2011届高三选修2（IB） 生物科学与社会高考复习资料
第一章 生物科学与农业
第一节 设施农业
1、提高农业生产效率的途径：提高基因潜力（杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等提高产量和保证质量；基因工程育种、细胞工程育种等农业高产、优质及减少农药、化肥对环境的污染）、控制和改善环境条件（温度、光照、水分、养分、大气、土壤等）
2、设施农业的概念：指用一定的设备，在局部范围内改善和创造适宜的环境，为种植业、养殖业以及其产品的储存、保鲜提供适宜乃至最佳的条件，从而进行有效生产的农业。目的：减少自然条件对农业生产地制约。
包括（1）设施栽培：利用人工建造的设施进行的农业生产，具有高投入、高科技的特点。主要用于蔬菜、花卉、瓜果等生产，形式由最初的地膜覆盖、各类塑料大棚到温室栽培、植物工厂，目前塑料大棚和普通温室应用最广泛。设施栽培技术：常用无土栽培（是一种不使用自然土壤而使用人工配置的特定营养液或基质栽培作物的生产技术。装置一般由栽培床、培养液、供液系统和控制系统四部分组成。营养液中含有栽培物生长所必需的全部矿质元素，包括大量元素和微量元素。无土栽培大体分为无固体基质栽培和固体基质栽培，无固体基质栽培一般称为“水培”，即根系直接与营养液接触；固体基质栽培即作物根系固定在基质中，植物通过基质吸收营养。无土栽培优点是生长快、产量高、质量好、清洁卫生等。）、CO2施肥（化学法、微生物分解法、化学燃烧法、装在钢瓶内的液态CO2）、熊蜂授粉、环境监测、机械化作业和产品采后处理等技术。
（2）设施养殖：利用现代化的设施和手段，进行规模化的饲养和管理的养殖技术，其专业化、集约化的程度较高。目前，设施畜牧业和设施水产养殖最多。
生态农业的意义：打破了传统农业生产地域和季节的“自然限制”，不仅产量增长，且保证全年均衡供应，是具有高科技含量和最具活力的产业之一。
第三节优良品种的培育和繁殖（选学，考试不作要求）
第二章生物科学与工业
第二节 酶在工业生产中的应用
1、酶及其类型
1）、酶：活细胞产生，催化作用，降低化学反应的活化能 ，有机物（蛋白质或RNA）。 单位：氨基酸或核糖核苷酸
产生场所：核糖体或细胞核内转录
2）、类型：根据分布部位分：胞内酶（多数酶）和胞外酶
根据酶催化的底物分：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
同一种酶的来源不同分：枯草杆菌蛋白酶、木瓜蛋白酶等
根据酶催化的反应和所起的作用，将所有的酶系统的氛围六大类别：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和连接酶。
3）、酶制剂的生产
酶制剂：为了保持酶的活性，将微生物发酵后的酶液经分离、提纯、浓缩或干燥等工艺过程，制备成液态、粉状或颗粒状的制品。
优点：反应条件温和、效率高、污染少
固定化酶：将分离纯化的酶固定在非水溶性载体上，使用时将被固定的酶投放到反应液中，催化反应结束后又能将被固定的酶收回，这样的酶。在一定时间范围内可以反复和连续使用。常用的酶固定的方法：载体结合法 交联法包埋法
酶经固定化处理后，稳定性较高，可以长期反复使用，有利于工业生产中转化反应的连续化和自动化。
2、酶在工业生产中的应用
主要在食品、酿造、制糖、纺织、制革、日用化工和制药生产及新能源开发中应用，其中淀粉酶（最重要）、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶是目前工业生产中常用的主要酶类。
第三节生物工程药物和疫苗(就对其生产原理Ⅱ类要求)
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、生物工程药物
概念：一般是指利用DNA重组技术或其他生物技术生产的药物。
如：基因工程药物；细胞工程药物；发酵工程药物；酶工程药物等。
1）、基因工程药物：基本过程概述：获取目的基因→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（最主要环节：构建工程菌）如利用重组DNA技术让大肠杆菌生产人胰岛素。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）、细胞工程药物
指在细胞水平上的遗传操作，即通过细胞融合、核质移植、染色体移植等技术，改造并筛选特定的细胞株或细胞糸，再通过规模培养获得药物（如奎宁、长春碱、洋地黄、紫草素及人参皂苷等野生药用植物中物质）。可以将特定的动植物细胞在离体情况下大量培养并从中获得所需要的产物，更重要的是通过细胞融合、核质移植、染色体移植等技术，将遗传物质直接转移到受体细胞中形成杂交细胞，使之具有特殊的功能。如：单克隆抗体技术制成单抗诊断试剂盒、连接上放射性同位数、干扰素等抗癌药物，制成生物导弹。
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，丧失致病能力,毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒（用人工变异使之丧失或从自然界筛选毒性高度减弱或基本无毒）。
灭活疫苗：也称死疫苗，强抗原病原微生物经过人工大量培养后，用理化方法灭活后制备而成的疫苗。接种量大且需多次接种。
3、基因工程疫苗：
很多疫苗不能用传统方法制备。
（1）、利用基因工程技术，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的宿主细胞，进行表达，获得的表达产物，经分离、纯化后，用福马林和AL（OH）3吸附就可以作为疫苗使用。
（2）、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
第二节 疾病治疗中的生物科学
1、合理使用抗生素
1）、抗生素一般是指由细菌、霉菌或其它微生物在繁殖过程中产生的，能够杀灭或抑制其它微生物的一类物质及其衍生物，用于治疗敏感微生物（常为细菌或真菌）所致的感染。
2）、细菌的抗药性
抗药性：是指抗生素在开始使用时能很好地控制疾病，但后来需要加大剂量才能获得较好的疗效（致病微生物对抗生素的敏感性下降了），最后可能抗生素对有的致病微生物来说完全失去了治疗效果。在生物体体内产生的对某种物质的免疫能力，使其不能伤害到自己。抗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。少数具有抗药基因的细菌，或因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，或是能产生某种酶，使青霉素失去作用。自然条件下自然菌群中具有抗药性的细菌所占比例很低即抗药性基因频率极低（限制细菌生长的因素很多如养料、空气、水、温
度等，抗生素也是，抗生素是起选择作用的，但在自然状态下，环境中有抗生素的机会并不多，没有抗生素，其他环境因素的选择作用增强如高温，此时具有抗药性的基因的细菌病没有竞争优势，存活下来的个体多数为耐高温的细菌，结果抗药基因频率降低。所以原因是自然状态下抗生素存在的概率不高。）。
细菌抗药性频率增加的原因：随意地使用抗生素（滥用抗生素）或不按正确剂量使用抗生素或任意缩短用药时间使部分抗药性更强的细菌存活下来。若环境有利于具有抗药基因的细菌生存，必然造成菌群抗药基因频率的增大从而表现出抗药性。此时，只有加大剂量才能获得更好的疗效，这也相对增大了具有更强抗药基因细菌的存活概率，最终菌群表现出更强的抗药性，使得抗生素失效。
2、菌群失调和毒副作用
1）、正常菌群：人体皮肤、黏膜及与外界相通的腔道中存在的对人体无害的细菌真菌等微生物。如肠道内的正常菌群形成一层自然菌膜，促进机体抵抗致病微生物的侵袭和定植，对人体起一定的保护作用。有些还能合成维生素供人体吸收。还可以相互配合，降解未被人体消化的食物残渣，便于机体进一步吸收。正常菌群与人体间、正常菌群各细菌间的关系：保持一定的平衡。滥用抗生素后果：破坏正常菌群间的平衡，比例发生变化，造成菌群比例失调。
2）、毒副作用：副作用如恶心和呕吐、毒性反应如肝、肾及其它器官损害、后遗反应如链霉素引起永久性耳聋、过敏反应如青霉素引起过敏性休克、药物相互作用引起不良反应、二重感染（病菌抗药性产生）。
3）、合理使用抗生素的三不原则：
（1）不自行购买。抗生素是处方药2）不主动要求3）不随便停药。减少抗药性细菌的产生。
3、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。
1）、获得合适的供体器官：选择供体器官与受体病人HLA（白细胞抗原）差异小的器官移植。主要为避免病人的免疫系统对外源器官发生免疫排异反应，造成移植失败。
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）
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。
第四章生物科学与环境
3）、生物入侵：一种生物由原生存地经自然或人为的途径传播到另外的地方，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。能造成危害的外来物种称为入侵种如凤眼莲（水葫芦）、加拿大一枝黄花等，但外来物种并一定都是入侵种（可能有益）。
生物入侵的途径：人为有意引入、人为无意带入、自然入侵
生物入侵的过程：①外来物种引入阶段②初期定居与成功建立种群阶段（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）③迟滞阶段（入侵时间短，个体基数小，增长缓慢）④扩散和爆发阶段（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）。有的生物学家把生物入侵的过程划分为：三次转移①从进口到引入，称为逃逸；②从引入到建立种群，称为建群；③从建群到变成经济上有负作用的生物，即入侵种。
生物入侵的预防与控制：采取预防措施(以防为主)、科学引入物种、加强检疫、提高法律意识、开展有效的治理等
大学专业介绍之生物科学类2(生物信息技术、生物科学与生物技术、动植物检疫)
