高中生物 生物科学与农业总结素材 浙科版选修.doc

第一章 生物科学与农业二、植物的病虫害防治方针：“预防为主，综合防治”原理：根据有害生物和环境之间的相互关系，充分发挥自然控制因素的作用，因地制宜地采取综合防治措施，将有害生物控制在 经济允许受害水平之下，以获得最佳经济、生态和社会效益。农作物病虫害综合防治方法：1）植物病虫害的调查：依据调查目的、要求和对象不同可分为基本情况调查、定点系统调查和病虫害防治效果调查等。一般采用取样的方式进行调查。取样方式有五点式、棋盘式、对角线式、直线式、“Z”字形式等。发病单位数发病率 100% 调查单位数（能初步了解病虫害的危害程度大小，如果该值小于“经济域值”，并非必须采取防治措施。） 施药前活虫数施药后活虫数 虫口减退率100%（反应防治后的效果）施药前活虫数2）、植物检疫：是防止危险性病虫、杂草传播蔓延，保障农业生产和保证对外贸易顺利发展的一项重要措施。包括国际检疫和国内检疫。3）、农业防治技术概念：主要指采取抗性品种的选育、合理耕作制度的制订、科学肥水管理的建立等措施，创造有利于农作物生长而不利于病虫、杂草发生的环境条件，直接或间接消灭或抑制病、虫、杂草的发生和危害。 方式：通过对抗性作物品种的选育，减少农药用量 举例：抗虫烟草、抗虫棉4）、物理机械防治技术概念：利用各种物理手段或机械设备来防治作物病虫害的技术。举例：诱杀灯、黑光灯、超声波、紫外线、红外线5）、生物防治技术概念：利用有益生物或生物代谢产物来防治病虫害、杂草等有害生物的方法。原理：生物之间的相互依存、相互制约的关系如：捕食、寄生等举例：以虫治虫如瓢虫、寄生蜂 以菌治（杀）虫又称微生物防治，如白僵菌优点：资源丰富、生产成本低、防治效果好、不污染环境，对人畜安全，对植物无害。6）、化学防治技术目前综合防治的主要措施概念：利用化学药剂防治作物病、虫、杂草等有害生物，从而保护农作物的方法。特点：高效、速效、操作方便、适宜推广、经济效益显著核心：科学的使用农药（对症用药、适时用药、准确用药、安全用药）农药安全间隔期：作物最后一次施药距收获日的时间间隔。应选用安全间隔期较短的农药。三、动物疫病的控制1）动物疫病包括传染病和寄生虫病。传染病是对养殖业危害最严重的一类疾病。2）畜禽传染病畜禽传染病的流行包括三个基本环节：传染源、传播途径、易感动物。防止原理：采用适当的防疫措施，消除或切断发病禽畜类与易感禽畜类的接触。防治措施：控制传染源、切断传播途径、保护易感动物综合防治措施：以“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。包括平时的预防措施和疫病发生时的扑灭措施例：禽流感、艾滋病、汶川大地震后3）动物寄生虫病概念：由寄生虫对宿主造成严重侵袭而引起的疾病。措施：以“预防为主”的方针，采取“养为基础、检为依据、治病灭源”的防治原则。养：保护易感动物；检：控制传染源；治：拯救易感动物并防止再传播例：血吸虫四、绿色食品1、绿色食品 1）、概念：是遵循可持续发展原则，按照特定的生产方式生产，经中国绿色食品发展中心认定，许可使用绿色食品商标的，无污染、安全、优质的营养类食品。“绿色”为了突出这类食品是在良好的生态环境中生产的。2）绿色食品分类AA级绿色食品:生产中不使用化学合成的有害于环境和身体健康的物质，产品包装上是白底绿字A级绿色食品:生产中允许限量使用限定的化学合成物。产品包装上是绿底白字。绿色食品的标志包括上方的太阳、下方的植物叶片和中心的蓓蕾，分别代表生态环境、植物生长和生命的希望。三部分共同构成一个正圆形，意为保护、安全。2、绿色食品生产1）、绿色食品生产特点：实行“从土地到餐桌”的全程质量监控。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。3）、绿色食品生产标准体系产地环境质量标准、生产技术标准、产品标准和包装标签、储运标准绿色食品生产技术包括生产资料使用准则（农药、肥料、兽药、饲料添加剂、食品添加剂和水产养殖用药使用准则）和生产操作规程（农作物种植、禽畜饲料、水产养殖、食品加工规程）。绿色茶园有害生物采用生态调控技术、物理防治和生物防治方法。第二章 生物科学与工业第一节 微生物发酵与食品生产1、发酵工业经历了四个阶段及特点原始发展阶段发酵技术原始，顶多是家庭小制作，技术进步缓慢，完全是经验式的，并不知道其中的原理传统发酵工业阶段人们开始了解发酵现象的本质 ，采用开放式的发酵方式，生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一般不大。例：酒精、乳酸、柠檬酸、淀粉酶和蛋白酶等现代发酵工业阶段无菌技术的发展和大型发酵罐的设计成功。人们能够在人工控制的环境条件下，利用某些类型的微生物进行大规模的发酵生产。例：氨基酸、核苷酸、单细胞蛋白以及抗生素、有机酸、酶制剂等。生物技术产业阶段利用构建的具有特殊生产能力的基因工程菌来进行生产。2、发酵与发酵食品1）、发酵：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）、发酵食品：把农副产品原料利用发酵方法生产和加工制作的食品统称为发酵食品菌种选育 扩大培养 接种培养基配制 灭 菌 发酵 分离、提纯 产品3)、发酵食品的生产：4)、传统发酵技术的两个主要作用是防止食物腐败、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。现代发酵技术生产的食品质量则更易受控制，也更稳定，同时也更能确保产品的安全性。3、培养酵母菌（了解实验组和对照组的设计；实验步骤；实验结果；实验结论） 条件：适宜温度；蔗糖是营养； 产物：CO2、乙醇和少量乳酸。第三节 生物工程药物和疫苗生物工程，也称生物技术，通常包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程四方面内容1、基因工程药物是指以重组DNA为核心技术，通过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的过程。转入基因的生物是细菌、动物 或植物。其生产过程大致可以分为获得目的基因、重组质粒、构建基因工程菌、工程菌大规模培养、分离提取目的产物等步骤。主要应用于蛋白类药物（干扰素、白细胞介素、人表皮生长因子、肿瘤坏死因子、促红细胞生成素等）。2、基因工程疫苗疫苗：是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。1）、传统疫苗减毒疫苗：也称活疫苗，特点：一般只需要接种一次且接种量少,免疫时间长,效果好。常用有卡介苗、非典疫苗等灭活疫苗：也称死疫苗，特点：免疫力较差，但制备简单，保存时间长且相对较安全。接种量大且需多次接种。如伤寒疫苗、霍乱疫苗、狂犬病疫苗等。2） 、基因工程疫苗：很多疫苗如艾滋病病毒疫苗、麻风杆菌疫苗、乙肝病毒疫苗等难以培养或肯存在潜在危险，不能用传统方法制备。（1）、例：利用基因工程技术，将乙型肝炎病毒的表面抗原基因转移到酵母细胞中中，并使其表达，获得的乙型肝炎病毒表面抗原蛋白，经分离、纯化后，用福尔马林和Al（OH）3吸附就可以制成疫苗。（2）、为增加疫苗的可接受性，利用基因工程技术，将病原体的抗原基因转移到植物细胞的染色体DNA中，并使其表达，从而培育出生产疫苗的转基因植物，通过直接食用达到预防和治疗疾病的目的。第三章 生物科学与健康第2节 疾病治疗中的生物科学1、合理使用抗生素耐药性是细菌等微生物本身就具有的一种特性。在生存斗争过程中，某些细菌基因突变而获得对抗抗生素的能力。青霉素是通过抑制细菌细胞壁（肽聚糖）的生物合成而起杀菌作用的。少数具有耐药基因的细菌，或能改变细胞壁或细胞膜的结构，使青霉素不能进入菌体发挥作用，或能产生使青霉素失去作用的酶等。2、不合理使用抗生素的后果：菌群失调和毒副作用。菌群失调：如长期或大剂量使用抗生素，尤其是广谱抗生素，抗生素杀死有害细菌的同时，也杀死一些有益的细菌，破坏正常菌群间的平衡，造成菌群失调。P79毒副作用：一是某些人对青霉素的过敏反应（使用青霉素前要先做皮肤试验）；二是产生较强的毒副作用，如庆大霉素对内耳和肾脏的毒副作用，损害人类听力等。3、合理使用抗生素的三不原则：（1）不自行购买。（2）不主动要求。（3）不随便停药。4、器官移植：把健康的器官移植到人体相应的部位以替代丧失功能的器官，并使植入的器官迅速恢复功能，起到治疗作用。最重要是要确保移植器官存活并迅速恢复功能。成功的关键：人类白细胞抗原（HLA）1）、获得合适的供体器官：为减轻排异反应，需对移植的器官进行组织配型（人白细胞抗原是人体细胞表面的一群蛋白质分子， 由位于第6对染色体上的基因编码，简称为HLA。）2）、器官保存和移植手术：低温灌洗保存技术（离体存活24h），解决供血问题（血管缝合技术）3）、防止免疫排异（手术前后，降低排异反应强度）：大剂量的放射线（早期，副作用大）和免疫抑制剂环孢菌素。4）、组织配型和免疫抑制技术解决了器官移植过程中的免疫排异问题第3节 生殖健康1、避孕原理和方法1）、阻止精子和卵子的结合：器具阻隔（避孕套）、体外射精、安全期（月经周期中排卵日的前5天和后4天，连同排卵日在内的10天之外的其他时间）避孕、绝育手术（切断、结扎输卵管或输精管）。2）、抑制排卵和精子的形成：女用避孕药（雌激素或雌激素类似物）、男用（化学方法：棉酚 ；物理方法：超声波、微波、温热等刺激睾丸，抑制生精功能）3）、阻碍受精卵着床：宫内节育器（节育环）、探亲避孕药，干扰受精卵和子宫内膜的同步变化，从而干扰着床。第四章 生物科学与环境第一节 生物性污染1、污染是指对人或其它生物产生有害影响的一种环境变化，根据污染对象分为大气污染、水污染、土壤污染，根据污染物种类可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。引起生物性污染的污染物主要是对人体和当地生态系统造成危害的生物。生物性污染包含病原体污染、变应原污染、生物入侵2、病原体污染：是指病原微生物在环境中不断繁殖和散播所造成的污染。对病原生物的认识过程：科赫原则-确定传染病原微生物的四条标准流行病学的研究： 传染病流行的三个基本环节：传染源、传播途径、易感人群。 人体感染病原体的时期：潜伏期、临床症状期、恢复期 传染病的预防措施：控制传染源（三类传染病：甲类强制管理、乙类严格管理、丙类监测管理）、切断传播途径、保护易感动物。目前预防传染病流行的最有效的方法是通过有计划地预防接种，促进群体免疫屏障的形成。（注意科赫原则、冰山现象、免疫屏障等概念） 控制病原体污染 ：传染病流行是病原体污染的主要形式，其他还有如蛔虫、一些代谢产物或毒素引起中毒等。预防胜过医治以防为主是许多国家的公共卫生策略。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。3、生物入侵是指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的过程。如凤眼莲、薇甘菊等。其原因依赖于其自身的生活史特征和被入侵生态系统的特征和群落的易感性有关，如“多样性阻抗假说”和“生物因子失控假说”。四个阶段：外来物种引入阶段，初期定居与成功地建立种群阶段（由于个体数量少、缺乏遗传多样性，可能形成近亲繁殖导致物种退化，是种群发展的瓶颈时期），迟滞阶段（入侵时间短，个体基数小，增长缓慢），扩散和暴发阶段（具有合理的年龄结构和性别比例，并具有快速增长和扩散的能力）。三次转移：从进口到引入，称为逃逸；从引入到建立种群，称为建群；从建群到变成经济上有负作用的生物，即入侵种。（图示P120）三种途径：人为有意引入、人为无意带入、自然入侵。应对生物入侵必须坚持“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”的措施。 4、外来（物）种是指人类有意或无意地将某一地区的物种引到另一地区后就成了外来物种。入侵种是指能造成危害的外来物种。外来物种不一定是入侵种，变成入侵种的概率是极少的（十分之一法则）。 第二节 生物净化1、解决环境污染问题首先是“防”其次在“治”。 2、生态系统中的许多生物具有一定的净化环境污染的能力，不同生态系统也具有一定的抵御环境污染的自我净化功能。 *3、氧垂曲线（1）溶解氧的变化状况反映了水体中有机污染物的净化的过程，因而可把溶解氧作为水体自净状况的标志。若水体氧垂曲线中Cp点的溶氧量大于规定的数值，则说明从溶解氧的角度看，污水的排放未超过水体的自净能力；若水体氧垂曲线中Cp点的溶氧量低于规定的最低溶氧量，则排入有机污物过多，超过水体的自净能力，水体中各种需氧型的水生动物和浮游植物均可能因缺氧而死亡，水体生态平衡将遭到破坏。 （2）当耗氧速率 复氧速率时，溶解氧曲线呈下降趋势；当耗氧速率 = 复氧速率时，为溶解氧曲线最低点，即临界点（最大缺氧点）当耗氧速率 复氧速率时，溶解氧曲线呈上升趋势（3）发生以上变化的原因来自水体复氧和耗氧两方面：耗氧原因：有机物的生物氧化分解复氧原因：空气中的氧气向水中溶解；水生植物的光合作用。*4、生物净化技术的原理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。污