第一篇：人教版高中生物選修三 知識點

基因工程

DNA重組技術的基本工具

1.基因工程的基本原理是？基因工程又叫？基因工程的操作水平？ 2.基因工程中用到的工具有？工具酶有？

3.限制性核酸內切酶簡稱？主要來源？作用特點？切割后的末端有？切割的化學鍵為？ 4.DNA連接酶分為哪兩類？起作用時分別有什么特點？連接的化學鍵是？ 5.基因進入受體細胞的運載工具是？使用這一工具的目的是？ 6.作為運載體的條件是？

7.常用的運載體是？其它運載體還有？ 8.比較DNA連接酶與DNA聚合酶 基因工程的基本操作程序

1.基因工程的操作步驟為哪幾個？哪個步驟是關鍵步驟？ 2.什么是目的基因？獲取方法有哪幾種？ 3.什么是基因文庫？分為哪幾種？ 4.獲取目的基因的有關信息有哪些？

5.PCR技術是什么？PCR的原理？需要怎樣的條件？（引物、模板、原料、酶角度、加熱角度回答）

6.基因表達載體又叫？（重組DNA或重組運載體），其組成是怎樣的？ 7.什么是啟動子和終止子？標記基因的作用是？ 8.基因表達載體的功能是？

9.目的基因導入受體細胞又叫？是指？

10.目的基因導入植物細胞方法有哪些？常用的是哪種？農桿菌轉化法的原理？ 11.目的基因導入動物細胞的方法是？具體操作程序怎樣？

12.將目的基因導入微生物的方法怎樣？原核生物的哪些特點適合其做受體細胞？ 13.目的基因的檢測內容有哪些？（分子水平3點及個體水平）分別怎樣檢測？ 14.目的基因在受體細胞內維持穩定和表達的關鍵是？

基因工程的應用

1.植物基因工程技術主要應用于哪寫方面？（3個，17頁第三個自然段）。2.抗蟲基因是？來自？ 3.培育抗蟲作物的有點是？（減輕環境污染，降低生產成本。）4.什么是基因治療？分為哪兩種？

5.乳腺生物反應器是將？與？重組在一起的 6.基因芯片的原理？ 蛋白質工程的崛起

1.蛋白質工程是指？其基本原理是？ 2.蛋白質工程的基本途徑是？

3.蛋白質工程方法制成的電子元件的特點?

細胞工程

植物細胞工程

1.什么是細胞的全能性？原理是什么？

2.不同的細胞全能性的比較。（分三個角度：①受精卵、生殖細胞、體細胞②植物細胞和動物細胞③分化程度高低的細胞）3.植物組織培養的概念。4.植物組織培養的過程。

5.植物組織培養技術所需要的條件。

6.什么是外植體？愈傷組織？什么是人工種子？紫草素是從哪個結構中提取的？ 7.植物體細胞雜交技術的概念。

8.植物體細胞雜交技術的原理是什么？終點是什么？意義是？ 9.植物體細胞雜交技術的過程。

10.去除細胞壁的方法是？誘導原生質體融合的方法有？融合完成的標志是？ 11.什么是微型繁殖技術？特點是？ 12.什么是脫毒苗？怎樣培育的？ 13.比較雜交與體細胞雜交 動物細胞工程

1.動物細胞工程常用的技術手段有？最基礎的技術手段是？ 2.動物細胞培養的概念、原理是？ 3.動物細胞培養的過程。

4.什么是細胞貼壁？什么是接觸抑制？ 5.什么是原代培養？什么是傳代培養？ 6.為什么選用幼齡動物的組織或胚胎？

7.如何使組織分散為單個細胞？這說明細胞間的物質是什么？能不能用胃蛋白酶？ 8.制成細胞懸液的主要目的是什么？培養細胞的培養瓶或培養皿應具備什么條件？ 9.貼滿瓶壁的細胞要如何處理才能繼續培養？ 10.細胞培養50代以后有什么變化？

11.動物細胞培養的條件是？（4點，注意理解4點內容）12.動物細胞培養時如何保證無菌無毒環境？（3點）

13.細胞培養所需氣體主要為O2和CO2，它們分別有什么作用？ 14.動物細胞培養基中特有的成分是？為什么要加這種成分？ 15.動物細胞培養和植物組織培養技術是否都要形成個體？

17.通過動物細胞培養能產生一個個體嗎?為什么？ 18.動物體細胞核移植的過程怎樣？原理是什么？

19.動物體細胞核移植為什么必須先去掉受體卵母細胞的細胞核？用到的具體技術有？ 20.動物體細胞核移植技術的應用前景（最少說出3點）

21.什么是細胞融合？何為雜交細胞？動物細胞融合的原理是什么？

22.誘導動物細胞融合的方法有哪些？與植物原生質體融合的誘導手段區別是？ 23.生產抗體的傳統方法是什么？缺點是？

24.寫出單克隆抗體的制備過程。并能準確描述一次注射、二次篩選、三次培養是什么？ 25.單克隆抗體的優點是？ 26.單抗制備的兩個關鍵步驟是？

27.單克隆抗體的應用是？生物導彈中瞄準裝置是？炸藥是？

胚胎工程

體內受精和早期胚胎發育 1.胚胎工程的概念。2.精子的發生場所、時期。

4.精子變形時細胞核、高爾基體、中心體、線粒體及其他物質分別變為哪些結構？ 5.高爾基體、線粒體轉變為其相應結構的原因是什么？ 6.卵子發生的場所是？什么是卵泡？形成的時間是？ 7.減數第一次分裂發生的時間是？ 8.減數第二次分裂發生的時間是？ 9.受精的標志是？受精作用完成的標志是？ 10.精子和卵子在發生上的重要區別是？

11.受精作用的場所是？準備階段包括？這些階段具體過程是？ 12.受精作用過程中的頂體反應是指？穿越的結構有？ 13.受精作用過程中防止多精入卵的兩道屏障是？ 15.受精作用之后的胚胎發育包括哪幾個階段？

16.胚胎發育過程中從受精卵到原腸胚胚體的體積會發生怎樣的變化？ 17.哪一個胚體的細胞屬于全能細胞？含有的細胞數目大約為多少？ 18什么是內細胞團？什么是滋養層細胞？分別發育為什么？ 19.囊胚腔在哪個胚體？原腸腔在哪個胚體？

體外受精和早期胚胎培養

1.不同動物卵母細胞的采集方法是不一樣的，請分別舉例說明。并進一步說出采集后的操作。2.精子的收集方法有？

3.舉例說明不同動物精子獲能的方法及過程。4.體外受精作用的完成必須在什么環境中進行？ 5.胚胎的早期培養中，培養液的成分有哪些？ 6.不同動物胚胎移植的時間不同，請分別舉例說明。7.體外受精后，應將受精卵移入發育培養液，以檢查？ 胚胎工程的應用及前景 1.胚胎移植的概念。

2.胚胎移植的生理學基礎是？（4點）3.胚胎移植的基本程序怎樣？

4.對供體牛和受體牛的要求分別是什么？胚胎移植時應發育到什么階段？ 5.胚胎移植的方法包括？ 6.胚胎分割的概念。

7.胚胎分割移植的時期、注意事項是？。

8.胚胎干細胞簡稱為？特點有哪些（從形態、功能、體外培養角度說）？ 9.胚胎移植的意義。

第二篇：高中生物選修三知識點總結

具有動能的生命體，也是一個物體的集合，而個體生物指的是生物體，與非生物相對。下面是小編為大家整理的高中生物選修三知識點總結，希望對大家有所幫助。

高中生物選修三知識點總結

基因工程的概念

基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術。

（一）基因工程的基本工具

1.“分子手術刀”——限制性核酸內切酶（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：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并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）結果：經限制酶切割產生的DN段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。

2.“分子縫合針”——DNA連接酶

(1)兩種DNA連接酶（DNA連接酶和DNA連接酶）的比較：①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。

②區別：DNA連接酶來源于T4噬菌體，只能將雙鏈DN段互補的黏性末端之間的磷酸

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DN段的末端，形成磷酸二酯鍵。

3.“分子運輸車”——載體

（1）載體具備的條件：①能在受體細胞中復制并穩定保存。

②具有一至多個限制酶切點，供外源DN段插入。③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。

（2）最常用的載體是質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌染色體之外，并具

有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。

（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒

(二)基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的獲取

從基因文庫中獲取

1、獲取目的基因的方法鳥槍法

人工合成2.目的基因是指：編碼蛋白質的結構基因。3.原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法_和化學合成法_。4.PCR技術擴增目的基因

（1）原理：DNA雙鏈復制

（2）過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。第二步：基因表達載體的構建

1.目的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發揮作用。

2.組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因

（1）啟動子：是一段有特殊結構的DN段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質。

（2）終止子：也是一段有特殊結構的DN段，位于基因的尾端。

（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。

3、目的基因與運載體結合（以質粒為運載體）

第三步：將目的基因導入受體細胞_1．將目的基因導入受體細胞

受體細胞：細菌

↓氯化鈣細胞壁的通透性增大

↓

重組質粒進入受體細胞

↓

目的基因隨受體細胞的繁殖而復制

2.轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過程。

3.常用的轉化方法：

將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。

將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是顯微注射技術。此方法的受體細胞多是受精卵。將目的基因導入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳2+物質相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿菌，其轉化方法是：先用Ca處理細胞，使其成為感受態細胞，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態細胞混合。

4.重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。

第四步：目的基因的檢測和表達

1.首先要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術。

2.其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是采用用標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，方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原－抗體雜交。

4.有時還需進行個體生物學水平的鑒定。如轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀。

（三）基因工程的應用

1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用轉基因改良植物的品質。

2.動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產品品質、用轉基因動物生產藥物。3.基因治療：把正常的外源基因導入病人體內，使該基因表達產物發揮作用。

（四）蛋白質工程的概念

蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質）轉錄翻譯

專題2細胞工程

（一）植物細胞工程

1.理論基礎（原理）：細胞全能性全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞干細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞2.植物組織培養技術

（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞―→愈傷組織―→試管苗―→植物體

（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產物的工廠化生產。

（3）地位：是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。

3.植物體細胞雜交技術

（1）過程：

（2）誘導融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等。化學法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑。

（3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。

（二）動物細胞工程1.動物細胞培養

（1）概念：動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長和繁殖。

（2）動物細胞培養的流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼

齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養瓶中進行原代培養→貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續傳代培養。

（3）細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制。

（4）動物細胞培養需要滿足以下條件

①無菌、無毒的環境：培養液應進行無菌處理。通常還要在培養液中添加一定量的抗生素，以防培養過程中的污染。此外，應定期更換培養液，防止代謝產物積累對細胞自身造成危害。

②營養：合成培養基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血

清、血漿等天然成分。

③溫度：適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。

④氣體環境：95%空氣＋5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養液的pH。

（5）動物細胞培養技術的應用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質、培養醫學研究的各種細胞。

2.動物體細胞核移植技術和克隆動物

（1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細胞核移植（比較難）。

（2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質多，營養豐富。

第三篇：高中生物選修三

《基因工程》專題

1.基因工程技術引起的生物變異屬于（）

A．染色體變異 B．基因突變 C．基因重組 D． 不可遺傳的變異 2.在基因工程中，把選出的目的基因（共1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸是460個）放入DNA擴增儀中擴增4代，那么，在擴增儀中應放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數是（）

A．540個

B．8100個

C．17280個

D．7560個 3.基因工程的操作步驟：①使目的基因與運載體相結合，②將目的基因導入受體細胞，③檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求，④提取目的基因。正確的操作順序是（）

A．③②④①

B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 4.我國科學家運用基因工程技術，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導入棉花細胞并成功表達，培育出了抗蟲棉。下列敘述不正確的是（）A．抗蟲基因的提取和運輸都需要專用的工具和運載體

B．重組DNA分子中增加一個堿基對，不一定導致毒蛋白的毒性喪失

C．抗蟲棉的抗蟲基因可通過花粉傳遞到近緣作物，從而造成基因污染 D．轉基因棉花是否具有抗蟲特性是通過檢測棉花對抗生素抗性來確定的

5.當前醫學上，蛋白質工程藥物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白質類替代治療劑，則基因工程藥物與蛋白質工程藥物的區別是（）A．都與天然產物完全相同 B．都與天然產物不相同

C．基因工程藥物與天然產物完全相同，蛋白質工程藥物與天然產物不相同 D．基因工程藥物與天然產物不相同，蛋白質工程藥物與天然產物完全相同 6．下列不屬于動物細胞工程應用的是()． A．大規模生產干擾素．用于抵抗病毒引起的感染 B．為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細胞 C．大規模生產食品添加劑、殺蟲劑等

D．利用胚胎移植技術，加快優良種畜的繁殖

7．用動物細胞工程技術獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是()．． A．將抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗體的B淋巴細胞 B．用胰蛋白酶處理培養過程中的雜交髓瘤細胞

C．用聚乙二醇（PEG）作誘導劑，促使能產生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合 D．篩選雜交資金積累細胞，并從中選出能產生所需抗體的細胞群，培養后提取單克隆抗體

8．在進行植物組織培養時，培養基中的某種化合物被 3H標記。一段時間后，發現 3H只集中在愈傷組織細胞的細胞核、線粒體和葉綠體。則培養基中被標記的化合物最可能是()． A.氨基酸 B．核苷酸 C．葡萄糖 D．水

9．下圖為植物組織培養的基本過程，則制作人工種子，及生產治療燙傷、割傷的藥物紫草素，應分別選用編號是的（）

A．④② B．③② C．③④ D．④③ 10．下面關于植物細胞工程的敘述，正確的是（）

A.葉肉細胞脫分化后可形成無定形狀態的薄壁細胞

B．葉肉細胞經再分化過程可形成愈傷組織 C.融合植物葉肉細胞時，應先去掉細胞膜

D．葉肉細胞離體培養時，可以表現出全能性

11．下列關于細胞工程的有關敘述，不正確的是（）

A．利用花藥離體培養得到單倍體植株，從紫草的愈傷組織中提取紫草素，利用細胞工程培育“番茄-馬鈴薯”雜種植株，都利用了植物組織培養技術，而利用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗得到多倍體植株沒有采用植物組織培養技術

B．在進行組織培養時，由根尖細胞形成愈傷組織的過程中，可能會發生細胞脫分化，染色體變異或基因突變，而不可能發生細胞分化和基因重組

C．動物細胞融合與植物體細胞雜交相比，誘導融合的方法，所用的技術手段，所依據的原理均相同，都能形成雜種細胞和雜種個體

D．“試管嬰兒”實質上就是“體外受精”和“胚胎移植”的“產物”，不能使不能產生精子或卵細胞的夫婦能得到自己的孩子；單克隆抗體的制備采用了動物細胞融合技術和動物細胞培養技術

12．用純種的高桿(D)抗銹(T)小麥與矮桿(d)易染銹病(t)小麥培育矮桿抗銹病小麥新品種的方法如下：

高桿抗銹病×矮桿易銹病

Fl

雄配子

幼苗

選出符合要求的品種下列有關此種育種方法的敘述中，正確的是()A．這種育種方法叫雜交育種 B．過程④必須使用生長素處理 C．這種方法的最大優點是縮短育種年限 D．③過程必須經過受精作用 13.精子的變形過程中（）演變為精子的尾

A.高爾基體 B.細胞核 C.內質網 D.中心體 14.當卵細胞達到（）時期時，才具備與精子受精的能力

A.減數第二次分裂后期 B.減數第一次分裂末期

C.減數第二次分裂中期 D.減數第二次分裂結束成熟

15.供、受體母牛選擇好后，要用激素進行同期發情處理的原因是（）A、防止受體牛不愿意接受胚胎

B、只有受體與供體的生理狀態相同，被移植的胚胎才能繼續正常發育 C、只要發情排卵后，各階段時間內的變化，供、受體生理狀態完全相同 D、同期發情處理后，卵細胞和精子受精結合能力強

16.英國科學家維爾穆特首次用羊的體細胞（乳腺細胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，這一方法被稱之為“克隆”，以下四項中與此方法在本質上最相近的是（）

A將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔的子宮內，并最終發育成兩只一樣的兔子

B將人抗病毒基因嫁接到煙草DNA分子上，培育出具有抗病毒能力的煙草新品種 C將鼠骨髓瘤細胞與經過免疫的脾細胞融合成雜交瘤細胞

D將人的精子與卵細胞在體外受精，待受精卵在試管內發育到囊胚期時，再植入女性子宮內發育成“試管嬰兒”

17.下列屬于精子、卵子發生上的區別的是()A．細胞的分裂方式 B．卵子在卵巢內的儲備 C．成熟細胞的染色體數量 D．細胞遺傳物質的變化 18．受精過程的順序為()①第一次卵裂開始 ②釋放第二極體 ③頂體反應 ④穿越透明帶

⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失，雌、雄原核融合

A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① 19．中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細胞核植人去核后的兔子卵細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關克隆大熊貓胚胎的敘述中，錯誤的是()A．在形成早期胚胎的過程中，依次經歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個階段 B．兔子卵細胞質的作用是激發大熊貓細胞核的全能性 C．克隆出的早期胚胎中，各細胞間具有相同的遺傳信息 D．在形成早期胚胎的過程中，尚未出現細胞的分化

20．胚胎干細胞功能特性不包括()A．具有發育的全能性 B．體外培養可以分化成各種組織、器官 C．冷凍保存可以進行遺傳改造 D．可以進行增殖

21．一般情況下，下列的細胞中分化程度由高到低的順序依次是()①卵細胞 ②受精卵 ③胚胎干細胞 ④造血干細胞 ⑤神經細胞 A．⑤①②③④ B．⑤③①②④ C．⑤①④②③ D．⑤①④③② 22．“試管嬰兒”技術是解決不孕癥的有效手段，1978年世界上誕生了第一例“試管嬰兒”。這項技術實際上是指受精卵在體外培養3~5天，形成胚胎后移植回母體子宮，著床著繼續發育形成胎兒直至分娩，請判斷“試管嬰兒”技術在生物學上依據的原理是（）

A．有性生殖 B．無性生殖 C．克隆技術 D．基因工程 23．接種過疫苗的人，在遇到同樣的生物戰劑（用于戰爭的病原微生物或毒素）時，仍然要再次接種疫苗，原因是（）A．這些人已喪失免疫力

B．這些人體內沒形成記憶細胞 C．原來的接種不成功

D．這些病原微生物突變快，變異性強

二、解答題

1．2008年諾貝爾化學獎授予了三位在研究綠色熒光蛋白（GFP）方面做出突出貢獻的科學家。綠色熒光蛋白能在藍光或紫外光的激發下發出熒光，這樣借助GFP發出的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內部的移動情況，幫助推斷蛋白質的功能。下圖為我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉基因克隆豬的培育過程示意圖，據圖回答：

注：圖中通過過程①、②形成重組質粒，需要限制性內切酶切取目的基因、切割質粒。限制性內切酶Ⅰ的識別序列和切點是—GGATCC—，限制性內切酶Ⅱ的識別序列和切點是—GATC—。在質粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側各有1個酶Ⅱ的切點。↓

↓（1）在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來，理由是：。

（2）過程③將重組質粒導入豬胎兒成纖維細胞時，采用最多的方法是。

（3）如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達的基因一起構建到載體上，GFP基因可以作為基因表達載體上的標記基因，其作用是。獲得的轉基因克隆豬，可以解決的醫學難題是，可以避免。

（4）目前科學家們通過蛋白質工程制造出了藍色熒光蛋白，黃色熒光蛋白等，采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是：（用數字表示）。①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②藍色熒光蛋白的功能分析和結構設計序列③藍色熒光蛋白基因的修飾（合成）④表達出藍色熒光蛋白。

目前所用的質粒載體主要是以天然細菌質粒的各種元件為基礎重新組建的人工質粒，pBR322質粒是較早構建的質粒載體，其主要結構如圖所示。

(1)構建人工質粒時要有抗性基因，以便于。

(2)pBR322分子中有單個EcoR I限制酶作用位點，EcoR 1只能識別序列一GAATTC一，并只能在G與A之間切割。若在某目的基因的兩側各有1個EcoR I的切點，請畫出目的基因兩側被限制酶EcoR I切割后所形成的黏性末端。(2分)

(3)pBR322分子中另有單個的BamHI限制酶作用位點，現將經BamHI處理后的質粒與用另一種限制酶BgIⅡ處理得到的目的基因，通過DNA連接酶作用恢復______ 鍵，成功的獲得了重組質粒。

(4)為了檢測上述重組質粒是否導入原本無ampR和tetR的大腸桿菌，將大腸桿菌在含氨芐青霉素的培養基上培養，得到如圖二的菌落。再將滅菌絨布按到培養基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環素的培養基上培養，得到如圖三的結果(空圈表示與圖二對照無菌落的位置)。與圖三空圈相對應的圖二中的菌落表現型是________，圖三結果顯示，多數大腸桿菌導入的是_____。

2.（1）野生馬鈴薯品種的植株具有較強的抗病、抗蟲、抗鹽堿、抗寒能力，但塊莖不能食用。俄、德、芬蘭專家共同做實驗研究，用野生馬鈴薯與馬鈴薯的體細胞進行雜交，培育出了生活能力強的雜交系馬鈴薯。

①專家在實驗中，需用到的酶主要有 和 酶等。②專家在實驗中，需要用到聚乙二醇（PEG），其目的是。

③對于農民，種植雜交系馬鈴薯除可獲得較高的收成外，還有什么優點？（要求寫出兩點）（2分）。④運用此植物體細胞雜交法可使本來存在著生殖隔離的物種進行雜交，培育出兼有兩物種品質的優良物種，最好用下列哪種方法？（）

A、單倍體育種法 B、雜交育種法 C、植物組織培養法 D、花藥離體培養法

（2）一種重癥聯合免疫缺陷病（簡稱SCID），這種患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細菌或病毒感染，就會發病死亡。經研究證實，SCID病人細胞的一個常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶（簡稱ADA）的基因ada發生了突變。目前，人們已經找到了治療該疾病的方案。如下圖：

（1）運載體必須具備的條件是（）（2分）

A．能在宿主細胞中復制并保存 B．具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接 C．具有標記基因，便于進行篩選 D．是環狀形態的DNA分子

（2）在此圖過程中用到的基因操作工具分別是。（2分）

（3）研究人員將ada注入淋巴細胞，而不是其他細胞，其原因是什么？。（2分）

（4）圖中的治療方法是_______（體內或體外）基因治療法，這是___________生物技術的應用。請列舉除了在醫學領域，該生物技術在其他領域的一些成就。

（5）可用SCID病人的血液來作為實驗“DNA粗提取”的實驗材料嗎？為什么？(2分)

3.2n/4n 嵌合體胚胎是指用四倍體(4n)胚胎與二倍體胚胎(2n)或胚胎干細胞(ES 細胞)進行聚合，形成由二倍體和四倍體細胞組成的嵌合體。2n/4n 嵌合體胚胎的構

建 常用方法如下圖，請據圖分析回答：

（1）受精卵是胚胎發育的開端，圖中的卵細胞達到 時期，才具備受精的能力，而精子需經過 過程才能和卵細胞結合。

（2）2N的ES細胞來自胚胎發育過程的 期，本實驗中從功能上說明了該細胞

（3）2n/4n 嵌合體胚胎的構建用到的現代生物工程技術主要有：

（4）ES細胞經嵌合體方法培育的動物與核移植方法培育的動物相比，遺傳物質來源的區別主要是什么？（2分）

2.一對健康夫婦生下一男嬰，一歲時腦出血死亡，二年后女方懷孕6個月時，經羊水及臍帶血診斷為男孩且患血友病，遂引產。于是夫婦倆到廣州中山醫附屬一院做試管嬰兒。醫生培養7個活體胚胎，抽取每個胚胎1-2個細胞檢查后，選兩個胚胎移植，最后一個移植成功，出生了一健康女嬰，她是我國第三代試管嬰兒。請回答：

（1）試管嬰兒技術作為現代生物技術和母親正常懷孕生產的過程的相同之處是，不同點在于_______________________________。

（2）如果B、b表示血友病基因或正常基因，則父、母親的基因型分別是___________、_________。如果該夫婦再生一男孩，患血友病的概率是_________。

（3）醫生抽取活體胚胎的1或2個細胞后，可通過觀察____________判斷早期胚胎的性別，你認為醫生應選用____________性胚胎進行移植，應用現代生物技術，現在人們已能夠選取最理想的胚胎，其基因型應該是____________。自然狀態下，出現這樣的胚胎的概率是____________。該實例體現了現代科學技術應用于社會和人類生活的重要意義。

（4）供體器官的短缺和排斥反應是制約器官移植的兩個重要問題。而治療性克隆能最終解決這兩個問題。下圖是治療性克隆的過程圖解：

Ⅰ.請在上圖中橫線上填上適當的術語：①

；②

Ⅱ.上圖中的③④表示的生理過程是

Ⅲ.我國禁止生殖性克隆，但不反對治療性克隆的研究，而美國國會反對治療性克隆。請你談談為什么要反對克隆人？（2分）

選擇題 1-10 CBCDC CBBBA 11-20 CCDCB ABDDB 21-24DADB 1.共12分 1.(6分)（1）可以連接 因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或

是 可以互補的）

（2）顯微注射技術

（3）為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因;發生免疫排斥反應

（4）②①③④ 2.(6分)(1)篩選(鑒別目的基因是否導入受體細胞)(2)-------------(2分)

(3)磷酸二酯鍵

(4)能抗氨芐青霉素，但不能抗四環素pBR322質粒

2.（17分）1（1）（6分）

①纖維素酶 果膠酶 ②誘導原生質體融合

③可少施農藥；可在鹽堿地區種植-----------------------(2分)。④C 2（1分)（1）ABC--------（2分）

（2）限制性核酸內切酶、DNA連接酶、運載體（3）腺苷酸脫氨酶是人體免疫系統發揮正常功能所必需的，而淋巴細胞才能產生抗體等免疫物質----------------（2分）

（4）體外 基因工程 舉基因工程在醫學領域外的應用即可，如有抗蟲轉基因植物，抗逆轉基因植物等。

（5）不能，因為人屬于哺乳動物，成熟的紅細胞中不含細胞核、線粒體，所以幾乎不含DNA，很難提取到DNA。---(2分)

3.（21分）1（7分）（1）減數第二次分裂中期 精子獲能

（2）囊胚 具有發育的全能性

（3)動物細胞的培養、動物細胞融合和胚胎移植（寫對2個得1分）

（4）用ES細胞經嵌合體方法克隆的動物是完全的復制體，而用核移植方法克隆 的動物只是核型一致，但胞質類型卻不一定相同。---------------（2分）2（14分）．(1)雙親生殖細胞都融合為合子 試管嬰兒是體外受精,胚胎移植的產物

1BBb(2)XY XY 2

1BB(3)性染色體形態 女 XX 4

（4）Ⅰ．①細胞核

②內細胞團細胞 Ⅱ．細胞分化

Ⅲ．-------------------------（答案合理即可，任意答對兩點給2分）

①嚴重違反了人類倫理道德

②沖擊了現有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統的倫理道德觀念

③是在人為地制造心理上和社會地位上都不健全的人

④克隆技術尚不成熟，可能克隆出有嚴重生理缺陷的孩子

第四篇：高中生物選修三總結

四、胚胎工程：早期胚胎或配子水平

（一）體內受精和早期胚胎發育：

1、精子的發生：睪丸的曲細精管內，初情期開始

變形：細胞核—精子頭，高爾基體—頂體，中心體—尾，線粒體—尾的基部的線粒體鞘，其他物質—原生質滴向后脫落

2、卵子的發生：卵巢及輸卵管

胎兒性別分化后：卵原細胞有絲分裂，并變成初級卵母細胞，被卵泡細胞包圍形成卵泡

卵泡的形成和在卵巢內的儲備在出生前（胎兒時期完成）

初情期后：初級卵母細胞——次級卵母細胞和第一極體——減二中期停——卵子、極體

馬狗排卵豬牛羊排卵受精

卵子是否受精的標志：卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體

3、受精：輸卵管內完成（1）精子獲能

（2）卵子的準備：達到減數第二次分裂中期

（3）受精：

頂體反應，釋放頂體內酶，溶解卵丘細胞之間的物質，穿越放射冠、透明帶，（精子觸及卵黃膜的瞬間）透明帶反應，精子外膜和卵黃膜相互融合（標志著精子入卵），卵黃膜的封閉作用&精子尾部脫離形成雄原核，卵子減二完成，排出第二極體，形成雌原核，比雄原核小，核融合（標志受精卵的產生）

防止多精入卵：透明帶反應卵黃膜的封閉作用

4、胚胎發育：卵裂期（透明帶內，有絲分裂，胚胎的總體體積并不增加，或略有減小）

（1）桑椹胚：細胞數目32個，全能細胞

（2）囊胚：開始出現分化，內細胞團（胎兒）；囊胚腔；滋養層細胞（胎膜胎盤）

孵化：透明帶破裂，胚胎伸展出來

（3）原腸胚：內細胞團—外胚層、內胚層、中胚層，原腸腔

（二）體外：

1、體外受精：

（1）卵母細胞的采集：實驗動物、豬、羊—促性腺激素處理超數排卵，輸卵管中沖取

大牛：屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞；活體動物的卵巢中吸取卵母細胞人工培養至減二中期

（2）精子的采集和獲能：假陰道法、手握法、電刺激法

獲能處理：培養法（人工配制的獲能液）；化學誘導法（一定濃度的肝素或鈣離子載體溶液）

（3）受精：獲能溶液或專用的受精溶液

2、胚胎的早期培養：

無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清

向受體移植或冷凍保存

3、胚胎移植：

（1）意義：充分發揮雌性優良個體的繁殖能力；大大縮短了供體本身的繁殖周期；良種畜群迅速擴大，加速了育種工作和品種改良；不受時間地域限制，節省購買種畜費用；胚胎冷凍保存品種資源和瀕危物種

（2）基本程序：

①對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理。②同種優秀公牛配種或人工授精。

③把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來(沖卵)，胚胎進行質量檢查，向受體移植或放入液氮中保存。④對受體母牛進行是否妊娠的檢查。

（3）生理學基礎：

①同期發情處理，為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境。

②早期胚胎在一定時間內處于游離狀態，不與母體子宮建立組織上聯系，可以胚胎收集。

③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應，胚胎可以在受體的存活。

④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但遺傳特性在孕育過程中不受影響。

4、胚胎分割：

實體顯微鏡、顯微操作儀

發育良好，形態正常的桑椹胚或囊胚（內細胞團均等分割）

5、胚胎干細胞（ES或EK細胞）:

來源于早期胚胎或原始性腺

具有胚胎細胞的特性：體積小，細胞核大，核仁明顯；具有發育的全能性

體外誘導分化：（1）治療人類的某些頑癥

（2）培育出人造組織器官，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。

（3）飼養層細胞上或添加抑制劑的培養液中不分化，加入分化誘導因子（牛黃酸、丁酰環

腺苷酸），是在體外條件下研究細胞分化的理想材料。

第五篇：高中生物選修1 知識點總結

選修1知識點總結

微生物的實驗室培養

一、基礎知識

1.培養基：人們按照微生物對營養物質的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養基質，是進行微生物培養的物質基礎。

（1）培養基的分類：

·培養基按照物理性質可分為液體培養基、半固體培養基和固體培養基。

在液體培養基中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培養基中用作凝固劑）后，制成瓊脂固體培養基。

微生物在固體培養基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落。根據菌落的特征可以判斷是哪一種菌。

液體培養基應用于工業或生活生產，固體培養基應用于微生物的分離和鑒定，半固體培養基則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。

·按照成分培養基可分為人工合成培養基和天然培養基。

合成培養基是用成分已知的化學物質配制而成，其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分離鑒定。

天然培養基是用化學成分不明的天然物質配制而成，常用于實際工業生產。

·按照培養基的用途，可將培養基分為選擇培養基和鑒定培養基。

選擇培養基是指在培養基中加入某種化學物質，以抑制不需要的微生物生長，促進所需要的微生物的生長。

鑒別培養基是根據微生物的特點，在培養基中加入某種指示劑或化學藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。

（2）培養基的成分：培養基的化學成分包括水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子等。

·碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質。如CO2、NaHCO3等無機碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機碳源。異養微生物只能利用有機碳源。單質碳不能作為碳源。

·氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質。如N2、NH3、NO3-、NH4+（無機氮源）蛋白質、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有機氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。

·培養基還要滿足微生物生長對PH、特殊營養物質以及氧氣的要求。

例如，培養乳酸桿菌時需要在培養基中添加維生素，培養霉菌時須將培養基的pH調至酸性，培養細菌是需要將pH調至中性或微堿性，培養厭氧型微生物是則需要提供無氧的條件

2.無菌技術

a.獲得純凈培養物的關鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意以下幾個方面：

①

對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒。

②

將用于微生物培養的器皿、接種用具和培養基等器具進行滅菌。

③

為避免周圍環境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行。

④

實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。

b.無菌技術除了用來防止實驗室的培養物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？

答：無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。

c.消毒與滅菌的區別

①

消毒指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（對于一些不耐高溫的液體）還有化學藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紫外線消毒。

②

滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。

d．

常用器具的滅菌方法：

①

接種環、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法；

②

玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱；

③

培養基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋。

④

表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈。

比較項

理化因素的作用強度

消滅微生物的數量

芽孢和孢子能否被消滅

消毒

較為溫和

部分生活狀態的微生物

不能

滅菌

強烈

全部微生物

能

3．實驗操作

（1）制作牛肉膏蛋白胨固體培養基

①

方法步驟：計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。

②

倒平板操作：

a.將滅過菌的培養皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養基的錐形瓶，左手拔出棉塞。

b.右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過火焰。

c.用左手的拇指和食指將培養皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養基（約10～20mL）倒入培養皿，左手立即蓋上培養皿的皿蓋。

d.等待平板冷卻凝固，大約需5～10min。然后，將平板倒過來放置，使培養皿蓋在下、皿底在上。

·倒平板操作的討論

①

培養基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養基的溫度？

提示：可以用手觸摸盛有培養基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行倒平板了。

②

為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？

答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養基。

③

平板冷凝后，為什么要將平板倒置？

答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養基表面的水分更好地揮發，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養基，造成污染。

④

在倒平板的過程中，如果不小心將培養基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養微生物嗎？為什么？

答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養基上滋生，因此最好不要用這個平板培養微生物。

（2）純化大腸桿菌

①

微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。

②

平板劃線法是通過接種環在瓊脂固體培養基表面連續劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養基的表面。在數次劃線后培養，可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。

③

稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養基的表面，進行培養。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。

④

用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培養基表面形成單個的菌落，以便于純化菌種。

（3）平板劃線法操作步驟：

①將接種環放在火焰上灼燒，直到接種環燒紅。

②在火焰旁冷卻接種環，并打開棉塞。

③將試管口通過火焰。

④將已冷卻的接種環伸入菌液中蘸取一環菌液。

⑤將試管通過火焰，并塞上棉塞。

⑥左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環迅速伸入平板內，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要劃破培養皿。

⑦灼燒接種環，待其冷卻后，從第一區域劃線的末端開始往第二區域內劃線。重復以上操作，在三、四、五區域內劃線。注意不要將最后一區的劃線與第一區相連。

⑧將平板倒置放入培養箱中培養。

·平板劃線操作的討論

1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環？在劃線操作結束時，仍然需要灼燒接種環嗎？為什么？

答：操作的第一步灼燒接種環是為了避免接種環上可能存在的微生物污染培養物；每次劃線前灼燒接種環是為了殺死上次劃線結束后，接種環上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數的增加，使每次劃線時菌種的數目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結束后灼燒接種環，能及時殺死接種環上殘留的菌種，避免細菌污染環境和感染操作者。

2.在灼燒接種環之后，為什么要等其冷卻后再進行劃線？

答：以免接種環溫度太高，殺死菌種。

3.在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？

答：劃線后，線條末端細菌的數目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細菌的數目隨著劃線次數的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。

（4）涂布平板操作的步驟：

①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。

②取少量菌液，滴加到培養基表面。

③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻8～10s。

④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養基表面。

·涂布平板操作的討論

1.涂布平板的所有操作都應在火焰附近進行。結合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第二步應如何進行無菌操作？

提示：應從操作的各個細節保證“無菌”。例如，酒精燈與培養皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。

（4）菌種的保存

（1）對于頻繁使用的菌種，可以采用臨時保藏的方法。

①臨時保藏方法

將菌種接種到試管的固體斜面培養基上，在合適的溫度下培養。當菌落長成后，將試管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6個月，都要重新將菌種從舊的培養基上轉移到新鮮的培養基上。

②缺點：這種方法保存的時間不長，菌種容易被污染或產生變異。

（2）對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養的菌液轉移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20℃的冷凍箱中保存。

（5）疑難解答

①

生物的營養

營養是指生物攝取、利用營養物質的過程。營養物質是指維持機體生命活動，保證發育、生殖所需的外源物質。

人及動物的營養物質：水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質、維生素六類。

植物的營養物質：礦質元素、水、二氧化碳等三類。

微生物的營養物質：水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養物質五類。

②

確定培養基制作是否合格的方法

將未接種的培養基在恒溫箱中保溫1～2天，無菌落生長，說明培養基的制備是成功的，否則需要重新制備。

土壤中分解尿素的細菌的分離與計數

尿素：是一種重要的農業氮肥，尿素并不能直接被農作物吸收。只有當土壤中的細菌將尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為他們能合成脲酶。尿素最初是從人的尿液中發現的一、篩選菌株：

（1）實驗室中微生物的篩選應用的原理：

人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。

（2）選擇性培養基

在微生物學中，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基，稱作選擇培養基。

（3）配制選擇培養基的依據

根據選擇培養的菌種的生理代謝特點加入某種物質以達到選擇的目的。例如，培養基中不加入有機物可以選擇培養自養微生物；培養基中不加入氮元素，可以選擇培養能固氮的微生物；加入高濃度的食鹽可選擇培養金黃色葡萄球菌等。

二、統計菌落數目

（1）測定微生物數量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數。

（2）稀釋涂布平板法統計樣品中活菌的數目的原理

當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少活細菌。為了保證結果準確，一般設置3～5個平板，選擇菌落數在30～300的平板進行計數，并取平均值。統計的菌落數往往比活菌的實際數目低，因此，統計結果一般用菌落數而不是活菌數來表示。

三、設置對照

設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。對照實驗是指除了被測試的條件以外，其他條件都相同的實驗，其作用是比照試驗組，排除任何其他可能原因的干擾，證明確實是所測試的條件引起相應的結果。

四、實驗設計

實驗設計包括實驗方案，所需儀器、材料、用具和藥品，具體的實施步驟以及時間安排等的綜合考慮和安排。

（1）土壤取樣：同其他生物環境相比，土壤中的微生物，數量最大，種類最多。在富含有機質的土壤表層，有更多的微生物生長。從富含有機物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。鏟去表層土，在距地表約3～8cm的土壤層取樣。

（2）樣品的稀釋：樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長的菌落數目。在實際操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養，以保證獲得菌落數在30~300之間、適于計數的平板。

測定土壤中細菌的數量，一般選用104、105、106

測定放線菌的數量，一般選用103、104、105

測定真菌的數量，一般選用102、103、104

（3）微生物的培養與觀察

不同種類的微生物，往往需要不同的培養溫度和培養時間。

細菌30～37℃

1～2天

放線菌25～28℃

5～7天

霉菌25～28℃

3～4天

每隔24小時統計一次菌落數目，選取菌落數目穩定時的記錄作為結果，這樣可以防止因培養時間不足而導致一樓菌落的數目。一般來說，在一定的培養條件下（相同的培養基、唯獨及培養時間），同種微生物表現出穩定的菌落特征。形狀、大小、隆起程度、顏色

五、疑難解答

（1）如何從平板上的菌落數推測出每克樣品中的菌落數？

統計某一稀釋度下平板上的菌落數，最好能統計3個以上平板，計算出平板菌落數的平均值

每克樣品中的菌落數=（C/V）*M

其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積（ml），M代表稀釋倍數

分解纖維素的微生物的分離

一、纖維素與纖維素酶

纖維素：一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質。

（1）棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產物，木材、作物秸稈等也富含纖維素。

（2）纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖，為微生物的生長提供營養。

二、纖維素分解菌的篩選

（1）篩選方法：剛果紅染色法。能夠通過顏色反應直接對微生物進行篩選。

（2）剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理

剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。當我們在含有纖維素的培養基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅－纖維素的復合物就無法形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣，我們就可以通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。

三、分離分解纖維素的微生物的實驗流程

土壤取樣→選擇培養（此步是否需要，應根據樣品中目的菌株數量的多少來確定）→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養基上→挑選產生透明圈的菌落

（1）土壤采集：選擇富含纖維素的環境。

（2）剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟：倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板

（3）剛果紅染色法種類：

一種是先培養微生物，再加入剛果紅進行顏色反應，另一種是在倒平板時就加入剛果紅。

四、課題延伸

對分解纖維素的微生物進行了初步的篩選后，只是分離純化的第一步，為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進行發酵產纖維素酶的實驗，纖維素酶的發酵方法有液體發酵和固體發酵兩種。纖維素酶的測定方法，一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的葡萄糖進行定量的測定。

五、疑難解答

（1）為什么要在富含纖維素的環境中尋找纖維素分解菌？

由于生物與環境的相互依存關系，在富含纖維素的環境中，纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環境。

（2）將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應該埋進土壤多深？

將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設置纖維素分解菌生存的適宜環境。一般應將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。

（3）兩種剛果紅染色法的比較

方法一是傳統的方法，缺點是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發生混雜；其優點是這樣顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用。

方法二的優點是操作簡便，不存在菌落混雜問題，缺點是由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質，可以使能夠產生淀粉酶的微生物出現假陽性反應。但這種只產生淀粉酶的微生物產生的透明圈較為模糊，因為培養基中纖維素占主要地位，因此可以與纖維素酶產生的透明圈相區分。方法二的另一缺點是：有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養過程中會降解剛果紅形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區分。

（4）為什么選擇培養能夠“濃縮”所需的微生物？

在選擇培養的條件下，可以使那些能夠適應這種營養條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。

果酒和果醋的制作

一、實驗原理

酶

1．酒精發酵的原理：

酶

①

酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，表達式為：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量

②

酵母菌進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，表達式為：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量

③

酵母菌的營養代謝類型為異養兼性厭氧型。在有氧時，酵母菌大量繁殖，但是不起到發酵效果；在無氧時，繁殖速度減慢，但是此時可以進行發酵。在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環境下一段時間使其繁殖，再隔絕氧氣進行發酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖，酒精發酵的最佳溫度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。

酶

2．醋酸發酵的原理：

①

醋酸菌是好氧型細菌，當缺少糖源時和有氧條件下，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸。

表達式為：C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O；

當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。

醋酸菌生長的最佳溫度是在30℃～35℃

二、實驗步驟

1.對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗并消毒。先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。

2.取葡萄500

g，去除枝梗和腐爛的子粒。

3.用清水沖洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反復多次沖洗。

4.用榨汁機榨取葡萄汁后，將其裝入發酵瓶中或將葡萄打成漿后，用潔凈的紗布過濾至發酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發酵裝置，可以用500

mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。

5.將發酵瓶置于適宜的溫度下發酵。

6.由于發酵旺盛期CO2的產量非常大，因此需要及時排氣，防止發酵瓶爆裂。如果使用簡易的發酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋2～4次，進行排氣。

7.10

d以后，可以開始進行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。

8.當果酒制成以后，可以在發酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉移至30～35

℃的條件下發酵，適時向發酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。

三、注意事項

請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結合果酒、果醋的制作原理，你認為應該如何使用這個發酵裝置？

充氣口

排氣口

出料口

答：充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。

腐乳的制作

一、實驗原理

1．參與豆腐發酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多種，其中起主要作用的是毛霉。

2．毛霉是一種絲狀真菌，營養代謝類型為異養需氧型，最適生長溫度為15-18℃，常見于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有發達的白色菌絲。

3.毛酶等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。

二、實驗步驟

1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70％左右，水分過多則腐乳不易成形。

2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內，粽葉可以提供菌種，并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放，周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候干燥時，將平盤用保鮮膜包裹，但不要封嚴，以免濕度太高，不利于毛霉的生長。

3.將平盤放入溫度保持在15～18?℃的地方。毛霉逐漸生長，大約5?d后豆腐表面叢生著直立菌絲。

4.當毛霉生長旺盛，并呈淡黃色時，去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉，使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失，同時散去霉味。這一過程一般持續36?h以上。

5.當豆腐涼透后，將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷，并整齊排列在容器內，準備腌制。

6.長滿毛霉的豆腐塊（以下稱毛坯）與鹽的質量分數比為5∶1。將培養毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統一朝向玻璃瓶邊，將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽，并隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些，以防止雜菌從瓶口進入。約腌制8?d。

〔注：加鹽可以析出豆腐中的水分，有利于腐乳成型；鹽能夠抑制微生物的生長，并且可以調味。用鹽腌制時，注意鹽都用量。鹽的濃度過低，不足以抑制微生物生長，可能導致豆腐腐敗變質；鹽的濃度過高，會影響腐乳的口味。〕

7.將黃酒、米酒和糖，按口味不同而配以各種香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12％左右為宜。

〔注：酒精含量的高低與腐乳后期發酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。〕

8.將廣口玻璃瓶刷干凈后，用高壓鍋在100?℃蒸汽滅菌30?min。將腐乳咸坯擺入瓶中，加入鹵湯和輔料后，將瓶口用酒精燈加熱滅菌，用膠條密封。在常溫情況下，一般六個月可以成熟。

三、注意事項

1.釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和后期發酵。前期發酵所發生的主要變化是毛霉在豆腐（白坯）上的生長。發酵的溫度為15～18?℃，此溫度不適于細菌、酵母菌和曲霉的生長，而適于毛霉慢慢生長。毛霉生長大約5?d后使白坯變成毛坯。前期發酵的作用，一是使豆腐表面有一層菌膜包住，形成腐乳的“體”；二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶，有利于豆腐所含有的蛋白質水解為各種氨基酸。后期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程。通過腌制并配入各種輔料（紅曲、面曲、酒釀），使蛋白酶作用緩慢，促進其他生化反應，生成腐乳的香氣。