高中生物選擇性必修三生物技術(shù)與工程知識點總結(jié)

高中生物選擇性必修三生物技術(shù)與工程知識點總結(jié)一、發(fā)酵工程腐乳制作過程中，毛霉產(chǎn)生蛋白酶，可將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸。泡菜制作過程中利用的微生物主要是乳酸菌，產(chǎn)生的白膜是由于酵母菌導(dǎo)致的。果酒制作過程中，前期需要通氣，后期密閉。果酒與果醋的制作的區(qū)別主要是溫度和果醋制作過程中需要通入氧氣。固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基的最主要的區(qū)別是固體培養(yǎng)基中加了瓊脂。選擇培養(yǎng)基是指只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。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。分解尿素的細(xì)菌的分離原理：在培養(yǎng)基中以尿素為氮源，只有能合成脲酶的細(xì)菌才能生長，缺乏脲酶的細(xì)菌因缺乏氮源而不能生長繁殖。土壤中的分解尿素的細(xì)菌是因為它們能合成脲酶，將尿素分解成NH3和CO2，NH3提供N源，CO2不提供C源，只有自養(yǎng)型的生物以CO2作為C源，培養(yǎng)基堿性增強，pH升高，以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細(xì)菌，若指示劑變紅，則pH升高，說明該種細(xì)菌能分解尿素。培養(yǎng)基一般包括哪些成分？水、碳源（提供碳元素的物質(zhì)）、氮源（提供氮元素的物質(zhì)）、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。在培養(yǎng)乳酸桿菌時，需要添加維生素，培養(yǎng)霉菌時，一般將培養(yǎng)基調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌時需要將調(diào)至中性或弱堿性，但是乳酸菌的培養(yǎng)需要調(diào)制酸性平板劃線法之前不需要對溶液進行稀釋，平板劃線法本身就是稀釋的過程。平板劃線法和稀釋涂布平板法都是微生物接種分離的方法。稀釋涂布平板法可以用來計數(shù)。纖維素分解菌的分離方法是在培養(yǎng)基中只含有纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基。觀察透明圈的大小時，應(yīng)該觀察的是菌落與透明圈的直徑的比值，來判斷分解能力。細(xì)菌計數(shù)板用來計數(shù)細(xì)菌，血細(xì)胞計數(shù)版計數(shù)較大的，比如說酵母菌、霉菌、真菌等。培養(yǎng)基中如果碳源是二氧化碳，說明該培養(yǎng)基培養(yǎng)的是自養(yǎng)型微生物，如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌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)。微生物的純培養(yǎng)步驟有配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離、培養(yǎng)等。分散的微生物在固體培養(yǎng)基表面生長，可以形成肉眼可見的子細(xì)胞群體，稱為菌落。平板冷凝后，為什么要將平板倒置？將平板倒置，既可以避免培養(yǎng)基表面的水分過快地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。16.完成平板劃線后，待菌液被培養(yǎng)基吸收，將接種后的平板和一個未接種的平板倒置，在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。放置一個一個未接種的平板的目的？驗證培養(yǎng)基是否被雜菌污染。統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法有哪些？測定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)（常用，快速直觀）。利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目的原理是什么？答：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，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。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，在同一稀釋度下應(yīng)至少對3個平板重復(fù)計數(shù)取平均值。稀釋涂布平板法的計數(shù)公式是。菌落的平均數(shù)除0.1mL乘稀釋倍數(shù)。18.稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目高還是低？為什么？答：低，因為當(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。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來表示。19.顯微鏡直接計數(shù)是什么？計數(shù)結(jié)果偏大還是偏小，為什么？答：顯微鏡直接計數(shù)是利用特定細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板,在顯微鏡下觀察和計數(shù),計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量。結(jié)果比實際值偏大,原因是不能區(qū)分死菌和活菌20.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)有哪些？答：發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵（中心環(huán)節(jié)），產(chǎn)品的分離、提純等方面。21.發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)應(yīng)該注意哪些問題？發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進程。還要及時添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝產(chǎn)物的形成。微生物肥料利用了微生物在代謝過程中產(chǎn)生的有機酸、生物活性物質(zhì)等來增進土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進植株生長。還可以抑制病原微生物的生長，減少病害的發(fā)生發(fā)酵過程中菌種的選擇可以從自然界中篩選，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，采用過濾沉淀的方法分離。如果產(chǎn)品是代謝物，可采用提取、分離、純化的方式什么叫單細(xì)胞蛋白？通過發(fā)酵獲得的大量的微生物菌體，稱為單細(xì)胞蛋白。二、細(xì)胞工程1.植物組織培養(yǎng)過程(1)原理:植物細(xì)胞的全能性。(2)過程圖示①植物組織培養(yǎng)中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓。②脫分化階段不需要光,再分化階段需要光。③生長素與細(xì)胞分裂素的比值高時,促進根的分化,抑制芽的形成;比值低時,促進芽的分化,抑制根的形成;比值適中時,促進愈傷組織形成。④植物體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因:基因的選擇性表達(dá)。⑤細(xì)胞的全能性細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后發(fā)育成完整生物體或能分化成其他各種細(xì)胞。⑥針對2種目標(biāo)的植物組織培養(yǎng)流程2.植物細(xì)胞具有全能性的原因是因為已分化分裂的細(xì)胞內(nèi)還有發(fā)育成完整個體所需要的全套的遺傳信息。3.植物組織培養(yǎng)中外植體只能用消毒的方法，不能用滅菌。4.愈傷組織形成的過程中需要黑暗，5.誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合的方法有物理法:電融合法、離心法、化學(xué)法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高PH值融合法。6.誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有物理法:電融合法、離心法、化學(xué)法:聚乙二醇(PEG)融合法生物學(xué)方法：滅活的病毒（植物融合沒有這種方法）融合法花藥離體培養(yǎng)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。脫毒苗采用的是莖尖、牙尖，幾乎不含病毒。經(jīng)植物組織培養(yǎng)以后。經(jīng)植物組織培養(yǎng)以后可得到脫毒苗，但不抗病毒。植物代謝產(chǎn)生的物質(zhì)是植物基本生命活動所必需的產(chǎn)物，稱為初生代謝物，不是所必需的，稱為次生代謝物。比如說紫草產(chǎn)生的紫草素，青霉菌產(chǎn)生的青霉素就屬于次級代謝。9..植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)原理:植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動性。(2)過程圖示(3)只考慮兩兩融合,植物細(xì)胞A和植物細(xì)胞B雜交獲得的細(xì)胞類型有3種:AA型、BB型、AB型,符合要求的只有AB型,因此需要進行篩選。(4)雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志:雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁。(5)雜種植株遺傳物質(zhì)的變化:雜種植株的變異類型屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體。10.植物體細(xì)胞雜交與植物有性雜交中遺傳物質(zhì)的變化設(shè)白菜細(xì)胞含2x條染色體,2個染色體組;甘藍(lán)細(xì)胞含2y條染色體,2個染色體組。項目不同物種體細(xì)胞雜交不同物種有性雜交同一物種雜交過程子代染色體數(shù)目2x+2yx+y2x(白菜)或2y(甘藍(lán))子代染色體組數(shù)422子代異源四倍體(可育)異源二倍體(不可育)同源二倍體(可育)繁殖方式無性繁殖有性繁殖有性繁殖變異類型染色體變異染色體變異—11.核移植獲得的克隆動物與提供細(xì)胞核的親本性狀可能不同的三個原因:①克隆動物遺傳物質(zhì)來自兩個親本;②發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變或染色體變異;③外界環(huán)境可能引起不可遺傳的變異。12.克隆動物的產(chǎn)生是無性繁殖,而試管動物則是在體外受精形成受精卵,由受精卵發(fā)育成的個體,因此屬于有性繁殖。13.動物細(xì)胞培養(yǎng)中一般加入血清。定期更換培養(yǎng)液是為了清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成傷害。14.動物細(xì)胞培養(yǎng)所需要的氣體環(huán)境是95%的空氣和5%的二氧化碳，二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，氧氣是細(xì)胞代謝所必需的，二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的PH。15.動物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶，第一次是為了將組織中的細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，第二次使用是將細(xì)胞從瓶壁上脫落下來。16.胚胎干細(xì)胞具有全能性，成體干細(xì)胞沒有全能性，但有組織特異性。IPS細(xì)胞是最早是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來，后來T細(xì)胞、B細(xì)胞也能誘導(dǎo)產(chǎn)生IPS細(xì)胞17.單克隆抗體的制備需要用特定的抗原對小鼠進行免疫，得到相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。18.選擇培養(yǎng)基能篩選出雜交瘤細(xì)胞的原因：在選擇培養(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。19.雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生抗。篩選的雜交瘤細(xì)胞需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測。抗體檢測的原理是抗原抗體的特異性結(jié)合。第二次篩選使用96孔培養(yǎng)板，每個孔中盡量只接種一個雜交瘤細(xì)胞。20.ADC是抗體藥物偶聯(lián)物，抗體的作用，起到導(dǎo)向作用。ADC發(fā)揮作用時細(xì)胞死亡，屬于細(xì)胞凋亡。主要參與的細(xì)胞器是溶酶體。21.單克隆抗體的優(yōu)點是準(zhǔn)確識別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并可大量制備。22.胚胎細(xì)胞核移植成功率比體細(xì)胞核移植成功率高。去核實際是去除染色體、紡錘體復(fù)合物，使用的方法是顯微操作法，也可采用梯度離心、紫外線照射、化學(xué)物質(zhì)處理等方法?？墒褂梦锢砘蚧瘜W(xué)方法，如電刺激、鈣離子載體、乙醇蛋白酶合成抑制劑的激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進程。23.動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)細(xì)胞增殖植物細(xì)胞的全能性培養(yǎng)前處理無菌;用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理,使組織分散成單個細(xì)胞無菌、離體取材動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織（細(xì)胞分裂分化能力強）植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)基成分糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和血清等水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等結(jié)果細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞,不形成新個體可產(chǎn)生新個體應(yīng)用人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的規(guī)?；a(chǎn)快速繁殖、作物脫毒、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等相同點①都需要人工條件下的無菌操作;②都需要適宜的溫度、pH等條件;③都進行有絲分裂,都不涉及減數(shù)分裂25動物體細(xì)胞核移植技術(shù)(1)原理:動物細(xì)胞核的全能性。(2)過程圖示26單克隆抗體的制備(1)原理:細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖。(2)過程圖示(3)單克隆抗體制備過程中的細(xì)胞特點及其篩選三種細(xì)胞特點不同①B淋巴細(xì)胞:能分泌抗體,不能大量增殖;②骨髓瘤細(xì)胞:能大量增殖,不能分泌抗體;③雜交瘤細(xì)胞:既能分泌抗體,又能大量增殖兩次篩選目的不同第一次:獲得雜交瘤細(xì)胞;第二次:獲得能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞27準(zhǔn)確記憶哺乳動物的早期胚胎發(fā)育過程總結(jié)胚胎移植及其生理學(xué)基礎(chǔ)胚胎移植中的幾個注意點受精過程中的兩個標(biāo)志受精的標(biāo)志是觀察到兩個極體或雌雄原核;受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合完成細(xì)胞分裂與分化桑葚胚是由受精卵分裂形成的,沒有分化;而囊胚雖然已發(fā)生細(xì)胞分化,但其內(nèi)細(xì)胞團仍具有全能性兩次激素使用第一次:用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理;第二次:用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵兩次檢查第一次:對收集的胚胎進行檢查;第二次:對受體母畜是否妊娠進行檢查可以移植或分割的階段桑葚胚或囊胚。原腸胚出現(xiàn)三個胚層,不能進行胚胎移植胚胎移植的胚胎來源體內(nèi)受精、體外受精、核移植、基因工程等產(chǎn)生的早期胚胎繁殖方式胚胎由受精卵形成,屬于有性生殖;胚胎由核移植或胚胎分割形成,屬于無性生殖胚胎分割總結(jié)胚胎工程各技術(shù)之間的關(guān)系三、基因工程1.在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色，水浴加熱。

2.真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要添加Mg2+。3.引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸。用于PCR的引物長度通常為20~30個核苷酸。4.

引物的設(shè)計需要已知目的基因的一段序列，引物的作用是使DNA聚合酶從引物的3’端連接脫氧核苷酸，一般引物是RNA或DNA5.農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒,當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后,能將Ti質(zhì)粒上的T-DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞,并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。

6.構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器時,需要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。

7.限制酶的作用特點是識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。8.DNA連接酶E.coliDNA連接酶只能連接粘性末端，T4DNA連接酶既能連接粘性末端，又能連接平末端。9.質(zhì)粒上有一個或多個限制酶切割位點，目的是以便外源基因插入其中。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因，為了便于重組DNA分子的篩選。天然質(zhì)粒一般都需要經(jīng)過人工改造以后才可作為載體。常用的載體有噬菌體、動植物病毒等10.DNA不溶于酒精，蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理分離DNA和蛋白質(zhì)。11.PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，原理，DNA半保留復(fù)制原理。條件：模板含目的基因的兩條鏈，4種脫氧苷酸耐，高溫DNA聚合酶，引物（引物的作用是使DNA聚合酶能夠從引入的3’端開始連接脫氧核苷酸，mg2+(激活DNA聚合酶)。PCR中不需要使用解旋酶12.PCR變性溫度一般在90°C~95°C，復(fù)性55°C左右，(適當(dāng)提高復(fù)性溫度，可特異性擴增目的基因)延伸一般在72°C左右。PCR擴增后的產(chǎn)物一般采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。13.完整的基因表達(dá)載體，包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動子、終止子。目的基因在啟動子和終止子的中間14啟動子位于基因的上游，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄，15終止子位于基因的下游。終止轉(zhuǎn)錄。18構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是為了讓目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且遺傳給下一代同時是同時使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。19目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法，植物一般采用花粉管通道法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。動物一般使用顯微注射法，受體細(xì)胞一般是受精卵，微生物采用鈣離子處理法，使細(xì)胞處于感受態(tài)。20目的基因的檢測與鑒定，包括分子水平的檢測。分子水平檢測目的基因是否插入采用PCR，目的基因是否轉(zhuǎn)錄方法PCR，目的基因是否翻譯，抗原抗體雜交法。個體生物學(xué)水平的檢測。做抗蟲、抗病毒等接種實驗。21在凝膠電泳中，DNA分子遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小、構(gòu)象有關(guān)。DNA分子染色后在紫外燈下被檢測出來。22科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特定表達(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