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IB模塊知識點歸納選修1 生物技術(shù)實踐第一部分 微生物的利用（重點）實驗1 大腸桿菌的培養(yǎng)和分離1. 微生物是指結(jié)構(gòu)簡單、形體微小的單細(xì)胞、多細(xì)胞或沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物，包括病毒、原核生物、原生生物和某些真菌。 細(xì)菌是單細(xì)胞的原核生物，有細(xì)胞壁（肽聚糖）、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，無成型的細(xì)胞核，只有一環(huán)狀DNA分子（擬核）。以分裂（二分裂）的方式繁殖，分裂速度很快。用革蘭氏染色法將細(xì)菌分為革蘭氏陽性菌（革蘭氏染液染色后，再脫色處理，細(xì)菌仍保留染色液的顏色）和革蘭氏陰性菌兩大類，區(qū)別在細(xì)胞壁的成分不同。 大腸桿菌是革蘭氏陰性（細(xì)胞壁薄，有莢膜）、兼性厭氧的腸道桿菌。2. 細(xì)菌的分離方法有兩種：劃線分離法和涂布分離法。是消除污染雜菌的通用方法，也是用于篩選高表達(dá)量菌株的最簡便方法之一。 劃線分離就是用接種環(huán)蘸菌液后在含有固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿平板上劃線，在劃線的過程中菌液逐漸減少，細(xì)菌也逐漸減少，。劃線最后，可使細(xì)菌間的距離加大。將接種后的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)1020小時后，一個細(xì)菌細(xì)胞就會繁殖成許多細(xì)菌細(xì)胞，形成菌落。涂布分離時，需要先將培養(yǎng)的菌液稀釋，通常稀釋到10-510-7之間，然后去0.1ml不同稀釋度的稀釋菌液放在培養(yǎng)皿的固體培養(yǎng)基上，用玻璃刮刀涂布在培養(yǎng)基平面上進(jìn)行培養(yǎng)，在適當(dāng)?shù)南♂尪认?，可產(chǎn)生相互分開的菌落。通常每個培養(yǎng)皿中有20個以內(nèi)的單菌落為最合適。劃線分離法，方法簡單；涂布分離法，單菌落更易分開，但操作復(fù)雜。3. 在培養(yǎng)微生物時，必須進(jìn)行無菌操作。其首要條件是各種器皿必須是無菌的，各種培養(yǎng)基也必須是無菌的，轉(zhuǎn)移培養(yǎng)基、倒平板、接種、平板劃線、平板稀釋涂布等操作中的每一步都要做到無菌（防止雜菌污染）。 進(jìn)行恒溫培養(yǎng)時，要將培養(yǎng)皿倒置，是因為培養(yǎng)基中的水分會以水蒸氣的形式蒸發(fā)，倒放培養(yǎng)皿會使水蒸氣凝結(jié)成水滴后，落入培養(yǎng)基的表面并且擴散，菌落中的細(xì)菌也會隨水?dāng)U散，很難再分成單菌落，達(dá)不到分離的目的。4. 細(xì)菌擴大培養(yǎng)要用LB液體培養(yǎng)基（通用培養(yǎng)基、常用于做生理學(xué)研究和發(fā)酵工業(yè)），劃線分離要用LB固體培養(yǎng)基（常用于微生物分離、鑒定、計數(shù)和菌種保存）?！凹?xì)菌喜葷，霉菌喜素”，通常細(xì)菌培養(yǎng)基要用蛋白胨和酵母提取物來配制，還要加入一定的氯化鈉，以維持一定的滲透壓；霉菌培養(yǎng)基一般用無機物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。盡管培養(yǎng)基的配方各不相同，但其基本成分都一樣（五類）。（復(fù)習(xí)時注意聯(lián)系微生物的有關(guān)內(nèi)容）實驗2 分離以尿素為氮源的微生物1實驗原理：脲即尿素，是蛋白質(zhì)降解的產(chǎn)物。有一些細(xì)菌含有脲酶可以分解尿素，利用尿素作為其生長的氮源。 2實驗?zāi)康模簭耐寥乐蟹蛛x出能利用尿素的細(xì)菌,了解它在生態(tài)平衡中的作用，并與LB全營養(yǎng)培養(yǎng)基做對照。 3實驗步驟： (1)制平板：在酒精燈火焰旁將LB固體培養(yǎng)基和尿素固體培養(yǎng)基分別倒在兩個培養(yǎng)皿中，超凈臺搖勻，平放至凝固。 (2)制備細(xì)菌懸液：將1g土樣依次稀釋出10-2、10-3、10-4和10-5土壤稀釋液，備用。(3)用涂布分離法分離細(xì)菌：取10-4和10-5土壤稀釋液，分別加到LB培養(yǎng)基和尿素培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，再用刮刀將菌液涂布到整個平面上。(4)培養(yǎng)：將培養(yǎng)皿倒置，在37恒溫培養(yǎng)上2448h。 (5)觀察：LB全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基中有較多的菌落，而尿素為氮源的固體培養(yǎng)基平板中只有少量菌落?！拘≠Y料】 選擇培養(yǎng)基 在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長，促進(jìn)需要的微生物的生長。目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。 在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)可以做到這一點，如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。 加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。 這里的加入是在培養(yǎng)的培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入的。 改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分，也可達(dá)到分離微生物的目的。如培養(yǎng)基中缺乏氮源時，可以分離固氮微生物，因為非固氮微生物不能在此培養(yǎng)基上生存。當(dāng)培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時,也具有分離效果。如石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的微生物生存，達(dá)到分離能消除石油污染的微生物的目的。 改變微生物的培養(yǎng)條件，也可以達(dá)到分離微生物的目的，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。 劃線分離法操作的注意事項(1)每一次劃線之前都要對接種環(huán)灼燒滅菌。 (2)灼燒接種環(huán)之后 ，要冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。 (3)劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。 (4)劃線用力要大小適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。第二部分 酶的應(yīng)用實驗4 果汁中的果膠和果膠酶1、果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成。果膠不溶于乙醇，這是鑒別果膠的一種簡易的方法。果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠。 2、探究果膠酶的作用及溫度對果膠酶活性的影響：(1) 制備水果漿，配制果膠酶。(2) 取兩個100ml的燒杯，編號A、B，各加入5 g 勻漿液，再向A燒杯中加入10ml果膠酶溶液，B燒杯中加入10ml清水。(3) 取4支試管，編號14。在1、2號試管中各加4ml A燒杯中的混合物；在3、4號試中各加4ml B燒杯中的混合物。(4) 將1、3號試管加熱，2、4號試管不加熱，觀察澄清度的變化。 (5) 再向4支試管中各加95%的乙醇4ml，觀察變化。實驗6 -淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測1、固定化酶：將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。酶的固定化方法：吸附法、共價偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法，將固定化酶裝柱，當(dāng)?shù)孜锪鹘?jīng)過該柱時，在酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。2、本實驗是用吸附法將-淀粉酶固定在石英砂上。一定濃度的淀粉溶液流經(jīng)固定化酶柱后，課時淀粉酶被水解成糊精。用淀粉指示劑溶液測試，流出物呈紅色，表明水解產(chǎn)物糊精生成。淀粉淀粉酶糊精淀粉酶 麥芽糖葡萄糖遇碘顯藍(lán)色遇碘顯紅色遇碘不顯藍(lán)色 遇碘不顯藍(lán)色糖化淀粉酶3、 “淀粉酶固定化”實驗步驟：淀粉酶的固定化。5mg 淀粉酶溶于4ml蒸餾水，加入5mg石英砂，攪拌30min。將石英砂裝入含氣門心并用夾子封住的注射器中。用10倍反應(yīng)柱蒸餾水用流速1ml/min（洗滌流速）來洗滌除去未吸附的游離淀粉酶。使淀粉溶液以0.3ml/min（反應(yīng)流速）的流速過柱，在流出5ml后接收0.5ml流出液。加入1-2滴KI-I2溶液，觀察顏色變化。第三部分 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用實驗8 果酒和果醋的制作1、釀酒和制醋有關(guān)的微生物分別是酵母菌（真菌）和醋桿菌（細(xì)菌），分別進(jìn)行的是酒精發(fā)酵（乙醇發(fā)酵）和醋酸發(fā)酵。酵母菌只有在無氧條件下才能進(jìn)行酒精發(fā)酵，而且當(dāng)培養(yǎng)液中乙醇的濃度超過16%時，酵母菌就會死亡。醋桿菌在有氧條件下才能將乙醇氧化為醋酸，醋桿菌產(chǎn)生的醋酸可使培養(yǎng)液中醋酸的含量高達(dá)13%。（注意反應(yīng)式）2、用葡萄制作葡萄酒時，一般不加蔗糖，都只用野生酵母，但是本實驗為了加速反應(yīng)，使觀察更直觀，需要有更多底物參加反應(yīng)，所以加入酵母使酒精發(fā)酵占有優(yōu)勢。使用高錳酸鉀溶液浸泡葡萄的目的是為了防止雜菌污染，也消滅了野生酵母。發(fā)酵瓶中的液體不能裝滿是因為發(fā)酵過程中氣體產(chǎn)生，如果裝滿會使液體外溢，導(dǎo)致發(fā)酵液損失和瓶口等處污染雜菌，影響產(chǎn)物品質(zhì)。用裝著水的彎曲玻璃管可以防止氧氣進(jìn)入，發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳可以出去，還可以防止空氣中雜菌的污染。3、制醋時要向發(fā)酵瓶中通入空氣，保證發(fā)酵是一個氧化過程，要用棉花過濾是防止空氣中的雜菌進(jìn)入。實驗10 泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定1、泡菜腌制過程中起作用的主要是假絲酵母和乳酸菌。這類食品的發(fā)酵產(chǎn)物有有機酸和醇類物質(zhì)，但還含有一定量的亞硝酸鹽。所用原料是白菜、洋白菜等。在無氧的條件（由所用容器的凹槽加水在加蓋造成）下，微生物利用菜中的糖和其他營養(yǎng)物進(jìn)行發(fā)酵，乳酸菌將糖分轉(zhuǎn)化為乳酸，這時需氧菌被殺死；當(dāng)有機酸增加到一定程度時，乳酸菌被殺死，出現(xiàn)酵母和霉菌，并逐漸產(chǎn)生亞硝酸。加白酒的作用是可抑制雜菌的生長，也是一種調(diào)味劑，增加醇香感。加鹽不要太多，否則會使乳酸菌發(fā)酵遲緩。溫度高則發(fā)酵快，但口味差些。2、亞硝酸鹽可與對氨基本磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，這一產(chǎn)物再與N1萘基乙二胺偶聯(lián)，形成紫紅色產(chǎn)物，可用光電比色法定量。實驗步驟包括樣品處理、測定、標(biāo)準(zhǔn)曲線（以亞硝酸鈉質(zhì)量為橫坐標(biāo)以光密度OD值為縱坐標(biāo)）、計算亞硝酸鹽含量（mg/kg）X1=通過標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的亞硝酸鹽質(zhì)量（ug）m21000樣品處理液總體積V1/樣品質(zhì)量m1測定樣品液總體積V21000）。第四部分 淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù)實驗11 植物組織培養(yǎng)1. 植物無性生殖的方法有扦插、嫁接和組織培養(yǎng)等。植物組織培養(yǎng)有兩種形式：愈傷組織培養(yǎng)（固體培養(yǎng)基、瓊脂培養(yǎng)基）和細(xì)胞懸浮培養(yǎng)（液體培養(yǎng)基）（書中采用的是愈傷組織培養(yǎng)）。植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性。植物組織培養(yǎng)的過程包括脫分化和再分化。2. MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素、有機成分組成，但使用時還要添加植物激素和瓊脂。培養(yǎng)基中通常加一定量的蔗糖是除作為營養(yǎng)成分外，還用于維持一定的滲透壓。 細(xì)胞分裂素/生長素的摩爾濃度比決定組織是生根還是生芽，當(dāng)兩者比例高時（細(xì)胞分裂素生長素），誘導(dǎo)芽的生成；兩者大致相等時（細(xì)胞分裂素=生長素），愈傷組織繼續(xù)生長而不分化；兩者比例低時（細(xì)胞分裂素生長素），誘導(dǎo)根的形成。 但實驗中不用天然激素而是用人工合成的激素（如奈乙酸NAA、6芐基氨基腺嘌呤BA等）是因為植物中存在相應(yīng)的分解天然激素的酶而沒有人工合成激素的相應(yīng)的酶，所以天然激素在植物體內(nèi)作用和存在的時間短，人工合成激素的作用和存在的時間長，作用效果明顯。最常用的MS培養(yǎng)基（生芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基）。配制過程包括稱量、溶解、調(diào)PH、融化、分裝（三角瓶）、加蓋滅菌等步驟。3. 培養(yǎng)過程應(yīng)該在無菌的條件下進(jìn)行，實驗經(jīng)過外植體愈傷組織叢狀苗生根苗移栽植株。需要一定的光照和溫度的條件。外植體消毒需在70%乙醇中浸泡10min，再放入5%次氯酸鈉溶液中浸泡5min，然后用另一5%次氯酸鈉溶液中浸泡5min，最后在超凈臺中用無菌水清洗。在生根后，將苗移至草炭土或蛭石中，保持80%以上的濕度，然后逐漸降低濕度進(jìn)行鍛煉。選修2 生物科學(xué)與社會第一章 生物科學(xué)與農(nóng)業(yè)第二節(jié) 植物病蟲害和動物疫病的防治1，植物病蟲害防治的方針是“預(yù)防為主，綜合防治”，“防重于治，早治重于晚治”。根據(jù)有害生物和環(huán)境之間的相互關(guān)系，充分發(fā)揮自然控制因素的作用，因地制宜地采取綜合防治措施，將有害生物控制在 經(jīng)濟(jì)允許受害水平之下，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。方法有病蟲害的調(diào)查、植物檢疫、農(nóng)業(yè)防治技術(shù)（對抗性作物品種的選育）、物理機械防治技術(shù)（如誘殺燈），生物防治 和化學(xué)防治等。對植物病蟲害的防治只有在尊重自然、保證農(nóng)業(yè)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展的前提下，才能得到更好的發(fā)展。植物病蟲害的預(yù)測和預(yù)報是指人類根據(jù)病蟲害流行規(guī)律及觀察、調(diào)查所掌握的資料，推測未來一段時間內(nèi)病、蟲的分布、擴散和危害趨勢，做好植物病蟲害的預(yù)測和預(yù)報是進(jìn)行綜合防治的前提。 *2，植物病蟲害的調(diào)查可分為基本情況調(diào)查、定點系統(tǒng)調(diào)查和病蟲害防治效果調(diào)查等。調(diào)查統(tǒng)計一般采用取樣的方式，其方式有五點式、棋盤式、對角線式 、直行式、“Z”字形式等（如圖）。調(diào)查獲得數(shù)據(jù)后應(yīng)該計算兩個率，即發(fā)病率和蟲口減退率。 發(fā)病單位數(shù)發(fā)病率 100% （能初步了解病蟲害的危害程度大小，如果該值小于“經(jīng)濟(jì)域值”，并非必須采取防治措施。）調(diào)查單位數(shù) 施藥前活蟲數(shù)施藥后活蟲數(shù) 蟲口減退率100%（反應(yīng)防治后的效果）施藥前活蟲數(shù)3，農(nóng)藥安全間隔期是指作物最后一次施藥距收獲日的時間間隔，使收獲的農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。*4， 生物防治是指利用有益生物或生物代謝產(chǎn)物來防治病蟲害、雜草等有害生物的方法。主要有“以蟲治蟲”、 “ 以菌殺蟲”。其特點有資源豐富、生產(chǎn)成本低、防治效果好等特點，而且不污染環(huán)境，對人畜安全，對植物也無害 。*5，動物疫病是指會引起傳染、蔓延和流行，并危害動物健康，甚至造成死亡的一類疾病，主要是指傳染病和寄生蟲病。對動物疫病應(yīng)采取加強檢疫、實施免疫 、及時隔離、撲殺、無害化處理等措施，及時開發(fā)疫苗和治療藥物。畜禽傳染?。ㄈ缂仔土鞲胁《綡5N1亞型病毒引起的禽流感）流行的三個基本環(huán)節(jié)包括傳染源、傳播途徑和易感動物。因此對動物疫病的防治應(yīng)從三個環(huán)節(jié)入手，即在控制傳染源、切斷傳播途徑和保護(hù)易感動物采取措施。 其綜合防治措施應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，綜合防治”，“防重于治，早治重于晚治”的方針，需要搞好畜禽的飼養(yǎng)管理、衛(wèi)生防疫、預(yù)防接種、檢疫、隔離、消毒等工作，可分為平時的預(yù)防措施和疫病發(fā)生時的撲滅措施兩個方面 。動物寄生蟲?。ú≡w種類有原蟲、吸蟲、絳蟲、線蟲和昆蟲等，一般寄生在宿主的體內(nèi)或體表，如血吸蟲病）的防治應(yīng)貫徹預(yù)防為主，采取養(yǎng)為基礎(chǔ)、檢為依據(jù)、治病滅源的防治原則，做好治療性驅(qū)蟲和預(yù)防性驅(qū)蟲工作，保障人畜安全。 第四節(jié) 綠色食品的生產(chǎn)*綠色食品是指遵循可持續(xù)發(fā)展原則，按照特定生產(chǎn)方式生產(chǎn)，經(jīng)中國綠色食品發(fā)展中心認(rèn)定、許可使用綠色食品商標(biāo)的無污染、安全、優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)類食品。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分為A級和AA級（有機食品）兩類。其生產(chǎn)主要包括產(chǎn)地的選擇、環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測、生產(chǎn)管理與產(chǎn)品質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，特別是對肥料和農(nóng)藥的使用要求，同時還涉及農(nóng)作物品種的選擇、農(nóng)業(yè)耕作制度等方面。生產(chǎn)的特點是：一強調(diào)產(chǎn)品出自良好的生態(tài)環(huán)境；二對產(chǎn)品實行“從土地到餐桌” 全程質(zhì)量監(jiān)控；三是對產(chǎn)品依法實行依法實行標(biāo)志管理。生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系包括產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和包裝標(biāo)簽、儲運標(biāo)準(zhǔn)四個方面。 第二章 生物科學(xué)與工業(yè)第一節(jié) 微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)*1，發(fā)酵是指利用微生物的生命活動把原料大量生成和積累特定代謝產(chǎn)物或菌體（人們所需的產(chǎn)品）的過程。發(fā)酵食品是指把農(nóng)副產(chǎn)品原料利用發(fā)酵方法生產(chǎn)和加工制作的食品。發(fā)酵的歷史是從幾千年前的釀酒開始，經(jīng)歷了傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)、現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)兩個階段，隨著近代分子生物學(xué)的發(fā)展，發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入了一個全新的發(fā)展時期。 *2，發(fā)酵食品的生產(chǎn)一般流程包括菌種選育、菌種的擴大培養(yǎng)、培養(yǎng)基配制及滅菌、接種、發(fā)酵、分離和提純產(chǎn)物等階段。配制好的培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備、接種操作等過程應(yīng)該在無菌條件下進(jìn)行，防止與雜菌形成競爭關(guān)系，可采用高溫、高壓的方式殺死所有雜菌的胞體、芽孢的孢子。（示意圖見P44圖24） *3，微生物育種的方法有基因突變、基因工程、細(xì)胞工程等。微生物所需的營養(yǎng)主要有水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子等五大類（見下表）。生產(chǎn)中營養(yǎng)基的配制原則是根據(jù)發(fā)酵原料或原料經(jīng)預(yù)處理后所含的營養(yǎng)成分進(jìn)行的。一般是液體培養(yǎng)基。 水無機鹽碳源氮源生長因子概念供給微生物碳素營養(yǎng)的物質(zhì)能被微生物吸收利用的含氮物質(zhì)某些微生物生長所必需的少量物質(zhì)來源磷酸鹽、硫酸鹽、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵等鹽類無機碳源:CO2、NaHCO3等有機碳源：糖類（最常用）、脂肪酸、花生粉餅、石油等無機氮源：N2、氨、銨鹽、硝酸鹽等有機氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、玉米漿、豆餅粉等維生素、氨基酸、堿基、牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、動植物組織提取液（肝臟浸出液、麥芽汁）作用微生物細(xì)胞的組成成分，溶解物質(zhì)，生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)為微生物生長繁殖及其一系列生命活動提供不可缺少的礦質(zhì)元素要用于合成微生物的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物;異養(yǎng)微生物的主要能源物質(zhì).主要用于合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物。一般是酶和核酸的組成成分。說明不同種類的微生物，對碳源的需要差別較大，而且微生物對碳源的需求量最大。異養(yǎng)微生物：含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源微生物之所以要補充生長因子，往往是由于缺乏合成這些物質(zhì)所需要的酶或合成能力有限4，實例：面粉的發(fā)酵、酵母菌的酒精發(fā)酵、北京棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸等。*5，發(fā)酵過程是一個連續(xù)發(fā)酵的過程，發(fā)酵產(chǎn)物主要是在菌體生長的穩(wěn)定期產(chǎn)生，所以要控制發(fā)酵條件。其原則是需要根據(jù)發(fā)酵的目的和要求控制好發(fā)酵的條件，控制的條件有溫度、PH、溶氧量等。還需要及時檢測菌體的濃度、產(chǎn)物的含量等，控制發(fā)酵進(jìn)程以及添加必要的培養(yǎng)基成分，來延長菌體生長的穩(wěn)定期。 （1）溫度：影響酶的活性；生物合成的途徑；發(fā)酵液的物理性質(zhì)以及菌種對營養(yǎng)物質(zhì)的分解和吸收。菌體的生長和產(chǎn)物的合成都有一個最適宜的溫度，而且不同菌種的最適宜的溫度是不同的。（2）PH：影響酶的活性；細(xì)胞膜通透性的改變；引起培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的分解；產(chǎn)物的生成。調(diào)整措施：添加緩沖系統(tǒng)，或中間補加氨水、尿素、(NH4)2CO3、CaCO3等（3）溶解氧：影響不同異養(yǎng)型微生物的生長、繁殖與代謝；產(chǎn)物的合成（4）營養(yǎng)物質(zhì)的濃度：C/N、無機鹽、維生素等影響菌體的生長和代謝產(chǎn)物的積累*6，分離提純：采用蒸餾、萃取、離子交換等方法提取代謝產(chǎn)物（谷氨酸）；如果是菌體應(yīng)該用過濾、沉定等方法。7，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的兩個主要作用是防止食物腐敗、使口感平淡的原料發(fā)生感官的、物理的和營養(yǎng)方面的變化，使口感更好、營養(yǎng)更好、更易消化?，F(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的食品質(zhì)量則更易受控制，也更穩(wěn)定，同時也更能確保產(chǎn)品的安全性。 第三節(jié) 生物工程藥物和疫苗1，生物工程（生物技術(shù)）包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程（蛋白質(zhì)工程）。2，基因工程藥物是指以重組DNA為核心技術(shù)，通過將一個生物體內(nèi)有用的“目的基因”轉(zhuǎn)移到另一個生物體中并表達(dá)所需要的產(chǎn)物藥物的過程。轉(zhuǎn)入基因的生物是細(xì)菌、動物 或植物。其生產(chǎn)過程大致可以分為獲得目的基因、重組質(zhì)粒、構(gòu)建基因工程菌、工程菌大規(guī)模培養(yǎng)、分離提取目的產(chǎn)物等步驟。如基因工程生產(chǎn)人的胰島素，基因工程生產(chǎn)蛋白類藥物等。 細(xì)胞工程藥物是指在細(xì)胞水平上的遺傳操作，即通過細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植等技術(shù)，改造并篩選特定的細(xì)胞株或細(xì)胞系，再通過規(guī)模培養(yǎng)獲得藥物。如紫草素、單克隆抗體的生產(chǎn)過程、特點及應(yīng)用。*4，疫苗是一類接種后能激發(fā)人體免疫反應(yīng)來抵抗某些傳染病的生物制品。傳統(tǒng)疫苗（第一代疫苗）主要包括減毒疫苗和滅活疫苗。 項目減毒疫苗（活疫苗）滅活疫苗（死疫苗）概念用人工定向變異的方法，使病原微生物在極大程度上喪失致病能力，或從自然界篩選毒性高度減弱或基本無毒的活細(xì)菌或病毒制備成的疫苗選用抗原性強的病原微生物，經(jīng)過人工大量培養(yǎng)后，用化學(xué)或物理方法滅活后制備而成的疫苗原理活疫苗接種到人體后，在機體內(nèi)有一定的生長繁殖能力，可使機體發(fā)生類似的隱性感染或輕度感染，從而激發(fā)機體產(chǎn)生免疫力雖然喪失了生長繁殖能力，但仍保留其抗原性接種次數(shù)一次多次接種劑量少較大免疫持續(xù)時間長相對較短效果好較差保存時間較短較長安全性較差相對較安全制備或培養(yǎng)較難簡單、容易實例卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、甲型肝炎減毒活疫苗等較多，如百日咳疫苗、流行性腦脊髓膜炎疫苗、流行性乙型腦炎疫苗、狂犬病疫苗等*5，基因工程疫苗（第二代疫苗、重組疫苗）是指利用基因工程技術(shù)，將病原體的抗原基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞（細(xì)菌、酵母或動植物細(xì)胞）中，并使其表達(dá)，經(jīng)培養(yǎng)生產(chǎn)出一系列有實用價值的疫苗。這種疫苗比傳統(tǒng)疫苗的安全性更可靠等更多的優(yōu)點。如下：產(chǎn)品名表達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用乙型肝炎病毒疫苗轉(zhuǎn)基因酵母、轉(zhuǎn)基因哺乳動物細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因煙草、轉(zhuǎn)基因西紅柿預(yù)防乙型肝炎霍亂疫苗轉(zhuǎn)基因馬鈴薯預(yù)防霍亂狂犬疫苗轉(zhuǎn)基因煙草、轉(zhuǎn)基因菠菜預(yù)防狂犬病瘧疾疫苗轉(zhuǎn)基因煙草預(yù)防瘧疾流感疫苗轉(zhuǎn)基因煙草預(yù)防流感6，核酸疫苗（第三代疫苗、DNA疫苗）包括質(zhì)粒載體和編碼抗原的基因（目的基因）。第三章 生物科學(xué)與健康第二節(jié) 疾病治療中的生物科學(xué)*1，細(xì)菌的抗藥性是細(xì)菌原本就具有的一種特性，是細(xì)菌對抗生素（如青霉素）的敏感性的下降。其產(chǎn)生的根本原因是基因突變而獲得的，是抗生素對細(xì)菌的選擇的結(jié)果，可以通過實驗來證明（注意課本P77的實驗）。自然狀態(tài)下，抗藥基因頻率很底的，但經(jīng)常使用抗生素，會導(dǎo)致菌群數(shù)量大量減少，抗藥基因的頻率的卻增大（這就是瓶頸效應(yīng)），如果濫用抗生素還會造成身體正常菌群失調(diào)和其他毒副作用。所以要合理使用抗生素，要遵循“三不原則”原則，即不自行購買；不主動要求；不隨便停藥。 青霉素殺菌作用的原理是通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的生物合成而起作用的。 *2，器官移植需要經(jīng)過組織配型獲得合適的供體器官、器官保存和移植手術(shù)、防止免疫排異等治療過程。合適的供體器官是指病人和供體器官間的人白細(xì)胞抗原（ 是人體細(xì)胞表面的一群蛋白質(zhì)分子， 由位于第6對染色體上的基因編碼，簡稱為HLA。）差異要小，否則機體對外源器官會引起免疫排異反應(yīng)。所以要通過組織配型和免疫抑制技術(shù)來解決器官移植過程中的免疫排斥問題。 第三節(jié) 生殖健康1，避孕是指采取預(yù)防性措施避免受孕。主要是針對受精和著床這兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)采取措施的。其原理是生殖過程的精子和卵細(xì)胞的形成、受精作用、受精卵著床三個環(huán)節(jié)。方法有阻止精子和卵子的結(jié)合、抑制排卵和精子的形成、阻礙受精卵著床。阻止精子和卵子的結(jié)合的方法一般可采用器具阻隔（避孕套、陰道隔膜和子宮帽等）、體外射精、安全期避孕和絕育手術(shù)。2，一般將排卵日的前5天和后5天，連同排卵日在內(nèi)的10天看作容易受孕的時期，而月經(jīng)周期的其他時間就稱安全期。抑制排卵和精子的形成的方法可以通過服用雌激素或雌激素類似物來維持較高的雌激素的水平，來抑制排卵；采用棉酚或物理的方法來刺激睪丸，達(dá)到抑制生精目的。受精卵順利著床及生長發(fā)育取決于輸卵管中受精卵的發(fā)育和子宮內(nèi)膜的變化 是否同步，所以改變子宮內(nèi)膜的形態(tài)或使兩者錯開最佳的相遇時間（宮內(nèi)節(jié)育器和速效避孕藥等相遇時間，能影響著床，阻止受精卵的發(fā)育，起到避孕的目的。 第四章 生物科學(xué)與環(huán)境第一節(jié) 生物性污染1，環(huán)境污染是指對人或其他生物產(chǎn)生有害影響的一種環(huán)境變化，包括化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染等不同類型。常見的生物性污染主要有病原體污染、變應(yīng)原污染、生物入侵等。預(yù)防和控制環(huán)境污染的基本理念是“以防為主，防治結(jié)合”。 *2，病原體污染是指微生物在環(huán)境中不斷繁殖和散播所造成的污染。是一種常見的生物性污染。傳染病流行只是病原體污染的一種主要形式，它不僅是一個醫(yī)學(xué)或生物學(xué)現(xiàn)象，同時也是一個復(fù)雜的社會現(xiàn)象，其流行過程必須具備傳染源、傳播途徑、易感人群三個基本環(huán)節(jié)?？刂苽魅静×餍械挠行Т胧┦强刂苽魅驹?、切斷傳播途徑、保護(hù)易感人群。目前預(yù)防傳染病流行的最有效的方法是通過有計劃地預(yù)防接種，促進(jìn)群體免疫屏障的形成。（注意科赫原則、冰山現(xiàn)象、免疫屏障等概念）制定“預(yù)防勝過醫(yī)治”的國家公共衛(wèi)生政策，建立完善的公共衛(wèi)生體系、加強對有關(guān)傳染病知識的宣傳以及理解和關(guān)愛患者、提高公民的公共衛(wèi)生意識和養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣是控制病原體污染的有效方法。 *3，生物入侵是指生物由原生存地經(jīng)自然或人為途徑傳播到另外地方，損害入侵地的生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性，以及人類健康，并影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)、林、牧與漁業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)災(zāi)難的過程。如鳳眼蓮、薇甘菊等。其原因依賴于其自身的生活史特征和被入侵生態(tài)系統(tǒng)的特征和群落的易感性有關(guān)，如“多樣性阻抗假說”和“生物因子失控假說”。四個階段：外來物種引入階段，初期定居與成功地建立種群階段（由于個體數(shù)量少、缺乏遺傳多樣性，可能形成近親繁殖導(dǎo)致物種退化，是種群發(fā)展的瓶頸時期），遲滯階段（入侵時間短，個體基數(shù)小，增長緩慢），擴散和暴發(fā)階段（具有合理的年齡結(jié)構(gòu)和性別比例，并具有快速增長和擴散的能力）。三次轉(zhuǎn)移：從進(jìn)口到引入，稱為逃逸；從引入到建立種群，稱為建群；從建群到變成經(jīng)濟(jì)上有負(fù)作用的生物，即入侵種。（圖示P120）三種途徑：人為有意引入、人為無意帶入、自然入侵。應(yīng)對生物入侵必須堅持“以防為主，進(jìn)一步完善法律和法規(guī)，確保與所有相關(guān)的國際公約和項目保持一致”的措施。 4，外來（物）種是指人類有意或無意地將某一地區(qū)的物種引到另一地區(qū)后就成了外來物種。入侵種是指能造成危害的外來物種。外來物種不一定是入侵種，變成入侵種的概率是極少的（十分之一法則）。 第二節(jié) 生物凈化1，解決環(huán)境污染問題必須防重于治。一方面要制定政策、法規(guī)預(yù)防新污染的發(fā)生；另一方面要研究低成本高效率的生物凈化技術(shù)，對已被污染的環(huán)境進(jìn)行及時治理。 2，生態(tài)系統(tǒng)中的許多生物具有一定的凈化環(huán)境的能力，不同生態(tài)系統(tǒng)也具有一定的抵御環(huán)境污