今日书摘
落幕时，主角应该在台上.
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必修一《分子与细胞》重点句
第一章走近细胞1.细胞是生物体的结构和功能的基本单位；细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有细胞结构。2.真核细胞和原核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。3.细胞学说的主要内容：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；细胞是一具相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；新细胞是从老细胞分裂产生。4.生命系统的一般结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。第二章组成细胞的分子5.细胞中的化学元素，分大量元素和微量元素。组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，说明生物界和非生物界具统一性。6.细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，说明生物界与非生物界还具有差异性。7.细胞内含量最多的有机物是蛋白质。蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。连接两个氨基酸分子的化学键（-NH-CO-）叫作肽键。8.一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的功能有：结构蛋白、催化（酶）、运输（载体）、信息传递（激素）、免疫（抗体）等。9.核酸是由核苷酸（由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成）连接而成的长链，是一切生物的遗传物质。是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。核酸分DNA和RNA两种。DNA由两条脱氧核苷酸链构成，碱基是A、T、G、C。RNA由一条核糖核苷酸链构成，碱基是A、U、G、C。10.糖类是细胞的主要能源物质，分为单糖、二糖和多糖。多糖的基本组成单位是葡萄糖。植物体内的储能物质是淀粉，人和动物体内的储能物质是糖原（肝糖原和肌糖原）11.脂质分脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成生物膜的重要成分；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血脂的运输。12.生物大分子以碳链为骨架，由许多单体连接成多聚体。C是构成细胞的基本元素。13.一般来说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，绝大部分是自由水。结合水是细胞结构和重要组成成分，自由水是细胞内的良好溶剂。14.细胞中大多数无机盐以离子形式存在。无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。第三章细胞的基本结构15.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。磷脂双分子层是基本骨架，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特点。细胞膜的功能有：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞（控制作用是相对的）；进行细胞间的信息交流。16.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。17.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料。18.叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。19.核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。20.内质网是细胞内蛋白质的加工，以及脂质合成的车间。21.高尔基体与动物细胞的分泌物和植物细胞的细胞壁的形成有关。22.溶酶体是消化车间。分离各种细胞器的方法是差速离心法。23.中心体与动物和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。24.细胞膜、细胞器膜和核膜，共同构成细胞的生物膜系统。在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。25.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。26.模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。第四章细胞的物质输入和输出27.细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层相当于一层半透膜。28.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。细胞膜的流动镶嵌模型认为磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。29.物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。大分子的运输是胞吞和胞吐。其中需要载体的是协助扩散和主动运输，消耗能量的是主动运输、胞吞和胞吐。第五章细胞的能量供应和利用30.实验过程中可以变化的因素称为变量。人为改变的变量称为自变量；随着自变量的变化而变化的变量称为因变量；除自变量外能影响实验结果的变量称为无关变量。31.除了一个因素以，其余因素都保持不变的实验叫作对照实验。一般设置对照组和实验组。32.细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应统称为细胞代谢。33.分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。34.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶的催化作用具有高效性和专一性。酶的催化作用需要适宜的温度和pH。35.ATP分子简式：A-P~P~P。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。36.有氧呼吸的三个阶段分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行，CO2在第二阶段产生，水在第三阶段产生。无氧呼吸在细胞质基质中进行。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。溴麝香草酚蓝鉴定CO2（蓝变绿变黄），重铬酸钾鉴定酒精（橙色变成灰绿色）。37.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素分布在类囊体膜上。38.光反应阶段是在类囊体膜上进行的，产物有[H]和ATP。暗反应阶段是在叶绿体基质中进行的，有光无光都可以进行。光合作用释放的氧全部来自水。39.影响光合作用强度的环境因素有二氧化碳浓度、水分多少、光照强度、光的成分以及温度的高低等。第六章细胞的生命历程40.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。41.自然状态下有性生殖的生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。细胞的增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。42.真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。43.连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。44.分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期。制作洋葱根尖有丝分裂装片的制作流程为：解离→漂洗→染色→制片。45.细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。46.无丝分裂：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。47.细胞分化是基因选择性表达的结果，是生物个体发育的基础，有利于提高各种生理功能的效率。48.细胞的全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。高度分化的植物细胞仍然保持着细胞全能性。已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。49.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。50.癌细胞的特征有：能够无限增殖、形态结构发生显著变化、表面发生变化。51.致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。癌变是一种多基因累积效应。必修二《遗传与进化》重点句
第一章遗传因子的发现1.相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。控制相对性状的基因，叫作等位基因。2.性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。3.假说-演绎法：观察现象、提出问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说→分析结果、得出结论。测交：F1与隐性纯合子杂交。4.分离定律的实质是：在减数分裂后期随同源染色体的分离，等位基因分开，分别进入两个不同的配子中。5.自由组合定律的实质是：在减数第一次分裂后期同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。6.表现型指生物个体表现出来的性状，与表现型有关的基因组成叫作基因型。第二章基因和染色体的关系7.减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。8.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂过程中。9.一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精子(两种基因型)。10.对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。11.同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来母方。同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。12.减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，染色体不再复制。13.男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿，叫交叉遗传。14.性别决定的类型有XY型（雄性：XY，雌性：XX）和ZW型（雄性：ZZ，雌性：ZW）。第三章基因的本质15.艾弗里通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质。16.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。17.凡是具有细胞结构的生物，其遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。18.DNA双螺旋结构的主要功能特点是：（1）DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配对；G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。19.DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶（解旋酶、DNA聚合酶）。DNA分子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地进行。20.DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体(叶绿体和线粒体中的DNA上也有基因)。21.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的，从亲代DNA传到子代DNA，从亲代个体传到子代个体。22.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基排序)不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息(即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。第四章基因的表达23.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，包括转录（在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成。）和翻译（在细胞质中，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程）两个过程。24.遗传密码是指mRNA上的碱基排序。25.密码子是指mRNA上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。密码子有64种，其中，决定氨基酸的有61种，3种是终止密码子。26.基因对性状的控制方式有两种：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；二是基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。27.生物个体基因型和表现型的关系是：基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。在个体发育过程中，表现型不仅要受到基因型的控制，也要受到环境条件的影响，表现型是基因型和环境相互作用的结果。第五章基因突变及其他变异28.基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变在生物界中是普遍存在的；基因突变是随机发生的、频率很低的、不定向的、少利多害的。29.基因突变是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。是诱变育种的理论基础。30.基因重组：指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。包括自由组合、同源染色体联会时非姐妹染色单体的交叉互换和基因工程。是杂交育种的理论基础。31.染色体变异包括染色体结构的变异（缺失、增加、移接、颠倒）和染色体的数目变异（一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少）。32.染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育和全部遗传信息。33.二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组。34.多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组。多倍体植株的特点是茎秆粗壮，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。35.人工诱导多倍体的方法有：低温处理和用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素作用于分裂前期的细胞，抑制纺锤体的形成。36.单倍体：由配子发育成的个体。特点是植株长得弱小，而且高度不育。利用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限。37.人类遗传病主要分为单基因遗传病（受一对等位基因控制，常显多并软，常隐白聋苯，伴X隐色盲血友，伴X显抗维生素D佝偻病）、多基因遗传病（受两对以上等位基因控制）和染色体异常遗传病三大类。38.人类基因组计划的目的是测定人类基因组的DNA全部碱基序列。第六章从杂交育种到基因工程39.基因的“剪刀”：限制酶；基因的“针线”：DNA连接酶；基因的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等。40.基因工程的操作步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合（基因表达载体的构建）→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。第七章现代生物进化理论41.自然选择学说包括：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。变异是不定向的，自然选择是定向的，自然选择决定着生物进化的方向。42.种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化的基本单位。43.一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫作基因频率。44.突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。45.物种：能够在自然下相互交配并且产生可育后代的一群生物。46.隔离是物种形成的必要条件。包括地理隔离和生殖隔离。新物种形成的标志：出现生殖隔离。47.共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。48.生物多样性主要包括：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。必修三《稳态与环境》重点
第一章人体的内环境与稳态1.内环境：由细胞外液（血浆、组织液和淋巴）构成的液体环境。2.高等的多细胞动物，它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换3.细胞外液的理化性质主要是：渗透压、酸碱度和温度。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。4.稳态：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。5.神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态主要调节机制。第二章动物和人体生命活动的调节6.(多细胞)动物神经调节的基本方式是反射，完成反射的结构基础是反射弧。它由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。7.兴奋：指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。8.静息电位：外正内负；兴奋部位的电位：外负内正。9.神经冲动在神经纤维上的传导是双向的。10.由于神经递质只存在于突触前膜的小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。11.调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。12.激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节。13.在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。分为正反馈调节和负反馈调节。14.激素调节的特点：微量和高效；通过体液运输；作用于靶器官、靶细胞。相关激素间具有协同作用或拮抗作用。15.体液调节：激素等化学物质（除激素以外，还有其他调节因子，如CO2等），通过体液传送的方式对生命活动进行调节。激素调节是体液调节的主要内容。16.单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。17.动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节，但神经调节仍处于主导地位。18.免疫系统的组成：免疫器官、免疫细胞（吞噬细胞和淋巴细胞）和免疫活性物质（抗体、淋巴因子、溶菌酶等）。19.免疫系统的功能：防卫、监控和清除。第三章植物的激素调节20.向光性实验发现：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一段，向光的一侧生长素分布少，生长的慢，背光的一侧生长素分布多，生长的快。21.植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。22.极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输。23.生长素的作用表现出两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。一般说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。24.植物的生长发育过程，在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果。25.在没有受粉的雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。第四章种群和群落26.种群密度：种群在单位空间内的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。27.种群的特征包括：种群密度、出生率和死亡率、迁入和迁出率、年龄组成和性别比例。28.调查种群密度的方法：样方法、标志重捕法、抽样检测法、取样器取样进行采集、调查的方法。29.K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。30.“J”型增长的数学模型：Nt=N0λt。其中N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。31.群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。32.丰富度：群落中物种数目的多少。33.种间关系包括：竞争、捕食、互利共生和寄生等。34.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。35.演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。分为初生演替和次生演替。第五章生态系统及其稳定性36.由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是生物圈，生物圈包括地球上的所有生物及其无机环境。37.生态系统的结构包括：生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者）和营养结构（食物链和食物网）。38.食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网这种渠道进行的。39.生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。其特点是单向流动和逐级递减。40.在相邻两个营养级之间的能量传递效率大约是10%～20%。营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。越是位于能量金字塔顶端的生物，得到的能量越少，而通过生物富集作用，体内的有害成分却越多。41.生产者所固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。42.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。43.生态系统的物质循环具有全球性和反复利用的特点。44.生态系统的功能：能量流动、物质循环和信息传递。45.信息的种类：物理信息、化学信息和行为信息。46.生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。信息还能够调节生物的关系，以维持生态系统的稳定。47.负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。48.抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。49.恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。50.抵抗力稳定性大，则恢复力稳定性就小，反之亦是。一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。第六章生态环境的保护51.全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。52.生物多样性包括：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性53.生物多样性的价值：潜在价值、间接价值（生态功能）、直接价值高考生物选修一知识点总结专题1传统发酵技术的应用课题一果酒和果醋的制作1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。2、有氧发酵：醋酸发酵、谷氨酸发酵无氧发酵：酒精发酵、乳酸发酵3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要)、分裂生殖、孢子生殖4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO26、20℃左右最适宜酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌。在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂。9、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。2C2H5OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O10、控制发酵条件的作用：①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋）12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2ｍL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色。13、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。?课题二腐乳的制作1、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。2、原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。3、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、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵的主要作用：1、创造条件让毛霉生长2、使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用，生成腐乳的香气。5、将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。水分测定方法如下：精确称取经研钵研磨成糊状的样品5～10g(精确到0.02mg)，置于已知重量的蒸发皿中，均匀摊平后，在～℃电热干燥箱内干燥4h，取出后置于干燥器内冷却至室温后称重，然后再烘30min，直至所称重量不变为止。样品水分含量（%）计算公式如下：(烘干前容器和样品质量—烘干后容器和样品质量)/烘干前样品质量毛霉的生长：条件：将豆腐块平放在笼屉内，将笼屉中的控制在15～18℃，并保持一定的温度。来源：1.来自空气中的毛霉孢子；2.直接接种优良毛霉菌种时间：5天加盐腌制：将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐，随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8天左右。用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味食盐的作用：1.抑制微生物的生长，避免腐败变质；2.析出水分，是豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂；3.调味作用，给腐乳以必要的咸味；4.浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。配制卤汤：卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。酒的作用：1.防止杂菌污染以防腐；2.与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味；3.酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。香辛料的作用：1.调味作用；2.杀菌防腐作用；3.参与并促进发酵过程防止杂菌污染：①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒；②装瓶时，操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。?课题三制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下，降糖分解为乳酸。分裂方式是二分裂。反应式为：,含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。一般在腌制10天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好。测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。专题二微生物的培养与应用?课题一微生物的实验室培养培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。消毒与灭菌的区别：消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。灭菌方法：①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅；④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。比较项理化因素的作用强度消灭微生物的数量芽孢和孢子能否被消灭消毒较为温和部分生活状态的微生物不能灭菌强烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白胨固体培养基：（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。（2）倒平板操作的步骤：①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。④等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。倒平板操作的讨论1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。纯化大肠杆菌：（1）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。（2）平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。（3）稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。（4）用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。（5）平板划线法操作步骤：①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。③将试管口通过火焰。④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞。⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。⑧将平板倒置放入培养箱中培养。平板划线操作的讨论：1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？答：以免接种环温度太高，杀死菌种。3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。（6）涂布平板操作的步骤：①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液，滴加到培养基表面。③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布平板操作的讨论：涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。菌种的保存：（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。①临时保藏方法将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数尿素是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶。尿素最初是从人的尿液中发现的。筛选菌株：（1）实验室中微生物的筛选应用的原理人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。（2）选择性培养基在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。（3）配制选择培养基的依据根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。统计菌落数目：（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。采用此方法的注意事项：1、一般选取菌落数在30~之间的平板进行计数2、为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC3、本法仅限于形成菌落的微生物设置对照：设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。实验设计：实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。（2）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30~之间、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量，一般选用104106测定放线菌的数量，一般选用103104测定真菌的数量，一般选用（3）微生物的培养与观察不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌30~37℃，1~2天；放线菌25~28℃，5~7天；霉菌25~28℃，3~4天每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致一楼菌落的数目。一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、唯独及培养时间），同种微生物表现出稳定的菌落特征。课题三分解纤维素的微生物的分离纤维素，一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。纤维素与纤维素酶：（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。纤维素分解菌的筛选：（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理：刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。分离分解纤维素的微生物的实验流程：土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落（1）土壤采集选择富含纤维素的环境。（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板（3）刚果红染色法种类一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。课题延伸：对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。专题三植物的组织培养技术?课题一菊花的组织培养植物组织培养的基本过程：细胞分化：在生物个体发育过程中，细胞在形态、结构和生理功能上出现稳定性差异的过程。离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织，愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。植物细胞工程：具有某种生物全套遗传信息的任何一个活细胞，都具有发育成完整个体的能力，即每个生物细胞都具有全能性。但在生物体的生长发育过程中并不表现出来，这是因为在特定的时间和空间条件下，通过基因的选择性表达，构成不同组织和器官。植物组织培养技术的应用有：实现优良品种的快速繁殖；培育脱毒作物；制作人工种子；培育作物新品种以及细胞产物的工厂化生产等。细胞分化是一种持久性的变化，它的生理意义是：使多细胞生物体中细胞结构和功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。比较根尖分生组织和愈伤组织的异同：影响植物组织培养的条件：材料：不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。植物材料的选择直接关系到试验的成败。植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。菊花组织培养一般选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝作材料。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。选取生长旺盛嫩枝进行组培的是嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。营养：离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。激素：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强趋势。在培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，其浓度、使用的先后顺序、用量的比例等都影响结果。使用顺序实验结果先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高生长素／细胞分裂素比值与结果比值高时促根分化，抑芽形成比值低时促芽分化，抑根形成比值适中促进愈伤组织生长环境条件：PH、温度、光等环境条件。不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将pH控制在5.8左右，温度控制在18~22℃，并且每日用日光灯照射12h。操作流程：配制MS固体培养基：配制各种母液：将各种成分按配方比例配制成的浓缩液（培养基母液）。使用时根据母液的浓缩倍数，计算用量，并加蒸馏水稀释。配制培养基：应加入的物质有琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有机物和植物激素的母液，并用蒸馏水定容到0毫升。在菊花组织培养中，可以不添加植物激素。原因是菊花茎段组织培养比较容易。灭菌：采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。MS培养基中各种营养物质的作用是什么？与肉汤培养基相比，MS培养基有哪些特点？答：大量元素和微量元素提供植物细胞所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，维持细胞渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主，MS培养基则需提供大量无机营养。外植体的消毒：外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段。选取菊花茎段时，要取生长旺盛的嫩枝。菊花茎段用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2~3次，持续6~7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1~2min。取出后，在无菌水中至少清洗3次，漂洗消毒液。注意：对外植体进行表面消毒时，就要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力。接种：接种过程中插入外植体时形态学上端朝上，每个锥形瓶接种7～8个外植体。外植体接种与细菌接种相似，操作步骤相同，而且都要求无菌操作。培养：应该放在无菌箱中进行，并定期进行消毒，保持适宜的温度（18~22℃）和光照（12h）。移栽：栽前应先打开培养瓶的封口膜，让其在培养间生长几日，然后用流水清洗根部培养基。然后将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间，进行壮苗。最后进行露天栽培。栽培：外植体在培养过程中可能会被污染，原因有外植体消毒不彻底；培养基灭菌不彻底；接种中被杂菌污染；锥形瓶密封性差等。?专题二月季的花药培养被子植物的花粉发育被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有许多花粉。花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。在小孢子四分体时期，4个单倍体细胞连在一起，进入单核期时，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期），并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一个是生殖细胞，一个是营养细胞。生殖细胞将在分裂一次，形成两个精子。注意：①成熟的花粉粒有两类，一类是二核花粉粒，其花粉粒中只含花粉管细胞核和生殖细胞核，二核花粉粒的精子是在花粉管中形成的；另一类是三核花粉粒，花粉在成熟前，生殖细胞就进行一次有丝分裂，形成两个精子，此花粉粒中含有两个精子核和一个花粉管核（营养核）②花粉发育过程中的四分体和动物细胞减数分裂的四分体不同。花粉发育过程中的四分体是花粉母细胞经减数分裂形成的4个连在一起的单倍体细胞；而动物细胞减数分裂过程中的四分体是联会配对后的一对同源染色体，由于含有四条染色单体而称为四分体。③同一生殖细胞形成的两个精子，其基因组成完全相同。产生花粉植株的两种途径通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径，一种是花粉通过胚状体阶段发育为植物，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。注意：①无论哪种产生方式，都要先诱导生芽，再诱导生根②胚状体：植物体细胞组织培养过程中，诱导产生的形态与受精卵发育成的胚非常类似的结构，其发育也与受精卵发育成的胚类似，有胚芽、胚根、胚轴等完整结构，就像一粒种子，又称为细胞胚。影响花药培养的因素诱导花粉能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素。亲本的生理状况：花粉早期是的花药比后期的更容易产生花粉植株，选择月季的初花期。合适的花粉发育时期：一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。花蕾：选择完全未开放的花蕾。亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响。材料的选取：选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用的方法是醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色接种和培养：灭菌后的花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后容易从受伤部位长生愈伤组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成，通常每瓶接种花药7～10个,培养温度控制在25℃左右,不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。一般经过20～30天培养后,会发现花药开裂,长出愈伤组织或形成胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。还需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。专题五DＮＡ和蛋白质技术?课题一ＤＮＡ的粗提取与鉴定提取DNA的溶解性原理包括DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度的特点：在0.14mol/L时溶解度最小；要使DNA溶解，需要较高浓度？要使DNA析出，又需要0.14mol/L的浓度？在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。从理论上分析，预冷的乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。采用DNA不溶于酒精的原理，可以达到的目的是：将DNA和蛋白质进一步分离。提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时，应选用蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60～80℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。补充：DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用什么指示剂进行鉴定？答：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。原理总结：通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。实验材料的选取：不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少DNA的损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。破碎细胞，获取含DNA的滤液：若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA的滤液？答：在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。在以上实验中，加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么？答：过滤时应当选用（滤纸、尼龙布）。血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂；洗涤剂瓦解细胞膜；食盐溶解DNA物质；选用尼龙布进行过滤。在处理植物组织时需要进行研磨，其目的是什么？研磨不充分产生什么结果？答：破碎细胞壁，使核物质容易溶解在NaCl溶液中；研磨不充分会使DNA的提取量减少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。具体做法。10mL鸡血＋20mL蒸馏水→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→滤液。为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。方案二与方案三的原理有什么不同？答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。析出与鉴定：在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这些杂质呢？得到的DNA呈何颜色？答：滤液与等体积的冷却酒精混合均匀，静置2～3分钟，析出的白色丝状物就是DNA。DNA呈白色。怎样鉴定析出的白色丝状物就是DNA呢？答：具体做法：试管2支，编号甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物，使之溶解→各加4mL二苯胺，混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化。实验操作：制备鸡血细胞液…………加柠檬酸钠，静置或离心↓破碎细胞，释放DNA…加蒸馏水，同一方向快速通方向搅拌↓→过滤，除去细胞壁、细胞膜等。溶解核内DNA…………加入NaCl至2mol/L，同一方向缓慢搅拌↓DNA析出………………加蒸馏水至0.14mol/L，过滤，在溶解到2mol/L溶液中↓→除去细胞质中的大部分物质。DNA初步纯化…………与等体积95％冷却酒精混合，析出白色丝状物↓→除去核蛋白、RNA、多糖等。DNA鉴定………………二苯胺，沸水浴，呈现蓝色注意事项：在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅拌；玻棒搅拌要缓慢（细胞破裂快速搅拌）；玻棒不要碰到烧杯壁；二苯胺试剂要现用现配等。高中生物选修三专题1基因工程
基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
（一）基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（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，因此具有专一性。
（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。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
（1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
（2）与DNA聚合酶作用的异同：
DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
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
3.“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）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
（二）基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的获取
1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
3.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(2^n)形式扩增
第二步：基因表达载体的构建(核心)
1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了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。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步：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：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：
先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步：目的基因的检测和表达
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(DNA-DNA)技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交(DNA-RNA)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。如生物抗虫或抗病的鉴定等。
（三）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、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
4.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。
（四）蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
蛋白质工程的基本途径：
从预期的蛋白质功能出发
设计预期的蛋白质结构
推测应有的氨基酸序列
找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
★蛋白质工程与基因工程区别
专题2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。
（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。卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达。
（3）体细胞核移植的大致过程是：
（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。
3.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.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：
两次筛选：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
（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）在腹腔内增殖的优点：不需要特定的培养基，不需要严格的外界条件。
（6）筛选的时候用：特定的选择性培养基进行筛选。
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”（借助单克隆抗体的导向作用），也有少量用于治疗其它疾病。
专题3胚胎工程
3.1体内受精和早期胚胎发育
胚胎工程：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
3.2体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎（桑葚胚或囊胚）后，再经移植产生后代的技术。
3.3胚胎工程的应用及前景
专题4生物技术的安全性和伦理问题
（一）转基因生物的安全性争论：
（1）基因生物与食物安全：
反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
（2）转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响
反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
（3）转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响
反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
（二）生物技术的伦理问题
（1）克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。
否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
（2）试管婴儿：不同观点，多数人持认可态度。
否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
（3）基因身份证：
否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。
（三）生物武器
（1）种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
（2）散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
（3）特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
（4）禁止生物武器公约及中国政府的态度
专题5生态工程
一、生态工程的基本原理
1、生态工程的概念
（1）原理技术
应用生态学和系统学等学科的基本理论和方法
通过系统设计、调控和技术组装
（2）操作
对已破坏的生态环境进行修复、重建
对已造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
（3）结果
提高生态系统的生产力促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2、生态工程所遵循的基本原理
（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
（2）生态工程的特点：少消耗，多效益，可持续的生态工程。
项目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原理
物质循环
可避免环境污染及影响
系统的稳定和发展
无废弃物农业
物种多样性原理
生态系统的稳定性
生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性
“三北”防护林建设中的单
纯林问题，珊瑚礁生态系统
的生物多样性问题
协调与平衡原理
生物与环境的协调与平衡
可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化问题
整体性原理
社会、经济、自然
复合系统
统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
林业建设中自然系统与社
会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理
系统的结构决定功能
原理：分布式优
于集中式和环式
改变和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理：
整体大于部分
保持很高的系统生产力
珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
二、生态工程的实例和发展前景
1、生态工程的实例分析
类型
主要原理
注意问题
农村综合发展型生态工程
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
①核心：沼气工程
②优点：农林牧副渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染
小流域综合治理生态工程
整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理
①“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益
②不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色
大区域生态系统恢复工程
物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
工程建设中应注意的问题：
①考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种
②考虑树种多样性，保证防护林体系稳定
③不同地区应根据当地情况采取不同策略
湿地生态恢复工程
协调与平衡原理、整体性原理
主要措施：退耕还林
主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题
矿区废弃地的生态恢复工程
系统学和工程学原理
①种植耐旱的灌木、草和树
②确定合理载牧量
③改良表土
城市环境生态工程
协调与平衡原理、整体性原理
①解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油
②水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化
2、生态工程的发展前景
（1）“生物圈2号”生态工程实验启示：使人类认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。
3、我国生态工程发展前景的分析与展望
前景：解决我国目前面临的生态危机，生态工程是途径之一，需要走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。
存在问题：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
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