高中生物选择性必修三生物技术与工程知识点总结

高中生物选择性必修三生物技术与工程知识点总结一、发酵工程腐乳制作过程中，毛霉产生蛋白酶，可将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸。泡菜制作过程中利用的微生物主要是乳酸菌，产生的白膜是由于酵母菌导致的。果酒制作过程中，前期需要通气，后期密闭。果酒与果醋的制作的区别主要是温度和果醋制作过程中需要通入氧气。固体培养基和液体培养基的最主要的区别是固体培养基中加了琼脂。选择培养基是指只允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。分解尿素的细菌的分离原理：在培养基中以尿素为氮源，只有能合成脲酶的细菌才能生长，缺乏脲酶的细菌因缺乏氮源而不能生长繁殖。土壤中的分解尿素的细菌是因为它们能合成脲酶，将尿素分解成NH3和CO2，NH3提供N源，CO2不提供C源，只有自养型的生物以CO2作为C源，培养基碱性增强，pH升高，以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH升高，说明该种细菌能分解尿素。培养基一般包括哪些成分？水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。在培养乳酸杆菌时，需要添加维生素，培养霉菌时，一般将培养基调至酸性，培养细菌时需要将调至中性或弱碱性，但是乳酸菌的培养需要调制酸性平板划线法之前不需要对溶液进行稀释，平板划线法本身就是稀释的过程。平板划线法和稀释涂布平板法都是微生物接种分离的方法。稀释涂布平板法可以用来计数。纤维素分解菌的分离方法是在培养基中只含有纤维素作为唯一碳源的培养基。观察透明圈的大小时，应该观察的是菌落与透明圈的直径的比值，来判断分解能力。细菌计数板用来计数细菌，血细胞计数版计数较大的，比如说酵母菌、霉菌、真菌等。培养基中如果碳源是二氧化碳，说明该培养基培养的是自养型微生物，如蓝细菌、硝化细菌、铁细菌由单一个体繁殖所获得的微生物群体，称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养步骤有配制培养基、灭菌、接种、分离、培养等。分散的微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的子细胞群体，称为菌落。平板冷凝后，为什么要将平板倒置？将平板倒置，既可以避免培养基表面的水分过快地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。16.完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，在恒温培养箱中培养。放置一个一个未接种的平板的目的？验证培养基是否被杂菌污染。统计菌落数目的方法有哪些？测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数（常用，快速直观）。利用稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理是什么？答：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，在同一稀释度下应至少对3个平板重复计数取平均值。稀释涂布平板法的计数公式是。菌落的平均数除0.1mL乘稀释倍数。18.稀释涂布平板法统计的菌落数比活菌的实际数目高还是低？为什么？答：低，因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。19.显微镜直接计数是什么？计数结果偏大还是偏小，为什么？答：显微镜直接计数是利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察和计数,计算一定体积的样品中微生物的数量。结果比实际值偏大,原因是不能区分死菌和活菌20.发酵工程的基本环节有哪些？答：发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵（中心环节），产品的分离、提纯等方面。21.发酵工程的中心环节应该注意哪些问题？发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢产物的形成。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。还可以抑制病原微生物的生长，减少病害的发生发酵过程中菌种的选择可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得发酵产品是微生物细胞本身，采用过滤沉淀的方法分离。如果产品是代谢物，可采用提取、分离、纯化的方式什么叫单细胞蛋白？通过发酵获得的大量的微生物菌体，称为单细胞蛋白。二、细胞工程1.植物组织培养过程(1)原理:植物细胞的全能性。(2)过程图示①植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。②脱分化阶段不需要光,再分化阶段需要光。③生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的分化,抑制芽的形成;比值低时,促进芽的分化,抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织形成。④植物体内细胞未表现全能性的原因:基因的选择性表达。⑤细胞的全能性细胞经分裂和分化后发育成完整生物体或能分化成其他各种细胞。⑥针对2种目标的植物组织培养流程2.植物细胞具有全能性的原因是因为已分化分裂的细胞内还有发育成完整个体所需要的全套的遗传信息。3.植物组织培养中外植体只能用消毒的方法，不能用灭菌。4.愈伤组织形成的过程中需要黑暗，5.诱导植物细胞融合的方法有物理法:电融合法、离心法、化学法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高PH值融合法。6.诱导动物细胞融合的方法有物理法:电融合法、离心法、化学法:聚乙二醇(PEG)融合法生物学方法：灭活的病毒（植物融合没有这种方法）融合法花药离体培养是植物组织培养技术。脱毒苗采用的是茎尖、牙尖，几乎不含病毒。经植物组织培养以后。经植物组织培养以后可得到脱毒苗，但不抗病毒。植物代谢产生的物质是植物基本生命活动所必需的产物，称为初生代谢物，不是所必需的，称为次生代谢物。比如说紫草产生的紫草素，青霉菌产生的青霉素就属于次级代谢。9..植物体细胞杂交技术(1)原理:植物细胞的全能性、细胞膜的流动性。(2)过程图示(3)只考虑两两融合,植物细胞A和植物细胞B杂交获得的细胞类型有3种:AA型、BB型、AB型,符合要求的只有AB型,因此需要进行筛选。(4)杂种细胞形成的标志:杂种细胞再生出新的细胞壁。(5)杂种植株遗传物质的变化:杂种植株的变异类型属于染色体变异,杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和,杂种植株属于异源多倍体。10.植物体细胞杂交与植物有性杂交中遗传物质的变化设白菜细胞含2x条染色体,2个染色体组;甘蓝细胞含2y条染色体,2个染色体组。项目不同物种体细胞杂交不同物种有性杂交同一物种杂交过程子代染色体数目2x+2yx+y2x(白菜)或2y(甘蓝)子代染色体组数422子代异源四倍体(可育)异源二倍体(不可育)同源二倍体(可育)繁殖方式无性繁殖有性繁殖有性繁殖变异类型染色体变异染色体变异—11.核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因:①克隆动物遗传物质来自两个亲本;②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异;③外界环境可能引起不可遗传的变异。12.克隆动物的产生是无性繁殖,而试管动物则是在体外受精形成受精卵,由受精卵发育成的个体,因此属于有性繁殖。13.动物细胞培养中一般加入血清。定期更换培养液是为了清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害。14.动物细胞培养所需要的气体环境是95%的空气和5%的二氧化碳，二氧化碳培养箱中培养，氧气是细胞代谢所必需的，二氧化碳的作用是维持培养液的PH。15.动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶，第一次是为了将组织中的细胞分散成单个细胞，第二次使用是将细胞从瓶壁上脱落下来。16.胚胎干细胞具有全能性，成体干细胞没有全能性，但有组织特异性。IPS细胞是最早是由成纤维细胞转化而来，后来T细胞、B细胞也能诱导产生IPS细胞17.单克隆抗体的制备需要用特定的抗原对小鼠进行免疫，得到相应的B淋巴细胞。18.选择培养基能筛选出杂交瘤细胞的原因：在选择培养基上未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。19.杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生抗。筛选的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测。抗体检测的原理是抗原抗体的特异性结合。第二次筛选使用96孔培养板，每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞。20.ADC是抗体药物偶联物，抗体的作用，起到导向作用。ADC发挥作用时细胞死亡，属于细胞凋亡。主要参与的细胞器是溶酶体。21.单克隆抗体的优点是准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备。22.胚胎细胞核移植成功率比体细胞核移植成功率高。去核实际是去除染色体、纺锤体复合物，使用的方法是显微操作法，也可采用梯度离心、紫外线照射、化学物质处理等方法。可使用物理或化学方法，如电刺激、钙离子载体、乙醇蛋白酶合成抑制剂的激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。23.动物细胞培养与植物组织培养的比较项目动物细胞培养植物组织培养理论基础细胞增殖植物细胞的全能性培养前处理无菌;用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,使组织分散成单个细胞无菌、离体取材动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织（细胞分裂分化能力强）植物幼嫩的部位或花药等培养基性质液体固体培养基成分糖类、氨基酸、无机盐、维生素和血清等水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等结果细胞培养产生大量细胞,不形成新个体可产生新个体应用人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等相同点①都需要人工条件下的无菌操作;②都需要适宜的温度、pH等条件;③都进行有丝分裂,都不涉及减数分裂25动物体细胞核移植技术(1)原理:动物细胞核的全能性。(2)过程图示26单克隆抗体的制备(1)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖。(2)过程图示(3)单克隆抗体制备过程中的细胞特点及其筛选三种细胞特点不同①B淋巴细胞:能分泌抗体,不能大量增殖;②骨髓瘤细胞:能大量增殖,不能分泌抗体;③杂交瘤细胞:既能分泌抗体,又能大量增殖两次筛选目的不同第一次:获得杂交瘤细胞;第二次:获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞27准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程总结胚胎移植及其生理学基础胚胎移植中的几个注意点受精过程中的两个标志受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核;受精完成的标志是雌雄原核融合完成细胞分裂与分化桑葚胚是由受精卵分裂形成的,没有分化;而囊胚虽然已发生细胞分化,但其内细胞团仍具有全能性两次激素使用第一次:用激素对供、受体进行同期发情处理;第二次:用促性腺激素处理使供体超数排卵两次检查第一次:对收集的胚胎进行检查;第二次:对受体母畜是否妊娠进行检查可以移植或分割的阶段桑葚胚或囊胚。原肠胚出现三个胚层,不能进行胚胎移植胚胎移植的胚胎来源体内受精、体外受精、核移植、基因工程等产生的早期胚胎繁殖方式胚胎由受精卵形成,属于有性生殖;胚胎由核移植或胚胎分割形成,属于无性生殖胚胎分割总结胚胎工程各技术之间的关系三、基因工程1.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，水浴加热。

2.真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+。3.引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。4.

引物的设计需要已知目的基因的一段序列，引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3’端连接脱氧核苷酸，一般引物是RNA或DNA5.农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。

6.构建乳腺生物反应器时,需要将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起。

7.限制酶的作用特点是识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。8.DNA连接酶E.coliDNA连接酶只能连接粘性末端，T4DNA连接酶既能连接粘性末端，又能连接平末端。9.质粒上有一个或多个限制酶切割位点，目的是以便外源基因插入其中。质粒上有标记基因，为了便于重组DNA分子的筛选。天然质粒一般都需要经过人工改造以后才可作为载体。常用的载体有噬菌体、动植物病毒等10.DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，利用这一原理分离DNA和蛋白质。11.PCR是聚合酶链式反应的缩写，原理，DNA半保留复制原理。条件：模板含目的基因的两条链，4种脱氧苷酸耐，高温DNA聚合酶，引物（引物的作用是使DNA聚合酶能够从引入的3’端开始连接脱氧核苷酸，mg2+(激活DNA聚合酶)。PCR中不需要使用解旋酶12.PCR变性温度一般在90°C~95°C，复性55°C左右，(适当提高复性温度，可特异性扩增目的基因)延伸一般在72°C左右。PCR扩增后的产物一般采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定。13.完整的基因表达载体，包括目的基因、标记基因、启动子、终止子。目的基因在启动子和终止子的中间14启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的位点驱动基因转录，15终止子位于基因的下游。终止转录。18构建基因表达载体的目的是为了让目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗传给下一代同时是同时使目的基因能够表达和发挥作用。19目的基因导入受体细胞的方法，植物一般采用花粉管通道法、农杆菌转化法。动物一般使用显微注射法，受体细胞一般是受精卵，微生物采用钙离子处理法，使细胞处于感受态。20目的基因的检测与鉴定，包括分子水平的检测。分子水平检测目的基因是否插入采用PCR，目的基因是否转录方法PCR，目的基因是否翻译，抗原抗体杂交法。个体生物学水平的检测。做抗虫、抗病毒等接种实验。21在凝胶电泳中，DNA分子迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小、构象有关。DNA分子染色后在紫外灯下被检测出来。22科学家将药用蛋白基因与乳腺中特定表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的