第一篇：高中生物選修3知識點總結

選修3復習提綱

一、基因工程

1、（a）基因工程的誕生

（一）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。

2、（a）基因工程的原理及技術 原理：基因重組

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DNA片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（E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較： ①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。

②區別：E·coliDNA連接酶來源于T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片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DNA片段的末端，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DNA片段插入。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

1.目的基因是指： 編碼蛋白質的結構基因。

2.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_。3.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DNA片段，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DNA片段，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。

第三步：將目的基因導入受體細胞_ 1.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。

2.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：

3.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）（b）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）（a）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）（1）蛋白質工程崛起的緣由：基因工程只能生產自然界已存在的蛋白質

（2）蛋白質工程的基本原理：它可以根據人的需求來設計蛋白質的結構，又稱為第二代的基因工程。

基本途徑：從預期的蛋白質功能出發，設計預期的蛋白質結構，推測應有的氨基酸序列，找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質工程特有的途徑；以下按照基因工程的一般步驟進行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）設計中的困難：如何推測非編碼區以及內含子的脫氧核苷酸序列

二、細胞工程

（一）植物細胞工程

1.理論基礎（原理）：細胞全能性 2.植物組織培養技術（b）

（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。A 植物繁殖

微型繁殖：可以高效快速地實現種苗的大量繁殖

作物脫毒：采用莖尖組織培養來除去病毒（因為植物分生區附近的病毒極少或沒有）人工種子：以植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經人工薄膜包裝得到的種子。優點：完全保持優良品種的遺傳特性，不受季節的限制；方便儲藏和運輸

B 作物新品種培育 單倍體育種：

a過程：植株（AaBb）通過減數分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四種類型）；對花粉進行花藥離體培養（技術是植物組織培養）；得到單倍體植株；對其幼苗時期進行秋水仙素處理；得到了正常的純合二倍體植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四種類型）。b 優點：明顯縮短育種年限

C 突變體利用：在組織培養中會出現突變體，通過從有用的突變體中選育出新品種（如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體）

D 細胞產物的生產：通過能夠產生對人們有利的產物的細胞進行組織培養，從而讓它們能夠產生大量的細胞產物。

（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（a）

（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。

（3）體細胞核移植的大致過程是：

高產奶牛（提供體細胞）進行細胞培養；同時采集卵母細胞，在體外培養到減二分裂中期的卵母細胞，去核（顯微操作）[注：為什么要用卵細胞？它可以提供充足的營養；操作簡便；細胞質不會抑制細胞核全能性的表達]；將供體細胞注入去核卵母細胞；通過電刺激使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞，構建重組胚胎；將胚胎移入受體（代孕）母牛體內；生出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛（4）體細胞核移植技術的應用：

①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育；②保護瀕危物種，增大存活數量； ③生產珍貴的醫用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植等。（5）體細胞核移植技術存在的問題：

克隆動物存在著健康問題、表現出遺傳和生理缺陷等。3.動物細胞融合

（1）動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。（2）動物細胞融合與植物原生質體融合的原理基本相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。（3）動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。（4）動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：

4.單克隆抗體

（1）抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產量低、純度低、特異性差。

（2）單克隆抗體的制備過程：

對免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠產生了效應B細胞）；提取B淋巴細胞；同時用動物細胞培養的方法培養骨髓瘤細胞并提取；促使它們細胞融合[注：融合的結果是有很多不符合要求的；如有2個B淋巴細胞融合的細胞等，所以要進行篩選]；在特定的選擇培養基上篩選出融合的雜種細胞[特點是能迅速大量增殖，又能產生專一的抗體]；然后對它進行克隆化培養和抗體檢測[篩選出能夠分泌所需抗體的雜種細胞]；最后將雜交瘤細胞在體外做大規模培養或注射入小鼠腹腔內增殖，從細胞培養液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體。

（3）雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產生專一的抗體。（4）單克隆抗體的優點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。

（5）單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準確識別各種抗原物質的細微差異，并跟一定抗原發生特異性結合，具有準確、高效、簡易、快速的優點。用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其它疾病。

三、胚胎工程

（一）動物胚胎發育的基本過程

（1）精子的發生：補充，精原細胞先進行有絲分裂后進行減數分裂；變形過程中，細胞核為精子頭的主要部分，高爾基體發育為頂體，中心體演變為精子的尾，線粒體在尾基部形成線粒體鞘膜，其他物質濃縮為原生質滴直至脫落。[線粒體為精子運動提供能量]（2）卵子的發生：在胎兒時期，卵原細胞進行有絲分裂演變成初級卵母細胞[被卵泡細胞包圍]，減一分裂在排卵前后完成，形成次級卵母細胞和第一極體進入輸卵管準備受精；減二分裂是在受精過程中完成的。

（3）受精：精子獲能（在雌性動物生殖道內）；卵子的準備（排出的卵子要在輸卵管中進一步成熟到減二中期才具備受精能力）；受精階段[卵子周圍的結構由外到內：放射冠、透明帶、卵黃膜]，a頂體反應：精子釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質，穿越放射冠。

b透明帶反應：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來精子進入透明帶的生理反應[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；c卵黃膜的封閉作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會拒絕其他精子再進入卵內的過程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時卵子完成減二分裂，形成雌原核[注意：受精標志是第二極體的形成；受精完成標志是雌雄原核融合成合子]。

（4）胚胎發育：a卵裂期：細胞進行有絲分裂，數量增加，胚胎總體積不增加；b桑椹胚：32個細胞左右的胚胎[之前所有細胞都能發育成完整胚胎的潛能屬全能細胞]；c囊胚：細胞開始分化，其中個體較大的細胞叫內細胞團將來發育成胎兒的各種組織；而滋養層細胞將來發育成胎膜和胎盤；胚胎內部逐漸出現囊胚腔[注：囊胚的擴大會導致透明帶的破裂，胚胎伸展出來，這一過程叫孵化]；d原腸胚：內細胞團表層形成外

胚層，下方細胞形成內胚層，由內胚層包圍的囊腔叫原腸腔。[細胞分化在胚胎期達到最大限度] 9 胚胎工程的理論基礎（識記）

（1）胚胎工程的概念及技術手段：對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等技術。

（2）體外受精[屬有性生殖過程]：a卵母細胞的采集和培養 對體型小的動物用促性腺激素處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對體型大的動物從卵巢中采集卵母細胞（要在體外培養成熟）b精子的采集 假陰道法、手握法和電刺激法；獲能 對嚙齒動物、兔、豬等的精子用培養法（放入人工配制的獲能液中）；對牛、羊等精子用化學法（放在肝素或鈣離子載體溶液中）

（3）胚胎的早期培養：a培養液成分：無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等[注意與動物細胞培養液成分的比較]；b當胚胎發育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。

（4）胚胎移植：a概念：將雌性動物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物的體內，使之繼續發育為新個體的技術。是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程，通過轉基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。

b優勢：可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理學基礎：同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的[對供體和受體進行同期發情處理]；早期胚胎形成后處于游離狀態，為胚胎的收集提供可能；受體對移入子宮的外來胚胎基本不發生免疫排斥反應；移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。

d胚胎移植的程序：對供、受體母牛進行選擇，用激素進行同期發情處理；對供體母牛用激素做超數排卵處理；選擇同種優秀公牛配種[有性生殖過程]；對胚胎進行收集[此

時胚胎處于游離狀態]；對胚胎進行質量檢查[此時胚胎應發育到桑椹胚或囊胚]；胚胎移植[或冷凍保存]；檢查受體母牛是否受孕；產下胚胎移植的犢牛。

（5）胚胎分割：a概念：用機械方法將早期胚胎切割成2、4、8等分等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術[可看作是動物無性繁殖或克隆] b基本過程：選擇良好的桑椹胚或囊胚移入培養皿中，用分割針或分割刀片將其切開，吸出其中的半個胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。[注意：內細胞團要均等分割，否則會影響胚胎的恢復和進一步發育] 10 胚胎干細胞的移植（識記）

（1）胚胎干細胞的含義：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎兒]中分離出來的一類細胞，又叫ES或EK細胞。

（2）特征：形態上體積小、細胞核大、核仁明顯；功能上具有發育的全能性，即可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。[體外培養下，ES細胞可以只增殖不分化]（3）應用：用于治療人類疾病，如利用ES細胞誘導其分化成新的組織細胞特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復。

1、胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種需求。

2、動物胚胎發育的基本過程（1）受精場所是母體的輸卵管。

（2）卵裂期：特點：細胞有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略有減小。

（3）桑椹胚：特點：胚胎細胞數目達到32個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑椹。是全能細胞。

（4）囊 胚：特點：細胞開始出現分化（該時期細胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個體較大的細胞稱為內細胞團，將來發育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。

（5）原腸胚：特點：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。

（二）胚胎干細胞

1、哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來。

2、具有胚胎細胞的特性，在形態上表現為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發育的全能性，可分化為成年動物體內任何一種組織細胞。另外，在體外培養的條件下，可以增殖而不發生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。

3、胚胎干細胞的主要用途是：①可用于研究哺乳動物個體發生和發育規律；②是在體外條件下研究細胞分化的理想材料，在培養液中加入分化誘導因子，如牛黃酸等化學物質時，就可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化，這為揭示細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段；③可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；④利用可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能；⑤隨著組織工程技術的發展，通過ES細胞體外誘導分化，定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。

（三）胚胎工程的應用 1.體外受精和胚胎的早期培養

(1)卵母細胞的采集和培養：主要方法：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞；第三種方法是借助超聲波探測儀、腹腔鏡等直接從活體動

物的卵巢中吸取卵母細胞。采集的卵母細胞，都要在體外經人工培養成熟后，才能與獲能的精子受精。

(2)精子的采集和獲能：在體外受精前，要對精子進行獲能處理。

(3)受精：獲能的精子和培養成熟的卵細胞在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。

(4)胚胎的早期培養：精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。培養液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分，以及血清等物質。當胚胎發育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動物胚胎移植的時間不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚階段才能進行移植，小鼠、家兔等實驗動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在4個細胞階段移植。)2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其它雌性動物的體內，使之繼續發育為新個體的技術。其中提供胚胎的個體稱為“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”。（供體為優良品種，作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。）

地位：如轉基因、核移植，或體外受精等任何一項胚胎工程技術所生產的胚胎，都必須經過胚胎移植技術才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2)胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發揮雌性優良個體的繁殖能力。

(3)生理學基礎：①動物發情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就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。這就為胚胎的收集提供了可能。

③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應。這為胚胎在受體的存活提供了可能。

④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。(4)基本程序主要包括：

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配種或人工授精。

③對胚胎的收集、檢查、培養或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入－196℃的液氮中保存。④對胚胎進行移植。

⑤移植后的檢查。對受體母牛進行是否妊娠的檢查。3.胚胎分割

(1)概念：是指采用機械方法將早期胚胎切割2等份、4等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。

(2)意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，屬于無性繁殖。

(3)材料：發育良好，形態正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的發育過程中，細胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）

(4)操作過程：對囊胚階段的胚胎分割時，要將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。

（四）生物技術的安全性和倫理問題 1.轉基因生物的安全性爭論 ：

(1)基因生物與食物安全：

反方觀點：反對“實質性等同”、出現滯后效應、出現新的過敏原、營養成分改變 正方觀點：有安全性評價、科學家負責的態度、無實例無證據(2)轉基因生物與生物安全：對生物多樣性的影響

反方觀點：擴散到種植區之外變成野生種類、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”

正方觀點：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)轉基因生物與環境安全：對生態系統穩定性的影響

反方觀點：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入人體

正方觀點：不改變生物原有的分類地位、減少農藥使用、保護農田土壤環境 2.生物技術的倫理問題

(1)克隆人：兩種不同觀點，多數人持否定態度。

否定的理由：克隆人嚴重違反了人類倫理道德，是克隆技術的濫用；克隆人沖擊了現有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統的倫理道德觀念；克隆人是在人為的制造在心理上和社會地位上都不健全的人。

肯定的理由：技術性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術也只有通過實踐才能使之成熟。

中國政府的態度：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驗。

(2)試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區別兩種。不同觀點，多數人持認可態度。否定的理由：把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；早期生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多余胚胎，無異于“謀殺”。

肯定的理由：解決了不育問題，提供骨髓中造血干細胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷。(3)基因身份證：

否定的理由：個人基因資訊的泄漏造成基因歧視，勢必造成遺傳學失業大軍、造成個人婚姻困難、人際關系疏遠等嚴重后果。

肯定的理由：通過基因檢測可以及早采取預防措施，適時進行治療，達到挽救患者生命的目的。3.生物武器

(1)種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經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：致病力強、多數具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發現、危害時間長等。

(4)禁止生物武器公約及中國政府的態度：在任何情況下不發展、不生產、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術和設備的擴散。生態工程的原理（識記）

（1）生態工程建設的目的：遵循自然界物質循環的規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和生態效益的同步發展。

（2）生態經濟：通過實行循環經濟的原則，使一個系統產出的污染物能夠成為本系統或另一個系統的生產原料，從而實現廢棄物的資源化。[實現手段：生態工程]（3）基本原理：物質循環再生原理[如無廢棄物農業] 物種多樣性原理[提高生態系統的抵抗力穩定性] 協調與平衡原理[處理生物與環境的協調與平衡，考慮環境容納量]

第二篇：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。

第三篇：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。

第四篇：高中生物選修3書中小知識點總結

高中生物選修3書中小知識點總結

1． 進行胚胎分割的優勢：充分發揮雌性優良個體的繁殖能力

2． 胚胎分割的生理學基礎：

（1）哺乳動物發情排卵后，在同一時間內，同種動物供受體生殖器官的生理變化相同。

（2）哺乳動物早期胚胎形成后，一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯系。

（3）受體對外來胚胎基本上不發生排斥反應。

（4）供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系。

3． 胚胎分割所需主要儀器：實體顯微鏡顯微操作儀

4． 為囊胚階段的胚胎進行分割時，注意將內細胞團均等分割（否則影響分割后胚胎的回復

和進一步發育）

5． 對移植前的胚胎做性別鑒定：取樣滋養層，做ＤＮＡ分析性別鑒定。

6． 胚胎干細胞（ＥＳ／ＥＫ）

（１）由原始性腺/早期胚胎中分離

（２）體積小，細胞核大，核仁明顯

（３）可分化為成年動物體內任何一種組織細胞，可增殖而不分化

（４）ＥＳ細胞可治療：帕金森綜合癥，少年糖尿病，老年癡呆，糖尿病，肝衰竭，心衰

竭，成骨不良

（５）ＥＳ在飼養層細胞上或在添加抑制因子的培養液中，能維持不分化狀態

７．哺乳動物災自然條件下，配子的發生、受精、早期胚胎的發育規律是胚胎工程的理論基礎。

８．哺乳動物的體外受精：卵母細胞的采集

精子的獲取

受精

９．精子和卵子一般要放在培養液小滴內共同培養一段時間才能完成受精。

10．收集精子的方法：假陰道法

手握法

電刺激法

11．體外獲能的方法：培養法（嚙齒動物、家兔、豬）

化學誘導法（牛、羊）

12．體外受精后，應將受精卵一如發育培養液中繼續培養

原因：檢查受精狀況和受精卵的發育能力

當胚胎發育到適宜階段時，可取出向受體移植，或冷凍保存

13．精子的發生：初情期→生殖機能衰退

卵子的發生：性別分化后

14．減數第一次分裂在動物排卵前后完成排卵是指卵子從卵泡中排出

沖卵是指從子宮中沖出胚胎

受精在雌性的輸卵管內完成15．胚胎的早期發育（在透明帶內進行）

特點：有絲分裂細胞數量↑胚胎的總體積略有縮小

16．當胚胎細胞數量達到32個左右（即分裂5次），胚胎形成桑葚胚

17．內細胞團表層細胞→外胚層下方細胞→內胚層

第五篇：高中生物必備知識點3

高中生物必備知識點3

23.分離各種細胞器的方法：差速離心法。

24.①線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量，大約95％來自線粒體。

②葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器，是植物細胞的“養料制造車間”和“能量裝轉換站”

③內質網是由膜連接而成的網狀結構，使細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的“車間”

④高爾基體主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”

⑤溶酶體是“消化車間”，內部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。

⑥液泡主要存在于植物細胞中，內有細胞液，含糖類、無機鹽、色素及蛋白質等物質

⑦細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。

25.健那綠染液是將活細胞中線粒體染色的專一性染