選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》必背知識清單高二生物下學(xué)期期末考點(diǎn)大串講（人教版2019）

選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》必背知識清單內(nèi)容預(yù)覽一、必背知識清單1.發(fā)酵工程2.細(xì)胞工程3.基因工程4.生物技術(shù)的安全性與倫理問題二、必背教材黑體字三、必背長句子作答第一章《發(fā)酵工程》一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.發(fā)酵的概念：人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。2.發(fā)酵原理：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們既可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。4.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn):以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。5.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的主要食品:有腐乳、醬、醬油、醋、泡菜和豆豉。二、制作泡菜1.原理:①利用植物體表面天然的乳酸菌來進(jìn)行發(fā)酵；②發(fā)酵期間，乳酸不斷積累，質(zhì)量百分比為0.4%0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。2.發(fā)酵條件:適宜的溫度、嚴(yán)格控制厭氧條件。3.步驟:配制鹽水→蔬菜裝壇→加鹽水→封壇發(fā)酵①配制鹽水:用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%~20%的鹽水,并將鹽水煮沸,冷卻待用。②蔬菜裝壇:將新鮮蔬菜洗凈,切成塊狀或條狀,混合均勻,晾干后裝壇,裝至半壇時,放入蒜瓣、生姜、及ITA香辛料,繼續(xù)裝至八成滿。③加鹽水:將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中,使鹽水沒過全部菜料。④封壇發(fā)酵:蓋好壇蓋,向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,發(fā)酵過程中注意補(bǔ)充水,根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時間。4.實(shí)驗(yàn)分析①鹽的作用：調(diào)味，抑制其他微生物生長及調(diào)味。②鹽水濃度為質(zhì)量百分比為5%20%。鹽水濃度要適宜的原因：鹽水濃度太高會引起乳酸菌細(xì)胞滲透失水，影響乳酸菌生長繁殖，甚至導(dǎo)致乳酸菌死亡；過低，雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。③鹽水煮沸的目的：殺菌，去除水中的溶解氧。④鹽水冷卻后使用的目的：為了不影響乳酸菌的生命活動（為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響）。⑤在冷卻后的鹽水中可加入少量“陳菜泡液”，目的是增加乳酸菌數(shù)量，縮短泡菜制作時間。⑥泡菜壇子使用之前要檢查密封性的目的：給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境，嚴(yán)格控制厭氧條件，利于乳酸菌發(fā)酵。⑦用水密封泡菜壇的目的：給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境，嚴(yán)格控制厭氧條件。⑧泡菜制作過程中，是否只有乳酸菌起作用？

不是，還有一些酵母菌和大腸桿菌。⑨泡菜壇應(yīng)裝至八成滿？為什么？防止由于產(chǎn)生CO2而導(dǎo)致發(fā)酵液溢出壇外（初期大腸桿菌、酵母菌會產(chǎn)生）；防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導(dǎo)致菜料變質(zhì)腐爛。5.泡菜制作過程中，各階段菌種變化：①發(fā)酵初期：主要是大腸桿菌、酵母菌活躍，消耗大量氧氣，使壇內(nèi)形成無氧環(huán)境，會使好氧菌生命活動逐漸被抑制。②發(fā)酵中期(風(fēng)味最佳)：乳酸菌活躍使乳酸不斷積累，pH下降，會使不耐酸菌被抑制。③發(fā)酵后期：乳酸繼續(xù)增加，到一定程度后會使乳酸菌的生長繁殖被抑制。三、制作果酒1.原理：(1)許多新鮮水果的果皮表面附著有大量的不同種類的野生酵母菌；(2)在酵母菌的作用下，水果可以發(fā)酵成果酒；（通過有氧呼吸大量繁殖，通過無氧呼吸進(jìn)行酒精發(fā)酵產(chǎn)酒精）(3)相關(guān)反應(yīng)式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量，C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。2.發(fā)酵條件：(1)溫度——將溫度控制在1830℃進(jìn)行發(fā)酵；(2)氧氣含量a.氧氣充足的情況下，大量繁殖；b.無氧條件下，進(jìn)行酒精發(fā)酵.3.步驟:器具消毒→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵①器具消毒:將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈,用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒,晾干備用。②沖洗:新鮮葡萄用清水沖洗1~2次,再去除枝梗和腐爛的的籽粒,瀝干。③榨汁:用榨汁機(jī)榨取葡萄汁,裝人發(fā)酵瓶中,留大約1/3的空間,蓋好瓶蓋。④酒精發(fā)酵:溫度控制在18~30℃,每隔12h左右將瓶蓋擰松一次,但不要打開瓶蓋。發(fā)酵時間為10~12

d。⑤醋酸發(fā)酵:葡萄酒制作完成后,打開瓶蓋,蓋上一層紗布,進(jìn)行葡萄醋發(fā)酵,溫度為30~35

℃,時間為7~8

d。4.實(shí)驗(yàn)分析:(1)用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精給發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)消毒。(2)沖洗葡萄的目的：去除表面灰塵、污物。(3)沖洗12次即可，能否連續(xù)沖洗？不能，防止果皮表面的野生菌種數(shù)量減少。(4)去梗之前沖洗還是去梗之后沖洗？之前。

為什么？避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機(jī)會。(5)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，能裝滿嗎？不能，要留約1/3的空間。為什么？a.先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進(jìn)行酒精發(fā)酵；b.防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。(6)每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)的目的：排出氣體（CO2）。(7)能全部打開嗎？不能為什么？防止雜菌污染。(8)果酒制作過程中，在不滅菌的情況下，酵母菌是如何成為優(yōu)勢菌種的？發(fā)酵后期在缺氧和酸性發(fā)酵液中，絕大多數(shù)微生物的生命活動受到抑制，而酵母菌可以適應(yīng)這一環(huán)境成為優(yōu)勢菌種。四、制作果醋1.原理：（1）在有氧的條件下，果酒經(jīng)醋酸菌的作用可以進(jìn)一步發(fā)酵成果醋；（2）當(dāng)糖源、氧氣充足時，醋酸菌還可以直接將糖分解為醋酸；（3）相關(guān)反應(yīng)式：C2H5OH＋O2CH3COOH(醋酸)＋H2O＋能量

C6H12O6＋2O22CH3COOH(醋酸)＋2H2O＋2CO2＋能量2.發(fā)酵條件：（1）溫度——發(fā)酵溫度為3035℃。（2）氧氣含量——氧氣供應(yīng)充足。3.步驟：果酒制作→打開瓶蓋，蓋上紗布→果醋檢測4.實(shí)驗(yàn)分析（1）在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續(xù)發(fā)酵？隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長繁殖，因此酵母菌活性很低，不會繼續(xù)發(fā)酵。（2）醋酸菌從何而來？打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會進(jìn)入果酒發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應(yīng)環(huán)境條件（不能利用乙醇）而不能繁殖。（3）采用什么措施可以加快果醋的制作？在工業(yè)上，后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌；或者買一瓶醋，將其打開暴露于空氣中，一段時間后在醋的表面會有一層薄膜（即醋酸菌膜），用這層薄膜進(jìn)行接種亦可。（4）在果酒和果醋制作中，哪些做法可防止發(fā)酵液被污染？a.發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用；b.處理葡萄時應(yīng)先沖洗再去除枝梗；c.排氣時只需擰松瓶蓋，不要打開瓶蓋。5.果酒和果醋制作的發(fā)酵裝置（見右圖）（1）充氣口：在酒精發(fā)酵時應(yīng)關(guān)閉；在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵泵入無菌空氣。（2）排氣口：酒精發(fā)酵時排出酵母菌產(chǎn)生的

CO

2

；醋酸發(fā)酵時排出剩余的空氣、

CO2。（3）出料口：取樣、監(jiān)測。（4）排氣口連接長而彎曲的膠管目的是防止空氣中微生物的污染。五、培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。2.培養(yǎng)基作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。3．培養(yǎng)基的分類（按照物理性質(zhì)分類）（1）液體培養(yǎng)基：不含凝固劑（如瓊脂），呈液體狀態(tài)。用途：擴(kuò)大培養(yǎng)獲得大量菌種、常用于工業(yè)生產(chǎn)。目的是增加目的菌的數(shù)量。（2）固體培養(yǎng)基：含凝固劑（如瓊脂），呈固體狀態(tài)。用途：分離、計數(shù)、鑒定等。4.如何將液體培養(yǎng)基制成固體培養(yǎng)基？加入適量瓊脂。5.培養(yǎng)基的基本成分：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，此外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。如培養(yǎng)乳酸菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌(真菌)時需將培養(yǎng)基的

pH

調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌時需將

pH

調(diào)至中性或微堿性，培養(yǎng)厭氧微生物時則需要提供無氧的條件。六、無菌技術(shù)1.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵：防止雜菌污染。無菌技術(shù)應(yīng)圍繞如何避免雜菌的污染展開。無菌技術(shù)主要包括消毒和滅菌。2.無菌技術(shù)（消毒和滅菌）工作主要包括兩個方面：(1)對操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和消毒。常用的消毒方法有：煮沸消毒、巴氏消毒。(2)對用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌。滅菌的方法有：濕熱滅菌、干熱滅菌和灼燒滅菌。3.消毒:(1)概念：指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物。(2)方法:a.日常生活中經(jīng)常用到煮沸消毒法，操作方法：100℃煮沸5～6min；b.對于一些不耐高溫的液體如牛奶，可使用巴氏消毒法，操作方法：62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s1min；c.生物活體、水源等還可使用化學(xué)藥物進(jìn)行消毒，操作方法：用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等；d.接種室、接種箱或超凈工作臺在使用前，可以用紫外線照射，操作方法：紫外線照射30min。4.滅菌:（1）概念：是指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。（2）方法:a.培養(yǎng)基等一般用濕熱滅菌法，其中高壓蒸汽滅菌的效果最好，操作方法：高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),100kPa，溫度121℃,15～30min。b.耐高溫的和需要保持干燥物品，如玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)、金屬用具等，可以用干熱滅菌法，操作方法：物品放入干熱滅菌箱,160～170℃加熱2～3h。c.接種過程中，微生物的接種工具、試管口、瓶口通過灼燒滅菌法來滅菌，操作方法：直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒。5酒精消毒的最適范圍是體積分?jǐn)?shù)為70%75%的酒精。原因：酒精濃度過高時，菌體表面蛋白質(zhì)變性過快，從而凝固形成一層保護(hù)膜，乙醇分子不能滲入其中，酒精濃度過低時，殺菌能力減弱。七、微生物的純培養(yǎng)1．概念：在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。2.純培養(yǎng)物概念：由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。3.步驟：微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟。4.原理：采用平板劃線法和稀釋涂布平板法將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后得到的單菌落一般是由單個微生物形成的純培養(yǎng)物。5.酵母菌的純培養(yǎng):用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌。(1)菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。一個單菌落即一個種群。菌落通?？梢杂脕碜鳛殍b定菌種的重要依據(jù)。獲得單菌落的方法：平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)酵母菌的純培養(yǎng):制備培養(yǎng)基、接種和分離酵母菌、培養(yǎng)酵母菌。制備培養(yǎng)基的步驟：配制培養(yǎng)基→滅菌→倒平板。①配制培養(yǎng)基：稱取去皮的馬鈴薯200g,切成小塊，加水1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗布過濾。向?yàn)V液中加入20g葡萄糖（也可用蔗糖代替）、1520g瓊脂，用蒸餾水定容至1000ml。②將50ml培養(yǎng)基用玻棒轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮紙，并用皮筋勒緊，再放入高壓蒸氣滅菌鍋，在壓力為100kPa、溫度為121℃，滅菌15～30min。將培養(yǎng)皿用舊報紙包裹，放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160～170℃下滅菌2h。在滅菌前,

用牛皮紙、舊報紙包緊盛有培養(yǎng)基的錐形瓶的目的是滅菌時能避免水蒸汽凝結(jié)時浸濕棉塞；取出培養(yǎng)基錐形瓶時也能起到隔絕空氣中雜菌污染的作用。③倒平板時使培養(yǎng)基冷卻到50℃左右，在酒精燈火焰附近倒平板。接種和分離酵母菌:①通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)及表面。經(jīng)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單個菌落。②平板劃線法接種、劃線的工具接種環(huán)。③連續(xù)劃線的目的：將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面，經(jīng)過數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。④平板劃線法過程中，接種環(huán)蘸了1次菌液；若分五個區(qū)劃線，則接種環(huán)共需灼燒6次；灼燒次數(shù)＝劃線次數(shù)＋1。⑤灼燒后的接種環(huán)可以直接劃線嗎？不可以。應(yīng)如何操作？待接種環(huán)冷卻后再劃線。目的？避免溫度過高殺死菌種。⑥從第二次劃線開始，都應(yīng)從上一次劃線的末端開始往下一區(qū)域劃線。⑦整個操作中灼燒接種環(huán)的不同目的：第一次灼燒（取菌種前）：殺死接種環(huán)上原有微生物，避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染菌種。以后每次劃線前灼燒：殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時接種環(huán)上的菌種直接來源于上一次劃線的末端。劃線結(jié)束灼燒：及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免菌種污染環(huán)境和感染操作者。培養(yǎng)酵母菌完成平板劃線后，待菌液被培養(yǎng)基吸收，將接種后的平板（一般做三組，目的：平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)）和一個未接種的平板倒置，放入28℃左右（培養(yǎng)溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異）的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2448h。八、微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)1.選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。2.選擇培養(yǎng)基實(shí)例（1）目的：分離酵母菌、霉菌等真菌，防止細(xì)菌生長。原理：青霉素能抑制細(xì)菌生長，對真菌無作用。配制：使用加入青霉素的培養(yǎng)基。（2）目的：分離固氮菌。原理：固氮微生物能利用空氣中的氮?dú)狻Ｅ渲疲菏褂貌患拥矗ㄒ訬2為氮源）的培養(yǎng)基。（3）目的：分離自養(yǎng)型微生物。原理：自養(yǎng)型微生物能利用無機(jī)碳源。配制：使用不加有機(jī)碳源（以CO2為碳源）的培養(yǎng)基。（4）目的：分離耐酸菌。原理：耐酸菌能在pH為酸性的條件下生長。配制：使用將pH調(diào)至酸性的培養(yǎng)基。3.微生物的選擇培養(yǎng)（1）稀釋涂布平板法方法概述：由于土壤細(xì)菌的數(shù)量龐大，要想得到特定微生物的純培養(yǎng)物，必須要對土壤進(jìn)行充分稀釋，然后再將菌液涂布到制備好的選擇培養(yǎng)基上。（2）平板劃線法的作用：分離純化微生物。稀釋涂布平板法的作用：分離純化微生物、統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。（3）稀釋涂布平板法分離分解尿素的細(xì)菌操作過程如下：采集土樣→將10

g土樣加入盛有90

mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻。取1mL上清液加入盛有9

mL無菌水的試管中，依次等比稀釋→取0.1

mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面（多了不易被吸收）→將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中→將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，再進(jìn)行涂布→用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿，使涂布均勻→涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，放入30～37

℃的恒溫箱中培養(yǎng)1～2

d，在涂布有合適濃度菌液的平板上就可以觀察到分離的單菌落。4.微生物的數(shù)量測定（1）微生物的數(shù)量測定方法：間接計數(shù)法——稀釋涂布平板法；直接計數(shù)法——顯微鏡直接計數(shù)法、濾膜法。（2）稀釋涂布平板法原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。（3）稀釋涂布平板法的計數(shù)原則：（1）選擇菌落數(shù)為30300的平板計數(shù)；（2）同一稀釋度下，應(yīng)至少對3個平板進(jìn)行重復(fù)計數(shù)，然后求出平均值。（4）C代表某一稀釋度下平板上生長菌落數(shù)的平均值；V代表涂布平板時吸取的稀釋液體積數(shù)值(mL)；M代表稀釋倍數(shù)；則每g樣品中的細(xì)菌數(shù)=（C÷V）×M。（5）顯微鏡直接計數(shù)法原理：利用特定的細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板在顯微鏡下觀察、計數(shù)，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量。九、發(fā)酵工程及其應(yīng)用1.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)：菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵，產(chǎn)品分離、提純等方面。2.微生物菌種資源豐富，選擇發(fā)酵工程用菌時，需要考慮哪些因素？（1）在低成本的培養(yǎng)基上能迅速生長繁殖。（2）生產(chǎn)所需代謝物的產(chǎn)量高。（3）發(fā)酵條件易控制。（4）菌種不易變異，退化等。3.發(fā)酵工程的應(yīng)用（1）發(fā)酵工程以其生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產(chǎn)物專一、廢棄物對環(huán)境的污染小和容易處理。等特點(diǎn)，在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。（2）食品工業(yè)是微生物最早開發(fā)和應(yīng)用的領(lǐng)域。一直以來，與發(fā)酵有關(guān)的食品工業(yè)的產(chǎn)量和產(chǎn)值都居于發(fā)酵工業(yè)的首位。①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如醬油、各種酒類；②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑；③生產(chǎn)酶制劑。（3）發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用：①采用基因工程的方法，將植物或動物的基因轉(zhuǎn)移到微生物中，獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物；②直接對菌種進(jìn)行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。（4）發(fā)酵工程在農(nóng)牧業(yè)的應(yīng)用：①生產(chǎn)微生物肥料；②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥；③生產(chǎn)微生物飼料。（5）在其他方面的應(yīng)用：①解決資源短缺與環(huán)境污染問題；②將極端微生物應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。第二章《細(xì)胞工程》一、植物細(xì)胞的全能性1．概念：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。2.在生物生長發(fā)育過程中，并不是所有細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性，比如：芽原基的細(xì)胞發(fā)育為芽，葉原基的細(xì)胞發(fā)育為葉。這是因?yàn)樵谔囟ǖ臅r間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性地表達(dá)。3.細(xì)胞具有全能性的原因（物質(zhì)基礎(chǔ)）：一般來說，生物體的細(xì)胞中都含有該物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所需的全部遺傳信息。4.生物體生長發(fā)育過程中細(xì)胞不表現(xiàn)全能性的原因（不離體的細(xì)胞無法表現(xiàn)出全能性的原因）：在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性地表達(dá)（從而形成生物體的不同組織和器官）。二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1．植物組織培養(yǎng)概念：將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。2.離體培養(yǎng)的植物器官、組織或細(xì)胞被稱為外植體。3.植物組織培養(yǎng)的原理：植物細(xì)胞的全能性。4.菊花植物組織培養(yǎng)（1）菊花植物組織培養(yǎng)的原理①植物細(xì)胞一般具有全能性；②脫分化：在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。結(jié)果：形成愈傷組織。③愈傷組織的特點(diǎn)：不定形的薄壁組織團(tuán)塊。一般不需要光照。此過程中涉及的生命活動只有細(xì)胞增殖（有絲分裂），沒有細(xì)胞分化。④再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織，在一定的培養(yǎng)條件下，再分化出芽、根等器官，進(jìn)而形成完整的小植株。需要給予適當(dāng)時間和強(qiáng)度的光照，誘導(dǎo)葉綠素的合成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用。此過程中涉及的生命活動既有細(xì)胞增殖（有絲分裂），又有細(xì)胞分化。再分化實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。⑤激素的作用：植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。（2）選材：經(jīng)常選擇根尖（分生區(qū)）、莖的韌皮部（形成層）等。原因：分裂能力強(qiáng)、分化程度低，容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。（3）操作流程：①外植體的消毒；②外植體的分割；③接種；④培養(yǎng)；⑤轉(zhuǎn)移培養(yǎng)（再分化過程）；⑥移栽。（4）植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件：①離體（最關(guān)鍵）。②嚴(yán)格的無菌條件。③適宜的培養(yǎng)條件。④適宜濃度和比例的激素。⑤一定的營養(yǎng)條件。三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.植物體細(xì)胞雜交的概念：將不同來源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。2.植物體細(xì)胞雜交的主要步驟：植物細(xì)胞融合和植物組織培養(yǎng)。（1）在進(jìn)行體細(xì)胞雜交之前，必須先去除細(xì)胞壁：用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。去壁原因：細(xì)胞壁阻礙細(xì)胞間雜交（阻礙了原生質(zhì)體間的融合）。（2）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法：①物理法：電融合法、離心法等。②化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法等。（3）細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：再生出新的細(xì)胞壁。

植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：培育出雜種植株。（4）再生出細(xì)胞壁的相關(guān)的細(xì)胞器：高爾基體和線粒體。（5）驗(yàn)證再生出新壁的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)。四、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用（一）植物繁殖的新途徑：快速繁殖（也叫微型繁殖）和作物脫毒。（二）作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用。（三）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。五、動物細(xì)胞培養(yǎng)1.動物細(xì)胞培養(yǎng)概念：指從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。2.動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理：細(xì)胞增殖（有絲分裂）。3.動物細(xì)胞培養(yǎng)的地位：動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。4.動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動物組織→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液原代培養(yǎng)→分瓶→傳代培養(yǎng)（1）動物細(xì)胞培養(yǎng)取材：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官。取材原因：細(xì)胞分化程度低，增殖能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)。（2）制成細(xì)胞懸液的步驟（1）將組織分散成單個細(xì)胞。（2）用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液。（3）將組織分散成單個細(xì)胞的方法(1)機(jī)械法;(2)用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時間。（4）體外培養(yǎng)的動物細(xì)胞的兩大類：①能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。②大多數(shù)需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖（細(xì)胞貼壁）。（5）原代培養(yǎng)①原代培養(yǎng)：通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。②原代培養(yǎng)的具體做法：將初次制備好的細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶內(nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)。（6）傳代培養(yǎng)①傳代培養(yǎng)：將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)。②分瓶傳代培養(yǎng)的具體做法：①收集細(xì)胞；②將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)。六、干細(xì)胞的培養(yǎng)及其應(yīng)用1．干細(xì)胞功能：在一定條件下，可以分化成其他類型的細(xì)胞。2．干細(xì)胞的分布：早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。3．干細(xì)胞的種類：包括胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等。4.胚胎干細(xì)胞（簡稱ES細(xì)胞）（1）分布：存在于早期胚胎中。（2）特點(diǎn)：具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個體的潛能。5.成體干細(xì)胞（1）分布：存在于成體組織或器官內(nèi)中。（2）常見類別：包括骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞、睪丸中的精原干細(xì)胞等；（3）特點(diǎn)：一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力。（4）發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的、應(yīng)用最成熟的實(shí)例：造血干細(xì)胞，主要存在于成體的骨髓、外周血和臍帶血中。6.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞概念：通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞，獲得類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，簡稱iPS細(xì)胞。7.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：（1）誘導(dǎo)過程無需破壞胚胎。（2）iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。8.干細(xì)胞的應(yīng)用：有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。七、動物細(xì)胞融合技術(shù)1.動物細(xì)胞融合技術(shù)概念：使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。2.誘導(dǎo)的結(jié)果：形成的雜交細(xì)胞，具有原來兩個或多個細(xì)胞的遺傳信息。3.誘導(dǎo)的原理：細(xì)胞膜具有一定的流動性。4.誘導(dǎo)方法：PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。其中，滅活病毒誘導(dǎo)法是動物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)融合方法。5.融合實(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志：細(xì)胞核的融合。6.動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用(1)細(xì)胞融合技術(shù)成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。(2)利用動物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制備單克隆抗體開辟了新途徑。八、單克隆抗體及其應(yīng)用1.B細(xì)胞的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)和局限性）：能產(chǎn)生單一的特異性抗體，但不能無限增殖。2.癌細(xì)胞的特點(diǎn)：能在體外大量增殖，但不能產(chǎn)生抗體。3.雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)：B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到的雜交瘤細(xì)胞，既能無限增殖又能產(chǎn)生大量特定抗體。4.制備過程：5.誘導(dǎo)融合方法：PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法（動物細(xì)胞特有）。6.篩選：①第一次篩選的目的：篩選獲得雜交瘤細(xì)胞。②第二次篩選的目的：獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。7．單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。九、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物1.動物細(xì)胞核移植技術(shù)概念：將動物一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。2.克隆動物：用核移植的方法得到的動物。3.動物細(xì)胞核移植技術(shù)原理：動物細(xì)胞核的全能性、細(xì)胞膜具有一定的流動性。培育多利羊的原理：動物體細(xì)胞核的全能性、細(xì)胞膜具有一定的流動性。4.動物細(xì)胞核移植技術(shù)生殖方式：無性生殖。5.體細(xì)胞核移植的過程（1）采集的卵母細(xì)胞應(yīng)培養(yǎng)至MⅡ期（減數(shù)分裂Ⅱ中期）（2）選擇MⅡ期卵母細(xì)胞的原因：①含有促進(jìn)細(xì)胞核表現(xiàn)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。②細(xì)胞體積大，易于操作。（3）卵母細(xì)胞去核：顯微操作（去核）法（4）重組細(xì)胞：①誘導(dǎo)供體細(xì)胞和去核卵母細(xì)胞融合的方法：電融合法。②融合的結(jié)果：供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞，形成重構(gòu)胚。（5）重構(gòu)胚：激活重構(gòu)胚的方法：①物理方法：電刺激。②化學(xué)方法：Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制。十、受精1．受精概念：精子與卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。2．受精場所：在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內(nèi)完成。3．受精過程：受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段；前者又包括精子獲能和卵子的準(zhǔn)備。（1）精子獲能：剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在相應(yīng)生理變化發(fā)生雌性動物的生殖道后，才能獲得受精能力，這一生理現(xiàn)象稱“精子獲能”。使精子獲能的兩種方法:①直接利用雌性動物生殖道使精子獲能②將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能。獲能液的成分因動物種類不同而有所差異。獲能液常見有效成分有肝素、Ca2+載體等。（2）卵子的準(zhǔn)備：卵子一般在排出23h后才能被精子穿入。（3）受精階段過程:①精子釋放多種酶溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)，精子穿越透明帶。②透明帶反應(yīng)：阻止多精入卵的第一道屏障。③精子入卵：（卵細(xì)胞膜反應(yīng)：阻止多精入卵的第二道屏障。）④雄原核形成：精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂并形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子的核還大的核，叫做雄原核。⑤雌原核形成：精子入卵后,被激活的卵子完成MⅡ，排出第二極體后，形成雌原核。⑥受精的標(biāo)志：觀察到兩個極體（透明帶和卵細(xì)胞膜之間）。觀察到雌、雄原核。⑦受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核核膜消失，形成合子。十一、胚胎早期發(fā)育1.胚胎早期發(fā)育階段：受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚。2.卵裂（1）場所：透明帶內(nèi)。（2）分裂方式：有絲分裂。（3）特點(diǎn)：①細(xì)胞數(shù)量不斷增加。

②胚胎總體積并不增加。3.桑葚胚（1）概念：當(dāng)卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞逐漸形成致密細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚，稱為桑葚胚。（2）特點(diǎn)：這一階段及之前每一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎潛能，屬于全能細(xì)胞。4.囊胚（1）概念：胚胎進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞開始出現(xiàn)分化，形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層；隨著胚胎進(jìn)一步發(fā)育，胚胎內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的囊腔—囊胚腔，這個時期的胚胎叫做囊胚。（2）特點(diǎn)：細(xì)胞逐漸分化。（3）結(jié)構(gòu)組成：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層、囊胚腔。5.原腸胚：囊胚孵化后，將發(fā)育形成原腸胚；原腸胚表面的細(xì)胞層為外胚層，向內(nèi)遷移的細(xì)胞形成內(nèi)胚層；隨著發(fā)育的進(jìn)行，一部分細(xì)胞還會在內(nèi)外兩個胚層之間形成中胚層；這三個胚層將逐漸分化形成各種組織、器官等。十二、體外受精1．試管動物：通過人工操作使卵子在體外受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再進(jìn)行移植產(chǎn)生的個體。2．體外受精技術(shù)的主要過程：卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精。（1）采集到的卵母細(xì)胞和精子，要分別在體外進(jìn)行成熟培養(yǎng)（即培養(yǎng)至MⅡ期）和獲能處理（可對精子進(jìn)行離心處理），然后才能用于體外受精。（2）一般情況下，可以將獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子置于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時間，來促進(jìn)它們完成受精。3.體外受精的意義：是提高動物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎。十三、胚胎移植1．概念：是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。2.胚胎來源：體外受精及其他方式得到的胚胎。其他方式包括：體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動物細(xì)胞核移植技術(shù)等。3．胚胎移植的基本程序：①供體、受體的選擇和處理。②配種或人工授精（應(yīng)選擇同種的優(yōu)良公牛）。③胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。4.胚胎移植過程中進(jìn)行了兩次目的不同檢查：①第一次目的：檢查胚胎的質(zhì)量。②第二次目的：檢查受體是否妊娠。5.胚胎移植的實(shí)質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。十四、胚胎分割1．胚胎分割概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。2.胚胎分割理論基礎(chǔ)：早期胚胎干細(xì)胞具有很強(qiáng)的分裂能力，并保持著細(xì)胞全能性。3.胚胎分割生殖方式：無性生殖（無性繁殖、克?。?。4．胚胎分割的方法：機(jī)械方法。所需主要儀器設(shè)備：體視顯微鏡和顯微操作儀。分割工具:分割針或分割刀。5．胚胎分割的意義(1)促進(jìn)優(yōu)良動物品種的繁殖，產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代（具有相同的遺傳物質(zhì)）用于遺傳學(xué)研究。(2)在胚胎移植前，對胚胎進(jìn)行性別鑒定（取樣部位為滋養(yǎng)層，鑒定方法為做DNA分析）、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義。第三章《基因工程》一、DNA基因工程的基本工具DNA基因工程至少需要三種工具：“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）；“分子縫合針”——DNA連接酶；“分子運(yùn)輸車”——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。（1）“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。②功能：能識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。③結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：粘性末端和平末端。（2）“分子縫合針”——DNA連接酶①兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：a.相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。b.區(qū)別：E·coliDNA連接酶來源于T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的粘性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。②與DNA聚合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。（3）DNA連接酶——“分子縫合針”①作用:將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。②

種類:種類來源特點(diǎn)E.coliDNA連接酶大腸桿菌只能“縫合”具有互補(bǔ)粘性末端的雙鏈DNA片段T4DNA連接酶T4噬菌體既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)粘性末端，又可“縫合”雙鏈DNA片段的平末端。（4）“分子運(yùn)輸車”——載體①載體具備的條件：a.能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。b.具有一至多個限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。c.具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。②最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。③其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒二、DNA的粗提取與鑒定1.

原理:(1)DNA、

RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面有差異,

選用適當(dāng)?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法對它們進(jìn)行提取。(2)DNA

遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色。2.

方法步驟:（1）研磨:取

30g

洋蔥切碎,

倒入

10mL

研磨液研磨。（2）除雜:

漏斗中墊上紗布過濾后,

在

4℃冰箱靜置后取上清液,

1500r/min

的轉(zhuǎn)速下離心后取上清液。（3）提取:

加入體積相等、體積分?jǐn)?shù)

95%酒精,

溶液出現(xiàn)白色的絲狀物是

DNA。（4）鑒定三、基因工程的基本操作程序1.第一步：目的基因的獲?。?）目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因

。（2）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因①原理：DNA雙鏈復(fù)制②過程：a：加熱至9095℃DNA解鏈；b：冷卻到5560℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；c：加熱至7075℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。2.第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建（1）目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。（2）組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標(biāo)記基因①啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。②終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段

，位于基因的尾端。③標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。3.第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（1）轉(zhuǎn)化：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。（2）常用轉(zhuǎn)化方法：①植物細(xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法等。②動物細(xì)胞：顯微注射技術(shù)。③微生物細(xì)胞：Ca2+處理法(感受態(tài)細(xì)胞法或CaCl2法)4.第四步：目的基因的檢測和表達(dá)（1）首先要檢測

轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用

DNA分子雜交技術(shù)。（2）其次還要檢測

目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用

用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。（3）最后檢測

目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取

蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原－抗體雜交。（4）有時還需進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。四、胚胎工程基因工程的應(yīng)用1.

植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2.

動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。3.

基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。4.基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用：轉(zhuǎn)基因動物、植物。5.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用：生產(chǎn)藥物、移植器官。6.基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用：氨基酸、酶、維生素。五、蛋白質(zhì)工程1.概念：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。2.基本原理：（1）它可以根據(jù)人的需求來設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的基因工程。（2）基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）。下圖中是蛋白質(zhì)工程的循序的是E、F、G、A、B、C、D；4.應(yīng)用（1）醫(yī)藥工業(yè)方面：速效胰島素類似物、干擾素、單克隆抗體。（2）其他工業(yè)方面:

廣泛用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。如枯草桿菌蛋白酶。（3）農(nóng)業(yè)方面:①

改造某些參與調(diào)控光合作用的酶,

提高植物光合作用的效率。②

改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),

增強(qiáng)防治病蟲害的效果。第四章《生物技術(shù)的安全性與倫理問題》一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性1.基因生物與食物安全的爭論：①反方觀點(diǎn)：反對“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變②正方觀點(diǎn)：有安全性評價、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無實(shí)例無證據(jù)2.轉(zhuǎn)基因生物與生物安全（對生物多樣性的影響）的爭論：①反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染”②正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限3.轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全（對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響）的爭論：①反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進(jìn)入人體②正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境二、關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題1.克隆人：兩種不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持否定態(tài)度。中國政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。2.試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區(qū)別兩種。不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持認(rèn)可態(tài)度。3.基因身份證4.基因檢測5.治療性克隆和生殖性克隆(1)治療性克隆：指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定細(xì)胞或組織(皮膚、神經(jīng)或肌肉等)用于治療性移植。原理：

干細(xì)胞具有強(qiáng)大的多方向分化潛能和自我更新能力。(2)生殖性克?。褐笇⒖寺〖夹g(shù)用于生育目的，

即用于產(chǎn)生人類個體。原理：

動物體細(xì)胞核的全能性。三、禁止生物武器1.生物武器：（1）種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌。（2）散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。（3）特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時間長等。（4）《禁止生物武器公約》及中國政府的態(tài)度：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。2.生物武器的傳播途徑：(1)經(jīng)食物與水傳播。(2)空氣傳播。(3)接觸傳播。(4)蟲媒傳播。(5)病原體直接傳播。3.生物武器的特點(diǎn)：(1)單位面積效應(yīng)大。(2)有特定的傷害對象。(3)具有傳染性。（4）危害時間久。（5）不易被發(fā)現(xiàn)和鑒定。（6）使用者本身易受傷害。（7）生物武器造價低、

技術(shù)難度不大、

隱蔽性強(qiáng)、可以在任何地方研制和生產(chǎn)。1.發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。它涉及菌種的選育和培養(yǎng)、產(chǎn)物的分離和提純等方面。（章首頁，定義）2.發(fā)酵（fermentation），是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。（P5，黑體字）3.直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)一般稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。（P5，定義）4.人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)—培養(yǎng)基（culture

medium），用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。其中，不含凝固劑（如瓊脂）、呈液體狀態(tài)的培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入瓊脂后制成的瓊脂固體培養(yǎng)基，是實(shí)驗(yàn)室中最常用的培養(yǎng)基之一。（P9，定義）5.微生物是難以用肉眼觀察的微小生物的統(tǒng)稱，包括細(xì)菌、真菌、病毒及一些原生生物等。（P9，定義）6.消毒（disinfection）是指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物。滅菌（sterilization）則是指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。（P10，黑體字）7.生物消毒法是指利用生物或其代謝物除去環(huán)境中的部分微生物的方法。（P10，定義）8.在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。（P11，定義）9.分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落（P12，定義）10.在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基（selectivemedium）。（P16，黑體字）11.細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。（章首頁，定義）12.細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能，即細(xì)胞具有全能性。（P34，黑體字）13.植物組織培養(yǎng)（planttissueculture）是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。（P35，黑體字）14.離體培養(yǎng)的植物器官、組織或細(xì)胞被稱為外植體。（P35，定義）15.在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過脫分化，即失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞，進(jìn)而形成不定形的薄壁組織團(tuán)塊，這稱為愈傷組織。愈傷組織能重新分化成芽、根等器官，該過程稱為再分化。（P35，定義）16.植物體細(xì)胞雜交（plantsomatichybridization）是指將不同來源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。（P38，黑體字）17.用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，被人們形象地稱為植物的快速繁殖技術(shù)，也叫作微型繁殖技術(shù)。（P39，定義）18.植物細(xì)胞培養(yǎng)是指在離體條件下對單個植物細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。（P41，定義）19.動物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。（P43，黑體字）20.大多數(shù)細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。（P44，定義）21.人們通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。（P45，定義）22.胚胎干細(xì)胞（embryonicstemcell，簡稱ES細(xì)胞）存在于早期胚胎中，具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個體的潛能。（P46，定義）23.成體干細(xì)胞是成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞，包括骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞和睪丸中的精原干細(xì)胞等。（P46，定義）24.動物細(xì)胞融合技術(shù)（cellfusiontechnique）就是使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。（P48，黑體字）25.滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)。（P48，定義）26.動物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。（P52，黑體字）27.重構(gòu)胚是指人工重新構(gòu)建的胚胎，具有發(fā)育成完整個體的能力。（P53，定義）28.胚胎工程（embryoengineering）是指對生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。（P56，黑體字）。29.胚胎發(fā)育早期，有一段時間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，這種受精卵的早期分裂稱為卵裂。（P58，定義）30.當(dāng)卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞逐漸形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚時，這時的胚胎稱為桑葚胚。（P58，定義）31.胚胎進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞逐漸分化。聚集在胚胎一端的細(xì)胞形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的細(xì)胞，稱為滋養(yǎng)層細(xì)胞，它們將來發(fā)育成胎膜和胎盤。隨著胚胎的進(jìn)一步發(fā)育，胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的腔—囊胚腔，這個時期的胚胎叫作囊胚。囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫作孵化。（P58，定義）32.胚胎移植（embryotransfer）是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。（P61，黑體字）33.提供胚胎的個體稱為“供體”（donor），接受胚胎的個體叫“受體”（recipient）。（P61，定義）34.超數(shù)排卵是指應(yīng)用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。（P62，定義）35.胚胎分割（embryosplitting）是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。（P62，黑體字）36.基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。（章首頁，定義）37.實(shí)現(xiàn)基因工程操作過程至少需要三種“分子工具”，即準(zhǔn)確切割DNA分子的“分子手術(shù)刀”、將DNA片段再連接起來的“分子縫合針”和將體外重組好的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的“分子運(yùn)輸車”。（P70，黑體字）38.當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端；當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產(chǎn)生的是平末端。（P71，定義）39.一種能夠?qū)蓚€DNA片段連接起來的酶，稱之為DNA連接酶（DNAligase）。（P72，定義）40.質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。（P72，定義）41.在基因工程的設(shè)計和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因就是目的基因。根據(jù)不同的需要，目的基因是不同的，它主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因。（P76，定義）42.PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。它是一項(xiàng)根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。（P77，定義）43.啟動子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終表達(dá)出人類需要的蛋白質(zhì)。（P80，定義）44.終止子相當(dāng)于一盞紅色信號燈，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段。（P80，定義）45.轉(zhuǎn)化（transformation）是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。（P81，定義字）46.干擾素是一種具有干擾病毒復(fù)制作用的糖蛋白，在臨床上被廣泛用于治療病毒感染性疾病。此外，干擾素對治療乳腺癌、淋巴癌、多發(fā)骨髓瘤和某些白血病等也有一定的療效。（P90，定義）47.科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。（P90，定義）48.蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。（P93，黑體字）49.基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)。（P93，黑體字）50.生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個體。51.治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。（P106，定義）

1．通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品，往往品質(zhì)不一，可能的原因是：（答出2點(diǎn)即可）①菌種差異；②雜菌情況不明；③發(fā)酵過程的控制缺乏標(biāo)準(zhǔn)。2．釀制葡萄酒過程中，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶中時要留有大約1／3的空間，其目的主要是：（答出2點(diǎn)即可）①為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；②防止發(fā)酵旺盛時發(fā)酵液溢出。3．用紫色葡萄制作葡萄酒，隨著發(fā)酵時間的延長，發(fā)酵液的顏色會逐漸加深變成深紅色，原因是：葡萄果皮中含有花青素，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，花青素溶解在含有酒精的發(fā)酵液中。4．釀制葡萄酒過程中的制酒階段，每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次，但又不打開，此后再擰緊。這樣做的目的是：（答出2點(diǎn)即可）①排出發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，防止發(fā)酵液溢出；②防止氧氣和有害雜菌進(jìn)入。5．沒喝完的果酒飲料，暴露在空氣中一段時間后會變酸，原因是：在缺少糖源的情況下，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為醋酸。6．某同學(xué)第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是：（答出2點(diǎn)即可）①食鹽濃度過高，導(dǎo)致泡菜未能正常發(fā)酵；②發(fā)酵溫度過低，導(dǎo)致泡菜未能正常發(fā)酵。7．制作泡菜時加入“陳泡菜水”的目的是：增加乳酸菌的數(shù)量，縮短泡菜成熟的時間。8．制作泡菜過程中，保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需無氧環(huán)境的操作是：（答出2點(diǎn)即可）①裝壇時鹽水沒過全部菜料；②向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水。9．從開始制作到泡菜質(zhì)量最佳這段時間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸，這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是：乳酸菌數(shù)量增多雜菌數(shù)量減少。原因是：乳酸菌比雜菌更耐酸。10．研究和應(yīng)用微生物的前提是：防止雜菌污染，獲得純凈的微生物培養(yǎng)物。11．平板劃線操作中，在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線，其原因是：避免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。12．平板劃線操作中，在作第二次以及其后的劃線操作時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，原因是：①劃線末端的菌體數(shù)比劃線起始處的少；②每次從上一次劃線的末端開始，能使菌體的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到單菌落。13．使用后的培養(yǎng)基在丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理，目的是：防止微生物污染環(huán)境。14．在接種酵母菌的培養(yǎng)基上，觀察到了不同形態(tài)的菌落，可能原因是：（答出2點(diǎn)即可）①接種的菌種不純；②無菌操作不規(guī)范。15．制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，其原因是：不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同。16．硝化細(xì)菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上能夠生長，原因是：硝化細(xì)菌可以利用空氣中的CO2作為碳源。17．研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物，原因是：在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征。18．在未接種的培養(yǎng)基表面有菌落生長，說明：培養(yǎng)基被雜菌污染。19．某研究小組將菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果表明：振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。其原因是：①振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液的溶解氧的含量；②同時可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。20．稀釋涂布平板法除可用來統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)，其原理是：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。21．用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)時，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少，原因是：當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。22．在進(jìn)行“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，需準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基。將菌液稀釋相同的倍數(shù)，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照，表明選擇培養(yǎng)基起到了選擇作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目。23．在“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，使用的平板較多，為了避免混淆，最好在使用前做好標(biāo)記，標(biāo)記的內(nèi)容包括：（答出2點(diǎn)即可）①組別；②培養(yǎng)日期；③平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度。24．測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用104、105和106倍的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)；測定土壤中真菌的數(shù)量，一般稀釋102、103和104倍；前者稀釋倍數(shù)較高的原因是：土壤中細(xì)菌的數(shù)量比真菌多，較高的稀釋倍數(shù)下才容易得到菌落數(shù)在30～300之間的平板。25．在“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)甲對土壤進(jìn)行梯度稀釋后涂布平板，經(jīng)培養(yǎng)后平板上長出了菌落，同學(xué)甲認(rèn)為稀釋度很合適，其判斷依據(jù)是：得到了兩個或多個菌落數(shù)為30～300的平板。26．同學(xué)甲統(tǒng)計的每克土樣中能分解尿素的細(xì)菌的菌落數(shù)與其他同學(xué)統(tǒng)計的結(jié)果差異很大，可能的原因是（答出3點(diǎn)即可）：①所用土樣不同；②無菌操作不規(guī)范；③培養(yǎng)基配制不合理；④培養(yǎng)基滅菌不徹底。27．已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。請利用這一原理，寫出從土壤浸出液中篩選出纖維素分解菌的思路：①在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；②而當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌落為中心的透明圈。28．發(fā)酵工程中要對培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備嚴(yán)格滅菌，其原因是：發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種，一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降。29．發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)為：（用文字和箭頭表示）選育菌種→擴(kuò)大培養(yǎng)→配制培養(yǎng)基→滅菌→接種→發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵→分離、提純產(chǎn)物→獲得產(chǎn)品。30．在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降，可能的原因是：（答出3點(diǎn)即可）①雜菌與青霉菌競爭營養(yǎng)和空間，導(dǎo)致青霉菌大大下降；②某些雜菌會分泌青霉素酶將青霉素分解掉；③某些雜菌分泌某種物質(zhì)，抑制青霉菌的繁殖。31．谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)需要嚴(yán)格控制pH，原因是：①pH會影響谷氨酸代謝物的形成；②不同的pH，谷氨酸的代謝物不同。32．微生物菌種資源豐富，選擇發(fā)酵工程用的菌種時需要考慮的因素有：（答出3點(diǎn)即可）①在低成本的培養(yǎng)基上能迅速生長繁殖；②生產(chǎn)所需代謝物的產(chǎn)量高；③發(fā)酵條件容易控制；④菌種不易變異、退化。33．在進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時，排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等不能直接排放到外界環(huán)境中，原因是：在進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時，微生物及其代謝物中都可能含有危害環(huán)境的物質(zhì)。為了減少或避免污染物的產(chǎn)生和排放，正確的做法是：對排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液進(jìn)行二次清潔或滅菌處理。34．發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農(nóng)牧業(yè)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，形成了規(guī)模龐大的發(fā)酵工業(yè)。這與發(fā)酵工程具有：（答出3點(diǎn)即可）①生產(chǎn)條件溫和；②原料來源豐富且價格低廉；③產(chǎn)物專一；④廢棄物對環(huán)境的污染小和容易處理等特點(diǎn)密切相關(guān)。35．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料的作用是：（答出3點(diǎn)即可）①增進(jìn)土壤肥力；②改良土壤結(jié)構(gòu)；③促進(jìn)植株生長；④抑制土壤中病原微生物的生長，從而減少病害的發(fā)生。36．發(fā)酵工程在食品工業(yè)上的應(yīng)用主要有：①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品、②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑、③生產(chǎn)酶制劑。37．發(fā)酵工程在在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用主要有：①生產(chǎn)微生物肥料、②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥、③生產(chǎn)微生物飼料。38．啤酒發(fā)酵流程中，讓大麥種子發(fā)芽的目的是：釋放淀粉酶；焙烤的目的是：加熱殺死種子胚但不使淀粉酶失活；蒸煮的目的是：產(chǎn)生風(fēng)味組分，終止酶的進(jìn)一步作用，并對糖漿滅菌；消毒的目的是：殺死啤酒中的大多數(shù)微生物，延長它的保存期。39．某化工廠為了處理排出污水中的一種有害的、難以降解的有機(jī)化合物A，其研究團(tuán)隊(duì)用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽和微量元素等配制了培養(yǎng)基，成功地篩選出能高效降解化合物A的細(xì)菌（目的菌）。將目的菌用于環(huán)境保護(hù)實(shí)踐時，還需要解決的問題包括：（答出3點(diǎn)即可）①目的菌能否在自然環(huán)境中大量生長繁殖；②是否會產(chǎn)生對環(huán)境有害的代謝物；③降解化合物A后是否會產(chǎn)生二次污染等問題。40．在一定條件下，利用植物的一個細(xì)胞就可以繁殖出新的植株，其原理是：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能，即細(xì)胞具有全能性。41．在生物的生長發(fā)育過程中，芽原基的細(xì)胞只能發(fā)育為芽，葉原基的細(xì)胞只能發(fā)育為葉，原因是：在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性地表達(dá)。42．植物組織培養(yǎng)時，要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作，理由是：用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合某些微生物的生長，培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。43．某同學(xué)進(jìn)行菊花的組織培養(yǎng)時，發(fā)現(xiàn)外植體被污染，可能的原因有：（答出3點(diǎn)即可）①培養(yǎng)基、接種工具滅菌不徹底；②外植體消毒不徹底；③操作過程不符合無菌操作要求。44．科學(xué)家嘗試用傳統(tǒng)的有性雜交將番茄和馬鈴薯雜交，難得到雜種后代，原因是：兩種生物之間存在著天然的生殖隔離。45．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上用的馬鈴薯在繁殖多代后，會出現(xiàn)作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差等現(xiàn)象，原因是：馬鈴薯以無性繁殖的方式進(jìn)行繁殖，感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累。46．為了獲得脫毒苗，常用一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，其原因是：①莖尖的病毒極少，甚至無病毒；②以莖尖為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，可得到脫毒苗。47．通過植物的組織培養(yǎng)，容易獲得各種突變體，其原因是：培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變。48．紫草素是紫草的次生代謝物，生產(chǎn)紫草素的常規(guī)方法是，大量種紫草，再從紫草植株中提取。與常規(guī)方法相比，通過植物細(xì)胞培養(yǎng)也可生產(chǎn)紫草素，其優(yōu)點(diǎn)有：（答出3點(diǎn)即可）①不占用耕地；②幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制；③可工廠化生產(chǎn)，產(chǎn)量高，成本低。49．“番茄一馬鈴薯”雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長馬鈴薯，可能的原因是：雜種植株的細(xì)胞中存在兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，不能有序表達(dá)。50．進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，需要在使用的合成培養(yǎng)基中加入血清等天然成分，原因是：①人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚；②血清中生活著血細(xì)胞，必然含有動物細(xì)胞需要的但尚未研究清楚的成分。51．動物細(xì)胞培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是：清除代謝物，給培養(yǎng)細(xì)胞提供無毒的環(huán)境。52．動物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有02和CO2，CO2的主要作用是：維持培養(yǎng)液的pH。在進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，為保證CO2的穩(wěn)定，具體操作是：采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，并將它們置于含有95％空氣和5％CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。53．有的細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖，培養(yǎng)一段時間后，會出現(xiàn)細(xì)胞分裂受阻的現(xiàn)象，可能的原因是：（答出2點(diǎn)即可）①細(xì)胞密度過大；②培養(yǎng)液中有害代謝物積累，營養(yǎng)物質(zhì)缺乏。54．進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，不用胃蛋白酶來分散細(xì)胞，原因是：①胃蛋白酶作用的適宜pH約為2；②多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性。55．滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布。56．傳統(tǒng)抗體的制備方法是：向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動物血清中分離所需抗體。57．制備單克隆抗體時，誘導(dǎo)骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合后，需要用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，篩選的結(jié)果是：在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長。58．對經(jīng)選擇培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，可得到抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞，檢測原理是：抗原與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合。與骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞相比，上述抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體。59．動物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植，原因是：①動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難；②動物胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易。60．而在動物體細(xì)胞核移植中，非人靈長類動物的體細(xì)胞核移植非常困難。主要原因是：①供體細(xì)胞的細(xì)胞核在去核卵母細(xì)胞中不能完全恢復(fù)其分化前的功能狀態(tài)，這導(dǎo)致了胚胎發(fā)育率低；②對非人靈長類動物胚胎進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。61．假設(shè)世界上最后一頭野驢剛死亡，若想借助雌性家驢讓剛死亡的野驢“復(fù)生”，可行的方案是：將野驢的體細(xì)胞核移植到家驢的去核卵母細(xì)胞中，經(jīng)孕育培育出新個體。62．使精子獲能的方法有：（答出2點(diǎn)即可）①直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能；②將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。63．動物排出的卵子成熟程度不同，馬排出的卵子含有初級卵母細(xì)胞，羊排出的卵子含有次級卵母細(xì)胞，從減數(shù)分裂的角度分析，原因是：羊在排卵前完成了減數(shù)分裂I，而馬在排卵前沒有完成減數(shù)分裂I。64．防止多精入卵有兩道重要屏障，發(fā)生的時機(jī)分別是：精子穿越透明帶觸及卵細(xì)胞膜的瞬間、精子入卵之后。65．哺乳動物的體外受精技術(shù)的主要步驟包括：①卵母細(xì)胞的采集、②精子的獲取、③受精。66．以家畜的胚胎移植為例，胚胎移植的主要步驟包括：供體、受體的選擇和處理→配種或人工授精→胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎的移植以及移植后的檢查。67．進(jìn)行胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，原因是：供體的主要職能變?yōu)楫a(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，繁重而漫長的妊娠和育仔任務(wù)由受體取代，這就大大縮短了供體本身的繁殖周期。68．采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胎，這兩個胚胎可看作克隆動物，原因是：兩個胚胎來自同一受精卵的有絲分裂，具有近乎相同的遺傳物質(zhì)。69．1944年，艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以在同種生物的不同個體之間轉(zhuǎn)移。70．限制酶的專一性表現(xiàn)在：能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。71．限制酶X切割DNA后得到的是黏性末端，而不是平末端，原因是：限制酶X在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開，而不是在其識別序列的中心軸線處切開。72．在基因工程操作中，常用的DNA連接酶主要有兩類：E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。二者的區(qū)別是：E.coliDNA連接酶只能將具有互補(bǔ)黏性末端的DNA片段連接起來；而T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端。73．質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有：（答出3點(diǎn)即可）①能自我復(fù)制；②具有標(biāo)記基因；③具有一個至多個限制酶的切割位點(diǎn)。74．質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，其作用是：（課本原文）便于重組DNA分子的篩選。75．重組質(zhì)粒中的氨芐青霉素抗性基因是一種標(biāo)記基因，其作用是：將含有表達(dá)載體的細(xì)胞篩選出來。76．DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體上有標(biāo)記基因（如某種抗生素抗性基因）。利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞，方法是：將待篩選的宿主細(xì)胞接種到含該抗生素的培養(yǎng)基中，能夠生長的是含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞。77．限制酶不會切割細(xì)菌本身的DNA分子，可能的原因是：（答出3點(diǎn)即可）①細(xì)菌的DNA分子不含這種限制酶的識別序列；②細(xì)菌通過甲基化酶修飾了限制酶識別序列的堿基，使限制酶不能將其切開。78．識別DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶被稱為同尾酶。我們選擇了用限制酶X切割載體，但目的基因的核苷酸序列中恰好含有限制酶X的識別序列，此時構(gòu)建重組質(zhì)粒的方案是：用限制酶X切割載體，用限制酶X的同尾酶來切割目的基因，再加入DNA連接酶。79．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要需要四個步驟：①目的基因的篩選與獲取、②基因表達(dá)載體的構(gòu)建、③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、④目的基因的檢測與鑒定。80．Bt抗蟲蛋白的殺蟲原理是：當(dāng)Bt抗蟲蛋白被分解為多肽后，多肽與害蟲腸上皮細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔，最后造成害蟲死亡。研究表明，Bt抗蟲蛋白不會對人產(chǎn)生上述影響，可能的原因是：（答出2點(diǎn)即可）①Bt抗蟲蛋白只有在某類昆蟲腸道的堿性環(huán)境中才能表現(xiàn)出毒性，而人的胃液呈酸性；②人的腸道細(xì)胞也沒有特異性受體。81．現(xiàn)在，常用PCR特異性地快速擴(kuò)增目的基因。PCR中使用的引