2025年高考生物一轮复习：人教版（2019）选择性必修1~3必背知识考点提纲汇编 学案

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体液包括细胞内液（2/3）_和细胞外液（1/3）。细胞外液是指是细胞直接生活的环境。内环境是指由细胞外液构成的液体环境。
组织细胞直接生活的内环境是组织液；红细胞直接生活的内环境是血浆；
淋巴细胞直接生活的内环境是淋巴液和血浆；毛细血管壁细胞直接生活的内环境是血浆和组织液；毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是淋巴液和组织液。
3.呼吸酶、血红蛋白、血浆蛋白、唾液淀粉酶、尿液、尿素、二氧化碳、葡萄糖、激素、神经递质、消化液纤维素、维生素、丙酮酸的分解、乳酸和NaHCO3反应、突触小泡、抗体和抗原的结合不属于内环境的成分的有_呼吸酶（位于细胞内）、血红蛋白（位于细胞内）、唾液淀粉酶（口腔外界环境）、尿液（尿道外界环境）、消化液（位于消化道外界环境）维生素（不能直接被人体所吸收）丙酮酸的分解（线粒体基质）突触小泡（细胞内）。
4.血浆、组织液和淋巴的成分不完全相同，成分上的主要区别是血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴蛋白质含量很少。
5.细胞外液的理化性质：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。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+ 和Cl－。
6.神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。稳态实质：内环境稳态是一种动态平衡，内环境的各种成分和理化性质维持相对稳定。如：乳酸过多，血浆的PH值也不会显著降低，原因是血浆中有缓冲物质（乳酸和NaHCO3反应）使其血浆PH保持相对稳定。
神经调节
1.大脑：表面是大脑皮层，大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。所有的感觉都在大脑皮层形成。
下丘脑：体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与生物节律等的控制有关。小脑：能够协调运动，维持身体平衡。
脑干：有调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
2.下列活动的中枢在哪里？调节机体的最高级中枢：大脑皮层；体温调节中枢、水盐平衡中枢、生物节律：下丘脑；血糖平衡调节中枢：下丘脑；呼吸中枢：脑干；感觉（渴觉、味觉、听觉、视觉、尿意）在大脑皮层形成。渗透压感受器在下丘脑。
3.脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
4.自主神经系统:支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。
交感神经:人体兴奋时活动占优势；表现为瞳孔扩张，心跳加快，支气管扩张，血管收缩，胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱。副交感神经:人体安静时活动占优势；表现为瞳孔收缩，心跳减慢，支气管收缩，胃肠蠕动和消化腺的分泌活动增强。交感神经和副交感神经对瞳孔的作用犹如刹车和油门，可以使机体对外界刺激做出更精确的反应，使机体更好的适应环境的变化。
5.反射概念：指在中枢神经系统 参与下，动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。
6.反射弧：感受器（接受刺激并产生兴奋）、传入神经、神经中枢（产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合）、传出神经、效应器（由 传出神经末梢 和它所支配的 肌肉或腺体 等组成）
排尿反射的效应器是传出神经末梢和它所支配的逼尿肌和括约肌。望梅止渴的效应器是传出神经末梢和它所支配的唾液腺。
7.饮水不足、体内失水过多时，会在大脑皮层产生渴觉，这是反射吗？不是，原因是未经过完整的反射弧。
兴奋在反射弧中的传导方向是单向 的：起点是 感受器 ，终点是效应器 。兴奋在人体内（反射弧）传递是单向的。兴奋的传导只有在离体的神经纤维上是双向的。
8.
条件反射消退的机理：不是条件反射的简单丧失，而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。
条件反射消退的实质：是动物获得了两个刺激间的新联系，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。
条件反射的意义：使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
10.在神经系统中，兴奋是以 电信号 (局部电流)的形式沿着 神经纤维 传导的，这种电信号也叫神经冲动。兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同，与膜外相反。兴奋在神经元之间的传递（突触）是以电信号→化学信号→电信号的形式传递。
11.静息电位：电位表现：内负外正 形成原因：膜主要对 K＋有通透性， K＋的通道蛋白打开， K＋ 外流(方式： 协助扩散 )
动作电位：电位表现：内正外负形成原因：膜对 Na＋的通透性增加， Na＋的通道蛋白打开， Na＋ 内流(方式： 协助扩散 )
12.①a点之前：静息电位：膜电位表现为内负外正 ， K＋的通道蛋白打开，K＋外流(协助扩散)。
②ac段：动作电位的形成：受刺激后，Na＋的通道蛋白打开，Na＋迅速大量内流(协助扩散)，导致膜电位迅速逆转，由 内负外正 变为 内正外负 。c点为动作电位的 峰值 。
③cd段：静息电位的恢复，K＋的通道蛋白打开， K＋迅速大量外流(协助扩散)，导致膜电位由 内正外负 变为 内负外正 。
④de段：恢复初静息水平，静息电位恢复后，Na＋-K＋泵吸 K＋ 排 Na＋ (方式：主动运输)。
13.神经纤维膜内外离子的正常分布如图：
①若膜外的Na＋浓度升高，则膜内外Na＋浓度差会增大，动作电位的峰值会升高(曲线中c点上移)；反之，会下降(曲线中c点下移)。②若膜外的K＋浓度降低，则膜内外K＋浓度差会增大，静息电位绝对值会增大(曲线中a点下移)；反之，会减小(曲线中a点上移)。
14.兴奋在神经元之间的传递的结构基础是突触。突触是由突触前膜、 突出间隙 和 突触后膜三部分构成的。突出小体：神经元的轴突末梢经过多次分支最后每个小分支末端膨大呈杯状或球状的结构叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同形成突触。
15.⑨是突触；⑩是突触小体。兴奋在突触处的信号转换方式：电信号→化学信号→电信号。兴奋在突触小体（突触前膜）的信号转换方式：电信号→化学信号。在突触后膜的信号转换方式：化学信号→电信号。神经递质存在于⑧突触小泡中，通过①释放，方式为胞吐。（一氧化氮自由扩散除外），跨膜层数为0层，神经递质释放的过程体现了细胞膜具有一定到流动性（结构特性）。⑦处的液体为组织液，通过⑦的方式为扩散（不消耗能量）。
16.神经递质与突触后膜上的受体结合，会引起下一个神经元兴奋或抑制，但是神经递质不会进入突触后膜。神经递质发挥作作用后的去向：迅速降解或者回收进细胞。吸食可卡因后，可卡因会是转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突出后膜上多巴受体持续兴奋减少。
17.兴奋在神经元之间只能单向传递的原因： 神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上 。
兴奋在突触处的传递比神经纤维上的传导要慢的原因：由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上的传导要慢。
兴奋在离体神经纤维上双向传导的原因：兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，从而形成局部电流。
18.神经递质：兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，从而形成局部电流。
19.某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触。作用机理：①有些物质能促进神经递质的合成和释放速率，②有些会干扰神经递质与受体的结合，③有些会影响分解神经递质的酶活性。
20.大脑皮层与躯体运动的关系：①大脑皮层运动代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的（左右交叉、前后倒置）。②大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关（精细正比）
21.躯体运动的分级调节：躯体的运动受大脑皮层以及脊髓、脑干等的共同调控，位于脊髓的低级中枢受到脑中相应的高级中枢的调控。
22.排尿反射的分级调节①排尿反射不仅受到脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。
②大脑皮层通过脊髓控制交感神经和副交感神经的兴奋程度，从而控制排尿。交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小，副交感神经兴奋，使膀胱缩小。③因此，人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
23.动物学习的过程实质上是条件反射建立的过程。
24.人脑的高级功能：它除了感知对外部世界以及控制机体的反射活动，还具有语言（人脑特有的高级功能）、学习和记忆等方面的高级功能。
25.①学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
②短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
③长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
激素调节
1.促胰液素，它由小肠黏膜分泌，作用于胰腺，作用效果：使胰腺分泌胰液
2.血糖的平衡：正常情况下，情况下血糖含量为3.9-6.1mml/L，血糖的三个来源：a.食物中糖类的消化吸收（主要来源）；b.肝糖原分解；c.脂肪等非糖物质转化。血糖的三个去路：a.氧化分解：CO2+H2O+能量（主要去路）；b.合成肝糖原、肌糖原；c.转化为甘油三脂、某些氨基酸等。
3.血糖的平衡的调节中枢：下丘脑；调节方式：神经-体液调节。神经调节体现在当血糖含量降低时，下丘脑的某个区域兴奋通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使得血糖含量上升。另外，神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
4.（重点！！！）胰岛素的作用：三促进：促进血糖进入组织细胞氧化分解；进入肝、肌肉并合成糖原；进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等非糖物质；两抑制：抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
5.血糖平衡也存在负反馈调节。在血糖调节过程中，胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌，胰高血糖素也是如此，像这样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功能这种调节方式叫做反馈调节。
6.分级调节：在甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节
此时，反馈调节体现在：当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少，而不至于浓度过高。
分级调节的意义：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
例：为什么缺碘会导致地方性甲状腺肿大（大脖子病），从反馈调节的角度解释原因？
当缺碘时，导致甲状腺激素合成障碍，致使血浆中甲状腺激素水平下降（1分），对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱（1分），使TRH和TSH的分泌增加，TSH持续刺激甲状腺，进而引起甲状腺肿大。
8.激素调节的特点①通过体液进行运输: 临床上通过抽取血样来检测内分泌系统激素的水平。②作用于靶器官、靶细胞；③作为信使传递信息；④微量和高效: 一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能，这也是临床上通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因。
9.注意：①激素并不提供能量，也不组成细胞结构、不起催化作用，更不直接参与细胞的代谢过程，只是作为调节生命活动的信息分子，随体液达到靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。②激素发挥作用后,就被灭活。
10.
11.体液调节：激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。激素调节是体液调节的主要形式，体液调节不等于激素调节。
12.（重点！！！）体液调节和神经调节的关系：①不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看做神经调节的一个环节；例如：肾上腺髓质受交感神经支配，当交感神经兴奋时，肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素，它们作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。例如：如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的，发育成年时，甲状腺激素分泌不足会。使神经系统的兴奋性降低。
13.临床上给患者输入O2时，往往采用含有5%左右的CO2混合气体，以达到刺激呼吸中枢的目的。选三培养的动物细胞时的气体环境是：95%空气和5%CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用维持培养液的pH。
14.体温调节：①体温相对稳定的机理：产热和散热保持动态平衡。②产热器官：肝、脑（安静）、骨骼肌（运动）_；散热器官：皮肤。③体温调节中枢：下丘脑④体温感觉中枢：大脑皮层⑤体温调节的方式：神经调节和体液调节
⑥温度感受器分布于：皮肤、黏膜、内脏器官等⑦效应器：传出神经末梢和它所支配的汗腺、骨骼肌、肾上腺、血管等
⑧皮肤散热的方式：辐射、传导、对流、蒸发；
皮肤散热的途径：皮肤血管舒张，血流量增多，汗腺分泌量增加
⑨甲状腺激素和肾上腺素在增加产热作用上表现为协同作用。
⑩在寒冷环境中，散热加快，当局部体温低于正常体温时，冷觉感受器受到刺激并产生兴奋，兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，散热量也相应减少。同时，汗腺的分泌量减少，蒸发散热也随之减少。在减少热量散失的同时，机体还会主动增加产热。寒冷刺激使下丘脑的体温调节中枢兴奋后，可引起骨骼肌战栗，使产热增加。与此同时，相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放，使肝及其他组织细胞的代谢活动增强，增加产热。就这样，机体在寒冷环境中实现产热和散热的平衡，体温维持正常。
⑪在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器兴奋，该兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢，进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌，最终使皮肤的血管舒张，皮肤血流量增多，也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。由此可见，体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的。
水平衡：实质：渗透压调节，主要通过肾完成。
①水和无机盐平衡调节方式:神经调节和体液调节，渗透压（水盐）感受器位于下丘脑，渗透压（水盐）调节的中枢位于下丘脑。形成渴觉的中枢位于大脑皮层。在大脑皮层形成渴觉是反射吗？不是，未经过完整的反射弧。
②抗利尿激素由下丘脑合成分泌产生，垂体（腺体）释放， 抗利尿激素的作用是促进肾小管集合管对水的重吸收，抗利尿激素的靶细胞是肾小管集合管细胞。
③具体过程：当人饮水不足或吃的食物过咸时，细胞外液渗透压会升高，下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少了尿量的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反，当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时，对渗透压感受器的刺激减少，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，肾排出的水分就会增加，这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
16.盐平衡：当大量丢失水分使血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡。
17.下丘脑的功能：①作为感受器（感受刺激）：渗透压感受器
②传导兴奋（至大脑皮层）：传导兴奋至大脑皮层使之产生渴觉
③作为效应器（分泌激素）:抗利尿激素、TRH
④调节中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡的调节中枢
免疫调节
1.免疫系统的组成：
免疫器官：骨髓、胸腺（免疫细胞产生并发育成熟的地方）
脾、淋巴结、扁桃体（免疫细胞集中分布的场所）
吞噬细胞：树突状细胞、巨噬细胞 辅助性T细胞
免疫系统的组成 免疫细胞： T淋巴细胞（在骨髓中产生，迁移到胸腺成熟）
淋巴细胞： 细胞毒性T细胞
B淋巴细胞（在骨髓中产生，在骨髓中成熟）
免疫活性物质：抗体（由浆细胞产生）、细胞因子（主要由淋巴细胞产生）、溶菌酶（由免疫细胞和其他细胞产生，比如：唾液腺细胞、泪腺细胞）
2.抗原：这些能够引发特定的免疫反应的物质称为抗原。注意：抗原并非都是蛋白质，抗体都是蛋白质；抗原并非都是外来物质，体内的衰老、癌变的细胞也是抗原。
3.抗原呈递细胞:B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，这些细胞统称为抗原呈递细胞（APC）。
4.免疫活性物质：由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质，如抗体、溶菌酶、细胞因子。
①抗体:指的是机体产生的专门应对抗原的蛋白质，抗体能与相应抗原发生特异性结合，即一种抗体只能和一种抗原结合。主要分布在血清中（属于内环境的成分），能随血液循环、淋巴循环到全身各处。
②细胞因子:主要包括干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等。
5.非特异性免疫：生来就有，也不针对某一类特定病原体而是对多种病原体都有防御作用。包括第一道防线（皮肤、黏膜）
和第二道防线（体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞）。
6.特异性免疫：后天接触病原体之后获得，主要针对特定的抗原起作用。主要包括第三道防线（体液免疫和细胞免疫）。
注意：下列活动属于哪道防线？唾液、泪液等分泌的溶菌酶是第一道防线；体液中溶菌酶是第二道防线；
b:炎症反应是第二道防线；c:吞噬细胞既参与特异性免疫又参与非特异性免疫。
三道免疫防线的功能：①免疫防御:指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。是免疫系统最基本的功能。
②免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。
③免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
关键词：外来抗原：免疫防御；自身衰老损伤：免疫自稳；突变、肿瘤：免疫监视
9.产生抗体对抗抗原的免疫：体液免疫。细胞毒性T细胞和靶细胞结合的免疫：细胞免疫。
体液免疫：B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
细胞免疫：当某些病原体（如病毒、胞内寄生菌等）进入细胞内部后，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式为细胞免疫。
10.体液免疫：
①激活B细胞的第一个信号：一些病原体可以和B细胞接触
激活B细胞的第二个信号：辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。此外，还需要细胞因子的作用，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
②抗体由浆细胞产生，抗原抗体结合（发生在内环境中）的目的：可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
③只有浆细胞能分泌抗体，浆细胞（两无能）不能识别抗原，不具有分裂能力。
④抗原呈递细胞的作用:B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞
⑤辅助性T细胞的作用：①辅助性T细胞分泌细胞因子，促进B细胞的增殖、分化；
②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号。。
⑥无识别抗原的能力的细胞：浆细胞；不具有特异性识别能力的细胞：抗原呈递细胞中的吞噬细胞。具有特异性识别能力的细胞：B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞。
11.二次免疫：再次接触相同抗原时，记忆细胞快速作出的免疫应答。
①特点：与初次免疫相比，二次免疫反应更快、作用更强烈、产生的抗体更多，能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前就将它们消灭。初次免疫浆细胞只来自B细胞的分化，二次免疫浆细胞除来自B细胞的分化之外，记忆细胞也能更快地增殖分化出更多的浆细胞。
②初次免疫和二次免疫反应过程中抗体浓度和患病程度如图所示。
提醒：多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。
12.细胞免疫：
①细胞免疫中，细胞毒性T细胞的活化需要条件：靶细胞的接触、辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用。
②活化后的细胞毒性T细胞的作用:识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。
③细胞免疫中记忆T细胞作用：如果再次遇到相同的抗原，记忆T细胞会立即分化为细胞毒性T细胞， 迅速、高效地产生免疫反应。
④细胞免疫中细胞毒性T细胞从哪些细胞分化而来？细胞毒性T细胞和记忆T细胞
⑤细胞免疫中能识别抗原的有哪些细胞或物质？细胞毒性T细胞和记忆T细胞。
⑥细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原？不能。活化后的细胞毒性T细胞使靶细胞裂解后，暴露出病原体，病原体失去了寄生的基础，但还需要与抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。
13.B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助，可见辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫都起关键的作用。
14.信息分子：神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子（如：神经递质、激素、细胞因子等）。注意：酶、抗体不是信息分子。这些信号分子的作用方式都是直接与受体（一般是蛋白质）特异性结合。
15.免疫失调：过敏反应（免疫功能过强）、自身免疫病（免疫功能过强）、免疫缺陷病（免疫功能过弱）。
16.过敏反应：已免疫的机体，在再次接触相同过敏原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应，这样的免疫反应称为过敏反应。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。
过程：有些人在（初次）接触过敏原时，在过敏原的刺激下，B细胞会活化产生抗体，这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞（如肥大细胞）的表面；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抗体结合，使这些细胞释放出组织胺等物质。组织胺引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多，最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
特点：①过敏反应有快慢之分；有明显的遗传倾向和个体差异。
②找出过敏原并尽量避免再次接触该过敏原是预防过敏反应的主要措施。
17.自身免疫病（考试不知道答什么就答自身免疫病）：在某些特殊情况下，免疫系统会对自身成分发生反应，如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。常见的自身免疫病有风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
18.免疫缺陷病：指机体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获得性免疫缺陷病（艾滋病（AIDS））
植物生命活动的调节
1.生长素：属于 植物 (动物/植物)激素，化学本质是 吲哚乙酸 。本质：有机酸。元素组成：CHON.
生长激素：属于 动物 (动物/植物)激素，化学本质是 蛋白质 ，由 垂体 产生。
2.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 。
3.生长素的产生部位：主要合成场所是 幼嫩的芽、叶 和 发育中的种子 。来源：是由 色氨酸 经过一系列反应转变而来的。
运输方式：①极性运输：生长素只能 单方向 地从 形态学上端 运输到 形态学下端 。极性运输是细胞的 主动运输 ，需要载体蛋白协助，需要消耗能量 。②横向运输：由 单侧光、重力、离心力 等外界刺激引起，只发生在根、芽等各个部位的尖端 。横向运输： ①④ 极性运输： ②③ ABCD四个点的生长素浓度:A＜B,C＜D。生长速度：A＞B,C＜D.
A：促进生长B:抑制生长,根敏感程度更高。（根体现了两重性）C：促进作用较弱，D：促进作用较强，茎敏感程度更弱。
向 低 向 低 慢
背 高 背 高 快
4.胚芽鞘(植物)向光性原因:
植物的向光性是由于生长素 分布不均匀 造成的： 单侧光 照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量 多于 向光一侧，因而引起两侧的生长 不均匀 ，从而造成向光弯曲。
5.生长素的作用机理：①细胞水平：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化；②器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，影响叶、花和果实的发育。
作用方式：生长素不像酶那样催化细胞代谢， 不直接 参与细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是作为 信息分子 给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
作用机制：生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引起细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
6.生长素的作用特点—— 两重性：生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长 顶端优势：解除顶端优势的方法去掉顶芽
顶芽：生长素浓度 低 ， 促进 (促进/抑制)生长
极性 运输
侧芽：生长素浓度 高 ，生长发育受到(促进/抑制) 抑制
注：生长素的运输有“就近运输”的特点，侧芽浓度高低为 A＞B＞C 。
生长素浓度：顶芽侧芽A(侧芽均表现为抑制生长)
7.植物生长调节剂：含义：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。优点：原料广泛、容易合成 、效果稳定等
8.光是植物进行光合作用的能量来源；(2)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
9.光敏色素化学本质：蛋白质(色素—蛋白复合体) 主要是红光和远红光分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。
10.植物生长发育的调控，是基因表达调控、激索调节和环境因素调节共同构成的网络。
选择性必修二 种群
一、种群的特征：
1.种群密度：在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征。
2.种群密度的调查方法：
逐个计数法：调查分布范围较小、个体较大的种群。如：某山坡的珙桐密度。
样方法：适于植物和活动能力较弱、活动范围小的动物。五点取样法、等距离取样法，取样后取平均：如：昆虫卵、蚜虫、蚯蚓、跳蝻等
标记重捕法：适于活动能力强、活动范围大的动物；如：田鼠
黑光灯诱捕法：适于趋光性昆虫。
调查种群密度的方法：酵母菌、蓝细菌、小球藻: 抽样检测法 地鼠：标记重捕法
双子叶植物：样方法 濒危动物亚洲象：逐个计数法 植物、昆虫卵、蚜虫、跳蝻：样方法
3.直接决定种群密度的特征是 出生率和死亡率 、 迁入率和迁出率 ，通过影响 出生率和死亡率 预测种群密度变化的种群特征是 年龄结构 ，通过影响 出生率 间接影响种群数量的特征是 性别比例 。
4.年龄结构：可以预测种群密度的大小。类型：增长型、稳定型、衰退型。
二、种群数量的变化：
1.“J型增长 ”
(1)形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下(理想条件)，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
(2)建立模型：t年后种群数量为： Nt＝N0λt (条件：λ＞1，且为常数)。
(3)举例：自然界中确有，如一个新物种到适应的新环境。
2.“S 型增长 ”
(1)形成条件：自然界的 资源 和 空间 是有限的；有 敌害 。(条件有限)
(2)环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，简称K值。
K值不是固定不变的，K值可以随 环境条件 的变化而变化。
(3) K/2 值时增长速率最大。
3.密度制约因素：食物、天敌等；非密度制约因素：气温和干旱等气候因素和地震、火灾等自然灾害。
群落
一、群落的特征：
1.群落：在相同时间聚集在 一定区域 中 各种生物种群 的集合，叫做生物群落。
2.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。一个群落的物种数目，称为物种丰富度。
3.群落的种间关系：原始合作、互利共生、捕食、寄生、种间竞争。
4.群落的结构：①垂直结构：a.含义：大多数群落都在垂直方向上有明显的分层现象。
b.举例：植物与对光的利用有关，动物与栖息空间和食物条件有关。
c.意义：群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源 的能力。
②水平结构 ：a.含义：生物的垂直分层是由于地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度的不同以及生物自身生长特点的差异、人与动物的相互影响等等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们呈镶嵌分布。
5.群落的季节性：由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
6.生态位：①生态位：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
②研究动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等；
③研究植物的生态位，通常要研究它在研究区域内出现的频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
④群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协调进化的结果。
7.土壤小动物常用 取样器取样 的方法进行采集、调查。统计方法：一是 记名计算法 ，二是 目测估计法 。
二、群落的演替：
1. 群落演替的概念：随着 时间 的推移，一个群落被另一个群落 代替 的过程。是一种 优势 取代。
2. 初生演替和次生演替比较
生态系统
一、生态系统的结构：
(1)概念：在一定的空间内，由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。生态系统可大可小，其中地球上最大的生态系统是生物圈（是指地球上的全部生物及其非生物环境的总和）。
(2)生态系统的结构：包括 生态系统的组成成分 和 营养结构(食物链和食物网) 。
1.组成成分：
①非生物的物质和能量：物质：如 水、空气、无机盐 等；能量：如 阳光、热能 。
②生产者：自养生物，主要是绿色植物。
③消费者：动物，主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物和寄生动物等
④分解者：主要是腐生性 细菌 (如枯草杆菌)、 真菌 (如食用菌)及动物(如 蚯蚓、蜣螂 )。
生产者的作用：生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能，从而可被生物体所利用。
消费者的作用：加快生态系统的 物质循环 ，有利于植物的 传粉 和 种子 的传播。
（补充：消费者加快生态系统的 物质循环 的原因：消费者通过自身的新陈代谢，能够将有机物转化成无机物，这些无机物排除体外后又可以被生产者重新利用。）
分解者的作用：能将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物 。
营养结构：
①食物链：从第一营养级开始到最高营养级结束，分解者不参与食物链。
②食物网：在食物网之间的关系有捕食同时存在种间竞争。食物链，食物网是物质循环和能量流动的渠道。
食物链： 植物——————→蝗虫———————→青蛙————————→蛇————————→鹰
生态系统成分： 生产者 初级 消费者 次级 消费者 三级 消费者 四级 消费者
营养级别： 第一 营养级 第二 营养级 第三 营养级 第四 营养级 第五 营养级
①食物链中只有 生产者 和 消费者 两种成分，不出现 分解者 和 非生物的物质和能量 。
②食物链的起点是 生产者 ( 第一 营养级)，终点是不被其他动物所食的动物( 最高 营养级)。
③在食物链中，箭头相连的两种生物种间关系是 捕食 。箭头指向捕食者。
二、生态系统的功能：
（一）能量流动
1.能量流动的含义：生态系统中能量的 输入 、 传递 、 转化 和 散失 的过程。
2. 能量的输入
(1)能量的源头： 太阳能 。 (2)能量流动的起点： 生产者所固定的太阳能 。
0 光合 作用0
绿色植物、光合细菌
(3)相关生理过程： 光能 有机物中化学能 (主要途径)
0 化能合成 作用0
硝化细菌
无机物氧化放出的化学能 有机物中的化学能
(4)流入生态系统的总能量： 生产者通过光合作用固定的太阳能总量 。
注：流入人工生态系统的总能量包括：生产者通过光合作用固定的太阳能 ＋ 人工投入的能量/污水 。
3.画出能量流经生态系统的过程（总共4个营养级）
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
遗体
遗体
遗体
枯枝败叶
(起点)
未固定
……
呼吸作用
呼吸作用
太阳能
生产者
(植物)
初级消费者
(植食动物)
次级消费者
(肉食动物)
三级消费者
(肉食动物)
分解者(细菌、 真菌等微生物)
图5-7 生态系统能量流动示意图（不定时分析）
4.画出能量流经第二营养及示意图
1.各级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间的关系式：同化量＝ 摄入量 － 粪便量 。
2.粪便中能量不属于当前营养级的同化量，属于上一个营养级的同化量。
3.同化量才是从上一个营养级传到下一个营养级的能量。
4.每一营养级流入分解的能量：当前营养级的遗体残骸+下一营养级的粪便量
5.能量流动的特点
(1) 单向流动 。原因：能量只能从上一营养级流入下一营养级，不可逆转，也不能循环流动。食物链中的生物间捕食关系不可逆转，这是长期自然选择的结果。
(2) 逐级递减 。原因：
①各营养级生物 呼吸 作用以 热能 形式散失大部分能量，无法再利用。
②各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用，即 未被利用 部分。
③少部分能量被 分解者 分解利用。
任何生态系统都需要源源不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
（4）分解者呼吸作用产生的热能散失了，这部分能量植物不能利用，但是物质可供生产者利用。
6.能量传递效率：一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是 10%～20% 。
7.能量金字塔：处于最底层是生产者（第一营养级）
8.能量流动的意义：(⭐⭐⭐⭐⭐)
①间种套作、多层育苗、稻--萍--蛙等立体农业，体现了能量流动的意义是帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
②沼气池、桑基鱼塘等人工生态系统，体现了能量流动的意义是帮助人们科学的规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
③农田除除草、灭虫、合理确定草场的载畜量，果树修剪，废水养殖，体现了能量流动的意义是帮助人们合理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有益的部分。
（二）物质循环
1. 生态系统的物质循环
(1)概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都在不断地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。（3W）
(2)范围： 生物圈 。这里所说的生态系统是地球上最大的生态系统—— 生物圈 。
(3)特点： 具有全球性（生物地球化学循环） 、 具有循环往复运动的特点 。
物质循环和能量流动关系：同时进行，彼此相互依存，不可分割的。物质是能量流动的载体，能量作为
物质循环的动力。
（三）信息传递
1. 生态系统信息的种类
2.信息传递的过程：生态系统信息传递过程中不仅有信息源---信息产生的部位，也有信息传播的途径---信道（空气、水以及其他介质均可传播信息）；还需要信息接收的生物或其部位---信息受体，动物的眼鼻、耳朵、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素等）可以接收多样化的信息。
3.信息传递在生态系统中的作用
4.应用：如利用音响设备发出 结群信号 吸引鸟类，使其结群捕食害虫；利用昆虫 信息素 诱捕或警示有害动物，降低害虫的 种群密度 ；利用特殊的 化学物质 扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的 繁殖力 下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。（三者都是生物防治）
三、生态系统的稳定性：
1.生态平衡：指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。特点：结构平衡、功能平衡、收支平衡。
2.生态系统稳定性：生态系统具有稳定性的原因：生态系统具有自我调节能力。生态系统的自我调节能力有一定的限度。生态系统自我调节能力的基础：负反馈调节。
3.抵抗力稳定性和恢复力稳定性
一般来说，生态系统的组分越多，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，恢复力稳定性越低 。
4.生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统的多样性。
5.（1）直接价值：食用、药用、工业原料、旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等。（2）间接价值：对生态系统起到重要调节作用的价值，也叫做生态功能，例如植物能进行光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等功能；森林和草地具有防风固沙、保持水土的作用，、湿地可以蓄洪抗旱、净化水质、调节气候等。此外，生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要作用。（3）潜在价值：目前人类尚不清楚的价值。
7.保护生物多样性的措施：①就地保护（最有效的保护）：建立自然保护区以及国家公园等；②易地保护（为行将灭绝的物种提供最后的生存机会）：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心；③建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等等。
注意：保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用。例如：保护海洋生态系统并不是完全禁渔，而是适时地、有计划地捕捞成鱼，不仅能获得渔业产品和经济效益，也有利于幼儿的生长发育，从而有利于保护海洋生态系统。
生态工程所遵循的基本原理：
自生：有效选择生物组分并合理布设；考虑各自的生态位差异以及他们之间的种间关系；需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖以及它们形成互利共存关系的条件。
循环：无废弃农业、沼气工程等 协调：生物与环境，生物与生物的协调与适应；环境容纳量（灰色长城、草场合理载畜量、过度放牧） 整体：生态与社会经济，各组分要有适当的比例。
选择性必修三
第一章 发酵工程
（一）腐乳的制作：1.菌种：主要是毛霉（真菌），属于真核 生物，代谢类型： 异养需氧型 。
2.原理：毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。味道鲜美，易于消化吸收。
（二）泡菜的制作：
1.菌种：乳酸菌（包括乳酸链球菌和乳酸杆菌，属原核生物，代谢类型：异养厌氧型。
2.原理：在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式：C6H12O6eq \(――→,\s\up15(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量。
5.制作泡菜的实验：（1）发酵原理: ①利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵；
（2）制作泡菜方法步骤:配制盐水→蔬菜装坛→加盐水→封坛发酵
（3）制作泡菜实验分析：①盐的作用：抑制其他微生物生长及调味。 ②盐水浓度为质量百分比为5%-20%。
盐水浓度要适宜的原因：盐水浓度太高会引起乳酸菌细胞渗透失水，影响乳酸菌生长繁殖，甚至导致乳酸菌死亡；过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。 ③盐水煮沸的目的：杀灭盐水中的杂菌，去除水中的溶解氧。
④盐水冷却后使用的目的：防止高温杀死乳酸菌（为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响）。
⑤在冷却后的盐水中可加入少量“陈菜泡液”，目的是增加乳酸菌数量，缩短泡菜制作时间。
⑦用水密封泡菜坛的目的：给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件。
⑦泡菜制作过程中，是否只有乳酸菌起作用？ 不是，还有一些酵母菌和大肠杆菌。
⑧泡菜坛应装至八成满？为什么？防止由于产生CO2而导致发酵液溢出坛外（初期大肠杆菌、酵母菌会产生）；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。
（三）果酒、果醋的制作
巧计：低温制酒，高温制醋；无氧制酒，有氧制醋。
①利用发酵罐先产酒精后产醋酸的过程中，产酒精时发酵液pH 应调至酸性。酒精发酵结束后，需将环境条件改变为温度提升至30-35℃、提供充足的氧气，再进行醋酸发酵。整个发酵过程中发酵液的pH 变化为逐渐减小，一段时间后保持稳定。
②果酒制作中，Ⅰ冲洗1-2次即可，能否连续冲洗？不能，防止果皮表面的野生菌种数量减少。 Ⅱ 先冲洗后去梗的原因：避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会。 Ⅲ 葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间。原因是：a.先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。Ⅳ 每隔12h左右将瓶盖拧松一次，但不是打开瓶盖的目的是：既有利于排出发酵过程中产生的，又可防止杂菌污染。
③果酒发酵旺盛时，不会进行醋酸发酵，原因是果酒发酵的温度、pH等均不利于醋酸菌的生长繁殖。
④在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？不会，随着乙酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此，酵母菌的活性很低。⑤醋酸菌的来源：一是打开瓶盖空气中的醋酸菌会进入；二是工业上，需要人工接种醋酸菌。 ⑥果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？（即果酒制作不需要严格的灭菌也可）发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。
1.防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提（即发酵工程的重要基础）。
2.培养基的分类：①按照物理性质可分为：液体培养基和固体培养基。
液体培养基：不含凝固剂（如琼脂），呈液体状态。用途：扩大培养获得大量菌种、常用于工业生产。目的是增加目的菌的数量。固体培养基：含凝固剂（如琼脂），呈固体状态。用途：分离、计数、鉴定等。
②按照功能可分为：选择培养基和鉴别培养基。③按照来源/组成成分可分为：天然培养基和合成培养基。
3.培养基的基本成分：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。如：①培养乳酸菌，添加维生素，②培养霉菌(真菌)时， pH 调至酸性；③培养细菌时需将 pH 调至中性或弱碱性，④培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
4.蛋白胨提供的主要营养为碳源、氮源、维生素等。牛肉膏提供的主要营养为碳源、氮源、磷酸盐、维生素等。
5.为什么培养基需要氮源？培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
6.能否根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型？可以，例如自养型微生物所需的碳源来自无机碳源，异养型微生物所需的碳源来自有机碳源。
7.无机氮源能给自养型微生物提供能源吗？可以，例如NH3既作为硝化细菌的氮源，也作为能源（NH3氧化释放的化学能）。
8.获得纯净的微生物培养物的关键：防止杂菌污染。无菌技术主要包括消毒和灭菌。
消毒：较为温和、消灭部分微生物。常见方法：煮沸消毒法（日常用品）、巴氏消毒法（牛奶）、化学药物消毒法（酒精、氯气、石炭酸或煤酚皂溶液）、紫外线照射法（接种室、接种箱或超净工作台）
灭菌：强烈、消灭所有微生物：①培养基（高压蒸汽灭菌/湿热灭菌法）②培养皿（ 干热灭菌法 ） ③试管口、瓶口、接种环、涂布器、接种针（ 灼烧灭菌法 ） ④耐高温的玻璃器皿（吸管、培养皿）、金属用具（ 干热灭菌法 ）
9.纯培养概念：在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。
纯培养物概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。
10.菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。一个单菌落即一个种群。菌落通常可以用来作为鉴定菌种的重要依据。获得单菌落的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
11.平板划线法：
①连续划线的目的：将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，经过数次划线后培养可以分离得到单菌落。
②平板划线法过程中，接种环蘸了1次菌液；若分五个区划线，则接种环共需灼烧6次；灼烧次数＝划线次数＋1。
③灼烧后的接种环可以直接划线吗？不可以。应如何操作？待接种环冷却后再划线。目的？避免温度过高杀死菌种。
④整个操作中灼烧接种环的不同目的：第一次灼烧（取菌种前）：杀死接种环上原有微生物，避免接种环上可能存在的微生物污染菌种。以后每次划线前灼烧：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一次划线的末端。划线结束灼烧：及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者。
⑤培养酵母菌：完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板（一般做三组，目的：平行重复实验）和一个未接种的平板倒置，放入28℃左右（培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异）的恒温培养箱中培养24-48h。
⑥未接种的培养基的作用：做空白对照，判断培养基是否被污染，判断培养基灭菌是否彻底；若培养后培养基表面无菌落，则说明培养基没有污染。
12.稀释涂布平板法：
①右图利用稀释涂布平板法分离得到单菌落。此外，此方法还可以计数。基础操作包括：梯度稀释和涂布平板。
②梯度稀释中，每次取样前需用手指轻压移液管橡皮头，吹吸三次，目的是使微生物和无菌水混合均匀。
③稀释涂布平板法原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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菌。
④本实验中我们可以每隔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，目的是防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
⑤稀释涂布平板法的计数原则：（1）选择菌落数为30-300的平板计数；（2）同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。目的是：减少实验误差，保证实验结果更加准确。
⑥统计的菌落数往往比活菌的实际数目少；这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
⑦C代表某一稀释度下平板上生长菌落数的平均值；V代表涂布平板时吸取的稀释液体积数值(mL)；M代表稀释倍数；则每g样品中的细菌数=（C÷V）×M。将1ml水样稀释100倍，在三个平板上用涂布法分别接入0.1ml稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为(39+38+37)÷3÷0.1×100×1000。
9.微生物的数量测定方法：间接计数法——稀释涂布平板法 直接计数法——显微镜直接计数法
10.显微镜直接计数法原理：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。血细胞计数板常用对相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等计数；细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。 显微直接计数法统计结果往往比实际值偏大，原因是不能区分死菌与活菌，统计活菌数和死菌数的总和。
11.实验室筛选微生物原理：人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度和pH等），同时抑制或阻止其他微生物的生长。 选择培养基：在微生物学中，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。
12.选择培养基实例
13.怎么证明一个选择培养基具有选择性？
应该设置基础培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）或完全培养基作为对照，若基础培养基或完全培养基中生长的菌落数菌多于该选择培养基，则该选择培养基具有选择性。
14.右图应用稀释涂布平板法。每个浓度至少设置4个平板。 1.2.3平板是实验组，为选择培养基，做3组的目的平行重复。 4是对照组，为牛肉膏蛋白胨培养基。4组的作用：作为对照组，来判断选择培养基是否具有选择作用。本实验还可以再加2个平板， 不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基。 目的：用来判断培养基中是否含有杂菌（培养基灭菌是否合格）
15.分解尿素的细菌分离实验：得到的菌落一定是分解尿素的细菌吗？不一定，还需要进一步的鉴定。尿素分解菌能合成脲酶，脲酶能催化分解尿素产生NH3，NH3使培养基碱性增强，可以在培养基中加入酚红指示剂（鉴别培养基），培养基变为红色，可以确定该细菌能够分解尿素。固体培养基上可以观察菌落周围是否出现红色环带；红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越强。
16.纤维素分解菌的分离：原理：纤维素分解菌的筛选方法是刚果红染色法。刚果红是一种染料，能与纤维素形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当纤维素被分解后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，透明圈的大小可反应细菌降解纤维素的能力。
实验流程：土壤取样→选择培养→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。
17.发酵工程的基本环节：菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵罐内发酵（中心环节），产品分离、提纯等方面。
①菌种来源：可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。区别目的基因的获取：利用PCR扩增获取，人工合成目的基因、从基因文库中获取。
②大型发酵罐有计算机控制系统，能对发酵过程的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
③发酵罐内发酵严格控制发酵条件的原因：a.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且影响微生物代谢物的形成；b.严格控制发酵条件，有利于使发酵全过程处于最佳状态。
④发酵罐内发酵要求：在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
⑤分离、提纯产物采取手段：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
18.发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点。
在食品工业的应用：①生产传统的发酵产品。②生产各种各样的食品添加剂，③生产酶制剂。
在医药工业的应用：①采用基因工程的方法，将植物或动物的基因转移到微生物中，获得具有某种药物生产能力的微生物。
②直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。③利用基因工程将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。
在农牧业的应用：①生产微生物肥料。②生产微生物农药。③生产微生物饲料。单细胞蛋白不是蛋白质，是微生物菌体。
第二章 细胞工程
（一）植物组织培养技术
1．植物组织培养概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 2.离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
3.植物组织培养的原理：植物细胞的全能性。植物组织培养的生殖方式：无性生殖。植物组织培养的分裂方式：有丝分裂。
4.脱分化：进行有丝分裂，不分化，不需要光照，生长素/细胞分裂素≈1 高根低芽
5.再分化：既进行有丝分裂，也分化，需要光照。生长素/细胞分裂素＜1，有利于形成芽；＞1，有利于形成根。生根分芽。
6.植物组织培养中细胞表现出全能性的条件：
①离体（最关键）。②严格的无菌条件。③适宜的培养条件。④适宜浓度和比例的激素。⑤一定的营养条件。
（二）植物体细胞杂交技术
1.主要包括原生质体的融合和植物组织培养。原理：细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性。
2.涉及的可遗传变异类型：染色体变异
3.去壁：用纤维素酶和果胶酶。
4.诱导原生质体融合的方法：①物理法：电融合法、离心法等。②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法等。
5.细胞融合完成的标志：再生出新的细胞壁。
植物体细胞杂交完成的标志：培育出新的杂种植株。
6.若AB细胞均为2n，则杂种植株为异源四倍体（4n） 7.意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
注意：1.脱毒苗外植体选材部位：植物顶端分生区附近部位，如茎尖。原因：植物顶端分生区附近病毒极少，甚至无病毒
2.突变体的利用中诱变处理的对象，一般是愈伤组织。缺点：突变具有不定向性和低频性，因此需大量处理实验材料
3.a.初生代谢产物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；b.次生代谢产物：植物代谢会产生一些一般认为不是生物生长所必需的。细胞产物的工厂化生产的目标产物：次生代谢产物
①
①
②
③
④
⑤
⑥
4.植物细胞培养技术：在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。细胞产物工厂化生产主要利用的是哪种结构？愈伤组织。该过程中是否需要培养得到完整植株？一般不需要。
（三）动物细胞培养
1.动物细胞培养概念：指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 原理：细胞增殖（有丝分裂）。 地位：动物细胞工程的基础。
2.动物细胞培养的条件：营养条件、无菌、无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境。
①未知营养条件：使用合成培养基时，通常需加入血清等。其作用为：提供尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质。
②动物细胞培养的培养基的物理性质：培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
③保证无菌、无毒环境的具体措施：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；在无菌环境下进行操作；还需要定期更换培养液。定期更换培养液目的：以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
④如何防止培养过程中的微生物污染？ 在细胞培养液中添加一定量的抗生素。
⑤动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。其作用分别为：O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用维持培养液的pH。
动物细胞培养的气体环境为95%空气和5%CO2。
3.培养的过程：
3．干细胞的种类：包括胚胎干细胞（ES细胞，具有发育的全能性）、成体干细胞（一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力）和诱导多能干细胞（iPS细胞， 优点：①诱导过程无需破坏胚胎。②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应等）。
（四）动物细胞融合
1.动物细胞融合技术概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
2.诱导的结果：形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交单核杂交细胞。3.诱导的原理：细胞膜具有一定的流动性。
4.诱导方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中，灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的诱导融合方法。
5．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。
6.单克隆抗体的制备：
①给小鼠注射特定的抗原，具体题目需写出具体的抗原，如HPV衣壳蛋白，CD19蛋白等，目的：从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。一种病原体可以诱导产生多种B淋巴细胞，一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
②诱导融合的方法：化学法：PEG融合法；物理法：电融合法和生物法：灭活病毒诱导法（特有的）
③第一次筛选：方法：用特定的选择培养基进行筛选，原理：在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。目的：获得的杂交瘤细胞。其特点：既能迅速大量繁殖，又能产生抗体。此时，抗体不是所需的特定抗体。
第一次筛选得到的该杂交瘤细胞一定是所需的吗？杂交瘤细胞并不纯，因为从脾脏获得的B淋巴细胞不纯（既有未免疫的B淋巴细胞，又有能产其他抗体的B淋巴细胞，以及能产所需抗体的B淋巴细胞），因此要进行第二次筛选。
④第二次筛选：方法：用96孔板培养，进行克隆化培养和抗体检测（一般进行多次筛选）。目的：获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。其特点：既能迅速大量繁殖，又能分泌所需抗体。
选择抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，即分泌的抗体能与特定的抗原结合。抗体检测原理：抗原和抗体能够特异性结合。
⑤体外培养：从细胞培养液中获取。小鼠腹腔内培养：从小鼠腹水中获取。
⑥单克隆抗体的优点：能准确的识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。（实在记不得再答：特异性强，灵敏度高，可大量制备）
⑦单克隆抗体的应用：Ⅰ 作为诊断试剂。Ⅱ 用于治疗疾病和运载药物。
Ⅰ 利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断诊肿瘤、心血管畸形等疾病。
Ⅱ 抗体-药物偶联物（ADC）：①抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞。 ②药物发挥治疗效应。
优点：①靶点清楚、毒副作用小 ②特异性强、灵敏度高。
（五）动物细胞核移植
1.动物细胞核移植技术概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。克隆动物：用核移植的方法得到的动物。
2.原理：动物细胞核的全能性、细胞膜具有一定的流动性。 生殖方式：无性生殖。
3．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。
4.过程：①采集的卵母细胞应培养至MⅡ期（减数分裂Ⅱ中期）选择MⅡ期卵母细胞的原因：a.含有促进细胞核表现全能性的物质和营养条件。 b.细胞体积大，易于操作。
②卵母细胞去核：方法：显微操作去核法。 除此之外，还有梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。“去核”去的是纺锤体-染色体复合物。(去核的实质)
去核的目的：保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞。
③重组细胞：融合的方法：电融合法、PEG融合法、灭活的病毒诱导法。融合的结果：供体核进入卵母细胞，形成重构胚。
④重构胚：概念：人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。激活重构胚的方法：物理方法：电刺激。 化学方法：Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制。激活重构胚的目的：激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。
⑤为什么克隆动物不是对体细胞供体动物进行了100%的复制？
a.克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但线粒体中的DNA（细胞质中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞。b.性状是基因与环境共同作用的结果，克隆动物所处的环境与核供体细胞生活的环境不会完全相同。c.克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。
5．应用前景：(1)畜牧生产方面：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
(2)医药卫生领域：①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，可以避免免疫排斥反应。
(3)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危动物的存活数量。
(4)科研：①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因。③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助。
胚胎工程的理论基础：
1.受精：①概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。②场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
③过程：包括受精前的准备阶段和受精阶段；前者又包括精子获能和卵子的准备。
精子获能：: ①直接利用雌性动物生殖道使精子获能。②在人工配制的获能液中使其获能。获能液成分：肝素、Ca2+载体等。
卵子的准备：①卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。②动物排出的卵子可能是初级卵母细胞， 也可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。③卵子成熟的场所:排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟。④卵子具备与精子受精能力的时期 MⅡ期。
2.受精阶段：（具体过程看教材）
①透明带反应：阻止多精入卵的第一道屏障。具体表现：精子触及卵细胞膜的瞬间（发生时间），透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。
②卵细胞膜反应：阻止多精入卵的第二道屏障。具体表现：精子入卵后（发生时间），卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。
③雄原核的形成：精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。雌原核的形成：精子入卵后,被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。
3.受精的标志： ①观察到两个极体（透明带和卵细胞膜之间）。 ②观察到雌、雄原核。
受精完成的标志：雌、雄原核核膜消失，形成合子。
受精卵中细胞核遗传物质来源一半来源于精子，一半来源于卵子。细胞质遗传物质来源几乎全部来自于卵子。
4.胚胎早期发育：场所：输卵管和子宫。 胚胎早期发育阶段： 受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。
①卵裂：场所：透明带内。 分裂方式：有丝分裂。
特点：a.细胞数量不断增加。b.胚胎总体积并不增加。
②桑葚胚：（只分裂，不分化）这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
③囊胚：（开始分化） 结构组成：内细胞团、滋养层、囊胚腔。内细胞团：将来发育成胎儿的各种组织。（具有全能性）。 滋养层：将来发育成胎膜和胎盘。
孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从透明带中伸展出来，这一过程叫做孵化。
④原肠胚：出现外胚层、内胚层、中胚层；这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
（六）体外受精
1.主要过程：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。
（1）采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养（即培养至MⅡ期）和获能处理（可对精子进行离心处理），然后才能用于体外受精。（2）一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促进它们完成受精。 2.体外受精的意义：是提高动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。
（七）胚胎移植
1．概念：是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
2.胚胎来源：体外受精及其他方式得到的胚胎。其他方式包括：体内受精、转基因技术、动物细胞核移植技术等。
3．胚胎移植的基本程序：
（1）供体、受体的选择和处理：
①提供胚胎的个体称为供体。供体选择标准：遗传性状优良、生产能力强。 供体职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。
②接受胚胎的个体叫受体。受体选择标准：有健康体质和正常繁殖能力。受体职能：承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务。
③对受体进行的处理：同期发情处理。该处理的目的：为胚胎移植前后提供相同的生理环境。
④只对供体进行的操作：超数排卵处理。该处理需要用的激素：外源促性腺激素。该处理的结果：卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。（注意：不能长期过量使用性激素，原因是长期过量使用性激素会通过负反馈调节，导致性腺萎缩）
配种或人工授精（应选择同种的优良公牛）。
（3）胚胎的收集、检查、培养或保存。
胚胎的收集方法：冲卵（冲的不是卵子，而是冲的胚胎） 胚胎的移植的时期：桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。
胚胎移植过程中进行了两次目的不同检查：移植前第一次目的：检查胚胎的质量。 移植后第二次目的：检查受体是否妊娠。
4.①胚胎移入的基础：在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为供体的胚胎移人受体提供相同的生理环境。②胚胎收集的基础：早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能（冲卵）。③胚胎存活的基础：受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。④保留遗传特性的基础：供体胚胎可与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
5.胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
6.意义：①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力； ②大大缩短了供体本身的繁殖周期；
③对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。
（八）胚胎分割
1．胚胎分割概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
理论基础：早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性。生殖方式：无性生殖（无性繁殖、克隆）。
方法：机械方法。所需主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。分割工具:分割针或分割刀。
2.操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚（原因：桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性），在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割(原因：防止影响分割后胚胎的恢复和进一步发育)。
3.胚胎分割的意义：①促进优良动物品种的繁殖，产生遗传性状相同的后代（具有相同的遗传物质）用于遗传学研究。②在胚胎移植前，对胚胎进行性别鉴定（取样部位为滋养层，鉴定方法为做DNA分析）、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
4.胚胎移植的局限性：采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。
5.利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？不一样；核移植——无性生殖、体外受精——有性生殖、胚胎分割——无性生殖。
第三章 基因工程
1.基因工程的原理/变异类型：基因重组 基因工程的优点：克服远缘杂交不亲和的障碍；定向改造生物性状
2.基因工程的三大工具：限制酶、DNA连接酶、载体
3.限制酶：能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。
4.DNA连接酶： 作用: 将双链 DNA 片段“缝合” 起来, 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
区别于DNA聚合酶，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。
注意2024版教材变化：这两种酶都能将双链 DNA 片段“缝合” 起来, 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，但是E.cliDNA连接酶链接平末端的DNA片段的效率要远远低于T4DNA连接酶。（具体题目具体分析）
5.载体：①载体的作用：A.将外源基因送入受体细胞, B.在受体细胞内对目的基因进行大量复制.
②载体具备的条件：A.有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中； B.能在细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制； C._常有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选； D._对受体细胞无害。
③最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 ④其它载体：噬菌体、动植物病毒、质粒
6.DNA 的粗提取与鉴定： 实验原理:(1) DNA、 RNA、 蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面有差异, 选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。①DNA 不溶于酒精, 某些蛋白质溶于酒精, 分离 DNA 和蛋白质。②DNA 能溶于 2ml/L 的 NaCl 溶液。(2) DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色。（需沸水中加热）
基因工程的基本操作程序
主要包括四个步骤：目的基因的筛选与获取、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。
1.第一步：目的基因的获取
目的基因的获取方法：从基因文库中获取、利用PCR获取和扩增目的基因、通过化学方法人工合成
（1）PCR技术扩增目的基因
PCR的概念：PCR是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据_DNA半保留复制_的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分_与反应条件_，对_目的基因的核苷酸序列_进行__大量复制__的技术。
①全称：_聚合酶链式反应 ②原理：DNA半保留复制 ③操作环境：体外(PCR扩增仪/PCR仪)
④目的：_对目的基因的核苷酸序列进行大量复制 ⑤优点：可以在短时间内大量扩增目的基因
（2）PCR技术的条件：模板（DNA母链）、原料（dNTP ）、耐高温的DNA聚合酶、引物、缓冲液（含Mg2+）温控设备
注：原料实为dNTP (dATP、dTTP、dCTP、dGTP)，同时水解产生能量为合成DNA子链提供能量，因此体系中不需要添加ATP。
注：引物：①概念：引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸_。通常为20~30个核苷酸。
②作用：引物能使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。 结合部位：引物结合在模板链的3’端。
为什么PCR反应需要加入引物？DNA聚合酶不能从头开始添加脱氧核苷酸，只能催化单个脱氧核苷酸连接到已有的核苷酸的3’端上。
③PCR扩增时至少需要_2_种引物，原因是DNA的两条链是反向平行的，用2种引物才能保证DNA的两条链同时被扩增。
④PCR扩增的前提：根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成引物。
⑤设计引物时必须依据：根据目的基因的核苷酸序列,通过碱基互补配对得到
⑥设计引物的要求：A.同种引物之间不能发生碱基互补配对，原因是：防止引物自身折叠。
B.2种引物之间不能发生碱基互补配对，原因是：防止引物之间配对，导致引物不能与模板链结合.
⑦引物不能重复利用。原因：引物已经在复性时和模板链结合，进入新合成的DNA分子中。
(3)过程

①变性温度超过90℃的目的：使DNA双链解聚为单链。
变性温度太低、变性时间太短可能导致：DNA双链解聚不完全，最终得不到产物扩增条带。
②复性的温度下降到50℃左右的目的：使两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
复性温度过高可能导致：不利于引物与模板链的结合，没有产物扩增条带或者很少，PCR效率低。
复兴温度过低可能导致：引物和模板链的结合位点增加，产生非特异性扩增条带。
③延伸温度上升到72℃左右的目的：使溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。（72℃是耐高温的DNA聚合酶的最适温度）
延伸的时间过长：非特异性扩增产物增多。
④电泳未出现条带的原因：引物出现质量问题，浓度不合适；耐高温的DNA聚合酶失活；变性的温度过低，变性时间太短；Mg2+浓度过低；复性温度过高；漏加了PCR的反应成分；各反应成分的用量不当；PCR程序设置不当等。
电泳出现不止一条条带的原因：引物的特异性不强；耐高温的DNA聚合酶质量不好；复性的温度过低；Mg2+浓度过高；PCR循环次数过多；模板DNA出现污染等
⑤鉴定PCR扩增产物的方法：琼脂糖凝胶电泳。影响DNA分子的迁移率的因素：DNA的分子大小，DNA分子的构象，凝胶的浓度。
2.第二步：基因表达载体的构建（核心工作）
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，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＋复制原点
①启动子（作用）：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（作用）：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端，使转录在需要的地方停下来。
③标记基因的作用：便于重组DNA分子的筛选与鉴定。常用的标记基因是抗性基因。
（3）构建基因表达载体时，通常会选择双酶切，其优点是①避免目的基因的自身环化；②保证目的基因的正向连接。
（4）限制酶的选择方法：
①不能破坏目的基因，即酶切位点不能位于目的基因的内部。
②不能破坏所有的标记基因，若载体上有2个及以上的标记基因，通常需要破坏一个标记基因，以便进行双重筛选；若载体上只有1个标记基因，则不能破坏这个标记基因。
③不能破坏启动子、终止子和复制原点。注意三者的化学本质都是DNA。
④用相同的限制酶切割目的基因和载体，保证两者产生相同的黏性末端。尽量选择双酶切法，选择2种限制酶，可以防止目的基因和载体自身环化和反向连接。
⑤目的基因应该插入启动子和终止子之间（即酶切位点应位于启动之和终止子之间），做题注意转录的方向，目的基因要正确插入，才能转录出正确的RNA。
左图应该选择哪两种限制酶？HindⅢ和PstⅠ
原因是：不能选择BamHⅠ，会破坏目的基因；PstⅠ会破化氨苄青霉素抗性基因，保留新霉素基因，便于重组质粒的筛选。
注：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。
（1）不能选用限制酶SA1Ⅰ、NheⅠ、EcRⅠ切割目基因和质粒。应选择限制酶为XhⅠ、MunⅠ。
原因是：SA1Ⅰ、NheⅠ会破坏目的基因（胰岛素基因），EcRⅠ会破坏唯一的标记基因。
为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可在引物1上添加限制酶XhⅠ的识别序列，在引物2上添加限制酶MunⅠ的识别序列。
原因是：保证目的基因按转录的方向正确连接到质粒上。
已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为5＇- CCTTTCAGCTCA -3＇，则引物1设计的序列是5＇-CTCGAGCCTTTCAGCTCA-3＇。原因：加上限制酶识别的切割位点才能保证目的基因和载体产生相同的黏性末端。
（5）如何筛选出含有目的基因的受体细胞
(1)原理：将目的基因插入含有两种抗生素抗性基因的载体时，如果插入某种抗生素抗性基因内部，则会导致该抗生素抗性基因失活。如下图，目的基因插入四环素抗性基因内部，则四环素抗性基因失活。
(2)被转化的细菌有三种：含自身环化目的基因的细菌、含重组质粒的细菌、含自身环化质粒的细菌。
(3)筛选方法：将混合处理后的细菌先放在含氨苄青霉素的培养基上培养，能生长的是含重组质粒的细菌和含自身环化质粒的细菌，如图1、2、3、4、5菌落，再利用无菌的绒布影印到含有四环素的培养基上，如图能生长的菌落为2、3、4，则在含四环素培养基上不生长的即为含重组质粒的菌落，如图1、5菌落。最后，可在含氨苄青霉素的培养基上挑取1、5菌落进行培养。
3.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。（实质：基因重组）
（2）常用的转化方法：
①将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法和花粉管通道法（我国独创）等。
②将目的基因导入动物细胞：显微注射法。此方法的受体细胞多是受精卵。原因：①易表现出全能性。②体积大，易操作。
③将目的基因导入微生物细胞：Ca2+处理法，可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
Ca2+处理法可以增大细胞膜的通透性。
微生物细胞一般选择原核生物，比如大肠杆菌，原因是繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，易于培养。
但是原核生物作为受体细胞产生的真核生物的蛋白通常是没有活性，需要在体外进行加工。原因是原核生物无内质网和高尔基体，不具备加工蛋白质的能力。所以将质粒导入大肠杆菌和酵母菌，所形成的蛋白质不完全相同。原因是大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基等细胞器无法对蛋白质进一步加工；酵母菌是真核生物，有内质网和高尔基体，可以对核糖体形成的蛋白质进行加工和修饰。同理在利用转基因大肠杆菌（工程菌）也不能产生具有活性的蛋白质。原因同上。
①农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA( 可转移的DNA )转移到被侵染的细胞，并且将其整合到受体细胞的染色体DNA上。
②两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；
第二次拼接(非人工操作)：指被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。
③两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌；
第二次导入(非人工操作)：是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
4.第四步：目的基因的检测和表达
（1）首先要检测目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA上，方法： DNA分子杂交技术、PCR扩增技术+琼脂糖凝胶电泳。 （2）其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法： 用分子杂交技术、PCR扩增技术+琼脂糖凝胶电泳。
（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法：抗原－抗体杂交。原理：抗原抗体的特异性结合。
（4）有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如比较转基因抗虫植物和野生型植物的抗虫能力。
选三的方法总结：
①植物细胞去壁的方法：酶解法（纤维素酶和果胶酶）
②植物原生质体融合的方法：①物理法：电融合法、离心法等。②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法
③动物细胞融合的方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法（动物特有的方法）等
④单克隆抗体制备的第一次筛选方法：用特定的选择培养基进行筛选；第二次筛选的方法：克隆化培养和抗体检测。
⑤动物细胞核移植卵母细胞去核的方法：显微操作去核法。还有梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法
⑥动物细胞核移植融合的方法：电融合法、PEG融合法、灭活的病毒诱导法
⑦激活重构胚的方法：物理方法：电刺激。 化学方法：Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制。
⑧将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法和花粉管通道法（我国独创）等。
⑨将目的基因导入动物细胞：显微注射法。此方法的受体细胞多是受精卵。
⑩将目的基因导入微生物细胞：Ca2+处理法，可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
⑪首先要检测目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA上，方法DNA分子杂交技术、PCR扩增技术+琼脂糖凝胶电泳。
⑫其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法： 用分子杂交技术、PCR扩增技术+琼脂糖凝胶电泳。
⑬最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法：抗原－抗体杂交。原理：抗原抗体的特异性结合。
⑭有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如比较转基因抗虫植物和野生型植物的抗虫能力。
基因工程的应用
1. 基因工程在农牧业方面的应用：
植物基因工程：转基因抗虫植物、转基因抗病植物、转基因抗除草剂植物、改良植物品质。
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。
2.基因工程在医药卫生领域的应用：
(1) 基因改造微生物或动植物的细胞生产药物:
干扰素是一种具有干扰病毒复制的糖蛋白。病毒感染用干扰素，细菌感染用抗生素。
(2)用转基因哺乳动物批量生产药物：
乳腺生物反应器：
①将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，原因是让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达。
②药用蛋白基因存在于转基因植物的哪些细胞中？几乎所有细胞
③基因表达载体通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，培养成转基因动物后，在其泌乳期从乳汁中收集药物。
因此，应该选择雌性动物作为受体，还得去滋养层细胞进行性别鉴定。
所以后来又有了膀胱生物反应器，其优点：A.可以从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否处于生殖期。
B.从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。
(3)用转基因动物作为器官移植的供体 3.基因工程在食品工业方面的应用（看书）
第四章 蛋白质工程的原理和应用
1.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
2.蛋白质工程的实质：通过改造基因或者合成基因来改造蛋白质。（定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质）
蛋白质工程的操作对象：基因。
3.它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。
4.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）。下图中是蛋白质工程的循序的是E、F、G、A、B、C、D；
5.有关蛋白质工程的两点提醒：
(1) 改造对象是基因:任何一种天然蛋白质都是由基因编码的, 改造了基因即对蛋白质进行了改造, 而且改造过的蛋白质可以遗传下去。(2) 基因突变的新基因中含有不编码蛋白质的序列, 而蛋白质工程中的新基因则没有。
非条件反射
条件反射
概念
出生后无须训练就具有的反射
出生后在生活过程中通过学习和训练就具有的反射
刺激
非条件刺激(直接刺激)
条件刺激(信号刺激)
神经中枢
大脑皮层以下中枢
大脑皮层
举例
归类：①缩手反射、②膝跳反射、③谈虎色变、④眨眼反射、⑤吮吸反射、⑥吃食物时分泌唾液、⑦望(谈)梅止渴、⑧排尿反射、⑨小狗听到铃声分泌唾液
①②④⑤⑥⑧
③⑦⑨
联系
条件反射是建立在非条件反射的基础上；非条件反射可转化为条件反射
条件反射建立之后要维持下去，还需要非条件刺激的强化。
神经递质
位置
位于 突触前膜 内侧的 突触小泡 中
分类
兴奋性递质：Na＋内流，使下一个神经元兴奋，产生动作电位，实现由内负外正向内正外负的转化。
抑制性递质：Cl－内流，使下一个神经元抑制，即静息电位绝对值增大，从而强化内负外正的静息电位。
化学
本质
化学成分种类较多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO等
作用
引起下一个神经元 兴奋 或 抑制
分泌部位
激素名称
作用部位
主要功能
下丘脑
促甲状腺激素释放激素促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素
垂体
促进垂体合成和分泌促甲状腺激素（促性腺激素、促肾上腺皮质激素）
抗利尿激素
肾小管、集合管
促进肾小管和集合管对水的重吸收
垂体
生长激素
全身
调节生长发育等，主要是促进蛋白质合成和骨的生长
促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素
甲状腺、性腺、肾上腺皮质
促进甲状腺、（性腺、肾上腺皮质）的生长发育，调节甲状腺激素（性激素、肾上腺皮质激素）合成和分泌
甲状腺
甲状腺激素
全身
调节体内的有机物代谢，促进生长和发育，提高神经系统的兴奋性等。寒冷环境中，提高细胞代谢速率，使机体产生更多的热量。
肾上
腺
皮质
醛固酮、皮质醇等
肾脏
调节水盐代谢和有机物代谢
髓质
肾上腺素
肝脏等
提高机体的应激能力，使血压升高，心率加快，毛细血管收缩；
促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，抑制糖原的合成；
加速代谢
胰岛
A细胞
胰高血糖素
肝脏
促进肝糖原分解成葡萄糖，促进非糖物质转化为葡萄糖
B细胞
胰岛素
全身
三促进：促进血糖进入组织细胞氧化分解；进入肝、肌肉并合成糖原；进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等非糖物质；
两抑制：抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
睾丸
雄激素（主要是睾酮）
全身
促进男性生殖器官的发育、精子的生成和男性第二性征的出现等
卵巢
雌激素
全身
促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现
项目
激素
酶
神经递质
化学
本质
蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸、NO等
产生
内分泌腺器官或细胞
几乎所有活细胞
神经细胞
作用部位
靶细胞或靶器官
细胞内外、体外
突触后膜
作用后
被灭活
不发生改变
被降解或回收
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
科学家
实验
实验结论
达尔文父子
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，从而造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
脂片胚芽鞘的弯曲生长是由尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并名为生长素
种类
合成部位
生理功能
生长素
幼嫩的 芽和幼叶 和发育中的 种子
①细胞水平：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化；
②器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，影响叶、花和果实的发育。
赤霉素
GA
未成熟的 种子 、 幼根 和 幼芽
①促进细胞 伸长生长 ，从而引起植株增高；②促进细胞分裂与分化；③促进种子 萌发 、开花 和果实 发育
细胞分裂素
主要是 根尖
①促进细胞分裂②促进芽的 分化 侧枝发育、叶绿素和合成
脱落酸ABA
根冠、萎蔫的叶片 等
①抑制细胞 分裂 ；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的 衰老 和 脱落 ④维持种子休眠
乙烯ETH
植物体 各个部位
①促进果实成熟 ；②促进开花 ③促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发。

初生演替
次生演替
概念
指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或是原来存在过 植被、但被 彻底消灭了的地方发生的演替。
是指在原有植被虽已 不存在 ，但原有 土壤条件 基本保留，甚至还保留了植物的 种子 或其他 繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
实例
在 沙丘 、 火山岩 、 冰川泥土 、 裸岩 上进行的演替
火灾过后的草原 、 过量砍伐的森林 、 弃耕的农田 上进行的演替
速度和历时
缓慢，历时长
较快，历时短
发展趋势
趋于形成新的群落
趋向于恢复原来的群落
经理阶段
多：裸岩阶段→ 地衣 阶段→ 苔藓 阶段→ 草本植物 阶段→ 灌木 阶段→ 乔木 阶段。
少：弃耕农田→ 杂草 阶段→ 灌木 阶段→ 森林 阶段
相同点
① 从结构简单的群落发展为结构复杂的群落；
② 群落中物种数量和群落层次增多；
③ 土壤、光能得到更充分的利用；
④ 群落稳定性越来越强，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
种类
含义
实例
物理信息
生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过 物理过程 传递的信息。物理信息的来源可以是 非生物环境 ，也可以是 生物
蜘蛛网的振动、动物体温、红外线、萤火虫发光、电磁波、蝙蝠的“回声定位”、昆虫发出的声音、鲜艳的花朵、飞蛾的趋光性等
化学信息
生物在 生命活动 过程中产生的一些可以传递信息的 化学物质
植物的生物碱、有机酸等化学物质，动物的性外激素，狗利用其小便记路，某种动物以尿液来标记领地，淡淡的花香
行为信息
动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或者异种生物传递某种信息，即动物的行为特征。
蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”(孔雀开屏)、鸟类的报警行为(如危险时急速煽动翅膀)
层次
作用
举例
个体
生命活动 的正常进行，离不开信息的作用
蝙蝠的“ 回声定位 ”；莴苣、茄、烟草种子的必须接受某种波长的光信息才能萌发生长
种群
生物种群的 繁衍 ，离不开信息的传递
自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能够开花(进行生殖生长)；昆虫分泌性外激素，引诱同种异性个体前来交尾
生物群落
调节 生物的种间关系 ，以维持 生态系统的平衡与稳定
食物链中 “食”与“被食” 的关系；草原返青时的“绿色”为食草动物提供可采食的信息；狼根据兔留下的气味去猎捕，兔根据狼的气味或行为特征去躲避（涉及两种以上的生物）
项目
制作果酒
制作果醋
发酵菌种
酵母菌
醋酸菌
代谢类型
异养兼性厌氧型
异养需氧型
最适生长温度
28℃
30~35℃
最适发酵温度
18~30℃
30~35℃
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：
C6H12O6＋6H2O＋6O2eq \(――→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量；
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量
（在缺氧和呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其它微生物的生长被抑制）
O2、糖源充足时：
C6H12O6＋2O2eq \(――→,\s\up7(酶))2CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；
O2充足、缺少糖源时：
C2H5OH＋O2eq \(――→,\s\up7(酶))CH3COOH＋H2O＋能量
发酵时间
10~12天
7~8天
对氧的需求
前期需氧，后期不需氧
一直需氧
产物检测
闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色)
酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝
方法
平板划线法
稀释涂布平板法
纯化原理
通过接种环在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，经过数次划线后培养，可以分离得到单菌落
将菌液进行一系列的等比稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以得到单菌落
接种工具
接种环
涂布器
单菌落的获得
从最后划线的区域挑取
稀释度合适，整个平板上都可找到单菌落
用途
分离纯化菌种，获得单菌落
①分离纯化微生物；②统计样品中活菌的数目
接种效果图
相同点
①都能分离纯化菌种 ②都是在固体培养基上进行的
目的
原理
配制
分离酵母菌、霉菌等真菌，防止细菌生长
青霉素能抑制细菌生长，对真菌无作用
使用加入青霉素的培养基
分离固氮菌
固氮微生物能利用空气中的氮气
使用不加氮源（以N2为氮源）的培养基
分离自养型微生物
自养型微生物能利用无机碳源
使用不加有机碳源（以CO2为碳源）的培养基
分离耐酸菌
耐酸菌能在pH为酸性的条件下生长
使用将pH调至酸性的培养基
分解尿素的细菌
尿素分解菌能合成脲酶，脲酶能催化分解尿素产生NH3，NH3可作为尿素分解菌的氮源。
使用以尿素作为唯一氮源的选择培养基
主要技术
原理
植物细胞工程
植物组织培养技术
植物细胞的全能性
植物体细胞杂交技术
细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性
动物细胞工程
动物细胞培养
细胞增殖
动物细胞融合
细胞膜具有一定的流动性
动物细胞核移植
动物细胞核的全能性
胚胎工程
体外受精
胚胎移植
胚胎分割
早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性
早期胚胎培养
植物细胞工程的应用
主要技术
原理
过程
优点
1.植物繁殖的新途径
快速繁殖
植物组织培养技术
植物细胞的全能性
脱分化再分化
①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；②可以保持优良品种的遗传特性；
作物脱毒
植物细胞的全能性
脱分化再分化
提高作物的产量和品质
2.作物新品种的培育
单倍体育种
植物细胞的全能性
染色体变异
花药离体培养，人工诱导染色体数目加倍
①能明显缩短育种年限；②后代是纯合子，自交后不发生性状分离，能够稳定遗传
突变体的利用
植物细胞的全能性
基因突变
对愈伤组织进行诱变处理后再筛选
提高愈伤组织的突变率，可以获得高产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程
3.细胞产物的工厂化生产
植物细胞培养技术
细胞增殖
不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义；生产速度快
种类
来源
特点
E.cliDNA连接酶
大肠杆菌
只能“缝合”具有互补粘性末端的双链DNA片段
T4DNA连接酶
T4噬菌体
既可以“缝合”双链DNA片段互补粘性末端，又可“缝合”平末端
变性
当温度超过90 ℃时，双链DNA解聚为单链
复性
温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸
温度上升到72 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。（方向：5′端向3′）