一、生态经济与生态工程(阅读教材P107～109)
1．生态经济
(1)遵循的原则：“循环经济”。
(2)特点：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
(3)重要手段之一：生态工程。
2．生态工程
(1)概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
(2)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。
(3)原因：传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本，为了实现可持续发展，要建设生态工程。
二、生态工程所遵循的基本原理
(阅读教材P109～113)
生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
[共研探究]
材料11998年，长江洪水泛滥，根本原因是长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减小。
材料2“石油农业”大量使用化肥、农药、机械等，已造成资源破坏和农业环境污染，对社会的可持续发展造成很大障碍。
1．根据材料1回答下列问题：
(1)导致1998年长江洪水泛滥的根本原因与直接原因分别是什么？
提示：根本原因：①长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；②中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。直接原因：1998年的罕见降雨、全球温室气体排放量增加导致的温度升高、气候异常等。
(2)解决长江洪水泛滥的措施有：①我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；②“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。
2．根据材料2回答下列问题：
(1)传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
(2)“石油农业”
①概念：“石油农业”是指大量使用化肥、农药和机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。
②应用：“石油农业”把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。
③“石油农业”的利弊：由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
3．如何理解“污染物是放错地方的资源”？
提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废弃污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。
[总结升华]
1．生态工程建设的目的是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。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2．实现“循环经济”最重要的手段之一就是生态工程。
3．传统经济与生态经济的区别
(1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
(2)生态经济实现了原料—产品—原料—产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。
4
(1)原则：循环经济原理。
(2)做法：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料。
(3)目标：实现废弃物的资源化。
[对点演练]
1．下列关于生态工程的叙述，不正确的是()
A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生
B．生态工程能够减少环境污染
C．生态工程以充分利用环境和资源为前提，生产出更多的产品
D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
解析：选C A项为生态工程产生的背景，B、D两项为生态工程的意义，C项描述的做法会破坏环境和浪费资源，不符合可持续发展的理念，故C项错误。
[共研探究]
生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济
(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——物种多样性原理。
(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——平衡原理。
(3)引种考虑适应环境——协调原理。
(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——整体性原理。
2．阅读我国古代“无废弃物农业”物质循环和能量流动图，回答下列问题：
(1)图中所示是(填“是”或“不是”)一个生态系统。
(2)生产者是作物，牛、羊、猪等家畜及人是消费者，土壤中的细菌、真菌等微生物是分解者。
(3)物质以元素的形式循环。
(4)该生态系统如何实现物质的循环利用？
提示：该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留物都再返回农田土壤中，通过分解者的分解作用再被生产者利用。
3．分析图示，回答下列问题：
(1)该图所示生态工程所遵循的主要原理：整体性原理。其理论基础：社会—经济—自然系统复合体。
(2)整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。
(3)在进行生态工程建设时，不但要考虑自然系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力。如种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。
(4)系统整体性原理指整体大于部分之和，即1＋1>2。系统整体性原理使系统保持很高的生产力。互利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植
物中藻类和真菌等。
4．我国的人工林面积占世界首位，在植树造林时，要遵循生物多样性原理和协调与平衡原理，树种绝不能单一，还要根据当地的气候、土壤等条件，因地制宜地植树。
[总结升华]
1．生态工程的原理
2．整体性原理≠系统整体性原理
(1)整体性原理是指人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
(2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质和信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。
[对点演练]
2．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题。
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的__________、__________和____________原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气池制作如图所示：
①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。
②如果将“无机物—农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？________________________________________________________________________。
(3)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链越长、营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确？________，为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的物质循环再生原理、物种多样性原理及系统学和工程学原理。(2)①农作物的秸秆进入沼气池，在沼气池中微生物的作用下将秸秆中的有机物分解成沼气和无机物，沼气池里的沼液可以浇灌农田，其中的无机物可以被农作物吸收。②如果将“无机物—农田”这一环节去掉，土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降。(3)生态农业建设中，不是食物链越长、营养级越多越好，因为食物链越长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越
多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少。
答案：(1)物质循环再生原理物种多样性原理系统学和工程学
(2)①如图所示②土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，
土壤肥力下降(3)不正确因为食物链越长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少
1．下列关于生态工程的叙述，错误的是()
A．生态工程是生态学与工程学的结合
B．生态工程追求经济效益与生态效益的双赢
C．生态工程是无消耗、多效益的工程
D．遵循物种多样性原理和物质循环再生原理
解析：选C生态工程实现了物质和能量的多级利用，但并不是无消耗，生态工程追求的是经济效益和生态效益。
2．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是()
解析：选D A是集中式，B、C是环式，D是分布式。分布式的可靠性比集中式和环式高，即分布式能更好地体现通过改善和优化结构，达到改善系统功能的目的。
3．进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态环境和发展经济结合起来，真正做到造林护林。这种做法遵循的是() A．物种多样性原理B．整体性原理
C．生态位原理D．食物链原理
解析：选B进行该林业工程建设时，不但要考虑到自然系统的规律，更要考虑到经济
和社会等系统的影响力。这体现了生态工程的整体性原理。
4．新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图示回答问题：
(1)该生态工程所遵循的基本原理有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流动从________________开始，图中属于消费者的生物有________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是________________________________________________________________________。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(5)根据该县地处水乡这一资源优势，就该生态系统提出一条合理化建议。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生原理、物种多样性原理和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始的。消费者是蚕、禽、畜。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘的塘泥还可用作肥料。
答案：(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(答出2种即可)(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜(3)粪便等废弃物被及时利用(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田
【基础题组】
1．下列关于生态工程的说法，正确的是()
A．系统学和工程学是生态学的一个分支
B．生态工程主要运用了系统学中的系统结构决定功能的原理
C．生态工程的整体性原理主要指生物与环境之间是不可分割的
D．物种多样性原理要求引种的生物种类越多越好
解析：选B系统学和工程学不是生态学的分支，而是独立的一门科学；生态工程的整体性原理指自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体；外来物种可能导致当地生态平衡遭到破坏。
2．如图说明我国现有的生产模式严重违反了哪种生态工程原理()
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物质循环再生原理
解析：选D从题图中可看出，生产活动产生的物质不能被充分利用，造成了能源的消耗过大。
3．设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是()
A．充分利用自然界的物质和能量
B．追求经济效益的最大化
C．尽量减少有害生物的种类
D．提高沼气池的转化效率
解析：选A良性生态农业应遵循的基本原则是最大限度提高物质和能量的利用率，减少环境污染，增加生态系统稳定性。
4．《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中。这种做法的优点不包括()
A．改善了土壤结构
B．培育了土壤微生物
C．实现了土壤养分的循环利用
D．改变了土壤酸碱性
答案：D
5．下列关于生态工程的叙述，不正确的是()
A．生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统
B．“退耕还林”“退耕还草”属于生态工程的内容
C．生态工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则
D．实施生态工程的目的是保护环境
解析：选D生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统，其目的不单纯是保护环境，而是要实现社会、经济、自然的协调发展和共同进步。
6．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括()
A．努力实现物质的分层多级利用
B．减轻对环境的污染，提高抵抗力稳定性
C．加强生物防治，控制有害生物的危害
D．实现物质和能量的循环，使废物资源化
解析：选D生态农业不能实现能量循环，只能实现物质循环。
7．物种多样性原理是生态工程遵循的原理之一，其理论基础是()
A．物质循环B．生态系统的稳定性
C．1＋1>2 D．生物与环境的协调
解析：选B生态系统的物种多样性程度越高，生态系统的抵抗力稳定性越高。
8．有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟。为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上() A．回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B．撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C．回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产
D．回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林
解析：选D在原有的气候条件发生巨大变化之前，在原有的土质上栽种多种当地原有的植物，并实行封山育林，减少人为因素的破坏，是使已遭到破坏的生态系统恢复到原有自然生态系统状态的最好措施，D正确。
【能力题组】
体性原理。
10．下列哪项叙述完全符合生态经济()
①建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产体系
②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长
③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少
④先生产后治理，提高经济效益
A．①②B．①②③
C．②③D．②③④
解析：选B先生产后治理的经济发展模式不属于生态经济的范畴。
11．当前我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。下列关于生态农业的叙述不正确的是()
A．生态农业系统中食物链越长、营养级越多，在能量流动中消耗的能量越少
B．生态农业系统的抵抗力稳定性比现代农业高
C．设计生态农业系统的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用
D．生态农业系统属于人工生态系统，人的作用非常突出
解析：选A能量的多级利用并不是食物链越长越好，还要考虑能量在传递过程中生物呼吸所消耗的能量；生态农业实现了废物资源化，提高了能量的利用率。
12．如图表示某农业生态工程，下列有关叙述错误的是()
A．物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一个生产环节都获得产品，提高了物质利用效率
C．由于排泄物、杂屑等都可以作为作物的肥料，食物链中实现了能量的循环利用，因此能量的利用率提高了
D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
解析：选C A项符合物质循环再生原理；B项对物质循环再生进行了阐述；C项，能量可以多级利用提高利用率，但不能循环利用；D项在物质循环再生基础上，阐述“污染物是放在错误地点的原料”的含义。
13．某校研究性学习小组的同学前往市郊调查农业生态系统，经过交流和修改后绘制出了如图所示的示意图，请据图回答有关问题：
(1)你认为该生态系统是否达到良性循环？并说明理由。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)该生态系统内能量和物质多级利用的实现，是根据生态系统的________________原理设计的。
(3)沼气池中生物的细胞中都存在的细胞器是________。
(4)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性，设计该农业生态系统的结构时，可根据生态系统中生物种群间的相互依存和相互制约原理，科学增加农田中的________。
(5)请你评价以上农业生态系统方案的优点。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)由图示分析可知，该生态系统中的物质、能量都得到了充分的利用，达到了良性循环。(2)该生态农业依据的原理是生态系统物质循环再生原理，科学地实现生态系统中各种成分的充分利用、能量多级利用，使能量流向对人类最有益的部分。(3)沼气池中存在的生物主要是厌氧微生物，多数属于原核生物，其细胞中都存在的细胞器只有核糖体。(4)生态系统抵抗力稳定性大小决定于生态系统中生物种类和营养结构的复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强。所以设计生态系统时，根据系统中生物种群间相互依存和相互制约关系，科学地增加生物种类，达到提高稳定性的目的。(5)评价一个生态系统可从以下几个方面进行：①食物链设置是否合理，生态系统的各种成分能否充分利用；②物质、能量的多级利用；③减少农药化肥使用量，减少环境污染；④使能量最大限度地流向对人类最有益的部分。
答案：(1)达到了良性循环，因为在该生态系统中，物质和能量得到了充分利用(2)物
质循环再生(3)核糖体(4)生物种类(5)科学地利用了生态系统的各种成分；使能量最大限度地得到了利用，使能量朝向有利于人类的方向流动；减少化肥使用，从而减少环境污染；实现废弃物资源化利用
14．某研究性学习小组参观长沙市郊建立的以沼气为中心、以保护生态环境为目标的“四位一体”生态农业(人居—种植—养殖—沼气)时绘出了如下模式图，请分析回答：
(1)构建以沼气为中心的“四位一体”生态农业时所依据的主要生态学原理是____________________，该生态农业最大的优点是________________________________________________________________________。
(2)该生态系统的生产者是________________，蘑菇在该生态系统的成分中属于__________。在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，其原因是________。
(3)秸秆在沼气池中处理成沼渣后有利于植物的吸收利用，原因是________________________________________________________________________。
(4)为进一步提高经济效益，养猪场引进了一头肉质优良的花猪，运用________(填“DNA重组”“核移植”或“胚胎分割”)技术可实现利用当地品种生产花猪的设想。
解析：(1)图中的生态农业为无废弃物农业，通过农业废弃物资源化，实现物质的多级循环利用，减少污染，在资源有限的情况下，充分发挥资源潜力，建立良性物质循环体系，促进农业持续稳定地发展。(2)该生态系统的生产者为水稻、大豆和蔬菜，蘑菇为腐生真菌，是分解者。蘑菇通过细胞呼吸产生的CO2能供给蔬菜进行光合作用。(3)秸秆中的有机物被分解为无机物，成为植物易于吸收的营养物质。(4)利用肉质优良的花猪的体细胞核与当地品种的卵母细胞的细胞质进行重组，获得的重组细胞再经过早期胚胎培养和胚胎移植即可实现利用当地品种生产花猪的设想。核移植技术也叫克隆技术。
答案：(1)物质循环再生提高物质和能量利用率，减轻环境污染(或实现物质和能量的多级利用，减少环境污染)(2)水稻、大豆和蔬菜分解者蘑菇细胞呼吸放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料(3)微生物将秸秆中的有机物分解为无机物(4)核移植15．生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：模式1：鸡—猪—鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：花白鲢占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4 500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
模式2：“四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有______的现象。
(2)如图表示某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况，由曲线可知，生物体的生长呈________型曲线，根据图示结果，最佳捕捞时间是在投放后的________个月左右。
(3)模式2中，光能输入生态系统的途径是____________________________，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于__________(成分)。
解析：(1)在一个生态系统中，某生物的数量不能超过环境容纳量即K值。不同鱼类生活的水层不同，体现了生物群落在垂直结构上具有分层现象。(2)图示曲线为S型，最佳捕捞时间是既获得较大的捕获量又能保持鱼类资源的可持续发展的时间，即捕捞后使种群数量维持在K/2左右。(3)光能通过生产者的光合作用进入生态系统；产甲烷杆菌为分解者。
答案：(1)环境容纳量分层(2)S6～8(3)通过生产者的光合作用分解者
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 ·无菌技术·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。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 ? 基因工程 基因工程的概念 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。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （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：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)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)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）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 模板不要模板 连接的对象2个DNA片段单 相同点作用实质形化学本质 3.“分子运输车”——运载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳 ②具有一至多个限制酶切点 ③具有标记基因，供重组D ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子（3）其它载体：噬菌体、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.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序 2.人工合成。 常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情 （2）化学合成法（知道目的基因的核3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA （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：变性，加热至90～95℃DNA解
高中生物选修一生物技术实践 知识点总结 专题一 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。 C 6H 12O 6＋6O 2→6CO 2＋6H 2O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C 6H 12O 6→2C 2H 5OH ＋2CO 2 6、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。 2C 2H 5OH ＋4O 2→CH 3COOH ＋6H 2O 10、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H 2SO 43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。 疑难解答 （1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 （2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 如：要先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，并进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。 （3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制酶 酶 酶
生物选修1知识点总结 专题1传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 【补充知识】发酵 1.概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 2.类型： (1)根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 (2)根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。 一.基础知识 (一)果酒制作的原理 1.菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型，有氧时，进行有氧呼吸， 大量繁殖，反应式为：C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 →6CO 2+12H 2O+能量；无氧时， 能进行酒精发酵，反应式为：C 6H 12O 6→2C 2H 5OH+2CO 2+能量。 酶 酶
2.酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。 3.自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在 果汁中加入人工培养的酵母菌。(二)果醋制作的原理 1.菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 2.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，反应简式为C 2H 5OH+O 2→CH 3COOH+H 2O 。 3.醋酸菌的最适合生长温度为30～35℃。 4.菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。二.实验设计 1.流程图 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ↓↓ 果酒 果醋 2.制作实例 (1)实验材料葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌(或醋曲)、发酵瓶(如右图)、气泵、体积分数为70%的酒精等。 (2)实验步骤 酶
1专题一传统发酵技术的应用 课题1 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+6H2O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 6、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。 1
2C2H5OH+4O2→CH3COOH+6H2O 10、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2 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
专题5 生态工程 生态工程的基本原理 基础巩固 1．下列观点不符合生态农业建设思路的是() A．调整产业结构，开发多种经营 B．保持生态系统内的生态平衡 C．以高能量获得农业的高产量 D．循环利用农业有机废弃物 2．生态工程建设的实质目的是() A．减少生产消耗，增加生产效益
B．减少环境污染，发挥资源潜力 C．征服自然世界，主宰经济发展 D．遵循自然规律，实现可持续发展 3．下列叙述违背生态工程中生态学原理的是() A．充分考虑环境因子对生物的影响 B．尽可能减少种间竞争所产生的耗损 C．实现生态系统的良性循环 D．以单一种群获得经济效益的最大化 4．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力。这种模式主要应用了生态工程的哪个原理() A．系统学和工程学原理B．整体性原理 C．物种多样性原理D．物质循环再生原理 5．下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是() A．物种多样性原理B．整体性原理 C．物质循环再生原理D．协调与平衡原理
能力提升 6．我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理() A．系统整体性原理B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理D．整体性原理 7．在“三北”防护林工程建设中注意了以下两个问题：①考虑到树种的生态适应性问题；②考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理() A．系统学原理和物种多样性原理 B．协调与平衡原理和物种多样性原理 C．整体性原理和物种多样性原理 D．物种多样性原理与整体性原理 8．同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点提出时遵循的主要生
《微生物发酵及其应用》教学设计与案例 目标的确定 与本节对应的课程标准具体内容是“举例说出发酵与食品生产”，而本节标题定为《微生物发酵及其应用》。事实上，微生物发酵在现实生活中远远超出了食品工业的范畴。因此，本节内容一开始时并没有局限于食品生产，而是从比较大的视角──发酵工程史话引入，然后探秘发酵过程，再举例说出发酵与食品生产的关系。为此，本节主要教学目标确定为：通过了解发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的关系；说出微生物发酵生产的基本过程；举例说出微生物发酵与食品生产的关系；关注与微生物发酵有关的社会问题等。教学设计思路 教学实施的程序 教学 内容 教学活动教学手段和方法预期目标 1.复习提问，引入新课。 师：同学们在初中时学习过微生物发酵与食品， 我们的日常生活中也接触到许多发酵食品，请同学们思 考这样一个问题：哪些食品是由微生物发酵生产的？相 应的发酵种类是什么？ 生：酸奶、泡菜，它们都是乳酸发酵。 学生很可能 回答不全，教师可提 示。 投影或板书： 第一节微生物发酵 联系日常生活 的实例，在回忆旧知识 的基础上，引入新课， 以激发学生的学习兴 趣，强化从社会中来的 意识。
师：很好！还有其他食品吗？想一想，我们每天 吃的主食有通过发酵制作的吗？ 生：馒头、面包。 师：对，实际上，我们经常食用的许多食品，以 及使用的一些药品，它们的生产过程都离不开微生物发 酵。那么，微生物发酵是如何发展起来的？其生产过程 怎样？它还可应用在哪些方面？现在我们就一起来解 答这些问题。 及其应用 2.新课──发酵工程史话的学习。 师：现在人们能够利用微生物发酵来大规模地生 产食品、药品等许多产品，那么，人们今天的成绩是如 何一步步取得的呢？下面我们先来学习第一个问题：发 酵工程史话。 首先，请大家阅读教材发酵工程史话标题下的第 一自然段。 从这段文字的叙述中，能够看出，人类的祖先很 早就会在不知微生物发酵原理的情况下，利用微生物发 酵技术来生产多种产品，这个方面还有我们中华民族的 贡献。由此可见，发酵技术是从生产实践中一步步产生 的。 师：下面请同学们继续阅读第二自然段。 第二自然段的核心内容是，随着两位科学家研究 出发酵现象的本质和人们对微生物的认识不断深入后， 诞生了传统的发酵工业。这充分说明了发酵技术需要基 础科学研究的指导，即科学研究促进了技术的发展。 师：好，请大家继续阅读后四个自然段的内容。 从中能够看出，发酵技术随着时代的发展而不断向前 发展，从传统的发酵工业到现代发酵工业，再到微生 物工程，它不仅成为生物技术产业的重要支柱，而且 和基因工程技术的结合使它如虎添翼。由此看来，生 物技术产业的核心是技术，同时科学技术又是一个不断 发展的过程。 投影或板书： 一、发酵工程 史话 学生先阅读教 材相应的段落，教师 就此段落提炼出有 关科学价值观的教 育素材 自然过渡到发酵 工程史话。 让学生体验科学 技术是从生产实践中 产生的。 让学生体验技术 需要以基础科学研究 作指导，科学、技术间 存在相互作用。 让学生认同生物 技术产业的核心是技 术，以及科学技术是 一个不断发展的过程。 3.新课──发酵生产过程探秘。 师：在很多家庭的日常生活中，味精是不可缺少 的调味品，那么，你知道它的化学成分是什么吗？ 生：谷氨酸钠。 师：对！有人认为食用味精对人体有毒害作用， 投影或板书： 二、发酵生产 过程探秘──以味 精生产为例 让学生了解发 酵生产的基本过程。
专题1传统发酵技术的应用 本专题围绕传统发酵食品的制作展开，主要操作技术归纳如下。 1.果酒与果醋的制作技术。 2.腐乳的制作技术。 3.泡菜的腌制与亚硝酸盐含量的测定。 课题1果酒和果醋的制作 一、基础知识 （一）果酒制作的原理 知识要点：1.酵母菌的兼性厌氧生活方式；2.发酵需要的适宜条件；3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源。 （二）果醋制作的原理 知识要点：1.酒变醋的原理；2.控制发酵条件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌的来源。 二、课题成果评价 （一）果酒的制作是否成功 发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。如果实验结果不理想，请学生分析失败原因，然后重新制作。 （二）果醋的制作是否成功 首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。 三、答案和提示 （一）旁栏思考题 1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 答：应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 3.制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35℃？ 答：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃。 4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 答：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。 （二）［资料］发酵装置的设计讨论题 请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？ 答：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CO2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连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似巴斯德的鹅颈瓶。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。 （三）练习 2.提示：大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制，以及如何严格控制杂菌污染；等等。此外，无论是葡萄酒或葡萄醋，实验时所检测的发酵液，并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下（如橡木桶和地窖）进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。 3.提示：需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。 课题2腐乳的制作 一、基础知识 知识要点：相关的微生物，如毛霉等在腐乳制作中的作用。
选修1知识点总结 1.1 果酒和果醋的制作 一、实验原理 1．酒精发酵的原理： ① 酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C 6H 12O 6+O 2→CO 2+H 2O+能量 ② 酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C 6H 12O 6→C 2H 5OH+CO 2+能量 ③ 酵母菌的营养代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH 最好是弱酸性。 2．醋酸发酵的原理： ① 醋酸菌是好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。 表达式为：C 2H 5OH+O 2→CH 3COOH+H 2O ； 当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃ 二、实验步骤 1. 对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。 2. 取葡萄500 g ，去除枝梗和腐烂的子粒。 3. 用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。 4. 用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL 的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。 酶 酶 酶
5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 6. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。 7. 10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。 8. 当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35 ℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。 三、注意事项 请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？ 充气口 出料口 答：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CO2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连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。 1.2 腐乳的制作 一、实验原理 1．参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。 2．毛霉是一种丝状真菌，营养代谢类型为异养需氧型，最适生长温度为15-18℃，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。 3.毛酶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；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 二、实验步骤 1.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。 2.将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。 3.将平盘放入温度保持在15～18 ℃的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d后豆腐表面丛生着直立菌丝。 4.当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36 h以上。 5.当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。 6.长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。 〔注：加盐可以析出豆腐中的水分，有利于腐乳成型；盐能够抑制微生物的生长，并且可以调味。用盐腌制时，注意盐都用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。〕
人教版高中生物选修二整理 小组：第七组成员：魏杨魏旭珂潘瑞 本书分为4大章，17小节： 第1章生物科学与健康 1、抗生素的合理使用 2、基因诊断与基因治疗 3、人体的器官移植 4、生殖健康 第2章生物科学与农业 1、农业生产中繁殖控制技术 2、现代生物技术在育种上的应用 3、植物病虫害的防治原理和方法 4、动物疫病的控制 5、绿色食品的生产 6、设施农业 第3章生物科学与工业 1、微生物发酵及其应用 2、酶在工业生产中的应用 3、生物技术药物与疫苗 第4章生物科学与环境保护 1、生物性污染及其预防 2、生物净化的原理及其应用 3、关注生物资源的合理利用 4、倡导绿色消费 第一章生物科学与健康，分为4个小节 健康是大家都很关心的问题。在本章第一节中，我们将会学习如何合理使用抗生素。随着医疗水平的不断提高，越来越多的医疗手段将会用到我们的生物技术。在本章第二节中，我们将会学习基因诊断和基因治疗的基本方法。大家经常看到，一些人在生命垂危时仍想着为社会奉献，他们希望在自己死后，将身上有用的器官捐献给需要的人，这样的人是可敬的。那么大家知道被移植后的器官在新的身体中是怎样的吗？在本章第三节中，我们将学习到人类的器官移植，了解如何减轻免疫排斥。在本章的最后一节中，我们将学习生殖健康方面的知识。 第二章生物科学与农业，分为6个小节 民以食为天，农业是十分重要的。在本章第一节中，我们将学习农业生产中的繁殖控制技术。在第二节中，我们将学习现代生物技术在育种上的应用。在本章第三节中，我们将学习植物病虫害的防治原理和方法，做到防患于未然。最近，H7N9病毒的爆发，让很多人寝食难安，作为经历过非典的我，深知动物疫情的恐怖，那么动物疫情一旦爆发，该如何控制，将在本章第四节中学习。在本章第五节中，我们将学习绿色食品的生产，看看我们吃的绿色食品是怎么生产出来的。大家知道什么是设施农业吗？不知道了吧，在本章的最后一节中，我们将会给大家讲解。 第三章生物科学与工业，分为3个小节 在本章中我们将会学习了解生物科学在工业上的运用。本章将作出3种介绍。在第一节中，我们会学习到微生物发酵及其应用，具体点说，我们喝的酒，厨房用的醋，以及美味腐乳等等，全是利用微生物发酵做出来的。在本章第二节中，我们将学习酶在工业生产中的应用，大家想想我们用的洗衣粉，为什么有的洗衣粉洗的衣服要白一些，因为其中加有酶。在本章最后一节中，我们将学习生物技术药物与疫苗，抗生素
课时跟踪检测( 十四) 生态工程的基本原理 ( 满分：50 分时间：25 分钟) 一、选择题( 每小题 4 分，共24 分) 1．下列关于生态工程的叙述中，错误的是( ) A．生态工程是生态学与系统工程学的结合 B．生态工程追求经济与生态的双赢 C．生态工程是无消耗、多效益的工程 D．生态工程能促进人类社会和自然环境的和谐发展 2．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪 养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力， 这种模式主要应用了生态工程遵循的哪个原理( ) A．系统学和工程学原理 B．整体性原理 C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理 3．要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是( ) A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源 B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产 C．发展生态农业，实现物质和能量的多级利用 D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积 4．同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种 类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点提出时遵循的主要生态工程建设原理是( ) A．协调与平衡原理B．物质循环再生原理 C．物种多样性原理D．整体性原理 5．对生态农业原理中能量多级利用的理解正确的是( ) A．尽可能设计一条很长的食物链 B．使流向人类的能量最多 C．实现“原料—产品—原料—产品”的生产模式 D．通过生物防治减少能量损失 6．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是( )
二、非选择题(共26 分) 7．(12 分) 南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养 鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，形成一种 高效良性的循环，取得了良好的生态效益。请就此生态农场的特点，完成下列问题： (1) 该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的__________ 、__________ 和____________原理。 (2) 该系统工程的核心之一是沼气池，如右图所示。 ①在图中用箭头标出生产过程中物质循环的方向。 ②如果将“无机物→农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何 影响？________________________________ 。 (3) 根据生态工程的物种多样性原理，有人认为生态农业建设中， 应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学知识，分析该结论是否正确，为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 8．(14 分) 下图是我国南方比较常见的桑基鱼塘农业生态系统示意图。请分析回答下列问题： (1) 在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量( 总初级生产量) 是______________。人们将蚕沙( 蚕的粪便) 投入鱼塘，被鱼等水生生物食用，蚕沙中所含的能 量主要属于第________营养级。 (2) 鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一部分经过__________作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树。 (3) 建立该人工生态系统的目的是实现对能量的______________，提高能量的利用率。 与种植单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力________。 (4) 建立该生态系统遵循的原理主要是__________________、__________________。
必修一分子与细胞 第一章走进细胞 1.1从生物圈到细胞 1.2细胞的多样性和统一性 第二章组成细胞的分子 2.1细胞中的元素和化合物 2.2生命活动的主要承担者——蛋白质 2.3遗传信息的携带者——核酸 2.4细胞中的糖类和脂质 2.5细胞中的无机物 第三章细胞的基本结构 3.1细胞膜——系统的边界 3.2细胞器——系统内的分工合作 3.3细胞核——系统的控制中心 第四章细胞的物质输入和输出 4.1物质跨膜运输的实例 4.2生物膜的流动镶嵌模型 4.3物质跨膜运输的模型 第五章细胞的能量供应和利用 5.1降低化学反应活化能的酶（一酶的作用和本质二酶的特性）5.2细胞的能量“通货”——ATP
5.3ATP的主要来源——细胞呼吸 5.4能量之源——光和光合作用（一捕获光能的色素和结构二光 合作用的原理和应用） 第六章细胞的生命历程 6.1细胞的增值 6.2细胞的分化 6.3细胞的衰老和凋亡 6.4细胞的癌变 必修二遗传与进化 第一章遗传因子的发现 1.1孟德尔的豌豆杂交试验（一） 1.2孟德尔的豌豆杂交试验（二） 第二章基因和染色体的关系 2.1减数分裂和受精作用 2.2基因在染色体上 2.3伴性遗传 第三章基因的本质 3.1DNA是主要的遗传物质 3.2DNA的分子结构 3.3DNA的复制 3.4基因是有遗传效应的DNA片段
第四章基因的表达 4.1基因指导蛋白质的合成 4.2基因对性状的控制 4.3遗传密码的破译 第五章基因突变和其他变异 5.1基因突变和基因重组 5.2染色体变异 5.3人类遗传病 第六章从杂交育种到基因工程 6.1杂交育种与诱变育种 6.2基因工程及应用 第七章现代生物进化理论 7.1现代生物进化理论的由来 7.2现代生物进化理论的主要内容（种群基因频率的改变与生物进 化、隔离与物种的形成、共同进化与生物多样性的形成） 必修三稳态与环境 第一章人体的内环境与稳态 1.1细胞生活的环境 1.2内环境稳态的重要性
专题1传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 一、课题目标 说明果酒和果醋制作的原理，设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。 二、课题重点与难点 课题重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。 课题难点：制作过程中发酵条件的控制。 三、基础知识分析 （一）果酒制作的原理知识要点：1. 酵母菌的兼性厌氧生活方式；2.发酵需要的适宜条件；3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源。 （二）果醋制作的原理 知识要点：1.酒变醋的原理；2.控制发酵条件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌的来源。 四、实验案例制作葡萄酒和葡萄醋 建议将实验安排在秋季的9月或10月进行。在这段时间内进行实验，有如下优点：（1）正值收获季节，葡萄的价格便宜，品种多样；（2）此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强，发酵酿酒的效果好；（3）温度适宜，发酵现象非常明显。实验的具体操作步骤如下：1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐烂的子粒。 3. 用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。 4. 用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中（装置参见教材图1-4b），或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。 5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。 6. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。 7. 10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。 8. 当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35 ℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。 五、课题成果评价 （一）果酒的制作是否成功 发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。如果实验结果不理想，请学生分析失败原因，然后重新制作。 （二）果醋的制作是否成功 首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量作进一步鉴定。 六、答案和提示：（一）旁栏思考题 1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？答：应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
高中生物生态工程的基本原理2019年3月20日 （考试总分：130 分考试时长： 120 分钟） 一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分） 1、（5分）下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是 A．该途径依据的原理是植物细胞具有全能性 B．过程①需控制好培养基中植物激素的比例 C．经过程①细胞的形态和结构发生了变化 D．过程③需使用液体培养基，有利于细胞增殖 2、（5分）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是 A．蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程 B．基因工程合成天然存在的基因，蛋白质工程合成天然存在的蛋白质 C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）操作 D．基因工程需对基因进行操作，蛋白质工程需对蛋白质进行操作 3、（5分）下列关于转基因技术应用的叙述，错误的是 A．可以将抗病虫害基因转入农作物细胞中，使其具有相应的抗性 B．可以使用DNA重组的微生物生产稀缺的基因药物 C．可以通过转基因技术使奶牛的乳汁中富含某种营养物质 D．将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种 4、（5分）SPL蛋白是植物中广泛存在的一类调控基因转录的分子。不同植物的SPL蛋白结构不同，但均有一个大约由80个氨基酸构成的结构相同的功能区，可识别并结合到某些基因的特定区域。SPL基因最初是从植物花序cDNA文库中得到的。下列相关叙述正确的是 A．SPL是80个氨基酸构成的蛋白质 B．SPL基因能在花序细胞中表达 C．SPL可催化特定基因的翻译过程 D．SPL在不同绿色植物中功能差异较大 5、（5分）现在转基因技术已经相当成熟了，前不久美国批准转基因三文鱼进入市场，旨在利用生物技术提升水产产业，不过这种转基因三文鱼目前只能在加拿大和巴拿马饲养。关于转基因技术下列说法正确的是 A．转基因技术的原理是DNA分子杂交 B．转基因技术的应用解决了人类史上很多难题，是有利无害的 C．现在很多转基因食品包装都有警示标志，就是提示潜在的安全性 D．转基因食品比传统食品营养更丰富，因此在不久之后转基因食品会替代传统食品 6、（5分）下列关于基因工程应用的叙述，正确的是A．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 B．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D．原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良 7、（5分）下列有关基因身份证的说法,正确的是 A．基因身份证上可以检测到个人的所有基因 B．基因身份证只对少数、个别基因进行检测 C．用基因身份证去看病或预见将来已经实践应用 D．有基因身份证就可以治疗任何疾病 8、（5分）基因治疗给无数的遗传病患者带来了希望，下列关于基因治疗的叙述正确的是 A．基因治疗可以治愈所有的遗传病 B．基因治疗就是对有遗传缺陷的细胞进行基因修复 C．基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作简便，效果可靠 D．基因治疗时可用经过修饰的病毒或农杆菌的质粒作运载体 9、（5分）转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列符合生产药用蛋白的是A．养殖转生长激素基因鲑鱼 B．养殖抗口蹄疫病毒转基因兔 C．养殖转乳糖酶基因牛 D．从牛乳汁中获得人血清蛋白 10、（5分）下列药物中，目前普遍不是通过基因工程的方法来生产加工的是 A．青霉素 B．胰岛素 C．干扰素 D．乙肝疫苗 11、（5分）有关基因工程的应用及安全性的说法中，正确的是 A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．在同一DNA分子中，限制酶的识别序列越长，酶切点出现的概率越大 C．以受精卵为受体细胞时，先要用Ca2+处理细胞以使其处于感受态 D．基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离，实现生物的定向变异 12、（5分）基因芯片技术是近几年才发展起来的高新技术，固定在芯片上的探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子用同位素标记。若待测的DNA分子能与芯片上的探针配对，则发出荧光。下列叙述中错误的是 A．基因芯片的工作原理是醎基互补配对 B．待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序 C．基因芯片技术可用来筛选农作物的突变基因 D．基因芯片技术将来可以制作“基因身份证” 13、（5分）下列实例中实现了分子水平的人工重组的是 A．克隆动物 B．人类基因组计划 C．能产生抗体的小鼠脾细胞与骨髓细胞的融合细胞 D．将人的α-抗胰蛋白酶基因导入到羊的DNA分子中 14、（5分）下列关于载体的叙述中，错误的是
第6节设施农业 (时间：30分钟满分：50分) 考查知识点及角度 难度及题号 基础中档稍难 设施栽培和设施养殖1、3、4 2、7 智能农业5、6 8 一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分) 1．设施栽培经历了由简单到复杂、由低水平到高水平、由低科技含量到高科技含量的发展阶段。下列属于现代植物工厂栽培与初期设施栽培的最大区别的是()。 ①为了提早春播②封闭条件下生产③智能化控制条件④推迟“冬 天” 的到来⑤周年化生产⑥实现生产的工业化 A．②③④⑥B．②③⑤⑥ C．①②③⑤⑥D．②③④⑤ 解析现代植物工厂在封闭条件下生产，智能化控制条件，不受季节限制，实现了生产的工业化。 答案 B 2．对于设施花卉，控制花期是决定其经济效益高低的重要因素之一。下列选项中不能用于控制花期的是()。 A．CO2浓度B．光照周期 C．温度D．光照强度 解析CO2浓度影响产量，不影响花期。 答案 A
3．设施养殖的优点是()。 A．集约化生产，提高生产效率 B．投资大 C．不易发生疫病 D．粪便处理量大 解析设施养殖是工厂化、规模化和自动化的生产方式，具备高度集约化的生产条件、稳定的生产环境和严密的质量管理体系，能极大地提高生产效率，故选A。 答案 A 4．设施养鸡是各种设施养殖中科技含量最高的行业之一。下列不属于设施养鸡需要考虑的因素是()。 A．污水、粪便的处理和再利用等 B．鸡场建在不宜耕作的土地上，远离市区又交通便利 C．对产品的深加工、销售和带动其他行业的发展 D．减少电能的消耗，降低运营成本 解析C项不是设施养鸡需考虑的因素。 答案 C 5．智能农业也被称为()。 A．现代农业B．设施农业 C．信息农业D．自动化农业 解析智能农业也被称为“数字农业”或“信息农业”，故远C。 答案 C 6．现代化温室的局限性是()。 A．使用营养液培养，不用土壤可以减少对作物的污染 B．全天候周年生产 C．实现自动化、智能化管理 D．投资大，易发生病虫害 解析现代化温室投资大，且由于相对封闭，易发生病虫害。