高中生物选修1-3知识点总结(详细)

1、选彳1果酒和果醋的制作、实验原理1 .酵母菌的细胞呼吸酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C 6H12。6+。2睥CO 2+H 2O+能量酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12。6整C2H 5OH+CO2 +能量.2 .酵母菌发酵的最佳环境酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到 发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最 好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20 c左右最适合酵母 菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18 c25 C, pH最好是弱酸性。3 .醋酸菌好氧性细

2、菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。表 达式为：C2H50H糜CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分 解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30 C35 C二、实验步骤1 .对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水 反复冲洗几次，再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2 .取葡萄500 g,去除枝梗和腐烂的子粒。3 .用清水冲洗葡萄12遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。4 .用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过 滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用 500

3、 mL的塑料瓶替代，但 注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。5 .将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。6 .由于发酵旺盛期 C02的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果 使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖 24次，进行排气。7 .10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进 行酵母菌的镜检等工作。8.当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至3035 C的条件下发酵，适时向发酵液中 充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然 接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减

4、 少空气中尘土等的污染。三、注意事项请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过 一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这 个发酵装置？余0充气口排气口出料口答：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是 防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。课题 2 腐乳的制作一、 实验原理1. 参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉 。2.

5、毛霉是一种丝状真菌，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。3. 毛酶等微生物产生的蛋白酶 能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶 可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。二、实验步骤1 .将豆腐切成3cmX 3cmX 1cm的若干块。所用豆腐的含水量为 70%左右，水分过多 则腐乳不易成形。2 . 将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜 包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。3 .将平盘放入温度保持在 1518 C的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d

6、后豆腐表面 丛生着直立菌丝。4 . 当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36 h 以上。5 . 当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。6 .长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为 5 ： 1。将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以 防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。注用盐腌制时，注意盐都用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的

7、浓度过高，会影响腐乳的口味。7 . 将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12 左右为宜。注酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长； 酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。8 .将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100 C蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般六个月可以成熟。三、注意事项。前期发酵所发生的，此温度不适于细d 后使白

8、坯变成毛坯。； 二是毛霉分泌后期发酵主要面曲、 酒酿） ，1. 酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵主要变化是毛霉在豆腐（白坯）上的生长 。发酵的温度为1518菌、 酵母菌和曲霉的生长，而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约5前期发酵的作用，一是使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”以蛋白酶为主的各种酶，有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。是 酶与微生物协同参与生化反应的过程。 通过腌制并配入各种辅料使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。2.毛霉是一种低等丝状真菌，有多个细胞核，进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中 的重要微生物，它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶

9、，常用于制作腐乳和豆豉。课题3探讨加酶洗衣粉的洗剂效果一、实验原理1 .加酶洗衣粉是指含有 酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。2 .碱性蛋白酶能将 血渍、奶渍 等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉 和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。3 .在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是 添

10、加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。二、实验步骤1探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同在2个编号的烧杯里，分别注入 500mL清水。取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。称取5克加酶洗衣粉和 5克普通洗衣粉2份，分另放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅 拌。保温10分钟。观察并记录2个烧杯中的洗涤效果2探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件在3个编号的烧杯里，分别注入 500mL清水。取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅

11、拌。将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟。称取5克加酶洗衣粉3份，分另放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温 10分钟。观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。3探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍汗渍血渍观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。三、注意事项1 .变量的分析和控制影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、 大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因 素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确

12、定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 C、15 C、25 C和35 C的水温，因为这 4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。2 .洗涤方式和材料的选择。在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式，应考虑其中哪一种比较科学？哪一种更有利 于控制变量？再有，洗衣机又可以分为半自动和全自动两种，相比之下，采用全自动洗 衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用相同。关于 洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想，这是因为作为实验材料的 衣物，其大小、颜色、洁净程度等应该完全一致，而这并不容易做到；此外，人为地在 衣物上增加污物，如血渍、油渍等，

13、也令人难以接受。因此，选用布料作为实验材料比 较可行。在作对照实验时，可以控制布料的大小、颜色以及污物的量，使其相同；同时， 也便于洗涤效果的比较。3 .水量、水质和洗衣粉用量的问题。水的用量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不易过大，水量不易过多，但 应该让布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以参考下表。实验时可根据表中的 数据换算出实际用量。如果在实验中使用手洗的方法， 如课本中图4-4所示，使用1 000 mL的烧杯作为容器，可以用500 mL的水，洗衣粉的用量可以用1 g或1.5 go洗涤方式机洗手洗水量0.5 L0.5 L洗衣粉量0.5 g1 g 或 1.5 g其他相关问题简

14、述如下。实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实 验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣 过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。课题4酵母细胞的固定化一、实验原理1 .使用固定化酶技术， 将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶使葡匐糖溶液流z长导管 活塞呻I液却可以自由出入。生产过程中， 将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入， 过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年， 大大降低了生产成本， 提高了 果糖

15、的产量和质量。2 .固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定活堀在一定空间内的技术， 包括包埋法、化学结合法和物理吸附法 。一 般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采 用包埋法固定化。这是因为细胞个大， 而酶分子很小；个大的难以 被吸附或结合，而 个小的酶容易从包埋材料中漏出 。固定化酶优点：使酶既能与反应物接触， 又能与产物分离，还可以 被反复利用。固定化细胞优点： 成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学 反应。二、实验步骤1。细胞的活化用玻璃棒搅拌，使酵称取lg干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加人蒸储水 10 mL,母细胞混合均匀，成糊状，放置 1h

16、左右，使其活化。【注】活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态2。配制物质的量浓度为 0.05mo1/L的CaCl2溶液称取无水CaCl2 0.83g。放人200mL的烧杯中，加入150mL的蒸储水，使其充分溶解， 待用。3。配制海藻酸钠溶液称取0.7g海藻酸钠，放入 50mL小烧杯中。加人10mL水，用酒精灯加热，边加热边 搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸储水定容至 10 mL注意，加热时要用 小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。4。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加人已活化的醉母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射

17、器中。【注】冷却至室温的目的：防止杀死酵母菌5。固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。【注】CaCl2溶液的作用：使胶体聚沉6使用固定化酵母细胞发酵a）将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸储水冲洗2-3次。b）将150mL质量分数为10%勺葡萄糖溶1转移到 200mL的锥形瓶中，再加入固定好 的酵母细胞，置于 25 c下发酵24h。三、注意事项1 .配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。2 .海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后

18、再混合，注意混合均匀，不要进入气泡3 .制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入4 .刚形成的凝胶珠应在 CaCL2溶液中浸泡一段时间，以便Cs2+与Na+充分交换，形成的凝胶珠稳定。检验凝胶珠是否形成，可用下列方法：用镣子夹起一个凝胶珠放在实验桌 上用手挤压，如果不容易破裂，没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠，还可以用手 将凝胶珠在实验桌上用力摔打，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。5 .凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色 ，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞 数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形 ，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失 败，需要再作尝

19、试。课题5DNA的粗提取与鉴定一、实验原理提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质 等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA ,去除其他成分。1 .DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。此外，DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理， 可以将DNA与蛋白质进一步的分离。2 .DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解 蛋白质，

20、但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受6080oC的高温，而DNA在80oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 细胞膜，但对DNA没有影响。 3.DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺 会被染成 丝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试齐I。二、实验设计1 .实验材料的选取凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。2 .破碎细胞，获取含 DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的 蒸储水， 同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的 DNA时，在切

21、碎的洋葱中加入一定的 洗涤剂和食盐,进 行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。注意：为什么加入蒸储水能使鸡血细胞破裂？蒸储水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞 胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂（细胞膜和核膜的破裂），从而释放出DNA加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的 DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。此步骤获得

22、的滤液中可能含有哪些细胞成分？可能含有核蛋白、多糖和 RNA等杂质。3 .去除滤液中的杂质方案一的原理是 DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶 分解蛋白质，不分解 DNA ;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。注意：为什么反复地溶解与析出DNA ,能够去除杂质？用高盐浓度的溶液溶解DNA能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。方案二与方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DN解口蛋白质

23、对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DN后离。4 . DNA的析出与鉴定将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 相壁、冷却的酒精溶液，静置23min,溶液 中会出现白色丝状物，这就是粗提取的 DNA 。用玻璃棒 沿一个方向 搅拌,卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶?夜5ml,将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于 速次中加热5min,待试管冷却后，比较两支试管 溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变 Bo三、实验步骤一以洋葱为实验材料一1

24、 .称取30克已切碎的洋葱，放入研钵中，加入少量石英砂助研，倒入 10mL 2mol/L的氯 化钠溶液，充分研磨。洋葱含有挥发性刺激物，有效减少刺激，才能使实验顺利进行。上课前，教师可先 将洋葱放入冰箱冷冻一会儿，使其凉透但又不能结冰；或将洋葱切成几大块，放入清水 泡一会儿，让其挥发性刺激物溶于水，可以减轻刺激。然后将洋葱切碎备用。研磨的目 的主要是使洋葱细胞破裂，使DNA溶于2mol/L的氯化钠溶液，没必要将洋葱研成粥糊状，后者既浪费时间又影响实验效果。研磨时，切忌使用搅拌器（榨汁机）。使用搅拌器虽可以提高研磨效率，但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒，无法通过过滤将洋葱颗粒剔 除。只能将酒精直接

25、倒入滤液中，许多洋葱小颗粒因为轻会漂浮起来，DNA藏在其中，无法分辨。学生看不到白色纤维状粘稠物的DNA。2 .研磨后，用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中，得到滤液。3 .向滤液中加入95%勺酒精溶液20mL沿烧杯壁缓缓倒入，不要震动或搅拌。此时，烧杯中的液体分为上、下两层，下层较浑浊，上层澄清，很快上层溶液中就 会有白色纤维状粘稠物析出，用玻璃棒可将其轻轻卷起。这就是记录生命遗传信息的重 要物质一一DNA DNA析出的过程中，切忌震动和搅拌（不震动易于分层，我们就能很容 易观察到上清液中的丝状物；搅拌会使非常柔软的DNA断裂成小段，不易取出）。如果用玻璃棒DNA易卷起，可改用表面打毛的牙签，D

26、N砒取物就缠绕在牙签上了。4 .鉴定：取两支试管，编为 1、2号，各加入2mol/L的氯化钠溶液2mL向1号试管中加 入一些白色纤维状物，振荡使其溶解，然后向两支试管中各加入2mL二苯胺试剂，沸水浴加热5分钟。 四、注意事项1 .以血液为实验材料时，每 100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠防止血液凝固。2 .加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫， 不利于后续步骤地操作。 加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。3 .二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。4 .DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系：当NaCl溶液浓度低

27、于 0.14mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低；当 NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。5 .盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。鸡血细胞破碎以后释放出的DNA容易被玻璃容器吸附，由于细胞内DNA的含量本来就比较少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，这样可以减少提取过程的DNA的损失。课题6血红蛋白的提取和分离一、实验原理蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。1 .凝胶色谱法(分配色谱法)：(1)原理：分子量 大的

28、分子通过 多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小 的分子穿过 多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢 。(2)凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。(3)分离过程:混合物上柱一洗脱一大分子流动快、小分子流动慢一收集大分子一收集小分子*洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。(4)作用： 分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白质的脱盐等。2 .缓冲溶液(1)原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成 (如H2CO3NaHCO3, NaH2PO4/Na2HPO4 等)，调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。(2) 缓冲液作用： 抵制外界酸、碱对溶液 pH 的干扰而保持

29、pH 稳定。3 .凝胶电泳法：(1)原理：不同蛋白质的 带电性质、电量、形状和大小 不同,在电场中受到的作用 力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。(2)分离方法： 琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。(3)分离过程：在一定 pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的 SDS形成“蛋白质SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。二、实验步骤1 .样品处理红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是 去除杂蛋白，采集的血样要及时采用 低速短时间 离心分离红细 胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的 红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的生理

30、盐水，缓慢搅拌10min,低速短时间离心，如此重复洗涤三次， 直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。血红蛋白的释放在蒸储水和甲苯作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。注：加入蒸储水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞 膜，有利于血红蛋白的释放和分离。2 .粗分离分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的 甲苯层，第2层为白色薄层固体，是 脂溶性物质的沉淀层，第3层是红色透明液体，这是 血红蛋 白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤,除去之 溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。透

31、析取1mL的血红蛋白溶液装入 透析袋中，将透析袋放入盛有 300mL的物质的量的浓度 为20mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12h。透析可以去除样品中 分子量较小 的杂质,或用 于更换样品的缓冲液。3 .纯化调节缓冲液面：打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝J胶面平齐，关闭出口。加入蛋白质样品：用吸管将透析后的样品 沿管壁环绕移动 加到色谱柱的顶端。加样后，I打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，等样品完全渗入凝胶层后，J关闭出口。调节缓冲液面：加入 20mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度洗脱：连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。收集分装蛋白质：待红色的蛋白质接近色谱

32、柱底端时，用试管收集。4 .纯度鉴定-SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（选做） 三、注意事项1 .电泳技术电泳技术就是在电场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身 大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、 鉴定或提纯的目的。2 .红细胞的洗涤如果分层不明显，可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。此外，离心速度过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续 血红蛋白的提取纯度。3 .如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功由于凝胶是一种半透明的介质，因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯，检查凝胶是否装填得均匀。此外，

33、还可以加入大分子的有色物质，观察色带移动的情况。如果 色带均匀、狭窄、 平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消 除气泡，消除不了时要重新装柱。4 .为什么凝胶的装填要紧密、均匀？如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就会在色谱柱内形成无效的空隙，使本该进入凝 胶内部的样品分子从这些空隙中通过，搅乱洗脱液的流动次序，影响分离的效果。5 .沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的不但节约时间，还能除去凝胶中可能带有的微生物 和排除凝胶内的空气。6 .G-75“G代表凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。7 .装填完后，立即用洗

34、脱液洗脱的目的：使凝胶装填紧密8 .加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。9 .与其他真核细胞相比，红细胞的特点及这一特点对进行蛋白质的分离的意义哺乳动物及人的成熟的红细胞是双面凹圆饼状，没有细胞核和细胞器。其含有的血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集 脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。10 .如何检测血红蛋白的分离是否成功如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话，能清楚地看到血红蛋白的红 色区带均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓慢流出；如果

35、红色区带歪曲、散乱、变宽，说 明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。选彳3一、 基因工程1、 （a）基因工程的诞生（一）基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过 体外DNA重组和转基因技术， 赋 予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 。基因工程 是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做 DNAt组技术。2、（ a）基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（一）基因工程的基本工具1. ”分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从 原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链 DNA子的某种 特定的核音酸序列,

36、并且使每一条链中 特定部 位的两个核甘酸之间的 磷酸二酯键 断开,因此具有 专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNM段末端通常有两种形式：黏性末端 和平末端。2. ”分子缝合针” 一一 DNA1接酶（1）两种DNA1接酶（E-coliDNA连接酶和T4DNA接酶）的比较：相同点：都缝合 磷酸二酯 键。区别：E coliDNA连接酶来源于 T4噬菌体，只能将双链 DNA片段互补的 黏性末端之间 的磷酸二酯键连接起来； 而T4DNA连接酶能缝合 两种末端，但连接平末端的之间的效率较 低。（2）与DNAm合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核甘酸加到已有的核甘酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DN

37、A1接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。3. ”分子运输车”一一 载他(1)载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存 。具有一至多个限制酶切点， 供外源DNA片段插入。具有标记基因，供重组 DNA勺鉴定和选择。(2)最常用的载体是 质粒，它是一种 裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并 具有自我复制能力的双向氏DNA分子。(3)其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1 .目的基因是指:一编码蛋白质的结构基因。2 .原核基因采取 直接分离获得,真核基因是 人工合成。人工合成目的基因的常用方法有 反转录法 和化学合成法一3 .P

38、CR技术扩增目的基因(1)原理：DNA链复制(2)过程：第一步：加热至 9095 c DNA1链；第二步:冷却到 5560C,引物结合到 互补DNAit;第三步:加热至 7075C,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成 。 第二步：基因表达载体的构建1 .目的：使目的基因在受体细胞中 稳定存在，并且可以 遗传至下一代，使目的基因能够 表达和发挥作用。2 .组成： 目 的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因(1)启动子：是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的直遛，是RNAM合酶识别和结合的部位，能驱动基因 转录出mRNA最终获得所需的 蛋白质。(2)终止子：也是一段有特殊结构的DNA

39、片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将 含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是 抗生素基因。第三步：将目的基因导入受体细胞1 .转化的概念：是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2 .常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有 基因枪法 和 花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：3 .重组细胞导入受体细胞后，筛选 含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表 达_。第四步：目的基因的检测和表达

40、1 .首先要检测 转基因生物的染色体 DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子 杂交技术。2 .其次还要检测 目的基因是否转录出了 mRNA方法是采用 用标记的目的基因作探针与 mRN原交。3 .最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质 ，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的 抗体进行 抗原-抗体杂交。4 .有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状 。(三)(b)基因工程的应用1 .植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2 .动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3 .基因治疗：把正常的外源基因导入

41、病人体内，使该基因表达产物发挥作用。（四）（a）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过 基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行 改造，或制造一种 新的蛋白质，以满足人类的生产和生 活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在 的蛋白质）（1）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质（2）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代 的基因工程。基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核甘酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的

42、一般步骤进行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核甘酸序列二、细胞工程（一）植物细胞工程1 .理论基础（原理）：细胞全能性2 .植物组织培养技术（b）（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 > 愈伤组织>试管苗 >植物体（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产 。 A植物繁殖微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。 优点：完

43、全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输B作物新品种培育单倍体育种：a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进 行花药离体培养（技术是植物组织培养） ；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素 处理；得到了正常的纯合二倍体植株（ AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。b优点：明显缩短育种年限C突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）D细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们 能够产生大量的细胞产物。（3）地位：是培育转基

44、因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。植物细胞A植物细胞B3.植物体 细胞杂交 技术(1)过 程：(2)诱导融合的方法：物理法包括 离心、振动、电刺激 等。化学法一般是用 聚乙二醇(PEG作为 诱导剂。(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。(二)动物细胞工程1 .动物细胞培养(a)(1)概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组叟，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。(2)动物细胞培养的流程：取动物组织块( 动物胚胎或幼龄动物的器官或组织 )一剪碎 一用胰蛋白酶或胶原蛋白酶 处理分散成 单个细胞-制成细胞悬液-转入培养瓶中进行 厘 代培养一贴满

45、瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续妙培养。(3)细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就 贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细 胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面 相互抑制时,细胞就会 停止分裂增殖，这 种现象称为细胞的接触抑制。(4)动物细胞培养需要满足以下条件无菌、无毒的环境：培养液应进行 无因处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生裒，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。营养:合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加 入血清、血浆等天然成分。温度:适宜温度：哺乳动物多是36.5 C+ 0.

46、5 C ; pH: 7.27.4。气体环境：95状气+ 5%CO。Q是细胞代谢 所必需的，CO的主要作用是 维持培养液的 pHo(5)动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。2 .动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)哺乳动物核移植可以分为 胚胎细胞 核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。(2)选用去核 卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作：卵(母)细胞细胞质多, 营养丰富。(3)体细胞核移植的大致过程是：高产奶牛(提供体细胞)进行 细胞培养；同时采集卵母细胞，在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞，去核(显微操作)注：为什么要用

47、卵细胞？它可以提供充足的营养；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达;将供体细胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体(代孕)母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛(4)体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；保护濒危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白；作为异种移植的供体； 用于组织器官的移植等。(5)体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着健II问题、表现出遗传和生理缺陷等。3.动物细胞融合(1)动物细胞融合也称 细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来 两个或多个

48、细胞遗传信息的单核细胞,称为 杂交细胞。(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激 等。(3)动物细胞融合的意义： 克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、 肿瘤和生物生物新品种培育 的重要手段。(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合理论基础细胞的全能性、细胞膜的流 动性细胞增殖、细胞膜的流动性融合前处理酶解法去除细胞壁(纤维素 酶、果胶酶)注射特定抗原，免疫处理正 常小鼠诱导手段物理法：离心、振动、电激 化学法：聚乙二醇(PEG物理法：

49、离心、振动、电激 化学法：聚乙二醇生物法：灭活的病毒(灭活 的仙台病毒)诱导过程第一步：原生质体的制备 (酶解法)第二步：原生质体融合(物、化法)第三步：杂种细胞的筛选和第四步：杂种植株的诱导与 鉴定正常小鼠免疫处理动物细胞的融合(物、化、生法)杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯用途和意义克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组 合范围应用：白菜-甘蓝等杂种植株(1) 制备单克隆抗体(2) 诊断、治疗、预防疾 病，例如“生物导弹” 治疗癌症4.单克隆抗体(1)抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种 特异性抗体。从血清中分离出的抗体 产量低、纯 度低、特异性差。(2)单

50、克隆抗体的制备过程：对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应 B细胞)；提取B淋巴细胞；同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；促使它们细胞融合注：融合的结果是有很多不符合要求的；如有 2个B淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行筛选 ;在特定 的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞特点是能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体; 然后对它进行克隆化培养和抗体检测筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞;最后将杂 交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水 中可得到大量的单克隆抗体。(3)杂交瘤细胞的特点：既能大量 壑机，又能产生专一的抗体。(4)单克隆抗体的优点：特异性

51、强,F度高，并能大量制备。(5)单克隆抗体的作用： 作为诊断试剂：准确识别各种 抗原物质的细微差异,并跟 一定 抗原发生特异性结合,具有 准确、高效、简易、快速 的优点。用于治疗疾病和运载药物 ： 主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。三、胚胎工程(一)动物胚胎发育的基本过程(1)精子的发生：补充，精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂；变形过程中，细胞 核为精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。线粒体为精子运动提供能量(2)卵子的发生：在 胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵

52、母细胞被卵泡细胞包围,减一分裂在 排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体 进入输卵管准备受精； 减二分裂是在 受精过程中完成 的。(3)受精：精子获能(在雌性动物生殖道内)；卵子的准备(排出的卵子要在输卵管中 进一步成熟到 减二中期才具备受精能力)；受精阶段卵子周围的结构由外到内： 放射冠、 透明带、卵黄膜,a顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠。b透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应 它是防止多精子入卵受精的第一道屏障;c卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内

53、的过程它是防止多精子入卵受精的第二道屏障;精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核注意：受精标志是第二极体的形成；受精完成标志是雌 雄原核融合成合子。(4)胚胎发育：a卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；b桑棋胚：32个细胞左右的胚胎之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞;c囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫 内细胞团将来发育成 胎儿的各种组织；而滋 养层细胞将来发育成 胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔注：囊胚的扩大会导致透明 带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化;d原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包

54、围的囊腔叫原肠腔。细胞分化在胚胎期达到最大限度 9胚胎工程的理论基础(识记)(1)胚胎工程的概念及技术手段：对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理 技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。(2)体外受精属有性生殖过程:a卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激 素处理，从输卵管冲取卵子(可直接受精)；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)b精子的采集 假阴道法、手握法和电刺激法；获能对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法(放入人工配制的获能液中)；对牛、羊等精子用化学法(放在肝素或钙离子载体溶液中)(3)胚胎的早期培养：a培养液成分：无机盐、有机盐

55、、 维生素、激素、氨基酸、核甘 酸、血清等注意与动物细胞培养液成分的比较 ;b当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其 取出向受体移植或冷冻保存。(4)胚胎移植：a概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌 性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共 同繁殖后代的过程，通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获 得后代。b优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理学基础：同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同 的对供体和受体进行同期发情处理;早期胚胎形成后处于 游离状态，为胚胎的收集提供可能；受体 对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕 育过程中不受影响。d胚胎移植的程序：对供、 受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；对供体母牛用 激素做超数排卵 处理；选择同种优秀公牛 配种有性生殖过程;对胚胎进行 收集此时胚 胎处于游离状态;对胚胎进行质量检查此时胚胎应发育到 桑棋胚或囊胚;胚胎移植或 冷冻保存;检查受体母牛是否受孕；产下胚胎移植的犊牛。(5)胚胎分割：a概念：用机械方法将