高三生物课堂测试（8）
班级 号数 姓名
1．人和动物的物质代谢的特点是必须 地以绿色植物为食物，来获取
。人从外界摄取的食物中营养物质主要有
等六类，其中 能直接吸收，而
必须先通过消化才能被小肠等吸收利用。
2．食物中的淀粉首先被 酶消化成 ，再经 酶消化成 被小肠上皮细胞吸收进入血液成为 ，通过血液循环运到全身各处，有的在细胞中氧化分解成 ，同时释放出能量供生命活动的需要；多余的糖类被 等组织合成 而储存起来；如果还有多余则可以转变成 等。
3．正常人的血糖一般维持在 范围内。人在长期饥饿或肝功能减退的情况下，血糖含量降低至 而得不到补充，就会出现头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状，这是因为脑组织功能活动所需能量主要来自 ，而脑组织中含糖元极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能。当血糖含量低于 时脑组织就会因得不到足够的能量供给而发生功能障碍，出现低血糖晚期症状，此时要及时给患者静脉注射葡萄糖。
一、糖类代谢
食物中的糖类绝大部分是_______，此外还有少量的_______、______等。食物中的淀粉经_____ _成葡萄糖，葡萄糖被__________细胞吸收以后，有以下三种变化：一部分葡萄糖随__________运往全身各处，在____中氧化分解，最终生成___ _和_____，同时释放出_______，供生命活动的需要。血糖除了供细胞利用外，多余的部分可以被______和_____等组织合成______而储存起来。当血糖含量由于消耗而逐渐降低时，肝脏中的______可以分解成葡萄糖，陆续释放到血液中，以便维持________的相对稳定。若还有多余的葡萄糖，可以转变成________和______________等。
二、脂质代谢
食物中的脂质主要是_________________，同时还有少量的_____ __（主要是卵磷脂和脑磷脂）和胆固醇。食物中的脂肪在人和动物体内经过消化，以_____和_______的形式被吸收以后，大部分再度合成为_______，随着血液运输到全身各组织器官中。在各组织器官中发生两种变化：第一，在 、 、
等处以 的形式储存起来。第二，在 和 等处在分解成为 和 等，然后直接氧化分解，生成_______和_______，同时释放出_____ ____；或者转变为 等。
三、蛋白质代谢
蛋白质在人和动物的消化道内被分解成各种_________。该物质被吸收后直接被用来合成各种__________，如红细胞中的___________等。
此外，还能合成具有一定生理功能的特殊_______，如具催化功能的_____，具有运输作用（如氧的运输）的是________，具有调节作用的蛋白质类_____，具有免疫作用的________。
该物质可以通过__________作用，把氨基转移给其他化合物而形成新的氨基酸，在人和动物体内能够合成的氨基酸称为____________。
该物质可以通过________作用，将其分解为含氮部分和不含氮部分，其中氨基在____（器官）中可以转变成为_____而排出体外，不含氮部分可以氧化分解成____和____，同时释放____，也可以合成为 和_____ 。
四、三大营养物质代谢的关系
糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，但它们之间的转化是_____ ___，并且________ ___。
三大营养物质代谢关系的转化可表示为
 |
蛋白质
五、三大营养物质代谢与人体健康
______是合成______的重要原料。如果肝脏功能不好，或 的合成减少时， 的合成受阻，易形成脂肪肝合理膳食，适当的休息和活动，并注意吃一些含________较多的食物，是防治脂肪肝的有效措施。
处于生长发育旺盛时期的__________、_______、_______________，食物中更应该含有较多的蛋白质。动物性食物中的蛋白质，所含氨基酸的种类_________；有些植物性食物中的蛋白质，缺少人体的某些必需氨基酸。如果食物种类过与单一，体内就因缺乏某些必需氨基酸导致蛋白质合成受阻出现营养不良。
人体健康的维持除与上述三大营养物质有关外，还与_______、________、________和_______等密切相关。
高三生物课堂测试（7）答案
1、C、H、O 根系从土壤中 溶液培养 含有全部或部分矿质元素 某一种 不是 是 2、溶解中水中形成离子 成熟区表皮细胞 主动运输 细胞膜是载体蛋白质 细胞呼吸作用释放的能量 两个相对独立 3、离子状态 老叶 不稳定的化合物 N、P、Mｇ 老叶 难溶解的稳定的化合物 幼叶 4、固氮微生物 氮还原成氨 共生固氮微生物和自生固氮微生物 共生固氮微生物 侵入到豆科植物的根内 特定种类 大豆根瘤菌 蚕豆根瘤菌 自生固氮微生物 较强的固氮 分泌生长素 5、对豆科植物进行根瘤菌拌种 圆褐固氮菌制成菌剂 豆科植物 固氮基因 6、见书
高三生物课堂测试（9）
班级 号数 姓名
生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做___________（又叫生物氧化）。
一、有氧呼吸
有氧呼吸是指细胞在_____的参与下，通过_______ ___作用，把糖类等有机物______________，产生出____和_____，同时释放出___________的过程。细胞进行有氧呼吸的主要场所是________。一般说来，______是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。
有氧呼吸全过程分为 阶段；1、一个分子的 分解成 分子的 ，产生 量的 ，同时释放 量的 ，这个阶段是在 中进行；2、 和 彻底分解成 和 ，同时释放 量的 ，这个阶段是在 中进行；3、前两个阶段产生的 ，经过一系列的反应，与 结合而形成 ，同时释放 量的 ，这个阶段是在 中进行，以上三个阶段中的各个化学反应是由 同酶来催化的。
在生物体内，1摩尔的葡萄糖在彻底分解以后，共释放出 的能量，其中有 左右的能量储存在 中，其余的能量都以 的形式散失了。
有氧呼吸的过程可以表示为 。
二、无氧呼吸
无氧呼吸一般是指细胞在________条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为___________产物，同时释放出_____量 的过程。细胞进行无氧呼吸的场所是_________________。
无氧呼吸的过程可以表示为 或 。
高等动物和人体的无氧呼吸产生________。还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如_____________、_____________等。
无氧呼吸全过程分为 阶段；1、与有氧呼吸的第一阶段完全 ，2、 在不同的 的催化下，分解成 和 ，或转化成 。细胞进行无氧呼吸的场所是_________________。
在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时释放出的能量，比有氧呼吸的释放出的能量要 得多。1摩尔的葡萄糖分解成乳酸以后，共释放出 的能量，其中有 左右的能量储存在 中，其余的能量都以 的形式散失了。
三、有氧呼吸和无氧呼吸的区别
| 呼吸类型 比较项目 | 有氧呼吸 | 无氧呼吸 |
| 呼吸场所 | ||
| 是否需氧 | ||
| 产物 | ||
| 释放能量 | ||
| 联系 | ||
| 实质 | ||
| 意义 | ||
四、细胞呼吸的意义
细胞呼吸具有非常重要的生理意义，这主要表现在第一，细胞呼吸能够为生物体的生命活动提供_____，细胞呼吸释放出的能量，一部分转变为 而散失，另一部分储存在 中；第二，细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供______，例如：葡萄糖分解时的中间产物 是合成 的原料。
八、新陈代谢的基本类型
一、新陈代谢的概念
新陈代谢是____________________________________的总称，包括___________和_____________两个方面。物质代谢是指生物体与_____________________的交换和生物体内_______________过程。能量代谢是指生物体与_________________________的交换和生物体内__________________过程。
在新陈代谢过程中，既有_____________，又有_____________。同化作用（又叫做合成代谢）是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成 ，并且储存 的变化过程。异化作用（又叫做分解代谢）是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以 ，释放出其中的 ，并且把分解的 排出体外的变化过程。
二、新陈代谢的基本类型
根据生物体在同化作用过程中能不能利用___________制造有机物，可分为 型和 型两种。
生物体在同化作用过程中，能够把从外界环境中摄取的_________转变成为自身的组成物质，并且储存能量，这种新陈代谢类型叫做自养型。例如： 。
生物体在同化作用过程中，把从外界环境中摄取的___________________转变成为自身的组成物质，并且储存能量，这种新陈代谢类型叫做异养型。例如： 。
根据生物体在异化作用过程中______的需求情况，新陈代谢的基本类型可以分为________和________两种。绝大多数的动物和植物是 ，酵母菌是 。
高三生物课堂测试（8）答案
1、直接或间接 现成的有机物 水、无机盐、维生素、淀粉、脂肪和蛋白质 水、无机盐和维生素 淀粉、脂肪和蛋白质 2、淀粉 麦芽糖 麦芽糖 血糖 二氧化碳和水 肝脏和肌肉 糖元 脂肪和某些氨基酸 3、80－120ｍｇ
(其余部分见课本)
高三生物课堂测试（10）
班级 号数 姓名
一、人体内环境与稳态
一、内环境
人体内含有大量的液体，统称为_______，分细胞内液和细胞外液。细胞外液主要包括_______、_________、__________等。人体内的_________构成了体内细胞生活的液体环境，叫做人体的___________。具体地说，就是由呼吸系统吸进的_____和消化系统吸收的___________先进入______然后再通过______ _进入体内细胞；同时，体内细胞新陈代谢所产生的废物和二氧化碳，也要先进入__________，然后再进入________而被运送到泌尿系统和呼吸系统，排出体外。可见，体内的细胞只有通过__________，才能与__________进行物质交换。
二、稳态的概念
__________是体内细胞存在的直接环境。细胞的代谢活动和外界环境不断变化，会影响内环境的理化性质，如 、 、 。
________是内环境的重要组织部分。正常人血液的pH通常在_____________之间，变化范围是很小的。由于血液中_______ __的调节作用，可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持在相对稳定的状态。
生理学家把正常机体在神经系统和体液的调节下，通过各个________、______的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，叫做_______。
二、水和无机盐平衡的调节
1、水的平衡
人体内所需水的主要来源是_________________________，人体内排出水的最主要途径是_______________。机体能够通过调节____________，使水的排出量与摄入量相适应，以保持________________。
2、无机盐的平衡
人每天都要通过__________摄取一定量的无机盐，同时也要排出一定的无机盐。其中钠（Na＋）的主要来源是_______，每天从_______中摄取__ ___g ，Na＋的主要排出途径_____________ _，其排出特点是多吃多排，少吃 排，不吃 排。钾（K＋）每天从________中摄取____ _g，其排出特点是多吃 排，少吃少排，不吃 排。据其排出特点，长期不能进食的病人应注意___________。
3、水和无机盐平衡的调节
正常成年人每天滤过肾小球的水、Na+和K+等有99％以上被 管和 管重吸收。肾小管和集合管对水的重吸收，是随着体内水的出入情况而变化的。当人饮水不足，体内失水过多或吃的食物过咸时，都会引起__________ _渗透压升高，使_______中的渗透压感受器受到刺激。这时，它一方面产生兴奋并传至__________，通过产生渴觉来直接调节___的摄入量；另一方面使由 分泌、并由 ___ _释放的_________ _增加，从而促进了__________、_________对水分的重吸收，减少了___________，保留了体内的水分，从而使____________的渗透压趋向于恢复正常。
当血钾含量升高或血钠含量降低是时，可以直接刺激 ，使___________的分泌量增加，从而促进了_______、________对 的重吸收和 的分泌，维持血钾和血钠含量的平衡。
由此可见，人体内的水和无机盐的平衡，是在 和 共同作用下，主要通过 来完成的。
4、水和无机盐平衡的意义
当人在高温条件下工作、剧烈运动或是患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时，都会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)。这时如果不及时补充水和食盐，就会导致机体的细胞 液渗透压 并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷等。这时只要及时补充 盐水，就可以缓解上述症状。
人在大量 、剧烈 或腹泻时，除了丢失水和Na+外，还会丢失K+。K+不仅在维持细胞 液的渗透压上起到决定作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性的重要作用。当血钾含量过低时，会使心肌的自动节律异常，导致心律失常。蔬菜和水果中含有丰富的K+，只要保持合理膳食，就能满足机体的需要。
另外，人体每昼夜有35～50g的代谢废物必须要随 排出体外，而溶解这些代谢废物的最低尿量应在500mL以上。如果排出的尿量过少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，就会引起中毒而损害健康。因此，人每天都要保证饮水，尤其是在大量出汗等情况下，更应当多喝水。
因此，______和______的平衡，对维持人体的_____起着非常重要的作用，是各种生命活动正常进行的_________。
三、血糖的调节
1、血糖的平衡及其意义
血糖是指______中的葡萄糖。血糖随 全身，为机体各种组织细胞的代谢活动提供 。血糖的来源有 、 、 ，血糖的去路有 、 、 、 。在正常情况下，血糖的来源和去路能够保持动态平衡，从而使血糖含量在 mg/dL的范围内保持相对稳定其含量过低时，会引起 、心慌、四肢无力等，严重的甚至会导致死亡，其含量过高时，会使葡萄糖从 排出，形成________造成体内营养物质 ，同样有损健康。
2、血糖平衡的调节
人体内有多种激素能够调节血糖的含量，但以___________和___________的作用为主。______是唯一能够降低血糖含量的激素，它一方面能 血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞，并在这些细胞中合成 、氧化 或
转变成 ；另一方面又能够 肝糖元的分解和非糖物质转化为 。总的结果是既增加了血糖的去路，又减少了血糖的来源，从而使血糖含量 。当血糖含量降低时，就使胰岛 细胞的活动增强并分泌胰高血糖素。胰高血糖素主要作用于 ，它能够强烈地促进肝糖元的 ，促进非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖含量升高。
调节血糖的含量，还接受神经系统的控制，间接发挥调节作用。当血糖的含量降低时， 通过有关神经的作用，使肾上腺和胰岛A细胞分别分泌 和胰高血糖素，从而使血糖含量 。当血糖含量升高时，下丘脑的另一区域通过有关神经，使胰岛 细胞分泌胰岛素，从而使血糖含量降低。
3、糖尿病及其防治
血糖的含量在 的范围内为正常水平，空腹时血糖的含量超过 叫做高血糖，血糖的含量在 的范围内为低血糖，血糖的含量超过 的范围时，一部分葡萄糖随尿排出，这叫做 。糖尿病病因为病人的胰岛B细胞 ，导致胰岛素分泌 ，这样就使得葡萄糖进入组织细胞和在细胞内的氧化利用发生 ，而此时肝脏释放的和由非糖物质转化来的葡萄糖则 ，因而出现高血糖。由于细胞内能量供应 ，患者总感觉饥饿而 ；多食又进一步使血糖来源 ，从而使血糖含量 升高，当血糖含量高于160～180mg/dL时，糖就从肾脏排出而出现糖尿。糖尿病病人在排出大量糖的同时，也带走了大量水分，于是会出现 、口渴、 的现象。又由于糖氧化供能发生障碍，使得体内脂肪和蛋白质的分解 ，导致机体逐渐消瘦，体重减轻等。
对于糖尿病，可根据患者的具体情况，采用调节和控制 结合药物的方法进行治疗。对于较轻的糖尿病患者，通过调节和控制饮食、配合口服 药物，就可以达到治疗的目的。对于较重的糖尿病患者，除了控制饮食外，还需要按照医生的要求 胰岛素进行治疗。对于肥胖的糖尿病患者，除了上述治疗外，还应该限制能量物质的摄入，加强体育锻炼。
四、人的体温及其调节
人的体温是指_____________________，与_______温度最接近。人的体温来源于体内的 过程中所释放出来的_____。调节体温的主要中枢在__________ _。在人体的 、 、和 中分布着 和 感受器。
当人处于寒冷环境中时，寒冷刺激了皮肤里的 感受器，冷觉感受器产生兴奋并将兴奋传入 的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管 ， 皮肤的血流量，从而使皮肤的散热量减少。与此同时，皮肤的立毛肌 ，产生“鸡皮疙瘩”；骨骼肌也产生不自主 ，使产热量增加。在上述过程中，有关神经的兴奋还可促进肾上腺的分泌活动，使 的分泌增加，导致体内代谢活动增强，产热量增加。
五、稳态的生理意义
_________是机体进行正常生命活动的必要条件。当稳态遭到破坏时，就会引起细胞____________紊乱，并导致疾病。例如：骨软化病是 ，佝偻病是 ，
肌无力是 ，抽搐是
。
免疫
一、免疫的概念和类型
免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能。通过免疫，机体能够 “自己”、 “非己”，以维持内环境的平衡和稳定。免疫可以分为 免疫和特异性免疫。非特异性免疫是人类在长期进化过程中逐渐建立起来的一种天然 功能。其特点是人人 就有，不针对某一种特定的病原体，而是对 病原体都有一定的防御作用。非特异性免疫包括人体的 、 等组成的第 道防线，以及 中的杀菌物质和 细胞组成的第二道防线。多数情况下，这两道防线可以防止病原体对机体的侵袭。如果这两道防线被突破，人体的第三道防线——特异性免疫就发挥作用了。
二、特异性免疫
1、特异性免疫的物质基础
在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是 ，它由骨髓中的 分化﹑发育而来。随血流进入胸腺并在其中发育成的淋巴细胞称为 ，留在骨髓中发育成的淋巴细胞称为 。两者中的少部分随血液转移到 ﹑ 和 等部位，并随
和 在体内流动。当这些淋巴细胞受到 刺激时能够增殖分化成具有免疫效应的细胞——
或 ，进而发挥 。
、 、 、 等免疫器官， 、 等免疫细胞以及体液中
和 等，共同组成了人体的 ，这是构成特异性免疫的 。
2、特异性免疫的类型
特异性免疫包括 和 。两者都大致包括三个阶段，即 ﹑
和 。不同点主要在于体液免疫的效应阶段 细胞产生 与抗原特异性结合发挥免疫效应；细胞免疫的效应阶段 细胞与被抗原入侵的 细胞(即靶细胞)密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞的通透性 ， 发生变化，最终导致靶细胞 死亡。细胞内的 也因失去藏身之所而为 消灭。同时，效应T细胞还能释放出可溶性免疫活性物质—— （如
、 等），其作用大多是通过 各种有关细胞的作用来发挥免疫效应的。
3、体液免疫和细胞免疫的关系
在特异性免疫反应中，体液免疫与细胞免疫之间，既各自有其独特的作用，又可以相互配合，共同发挥免疫效应。如，进入体内的细菌 ，需要有特异的抗毒素与它结合，才能使它丧失毒性，因此主要是
免疫发挥作用；结核杆菌、麻风杆菌等是 寄生菌，也就是寄生在 细胞内，而抗体是不能进入宿主细胞内的，这就需要通过 免疫的作用才能将这些病菌消灭；而在 感染中，则往往是先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过 循环而播散，再通过 免疫的作用来予以 。
三、免疫失调引起的疾病
当免疫功能失调时可引起 ﹑ 和 等疾病。
过敏反应是指 的机体在 接受 的刺激时所发生的反应，反应的特点是反应的特点是发作 、反应强烈、消退 ；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤，有明显的遗传倾向和个体差异。一般不会产生大的危害，但严重的过敏反应可因 ﹑ 或 而死亡。
自身免疫病是指免疫反应对 造成了损伤并出现了症状。例如 、
和 。
免疫缺陷病是指由于机体 而引发的疾病。该病分为两类：先天性免疫缺陷病和 。后者中包括如今在全世界蔓延迅速的 ，是 综合症的简称，它由“ ”引起的。HIV是一种 生物，其遗传物质是 。HIV存在于艾滋病患者和带病毒者的 、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中，主要是通过性滥交、毒品注射、输血、输入血液制品或使用未消毒的、病人用过的注射器而传染的。HIV能够攻击人体的 系统，特别是能够侵入 细胞，使T细胞大量死亡，导致患者丧失 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。艾滋病患者一般在二年内死亡。
在器官移植过程中，为了使植入的器官长期存活需要减轻移植后的 ，病人要长期使用 ，使免疫系统变得“迟钝”。
高三生物课堂测试（11）
班级 号数 姓名
生命活动的调节
植物生命活动调节的基本形式是 ；人和动物生命活动调节的基本形式包括 和 ，其中 的作用处于主导地位。
一、 植物的激素调节
一、植物的向性运动
向性运动指植物体受到 的外界刺激而引起的 。它的运动方向随 的方向而定。例如：植物茎叶的 生长﹑植物根的 生长。向性运动是植物对于外界环境的 。向性运动与植物体内 的调节作用有关。
由于 能改变生长素的分布， 的一面分布得少， 的一面分布得多，因此， 的一面细胞生长得慢， 的一面细胞生长得快。结果茎向生长得 的一侧弯曲，即向 弯曲生长。
二、生长素的产生﹑分布和运输
生长素又名 ，主要在 中产生。生长素大多集中在 的部位。如：胚芽鞘、芽﹑根尖的 ﹑茎的 ﹑受精后的子房和 的种子。生长素的极性运输：总是从植物体 的上端向 运输；生长素的横向运输与植物受到外界 光刺激有关。
三．生长素的生理作用及特点
1、促进植物生长
生长素能够促进细胞的 伸长，从而促进植物的 。但其作用往往具有 。一般来说，
浓度下促进生长﹑ 浓度下则抑制生长。同一植物的根﹑茎﹑芽中，根的生长素最适浓度在 左右，芽的生长素最适浓度在 左右，茎的生长素最适浓度在 左右。
顶端优势是指植物的 。原因是 产生的生长素向 运输，大量积累在 部位，使 的生长受到抑制的缘故。解除顶端优势的方法是 。
2、促进果实的发育
实验证明：果实发育是由于 里合成了大量 ，这种物质促进 发育成果实。如果摘除发育着的果实中的种子，则果实的发育将会 ；同理，在未授粉的雌蕊柱头上涂上 的生长素类似物溶液（如 ﹑ ），子房就能够发育成 ，而且这种果实里 ，例如无子番茄﹑无子黄瓜、无子。
1、 促进扦插枝条生根
对于不易生根的植物，可以先用 的生长素类似物处理，使扦插枝条易于生根成活。在扦插枝条上保留 ，插枝的基部很容易长出 ，原因是芽产生的 通过积累在插枝的基部，诱导
的形成。
2、 防止落花落果
农业生产上用 的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以达到 的效果。
四、其他植物激素
除了生长素以外，植物激素还包括 ﹑ ﹑ ﹑ 。植物的生长发育过程是由多种激素 ﹑ 的。
二、人和高等动物生命活动的调节
一、体液调节
体液调节是指某些化学物质（如 ﹑ ）通过 的传送，对人和动物体的生理活动所进行的调节，其主要内容是激素调节。
1、动物激素的种类和生理作用
| 内分泌腺 | 激素的名称 | 激素的主要生理作用 | 分泌失常的结果 | |
|
| 甲状腺 激素 | 促进新陈代谢﹑生长 ﹑ 提高 。 | 过多： ；成年 过少： ； 婴幼儿期过少： 。 | |
| 胰 岛 |
| 促进血糖合成 ，加速糖 。 | 过多： ；过少： 。 | |
|
| 加速肝糖元 ，提高 。 | |||
| 肾 上 腺 | 皮 质 部 | 多种肾上 腺皮质激素 | 调节水﹑盐和糖的代谢 | |
| 髓 质 部 | 肾上腺素 | 使心跳加快﹑心输出量增加﹑血压 升高﹑呼吸加快，血糖含量增加。 | ||
| 性 腺 | 睾 丸 | 激素 | 促进雄性 发育和精子的形成， 激发并维持雄性的 。 | 不 育 症 |
| 卵 巢 | 激素 | 促进雌性 发育和卵细胞的形成，激 发并维持雌性的 和正常的 。 | 不 育 症 | |
|
| 生长激素 | 促进生长，调节 ﹑脂肪﹑ 的代谢 | 年幼时过多： ； 年幼时过少： ； 成年时过多： 。 | |
| 其他脑 垂体激素 | 调节相关的内分泌腺的生长发育和生理活动。如： ﹑ 等。 | |||
垂体具有 ﹑ 其他某些内分泌腺的作用。垂体分泌激素的多少是受 的支配的。
下丘脑中有一些细胞不仅能够 ，而且能够 。 是机体调节 的枢纽。
2、激素分泌的调节及相关激素间的关系
激素在血液中的含量 ，但都是 的。在大脑皮层的影响下， 可以通过垂体，调节和控制某些 中激素的合成和分泌；而激素进入血液后，又可以反过来调节 和 中有关激素的合成和分泌，这种调节作用称为 。它使血液中的激素经常维持在正常的 的水平。
某一生命活动的调节是由多种激素 ﹑ 共同完成的。对于同一生理效应，有的相关激素表现为 ，如 和 对血糖含量的调节；有的相关激素则表现为 ，如 和
对机体生长发育的调节。
3、其他化学物质的调节作用
参与体液调节的化学物质除了激素以外，还有 和 等，它们对机体的生理活动也有调节作用。
二、神经调节
1、神经调节的结构基础和基本方式
神经系统由 ﹑ 和它们发出的神经组成。脑和脊髓是神经系统的中枢部分，叫做中枢神经系统，由脑发出的脑神经和脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分，叫做周围神经系统。
神经系统的结构和功能的基本单位是 。神经元的基本结构包括 和 两个部分，后者一般包括一条长而分枝少的 和数条短而树状分枝的 。轴突以及套到外面的髓鞘，叫神经纤维，神经纤维末端的细小分枝叫神经末梢，其分布在全身各处。神经元受到刺激后能产生 ，并且能把兴奋传导到其他的神经元，这种能够传导的兴奋，叫做 。神经元的细胞体主要集中在 和
里。功能相同的神经元的细胞体汇集在一起，调节人体的某一项相应的生理活动，这部分结构就叫神经中枢。 是神经调节的基本方式，是指在 的参与下对体内和外界环境的各种刺激所发生的 的反应。大致可以分为 和 两类。前者是指动物通过 而获得的 ；后者则是指动物在生活过程中通过 逐渐形成的 。
反射的结构基础是 ，通常包括 ﹑ ﹑ ﹑ 和 五个部分。
2、兴奋的传导
神经纤维上的传导：（1）接受刺激前，膜外 电位﹑膜内 电位。（2）接受刺激后，兴奋部位膜外 电位﹑膜内 电位。（3）细胞膜外的兴奋部位与相邻未兴奋部位之间形成 ，就有了电荷的移动；细胞膜内的兴奋部位与相邻未兴奋部位之间也形成 ，也有了电荷的移动，这样就形成了 ，如此依次进行下去，兴奋不断地向前传导。
细胞间的传递：当兴奋通过 传导到 时，该结构内的 将 释放到突触间隙里，使另一个神经元产生兴奋或抑制。兴奋就从一个神经元通过 传递给了另一个神经元。这种化学传导只能由
向 传递。兴奋只能从一个神经元的 传递给另一个神经元的 或 ，故其传导是 。
3、高级神经中枢的调节
在中枢神经系统中，调节人和高等动物生理活动的高级神经中枢是 ， 的调节在机体活动的调节中起着主导的作用。
刺激大脑皮层的 ，可以引起下肢的运动；刺激 ，则会出现头部的运动；刺激中央前回的其他部位，则会出现其他相应器官的运动。这说明躯体各部分的运动机能在皮层第一运动区都有它的代表区，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是 的。
当皮层 （S区）受到损伤时，病人会出现 （能看懂文字和听懂谈话，却不会讲话）；当皮层 （H区）受到损伤时，病人会出现 （会讲话会书写，也能看懂文字，却听不懂谈话）。可见，
。
神经系统是人和高等动物体主要的 。神经系统﹑ 器官﹑内分泌腺等相互配合﹑协调，成为一个统一的整体，以适应机体内部和外界环境的变化。
4、神经调节与体液调节的区别和联系
神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的基本形式。神经调节主要是以 的方式来实现的，它的结构基础是 。体液调节主要是激素随着 输送到全身各处而发挥调节作用的。两者是 、 。
三、动物行为产生的生理基础
动物行为的产生，不仅需要 的参与，而且需要 系统和 系统的调节与控制。
1、激素调节与行为
激素调节对动物行为的影响，表现最显著的是在性行为和对幼仔的照顾方面。
影响性行为的激素主要是由性腺（指 和 ）分泌的 激素。许多动物性腺的发育程度是随 而变化的。在 季节性腺发达，繁殖期结束后，性腺退化缩小。动物的性行为活动与性腺的大小有关，性腺最小时，缺乏 活动，只有当性腺增大到一定程度后，才开始出现性行为活动。科学研究表明性激素与性行为之间有着 的联系。
除了性激素以外，垂体分泌的一些激素也能直接 动物的行为。在一些动物中，垂体分泌的催乳素不仅能够调控某些动物对幼仔的照顾行为，而且能够促进某些合成食物的器官发育和生理机能的完成。垂体分泌的 激素能够促进性腺的发育和性激素的分泌，进而影响动物的性行为。
2、神经调节与行为
动物的行为，无论是先天性行为（包括 、 、 ）还是后天性行为（包括 、模仿、条件反射等），都与神经系统的调节作用有着直接的联系。
趋性是动物对环境因素刺激最简单的 反应，如某些昆虫和鱼类的 性，臭虫的趋热性，寄生昆虫的趋化性等，它们都与神经调节有关。一切具有神经系统的动物都具有 行为，反射必须要通过完整的反射弧才能实现。反射一般只是动物身体 的运动反应，如膝跳反射，搔扒反射，吮吸反射，眨眼反射等。本能则是由一系列 按一定顺序 发生构成的，大多数本能行为比反射行为 得多，如蜜蜂采蜜，蚂蚁做巢，蜘蛛织网，鸟类迁徙，哺乳动物哺育后代等都是动物的 行为。
在动物的后天性行为中，生活体验和学习对行为的形成起到 性的作用。刚孵化的动物有 学习，幼年动物则主要是通过对年长者的行为进行模仿来学习的。动物建立后天性行为的主要方式是 反射。动物在从幼年到成年的生活过程中，不断适应外界环境的变化，通过学习和体验新事物，建立新的条件反射。 和 是动物后天性行为发展的最高级形式，是大脑皮层的功能活动。动物的判断和推理能力也是通过 获得的。
总之，动物的行为离不开神经系统的调节作用。低等动物的神经系统比较简单，它们的行为大都是简单的趋性、反射和本能。神经系统越发达的动物，运动的能力就越强，行为的表现也就越复杂。高等动物的复杂行为主要是通过 形成的。学习是高等动物通过神经系统不断接受环境的变化而形成新行为的过程。学习主要是与神经系统中的 有关，大脑皮层越发达的动物，学习的能力就越强，也就能够更好地适应环境的变化。
在动物的行为中，激素调节与神经调节是相互协调作用的，但是神经系统的调节作用仍处于 的地位。动物的行为就是神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调作用下形成的。
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微生物与发酵工程
自然界中许多肉眼看不到的生物，这些形体 ，结构简单，通常要用 显微镜和 显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。微生物与人类的关系极为密切。虽然有些微生物能使人和动植物患病，但多数微生物对人类是有益的。
一、微生物的类群
微生物所包含的类群十分庞杂，既包括没有细胞结构的 等，又包括 生物界、 界以及 生物界的生物。
一、细菌
细菌是单细胞的 核生物，主要由细胞 、细胞 、细胞质和 等部分构成。细菌的细胞壁坚韧而富有弹性，起保护细胞和 细胞形状等功能。在高分辨率的电镜下可以看到，细菌的核区由一个
DNA分子反复折叠缠绕而成，控制着细菌的 遗传性状。细菌的细胞质是无色透明的胶状物，里面含有 、 和一些贮藏性颗粒(如淀粉粒、硫粒)。质粒上面一般含有几个到几百个 ，控制着细菌的抗药性、 、抗生素生成等性状。有些细菌除了上述基本结构以外，还具有特殊结构，如荚膜、鞭毛和芽孢。
细菌主要以 的方式进行繁殖。分裂时，细胞增大， 复制，接着，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成 ，将细胞质分成两半，形成两个子细胞。
单个细菌用肉眼是看不见的，但是，当单个或少数细菌在 培养基上大量繁殖时，便会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做 。不同种类的细菌所形成的菌落，在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定的特征。每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。
二、放线菌：同细菌一样，也是单细胞的 核生物。放线菌的菌体一般由分枝状的 构成。放线菌的菌丝可以分为两类：伸入到培养基内部的菌丝称为 菌丝，主要功能是吸收 ；伸展在空气中的菌丝称为 菌丝。大多数放线菌都是靠 菌丝吸收 的营养物质，进行 生活的。放线菌生长发育到一定阶段，一部分气生菌丝便分化成 。孢子丝有杆形的、波浪形的、螺旋形的等，上面生有成串的孢子。在适宜的条件下，孢子萌发长出 。放线菌主要分布在土壤、空气和水中，尤其在富含有机质的土壤中较多，多数抗生素都是由放线菌产生的。
三、病毒：病毒主要由 和 两部分构成。核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心。核酸的四周由蛋白质构成的衣壳所包围。衣壳和核酸合称为 。有些病毒仅由核衣壳构成，如烟草花叶病毒；有些病毒的核衣壳的外面，还有一层由蛋白质、多糖和脂类构成的膜，叫做囊膜，囊膜上生有刺突，如流感病毒。
衣壳由许多结构相同的 组成。衣壳粒是电镜下能够看到的最小形态单位，通常由一到六个 分子组成。衣壳具有 病毒核酸，决定 等功能。衣壳粒的排列方式不同，使病毒呈现出不同的形态。一种病毒只含有一种核酸：DNA RNA。核酸 中贮存着病毒全部的遗传信息，控制着病毒的一切性状，如病毒的形态结构、致病性等。
病毒的繁殖过程只能在 的 细胞中进行，通常将病毒的繁殖过程称为 。
噬菌体在侵染宿主细胞时，首先是吸附在宿主细胞表面，将 注入到细胞内部，把衣壳留在外面。核酸进入宿主细胞以后，就利用 细胞内的物质，复制出子代噬菌体的 ，并合成构成子代噬菌体衣壳的 。在细胞的一定部位，这些蛋白质和核酸装配成子一代噬菌体。装配完成的噬菌体，在细胞 以后，一齐被释放出来。
二、微生物的营养、代谢和生长
微生物在生命活动的过程中，需要不断地从外界吸收营养物质，通过新陈代谢(简称 )，获取能量并合成自身的组成物质，以维持正常的生长和繁殖。
一、微生物的营养
1、微生物需要的营养物质及功能
微生物细胞的化学组成与其他生物的 相同，也是由C、H、O、N、P、S以及其他元素组成，其中C、H、O、N占细胞干重的90％以上，这些元素最终来自外界环境中的各种无机和有机化合物。这里将这些化合物归纳成 、 、 、无机盐和水这 大类营养要素物质。
碳源 凡是能为微生物提供所需碳元素的 物质，就叫做碳源。在自然界，从CO2、NaHCO3等含碳无机物，到糖类、脂肪酸等含碳有机物，甚至花生粉饼、石油等成分复杂的天然物质，都可以作为微生物的碳源。其中， 是最常用的碳源，尤其是 。碳源主要用于 微生物的细胞物质和一些代谢产物，有些碳源还是异养微生物的主要 物质，因此微生物对碳源的需要量最大。
氮源 凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质，就叫做氮源。可以作为微生物氮源的营养物质很多，有分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏和蛋白胨等。其中 、 等是最常用的氮源。氮源主要用于合成 、 以及含氮的代谢产物。对于 微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。
生长因子 生长因子是指微生物生长不可缺少的 物，主要包括 、 和碱基等，它们一般是 、 等的组成成分。有些微生物 需要补充生长因子，如大肠杆菌；而有些微生物则必须补充生长因子才能 生长，如乳酸杆菌就需要补充多种维生素和氨基酸。
2、培养基的配制原则
在配制培养基时，要注意以下几点：第一，目的明确。应当根据不同种类微生物的营养需要选择不同的原料配制培养基。第二，营养要协调。不同种类的微生物对各种营养物质的需要量不同，配制培养基时要注意各种营养物质的 和 。第三，pH要适宜。各种微生物所要求的最适pH不同，细菌的最适pH为 ，放线菌的最适pH为 ，真菌的最适pH为 。
3、培养基的种类
根据物理性质的不同，可以将培养基分为 培养基、半固体培养基和 培养基。固体和半固体培养基需加入凝固剂，如 。固体培养基主要用于 ，半固体培养基主要用于 ，液体培养基常用于 。
根据培养基的化学成分，可以将培养基分为 培养基、 培养基。 培养基的化学成分己知，常用于 ， 培养基用化学成分不明确的天然物质配成，常用于 。
根据用途的不同，可以将培养基分为 培养基、 培养基等。选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以 不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。例如，当需要酵母菌和霉菌时，可以在培养基中加入 ，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离到酵母菌和霉菌。又如，在培养基中加入高浓度的 可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可以将该菌分离出来。鉴别培养基是根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种 或化学药品配制而成的，用以 不同种类的微生物。例如，在培养基中加入伊红和美蓝，可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在 等细菌：如果有大肠杆菌，其代谢产物就与 结合，使菌落呈深紫色，并带有金属光泽。
二 微生物的代谢
微生物的个体虽小，但表面积与体积的比很大，这使微生物能够迅速与外界环境进行 ，也使它们的代谢活动异常 。
1、微生物的代谢产物
微生物在代谢过程中，会产生多种的代谢产物。根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系，可以分为 代谢产物和 代谢产物两类。
初级代谢产物是指微生物生长和繁殖所 的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、 等。在不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类 。此外，初级代谢产物的合成在 进行着，任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动，甚至导致死亡。
次级代谢产物是指微生物生长到 才产生的化学结构十分复杂、对该微生物 生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如 素、 素、 素、 素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物 ，它们可能 在细胞内，也可能排到 中。其中， 是一类具有特异性 菌和
菌作用的有机化合物，种类很多，常用的有链霉素、青霉素、红霉素和四环素等。
2、微生物代谢的调节
酶合成的调节 微生物细胞内的酶可以分为 酶和 酶两类。组成酶是微生物细胞内 存在的酶，它们的合成 受遗传物质的控制，而诱导酶则是在环境中 物质的情况下才能够合成的酶。例如，在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕以后，大肠杆菌才开始利用乳糖。这个实验表明，大肠杆菌分解葡萄糖的酶是 酶，分解乳糖的酶不是组成酶，而是在乳糖诱导下合成的 酶。这种调节既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的 ，增强了微生物对环境的 。
酶活性的调节 微生物还能够通过 酶的催化 来调节代谢的 。例如，谷氨酸棒状杆菌能够利用葡萄糖，经过复杂的代谢过程形成谷氨酸；但当终产物——谷氨酸的合成过量时，就会 谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致合成途径中断。当谷氨酸因消耗而浓度下降时，抑制作用就会被解除，该合成反应又重新启动。因此，酶活性的调节是一种 、 的调节方式。这种调节现象在 、 的合成代谢中十分普遍。
上述两种调节方式是同时 ，并且密切配合、协调起作用的。通过对代谢的调节，微生物细胞内一般不会 大量的代谢产物。但在工业生产中，人们总希望微生物能够最大限度地积累对人类有用的代谢产物，这就需要对微生物代谢的调节进行人工控制。
3、微生物代谢的人工控制
人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物 特性、控制生产过程中的各种条件(即 条件)等。
在生产实际中，人们将通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程叫做 。发酵的种类很多。根据培养基的 状态，可以分为固体发酵和液体发酵；根据所生成的 ，可以分为抗生素发酵、维生素发酵、氨基酸发酵等；根据发酵过程对 的需求情况，可以分为厌氧发酵(如酒精发酵、乳酸发酵)和需氧发酵(如抗生素发酵、氨基酸发酵)。
三、微生物的生长
在代谢的基础上，微生物的个体会由小到大不断地生长。但是，对于单细胞微生物来说，个体的生长很不明显，持续很短时间就开始繁殖，而且生长和繁殖交替进行，界限难以划清。因此，在实际工作中，常以微生物的 为单位来研究微生物的生长。
1、微生物群体生长的规律
下面以细菌为例讲述微生物群体生长的规律。将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中，定时取样测定培养基里的细菌数目。然后，以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标作图，便可以得到反映细菌生长规律的曲线，叫做生长曲线。从图中可以看出，细菌群体从开始生长到死亡的动态变化可以分为以下四个主要时期。
调整期 刚刚接种到培养基上的细菌，对新环境有一个短暂的 或适应过程，因此，一般不立即开始 ，这段时间称为调整期。这时细菌的代谢 ，体积增长 ，大量合成细胞 所需的酶类、ATP以及其他细胞成分。调整期的长短与菌种、培养条件等因素有关。
对数期 这个时期的细菌进入 分裂阶段，细胞数目以 数列的形式增加。一个细菌繁殖n代，可以产生2n个细菌。处于对数期的细菌，代谢 ，个体的形态和 比较稳定，常作为生产用的 (也叫种子)和科研的材料。
稳定期 经过一段时间的高速生长以后，随着营养物质的 ，有害代谢产物的 ，pH的变化等，细菌的分裂速率 ，死亡细胞的数目逐渐增加，整个培养基中新增加的细胞数和死亡的细胞数达到 ，这个时期称为稳定期。在稳定期，活菌数目达到 ，细胞内大量积累代谢产物，特别是 代谢产物，某些细菌的 也是在这个时期形成的。
衰亡期 随着培养的继续，细菌的死亡速率 繁殖速率，最终导致培养基中的活菌数目急剧下降，这个时期称为衰亡期。到了衰亡期，细胞会出现多种形态，甚至 ，有些细胞开始解体， 出代谢产物等。
认识和掌握微生物的生长曲线，具有重要的实践意义。例如，处于对数期的细菌，生长繁殖速率快，代谢旺盛，因此，生产上常用这个时期的细菌作为菌种，以缩短生产周期。又如，进入稳定期后，抗生素等代谢产物逐渐增多，这时如果适当补充营养物质，就有助于延长稳定期、提高代谢产物的产量。为此，人们经过长期的探索，总结出一种连续培养的方法，就是在一个流动装置中(如图)，以一定的速度不断地添加新的培养基，同时又以同样的速度不断地放出老的培养基，以保证微生物对营养物质的需要，并排出部分有害代谢产物，使微生物保持较长时间的高速生长。目前，这种方法已成功地应用于酒精、丙酮、丁醇等产品的生产中。连续培养缩短了培养周期，提高了设备利用率，并且便于自动化管理。
2、影响微生物生长的环境因素
环境中影响微生物生长的因素很多，主要的有温度、pH和氧。
温度 每种微生物只能在一定的温度范围内生长，其中，微生物生长 时的温度叫最适生长温度，绝大多数微生物的最适生长温度为 。在最适生长温度范围内，微生物的生长速率随温度的上升而 。超过最适生长温度以后，微生物的生长速率会急剧下降，这是由于细胞内的 和 等发生了不 的破坏。
pH 每种微生物的最适pH不同，如多数细菌的最适pH为6.5～7.5，真菌的最适pH为5.0～6.0。超过最适pH范围以后，就会影响酶的 ，细胞 的稳定性等，从而影响微生物对营养物质的 等。
氧 有些种类的微生物只能生活在有氧的条件下，如多种细菌和大多数真菌等好氧型微生物。有些种类的微生物在生活过程中不需要氧气，属于厌氧型微生物，如某些链球菌等。有些厌氧型微生物甚至是严格厌氧的，它们即使短时间接触空气，也会造成生长停滞，甚至导致死亡，如某些产甲烷杆菌。在自然界中，还有一类兼性厌氧微生物，它们在有氧和无氧条件下，能以不同的代谢方式生长繁殖，如 。可见，环境中氧 的状况，对不同代谢类型的微生物群体的生长，具有不同的影响。
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三、发酵工程简介
1857年，法国微生物学家 发现了发酵原理，人们才认识到 是微生物活动的结果。
一、应用发酵工程的生产实例
是鲜味剂味精的主要成分，以前用植物(如大豆)蛋白质水解法生产。1957年，日本率先用微生物发酵法生产成功。常用的谷氨酸产生菌有 棒状杆菌、黄色短杆菌等。培养基通常用豆饼(或马铃薯等)的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成，呈 状态，因此也称培养液。其中的 是生长因子。培养液配制完成以后，投放到发酵罐中，通入98kPa的蒸汽进行灭菌，冷却后，在无菌条件下加入菌种，即为 。
发酵罐是一种圆柱形的容器，容量从几升到几百万升不等，上面连接有 、 、接种、加料、冷却等装置；此外，还有对 、 、通气量与转速等发酵条件进行检测和控制的装置。
谷氨酸棒状杆菌是 菌，因此，发酵过程要不断地通入 空气，并通过 ，使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中(称 )；同时，也能使菌种与培养液充分接触，提高它们对原料的 。在温度为30～37℃、pH为7～8.0的条件下，经28～32h，培养液中就会生成大量的谷氨酸。最后，将谷氨酸从培养液中分离提取出来，通常每升培养液中能得到谷氨酸50～100g。提取出来的谷氨酸用适量的Na2CO3溶液中和后，再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤，便制成了味精。
二、发酵工程的概念和内容
通过上面的实例可以看出，发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用 的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的 、培养基的 、 、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
菌种的选育 要想通过发酵工程获得在种类、产量和质量等方面符合人们要求的产品，首先要有性状优良的菌种。
微生物学家用 的方法育种，就是用紫外线、激光、化学诱变剂等处理菌种，使菌种产生突变，再从中 出符合要求的优良菌种，如不能合成高丝氨酸脱氢酶的黄色短杆菌就是用这种方法获得的。这种育种方法已在氨基酸、核苷酸、某些抗生素等的发酵生产中获得成功。
随着生物技术的发展，生物学家开始用 工程、 工程等方法，构建工程细胞或 ，再用它们进行 ，就能生产出一般微生物所不能生产的产品。例如，将大肠杆菌的质粒取出，连接上人生长激素的基因以后，重新置入大肠杆菌细胞内，然后，用这种带有人生长激素基因的工程菌进行发酵，就能得到大量的人生长激素。
培养基的配制 在菌种确定之后，就要根据培养基的配制原则，选择原料制备培养基。由于培养基的组成对菌种有多方面的影响，因此，在生产实践中，培养基的配方要经过反复的 才能确定。
灭菌 发酵工程中所用的菌种大多是单一的 ，整个发酵过程不能混入其他微生物(称杂菌)，一旦
杂菌，将导致产量大大 ，甚至得不到产品。例如，如果青霉素生产过程中污染了杂菌，这些杂菌会分泌青霉素 ，将形成的青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
扩大培养和接种 在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次 ，让它们达到一定数量以后，再进行 。
发酵过程 这是发酵的 阶段。在这个阶段，除了要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等，以了解发酵进程外，还要及时 必需的培养基组分，以满足菌种的营养需要。同时，要严格控制 、 、溶氧、通气量与转速等发酵条件。这是因为环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的 。例如，在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺；当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。因此，随时检测影响发酵过程的各种环境条件，并予以控制，才能保持发酵的正常进行。
分离提纯 这是制取发酵产品不可缺少的阶段。应用发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是 ，如酵母菌和细菌等。产品不同，分离提纯的方法一般不同。如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢 ，可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能成为正式产品。
三、发酵工程的应用
发酵工程以其生产条件 ，原料来源 且价格低廉，产物 ，废弃物对环境的污染小或容易 等特点，而在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用，逐步形成了规模庞大的发酵工业。
在医药工业上的应用 发酵工程在医药工业上的应用，成效十分显著，生产出了种类繁多的药品，如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸、核苷酸(如肌苷)等。其中，抗生素是人们使用最多的药物，也是制药工业利润最高的产品。 20世纪80年代，世界各地的抗生素年产量达2.5×104t，产值超过40亿美元。目前，常用的抗生素已达一百多种，如青霉素类、头孢菌素类、红霉素类和四环素类。
有些药物如人生长激素、胰岛素，过去主要是靠从生物体器官、组织、细胞或尿液中提取，因受到原料的限制，无法推广使用。发酵工程对医药工业的一个重大贡献，就是使这类药物得以大量生产和使用。例如，生长激素释放抑制因子是一种 激素，能够抑制生长激素的不适宜分泌，用于治疗肢端肥大症。目前，应用发酵工程大量生产的基因工程药品，有人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。
在食品工业上的应用 发酵工程在食品工业上的应用十分广泛，主要包括以下三方面。
第一，生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等，使产品的产量和质量得到明显的提高。第二，生产各种各样的食品添加剂，改善了食品的品质及色、香、味。例如，用发酵方法制得的L-苹果酸是国际食品界公认的安全型酸味剂，广泛用于果酱、果汁、饮料、罐头、糖果、人造奶油等的生产中。第三，随着人口的增长，粮食短缺已成为困扰人们的社会问题之一，而发酵工程的发展将为解决这一问题开辟新的途径。研究表明，微生物含有丰富的蛋白质，如细菌的蛋白质含量占细胞干重的60％～80％，酵母菌的占45％～65％，而且它们的生长繁殖速度很快。因此，许多国家就利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物 。这种微生物菌体就叫做 。
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生物的生殖和发育
地球上生物的延续和发展是通过 实现的。大多数多细胞生物体从 开始，经过细胞分裂、
和 直到发育为 的过程，就叫做个体发育。
一、 生物的生殖
一、生殖的类型
生物的生殖可分为 和 两大类。
1、几种常见的无性生殖方式
| 生殖方式 | 概 念 | 举 例 |
| | 由一个生物直接分裂成两个新个体，新个体的大小和形状基本 。 | 变形虫、草履 虫、 |
| 出芽生殖 | 在母体的一定部位长出 ，长大后与母体脱离，成为与母体 的新个体。 | 、
|
|
| ，能够产生一种 的生殖细胞——孢子。孢子在适宜的条件下能够萌发并长成新个体。 | 、 、 铁线蕨 |
|
| 植物的 （ ）的一部分，在与母体脱离后能够发育为新个体。 |
草莓的匍匐茎 |
上述生殖方式，都是由生物的身体或身体的一部分产生出新个体，像这样，不经过 的结合，由母体 产生新个体的生殖方式叫做 。在这些生殖方式中，新个体所含的 与母体相同，因而新个体基本上保持母体的 。为保持优良性状，常采用 、 等 的方法繁殖花卉和果树。
近年来，发展起来的无性繁殖技术——植物组织培养技术，其过程是：无菌条件下将 的植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖、花药，而且茎尖、根尖中不含 ）放在适宜的 上进行培养，使之脱分化形成 ，然后在适宜的温度、光照和一定的营养物质与激素等条件下， 形成植物的各种组织和器官，继而发育为一棵完整植物。该技术的理论依据是 。
2、有性生殖
自然界中大多数种类的生物是进行 生殖，例如被子植物。被子植物的有性生殖是在 中进行的。其花的主要结构包括 和 。前者的花药中形成精子，一般情况下，一个花粉粒中含有 个精子；后者的 中产生一个卵细胞和两个极核。花开后，通过传粉，一个精子与卵细胞结合形成 ；另外一个精子和 结合形成受精极核。这种受精方式称为 。受精卵将来发育为 ，它是一个新个体的 ；受精极核将来发育为 。像这样，由亲本产生有性生殖细胞（也叫做 ），经过两性生殖细胞（如 和 ）的结合，成为 （如受精卵），再由 发育为新个体的生殖方式，叫做 。这种生殖方式产生的后代具备双亲的 ，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存与进化具有重要意义。
另外有些进行有性生殖的生物，有时它们的卵细胞不经过受精作用也能够单独发育成新个体，这种生殖方式叫做单性生殖。蜂类能够进行单性生殖。例如，蜜蜂蜂王产的卵有受精的，有不受精的。受精卵发育成雌性蜂——蜂王和工蜂；未受精的卵发育成雄蜂（单倍体）。像这样，卵细胞未经受精就发育成新个体的生殖方式，也叫孤雌生殖。
二、减数分裂和有性生殖细胞的形成
1、减数分裂的概念
凡是进行有性生殖的生物，在 发展成为 （精子或卵细胞）的过程中都要进行 。在此过程中，染色体只复制 次，而细胞却连续分裂 次，结果是，新产生的生殖细胞中 数目比原始生殖细胞 ，这种特殊的分裂方式称为 。
2、精子和卵细胞的形成过程
哺乳动物的精子是在 中形成的，其曲细精管中含有大量的原始生殖细胞叫做 ，这种细胞中的染色体数目与体细胞 。当 性动物性成熟后，上述细胞就进行减数分裂。
在减数分裂第一次分裂前的 ，该细胞的体积 ， 进行复制，成为
。复制后每条染色体都含有两条 ，由一个着丝点相连。分裂开始后，初级精母细胞最显著的变化是原来分散存在的染色体进行 ，配对的两条染色体，形态和大小 ，一条来自于 ，一条来自于 ，称为 。同源染色体的配对行为称为 ，此时每对同源染色体含有 条 ，叫做 。（四分体中的 之间常常发生交叉，并 一部分的染色体。）随后，各对同源染色体排列在细胞的 上，不久，在纺锤体的牵引下， 彼此分离，分别向细胞两极移动，这样，细胞的每一极只得到原来同源染色体中的 ，在两组染色体到达细胞两极的同时，细胞一分为二，也就是说，一个 细胞分裂成 细胞，第一次分裂结束。在此次分裂中，染色体数目 。随后进行第二次分裂，这时，在细胞中，每条染色体的 分开， 随之分离，成为 ，在纺锤体的牵引下，这两条染色体移向两极并随细胞的分裂进入 。这样，在减数分裂第一次分裂中形成的两个 ，经过第二次分裂，就形成 。与初级精母细胞相比，每个精细胞中含有 的染色体。精细胞经过一系列的变形形成 ，精子的头部含有 ，尾部很长可游动。
哺乳动物的卵细胞在 中形成。卵细胞的形成与精子不同的是：初级卵母细胞经过第一次分裂形成一个大的细胞—— 和一个小细胞—— 。接着次级卵母细胞进行第二次分裂，形成一个 和一个 ，同时第一极体分裂为两个 ，这样，一个初级卵母细胞经过减数分裂后形成 个卵细胞和 个极体（一般都退化消失）。
3、理解减数分裂各个阶段细胞内的变化，找出染色体、DNA的变化规律及其原因
特别要注意的是尽管减数分裂包括两次连续的分裂过程，但染色体数目减半却只发生在
中，直接原因是减数第一次分裂后期发生了同源染色体分向两极这一变化，这就意味着细胞中的染色体在没有加倍的情况下，就进行了平均分配。因此，减数第一次形成的次级性母细胞染色体数自然就减半。存在状态也由初级性母细胞的同源染色体成对存在而变为无同源染色体存在了。而减数第二次分裂由于染色体的平均分配是在减数第二次分裂后期着丝点一分为二，染色体数目暂时加倍后发生的，所以第二次分裂形成的子细胞中染色体数目相对于第二次分裂开始时不变。另外，还要注意理解减数分裂的概念：包括两次连续的细胞分裂，但只复制一次的细胞分裂方式，精子细胞变形成精子的过程不属于减数分裂范畴。
减数分裂中相关数目变化表
| 第 一 次 分 裂 | 第 二次 分 裂 | ||||||||
| 间期 | 前期 | 中期 | 后期 | 末期 | 前期 | 中期 | 后期 | 末期 | |
| DNA | 4a | ||||||||
| 染色体 | 2N | ||||||||
| 染色 单体 | |||||||||
4、减数分裂与遗传规律
减数分裂是生物遗传规律的基础，基因分离、组合定律都是在减数分裂过程中随着染色体的规律变化，其上的基因也随之变化的结果。在减数分裂第一次分裂过程中，前期的主要特点是同源染色体两两配对叫联会（只有联会的染色体才是真正意义上的同源染色体），当同源染色体移到细胞中央（中期），并成对地排列在细胞中央，随后被纺锤体牵拉移向两极（后期），此时，如果考虑一对同源染色体上的一对等位基因，则随着同源染色体分开而分离，这是基因分离定律的基础。如果考虑两对（或以上）同源染色体上的两对（或以上）等位基因，在等位基因分离的同时，非同源染色体上非等位基因表现为自由组合，这便是基因的自由组合定律的基础。
5、有丝分裂与减数分裂的比较
| 比较 | 有丝分裂 | 减数分裂 |
| 分裂细胞类型 | 体细胞（从受精卵开始） | 精（卵）巢中的原始生殖细胞 |
| 细胞分裂次数 | 一次 | 二次 |
| 同源染色体行为 | 无联会，始终在一个细胞中 | 有联会形成四分体，彼此分离 |
| 子细胞数目 | 二个 | 雄为四个，雌为（1＋3）个 |
| 子细胞类型 | 体细胞 | 成熟的生殖细胞 |
| 最终子细胞染色体数 | 与亲代细胞相同 | 比亲代细胞减少一半 |
| 子细胞间遗传物质 | 一般相同（无基因突变、染色体变异） | 一般两两相同（无基因突变、染色体变异） |
| 相同点 | 染色体都复制一次，减数第二次分裂和有丝分裂相似 | |
| 意义 | 使生物亲代和子代细胞间维持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义 | 减数分裂和受精作用使生物的亲代和子代维持了染色体数目的恒定，对遗传和变异有十分重要的 |
（1）比较减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA的数量变化
（2）通过图象判断细胞分裂时期
判断依据：①细胞中染色体数目；②细胞中染色体的行为，具体如下：
无同源染色体 →一般为减数第二次分裂
有同源染色体：且有同源染色体联会、四分体、分离等→减数第一次分裂前、中、后期
有同源染色体 ：无以上染色体特殊行为→有丝分裂某时期
6、受精作用
在生物体的有性生殖的过程中，精子与卵细胞结合成为合子的过程，叫做 。受精作用进行时，精子的 进入卵细胞，尾部留在外面。精子头部穿进卵细胞以后，它的细胞核与卵细胞的细胞核结合在一起。因此在合子中，从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起，其中一半来自 ，一半来自
（母方）。这样，合子中的染色体又恢复到体细胞的数目。可见，对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体 ，对于生物的 ，都是十分重要的。
高三生物课堂测试（15）
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二、生物的个体发育
一、被子植物的个体发育
1、种子的形成
有性生殖的生物，个体发育的起点是 。被子植物的双受精完成以后，一般来说，花被和雄蕊首先凋谢，柱头和花柱也随着萎缩，只有子房继续生长发育。在子房的胚珠里面，受精卵逐渐发育成 ，受精的极核逐渐发育成 。
（1）胚的发育 受精卵经过一段时间的休眠后，就进行有丝分裂。在第一次分裂形成两个细胞中，靠近珠孔的一个为 ，另一个为 。顶细胞经过多次分裂，形成 ；基细胞经过几次分裂形成一列细胞，构成 ，它可以从周围的组织中吸收并运送营养物质，供 发育，同时它还能产生一些 类物质，促进 的发育。在胚体发育完成后，胚柄退化消失。球状胚体在发育过程中，形成 、 、 和 构成胚。
（2）胚乳发育 在精子与卵细胞结合形成 的同时，两个极核融合之后，再与另一个
结合形成 。与受精卵的发育不同，受精极核不经过休眠就进行分裂，经过多次分裂，形成大量的
，构成胚乳。
2、种子的结构与萌发
子叶（1片） 子叶（2片）
胚 胚芽 胚 胚芽
玉米种子 胚轴 菜豆种子 胚轴
（单子叶植物） 胚根 （双子叶植物） 胚根
胚乳 种皮
种皮
多数双子叶植物在胚和胚乳发育的过程中， 逐渐被胚吸收，营养物质储存在 里，这样就形成了 种子，如大豆、花生和黄瓜等。多数单子叶植物在胚和胚乳发育的过程中，胚乳不被胚吸收，这样就形成了 种子，如小麦和玉米等。在胚和胚乳发育的同时， 发育成种皮。这样，整个 就发育成种子。与此同时， 发育成果皮，整个 就发育成果实。果实和种子成熟以后，便从母体上脱落下来。如果遇到合适的环境条件，种子就会萌发并长成幼苗。
3、植株的生长和发育
幼苗经过一段时间的生长，成为具有根、茎、叶三种营养器官的植株，植株的生长发育到一定阶段，就开始形成 ，接着就 、 。 标志着生殖生长的开始。
对于一、二年生植物来说，在植株长出生殖器官以后， 生长就逐渐减慢到停止。对于多年生植物来说，当达到开花年龄以后，每年 器官和 器官仍然生长发育。其中营养器官的生长发育包括
。与此同时，由于茎和根的 的活动，使茎和根不断长粗，这样，多年生植物就逐年长大。
4、被子植物的双受精与个体发育过程图解
胚和胚乳是在双受精基础上在胚珠中发育而来，包含着双亲的遗传物质。种皮、果皮都是母方部分结构变化而来，其遗传物质完全由母方提供。所以种皮、果皮及胚的染色体数目虽都为2N，但来源不同。胚乳的染色体数目3N（母方提供的两份的遗传物质完全相同，父方提供另一份）。
二、高等动物的个体发育
高等动物的个体发育可分为 和 两个阶段，前者是指受精卵发育成 ，后者是指幼体从 出来或从 以后，发育为 。
1、胚胎发育
受精后不久，受精卵便进行细胞分裂，称为 。卵裂使细胞数目增多，形成一个内部有空腔的球状胚，叫做 ，里面的空腔叫 。由于含卵黄 的 物极细胞分裂较快，新产生的细胞向 推移，使得细胞向囊胚腔内陷入，这些陷入的细胞不仅构成了 ，而且围城一个新腔，叫 。接着，在内外胚层间分化出一个新的细胞层—— 。此时胚胎具有三个胚层： 、 以及 ，此时的胚胎称为 。原肠胚的三个胚层的细胞继续发育，经过 、 ，最终形成一个完整的 。
、 、 等动物，在胚胎发育的早期，会形成胚膜，其内层叫做 ，内充满了 。羊膜和羊水不仅保证了胚胎发育所需的 环境，还具备 和 作用，使这些动物增强了对 环境的适应能力。
2、胚后发育
胚后发育主要是指身体的 和 的逐渐成熟。在胚后发育过程中，有些动物的成体与幼体在形态结构和生活习性上有很大差异，并在短期内完成的，这种现象称为 。