高中生物

必修一

一、细胞学说建立过程涉及几个重要科学家

1、虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。他用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，并把“小室”称为cell——细胞。

2、列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，对红细胞和动物精子进行了精确的描述，但没用“细胞”来描述其发现。

3、19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。

4、维尔肖：德国人，他在前人研究成果的基础上，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。

二、生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家

5、欧文顿：1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。

6、罗伯特森：1959年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，结合其他科学家的工作，提出了生物膜结构的“单位膜”模型。

7、桑格和尼克森：在“单位膜”模型的基础上提出“流动镶嵌模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受

三、与酶的发现有关的科学家

8、斯帕兰札尼：意大利人，生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。

9、巴斯德：法国人，微生物学家，化学家，提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精。

9、李比希：德国人，化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质，这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。

10、毕希纳：德国人，化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液，并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。

11、萨姆纳：美国人，化学家。1926年，他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。荣获1946年诺贝尔化学奖。

12、20世纪80年代， 美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化作用。

四、光合作用的发现涉及的科学家

13、1771年， 英国科学家普里斯特利，通过实验发现植物可以更新空气。

14、1779年，荷兰科学家英格豪斯做普里斯特利的实验，发现只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。

15、1785年，发现了空气的组成，明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。

16、1845年，德国科学家梅耶指出植物在进行光合作用时，将光能转换成化学能储存起来。

17、1864年，德国科学家萨克斯，通过实验证明光合作用产生了淀粉。

18、 1880年，美国科学家恩格尔曼，通过实验证明叶绿体释放氧气，是植物进行光合作用的场所。

19、20世纪，30年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用中释放的氧全部来自水。

20、卡尔文：美国人，生物化学家，植物生理学家。在20世纪40年代，他及其合作者开始利用放射性同位素标记法研究光合作用，经9年左右的研究，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。

必修二

一、遗传方面的科学家

21、孟德尔：奥地利人，遗传学的奠基人。他进行了长达8年的豌豆杂交实验，通过分析实验结果，发现了生物遗传的规律。1866年他发表论文《植物杂交试验》，提出了遗传学的分离定律、自由组合定律和遗传因子学说。豌豆杂交实验运用假说演绎法。

22、约翰逊：丹麦人，植物学家。1909年给孟德尔的“遗传因子”重新起名为“基因”，并提出表现型和基因型概念。

23、魏斯曼：德国人，动物学家。他预言在精子和卵细胞成熟的过程中存在减数分裂过程，后来被其他科学家的显微镜观察所证实。。

24、萨顿：美国人，细胞学家。1903年，他在研究中发现孟德尔假设的遗传因子的分离与减数分裂过程中同源染色体的分离非常相似，并由此提出了萨顿假说—基因位于染色体上。（类比推理）

25、摩尔根：美国人，遗传学家，胚胎学家。他用果蝇做了大量实验，发现了基因的连锁互换定律，人们称之为遗传学的第三定律。他还证明基因在染色体上呈线性排列，为现代遗传学奠定了细胞学基础。

26、18世纪英国著名的化学家和物理学家道尔顿，第1个发现了色盲症，也是第1个被发现的色盲症患者。

二、DNA是主要的遗传物质

27、1928年，英国科学家格里菲思通过实验推想，已杀死的S型细菌中，含有某种“转化因子”，使R型细菌转化为S型细菌。（体内转化实验）

28、1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，通过实验证明上述“转化因子”为DNA，也就是说DNA才是遗传物质。（体外转化实验）

29、1952年，赫尔希和蔡斯，通过噬菌体侵染细菌的实验证明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。（同位素标记实验 32P35S）三、DNA分子的结构和复制

30、1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出DNA分子双螺旋结构模型。1957年克里克提出中心法则提出DNA半保留复制的假说。（同位素标记法 密度梯度离心）

31、尼伦伯格和马太成功破译了第一个遗传密码。

四、进化：

32、拉马克：法国人，博物学家，生物进化论的先驱。最先提出了生物进化的学说，认为生物是不断进化的，生物进化的原因是用进废退和获得性遗传。

33、达尔文：英国人，博物学家，生物进化论的主要奠基人。1859年，他出版了科学巨著《物种起源》，书中充分论证了生物的进化，并明确提出自然选择学说来说明进化机理。他创立的进化论的影响远远超出了生物学的范围，它给予神创论和物种不变论以致命的打击，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。

必修三

一、内环境与稳态

34、贝尔纳：法国人， 1857年，他提出“内环境”的概念，并推测内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。

35、坎农：美国人，生理学家。1926年，他提出了“稳态”的的概念，并提出了稳态维持机制的经典解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。

36、目前普遍认为：神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制

二、动物激素的调节

37、沃泰默：法国人，生理学家。他通过实验发现，把通向狗的上段小肠的神经切除，只留下血管，向小肠内注入稀盐酸时，仍能促进胰液分泌。但是他却囿于定论，认为这是由于小肠上微小的神经难以剔去干净的缘故。

38、斯他林：英国人，生理学家。1902年，他和贝利斯从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质——促胰液素。1905年，他们提出 “激素”这一名称，并提出激素在血液中起化学信使作用。

39、巴甫洛夫：俄国人，生理学家，现代消化生理学的奠基人。1891年开始研究消化生理，在“海登海因小胃”基础上，他制成了保留神经支配的“巴甫洛夫小胃”，并创造了一系列研究消化生理的慢性实验方法，揭示了消化系统活动的一些基本规律。为此，他荣获1904年诺贝尔生理学或医学奖。20世纪初，他的研究重点转到高级神经活动方面，建立了条件反射学说。

三、生长素的发现过程

40、1880年，达尔文通过实验推想，胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。

41、詹森：丹麦人，植物生理学家。1910年，他通过实验证明，胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。

42、拜尔：匈牙利人，植物生理学家。1914年，他通过实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。

43、温特：美籍荷兰人，植物生理学家。1928年，他用实验证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质，他认为这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。

44、1934年，荷兰科学家郭葛等人从植物中提取出吲哚乙酸— — 生长素。

四、种群与生态系统

45、高斯：生态学家。他通过实验发现草履虫种群数量增长的S型曲线。

46、林德曼：美国人，生态学家。他通过对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析，发现生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减两个特点，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%。

选修

47、动物细胞工程 1976年，阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒，通过细胞融合制备出单克隆抗体。

48、斯图尔得用胡萝卜韧皮部的细胞培养成了胡萝卜植株，证明了高度分化的植物细胞具有全能性。

49、韦尔穆特等在体外条件下将羊体细胞培养成了成熟个体，证明了哺乳动物体细胞核具有全能性。

PS

高中生物科学研究方法

分离各种细胞器的方法：研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来。常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。

模型方法：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征。

提出假说：膜的成分和结构的初步阐明，最初都是先根据实验现象和有关知识，提出假说，而不是通过实验观察直接证实的。假说的提出要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的相像。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。

控制变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称做自变量，上述实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属于自变量，随着自变量的变化而变化的变量称做因变量，上述实验中过氧化氢分解速率就是因变量。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。

除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。实验中只有反应条件是改变的，对照实验一般要设置对照组和实验组，在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。

对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫对比实验。

同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。

孟德尔豌豆杂交实验假说——演绎法 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说——演绎法。想一想，这种方法与传统的归纳法有什么不同？

萨顿假说 类比推理：这是科学研究中常用的方法之一。19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。上面介绍的萨顿的推理，也是类比推理。他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。

荧光标记法确定基因在染色体上：现代分子生物学技术能够用特定的分子，与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置。

样方法：估算种群密度最常用的方法之一，在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。

标志重捕法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量。是种群密度的常用调查方法之

理化检测法： 理化检测法是利用抗生素分子中的基团所具有的特殊反应或性质来测定其含量的方法，如高效液相色谱

法、气相色谱法、比色法、荧光分光光度法等，最常用的是高效液相色谱及其联用技术。这类方法大多既能进行定性分析，也能进行定量检测，而且检测速度快，灵敏度、特异性和分辨率均很高，重复性好，应用广泛。但是其检测要求高，需要昂贵的检测设备，检测程序较复杂，检测费用较高，一般应用于科研，很难在基层推广应用。

11 高效液相色谱法

高效液相色谱法（HPLC）是一种快速的分离分析技术，其中反相HPLC发展最快。它引入了气相色谱理论，在技术上采用高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，实现了分离速度快、效果好和操作自动化，几乎所有的化合物包括高极性/离子型待测物和大分子物质均可用HPLC进行测定。其原理是利用液体作为流动相，通过高压，使被测样品和流动相经过色谱柱，样品中的成分在色谱柱中反复分配，使各组分分离，然后由检测器检测各组分含量。由于HPLC不需高温条件，故适于易受热分解、不易气化的残留成分分析。HPLC的特点是灵敏度高、检测限低、方法稳定，因此广泛应用于青霉素类、四环素类等抗生素及呋喃类（呋喃西林、呋喃唑酮）药物、磺胺类药物的残留检测。但在利用高效液相色谱法检测牛奶中青霉素残留时，要经过样品处理（包括样品的提取、脱蛋白、离心、层析柱净化、衍生化等步骤）、残留药物分离和残留药物检测3步程序[3]Marchetti[4]等使用此方法检测牛奶中的青霉素G、青霉素V、苯唑西林、邻氯青霉素、双氯青霉素，其中青霉素G的检测限度为4μg/L，其它4种青霉素的检测限为10μg/L。Furusawa[5]使用HPLC法检测牛奶中青霉素G的残留量，检测灵敏度为0004μg/mL。

12 色谱质谱联用技术

色谱质谱联用法可扬长避短，一般兼分离、定量和定性（分子结构信息）于一体，因而特别适用于确证性分析。联用技术实现了高效层析分离和检测联机，可用微电脑控制层析条件、程序并且可以进行数据处理，其特异性、灵敏度和重复性均较好，并可一次同时完成同一样本中多种药物及其代谢物检测。对于分析牛奶中青霉素类抗生素，质谱作为一种专一检测器已获得广泛应用。常见的联用技术有薄层色谱-质谱（TLC-MS）、气相色谱一质谱（GC-MS）、液相色谱-质谱（LC-MS）、超临界流体色谱-质谱（SFC-MS）等[6] 。

近年来，还有研究者尝试用高效薄层色谱（HPTLC）、超临界流体色谱（SFC）和毛细管区域电泳法（CZE）等进行抗生素残留的检测[7]。这些方法能对抗生素进行定性、定量测定，灵敏度较高，但一般需要昂贵的仪器设备、大量复杂的前处理、熟练的技术人员及较长的分析周期，而且只能用于单个样本的检测，因而不常用。

2 微生物学检测方法

目前，牛奶中抗菌药物残留的微生物学分析方法一般分为微生物生长抑制法、微生物受体法和酶促比色法。

21 微生物生长抑制法

其测定原理基于抗生素对微生物的生理机能、代谢的抑制作用，可定性或定量确定样品中抗生素的残留。其工作菌株大多选用枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、藤黄八叠球菌等敏感菌株[8]。目前，常用的微生物生长抑制法主要有以下几种。

211 纸片法

即PD法（Paper Disc）[9]，当样品中存在抑菌物质时，在纸片周围形成一个清晰的抑菌圈。在检测过程中，培养基内加入溴甲酚紫指示剂，当样品中含有抑菌物质时，纸片周围有一个清晰的浅蓝色的抑菌圈。抑菌圈的大小决定于抑菌物质的种类和浓度。检测限可达0008IU/mL以下，一般在4h内可获得结果。

212 戴尔沃-p法和戴尔沃-p多次测试法[10]

戴尔沃-p法是将牛奶样品和含有营养剂及pH值指示剂的片剂加入到安瓿瓶中。安瓿瓶中已含有接种了嗜热脂肪芽孢杆菌的琼脂，当没有抑菌物质时，细菌生长产生足量的酸，使内含的pH值指示剂发生颜色变化，从紫色变为蓝色；当存在抑菌物质时，细菌的正常生长被抑制，产酸被延滞，内含的pH值指示剂不发生颜色变化。戴尔沃－p多次测试法是Delvotest－p法的改良方法，它们的原理一样，但戴尔沃－p多次测试法不使用安瓿瓶，而是使用具有96个测试孔的聚苯乙烯板，优点是一次能做96个试验。随着检测方法的发展，这2种方法已被美国官方分析师协会（AOAC）所接受，用于乳和乳制品中β-内酰胺类抗生素的检测。

213 亮黑还原法[11]

简称BR-test。测试时，在样品中加入含有嗜热脂肪链球菌的琼脂片，然后培养。在培养期间，菌种繁殖使内含的氧化还原指示剂还原成**。当样品中含有抑菌物质时，菌种生长受抑制，培养基琼脂保持亮黑指示剂原来的蓝色。BR-test法已改良过多次，其中有名的BR-test“Blue Star”法，已被加拿大官方接受使用[12]。

除了这些检测方法外，藤黄微球菌法（ Sarcina lutea test）、三磷酸腺苷法（ATP test）、三碟法（ three-plate test）、六碟法（ six-plate test） 等都是微生物抑制法。这些方法无一例外地都需要对微生物进行培养，同时存在检测时间长，检测极限难以满足要求，人为因素影响大及很难实现标准化定量检测等缺点。但由于成本较低，在我国基层乳品企业还有应用。

22 微生物受体法　

微生物受体分析法CHARM I和CHARM II比生长抑制分析法用途更广，可适用于检测不同基质样品中各种抗生素残留。CHARM I是专用于牛奶中β-内酰胺抗生素残留的检测方法，也是美国AOAC承认的第一个快速测定法。这个方法非常快速和灵敏，一个牛奶样品分析只需15min。CHARM II法的原理是，一类抗生素的功能团和加入的微生物细胞壁上或细壁内的受体位点进行不可逆的结合反应。该法往往利用同位素标记的抗生素与样品中的抗生素残留竞争结合位点，当样品中含有抗生素残留时，残留的抗生素分子阻止放射性标记的抗生素与受体位点结合。因此，在位点上结合的标记物越多，说明样品中抗生素越少。在基质中添加一定浓度的抗生素来建立一个控制点，用于判断样品是否存在抗生素残留。

23 酶比色法[13]

酶比色法来自于Penzyme法，是用于快速检测牛奶中β-内酰胺类抗生素的定量酶比色法。其原理是测定β-内酰胺类抗生素对DD-羧肽酶灭活的程度。在此酶的存在下，链酶菌会释放D-丙氨酸，D-丙氨酸被氧化成丙酮酸的同时会产生过氧化氢，而过氧化氢可使用氧化还原显色指示剂来测定。检测时间为15min，指示剂**不变，则结果为阳性；如指示剂变为粉红色，则结果为阴性；颜色处于粉红和**中间，则牛奶中的β-内酰胺类抗生素的量可以定量估计在0～0017IU/mL之间。

3 免疫分析法

目前，应用的抗生素残留免疫分析技术主要分为两大类：一是以抗原抗体识别为核心反应的酶联免疫吸附法；二是以受体配体识别为核心反应的受体吸附分析法。

31 酶联免疫吸附法

ELISA是当前应用最广、发展最快的免疫测定技术，具有灵敏度高，特异性强，处理量大等特点。当前关于ELISA法检测抗生素残留的研究报道以竞争ELISA法为主[14]。Strasser[15]等采用直接竞争ELISA法检测牛奶中青霉素类抗生素残留，检测范围为2～32ng/mL；Samsonova[16]等用间接竞争ELISA法检测牛奶中氨苄青霉素残留，最小检测限为50ng/mL。Cliquet[17]等利用间接竞争ELISA法可同时检测到氨苄青霉素、青霉素G、羟氨青霉素、苯唑青霉素、双氯青霉素，检测灵敏度都在欧盟最大残留量（MRL）限度内。

32 受体吸附分析法

受体吸附分析法是继免疫吸附法之后检测抗生素残留的受体配体之间的特异性识别反应。国外在此领域研究较早，我国的研究由于起步较晚，目前未见相关报道[18]。Setford[19]等应用固定了青霉素结合蛋白的工作电极检测牛乳中青霉素G残留，当样品中青霉素G浓度分别为5μg/kg和10μg/kg时，测得的抑制率分别为335％和771％。此方法的变异系数为42％～264％。近年来免疫检测又出现了许多新技术，如免疫传感器、流动注射免疫分析技术、荧光偏振光免疫分析等。Eva Gustavsson[20]等使用表面等离子共振传感器（SPR），设计了具有羧肽酶活性的受体蛋白活性抑制试验以检测牛乳中β-内酰胺残留。通过相应抗体来检测底物量进而计算羧肽酶活力的变化，实现了定量检测牛乳中的青霉素G残留。此方法对于青霉素G的检测极限为26μg/kg；连续3天测定已知青霉素G残留量为4μg/kg的样品，此方法的变异系数为73％～160％，回收率为108％～118％。Cacciatore[21]等使用等离子共振传感器检测了牛乳中β-内酰胺抗生素残留。其反应通过地高辛标记的氨苄青霉素与样品中β-内酰胺抗生素竞争固定于等离子共振传感器传感片表面的青霉素受体的结合位点，实现了牛乳中β-内酰胺抗生素的定量检测。此方法对青霉素G的检测极限是4μg/kg 。

必修3 稳态与环境

3．1植物的激素调节

考点1植物生长素的发现和作用

1． 生长素的发现过程

序号 科学家 实验条件 实验现象 推论和结论

A 达

尔

文 ①单侧光，有尖端 植物具有 的特性。胚芽鞘的感光部位是 。胚芽鞘的弯曲可能是 产生某种物质，并促使胚芽

②单侧光，切去尖端

B 达

尔

文 单侧光，尖端罩锡箔小帽

单侧光，锡箔遮尖端下部

C 詹森 单侧光，尖端与下部间放琼脂片 胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部

D 拜尔 黑暗中，切去顶尖，放在去顶尖胚芽鞘的一侧 胚芽鞘的弯曲生长是因为顶尖产生的刺激在 造成的

E 温

特 切去尖端，一侧放接触过尖端的琼脂块 胚芽鞘的 确实能产生某物质，并促使胚芽鞘 生长。

切去尖端，一侧放未接触过尖端的琼脂块

F 郭葛

生长素的发现使人们认识到,植物的向光性是由于 造成的,单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量 (“多”或”少”)向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲

2． 生长素的产生、运输和分布

生长素的合成部位：

生长素的运输:生长素只能从形态学上端到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为 。

生长素的分布：各器官中都有，但相对集中分布在生长旺盛的部位。

3． 生长素的生理作用

生长素的作用表现出两重性：既能 ，也能 ；既能 ，也能 ；既能 ，也能 。

顶端优势：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。

实例：摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而使它多开花多结果。

4． 生长素类似物在农业生产实践中的应用

生长素类似物： 人工合成的化学物质， —萘乙酸（NAA）、2，4—D等。

生长素类似物可用于防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条的生根等。

考点2其他植物激素

1． 其他植物激素的种类

2． 其他植物激素的作用

3．2动物生命活动调节

考点1人体神经调节的结构基础和调节过程

1． 反射和反射弧

神经调节的基本方式——反射

反射的结构基础——反射弧（感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器）

反射弧只有在结构上保持其完整性，才能完成反射活动。组成反射弧结构的任何一个部分受到损伤，反射活动都将不能完成。

2． 神经元的结构与功能

神经元包括胞体和突起，突起又包括树突和轴突。

功能：接受刺激并传导兴奋

考点2神经冲动和传导

1． 兴奋在神经纤维上的传导过程和特点

① 传递过程：

刺激——膜电位变化——突触小泡释放递质——膜电位变化

未受刺激时：膜外正电位，膜内负电位

某部位受刺激产生兴奋时，该部位膜外由正→负；膜内由负→正

②特点：兴奋以电流的方式沿着神经纤维迅速向前传导,可双向传导

2． 突触的结构特点

突触包括：突触前膜、突触后膜和突触间隙

3． 兴奋在神经元之间的单向传递

兴奋———突触小体—————突触间隙——-突触后膜——下一个神经元兴奋或抑制

通过突触结构完成，突触小泡内神经递质的释放作用

兴奋在细胞间的传递是单向的

考点3人脑的高级功能

1． 人脑的组成及各部分的功能

下丘脑：有体温调节中枢，水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关

脑干：有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢。

大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢

小脑：有维持身体平衡的中枢

脊髓：调节躯体运动的低级中枢

2． 人的语言中枢的位置和功能

（1）运动性失语症（S区）：能看、听，不会讲

（2）听觉性失语症（H区）：会讲、看、写，听不懂

考点3动物激素的调节

1． 血糖平衡的调节

当血糖水平升高时，胰岛素的分泌增多；

当血糖水平降低时，胰高血糖素的分泌增多。

胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗，共同维持血糖含量的稳定。

2．甲状腺激素分泌的分级调节

A ；B ；C

甲状腺激素的分级调节，也存在着反馈调节机制。

考点4动物激素在生产上的应用

如，促性腺激素促进鱼类产卵。

3．3人体的内环境与稳态

考点1稳态的生理意义

1． 单细胞与环境的物质交换

单细胞动物体内与外界环境只相隔一层细胞膜，因而体内与外界直接进行物质交换。

2． 内环境

由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。

内环境就是细胞外液，主要包括淋巴、血浆和组织液

3． 稳态的调节机制

神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

4． 内环境稳态与健康的关系

稳态正常：使酶促反应正常进行，是机体正常生命活动的必要条件。

稳态遭破坏：使细胞代谢紊乱，并导致疾病。(如血钙过低会影响骨组织的钙化，血钙过高会引起肌无力等。)

考点2神经、体液调节在维持稳态中的作用

如，当血液中CO2过高时，CO2刺激呼吸中枢，引起呼吸活动加强，及时排出过多CO2，实现内环境中O2与CO2含量的相对稳定。

考点3体温调节、水盐调节、血糖调节

体温调节、水盐调节、血糖调节中枢都在下丘脑。

血糖调节方式：神经——体液调节

调节激素：使血糖升高——胰高血糖素和肾上腺素

使血糖下降——胰岛素

考点4人体免疫系统在维持稳态中的作用

1． 免疫系统组成及主要功能

免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结等；

免疫细胞：淋巴细胞（T细胞、B细胞）、吞噬细胞等；

免疫活性物质：抗体、淋巴因子、溶菌酶等。

主要功能：防卫、监控和清除。

2． 体液免疫和细胞免疫

体液免疫与细胞免疫的关系：作用独特，相互配合，共同发挥免疫效应。

细胞免疫与体液免疫的不同：

免疫类型

比较项目 体液免疫 细胞免疫

作用对象 抗 原 被抗原侵入的宿主细胞（即靶细胞）

作用方式 浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 1、 效应T细胞与靶细胞密切接触；

2、 效应T细胞释放淋巴因子，促进细胞免疫的作用。

（T细胞、B细胞均可产生记忆细胞）

考点5艾滋病的流行和预防

1． 艾滋病的全称、病原体及其存在部位

艾滋病（AIDS）的全称：获得性免疫缺陷综合症

病原体：人类免疫缺陷病毒（HIV）

存在部位：存在于艾滋病患者和带病毒者的血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中

2．艾滋病的发病机理、症状

发病机理：HIV能攻击人体的免疫系统，特别是能够侵入T细胞，使T细胞大量死亡，导致患者丧失一切免疫功能，各种传染病则乘虚而入。人体感染HIV后，经过2~10年的潜伏期，可发展成艾滋病。艾滋病患者一般在两年内死亡。

初期症状：全身淋巴结肿大，不明原因的持续性发烧，夜间盗汗，食欲不振，精神疲乏等；

晚期症状：肝、脾肿大，并发恶性肿瘤，极度消瘦，腹泻便血，呼吸困难，心力衰竭，中枢神经麻痹，最终死亡。

3． 艾滋病的流行和预防

艾滋病的流行：主要通过性接触、血液和母婴三种途径传播。

艾滋病预防：①洁身自爱，不与配偶以外发生性关系；

②不与他人共用牙刷和剃须刀；

③不用未经消毒的器械纹眉、穿耳等；

④医疗时使用的注射器及检查和治疗器械必须要经过严格消毒；

⑤需要输入的血液和血液制品，必须经过艾滋病病毒抗体检测。

3．4种群和群落

考点1种群的特征

1． 种群的概念和基本特征

种群的概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群。

种群的基本特征：

(1)种群密度（种群最基本的数量特征）

(2)出生率和死亡率

出生率高于死亡率，种群密度增加；出生率低于死亡率，种群密度下降

(3)迁入率和迁出率

(4)年龄组成和性别比例

类型：增长型、衰退型、稳定型

性别比例失调——种群密度减少

2． 种群密度的调查方法

①样方调查法（植物）

②标志重捕法（动物）

考点2种群的数量变动及其数学模型

1． 种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线

（1）“J”型曲线：产生原因：食物、空间条件充裕，气候适宜，无敌害。

（2）“S”型曲线：产生原因：空间、食物、天敌等环境条件制约。在环境容纳量（K值）左右保持相对稳定。

2． 研究种群数量变动的意义

研究种群数量变化的规律，可以为防治害虫提供科学依据，还可帮助人们对野生生物资源进行合理的利用和保护。

考点3群落的结构特征

1．群落的概念：在一定自然区域内相互间具有直接或间接关系的各种生物的总和。

2．种间关系：指不同种生物之间的关系

A、互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利，

B、寄生a、体内寄生，如 蛔虫、猪肉绦虫。b、体表寄生，如虱、蚤。

C、竞争：两种生物生活有一起，相互争夺资源和空间等的现象。

D、捕食：是一种生物以另一种生物作为食物的现象。

3．空间结构：A、垂直结构：在垂直方向上，群落具有明显分层现象。

B、水平结构：在水平方向上，因地形起伏、光照明暗、湿度大小等因素使不同地段分布不同种群，种群的密度也有差别。

考点4群落的演替

1． 群落演替的过程和主要类型

过程：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段

主要类型：A、初生演替：

例如：

B、次生演替：

例如：

2． 人类活动对群落演替的影响

人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

3．5生态系统

考点1生态系统的结构

1 生态系统的概念和类型

概念：生态系统是指生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体。

（地球上最大的生态系统是生物圈）

类型：自然生态系统：森林、草原、海洋、湿地生态系统

人工生态系统：农田、城市生态系统

2 生态系统的结构

（1）生态系统的成分：

A、非生物的物质和能量：空气、水、矿物质、阳光、热能

B、生产者：属自养生物（主要是绿色植物）；是生态系统的主要成分。

C、消费者：属异养生物（各种动物）；分类：初级消费者、次级消费者、三级消费者。

D、分解者：（1）属异养生物（细菌、真菌等营腐生生活的微生物）

（2）作用：分解动植物遗体、排出物和残落物中的有机物为无机物归还到无机环境。

（2）、食物链和食物网（生态系统的营养结构）：

食物链模式：生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者…

食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此交错连结的复杂营养关系。

特点：生态系统的物质循环、能量流动就是顺着这种渠道进行的。

考点2生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用

1 生态系统能量流动的过程和特点

生产者所固定的全部太阳能总量就是流经这个生态系统的总能量。

过程: 沿食物链（网）单向流动

简单地说，一个营养级的生物所同化的能量有四个去处：呼吸消耗、流入下一营养级、分解者分解、未被利用的能量。

特点：单向流动，逐级递减，传递率为10%~20%

2 研究能量流动的实践意义

研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。

3 物质循环概念和特点

物质循环概念：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本化学元素不断地进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程称为生态系统的物质循环。

特点：在无机环境和生物群落之间重复利用，反复循环；全球性

4 生态系统中的碳循环

碳在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式存在；在生物群落中以有机体内各种含碳有机物的形式存在。

碳在生物群落之间的转移是以含碳有机物（食物）的形式，沿着食物链（网）进行

碳在无机环境与生物群落之间以CO2的形式循环。

无机环境中的CO2通过绿色植物（生产者）的光合作用进入生物群落，再通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用及化石燃料的燃烧等重新回到无机环境中。

考点3生态系统的信息传递

1 生态系统的信息传递

信息的种类：物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力，如萤火虫发光。

化学信息：植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等

如信息素。

行为信息：动物的特殊行为，如蜜蜂跳舞，雄鸟“求偶炫耀”

信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，生物种群的繁衍，离不开信息的传递。信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

2 信息传递在农业生产中的应用

（1）提高农产品或畜产品的产量

（2）对有害动物进行控制

考点4生态系统的稳定性

1 生态系统的稳定性

生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

生态系统的结构和功能总是处于不断变化的过程中，生态系统的稳定只是相对的稳定。

生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面。

生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，称之为抵抗力稳定性。抵抗力稳定性的本质（核心）是“抵抗干扰、保持原状”。

生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵抗力稳定性就越高。

生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。恢复力稳定性的本质（核心）是“遭到破坏、恢复原状”。

2 人类活动对生态系统稳定性的影响

植被破坏、食物链破坏、环境污染导致生态系统稳定性的破坏；

36生态环境的保护

考点1人口增长对生态环境的影响

人口增长往往促使人们过度利用耕地和开垦出更多的农田，各种物质和精神需求不断提高，这就对环境造成更大的压力。

人口增长过快，在消耗大量自然资源的同时，加剧了对环境的污染，增加了治理的成本和难度。

考点2全球性生态环境问题

全球性生态环境问题主要包括：全球气候变化（CO2→温室效应）、水资源短缺、臭氧层破坏（氟利昂）、酸雨（SO2）、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。

考点3生物多样性保护的意义和措施

1．生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。

直接使用价值：药用价值、工业原料、科学研究价值、美学价值

间接使用价值：生态系统中的任何物种都有其生存功能，即间接使用的价值。

潜在使用价值：指对大量野生生物的使用价值还未发现、未研究、未开发利用的部分。

我国中草药的使用价值，在开发利用之前，也是潜在的使用价值。

2．生物多样性包含：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

保护生物多样性是在基因、物种和生态系统三个层次上的保护。

措施：就地保护：建立自然保护区和风景名胜区是最有效的保护。

易地保护：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心。

琼脂的问与答

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问：琼脂有哪些种类

答：琼脂根据形状划分，有琼脂条、琼脂丝、琼脂粉(粉末状琼脂)、琼脂片和固体琼脂。其中，经常用于制作家庭琼脂料理或糕点的是琼脂粉和琼脂条。琼脂丝主要用于制作日式糕点等。近年来，只需浸泡于水中，无须过滤

即可制作料理的琼脂粉越来越受人们青睐。

问：琼脂的原料是什么

答：凉粉及豆沙水果凉粉等我们经常品尝到的琼脂食品，其原料到底是什么呢出乎意料的是这一问题不太为人们所知。其实，琼脂的原料是生长于海中的海藻(红藻类)，主要是石花菜。自古以来，在日本伊豆地区所采摘的石花菜被认为是品质最佳的，但近几年来，琼脂也有从智利、阿根廷及南非等国家进口。

问：琼脂条与琼脂粉是如何制成的

答：在日本，琼脂条的民间制作方法是：将原料加热溶解后，再加以过滤，然后将其液体盛入特制的浅底木盆中使之凝固。待寒冷的夜晚，将木盆拿到户外冻干的场地上，在高台上，铺上麻编的草席后，再将琼脂液铺上，使

之冷却。之后，应将已完全冻结的凉粉置于冬日的微弱阳光下，使之逐渐溶解以去除水分。如此多次反复直至呈现枯干样。制作周期为2周左右，一年之中最为严寒的l2—2月间的3个月为生产期。

天然的琼脂条是在如此恶劣的自然条件下制成的，而琼脂粉则是在卫生管理条件齐备的工厂内制成的。制作方法是：首先，加热溶解原料并提取其中的琼脂成分。然后加以过滤、冷却制成凉粉。最后，将其放人大型冷冻库中冷冻，冷冻后再解冻，然后用干燥机去除水分并加工成粉末状即可。

问：琼脂与食用明胶有何不同

答：琼脂与食用明胶都是制作甜点时不可缺少的材料。二者看似相似，实际上原料完全不同。琼脂的原料是植物(海藻类)，而食用明胶是由动物的骨或皮制成的，属于动物类食品。

食用明胶的凝固温度较低，因此若不放入冰箱中就不能凝固，且25℃下即溶解。而琼脂在室温下就可以凝固，即使是在夏季的室温下也不易溶解，所以较之食用明胶更易于使用，十分便利。

问：据说琼脂与食用明胶不同，在常温下可以凝固，是真的吗

答：琼脂的凝固温度是35℃以下，因此在常温下可以凝固。琼脂的溶解温度高达85～95℃，因此即使是夏季，在室温下也不会溶解。所以，需要让琼脂凝固时，无须放入冰箱也可。而且用琼脂制作的料理完成后，即使放置再久，都不会溶解。所以，在聚会等需要长时间放置食物的场合，显得更方便。

问：使用琼脂粉烹调时应注意些什么

答：当将加热溶解后的琼脂液加入事先放在冰箱冷却过的牛奶或果汁等冷冻液体中时，且琼脂量比冰冻液体少时，由于加入后，琼脂液的温度急剧

下降，有时候会出现无法凝固的现象，因此最好将牛奶等加热至30～

40℃后再将两者混合。

问：据说往琼脂里加入酸性较强的水果后再加热，则难以凝固，是吗

答：加热溶解琼脂时，若加入酸性较强的水果或果汁，会妨碍琼脂中的膳食纤维形成网状结构，所以琼脂就变得不易凝固。最好先加热琼脂，使

之充分溶解，待从火上取下琼脂液后，再加入酸性较强的水果或果汁。加入时，若动作太慢，琼脂液也可能已凝固，因此需加以注意。

问：据说琼脂有益人体健康，是吗

答：琼脂中膳食纤维含量在所有食品中名列前茅。膳食纤维能有效预防肥胖，消除便秘及降低血胆固醇。此外，琼脂中还大量含有钙等矿物质。同时，琼脂的热量低，是有助于减肥的健康食品。

问：从什么时候开始琼脂被人们食用

答：据说琼脂的发明人是日本京都某一旅馆主人——美浓屋太郎左卫门，发明的时问是1658年。有一次，他看到被扔掉的凉粉剩余物，干燥得硬邦邦的，于是花费了大量时间和精力琢磨出现在的琼脂制作方法。

问：琼脂粉有哪些优点

答：一是无须事先用水浸泡或过滤，可大大加快烹调速度。

二是可根据不同的口感需要，来调整琼脂粉的用量。口感是琼脂料理制作成败的关键所在。可是，根据所做料理的不同，有时需要成品较为坚固，有时则需要其稍显松软。这种时候，琼脂粉尤显便利。只需稍稍增减琼脂粉的用量，就能轻松得到您所需的硬度及弹性。

三是使用琼脂粉，无须事先用水浸泡。而且，由于琼脂粉是在卫生管理条件齐备的工厂中加工而成的，所以完全不必担心混入异物。另外，也无须像制作传统琼脂那样，加热溶解后再过滤。因此，使用琼脂粉烹调料理时，操作简便、流畅。

　一、生长量测定法

　11体积测量法：又称测菌丝浓度法。

　通过测定一定体积培养液中所含菌丝的量来反映微生物的生长状况。方法是，取一定量的待测培养液（如10毫升）放在有刻度的离心管中，设定一定的离心时间（如5分钟）和转速（如5000rpm），离心后，倒出上清夜，测出上清夜体积为v，则菌丝浓度为（10-v）/10。菌丝浓度测定法是大规模工业发酵生产上微生物生长的一个重要监测指标。这种方法比较粗放，简便，快速，但需要设定一致的处理条件，否则偏差很大，由于离心沉淀物中夹杂有一些固体营养物，结果会有一定偏差。

　12称干重法：

　可用离心或过滤法测定。一般干重为湿重的10-20%。在离心法中，将一定体积待测培养液倒入离心管中，设定一定的离心时间和转速，进行离心，并用清水离心洗涤1-5次，进行干燥。干燥可用烘箱在105℃或100℃下烘干，或采用红外线烘干，也可在80℃或40℃下真空干燥，干燥后称重。如用过滤法，丝状真菌可用滤纸过滤，细菌可用醋酸纤维膜等滤膜过滤，过滤后用少量水洗涤，在40℃下进行真空干燥。称干重发法较为烦琐，通常获取的微生物产品为菌体时，常采用这种方法，如活性干酵母（activitydryyeast,ADY）,一些以微生物菌体为活性物质的饲料和肥料。

　13比浊法：

　微生物的生长引起培养物混浊度的增高。通过紫外分光光度计测定一定波长下的吸光值，判断微生物的生长状况。对某一培养物内的菌体生长作定时跟踪时，可采用一种特制的有侧臂的三角烧瓶。将侧臂插入光电比色计的比色座孔中，即可随时测定其生长情况，而不必取菌液。该法主要用于发酵工业菌体生长监测。如我所使用UNICO公司的紫外-可见分光光度计，在波长600nm处用比色管定时测定发酵液的吸光光度值OD600，以此监控EColi的生长及诱导时间。

　14菌丝长度测量法：

　对于丝状真菌和一些放线菌，可以在培养基上测定一定时间内菌丝生长的长度，或是利用一只一端开口并带有刻度的细玻璃管，到入合适

　的培养基，卧放，在开口的一端接种微生物，一段时间后记录其菌丝生长长度，借此衡量丝状微生物的生长

　二、微生物计数法

　21血球计数板法:

　血球计数板是一种有特别结构刻度和厚度的厚玻璃片，玻片上有四条沟和两条嵴，中央有一短横沟和两个平台，两嵴的表比两平台的表面高01mm，每个平台上刻有不同规格的格网，中央01mm2面积上刻有400个小方格。通过油镜观察，统计一定大格内微生物的数量，即可算出1毫升菌液中所含的菌体数。这种方法简便，直观，快捷，但只适宜于单细胞状态的微生物或丝状微生物所产生的孢子进行计数，并且所得结果是包括死细胞在内的总菌数。

　22染色计数法：

　为了弥补一些微生物在油镜下不易观察计数，而直接用血球计数板法又无法区分死细胞和活细胞的不足，人们发明了染色计数法。借助不同的染料对菌体进行适当的染色，可以更方便的在显微镜下进行活菌计数。如酵母活细胞计数可用美蓝染色液，染色后在显微镜下观察，活细胞为无色，而死细胞为蓝色。

　23比例计数法：

　将已知颗粒（如霉菌孢子或红细胞）浓度的液体与一待测细胞浓度的菌液按一定比例均匀混合，在显微镜视野中数出各自的数目，即可得未知菌液的'细胞浓度。这种计数方法比较粗放。并且需要配制已知颗粒浓度的悬液做标准。

　24液体稀释法：

　对未知菌样做连续十倍系列稀释，根据估计数，从最适宜的三个连续的10倍稀释液中各取5毫升试样，接种1毫升到3组共15只装培养液的试管中，经培养后记录每个稀释度出现生长的试管数，然后查最大或然数表MPN（mostprobablynumber）得出菌样的含菌数，根据样品稀释倍数计算出活菌含量。该法常用于食品中微生物的检测，例如饮用水和牛奶的微生物限量检查。

　25平板菌落计数法：

　这是一种最常用的活菌计数法。将待测菌液进行梯度稀释，取一定体积的稀释菌液与合适的固体培养基在凝固前均匀混合，或将菌液涂布于已凝固的固体培养基平板上。保温培养后，用平板上出现的菌落数乘以菌液稀释度，即可算出原菌液的含菌数。一般以直径9cm的平板上出现50-500个菌落为宜。但方法比较麻烦，操作者需有熟练的技术。平板菌落计数法不仅可以得出菌液中活菌的含菌数，而且同时将菌液中的细菌进行了一次分离培养，获得了单克隆。

　26试剂纸法：

　在平板计数法的基础上，发展了小型商品化产品以供快速计数用。形式有小型厚滤纸片，琼脂片等。在滤纸和琼脂片中吸有合适的培养基，其中加入活性指示剂2，3，5-氯化三苯基四氮唑（TTC，无色）待蘸取测试菌液后置密封包装袋中培养。短期培养后在滤纸上出现一定密度的玫瑰色微小菌落与标准纸色板上图谱比较即可估算出样品的含菌量。试剂纸法计数快捷准确，相比而言避免了平板计数法的人为操作误差。

　27膜过滤法：

　用特殊的滤膜过滤一定体积的含菌样品，经丫叮橙染色，在紫外显微镜下观察细胞的荧光，活细胞会发橙色荧光，而死细胞则发绿色荧光。

　28生理指标法：

　微生物的生长伴随着一系列生理指标发生变化，例如酸碱度，发酵液中的含氮量，含糖量，产气量等，与生长量相平行的生理指标很多，它们可作为生长测定的相对值。

　29测定含氮量：

　大多数细菌的含氮量为干重的125%，酵母为75%，霉菌为60%。根据含氮量×625，即可测定粗蛋白的含量。含氮量的测定方法有很多，如用硫酸，过氯酸，碘酸，磷酸等消化法和Dumas测N2气法。Dumas测N2气法是将样品与CuO混合，在CO2气流中加热后产生氮气，收集在呼吸计中，用KOH吸去CO2后即可测出N2的量。

　210测定含碳量：

　将少量（干重02-20mg）生物材料混入1毫升水或无机缓冲液中，用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在1000C下加热30分钟后冷却。加水稀释至5毫升，在580nm的波长下读取吸光光度值，即可推算出生长量。需用试剂做空白对照，用标准样品做标准曲线。

　211还原糖测定法：

　还原糖通常是指单糖或寡糖，可以被微生物直接利用，通过还原糖的测定可间接反映微生物的生长状况，常用于大规模工业发酵生产上微生物生长的常规监测。方法是，离心发酵液，取上清液，加入斐林试剂，沸水浴煮沸3分钟，取出加少许盐酸酸化，加入Na2S2O3临近终点时加入淀粉溶液，继续加Na2S2O3至终点，查表读出还原糖的含量。

　212氨基氮的测定：

　方法是，离心发酵液，取上清液，加入甲基红和盐酸作指示剂，加入002N的NaOH调色至颜色刚刚褪去，加入底物18%的中性甲醛，反应数刻，加入002N的使之变色，根据NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根据培养液中氨基氮的含量，可间接反映微生物的生长状况。

　213其他生理物质的测定：

　P，DNA，RNA，ATP，NAM（乙酰胞壁酸）等含量以及产酸，产气，产CO2（用标记葡萄糖做基质），耗氧，黏度，产热等指标，都可用于生长量的测定。也可以根据反应前后的基质浓度变化，最终产气量，微生物活性三方面的测定反映微生物的生长。如我所在BMP-2的发酵生产上，随时监测溶氧量的变化和酸碱度的变化，判断细菌的长势。

　拓展：微生物的现代定义

　肉眼难以看清，需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。微生物包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。（但有些微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝等。）病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”，但是它的生存必须依赖于活细胞。根据存在的不同环境分为空间微生物、海洋微生物等，按照细胞结构分类分为原核微生物和真核微生物。

　微生物的主要特征

　体小面大

　一个体积恒定的物体，被切割的越小，其相对表面积越大。微生物体积很小，如一个典型的球菌，其体积约1mm，可是其表面积却很大。这个特征也是赋予微生物其他如代谢快等特性的基础。

　吸多转快

　微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究，乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖，产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。

　生长繁殖快

　相比于大型动物，微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在125-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下，1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次，1小时3次，1昼夜24小时分裂24×3=72次，大概可产生4722366500万亿个（2的72次方），这是非常巨大的数字。但事实上，由于各种条件的限制，如营养缺失、竞争加剧、生存环境恶化等原因，微生物无法完全达到这种指数级增长。 已知大多数微生物生长的最佳pH范围为70 (66~75)附近，部分则低于40。

　微生物的这一特性使其在工业上有广泛的应用，如发酵、单细胞蛋白等。微生物是人类不可或缺的好朋友。

　适应强 易变异

　分布广 种类多

　微生物对我们生活的影响

　微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

　微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。

　微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。

　微生物间的相互作用机制也相当奥妙。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称为正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。

　随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。

　工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。

　经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及中国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。[10]

　在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。