植物與對光的利用有關,動物與棲息空間和食物條件有關。c.意義:群落的垂直結構顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。②水平結構:a.含義:生物的垂直分層是由于地形變化、土壤濕度、鹽堿度、光照強度的不同以及生物自身生長特點的差異、人與動物的相互影響等等因素,不同地段往往分布著不同的種群,同一地段上種群密度也有差別,它們呈鑲嵌分布。5.群落的季節(jié)性:由于陽光、溫度、水分等隨季節(jié)而變化,群落的外貌和結構也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。6.生態(tài)位:①生態(tài)位:一個物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關系等,稱為這個物種的生態(tài)位。②研究動物的生態(tài)位,通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關系等;③研究植物的生態(tài)位,通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的頻率、種群密度、植株高度等特征,以及它與其他物種的關系等。④群落中每種生物都占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位,這有利于不同生物充分利用環(huán)境資源,是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)調(diào)進化的結果。土壤小動物常用取樣器取樣的方法進行采集、調(diào)查。統(tǒng)計方法:一是記名計算法,二是目測估計法。1.群落演替的概念:隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程。是一種優(yōu)勢取代。2.初生演替和次生演替比較初生演替次生演替概念指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。是指在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。實例在沙丘、火山巖、冰川泥土、裸巖上進行的演替火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進行的演替速度和歷時緩慢,歷時長較快,歷時短發(fā)展趨勢趨于形成新的群落趨向于恢復原來的群落經(jīng)理階段多:裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段。少:棄耕農(nóng)田→雜草階段→灌木階段→森林階段相同點①從結構簡單的群落發(fā)展為結構復雜的群落;②群落中物種數(shù)量和群落層次增多;③土壤、光能得到更充分的利用;④群落穩(wěn)定性越來越強,最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。(1)概念:在一定的空間內(nèi),由生物群落和它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體,叫做生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)可大可小,其中地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈(是指地球上的全部生物及其非生物環(huán)境的總和)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的結構:包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網(wǎng))。1.組成成分:①非生物的物質(zhì)和能量:物質(zhì):如水、空氣、無機鹽等;能量:如陽光、熱能。生產(chǎn)者:自養(yǎng)生物,主要是綠色植物。消費者:動物,主要有植食性動物、肉食性動物和雜食性動物和寄生動物等④分解者:主要是腐生性細菌(如枯草桿菌)、真菌(如食用菌)及動物(如蚯蚓、蜣螂)。生產(chǎn)者通過光合作用,將太陽能固定在它們所制造的有機物中。太陽能轉化成化學能,從而可被生物體所利用。加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),有利于植物的傳粉和種子的傳播。(補充:消費者加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的原因:消費者通過自身的新陳代謝,能夠?qū)⒂袡C物轉化成無機物,這些無機物排除體外后又可以被生產(chǎn)者重新利用。)分解者的作用:能將動植物遺體和動物排遺物分解成無機物。①食物鏈:從第一營養(yǎng)級開始到最高營養(yǎng)級結束,分解者不參與食物鏈。②食物網(wǎng):在食物網(wǎng)之間的關系有捕食同時存在種間競爭。食物鏈,食物網(wǎng)是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。食物鏈:植物蝗蟲青蛙蛇鷹生態(tài)系統(tǒng)成分:生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者四級消費者營養(yǎng)級別:第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第五營養(yǎng)級①食物鏈中只有生產(chǎn)者和消費者兩種成分,不出現(xiàn)分解者和非生物的物質(zhì)和能量。②食物鏈的起點是生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級),終點是不被其他動物所食的動物(最高營養(yǎng)級)。③在食物鏈中,箭頭相連的兩種生物種間關系是捕食。箭頭指向捕食者。(一)能量流動1.能量流動的含義:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。2.能量的輸入(1)能量的源頭:太陽能。(2)能量流動的起點:生產(chǎn)者所固定的太陽能。0光合作用00光合作用0綠色植物、光合細菌0化能合成作用0硝化細菌0化能合成作用0硝化細菌(4)流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能總量。注:流入人工生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括:生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能+人工投入的能量/污水。呼吸呼吸作用呼吸作用呼吸作用遺體遺體遺體枯枝敗葉(起點)未固定……呼吸作用呼吸作用太陽能生產(chǎn)者(植物)初級消費者(植食動物)次級消費者(肉食動物)(分解者(細菌、真菌等微生物)圖5-7生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖(不定時分析)4.1.各級消費者攝入的能量不等于其同化量,它們之間的關系式:同化量=攝入量-糞便量。2.糞便中能量不屬于當前營養(yǎng)級的同化量,屬于上一個營養(yǎng)級的同化量。3.同化量才是從上一個營養(yǎng)級傳到下一個營養(yǎng)級的能量。4.每一營養(yǎng)級流入分解的能量:當前營養(yǎng)級的遺體殘骸+下一營養(yǎng)級的糞便量5.能量流動的特點(1)單向流動。原因:能量只能從上一營養(yǎng)級流入下一營養(yǎng)級,不可逆轉,也不能循環(huán)流動。食物鏈中的生物間捕食關系不可逆轉,這是長期自然選擇的結果。(2)逐級遞減。原因:①各營養(yǎng)級生物呼吸作用以熱能形式散失大部分能量,無法再利用。②各營養(yǎng)級的生物中有一部分能量未被下一營養(yǎng)級的生物利用,即未被利用部分。③少部分能量被分解者分解利用。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要源源不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。(4)分解者呼吸作用產(chǎn)生的熱能散失了,這部分能量植物不能利用,但是物質(zhì)可供生產(chǎn)者利用。6.能量傳遞效率:一般來說,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率大約是10%~20%。7.能量金字塔:處于最底層是生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)8.能量流動的意義:(?????)①間種套作、多層育苗、稻--萍--蛙等立體農(nóng)業(yè),體現(xiàn)了能量流動的意義是幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置,增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。②沼氣池、?;~塘等人工生態(tài)系統(tǒng),體現(xiàn)了能量流動的意義是幫助人們科學的規(guī)劃和設計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用,實現(xiàn)對能量的多級利用,從而大大提高能量的利用率。③農(nóng)田除除草、滅蟲、合理確定草場的載畜量,果樹修剪,廢水養(yǎng)殖,體現(xiàn)了能量流動的意義是幫助人們合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關系,使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。(二)物質(zhì)循環(huán)1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(1)概念:組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,都在不斷地進行著從非生物環(huán)境到生物群落、又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程,這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。(3W)(2)范圍:生物圈。這里所說的生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。(3)特點:具有全球性(生物地球化學循環(huán))、具有循環(huán)往復運動的特點。(三)信息傳遞1.生態(tài)系統(tǒng)信息的種類種類含義實例物理信息生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力等,通過物理過程傳遞的信息。物理信息的來源可以是非生物環(huán)境,也可以是生物蜘蛛網(wǎng)的振動、動物體溫、紅外線、螢火蟲發(fā)光、電磁波、蝙蝠的“回聲定位”、昆蟲發(fā)出的聲音、鮮艷的花朵、飛蛾的趨光性等化學信息生物在生命活動過程中產(chǎn)生的一些可以傳遞信息的化學物質(zhì)植物的生物堿、有機酸等化學物質(zhì),動物的性外激素,狗利用其小便記路,某種動物以尿液來標記領地,淡淡的花香行為信息動物的特殊行為,主要指各種動作,這些動作也能夠向同種或者異種生物傳遞某種信息,即動物的行為特征。蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”(孔雀開屏)、鳥類的報警行為(如危險時急速煽動翅膀)2.信息傳遞的過程:生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞過程中不僅有信息源---信息產(chǎn)生的部位,也有信息傳播的途徑---信道(空氣、水以及其他介質(zhì)均可傳播信息);還需要信息接收的生物或其部位---信息受體,動物的眼鼻、耳朵、皮膚,植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)(如光敏色素等)可以接收多樣化的信息。3.信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用層次作用舉例個體生命活動的正常進行,離不開信息的作用蝙蝠的“回聲定位”;萵苣、茄、煙草種子的必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)生長種群生物種群的繁衍,離不開信息的傳遞自然界中,植物開花需要光信息刺激,當日照時間達到一定長度時,植物才能夠開花(進行生殖生長);昆蟲分泌性外激素,引誘同種異性個體前來交尾生物群落調(diào)節(jié)生物的種間關系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定食物鏈中“食”與“被食”的關系;草原返青時的“綠色”為食草動物提供可采食的信息;狼根據(jù)兔留下的氣味去獵捕,兔根據(jù)狼的氣味或行為特征去躲避(涉及兩種以上的生物)4.應用:如利用音響設備發(fā)出結群信號吸引鳥類,使其結群捕食害蟲;利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲的種群密度;利用特殊的化學物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配,使有害動物種群的繁殖力下降,從而減少有害動物對農(nóng)作物的破壞。(三者都是生物防治)1.生態(tài)平衡:指生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。特點:結構平衡、功能平衡、收支平衡。2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性:生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性的原因:生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力有一定的限度。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎:負反饋調(diào)節(jié)。3.抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性一般來說,生態(tài)系統(tǒng)的組分越多,食物網(wǎng)越復雜,其自我調(diào)節(jié)能力就越強,抵抗力穩(wěn)定性就越高,恢復力穩(wěn)定性越低。4.生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。5.(1)直接價值:食用、藥用、工業(yè)原料、旅游觀賞、科學研究和文學藝術創(chuàng)作等。(2)間接價值:對生態(tài)系統(tǒng)起到重要調(diào)節(jié)作用的價值,也叫做生態(tài)功能,例如植物能進行光合作用,具有制造有機物、固碳、供氧等功能;森林和草地具有防風固沙、保持水土的作用,、濕地可以蓄洪抗旱、凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候等。此外,生物多樣性在促進生態(tài)系統(tǒng)中基因流動和協(xié)同進化等方面也具有重要作用。(3)潛在價值:目前人類尚不清楚的價值。7.保護生物多樣性的措施:①就地保護(最有效的保護):建立自然保護區(qū)以及國家公園等;②易地保護(為行將滅絕的物種提供最后的生存機會):建立植物園、動物園以及瀕危動植物繁育中心;③建立精子庫、種子庫、基因庫,利用生物技術對瀕危物種的基因進行保護等等。注意:保護生物多樣性并不意味著禁止開發(fā)和利用。例如:保護海洋生態(tài)系統(tǒng)并不是完全禁漁,而是適時地、有計劃地捕撈成魚,不僅能獲得漁業(yè)產(chǎn)品和經(jīng)濟效益,也有利于幼兒的生長發(fā)育,從而有利于保護海洋生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)工程所遵循的基本原理:自生:有效選擇生物組分并合理布設;考慮各自的生態(tài)位差異以及他們之間的種間關系;需要創(chuàng)造有益于生物組分的生長、發(fā)育、繁殖以及它們形成互利共存關系的條件。循環(huán):無廢棄農(nóng)業(yè)、沼氣工程等協(xié)調(diào):生物與環(huán)境,生物與生物的協(xié)調(diào)與適應;環(huán)境容納量(灰色長城、草場合理載畜量、過度放牧)整體:生態(tài)與社會經(jīng)濟,各組分要有適當?shù)谋壤?。選擇性必修三第一章發(fā)酵工程(一)腐乳的制作:1.菌種:主要是毛霉(真菌),屬于真核生物,代謝類型:異養(yǎng)需氧型。2.原理:毛霉產(chǎn)生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸。味道鮮美,易于消化吸收。(二)泡菜的制作:1.菌種:乳酸菌(包括乳酸鏈球菌和乳酸桿菌,屬原核生物,代謝類型:異養(yǎng)厭氧型。2.原理:在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸,反應簡式:C6H12O6eq\o(→,\s\up15(酶))2C3H6O3(乳酸)+能量。5.制作泡菜的實驗:(1)發(fā)酵原理:①利用植物體表面天然的乳酸菌來進行發(fā)酵;(2)制作泡菜方法步驟:配制鹽水→蔬菜裝壇→加鹽水→封壇發(fā)酵(3)制作泡菜實驗分析:①鹽的作用:抑制其他微生物生長及調(diào)味。②鹽水濃度為質(zhì)量百分比為5%-20%。鹽水濃度要適宜的原因:鹽水濃度太高會引起乳酸菌細胞滲透失水,影響乳酸菌生長繁殖,甚至導致乳酸菌死亡;過低,雜菌易繁殖,導致泡菜變質(zhì)。③鹽水煮沸的目的:殺滅鹽水中的雜菌,去除水中的溶解氧。④鹽水冷卻后使用的目的:防止高溫殺死乳酸菌(為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響)。⑤在冷卻后的鹽水中可加入少量“陳菜泡液”,目的是增加乳酸菌數(shù)量,縮短泡菜制作時間。⑦用水密封泡菜壇的目的:給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境,嚴格控制厭氧條件。⑦泡菜制作過程中,是否只有乳酸菌起作用?不是,還有一些酵母菌和大腸桿菌。⑧泡菜壇應裝至八成滿?為什么?防止由于產(chǎn)生CO2而導致發(fā)酵液溢出壇外(初期大腸桿菌、酵母菌會產(chǎn)生);防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質(zhì)腐爛。項目制作果酒制作果醋發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌代謝類型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型最適生長溫度28℃30~35℃最適發(fā)酵溫度18~30℃30~35℃發(fā)酵過程有氧條件下,酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6H2O+6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2+12H2O+能量;無氧條件下,酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精:C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH+2CO2+能量(在缺氧和呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其它微生物的生長被抑制)O2、糖源充足時:C6H12O6+2O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量;O2充足、缺少糖源時:C2H5OH+O2eq\o(→,\s\up7(酶))CH3COOH+H2O+能量發(fā)酵時間10~12天7~8天對氧的需求前期需氧,后期不需氧一直需氧產(chǎn)物檢測聞氣味、品嘗、酸性條件下的重鉻酸鉀(橙色→灰綠色)酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗(三)果酒、果醋的制作巧計:低溫制酒,高溫制醋;無氧制酒,有氧制醋。①利用發(fā)酵罐先產(chǎn)酒精后產(chǎn)醋酸的過程中,產(chǎn)酒精時發(fā)酵液pH應調(diào)至酸性。酒精發(fā)酵結束后,需將環(huán)境條件改變?yōu)闇囟忍嵘?0-35℃、提供充足的氧氣,再進行醋酸發(fā)酵。整個發(fā)酵過程中發(fā)酵液的pH變化為逐漸減小,一段時間后保持穩(wěn)定。②果酒制作中,Ⅰ沖洗1-2次即可,能否連續(xù)沖洗?不能,防止果皮表面的野生菌種數(shù)量減少。Ⅱ先沖洗后去梗的原因:避免葡萄破損,減少被雜菌污染的機會。Ⅲ葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留約1/3的空間。原因是:a.先讓酵母菌進行有氧呼吸,快速繁殖,耗盡O2后,再進行酒精發(fā)酵;b.防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。Ⅳ每隔12h左右將瓶蓋擰松一次,但不是打開瓶蓋的目的是:既有利于排出發(fā)酵過程中產(chǎn)生的,又可防止雜菌污染。③果酒發(fā)酵旺盛時,不會進行醋酸發(fā)酵,原因是果酒發(fā)酵的溫度、pH等均不利于醋酸菌的生長繁殖。④在制作果醋的過程中,酵母菌是否還會繼續(xù)發(fā)酵?不會,隨著乙酸發(fā)酵的進行,發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長繁殖,因此,酵母菌的活性很低。⑤醋酸菌的來源:一是打開瓶蓋空氣中的醋酸菌會進入;二是工業(yè)上,需要人工接種醋酸菌。⑥果酒制作過程中,在不滅菌的情況下,酵母菌是如何成為優(yōu)勢菌種的?(即果酒制作不需要嚴格的滅菌也可)發(fā)酵后期在缺氧和酸性發(fā)酵液中,絕大多數(shù)微生物的生命活動受到抑制,而酵母菌可以適應這一環(huán)境成為優(yōu)勢菌種。1.防止雜菌污染,獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是研究和應用微生物的前提(即發(fā)酵工程的重要基礎)。2.培養(yǎng)基的分類:①按照物理性質(zhì)可分為:液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。液體培養(yǎng)基:不含凝固劑(如瓊脂),呈液體狀態(tài)。用途:擴大培養(yǎng)獲得大量菌種、常用于工業(yè)生產(chǎn)。目的是增加目的菌的數(shù)量。固體培養(yǎng)基:含凝固劑(如瓊脂),呈固體狀態(tài)。用途:分離、計數(shù)、鑒定等。②按照功能可分為:選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。③按照來源/組成成分可分為:天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基。3.培養(yǎng)基的基本成分:各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì),此外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。如:①培養(yǎng)乳酸菌,添加維生素,②培養(yǎng)霉菌(真菌)時,pH調(diào)至酸性;③培養(yǎng)細菌時需將pH調(diào)至中性或弱堿性,④培養(yǎng)厭氧微生物時則需要提供無氧的條件。4.蛋白胨提供的主要營養(yǎng)為碳源、氮源、維生素等。牛肉膏提供的主要營養(yǎng)為碳源、氮源、磷酸鹽、維生素等。5.為什么培養(yǎng)基需要氮源?培養(yǎng)基中的氮元素是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)所必需的。6.能否根據(jù)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)判斷微生物的代謝類型?可以,例如自養(yǎng)型微生物所需的碳源來自無機碳源,異養(yǎng)型微生物所需的碳源來自有機碳源。7.無機氮源能給自養(yǎng)型微生物提供能源嗎?可以,例如NH3既作為硝化細菌的氮源,也作為能源(NH3氧化釋放的化學能)。8.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關鍵:防止雜菌污染。無菌技術主要包括消毒和滅菌。消毒:較為溫和、消滅部分微生物。常見方法:煮沸消毒法(日常用品)、巴氏消毒法(牛奶)、化學藥物消毒法(酒精、氯氣、石炭酸或煤酚皂溶液)、紫外線照射法(接種室、接種箱或超凈工作臺)滅菌:強烈、消滅所有微生物:①培養(yǎng)基(高壓蒸汽滅菌/濕熱滅菌法)②培養(yǎng)皿(干熱滅菌法)③試管口、瓶口、接種環(huán)、涂布器、接種針(灼燒滅菌法)④耐高溫的玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)、金屬用具(干熱滅菌法)9.純培養(yǎng)概念:在微生物學中,將接種于培養(yǎng)基內(nèi),在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。純培養(yǎng)物概念:由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物,獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。10.菌落:分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結構的子細胞群體。一個單菌落即一個種群。菌落通常可以用來作為鑒定菌種的重要依據(jù)。獲得單菌落的方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法。方法平板劃線法稀釋涂布平板法純化原理通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面,經(jīng)過數(shù)次劃線后培養(yǎng),可以分離得到單菌落將菌液進行一系列的等比稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基的表面,進行培養(yǎng),以得到單菌落接種工具接種環(huán)涂布器單菌落的獲得從最后劃線的區(qū)域挑取稀釋度合適,整個平板上都可找到單菌落用途分離純化菌種,獲得單菌落①分離純化微生物;②統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目接種效果圖相同點①都能分離純化菌種②都是在固體培養(yǎng)基上進行的11.平板劃線法:①連續(xù)劃線的目的:將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面,經(jīng)過數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。②平板劃線法過程中,接種環(huán)蘸了1次菌液;若分五個區(qū)劃線,則接種環(huán)共需灼燒6次;灼燒次數(shù)=劃線次數(shù)+1。③灼燒后的接種環(huán)可以直接劃線嗎?不可以。應如何操作?待接種環(huán)冷卻后再劃線。目的?避免溫度過高殺死菌種。④整個操作中灼燒接種環(huán)的不同目的:第一次灼燒(取菌種前):殺死接種環(huán)上原有微生物,避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染菌種。以后每次劃線前灼燒:殺死上次劃線結束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時接種環(huán)上的菌種直接來源于上一次劃線的末端。劃線結束灼燒:及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免菌種污染環(huán)境和感染操作者。⑤培養(yǎng)酵母菌:完成平板劃線后,待菌液被培養(yǎng)基吸收,將接種后的平板(一般做三組,目的:平行重復實驗)和一個未接種的平板倒置,放入28℃左右(培養(yǎng)溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異)的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48h。⑥未接種的培養(yǎng)基的作用:做空白對照,判斷培養(yǎng)基是否被污染,判斷培養(yǎng)基滅菌是否徹底;若培養(yǎng)后培養(yǎng)基表面無菌落,則說明培養(yǎng)基沒有污染。12.稀釋涂布平板法:①右圖利用稀釋涂布平板法分離得到單菌落。此外,此方法還可以計數(shù)?;A操作包括:梯度稀釋和涂布平板。②梯度稀釋中,每次取樣前需用手指輕壓移液管橡皮頭,吹吸三次,目的是使微生物和無菌水混合均勻。③稀釋涂布平板法原理:當樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù),就能推測出樣品中大約含有多少活菌。④本實驗中我們可以每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果,目的是防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數(shù)目。⑤稀釋涂布平板法的計數(shù)原則:(1)選擇菌落數(shù)為30-300的平板計數(shù);(2)同一稀釋度下,應至少對3個平板進行重復計數(shù),然后求出平均值。目的是:減少實驗誤差,保證實驗結果更加準確。⑥統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少;這是因為當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落。統(tǒng)計結果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。⑦C代表某一稀釋度下平板上生長菌落數(shù)的平均值;V代表涂布平板時吸取的稀釋液體積數(shù)值(mL);M代表稀釋倍數(shù);則每g樣品中的細菌數(shù)=(C÷V)×M。將1ml水樣稀釋100倍,在三個平板上用涂布法分別接入0.1ml稀釋液;經(jīng)適當培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為(39+38+37)÷3÷0.1×100×1000。9.微生物的數(shù)量測定方法:間接計數(shù)法——稀釋涂布平板法直接計數(shù)法——顯微鏡直接計數(shù)法10.顯微鏡直接計數(shù)法原理:利用特定的細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板在顯微鏡下觀察、計數(shù),然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量。血細胞計數(shù)板常用對相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等計數(shù);細菌計數(shù)板可對細菌等較小的細胞進行觀察和計數(shù)。顯微直接計數(shù)法統(tǒng)計結果往往比實際值偏大,原因是不能區(qū)分死菌與活菌,統(tǒng)計活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和。11.實驗室篩選微生物原理:人為提供有利于目的菌生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH等),同時抑制或阻止其他微生物的生長。選擇培養(yǎng)基:在微生物學中,允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。12.選擇培養(yǎng)基實例目的原理配制分離酵母菌、霉菌等真菌,防止細菌生長青霉素能抑制細菌生長,對真菌無作用使用加入青霉素的培養(yǎng)基分離固氮菌固氮微生物能利用空氣中的氮氣使用不加氮源(以N2為氮源)的培養(yǎng)基分離自養(yǎng)型微生物自養(yǎng)型微生物能利用無機碳源使用不加有機碳源(以CO2為碳源)的培養(yǎng)基分離耐酸菌耐酸菌能在pH為酸性的條件下生長使用將pH調(diào)至酸性的培養(yǎng)基分解尿素的細菌尿素分解菌能合成脲酶,脲酶能催化分解尿素產(chǎn)生NH3,NH3可作為尿素分解菌的氮源。使用以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基13.怎么證明一個選擇培養(yǎng)基具有選擇性?應該設置基礎培養(yǎng)基(如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)或完全培養(yǎng)基作為對照,若基礎培養(yǎng)基或完全培養(yǎng)基中生長的菌落數(shù)菌多于該選擇培養(yǎng)基,則該選擇培養(yǎng)基具有選擇性。14.右圖應用稀釋涂布平板法。每個濃度至少設置4個平板。1.2.3平板是實驗組,為選擇培養(yǎng)基,做3組的目的平行重復。4是對照組,為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。4組的作用:作為對照組,來判斷選擇培養(yǎng)基是否具有選擇作用。本實驗還可以再加2個平板,不涂布稀釋液的選擇培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。目的:用來判斷培養(yǎng)基中是否含有雜菌(培養(yǎng)基滅菌是否合格)15.分解尿素的細菌分離實驗:得到的菌落一定是分解尿素的細菌嗎?不一定,還需要進一步的鑒定。尿素分解菌能合成脲酶,脲酶能催化分解尿素產(chǎn)生NH3,NH3使培養(yǎng)基堿性增強,可以在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑(鑒別培養(yǎng)基),培養(yǎng)基變?yōu)榧t色,可以確定該細菌能夠分解尿素。固體培養(yǎng)基上可以觀察菌落周圍是否出現(xiàn)紅色環(huán)帶;紅色環(huán)帶直徑與菌落直徑比值越大,說明分解能力越強。16.纖維素分解菌的分離:原理:纖維素分解菌的篩選方法是剛果紅染色法。剛果紅是一種染料,能與纖維素形成紅色復合物,但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應。當纖維素被分解后,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,透明圈的大小可反應細菌降解纖維素的能力。實驗流程:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。17.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié):菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制、滅菌,接種,發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵(中心環(huán)節(jié)),產(chǎn)品分離、提純等方面。①菌種來源:可以從自然界中篩選出來,也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。區(qū)別目的基因的獲?。豪肞CR擴增獲取,人工合成目的基因、從基因文庫中獲取。②大型發(fā)酵罐有計算機控制系統(tǒng),能對發(fā)酵過程的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進行監(jiān)測和控制。③發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵嚴格控制發(fā)酵條件的原因:a.環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖,而且影響微生物代謝物的形成;b.嚴格控制發(fā)酵條件,有利于使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。④發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵要求:在發(fā)酵過程中,要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等,以了解發(fā)酵進程。還要及時添加必需的營養(yǎng)組分,要嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。⑤分離、提純產(chǎn)物采取手段:如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身,可在發(fā)酵結束之后,采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物,可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)奶崛 ⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品。18.發(fā)酵工程以其生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產(chǎn)物專一、廢棄物對環(huán)境的污染小和容易處理等特點。在食品工業(yè)的應用:①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑,③生產(chǎn)酶制劑。在醫(yī)藥工業(yè)的應用:①采用基因工程的方法,將植物或動物的基因轉移到微生物中,獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物。②直接對菌種進行改造,再通過發(fā)酵技術大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。③利用基因工程將病原體的某個或某幾個抗原基因轉入適當?shù)奈⑸锛毎?,獲得的表達產(chǎn)物就可以作為疫苗使用。在農(nóng)牧業(yè)的應用:①生產(chǎn)微生物肥料。②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥。③生產(chǎn)微生物飼料。單細胞蛋白不是蛋白質(zhì),是微生物菌體。第二章細胞工程主要技術原理植物細胞工程植物組織培養(yǎng)技術植物細胞的全能性植物體細胞雜交技術細胞膜具有一定的流動性、植物細胞的全能性動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)細胞增殖動物細胞融合細胞膜具有一定的流動性動物細胞核移植動物細胞核的全能性胚胎工程體外受精胚胎移植胚胎分割早期胚胎干細胞具有很強的分裂能力,并保持著細胞全能性早期胚胎培養(yǎng)(一)植物組織培養(yǎng)技術1.植物組織培養(yǎng)概念:將離體的植物器官、組織或細胞等,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導其形成完整植株的技術。2.離體培養(yǎng)的植物器官、組織或細胞被稱為外植體。3.植物組織培養(yǎng)的原理:植物細胞的全能性。植物組織培養(yǎng)的生殖方式:無性生殖。植物組織培養(yǎng)的分裂方式:有絲分裂。4.脫分化:進行有絲分裂,不分化,不需要光照,生長素/細胞分裂素≈1高根低芽5.再分化:既進行有絲分裂,也分化,需要光照。生長素/細胞分裂素<1,有利于形成芽;>1,有利于形成根。生根分芽。6.植物組織培養(yǎng)中細胞表現(xiàn)出全能性的條件:①離體(最關鍵)。②嚴格的無菌條件。③適宜的培養(yǎng)條件。④適宜濃度和比例的激素。⑤一定的營養(yǎng)條件。(二)植物體細胞雜交技術1.主要包括原生質(zhì)體的融合和植物組織培養(yǎng)。原理:細胞膜具有一定的流動性、植物細胞的全能性。2.涉及的可遺傳變異類型:染色體變異3.去壁:用纖維素酶和果膠酶。4.誘導原生質(zhì)體融合的方法:①物理法:電融合法、離心法等。②化學法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。5.細胞融合完成的標志:再生出新的細胞壁。植物體細胞雜交完成的標志:培育出新的雜種植株。6.若AB細胞均為2n,則雜種植株為異源四倍體(4n)7.意義:打破生殖隔離,實現(xiàn)遠緣雜交育種,培育植物新品種等方面展示出獨特的優(yōu)勢。植物細胞工程的應用主要技術原理過程優(yōu)點1.植物繁殖的新途徑快速繁殖植物組織培養(yǎng)技術植物細胞的全能性脫分化再分化①可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖;②可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性;作物脫毒植物細胞的全能性脫分化再分化提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)2.作物新品種的培育單倍體育種植物細胞的全能性染色體變異花藥離體培養(yǎng),人工誘導染色體數(shù)目加倍①能明顯縮短育種年限;②后代是純合子,自交后不發(fā)生性狀分離,能夠穩(wěn)定遺傳突變體的利用植物細胞的全能性基因突變對愈傷組織進行誘變處理后再篩選提高愈傷組織的突變率,可以獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的新品種,加快育種進程3.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)植物細胞培養(yǎng)技術細胞增殖不占用耕地,幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制,對于社會、經(jīng)濟、環(huán)境保護具有重要意義;生產(chǎn)速度快注意:1.脫毒苗外植體選材部位:植物頂端分生區(qū)附近部位,如莖尖。原因:植物頂端分生區(qū)附近病毒極少,甚至無病毒2.突變體的利用中誘變處理的對象,一般是愈傷組織。缺點:突變具有不定向性和低頻性,因此需大量處理實驗材料3.a.初生代謝產(chǎn)物:初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動;b.次生代謝產(chǎn)物:植物代謝會產(chǎn)生一些一般認為不是生物生長所必需的。細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的目標產(chǎn)物:次生代謝產(chǎn)物①①②③④⑤⑥4.植物細胞培養(yǎng)技術:在離體條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖的技術①①②③④⑤⑥(三)動物細胞培養(yǎng)1.動物細胞培養(yǎng)概念:指從動物體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后在適宜的培養(yǎng)條件下,讓這些細胞生長和增殖的技術。原理:細胞增殖(有絲分裂)。地位:動物細胞工程的基礎。2.動物細胞培養(yǎng)的條件:營養(yǎng)條件、無菌、無毒的環(huán)境、適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環(huán)境。①未知營養(yǎng)條件:使用合成培養(yǎng)基時,通常需加入血清等。其作用為:提供尚未全部研究清楚的細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)。②動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基的物理性質(zhì):培養(yǎng)動物細胞一般使用液體培養(yǎng)基,也稱為培養(yǎng)液。③保證無菌、無毒環(huán)境的具體措施:對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理;在無菌環(huán)境下進行操作;還需要定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液目的:以便清除代謝物,防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害。④如何防止培養(yǎng)過程中的微生物污染?在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。⑤動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2。其作用分別為:O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用維持培養(yǎng)液的pH。動物細胞培養(yǎng)的氣體環(huán)境為95%空氣和5%CO2。3.培養(yǎng)的過程:3.干細胞的種類:包括胚胎干細胞(ES細胞,具有發(fā)育的全能性)、成體干細胞(一般認為,成體干細胞具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織,不具有發(fā)育成完整個體的能力)和誘導多能干細胞(iPS細胞,優(yōu)點:①誘導過程無需破壞胚胎。②iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞,將它移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免免疫排斥反應等)。(四)動物細胞融合1.動物細胞融合技術概念:使兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的技術。2.誘導的結果:形成具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息的雜交單核雜交細胞。3.誘導的原理:細胞膜具有一定的流動性。4.誘導方法:PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導法等。其中,滅活病毒誘導法是動物細胞融合特有的誘導融合方法。5.意義:突破了有性雜交的局限,使遠緣雜交成為可能。6.單克隆抗體的制備:①給小鼠注射特定的抗原,具體題目需寫出具體的抗原,如HPV衣殼蛋白,CD19蛋白等,目的:從小鼠的脾中得到能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞。一種病原體可以誘導產(chǎn)生多種B淋巴細胞,一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。②誘導融合的方法:化學法:PEG融合法;物理法:電融合法和生物法:滅活病毒誘導法(特有的)③第一次篩選:方法:用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選,原理:在選擇培養(yǎng)基上,未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡,只有融合的雜交瘤細胞才能生長。目的:獲得的雜交瘤細胞。其特點:既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生抗體。此時,抗體不是所需的特定抗體。第一次篩選得到的該雜交瘤細胞一定是所需的嗎?雜交瘤細胞并不純,因為從脾臟獲得的B淋巴細胞不純(既有未免疫的B淋巴細胞,又有能產(chǎn)其他抗體的B淋巴細胞,以及能產(chǎn)所需抗體的B淋巴細胞),因此要進行第二次篩選。④第二次篩選:方法:用96孔板培養(yǎng),進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(一般進行多次篩選)。目的:獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。其特點:既能迅速大量繁殖,又能分泌所需抗體。選擇抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞,即分泌的抗體能與特定的抗原結合??贵w檢測原理:抗原和抗體能夠特異性結合。⑤體外培養(yǎng):從細胞培養(yǎng)液中獲取。小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng):從小鼠腹水中獲取。⑥單克隆抗體的優(yōu)點:能準確的識別抗原的細微差異,與特定抗原發(fā)生特異性結合,并且可以大量制備。(實在記不得再答:特異性強,靈敏度高,可大量制備)⑦單克隆抗體的應用:Ⅰ作為診斷試劑。Ⅱ用于治療疾病和運載藥物。Ⅰ利用同位素或熒光標記的單克隆抗體在特定組織中成像的技術,可定位診斷診腫瘤、心血管畸形等疾病。Ⅱ抗體-藥物偶聯(lián)物(ADC):①抗體主要發(fā)揮靶向運輸作用,即通過特異性結合靶細胞表面的抗原,將連接的藥物輸送到靶細胞。②藥物發(fā)揮治療效應。優(yōu)點:①靶點清楚、毒副作用小②特異性強、靈敏度高。(五)動物細胞核移植1.動物細胞核移植技術概念:將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中,使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動物個體的技術??寺游铮河煤艘浦驳姆椒ǖ玫降膭游?。2.原理:動物細胞核的全能性、細胞膜具有一定的流動性。生殖方式:無性生殖。3.動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植,原因是動物胚胎細胞分化程

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論