课件66张PPT。选修 2
第一章 生物科学与农业考点 一 植物的病虫害防治
1. 植物病虫害防治的方针
“预防为主、综合防治”。
2. 植物病虫害的调查和植物检疫3. 植物病虫害调查的数据处理需掌握发病率和虫口减退率发病单位数调查单位数施药前活虫数－施药后活虫数 施药前活虫数 4. 四种防治技术的比较【思维拓展】
生物原理在防治技术中的应用
(1)种间关系:生物防治是利用捕食、寄生和竞争等种间关系。
(2)进化理论:农药防治会使害虫种群产生抗药性。
(3)激素调节:利用性外激素引诱害虫前来交尾消灭害虫。考点 二 动物疫病的控制
1. 畜禽传染病
(1)三个基本环节:传染源、传播途径、易感动物。
控制畜禽传染病的具体措施就是要控制好三个基本环节:
①消除造成畜禽传染病流行的传染源；
②切断造成畜禽传染病流行的传播途径；
③采取适当的防疫措施，保护易感动物。
(2)综合防治措施:贯彻预防为主的方针，搞好畜禽的饲养管理、卫生防疫、预防接种、检疫、隔离、消毒等工作。2. 动物寄生虫病
(1)措施:贯彻预防为主，采取养为基础、检为依据、治病灭源的防治原则。
(2)危害:给养殖业造成巨大的损失，危害人类的身体健康。考点 三 绿色食品的概念理解
分解绿色食品的概念要素，构建概念模型:绿色食品 概念 分解 ①绿色食品生产的最大特点是实行“从土地到餐桌”的全程质量监控，绿色食品生产标准体系包括产地环境质量标准、生产技术标准、产品标准和包装标签、储运标准四个方面。
②绿色食品根据标准分为A级和AA级两类，A级标准略低于AA级。
③AA级绿色食品标志为白底绿图，A级绿色食品标志相反，为绿底白图。含义如下:【高考警示】
绿色食品的理解误区
(1)绿色食品不是绿色的食品:
绿色食品是遵循可持续发展原则，按照特定生产方式生产，经专门机构认定、许可使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养类食品。而绿色的食品着重强调颜色是绿色的食品。
(2)绿色食品生产既不同于现代农业生产，也不同于传统农业生产，它是一种综合运用现代农业先进理论和科学技术，吸收传统农业生产精华的全新生产方式。 类型一 植物病虫害的防治
【典例1】长江中下游地区某大块农田曾发生稻化螟虫害，承包土地的农民起初在稻田里喷洒DDT农药，但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。如图为在此时期内稻化螟种群密度变化示意图，分析回答:(1)从A点到B点，在施用农药的初期，害虫种群密度急剧下降，但仍有极少数个体得以生存，原因是变异是________的，某些害虫具有_________。
(2)从B点到C点曲线回升的原因是_______________________。
在这个过程中，农药对害虫起________作用，这种作用是
_________(填“定向”或“不定向”)的，是通过害虫与农药之间的_________实现的。(3)一般认为，C到E点为生物防治期，请根据曲线对比两种治虫方法，可以看出农药防治害虫的缺点是__________________
_____________________________________。
(4)如果A到D为农药防治期，这说明在C点以后，农民在使用农药时可能采取了某种措施，这种措施最可能是______________
_____________________________________________。【解析】(1)在未使用DDT之前，害虫之间存在着抗药能力的差异，有些害虫抗药性较强。
(2)从B点到C点表示害虫密度迅速增加，是由于抗药性害虫的快速繁殖。农药在此对害虫起了定向选择作用，不抗药的害虫被杀死；这一过程是通过害虫与农药之间的生存斗争实现的。
(3)根据曲线变化，可以看出农药防治害虫会使害虫产生抗药性，不能持久控制害虫数量。
(4)交叉使用不同农药，可以避免害虫抗药性的增强。答案:(1)不定向 抗药性变异
(2)这种抗药性变异是可以遗传的，使害虫种群的抗药性增加，种群密度增加 选择 定向 生存斗争
(3)会使害虫种群产生抗药性，不能有效地控制害虫数量
(4)改用了其他种类的农药【变式训练】如图为对一块马铃薯甲虫成灾区使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，试分析:(1)曲线下降为什么不可能达到0？
___________________________________________________。
(2)曲线回升是通过_____________________________之间的
________________________来实现的。
(3)杀虫剂的使用对甲虫起了_______________作用，这种作用是______________(定向、不定向)的，结果导致甲虫的抗药性
___________(增强、减弱)。(4)根据以上分析，使用杀虫剂治虫的缺点主要有:
①_______________________________________________。
②_______________________________________________。
针对这些缺点，你认为消灭害虫采用什么方法较好？【解析】本题考查了植物病虫害防治和自然选择的知识。
(1)杀虫剂可以杀死害虫，但变异是不定向的，有些害虫产生了抗药性变异，故不可能将害虫全部杀死。(2)害虫与杀虫剂通过生存斗争，具有抗药性变异的个体逐渐生存下来，通过繁殖实现其数量地逐渐回升。(3)杀虫剂的使用对马铃薯甲虫起定向选择的作用，导致抗药性逐渐增强。(4)杀虫剂固然可以杀死一部分害虫，但经过杀虫剂的选择，也会导致具有抗药性的害虫比例上升，另外，使用杀虫剂还会污染环境，故采取物理机械防治或生物防治等方法较好。答案:(1)由于变异是不定向的，部分甲虫具有抗药性
(2)甲虫与杀虫剂 生存斗争
(3)选择 定向 增强
(4)①使具有抗药性害虫的比例上升
②对环境造成污染
采用物理机械防治或生物防治等。类型二 动物疫病的控制
【典例2】近年来在世界范围内频繁爆发了禽流感疫情。我国政府高度重视，已经设立了专门的防治基金。科技部宣布我国已研制成功人用禽流感疫苗。请分析回答下列问题:(1)传染病的三个基本环节是________、________和________。传染病具有________和________的特点。
(2)当人感染禽流感病毒时，较好的治疗方法是直接注射康复患者的血清，因为血清中含有抵抗该病毒的抗体。产生抗体的细胞可以由__________________分化而来。
(3)为防患于未然，应对养殖场的健康家禽采取_____________的方法，原因是_____________________________________。【解析】(1)传染病的三个基本环节是传染源、传播途径和易感动物。传染病具有传染性和流行性的特点。(2)康复后的患者血清中含有相应的抗体，抗体由效应B细胞产生，而效应B细胞可由B淋巴细胞或记忆B细胞增殖分化而来。(3)预防接种，可使机体内产生一定量的抗体和记忆细胞，若有相应的抗原入侵，能更快更强地发挥免疫效应将其清除，避免发病。答案:(1)传染源 传播途径 易感动物 传染性
流行性
(2)B淋巴细胞和记忆B细胞
(3)注射抗原(疫苗) 这样可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞【变式训练】狂犬病病毒是单链RNA病毒，可以引起中枢神经系统的急性病毒性传染病，即狂犬病。狂犬病病毒进入人体后首先侵染肌细胞，在肌细胞内少量繁殖后侵染附近的末梢神经，然后病毒沿神经进入脊髓，进而使人脑出现病症，狂犬病一般2周到3个月发病。病人会出现烦躁，怕风，恐水，畏光，痉挛抽搐，终致瘫痪而危及生命等症状。请回答下列问题:(1)狂犬病病毒进入人体后可诱使机体产生抗体，抗体的作用是__________________________________________。
(2)已知狂犬病病毒的G蛋白在囊膜上构成病毒刺突，与病毒致病性有关。若用基因工程技术制造狂犬病疫苗，可以制备__________疫苗和RNA疫苗。
(3)被疯狗咬伤后24小时内注射狂犬病疫苗可以起到预防狂犬病的效果吗?____________。原因是___________________。
(4)注射疫苗后经常引起机体发热，若体温一直处于38 ℃，机体产热________散热。【解析】(1)抗体能与抗原特异性地结合，阻止或抑制病原体的繁殖。(2)根据题意可知，G蛋白可以用来制作疫苗。(3)狂犬病的潜伏期一般为2周到3个月，所以被狗咬后，可以注射狂犬病疫苗，从而使人体产生抗体，以预防狂犬病。(4)体温虽然偏高，但一直处于同一水平，所以产热几乎等于散热。答案:(1)中和沉淀病毒，防止其扩散(与病原体结合，抑制病原体的繁殖)
(2)G蛋白(重组G蛋白抗原)
(3)可以 病毒还处在潜伏期，疫苗刺激机体产生足够的免疫力之前人还没有发病，疫苗就可以发挥作用
(4)等于类型三 绿色食品
【典例3】(2011·浙江高考改编)回答下列问题:
(1)“绿色食品”是我国独创的概念，在食品前冠以绿色，是为了突出这类食品是在______________________中生产的。绿色食品生产的最大特点是实行“__________________”全程质量控制，同时还要对产品依法实行标志管理。“绿色食品”的标志有两种，分别如图甲和图乙所示，其中表示“AA级绿色食品”的标志是图________，标志上方的“太阳”代表的意思是_____________________________。(2)下列有关绿色食品的叙述，错误的是( )
A. 绿色食品是无污染、安全和优质的食品
B. 绿色食品产业应遵循可持续发展的原则
C. 绿色食品是用绿色植物加工成的食品
D. 绿色食品可分为A级和AA级两类(3)依据绿色食品生产技术标准，在生猪饲养过程中使用添加“瘦肉精”的饲料，违反了生产资料使用准则中的_________使用准则。长期食用由这种生猪加工成的食品会影响人体健康，原因是“瘦肉精”可沿着_________传递，并在人体内逐渐________，从而造成危害。【解析】(1)“绿色食品”是在无污染的良好的生态环境中生产的。绿色食品的生产有严格的质量控制。
(2)绿色食品是在无污染的生态环境中种植以及全过程标准化生产或加工的农产品,严格控制其有毒、有害物质含量,使之符合国家食品健康安全标准,并经专门机构认定、许可使用绿色食品标志的食品。绿色食品标准分为两个技术等级，即AA级绿色食品标准和A级绿色食品标准。绿色食品不是指用绿色植物加工成的食品，所以C错误。(3)绿色食品生产技术标准是绿色食品标准体系的核心，包括生产资料使用准则和生产操作规程两部分；生产资料使用准则是对绿色食品生产过程中物质投入的一个原则性规定，它包括生产绿色食品的农药、肥料、食品添加剂、饲料添加剂、兽药和水产养殖用药的使用准则，对允许、限制和禁止使用的生产资料及其使用方法、使用剂量、使用次数和休药期等都作了明确的规定。依据绿色食品生产技术标准，“瘦肉精”为饲料添加剂；人在吃猪肉的过程中，“瘦肉精”会伴随着猪肉传递给人；该物质在人体内可以富集积累，对人体造成危害。答案:(1)良好的生态环境 从土地到餐桌 甲
生态环境 (2)C (3)饲料添加剂 食物链 积累【互动探究】(1)题目所说标志中的“蓓蕾”代表的意思是什么？标志中的“叶片”代表的意思是什么？
提示:“蓓蕾”代表生命的希望，“叶片”代表植物生长。
(2)甲、乙两图形状一样，怎样区分是“AA级绿色食品”标志还是“A级绿色食品”标志？
提示:“AA级绿色食品”标志为白底绿图，“A级绿色食品”标志相反，为绿底白图。 1. 随着生活水平的提高，人们的消费观念也在逐步改变。关于绿色食品，请回答下列问题:
(1)绿色食品是遵循_______原则，按照特定生产方式生产，经专门机构认定、许可使用________商标，_______、安全、优质的营养类食品。
(2)绿色食品标准包括质量和卫生两部分。质量标准规定了食品的外观品质、营养品质等，卫生标准包括______、_______污染和______污染等指标。(3)下列关于绿色食品与天然食品的叙述，正确的是( )
A. 绿色食品就是天然食品
B. 纯天然食品就是最佳食品
C. 纯天然食品营养物质丰富
D. 对绿色食品国家有严格的生产标准(4)下列关于绿色食品与普通食品的区别，叙述不正确的是
( )
A. 绿色食品出自良好的生态环境
B. 只对绿色食品的生产技术实行质量控制
C. 对产品依法实行统一的标志与管理
D. 普通食品与绿色食品生产标准体系有严格区别【解析】(1)绿色食品是遵循可持续发展原则， 使用绿色食品商标且无污染的食品。(2)卫生标准包括农药残留、有害重金属污染和有害微生物污染等指标。(3)绿色食品与纯天然食品是两个相差甚远的概念，对绿色食品国家有严格的生产标准，包括“A级绿色食品”和“AA级绿色食品”。而天然物质并非营养物质的代名词，特别是相当一部分还有强烈的毒副作用，如森林中有很多毒蘑菇，棉籽油中有很多棉酚，有致癌作用。(4)绿色食品与普通食品相比，其显著特点是绿色食品出自良好的生态环境，对产品实行全程质量控制，即从土地到餐桌的全程质量控制，对产品依法实行统一的标志与管理。绿色食品的标志是一个质量证明商标，属知识产权范畴。
答案:(1)可持续发展 绿色食品 无污染
(2)农药残留 有害重金属 有害微生物
(3)D (4)B2. 地中海果蝇是一种危害多种蔬菜和水果的有害昆虫。19世纪初，这种昆虫首次发现于地中海地区，后通过人类贸易往来等途径蔓延到了美国等国家。地中海雌果蝇通常袭击成熟的果实，刺破柔软的果皮后在缺口中产卵，卵孵化为幼虫后以果汁为食，给当地农业带来巨大损失。
请根据以上内容回答下列问题:(1)地中海果蝇入侵美国的途径属于_______，作为入侵种它有
____________等特征。
(2)地中海果蝇难以用防治农业害虫的常规方法控制，原因是
__________________________________________________。
(3)为防止地中海果蝇侵入我国，我国海关应采取什么有效措
施？________________________________________________。
(4)如果你的亲属或朋友要从有疫情的国家回来，要特别提醒
他注意什么？_________________________________________。【解析】(1)生物入侵的途径包括人为有意引入、人为无意引入和自然入侵，地中海果蝇的入侵属于随着贸易过程人为无意带入的生物；作为入侵种的物种都具有相应的一些特征，如繁殖能力强。
(2)地中海果蝇难以用防治农业害虫的常规方法，如农药控制，最主要原因是幼虫钻进果实内部，农药不易发挥作用。
(3)(4)为防止地中海果蝇侵入我国，海关方面应加强水果类产品的进口检疫，对有疫情的国家和地区杜绝有关产品的进口；如有亲属或朋友从有疫情的国家回来，要提醒他注意决不能携带各种“洋水果”。答案:(1)人为无意带入 繁殖能力强
(2)幼虫钻进果实内部，农药不易发挥作用
(3)加强水果类产品的进口检疫，对有疫情的国家和地区杜绝有关产品的进口
(4)决不能携带各种“洋水果”3. 鸡新城疫又叫亚洲鸡瘟，是由病毒引起的一种具有高度传染性的疾病，在饲养过程中接种疫苗，是预防亚洲鸡瘟的有效措施，在接种过程中要注意接种的方法和接种的量，一般在首免(日龄为7～10)和二免(日龄为28～30)时是点眼、鼻、口，三免(日龄为75～80)和四免(日龄为130～135)时是肌肉注射。
(1)畜禽传染病的流行，包括______、______和______三个基本环节。控制亚洲鸡瘟蔓延或流行的最佳方法是消除或切断_____________________________。(2)控制畜禽传染病，要进行综合防治，应贯彻_______的方
针，搞好畜禽的饲养管理、卫生防疫、_________、_______、
隔离、消毒等工作。
(3)当疫病发生时，要及时诊断并________，并采取相应措施。
(4)除了病毒危害畜禽养殖业，寄生虫病也会对动物或人体造
成重大危害，寄生虫病的防治应贯彻预防为主，采取________、
________、___________的防治原则。【解析】(1)畜禽传染病流行包括传染源、传播途径和易感动物三个环节，消除或切断三个基本环节之间的相互联系是控制传染病传播的方法，其中最佳方法是消除或切断发病的禽类与易感禽类的接触。
(2)控制畜禽传染病应贯彻预防为主的方针，搞好畜禽的饲养管理、卫生防疫、预防接种、检疫、隔离、消毒等工作。
(3)当疫病发生时，要及时诊断并上报疫情，并采取相应的措施。
(4)寄生虫病防治的原则是养为基础、检为依据、治病灭源。答案:(1)传染源 传播途径 易感动物 发病的禽类与易感禽类的接触
(2)预防为主 预防接种 检疫 (3)上报疫情
(4)养为基础 检为依据 治病灭源4. 疫苗对预防传染病具有重要意义。为研制抗某种病毒的灭活病毒疫苗，研究人员设计实验方案如下:
(1)制备疫苗:将纯化的某种病毒在特定的_________培养基中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死，但要确保灭活病毒的抗原性物质不被破坏且能被免疫细胞识别。这样得到的______即为本实验所用的疫苗。(2)用实验动物检测疫苗刺激机体产生抗体的能力:
①实验原理:通过接种疫苗，灭活病毒进入实验动物体内可刺激B淋巴细胞，使之增殖、分化形成效应B细胞，并产生相应的______；当_______病毒再次入侵时，机体能产生更强的特异性免疫反应，特异性免疫反应包括_______和_______。
②实验过程:将健康的实验动物分成对照组和多个实验组，每组若干只动物。对照组动物的处理:接种不含疫苗的接种物，一段时间后再
________。实验组动物的处理:接种________，一段时间后再
接种病毒。为确定该疫苗的有效浓度，不同实验组动物需接种
______________的疫苗。
③分析实验结果:统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。
若该疫苗可以刺激机体产生足够的抗体，则实验组与对照组相
比发病率_______、存活率_______。【解析】(1)由于病毒不能独立生活，只能营寄生生活，所以培养时要在活细胞中培养，将病毒杀死，保留其抗原性，就得到疫苗，即灭活的病毒。(2)当抗原进入体内后，刺激B淋巴细胞增殖分化形成效应B细胞，效应B细胞产生抗体，抗体能与抗原特异性地结合；当同种病毒再次侵入机体时，机体产生更强的免疫反应，特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。在实验过程中，要注意对照原则和单一变量原则，实验组动物注射疫苗，对照组动物注射不含疫苗的接种物，一段时间后实验组动物和对照组动物都注射病毒，观察动物的发病率与存活率。要确定该疫苗的有效浓度，需要注射不同浓度的疫苗进行实验。答案:(1)活细胞 灭活病毒
(2)①抗体 同种 细胞免疫 体液免疫
②接种病毒 疫苗(含疫苗的接种物) 不同浓度
③低 高5. (能力挑战题)2012年2月，海南多地发现豇豆中水胺硫磷农药残留超标，引发人们对蔬菜残留水溶性有机农药的关注。人们一般认为，把蔬菜浸入纯净水中一段时间，即可大大减少蔬菜的农药残留量。某研究机构针对此做了以下实验。
实验一:取同一新鲜蔬菜样本各1 000 g，用不同方法处理，结果如表所示。实验二:取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯净水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，所得数据可绘出如图曲线。根据上述实验结果，分析回答下面的问题:
(1)由实验一的结果可知，用纯净水冲洗1 min后，蔬菜的农
药残留量比未做处理的减少了一半以上，这是因为_______
___________________________________________________；
而浸入纯净水30 min后，蔬菜的农药残留量反倒比仅用纯净水冲洗1 min的多，这是因为_____________________________
____________________________________________________。(2)分析实验二曲线可知，从A→B，植物细胞液浓度变化的原因是_____________________________________。而从B→C，细胞液浓度变化的原因则是____________________________。
(3)若要测得洗去该种蔬菜的残留农药的最佳浸泡时间，还需对实验进行哪些修改？_________________________________
_____________________________________________________
____________________________________________________。(4)结合实验现象可知，蔬菜中农药残留量大，严重影响人体健康。在病虫害的防治措施上，请给菜农提出合理建议:_____
____________________________________________________。
【解题指南】(1)考查实质:考查细胞吸收物质的过程和病虫害防治措施。
(2)解题关键:准确分析不同时间细胞对水分子和农药分子的吸收。【解析】喷洒农药一般是喷洒在叶片上，用纯净水浸泡时，可以除去细胞表面的农药，但是如果浸泡时间长了，外面的农药反而可以进入细胞，使蔬菜的农药残留量比浸泡时间短的还多，植物吸水的动力来自细胞内外溶液的渗透压差值，吸水时细胞液浓度下降，但由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水，而当农药进入细胞内时又使细胞液浓度升高。若要测得洗去该种蔬菜的残留农药的最佳浸泡时间，还应把时间再分成更小的时间段进行探究。答案:(1)农药主要残留在蔬菜叶表面，大部分可被纯净水冲洗掉 溶于水中的农药分子被植物细胞吸收，导致植物细胞内农药含量增多
(2)刚浸入纯净水中时细胞对水分子的吸收大于对农药分子的吸收 受细胞壁限制，细胞吸水一定量后即饱和，此时细胞仍可吸收农药分子(3)①取生长状态相似的等量的(如1 000 g )同种蔬菜；②分别浸入等量纯净水不同时间(如30 s、1 min、5 min、10min、20 min); ③不同浸泡时间处理应在相同的温度(如25 ℃)条件下进行；④将不同浸泡时间处理的样品测得的农药残留量绘成曲线，找出残留量最少的浸泡时间
(4)采用生物防治(包括培育转基因作物、引入害虫天敌)、物理防治等课件65张PPT。第三章 生物科学与健康考点 一 合理使用抗生素
1. 抗药性
(1)印章法证明抗生素对细菌抗药性的选择实验:
①在A培养皿的正常培养基上接种细菌，培养后，培养基上密布菌落；
②用一块与A培养皿内径相同的灭菌绒布，盖到培养基上，使绒布面黏上细菌菌落，做成“印章”；③将绒布盖到一系列含青霉素的培养基上，使菌落按原来的位置接种到新的培养基上。经培养后如果长出菌落，说明这些菌落是具有抗药性的，且可以查明这些菌落在A培养皿中的位置；
④将A培养皿中相应位置上的菌落(没有接触过青霉素)接种到含青霉素的培养基上。如果这些菌落仍能生长，表明这些菌落的抗药性不是抗生素诱导出来的，是原来已存在的。(2)抗药性的根本来源:基因突变。
(3)青霉素的作用原理:青霉素是通过抑制细菌细胞壁的生物合成而起杀菌作用的。
(4)抗药性的原理:
①或是因其细胞壁或细胞膜的结构不同于敏感细菌，使青霉素不能进入菌体发挥作用。
②或是能产生某种酶，使青霉素失去作用。
(5)抗药基因的频率极低，因为限制细菌生长的因素有很多。(6)抗药性增强的原因:
①随意地使用抗生素。
②不按正确剂量使用抗生素。
③任意缩短使用抗生素的时间。
2. 菌群失调和毒副作用
(1)菌群失调:如果长期或大剂量使用抗生素，尤其是广谱抗生素，抗生素在杀死有害细菌的同时，也会把一些有益的细菌杀灭，破坏正常菌群间的平衡，使正常菌群中各细菌的比例发生变化，造成菌群比例失调。此时，原来对人体无害的细菌往往会转变成危害人体的有害细菌。(2)毒副作用:
①某些人对青霉素过敏，所以在注射或口服青霉素前都要做皮肤试验。
②耳毒性抗生素:庆大霉素、链霉素、卡那霉素、妥布霉素、新霉素等氨基糖甙类抗生素。
3. 抗生素的合理使用
“三不原则”:一不自行购买；二不主动要求；三不随便停药。【思维拓展】
合理使用抗生素的原因分析
(1)强调安全有效是合理使用抗生素的基本原则。抗生素的合理使用是指在全面了解患者、病原菌和抗生素三者基本情况与相互联系的基础上，安全有效地使用抗生素，使患者冒最小的用药风险，获得最大的治疗效果。
(2)应避免抗生素的滥用。病原菌在生长和繁殖过程中，通过基因突变，产生抗药性个体和不抗药性个体。抗生素的使用，会起到选择作用，使抗药性个体保留下来，经逐代积累加强，产生抗药性。考点 二 器官移植
以“获得合适的供体器官→器官保存和移植手术→防止免疫排异”为线索，以“问题—解决”为核心，进行知识整合梳理。【思维拓展】
器官移植与免疫排异反应
(1)同种器官移植排异反应在本质上是受者免疫系统针对同种异体移植抗原的免疫反应。
(2)器官移植的最大障碍是免疫排异反应，避免或减弱免疫排异反应是移植成功的关键。
(3)进行器官移植后，使用全身免疫抑制剂来抑制排异反应，可以延长移植器官的存活期。
(4)合理正确地应用免疫抑制剂，是器官移植中一个非常重要的环节。组织配型和免疫抑制技术较好地解决了器官移植过程中的免疫排异问题。考点 三 避孕的原理和方法
1. 原理
(1)阻止精子和卵子结合。
(2)抑制排卵和精子的形成。
(3)阻碍受精卵着床。2. 方法【高考警示】
受精和受精完成标志的区别
(1)在受精作用中，卵子的成熟分裂即减数第二次分裂，是在精子和卵子结合的过程中完成的，卵子只有完成减数第二次分裂才能与精子的核融合。
(2)受精的标志是第二极体的形成，受精完成的标志是雌雄原核的融合，所以受精的标志和受精完成的标志不同。类型一 合理使用抗生素
【典例1】细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如图:将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，结果如图所示。(1)衡量本实验结果的指标是_________________________。
(2)上述图中最有效的是________培养皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，并测定细菌数量变化，如图所示:①向培养基中加抗生素的时刻为_________点。
②细菌种群的进化是定向的，而变异是________，细菌的抗药性产生于环境变化之________(填“前”“中”或“后”)，抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________________。
③尽管细菌有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中_________。【解析】(1)衡量实验的指标即对实验结果的表述，本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果的。
(2)通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力，即抑菌圈越大杀菌能力越强。
(3)①抗生素会使细菌中不具抗药性的个体大量死亡而数量下降，所以b点是使用抗生素的起点。②变异是不定向的，而在自然选择下进化是定向的，细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了，自然选择是性状的选择者，而不是诱导者。③在细菌种群中，有抗药性基因的个体只占极少数。答案:(1)抑菌圈的大小 (2)B (3)①b ②不定向的
前 选择 ③有抗药性基因的个体占极少数【变式训练】下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。
观察及对问题的认识:培养细菌的培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围没有细菌生长。为什么会出现这种现象？
进行实验:把青霉菌放在培养液中培养后，观察这些培养液对细菌生长的影响。
结果:培养液阻止了细菌的生长和繁殖。
结论:青霉菌可产生一种阻止细菌繁殖的物质。
弗莱明在持续的研究中分离出了一种物质，分析出它的特征并将之命名为青霉素。根据上述探索过程，请回答下列问题:
(1)作为这一实验的假设，下列最为恰当的是( )
A. 青霉菌能产生有利于人类的物质
B. 青霉菌污染了细菌生长的培养基
C. 青霉菌可能产生了有利于细菌繁殖的物质
D. 青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质(2)青霉菌和细菌的关系是( )
A. 共生 B. 竞争 C. 捕食 D. 寄生
(3)为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是培养液和培养基中产生的，则应进一步设计________实验，其实验方法是__________________________________________________。若实验结果为__________，则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。(4)青霉菌属于________菌。它与大肠杆菌的最主要区别是
_______________________________________________。
(5)最初使用较少的青霉素就有较好的杀菌效果，现在青霉素使用量常达到800万单位，说明细菌的抗药性增强了，这种抗药性的形成是_____________________的结果，其根本原因是___________________________________________________。【解析】(1)青霉菌的周围没有细菌生长，故可作出“青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质”的假设。(2)青霉菌的周围没有细菌，可见二者是竞争的关系。(3)为排除可能是培养液中的物质抑制细菌的生长，可设置一组没有放青霉菌的培养液加入培养基作为对照。如果发现细菌正常生长，说明青霉素是由青霉菌产生的。(4)青霉菌是真菌，属于真核生物，而大肠杆菌是原核生物，二者的区别在于青霉菌有成形的细胞核。
(5)青霉素具有良好的杀菌作用，但变异是不定向的，细菌中可能产生抗药性变异，且由于青霉素的选择作用，抗药性会逐渐增强。答案:(1)D (2)B
(3)对照 把没有放青霉菌的培养液加入培养基，观察对细菌生长的影响 细菌正常生长
(4)真 有成形的细胞核
(5)长期自然选择 遗传变异类型二 器官移植
【典例2】用A、B、C三个纯种品系的小鼠进行皮肤移植实验。移植时，在某小鼠背部切除部分皮肤，将其他个体的皮肤移植上去，实验过程如图所示。请据图回答下列问题。(1)A2的皮肤片移植到A1上，皮肤片存活，这是因为它们属于________；从遗传学角度看，它们的________相同。
(2)B1的皮肤片移植到A2上，移植后14天，皮肤片结痂脱落。这表明它们________，因此，A2对B1皮肤片产生了________反应。这种反应属于________细胞免疫，主要是由细胞引起的。被生物细胞识别为异物的物质，称为________。
(3)如果B2和C1的皮肤片同时移植到曾移植过B1皮肤片的A2上，移植后，B2皮肤片6天脱落，而C1皮肤片14天脱落，产生这两种现象的原因分别是__________________________________
__________________________________________。【解析】(1)不发生免疫排异，说明免疫系统识别的抗原特征是“自己”的，这是由遗传信息决定的，A1和A2属于同一品系，在皮肤移植的有关抗原特征上具有相同的基因型。
(2)发生免疫排异，说明免疫系统识别的抗原特征是“非己”的，A2和B1属于不同品系，在皮肤移植的有关抗原特征上具有不同的基因型。器官移植的免疫排异属于细胞免疫，主要是由T淋巴细胞引起的。特异性免疫识别的“非己”物质称为抗原。
(3)因为A2曾移植过B1皮肤片，所以B2的皮肤片移植到A2上发生的免疫排异属于二次免疫，二次免疫更快、更强。答案:(1)同一品系 基因型
(2)品系不同(或基因型不同) 排异 T淋巴 抗原
(3)因为A2曾移植过B1皮肤片，体内已经产生对B品系的记忆T淋巴细胞，因此当B2皮肤片移植上去时，很快引起免疫应答，所以排异反应出现快。而C1皮肤片是第一次移植到A2上，A2体内没有能够识别C品系的T淋巴细胞，所以需要较长时间，才能引起免疫应答类型三 避孕的原理及方法
【典例3】如图为人类受精、着床、胚胎发育和分娩的全过程，请据图回答以下问题:(1)若某人采用安全期避孕法，其生物学原理是_____________
____________________________________。
(2)为使一些不孕不育夫妇实现生儿育女的愿望。常用的辅助生殖技术手段有________和_________。两者的相同点是都需要促进___________和确定____________。(3)孕育期使用抗生素会对胎儿的健康造成影响，试简述滥用抗生素的危害。
①__________________________________________________。
②__________________________________________________。
③__________________________________________________。【解析】(1)安全期避孕法的原理是阻止精子和卵子结合。
(2)常用的辅助生殖技术有人工受精和试管婴儿，两者都需要促进卵泡成熟、排卵和确定排卵期。
(3)滥用抗生素可造成菌群的抗药性增强，破坏人体内正常菌群间的平衡，且某些抗生素有较强的毒副作用。答案:(1)阻止精子和卵子结合
(2)人工受精 试管婴儿 卵泡成熟、排卵 排卵期
(3)①造成菌群抗药性增强 ②破坏人体内正常菌群间的平衡
③某些抗生素有较强的毒副作用【互动探究】(1)除题目涉及的避孕法，还有哪些避孕方法？
提示:器具阻隔、体外射精、绝育手术等。
(2)针对【典例3】(3)小题中的危害，在日常生活中要注意哪些问题？
提示:①不自行购买抗生素，要凭医生处方购买。
②不主动要求医生开抗生素处方。
③不随便停药，根据医生处方按时服药，直到疗程结束。 1. 依据相关材料，回答有关问题。
利用无菌技术将某种细菌接种到培养皿内的培养基上，以不同方式处理培养皿。(图中阴影部分表示有细菌)(1)步骤1和步骤2的实验结果不同，其原因是______________
____________________________________________________。
(2)步骤4和步骤5的结果也不同，其原因是步骤4__________
_____________________；步骤5________________________
______________________________________。
(3)根据步骤3的实验结果判断，同时使用抗生素P和抗生素Q治疗这种细菌引起的疾病，疗效如何？为什么？
(4)试说明滥用抗生素治疗细菌感染的疾病有哪些危害。【解析】(1)步骤1和步骤2分别使用两种抗生素处理培养基，但是步骤2中的细菌数量少，说明抗生素Q的杀菌能力较抗生素P强。
(2)步骤4和步骤5是在两种温度下培养，37 ℃时适合细菌生长。
(3)步骤3中将抗生素P和Q混合使用，可见抗生素P和抗生素Q的重叠部分有阴影，说明疗效降低。
(4)长期使用抗生素会定向选择出抗药性强的菌株，而降低抗生素效果；另外混用多种抗生素，由于抗生素之间的相互作用，也会使抗生素失去部分杀菌能力。答案:(1)抗生素P和抗生素Q都能抑制细菌生长，但抗生素Q的杀菌(抑菌)能力比抗生素P的强
(2)温度适宜，细菌生长迅速 温度太低，细菌不能生长
(3)抗菌效果不好，疗效明显降低。因为抗生素P和抗生素Q的重叠部分有阴影，说明有细菌生长。原因是抗生素P和抗生素Q的相互作用，使二者都失去了部分杀菌能力。
(4)由于抗生素对细菌中抗药性强的变异个体的定向选择作用，长期使用抗生素，会导致抗药性强的菌株存活并繁衍，使原有抗生素的杀菌(抑菌)效果降低；同时使用多种抗生素，也会使各种抗生素都失去部分杀菌能力，杀菌效果降低。2. 要成功进行器官移植，除了需要获得移植用的健康器官外，最重要的是确保移植器官存活并迅速恢复功能，这需要解决移植器官的供血、防止免疫排异等一系列问题。
(1)为了减轻器官移植过程中免疫排异反应的程度，必须进行
________以保证供体器官与受体病人之间的________差异尽可能小。器官移植到受体体内后，会发生不同程度的免疫排异反应，为了降低排异反应的强度，就要在手术前后抑制病人的免疫水平，目前一般用__________来解决。(2)若供体器官不在进行手术的医院附近，一般采用_________保存技术保存器官以保证离体器官的活力。
(3)器官移植技术的成功使很多患者看到了康复的希望，但移植技术的成熟并不能解决所有的问题，除了费用昂贵外，目前还有一个重要的问题是______________，这是导致其不能广泛应用的最大问题。【解析】(1)必须检查病人和供体器官间的人白细胞抗原(HLA)的差异性，需要对移植的器官进行组织配型，尽可能选择与病人HLA差异小的器官进行移植。免疫抑制剂(环孢菌素)较好地解决了免疫抑制问题。
(2)低温灌洗保存技术为器官移植赢得了足够的时间。
(3)除了免疫抑制问题、供血问题和器官保存问题以外，供体器官缺乏也是一个重要的问题。答案:(1)组织配型 人白细胞抗原(HLA)
免疫抑制剂(环孢菌素)
(2)低温灌洗 (3)供体器官缺乏3. 《美国医学会杂志》周刊2007年10月16日刊登的一份政府调查报告说，被称为“超级病菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在美国国内正呈蔓延趋势，每年预计有超过9万人严重感染这一病菌。请回答下列有关“超级病菌”的问题:
(1)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)属于_______生物，其可遗传变异的来源是_____________。
(2)抗生素在超级病菌进化过程中起到了___________作用，使病菌的_____________发生定向改变。(3)请设计一个实验，证明“抗生素诱导金黄色葡萄球菌产生了适应性的变异”的观点是错误的。
材料和器具:青霉素、培养皿以及对青霉素敏感的普通金黄色葡萄球菌。
将实验完善:①实验步骤:
步骤1:取培养皿A若干个(A1、A2、A3……)，加入普通细菌培养基；取培养皿B若干(B1、B2、B3……)，加入_______________的细菌培养基。
步骤2:将适量细菌培养液涂在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基表面会出现一些细菌菌落。
步骤3:用灭菌后的丝绒包上棉花制成一枚“印章”，在A1上轻盖一下，再在B1上轻盖一下，这样A1中的细菌就按一定的位置正确地“复制”到B1之中，将B1培养一段时间后，B1中的一定部位出现了少量菌落。步骤4:根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在A2表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。反复重复步骤3、4。
②预期结果:________________________________________。
③本实验的原理:_____________________________________
___________________________________________________。
(4)根据现代生物进化理论，结合你的生活经验，谈谈如何减缓超级病菌的产生:___________________________________。【解析】(1)金黄色葡萄球菌属于细菌，无染色体，因此其变异只有基因突变。
(2)生物进化的内因是产生了可遗传的变异，外因是自然选择。自然选择使基因频率定向改变。
(3)在本次实验中，细菌抗青霉素特性的产生与青霉素的有无无关，青霉素只是起了自然选择作用。
(4)本实验告诫我们，不要滥用抗生素，滥用抗生素的结果是加快细菌抗药性进化速度。启示我们要尽快研制替代抗生素的药物。答案:(1)原核 基因突变 (2)选择 基因频率
(3)①含有浓度依次递增的青霉素
②在B2、B3中也有少量菌落出现
③A组细菌从未接触过抗生素，而细菌的抗药性不断增强，说明细菌抗药性的产生与抗生素无关
(4)①合理使用药物，避免长时间使用抗生素；②使用一种抗生素可以治愈的不要使用第二种；③因为病毒引起的感冒，没有炎症的时候不要使用抗生素；④尽可能利用其他药物替代抗生素治疗疾病(只要回答合理即可)【易错提醒】环境因素的作用会提高突变的频率，但任何情况下变异都是不定向的，所以环境不能起到定向诱导变异的作用，而是对不定向的变异进行定向选择。4. 皮肤干细胞在皮肤修复和器官移植方面发挥着重要作用，对于该细胞的研究一直是科技热点问题。请完成下列问题:
(1)患者本人皮肤干细胞能_________成为其皮肤细胞，这种潜能是细胞的全能性，其根本原因是____________；但皮肤干细胞在体内无法形成其他细胞，原因是___________________。
(2)在皮肤干细胞培养过程中科研人员发现人工合成的激素Ry可能引起细胞癌变。下面是关于这一问题的探究实验，请完成相应内容。Ⅰ. 实验步骤:
①取一定量皮肤干细胞培养液_________________________。
②在B组皮肤干细胞培养液中____________________，A组
______________________________________________。
③将两组皮肤干细胞正常培养72小时。
④取样镜检，可观察_________及_______来判断癌变细胞的有无。
Ⅱ. 结果与结论预测:
①B组出现了癌变细胞，说明___________________________。
②__________________________________________________。【解析】(1)皮肤干细胞具有分裂分化的能力，人工诱导下能够形成各种细胞，因为干细胞中含有该物种所有的遗传信息；但在生物体内由于基因的选择性表达，不能形成其他细胞。
(2)实验的目的是探究人工合成的激素Ry能否引起细胞癌变。自变量是人工合成的激素Ry，使用的方法是对皮肤干细胞进行人工培养，因变量是观察培养液中细胞形态变化及细胞贴壁生长情况。实验过程中还应设置对照组。答案:(1)分裂并分化 细胞核中有本物种完整的基因组(或细胞内有一套完整的遗传信息) 基因进行选择性表达
(2)Ⅰ. ①平均分为2组，编号A、B
②添加少量的激素Ry 不添加
④细胞形态变化 细胞贴壁生长情况
Ⅱ. ①激素Ry能引起细胞癌变
②A、B两组均未出现癌变细胞，说明激素Ry不能引起细胞癌变5. 回答下列生物科学与健康的问题。
(1)滥用抗生素往往会导致细菌抗药性的产生:
细菌抗药性变异的来源属于___________。尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因，但是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染，原因在于菌群中_____________。在抗生素的作用下，细菌往往只要一至二代就可以得到抗性纯系，而进行有性生殖的生物，淘汰一个原来频率较低的隐性基因，形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代，原因是_________________
____________________________。(2)用表格整理避孕的原理和方法:【解析】(1)抗药性的根本来源是基因突变。因为限制细菌生长的因素有很多，自然状态下抗药基因的频率极低，有抗药性基因的个体占极少数，因此使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染。进行有性生殖的生物多是二倍体或多倍体，要形成显性纯合子组成的种群，就要逐代淘汰性状分离出现的隐性性状个体，隐性基因频率会逐代下降，但隐性基因可通过杂合子保存下来而不会很快被完全淘汰掉，所以需要很多代。(2)器具阻隔最普遍使用的就是避孕套。排卵发生在第14天，考虑卵细胞从卵巢排出后在输卵管内能生存1～2天，而精子在女性的生殖道内可维持2～3天的受精能力，因此，一般认为排卵日的前5天和后4天，连同排卵日在内的10天是容易受孕的时期，而月经周期的其他时间就称为安全期。
答案:(1)基因突变 有抗药性基因的个体占极少数(抗药性基因频率极低) 隐性基因可通过杂合子保存下来
(2)避孕套 9 18 输卵管 输精管 雌激素 阻碍受精卵着床6. (能力挑战题)抗生素是临床上治疗各种由细菌引起的疾病的特效药，能够有效地抑制细菌蛋白质的合成，而不影响人的蛋白质的合成。抗生素是通过什么机制抑制细菌蛋白质的合成的呢？有人提出了如下两种假设:
一、抗生素能抑制细菌DNA的转录过程，而不影响人体DNA的转录过程。
二、抗生素能抑制细菌体内的翻译过程，而不影响人体内的翻译过程。
请你设计实验，探究抗生素抑制细菌蛋白质合成的原因。(假设抗生素不影响人体的任何生理功能)(1)实验设计的思路:
①先设计两组实验(甲、乙两组)，体外模拟细菌的_______过程，甲组加适量________，乙组加等量蒸馏水，检测两组实验中________的生成量。通过这两组实验探究是否为第一种假设。
②再设计两组实验(丙、丁两组)，体外模拟细菌________的过程，丙组加适量________，丁组加等量蒸馏水，检测两组实验中__________的生成量，以此来探究是否为第二种假设。(2)实验结果及结论:
①若甲组_______生成量明显少于乙组，丙、丁两组蛋白质生成量相似，则说明抗生素是通过抑制__________来抑制细菌蛋白质合成的。
②若甲、乙两组RNA生成量相似，丙组_____生成量明显少于丁组，则说明抗生素是通过抑制_________来抑制细菌蛋白质合成的。
③若甲组RNA生成量明显少于乙组，丙组蛋白质生成量明显少于丁组，则说明抗生素是通过抑制________来抑制细菌蛋白质合成的。【解析】本实验要求通过设计实验来探究抗生素抑制细菌蛋白质合成的原因。设计实验的基本原则是对照原则。(1)要探究抗生素抑制细菌蛋白质合成的原因是否为第一种假设，需要设计两组实验，即体外模拟细菌的转录过程，一组加适量抗生素，一组加等量蒸馏水，观察指标是两组实验中RNA的生成量。要探究抗生素抑制细菌蛋白质合成的原因是否为第二种假设，也需要设计两组对照实验，即体外模拟细菌的翻译过程，一组加适量抗生素，一组加等量蒸馏水，观察指标是两组实验中蛋白质的生成量。(2)从实验目的来看，本实验应有三种结果，对应三种结论。答案:(1)①转录 抗生素 RNA
②翻译 抗生素 蛋白质
(2)①RNA 细菌的转录 ②蛋白质 细菌的翻译
③细菌的转录和翻译课件60张PPT。第二章 生物科学与工业考点 一 发酵与发酵食品
1. 发酵
(1)发酵的概念:发酵是在一定条件下利用微生物的生命活动大量生成和积累特定代谢产物或菌体的过程。
(2)需氧微生物发酵生产的流程图:2. 发酵食品
(1)发酵食品生产过程(以面包制作过程为例):
(2)举例说出发酵食品:如面酱、腐乳、面包、葡萄酒、豆豉、霉干菜、酸菜、泡菜等。3. 传统发酵技术的作用
(1)防止食物腐败；
(2)使口感平淡的原料发生感官的、物理的和营养方面的变化，使口感更好、营养更好、更易消化。【高考警示】
果酒制作时应注意的问题
(1)发酵温度的控制:果酒制作时，将温度严格控制在18 ℃～25 ℃。
(2)对氧的控制:果酒制作时，前期需氧而后期不需氧。
(3)防止发酵液被污染:榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒处理。考点 二 生物工程药物和疫苗
1. 基因工程药物(包括基因工程疫苗)
(1)生产原理:以重组DNA为核心技术，将一个生物体内有用的“目的基因”转移到另一个生物体中并表达所需要的产物——药物。
(2)生产过程:获得目的基因→重组质粒→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→分离提取目的产物。2. 疫苗
(1)概念:一类接种后能激发人体免疫反应来抵抗某些传染病的生物制品。
(2)传统疫苗:(3)基因工程疫苗:
生产过程:以乙型肝炎病毒疫苗生产为例
乙型肝炎病毒表面基因 酵母细胞 乙型肝炎病毒表面抗原基因的工程菌→在发酵罐中大规模培养 表面抗原蛋白 疫苗转移构建分离、纯化用福尔马林和Al(OH)3吸附【思维拓展】
常见疫苗的种类
(1)灭活疫苗:选用抗原性强的病原微生物，经人工大量培养，用化学或物理方法灭活后制成，如流行性乙型脑炎疫苗、狂犬病疫苗等。
(2)活疫苗:用毒性高度减弱或基本无毒的活细菌或病毒制成，常用的有卡介苗、麻疹疫苗、脊髓灰质炎疫苗等。
(3)亚单位疫苗(组分疫苗):除去病原微生物中对人无保护免疫作用甚至有害的成分，保留其有效的抗原性的生物学活性物质制成的疫苗，如流行性脑脊髓膜炎多糖疫苗、百日咳组分疫苗等。(4)基因重组疫苗:利用DNA重组技术生产疫苗，如基因重组乙肝疫苗等。
(5)类毒素:细菌外毒素经过甲醛处理后失去毒性，仍保留抗原性，如白喉类毒素、破伤风类毒素等。 类型一 微生物发酵与食品生产
【典例1】啤酒生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵，最后分别输出固体物质和鲜啤酒。
根据上述过程回答以下问题:(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是_____________。
(2)初期酵母菌迅速繁殖的主要方式是___________________。
(3)啤酒发酵过程中，总是先来“水”，后出“酒”，其原因是_______________________________________。
(4)经测定，酵母菌消耗的糖中，98. 5％形成了________、______和________及其他发酵产物，其余1. 5％则是用于____
________。(5)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式:________
_________________________________。
(6)啤酒的风味主要取决于采用的酵母菌菌株，某酒厂的菌株使用了30多年，繁殖了3 000余代，风味不减当年，其主要原因是__________________________________________。【解析】(1)根据题意可知，酵母菌初期进行需氧呼吸后，溶解氧渐渐耗尽，随后进行厌氧呼吸，产生酒精和二氧化碳。
(2)有氧条件下酵母菌进行出芽生殖。
(3)啤酒发酵过程中先进行需氧呼吸，后进行厌氧呼吸，需氧呼吸有水生成，厌氧呼吸产生酒精。
(4)酵母菌消耗的糖大部分用于呼吸作用消耗，酵母菌呼吸作用的产物包括二氧化碳、水和酒精。
(6)酵母菌进行无性繁殖，其遗传物质能够保持稳定。答案:(1)既能进行需氧呼吸，又能进行厌氧呼吸
(2)出芽生殖
(3)酵母菌先进行需氧呼吸，产生大量的水；随着O2的减少，
酵母菌进行发酵产生酒精
(4)二氧化碳 水 酒精 酵母菌自身的生长和繁殖
(5)C12H22O12 2C6H12O6
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2＋能量
(6)酵母菌进行无性繁殖，其遗传物质能够保持稳定酶酶【互动探究】(1)若生产的啤酒发酸，可能的原因是什么？
提示:灭菌不彻底，混杂了乳酸菌进行乳酸发酵产生乳酸。
(2)产生上述现象的反应方程式是什么？
提示:C6H12O6 2C3H6O3＋能量酶类型二 生物工程药物和疫苗
【典例2】1979年，美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因转入大肠杆菌细胞内，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人胰岛素，操作过程如图所示:(1)人类基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的
DNA分子都具有________结构，都是由四种脱氧核苷酸构成的。
(2)获取真核生物的基因通常使用的方法是______________。
已知人的胰岛素氨基酸序列后，从理论上说，不能由此准确地
推断出人胰岛素基因的碱基排列顺序，因为①____________；
②______________。(3)在上述基因工程操作的①→②和③→④过程中，必须使用________酶；④→⑤过程需要使用_________酶形成重组质粒。
(4)人的基因在大肠杆菌细胞中成功表达的标志是产生人胰岛素，此过程需经过_________两个步骤；人的基因表达时所用的原料是细菌提供的________。
(5)获得生产人胰岛素的大肠杆菌菌种后，需要通过_________
大量生产胰岛素，提取胰岛素应使用________方法。【解析】(1)DNA是遗传物质，DNA的双螺旋结构以及遗传信息传递方式的认定，是基因工程诞生的理论基础。
(2)真核生物的基因编码区是不连续的，获取基因的方法一般是化学合成法，因为原核生物的基因是没有内含子的。已知真核生物蛋白质的氨基酸序列，不能推断出基因的碱基排列顺序，因为一种氨基酸可能对应一个或多个密码子，即密码子的简并性，还有基因中的非编码区和编码区中的内含子都无法根据氨基酸序列来推测。(3)基因工程的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶，其中限制性核酸内切酶用于切割DNA分子，DNA连接酶用于连接粘性末端，为了切割目的基因和质粒得到相同的粘性末端，一般使用同种限制性核酸内切酶进行切割。
(4)基因的表达包括转录和翻译两个步骤，转录是以DNA为模板合成RNA，原料是核糖核苷酸，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质，原料是氨基酸。
(5)获得基因工程菌以后，通过大规模发酵培养生产基因工程产品，从发酵液中获得产品的方法有蒸馏、萃取或离子交换。答案:(1)双螺旋 (2)化学合成法 ①密码子的简并性
②无法推测基因中的非编码区
(3)同种限制性核酸内切 DNA连接
(4)转录、翻译 核糖核苷酸、氨基酸
(5)发酵培养 蒸馏、萃取或离子交换【变式训练】1957年，生物学家了解到，病毒感染的细胞能产生一种因子，这种因子能作用于其他细胞，干扰病毒的复制，故将其命名为干扰素；从1987年开始，用基因工程方法生产的干扰素进入了工业化生产，并且大量投放市场。
(1)若已知干扰素的氨基酸序列，则获取目的基因的较简单方法是__________；目的基因还可以从________文库获取，而从cDNA文库中不一定能得到，原因是______________________。(2)用限制性核酸内切酶处理质粒和目的基因后，用________酶处理，可形成重组DNA分子，该重组DNA分子的化学本质是
__________________。【解析】(1)若已知干扰素的氨基酸序列，则可以通过化学合成法获得目的基因；cDNA文库是部分基因文库，因为cDNA是由生物发育的某个时期的mRNA逆转录产生的，所以cDNA文库中不一定有目的基因，最好从基因文库中获取。
(2)用限制性核酸内切酶处理重组DNA分子和目的基因后，将目的基因与重组DNA分子连接，需要使用DNA连接酶处理，基因与重组DNA分子的化学本质是相同的，都是DNA。答案:(1)化学合成法 基因 cDNA是由生物发育的某个时期的mRNA逆转录产生的(其他合理答案也可)
(2)DNA连接 DNA 1. 下面是家庭酿造甜米酒的具体操作过程:先将米加热煮至七成熟，待冷却至30 ℃左右，加少许的水和一定量的“酒药”(实际是酵母菌菌种)与米饭混合后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在米饭中央挖一小洞，加盖后置于适当地方保温
(28 ℃)，12小时即可。请从以下几个方面对发酵过程做简单的分析。
(1)先将米加热煮的目的是_____________________。
(2)为什么要冷却到30 ℃左右后才能加入“酒药”？________
____________________________________________________。(3)在中央挖一小洞的原因是_____________________________
____________________________________________________。
(4)家庭酿酒的关键是保温和放“酒药”，如果米的量很多而放的“酒药”太少，常常导致甜米酒因变质而失败。其主要原
因是_________________________________________________
____________________________________________________。【解析】(1)酿酒的原料米中会含有杂菌，这些杂菌和酵母菌形成竞争关系，既可影响酒的产量又能影响酒的质量，所以要采用煮米的方法杀灭杂菌。
(2)煮过的米冷却至30 ℃左右时才可接种(即加入“酒药”)，原因是高温可将酵母菌杀死。
(3)酵母菌在有氧条件下繁殖快，因此接种后一段时间要设法增加氧的供应，中央挖洞的目的就在于此。
(4)为保证酵母菌尽快发酵，产生足够多的酒以抑制杂菌生长，应尽量多接种酵母菌菌种，否则易受杂菌的污染而失败。答案:(1)杀灭杂菌
(2)太高的温度会杀死或抑制酵母菌
(3)有利于透气，使酵母菌在开始时能迅速繁殖
(4)米多“酒药”少，造成酵母菌起始密度太低，不能迅速繁殖形成生长优势，往往导致杂菌污染2. 德国研究人员最近开发出一种新的生产工艺，利用转基因烟草生产抗艾滋病病毒药物，这项工艺可以大大降低生产抗艾滋病病毒药物的成本。因此，植物型抗艾滋病病毒药物的成功开发，对治疗艾滋病药物的普及具有重要意义。如图为制备转基因烟草流程示意图，请回答问题:(1)构建携带外源基因的质粒时，需要使用的工具酶是
____________________________________________________。
(2)图中目的基因导入烟草细胞的方法是_________________。
(3)将含有目的基因的受体细胞培养成烟草植株的技术叫做__________，其理论基础是_________________________。
(4)在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加______________，同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的关键是___________________。(5)与该培养过程所用培养基相比，用于动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸等之外，还需要添加_____________。
【解析】(1)形成重组DNA分子，需要使用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
(2)根据图示可知，将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。
(3)由植物体细胞获得植株所利用的技术为植物组织培养，其理论基础是植物细胞具有全能性。(4)植物组织培养时，培养基成分中需要添加植物激素，诱导愈伤组织再分化；同时植物组织培养必须在无菌条件下才能成功。
(5)在营养物质上，植物组织培养和动物细胞培养的不同点是动物细胞培养需要添加动物血清。
答案:(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)农杆菌转化法
(3)植物组织培养 植物细胞具有全能性
(4)植物激素 无菌操作
(5)动物血清3. 天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用做发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题:
(1)将淀粉酶基因切割下来所用的工具是_______________。
将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子_________________，以完成工程菌的构建。(2)若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是_________；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用__________检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，该工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因:________________________
____________________________________________________。
(3)如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？___________________________________________。
(4)微生物在基因工程领域中有哪些重要作用？(写两点)
____________________，________________________。【解析】(1)基因工程的三大工具是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体，其中限制性核酸内切酶用于切割DNA分子。基因工程药物的生产过程是:获得目的基因→形成重组质粒→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→分离提取目的产物，形成重组DNA以后应该将重组DNA导入受体细胞以获得基因工程菌。
(2)检测是否成功导入可采用DNA分子杂交技术，或根据载体上的标记基因进行检测。检测是否成功表达的方法有抗原－抗体杂交技术，或根据目的基因控制的产物或者性状进行检测。该工程菌周围出现透明圈说明淀粉被淀粉酶水解了，而淀粉酶就来自工程菌。(3)酿酒酵母工程菌利用淀粉能力的大小可以以淀粉酶活性或酒精产量作为观测指标，通过不同的转基因工程菌进行对照实验，可以达到鉴定的目的。
(4)微生物在基因工程领域中的作用很多，如①是工具酶的主要来源，②是目的基因的供体库之一，③是目的基因的载体之一，④可作为受体细胞，⑤可提供用于发酵的工程菌等。答案:(1)限制性核酸内切酶 导入酿酒酵母菌(受体细胞)
(2)DNA分子杂交技术 抗原－抗体杂交(或淀粉酶活性)
该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈
(3)测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量
(4)工具酶主要来自微生物 最重要的目的基因供体库之一
目的基因的载体之一 作为受体细胞 提供用于发酵的工程菌(任写两点)4. 某研究小组进行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作，如图为他们前期研究工作的简要操作流程图:(1)实验步骤①所代表的反应过程是_________；与体内DNA复制相比，在步骤②之前扩增H基因时的反应体系中需加入___和______等。
(2)在__________酶的作用下，可从DNA中获得H基因，此酶的作用是______________________________________________
____________________________________________________。
(3)步骤②必须使用的酶是_____________________________。
(4)步骤③和⑤将重组DNA分子导入受体细胞常用的方法分别是_______________和______________。(5)通过步骤④和⑥可产生具有免疫活性的蛋白质，该步骤相当于基因工程中的____________________。
(6)在炎热的夏季，如果在未执行冷藏要求的情况下长途运输甲型H1N1流感疫苗，则会导致疫苗无效。请分析疫苗无效的主要原因是_____________________________________________
____________________________________________________。【解析】本题以操作流程图的形式考查了利用基因工程技术生产疫苗蛋白质的简要过程。(1)步骤①表示由病毒的遗传物质RNA获得DNA的过程，为逆转录。在PCR扩增过程中需要加入引物，作为DNA子链延伸的起点；因为反应体系温度高，所以需要加入耐热的DNA聚合酶。(2)操作时要先利用限制性核酸内切酶特异性识别和切割DNA，可以获得所需要的目的基因(H基因)，然后通过PCR技术扩增H基因。(3)步骤②使用的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。 (4)步骤③和⑤表示将重组DNA分子导入受体细胞，其中导入细菌细胞时常采用感受态细胞法，导入动物细胞时常采用显微注射法。(5)目的基因导入受体细胞后，如果成功表达则可以获得相应蛋白质，即H蛋白。(6)在炎热夏季长途运输疫苗时，若未冷藏保存，则易受高温影响而导致疫苗蛋白质变性或失活。答案:(1)逆转录 引物 耐热的DNA聚合酶
(2)限制性核酸内切 识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列
(3)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(4)感受态细胞法 显微注射法
(5)目的基因的表达
(6)高温导致疫苗蛋白质变性或失活5. 如图所示为发酵工程生产产品的流程图。(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，①是______
_________；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是_______；③是________________。
(2)整个过程的中心阶段是发酵，要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控制_______________和转速等发酵条件。
(3)若⑥中含有单细胞蛋白，⑥是_________；氨基酸、维生素属⑦中的产物，⑦是______________。【解析】(1)人生长激素是通过将生长激素基因导入受体细胞内而生产的，应用了基因工程；高产青霉素菌种是通过诱变使青霉菌发生突变而产生的，故②为诱变育种，③是细胞工程。
(2)在发酵的过程中应严格控制发酵的条件，如溶氧量、温度、pH等。
(3)单细胞蛋白是用工业废料及石油废料人工培养的微生物菌体，也叫微生物蛋白；氨基酸、维生素属于微生物代谢产物。答案:(1)基因工程 诱变育种 细胞工程
(2)溶氧量、温度、pH
(3)微生物菌体 微生物代谢产物6. (能力挑战题)干扰素是治疗癌症的药物，成分是一种糖蛋白，它必须从血中提取，每升人血只能提取0. 05 μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如图的方式生产干扰素，试分析原理和优点。(1)从人的淋巴细胞中提取出_________，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内，让酵母菌______________________
__________________________________。
(2)酵母菌能用__________方式繁殖，速度很快，能大量生产
____________________，不但提高了产量，也降低了成本。
(3)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工程菌”，此种操作能制备到干扰素吗？________，请说明理由_________________________________
____________________________________________________。(4)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析:
①人的基因之所以能移植到植物体内，其物质基础是______
___________________。
②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了___________。这个事实说明，人和植物共用一套_______________，蛋白质合成方式_________________。【解析】(1)通过基因工程构建“工程菌”，方法是从淋巴细胞中提取出干扰素基因，与质粒结合形成重组DNA分子，并通过相应的检测与鉴定得到相应的酵母菌，然后通过培养该酵母菌，使之合成大量干扰素。(2)酵母菌能进行出芽生殖，迅速繁殖菌体，同时也能大量产生干扰素。(3)由于大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体等细胞器，无法合成糖蛋白，因此通常不用来制备干扰素。(4)基因工程的理论基础是由于不同生物的DNA结构基本相同，不同生物能进行基因的移接；同时由于所有生物共用一套遗传密码，因此蛋白质合成方式基本相同，烟草体内可以产生干扰素。答案:(1)干扰素基因 合成干扰素
(2)出芽生殖 干扰素
(3)不能 大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体等细胞器，无法合成糖蛋白
(4)①DNA结构基本相同
②干扰素 遗传密码 基本相同【方法技巧】基因工程题目解题方法总结
(1)整体把握:明确目的基因是什么基因，用到了什么类型的载体，受体细胞是哪一类细胞。
(2)细节把握:①不同类型的目的基因的获取方法有区别，结构有差异，表达后产物的修饰加工过程不同；②常用载体是质粒，这些质粒都进行了人工改造，利于目的基因的表达，而农杆菌的质粒还有可转移DNA片段(T-DNA)，其运载过程与普通质粒有区别；③不同种类的受体细胞运用的导入方法不同，结合实际在做题时选择合适的方法。(3)目的把握:要明白基因工程的最终目的是改造生物性状还是获取相应产物，目的不同，对受体细胞的处理方法可能不同。课件74张PPT。第四章 生物科学与环境考点 一 生物性污染 污染:
对人或其他
生物产生有
害影响的一
种环境变化根据污染 对象不同 大气污染
水污染
土壤污染根据污染物
的种类不同 物理性污染
化学性污染
生物性污染 病原体污染
变应原污染
生物入侵1. 病原体污染
病原生物在环境中不断繁殖和散播所造成的污染。
(1)科赫原则:至今仍然适用于寻找新发现的传染病病原体。
①在所有的患者身上都能找到这种病原体，而健康人没有；
②从患者身上分离出的这种病原体能够在实验室中进行培养
和繁殖；③把从实验室中分离出来的病原体再注射到实验动物体内，可
以使该动物得与人同样症状的疾病；
④从患病实验动物体内分离出这种病原体，证明这种病原体还
能够在实验室中继续培养。(2)流行病学的研究:
传染病流行的三个环节:传染源→传播途径→易感人群
控制传染病流行的措施: → →↓↓↓控制
传染源切断
传播途径保护
易感人群(3)控制病原体污染:
①病原体污染的类型:a. 传染病流行(主要形式)；b. 寄生虫病；c. 引起中毒；d. 诱发癌症。
②控制病原体污染的方法:“预防胜过医治”的公共卫生政策，建立完善的公共卫生体系、加强对有关传染病知识的宣传以及理解和关爱患者、提高公民的公共卫生意识和养成良好的生活习惯是控制病原体污染的有效方法。2. 生物入侵
(1)有关概念:
①生物入侵:生物由原生存地经自然或人为途径传播到另外地方，损害入侵地的生态系统、生物多样性，以及人类健康，并影响当地的农、林、牧与渔业生产造成经济损失和生态灾难，这个过程称为生物入侵。
②入侵种:能造成危害的外来物种称为入侵种。
③入侵种和外来物种的关系:外来物种不一定都是入侵种，入侵种是能造成危害的外来物种。(2)生物入侵的过程:四个阶段、三次转移:每次转移的概率大约是10％，称为“十分之一法则”。所以，某一外来物种变成有害的入侵种是一个概率极小的事件。
(3)生物入侵的控制:
①外来物种的入侵途径一般有三种:a. 人为有意引入；b. 人为无意带入；c. 自然入侵。
②应对生物入侵的措施:以防为主，进一步完善法律和法规，确保与所有相关的国际公约和项目保持一致。【思维拓展】
微生物代谢类型与环境的关系
(1)自养型微生物:处理无机物污染，如富营养化问题的解决、重金属污染等。
(2)异养型微生物:处理有机物污染，如生活污水、农药等。
(3)异养需氧型微生物:处理时保证充足的空气，采用搅拌、通气等措施。
(4)异养厌氧型微生物:处理时保证厌氧环境，采用密封、池底沉积物等措施。考点 二 生物净化
目前，我国环境污染最突出的问题是水污染。
1. 生物净化的原理:氧垂曲线
把溶氧量作为水体自净状况的标志，水体污染过程中溶氧量的变化可用氧垂曲线表示。(1)若Cp点的溶氧量大于规定的最低溶氧量，说明污水的排放未超过水体的自净能力。
(2)若Cp点的溶氧量低于规定的最低溶氧量，说明污水的排放超标，水体生态平衡将遭到破坏。
2. 生物净化技术
生物净化技术的基本原理就是通过一定的技术手段，人为地放大和强化生态系统的自净能力，从而达到有效治理环境污染的目的。迄今为止，应用最广泛的生物净化技术是污水生物处理技术。
(1)污水生物处理技术的基本原理:利用处理系统中的各种微生物的代谢作用除去污水中的污染物。
(2)污水生物处理技术的具体工艺类型:①活性污泥法；②悬浮细胞法；③生物膜法等。
(3)其他生物净化技术:①降解污染物的工程菌；②抗污染型转基因植物；③无害化或无污染生物产品生产工艺；④危险化合物的生物降解；⑤污染场地的生物修复。【高考警示】
水体中溶解氧的主要来源和去路
(1)水体中溶解氧的主要来源(复氧因素):空气中氧气向水中溶解和水生植物的光合作用生成。
(2)水体中溶解氧的主要去路(耗氧因素):好氧细菌分解有机物消耗。 类型一 传染病及其防治
【典例1】请分析材料，回答下列问题:
德国暴发肠出血性大肠杆菌疫情，患者的症状是出血性腹泻，血管和肾功能受损，最严重时导致溶血性尿毒综合征，最终因肾衰竭而死。
目前，已查明本次疫情由一种名为“Husec 41”的肠出血性大肠杆菌变种引起。这种病菌可通过食物、水和动物接触等直接传播。世界卫生组织还特别提醒，最近去过欧洲并有症状者需及时就医，不要擅用止泻药或抗生素，因为这有可能加重病情。(1)肠出血性大肠杆菌变种“Husec 41”是引起该疫情的________。这种急性肠道病具有流行性和________的特点。
(2)从传染病流行的基本环节来看，这种急性肠道病的传播途径是__________。
(3)大肠杆菌与人体细胞相比，在细胞结构上的主要区别是前者细胞中没有成形的_______。
(4)为了预防肠出血性大肠杆菌疫情的继续蔓延，请你以世界卫生组织的名义提出预防措施:_________________________
_________________________________。(提出一点即可)【解析】本题通过阅读分析材料考查传染病和细菌的结构。
(1)传染病是由病原体引起的能传播和流行的疾病，其特点是具有流行性和传染性。肠出血性大肠杆菌变种“Husec 41”是引起该疫情的病原体，肠出血性大肠杆菌疫情有流行性和传染性特点。
(2)传染病流行的基本环节是传染源、传播途径、易感人群。这种急性肠道病的传播途径往往是食物、水和动物接触等。(3)大肠杆菌是细菌，与人体细胞相比，细菌有细胞壁，但没有成形的细胞核。
(4)预防传染病的三个基本措施是控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。预防肠出血性大肠杆菌疫情的继续蔓延，可以从这三个基本措施入手。①发现类似急性肠道病症状的病人,要早报告、早隔离、早治疗；②防止病从口入,养成良好的卫生习惯,不生吃蔬果，饭前便后洗手；③要努力锻炼身体,增强体质,提高身体免疫力。答案:(1)病原体 传染性
(2)食物、水和动物接触等
(3)细胞核
(4)①发现类似急性肠道病症状的病人,要早报告、早隔离、早治疗；②防止病从口入,养成良好的卫生习惯,不生吃蔬果，饭前便后洗手；③要努力锻炼身体,增强体质,提高身体免疫力(答其中一点即可)【变式训练】分析材料，回答问题:
2012年12月1日是第25个“世界艾滋病日”，主题是“行动起来，向‘零’艾滋迈进”。
艾滋病是一种由HIV感染后引起的传染病。HIV是一种逆转录病毒，主要破坏人体的免疫系统，使机体逐渐丧失防卫能力，因此极易感染一般健康人所不易患的感染性疾病和肿瘤。根据上述材料回答:
(1)艾滋病(AIDS)是由HIV即________引起的，HIV能攻击人体的________细胞，该细胞是由骨髓中的部分________细胞进入________发育而成的。
(2)该病毒进入细胞后，能以________为模板，在_________酶的作用下合成________，并整合于人的基因组中。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU，则形成的DNA对应片段应含胸腺嘧啶_________个，含嘌呤碱基________个。(3)下列属于艾滋病传播途径的是( )
①性传播
②握手、咳嗽、共同进餐传播
③与艾滋病感染者共用针筒静脉注射传播
④输入带有病毒的血液或血液制品传播
⑤卧具、游泳池、公共浴池传播
⑥母婴传播
⑦蚊虫叮咬传播
A. ①②③④⑤⑥⑦ B. ①③⑤⑥
C. ①③④⑥⑦ D. ①③④⑥(4)HIV感染者一般有2～10年的潜伏期。在此期间，要确定病人是否被HIV感染应该( )
A. 根据病人的临床症状来判断
B. 采集病人血液检测HIV抗体
C. 采集病人口腔黏液检测HIV抗体
D. 采集病人血液检测HIV【解析】(1)艾滋病(AIDS)是由HIV即人免疫缺陷病毒引起的，HIV能攻击人体的辅助性T淋巴细胞，辅助性T淋巴细胞是由骨髓中的部分造血干细胞进入胸腺发育而成的。(2)该病毒进入细胞后，能以RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成DNA。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU，则形成的DNA对应片段应含胸腺嘧啶3个，含嘌呤碱基6个。(3)①性传播，③与艾滋病感染者共用针筒静脉注射传播，④输入带有病毒的血液或血液制品传播，⑥母婴传播，均能传播艾滋病。(4)确定病人是否被HIV感染应该采集病人血液检测HIV抗体。答案:(1)人免疫缺陷病毒 辅助性T淋巴 造血干 胸腺
(2)RNA 逆转录 DNA 3 6
(3)D (4)B类型二 生物入侵
【典例2】(2012·浙江高考)请回答关于生物入侵的问题:
(1)下列有关生物入侵的叙述，正确的是________。
A. 外来物种都是人类有意或无意引进的
B. 外来物种必须经历入侵过程才能成为入侵种
C. 只要加强动植物进出口检疫管理就可防止外来物种的入侵
D. 生物入侵三次转移后，其转移的概率大约是10％(2)某地为了发展动物养殖业，拟引进一种养殖效益较高的外来物种。在引进前，必须进行_________。引进后，养殖过程中应严格隔离圈养，如果出现该物种________，则应在生物入侵过程的第________次转移中采取有效措施，以控制该物种在自然环境中________，从而避免该物种的________和暴发。
(3)在某入侵种都能入侵森林、灌木和草本三个群落的情况下，其中入侵更易成功的是_________群落。其原因是该群落_________，这是“_________假说”的主要观点。【解析】(1)外来物种有些是人类引进的，有些是通过自然作用入侵的，A项错误。加强动植物进出口检疫管理是防止外来物种入侵的重要手段，但不是唯一手段，C项错误。生物入侵的过程分为三次转移:第一次转移称为逃逸，第二次转移称为建群，第三次转移即入侵，每次转移的概率大约为10%，称为“十分之一法则”，因而某一外来物种变成有害的入侵种是一个概率极小的事件，因而B项正确，D项错误。(2)要引进外来物种，引进前必须进行充分论证和风险评估。引进后，如果出现该物种外逃，则为防止发生第二次转移中的建群，应采取有效措施加以控制，从而避免该物种扩散和暴发。(3)“多样性阻抗假说”认为，结构简单的群落更容易被入侵，因为它的生态平衡更容易被打破，因而入侵森林、灌木和草本群落时，最易成功的是草本群落。答案:(1)B (2)风险评估 外逃 二 建群 扩散
(3)草本 结构更为简单 多样性阻抗【互动探究】(1)如果外来物种条件适宜且不加控制，在短时间内的种群增长符合哪种曲线？
提示:“J”形曲线。生物入侵中如果迁入地环境条件适宜，由于缺少天敌的控制，传播能力特别强，一旦侵入，侵入物种能迅速传播蔓延，在短时间内呈现种群的“J”形增长。
(2)第(3)题中的三个群落，自我调节功能最强的是哪一个？
提示:森林。结构复杂的群落自我调节功能强，森林群落结构最复杂，自我调节功能最强。 类型三 生物净化
【典例3】(2010·浙江高考)下面是关于水体污染及净化的问题，请回答:
(1)污水排入河道后，导致水体中的溶氧量下降，当耗氧速度等于复氧速度时，溶氧量达到最低点，该点称为_________，若污染不再加剧，溶氧量将逐渐回升。根据溶氧量变化绘制出的_________曲线，可用来判断水质的污染程度，评估水体的_________能力。(2)对生活污水，以往常采用将池塘改造成_________方法来处理，其中起分解作用的微生物所需的氧气主要来自_________和大气；现多采用活性污泥法来处理，该方法主要是利用__________微生物的代谢作用分解有机物，用__________设备为上述生物提供氧气，然后经__________分离污泥，达到净化污水的目的。
(3)黑藻等水生高等植物在浙江省分布广泛，它们不仅可以吸收水体中的N，还可以储积底泥中的重金属。根据上述材料，请拟定一个探究性课题的名称:________________________，
并写出需要检测的一个指标:__________________________。【解析】污染物污染水体，导致水中的溶氧量下降，由此判断污染物为有机污染物，微生物通过需氧呼吸分解这些有机物导致水中溶氧量下降。水中氧的来源:一是空气中O2的溶解；二是藻类的光合作用产生。水中溶解氧越多，水质越好；反之，则越差。黑藻等水生植物都是自养的，但其自养过程中需不断从外界环境吸收N、P等营养以及重金属，吸收的重金属保留在植物体内，能对水中的无机污染起到净化作用。答案:(1)临界点(CP点) 氧垂 自净
(2)氧化塘 藻类的光合作用 好氧 曝气 沉淀
(3)探究黑藻吸收N的能力或探究黑藻储积重金属的能力
黑藻体内N的总量或黑藻体内重金属的总量【变式训练】图示为我国20世纪50～90 年代某海域一种渔业资源的产量变化情况。请据图分析回答:(1)新中国成立后从50年代到70年代捕捞量迅速增加是由于
________的改善，而70年代以后捕捞量迅速下降，是由于60年代末就已出现了________超过________的现象。
(2)造成70年代以后渔业资源严重衰退的原因，除了过度捕捞外还有_________，其中近海海水中最主要的污染物为______
_________，能沿着食物链在生物体内富集的污染物是_____
_____________________。(3)请运用相关生物学知识谈谈海洋生物资源低质化的原因:
_______________________________________________。
(4)对海洋生物资源的开发、利用和保护行之有效的措施有哪些？________________________________________________。【解析】本题旨在考查海洋渔业资源的变化情况、原因及海洋资源的开发、利用和保护。我国海洋资源有严重衰退的趋势，其原因主要是过度捕捞和海洋污染。要保护海洋资源必须有针对性地采取各种有效措施，如休渔、人工放流、人工增殖、发展远洋捕捞、保护海洋环境等以避免海洋资源的退化及海洋生态环境的日趋恶化，让海洋生态系统实现其应有的经济价值和生态价值。答案:(1)捕捞工具、手段、措施 捕捞量
资源再生能力
(2)海洋污染 石油、重金属等 重金属
(3)海洋生物资源低质化的原因有两个:①长期过度捕捞某些经济鱼类等破坏了食物链，如大黄鱼为肉食性鱼，它以某些小杂鱼为食，过度捕捞大黄鱼，则使小杂鱼失去天敌而大量繁殖导致低质化；②严重的环境污染导致畸形、变异，也是低质化的原因(4)①开发:大力发展沿海水产品养殖和增殖。②利用和保护:适度捕捞，控制污染因素，实施禁渔区和休渔期政策，规范捕捞工具等 1. 请回答关于生物入侵的问题:
(1)下列有关生物入侵的叙述，正确的是( )
①生物入侵使我国生物多样性受到严重威胁
②生物入侵使生态系统成分和营养结构复杂，自我调节功能增强
③生物入侵会打破生态系统生物间的制约关系，破坏生态系统的稳定
④生物入侵加剧了生存斗争，有利于生物进化
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③(2)某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后，导致生物多样性下降。从种间关系的角度分析，引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着
__________、__________、__________的关系。(3)水葫芦当作观赏植物(一种水生植物)引入我国，后进入江河湖泊生长，但曾经在短短两年时间内，将云南滇池水面几乎全部占据，造成旅游、水产多方面损失。水葫芦到达一个新的适宜环境后，往往呈_______曲线增长而疯狂蔓延，表现了达尔文进化观点中所说的生物__________的特性。这种现象在生态学上叫做__________，是人为破坏_____________的方式之一。【解析】(1)生物入侵到缺少天敌的地区，迅速生长繁殖占据生态位置，与当地生物形成竞争，使原有物种受到威胁，破坏原有生态系统的稳态。
(2)种间关系包括捕食、竞争、寄生、互利共生等，其中捕食、竞争和寄生可能导致相关物种的灭绝，从而使生物多样性下降。
(3)水葫芦引入云南滇池后，由于缺乏天敌和具有氮、磷等丰富的营养，使水葫芦在开始呈“J” 形曲线增长，符合达尔文过度繁殖的观点，造成这一现象的原因是外来物种的入侵，是人为造成的。答案:(1)A (2)竞争 捕食 寄生
(3)“J”形 过度繁殖 外来物种入侵 生物多样性2. 某池塘中生长着浮游植物、浮游动物、水草、虾、鲫鱼、草鱼、乌鱼等水生动植物。由于池塘附近有一些工厂和居民区经常向池塘中排放工业废水和生活废水，经检测池塘中汞、镉等重金属严重超标，氮、磷等大量富集导致浮游植物和浮游动物大量繁殖，造成水中溶解氧含量降低，使水体处于严重缺氧状态，致使鱼类等生物大量死亡、腐败，其尸体在微生物的作用下分解产生难闻的气味(硫化氢、氨等)。请根据上述材料回答下列有关问题:(1)请写出该池塘中一条含有4个营养级的食物链:
_______________________________________________。
(2)在该池塘中体内汞、镉等重金属含量最高的生物是
________________________。
(3)氮、磷是生物体必需的大量元素，为什么水体中氮、磷含量过高反而会污染水质？________________________________
_________________________________________________________________________________________________________。(4)池塘中有难闻气味的物质硫化氢、氨是尸体中___________分解产生的。
(5)该池塘生态平衡遭到破坏的因素是_____________________
____________________________________________________。
(6)请根据所学的知识，谈谈如何对该地区池塘进行治理，使其恢复生态平衡？______________________________________
___________________________________________________。【解析】(1)题中几种生物组成的含4个营养级的食物链是浮游植物→浮游动物→鲫鱼→乌鱼。(2)汞、镉等金属会随着食物链在营养级高的生物体内富集，所以乌鱼体内汞、镉含量最高。(3)N、P含量高会引起水体富营养化，导致藻类等大量繁殖，进一步引起鱼类等由于缺氧而大量死亡，加重对水质的污染。(4)蛋白质分解会产生硫化氢、氨等物质，从而使池塘散发出难闻的气味。(5)由题干可知该生态系统平衡遭到破坏是由于工厂和居民经常向池塘中排放工业废水和生活废水而引起的。(6)治理该池塘可从加强环保宣传、增加环保投资、污水净化处理、做好周边环境的绿化等方面采取相应的措施。答案:(1)浮游植物→浮游动物→鲫鱼→乌鱼 (2)乌鱼
(3)池塘中氮、磷含量过高时，植物因吸收大量的氮、磷而生长旺盛，大量藻类以及浮游动物因呼吸作用而消耗大量的氧气，使水体严重缺氧，鱼类等生物因氧气不足而死亡、腐败，污染了水质
(4)蛋白质 (5)人为因素(6)①要加强科普宣传和环境保护知识的宣传，提高对环境保护的认识；②工厂一定要增加环保投资，对排放的污水进行预处理，达到国家的污水排放标准后方能排入池塘；③对居民排放的污水要通过一定的下水管道系统集中起来，进行污水的净化处理；④保护好池塘生态系统中生物及整个生态环境，做好周边地区的绿化3. 近年来，一些城镇、社区修建了人工湖泊，以改善居民生活环境。如图是某新建人工湖泊的生物类群关系，请回答下列问题。(1)该湖泊生态系统中的食物链有_________条，鱼类与贝类关系是______________________。
(2)该湖泊被排入过量居民生活污水后，水体逐渐变绿、发臭，从生物因素分析，湖水变绿的原因是________________，
发臭的原因是_______________________________。
(3)有人利用贝类滤食藻类的习性进行控制藻类的实验，实验结果如图所示。从图中可以看出，虽然挂养贝类的水体中藻类密度呈上升趋势，仍能推论贝类可以有效控制藻类，理由是____________
__________。贝类对藻类最大滤食量在第___天。(4)有的湖泊中藻类虽然得到了有效控制，但湖中水草却疯长了，并带来负面影响。下列控制水草疯长不合理的措施是_________。
①打捞水草，开发利用 ②引水稀释
③使用除草剂 ④控制污水排入
(5)有人提出大量引种水花生、水葫芦抑制藻类及水草疯长。你认为这样做会引起哪些不良后果？_____________________
____________________________________________________。【解析】(1)通过直接计数图中食物链条数，可知为6条；从图中可以看出鱼类和贝类的关系既有捕食，又有竞争。(2)生活污水的排入导致水体富营养化，藻类会迅速生长，继而引起鱼类等动物死亡，微生物大量繁殖。(3)分析题中坐标图，可知挂养贝类水体的藻类密度小于对照组，在第5天时藻类数量下降速度最快。(4)要控制水草的生长，可人工打捞，也可通过控制污水的源头来削减其数量，而对藻类使用除草剂会引起环境污染，引水稀释不能起到应有的效果。(5)若大量引种外来物种，会破坏原生态系统的稳定性，降低原生态系统的物种多样性。答案:(1)6 捕食和竞争
(2)藻类暴发 微生物分解有机物
(3)挂养贝类水体的藻类密度小于对照组 5
(4)②③
(5)水花生、水葫芦疯长，外来物种入侵，破坏生态系统的稳定性4. 污染是指对人或其他生物产生有害影响的一种环境变化。污染的种类很多，根据污染物的种类不同，可将污染分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。
(1)艾滋病是由于感染了_______后引起的一种致死性传染病，属于病原体污染，主要破坏人体的________系统的________
细胞，使机体逐渐丧失防卫能力而不能抵抗外界的各种病原体，因此极易感染健康人不易患的感染性疾病和肿瘤，最终导致死亡。控制艾滋病流行的有效措施包括_______、_______、______。除了以上措施外还需确立_________的公共卫生政策，建立完善的公共卫生体系、加强宣传、关爱患者、提高公民的公共卫生意识和养成良好的生活习惯。
(2)解决环境污染问题的策略是__________。生物净化技术是目前应用较广、成效显著的污染物净化技术。如图表示生物净化技术原理的氧垂曲线。①曲线A表示_______________，曲线B表示_____________。
②据图如何判断企业排污是否达标？_____________________
____________________________________________________。
(3)从原始的采猎文明和早期的农业文明发展到近代的工业文明，人类对自然的破坏已相当严重，导致了环境污染、资源短缺和生态平衡破坏等一系列生态危机。为了能使人与自然和谐相处、协调发展，我们人类必须改变观念，建立新的文明，那就是_____________文明。【解析】(1)艾滋病是由人免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的，主要破坏人体免疫系统的辅助性T淋巴细胞。传染病流行的三个环节是传染源、传播途径和易感人群，对应的控制传染病流行的措施是控制传染源、切断传播途径和保护易感人群。“预防胜过医治”的公共卫生政策，建立完善的公共卫生体系、加强对有关传染病知识的宣传以及理解和关爱患者、提高公民的公共卫生意识和养成良好的生活习惯是控制病原体污染的有效方法。(2)解决环境污染问题的策略是防胜于治。氧垂曲线图中曲线A表示有机物分解的耗氧曲线，曲线B表示水体复氧曲线，曲线C表示氧垂曲线，Cp表示最大缺氧点。若Cp点的溶氧量大于规定的最低溶氧量，说明污水的排放未超过水体的自净能力；若Cp点的溶氧量低于规定的最低溶氧量，说明污水的排放超标，水体生态平衡将遭到破坏。
(3)基于“人与自然和谐相处，协调发展”理念的新的文明是生态文明。答案:(1)人免疫缺陷病毒(HIV) 免疫 辅助性T淋巴
控制传染源 切断传播途径 保护易感人群
预防胜过医治
(2)防胜于治 ①有机物分解的耗氧曲线 水体复氧曲线 ②若曲线中Cp点的溶氧量大于规定数值，说明污水的排放未超过水体的自净能力，该企业排污达标，反之则不达标
(3)生态5. (能力挑战题)蓝藻被称为生态癌症，不但难以治理，而且暴发迅速，近年来蓝藻事件频有发生，给人们敲响了环境保护的警钟。请回答下列有关问题:
(1)自然界中存在一些能够将N2还原成氨的蓝藻种类，这类蓝藻在水域生态系统中属于________。
(2)蓝藻、水草等水生植物的生长均需要N、P等矿质营养，试解释同样水体中蓝藻等浮游植物可以迅速繁殖的原因:______
_________________________________。(3)蓝藻暴发始于20世纪90年代初，以后愈演愈烈，范围越来越广。蓝藻暴发是水体富营养化的直接后果，水体富营养化的主要原因有:
①随着人类对环境资源的开发利用活动日益增加，工业的发展以及城市人口的高度集中，______________，使水体中N、P及有机污染物等耗氧物质的浓度升高，增加了水中营养物质的负荷量。
②为了提高农作物的产量，施用化肥逐年增加，经________
_______________，矿质营养进入水中。③水产养殖方面，为达到渔业高产，人们大量向水体投放饵料，增加水中的营养。
(4)蓝藻事件发生后，人们提出了多种防治方法，试解释相关问题:
①在污染不太严重的水域，投放一定量的鲢鱼，根据生态系统中能量流动的特点，若鲢鱼有2/3的食物直接来自蓝藻，则鲢鱼增重1 kg，按传递效率10%计算，需要消耗___kg蓝藻，这种方法的优点是________________________________。②向水体投放CuSO4，利用Cu2+(重金属离子)可以__________的原理，杀死蓝藻并沉降于水底，这种方法存在的明显缺陷是
____________________________________。【解析】(1)蓝藻能进行光合作用，在生态系统中属于生产者。(2)单细胞生物由于个体小、细胞表面积与体积比相对较大，因而生长周期短、繁殖快。(3)人为水体富营养化是蓝藻等大量水污染事件产生的主要原因。(4)鲢鱼增重1 kg的能量中有2/3直接来自蓝藻，即这一途径需要消耗蓝藻(1×2/3) ÷ 10% =20/3(kg)。鲢鱼增重1 kg 的能量中的1/3来自浮游动物，后者以蓝藻等浮游植物为食，在这一途径中需要消耗蓝藻(1×1/3) ÷ (10%)2 = 100/3(kg)，合计需要消耗蓝藻40kg。答案:(1)生产者
(2)蓝藻个体小，表面积与体积比相对较大，代谢旺盛(或维持蓝藻生存需要的矿质营养量少)(答案合理即可)
(3)①大量工业废水和生活污水直接排入水体
②水土流失
(4)①40 无污染，可以充分利用蓝藻资源等
②使蛋白质变性 并没有从根本上降低水体中N、P等含量(或可能造成重金属污染)(答案合理即可)【方法技巧】不同污染类型排污口生物分析
(1)无机污染:如N、P污染，排污口藻类大量增加。
(2)有机污染:如生活污水，排污口需氧型细菌大量增加。
(3)有毒物质污染:排污口一般不存在动植物。
