第第頁(yè)人教版高中生物選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》必背知識(shí)考點(diǎn)提綱第1章發(fā)酵工程第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.發(fā)酵：是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過(guò)微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。（P5）2.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)：指的是直接利用原材料中天然存在的的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn):以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的缺點(diǎn)：菌種差異、雜菌情況不明；發(fā)酵過(guò)程的控制缺乏標(biāo)準(zhǔn)。（P8）4.工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的方法：通過(guò)微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種，再將它們接種到物料中進(jìn)行發(fā)酵。（P8）5.腐乳制作參與發(fā)酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉，其中起重要作用的是毛霉。發(fā)酵的原理是：經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鮮美，易于消化吸收。（P5）酶6.乳酸發(fā)酵：①菌種是乳酸菌，其代謝類型為異養(yǎng)厭氧型；其分布廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道內(nèi)。②原理：在無(wú)氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸，反應(yīng)式為酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。（P5）7.傳統(tǒng)泡菜的制作（P6）（1）制作泡菜發(fā)酵條件:適宜的溫度、嚴(yán)格控制厭氧條件。制作傳統(tǒng)泡菜的步驟：①配制鹽水：清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水要煮沸，冷卻備用。（煮沸的作用是殺菌，去除水中的溶解氧。冷卻的目的是為了不影響乳酸菌的生命活動(dòng)。）②原料處理、蔬菜裝壇：將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，放入香辛料；繼續(xù)裝至八成滿。③加鹽水：將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒(méi)過(guò)全部菜料，蓋好壇蓋。④封壇發(fā)酵：向壇蓋邊沿的水槽中注滿水（目的：給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境，嚴(yán)格控制厭氧條件。）（3）影響因素：泡菜制作過(guò)程中，亞硝酸鹽的含量取決于腌制方法、腌制時(shí)間長(zhǎng)短和溫度高低。8.酒精發(fā)酵：（P6）酶①菌種是酵母菌，其代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧；溫度是影響酵母菌生長(zhǎng)的重要因素；釀酒酵母的最適生長(zhǎng)溫度約為28℃。酶②原理（反應(yīng)式）為C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。9.醋酸發(fā)酵：（P7）酶①菌種是醋酸菌，其代謝類型為異養(yǎng)需氧型；多數(shù)醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30-35℃。酶酶②原理（反應(yīng)式）：C6H12O6＋2O22CH3COOH(醋酸)＋2H2O＋2CO2＋能量（O2、糖源都充足）酶C2H5OH＋O2CH3COOH(醋酸)＋H2O＋能量（缺少糖源）10.果酒和果醋的制作（P7）（1）步驟：①器具消毒：將器具洗凈后用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用。②沖洗葡萄：取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次（不能反復(fù)沖洗，原因是防止果皮表面的野生菌種數(shù)量減少），再去除枝梗和腐爛的籽粒（先沖洗再去枝梗的原因是避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機(jī)會(huì)），瀝干。③榨汁裝瓶：用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶。要留有約1/3的空間（原因是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進(jìn)行酒精發(fā)酵及防止發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出），蓋好瓶蓋。④酒精發(fā)酵：將溫度控制在18-30℃，發(fā)酵時(shí)間10-12d。每隔12h左右將瓶蓋擰松（目的是排出氣體CO2）一次，此后再擰緊瓶蓋。⑤果醋發(fā)酵：溫度控制在30-35℃，氧氣含量——氧氣供應(yīng)充足。（2）檢測(cè)：①果酒檢測(cè)：聞、品嘗和用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測(cè)（橙色→灰綠色）。②果醋檢測(cè)：方法有聞、品嘗和使用pH試紙檢測(cè)檢測(cè)和比較發(fā)酵前后的pH值、觀察醋酸菌膜是否形成。第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用1.實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物，一方面要為人們需要的微生物提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件；另一方面要確保其他微生物無(wú)法混入，并將需要的微生物分離出來(lái)。（P9）2.培養(yǎng)基的配制（P9）（1）培養(yǎng)基概念：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存或積累其代謝物。（2）培養(yǎng)基的種類：①按物理性質(zhì)分為：液體培養(yǎng)基（用途：擴(kuò)大培養(yǎng)獲得大量菌種、常用于工業(yè)生產(chǎn)）和固體培養(yǎng)基（含凝固劑-瓊脂）（用途：分離、計(jì)數(shù)、鑒定等）；②按功能分為：選擇培養(yǎng)基（用途：培養(yǎng)、分離出特定微生物）和鑒別培養(yǎng)基（用途：鑒別不同種類微生物）；③按成分來(lái)源分為：天然培養(yǎng)基（化學(xué)成分不確定）和合成培養(yǎng)基（化學(xué)成分確定）。營(yíng)養(yǎng)成分：一般都含有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。例如，在培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)，需要在培養(yǎng)基中添加維生素；在培養(yǎng)霉菌時(shí)，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至酸性；在培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性；在培養(yǎng)厭氧微生物時(shí)，需要提供無(wú)氧的條件。（P10）3.獲得純凈微生物的關(guān)鍵是防止雜菌污染，主要包括消毒和滅菌。（P10）（1）消毒：是指使用溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物。常用的消毒方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法、化學(xué)藥物消毒法、紫外線消毒法。（2）滅菌：是指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外的微生物，包括芽孢和孢子。常用的滅菌方法：濕熱滅菌、干熱滅菌和灼燒滅菌。（P10）4.微生物的純培養(yǎng)（1）相關(guān)概念①培養(yǎng)物：微生物學(xué)中，接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的特定種類微生物群體。（P11）②純培養(yǎng)物：由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體。（P11）③純培養(yǎng)：獲得純培養(yǎng)物的過(guò)程。（P11）④菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見(jiàn)的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。菌落通?？梢杂脕?lái)作為鑒定菌種的重要依據(jù)。（P12）⑤單菌落：一般是由單個(gè)微生物在固體培養(yǎng)基上形成的純培養(yǎng)物。（P12）（2）微生物純培養(yǎng)的方法：采用平板劃線法和稀釋涂布平板法將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上，而獲得由單一個(gè)體繁殖而來(lái)的微生物群體。微生物純培養(yǎng)的步驟：配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等。（P11-12）5.實(shí)例：酵母菌的純培養(yǎng)（P12-13）（1）配制培養(yǎng)基（配制培養(yǎng)基——滅菌——倒平板）①培養(yǎng)基的滅菌：濕熱滅菌法；培養(yǎng)皿的滅菌：干熱滅菌法。②倒平板：待培養(yǎng)基冷卻至50℃時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒置，其目的是防止皿蓋上冷凝的水珠落入培養(yǎng)基，又可避免培養(yǎng)基水分過(guò)快蒸發(fā)。（P12）③接種：用平板劃線法和稀釋涂布平板法（P12）（2）接種和分離酵母菌。通過(guò)接種環(huán)在固體培養(yǎng)基連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，經(jīng)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落；（P13）（注意事項(xiàng)：接種環(huán)灼燒后，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度過(guò)高殺死菌種。）（3）培養(yǎng)：將接種后的平板和未接種的空白培養(yǎng)基（空白對(duì)照）倒置放入28℃左右（溫度應(yīng)菌種不同而稍有差異）恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48h；將一個(gè)未接種的平板同時(shí)培養(yǎng)的目的是做空白對(duì)照，判斷培養(yǎng)基是否被污染，判斷培養(yǎng)基滅菌是否徹底；若培養(yǎng)后培養(yǎng)基表面無(wú)菌落，則說(shuō)明培養(yǎng)基沒(méi)有污染；（4）鑒別：可以根據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征鑒別菌種；如果觀察到不同形態(tài)的菌落可能是接種的菌種不純或者無(wú)菌操作不規(guī)范等原因引起的；（注意：在實(shí)驗(yàn)室中，切記不可飲食，離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培養(yǎng)基在丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。）6.選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。（P16）7.微生物的選擇培養(yǎng)（P17）（1）分解尿素的細(xì)菌的分離：分解尿素的細(xì)菌能合成脲酶，該酶能催化尿素分解產(chǎn)生NH3，以此作為細(xì)菌生長(zhǎng)的氮源。要將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來(lái)，培養(yǎng)基的配方設(shè)計(jì)思路是培養(yǎng)基中除含有細(xì)菌必需的碳源、水、無(wú)機(jī)鹽外，只含有尿素一種氮源。（P16）（2）既能分離得到分解尿素的細(xì)菌又能計(jì)數(shù)要采用稀釋涂布平板法，由于土壤中細(xì)菌數(shù)量龐大，要想得到分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物，必須要對(duì)土樣進(jìn)行充分稀釋，然受再將菌液涂布到制備好的選擇培養(yǎng)基上；（3）稀釋涂布平板法操作注意事項(xiàng)：①將10g土樣加入盛有90mL無(wú)菌水的錐形瓶中，充分搖勻；取1mL上清液加入盛有9mL無(wú)菌水的試管中，依次等比稀釋；取0.1mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面（多了不易被吸收）②將涂布器浸盛有酒精燒杯中，然后將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，在進(jìn)行涂布；③在稀釋涂布平板法操作過(guò)程中都要在酒精燈火焰附近進(jìn)行操作。8.微生物的數(shù)量測(cè)定（P18）稀釋涂布平板法除了可以用于分離微生物外，也常用于統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目；這種方法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目的原理是當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)單菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。（2）樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數(shù)目。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為30-300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，在同一稀釋度，應(yīng)該至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均值；（3）統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)值少，這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。因此統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)表示；（4）利用顯微鏡直接計(jì)數(shù)也是一種常用的、快速直觀的測(cè)定微生物數(shù)量的方法。該方法利用特定的細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)，然后再計(jì)算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量。（5）顯微鏡直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和，所以計(jì)數(shù)結(jié)果比實(shí)際活菌數(shù)偏大。個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察。9.觀察和統(tǒng)計(jì)：可以每隔24統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選擇菌落穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果?？赏ㄟ^(guò)觀察菌落特征來(lái)鑒別微生物。鑒別尿素分解菌，可在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑來(lái)；鑒定纖維素，加剛果紅，出現(xiàn)透明圈越大，說(shuō)明纖維素分解菌能力越強(qiáng)。（P20）10.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)：發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，配制培養(yǎng)基，滅菌，接種，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵，分離、提純產(chǎn)物，獲得產(chǎn)品。(P22)11.性狀優(yōu)良的菌種可從自然界中篩選，也可以通過(guò)誘變育種或基因工程育種獲得，但需考慮菌種是否生長(zhǎng)繁殖快，產(chǎn)量高，發(fā)酵條件是否容易控制，是否容易發(fā)生變異和退化。12.發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，在發(fā)酵過(guò)程中，要隨時(shí)檢測(cè)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(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的營(yíng)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)境條件不僅影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響微生物的代謝物的形成。例如，在谷氨酸的生產(chǎn)中，在中性和堿弱性的條件下會(huì)積累谷氨酸；酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。（P23）13.發(fā)酵工程的特點(diǎn)：生產(chǎn)條件溫和、原料來(lái)源豐富且價(jià)格低廉、產(chǎn)物專一、廢棄物對(duì)環(huán)境的污染小和容易處理等。(P23)13.發(fā)酵工程應(yīng)用：①食品工業(yè)：醬油的生產(chǎn)利用到產(chǎn)蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)；檸檬酸的生產(chǎn)可通過(guò)黑曲霉的發(fā)酵制得；味精可由谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵得到谷氨酸經(jīng)由一系列處理制得。果膠酶、氨基酸肽酶和脂肪酶等酶制劑多數(shù)是通過(guò)發(fā)酵工程生產(chǎn)的。(P24、25)②醫(yī)藥工業(yè)：采用基因工程或蛋白質(zhì)工程的辦法，將植物或動(dòng)物的基因轉(zhuǎn)移到微生物中，獲得具有某種藥物生產(chǎn)能力的微生物，如將病原體的某個(gè)或幾個(gè)抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物就可以作為疫苗使用。(P26)③農(nóng)牧業(yè)：生產(chǎn)微生物肥料；生產(chǎn)微生物農(nóng)藥(是利用微生物或微生物的代謝物來(lái)防治病蟲(chóng)害的，屬于生物防治)；生產(chǎn)微生物飼料——單細(xì)胞蛋白(微生物菌體)細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程1.細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法。操作水平包括細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作。其目的是獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。（P31）2.細(xì)胞工程分類及應(yīng)用技術(shù):植物細(xì)胞工程包括的技術(shù)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)；動(dòng)物細(xì)胞工程包括的技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、體細(xì)胞核移植技術(shù)；胚胎工程包括的技術(shù)：體外受精、胚胎移植、胚胎分割；植物組織培養(yǎng)技術(shù)：（P35）（1）概念：指離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的固體培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。（2）理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞具有全能性。（細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。）（3）植物組織培養(yǎng)的過(guò)程包括（用文字與箭頭表示）：4.已分化的細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件：（1）離體（2）一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物激素（生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素）（3）適宜的外界條件（溫度、pH、光照、無(wú)菌環(huán)境等）5.植物組織培養(yǎng)整個(gè)過(guò)程為什么要保證無(wú)菌：避免雜菌產(chǎn)生對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)；避免雜菌與培養(yǎng)物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。6.脫分化需避光，再分化需要光。（P36）7.生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比例的影響：比例高有利于根的分化，抑制芽的形成；比例低有利于芽的分化，抑制根的形成；比例適中促進(jìn)愈傷組織的形成。8.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)：將不同來(lái)源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。（P38）9.植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程包括（用文字與箭頭表示）：10.植物體細(xì)胞雜交中去壁的方法是酶解法，所用的酶是纖維素酶和果膠酶。誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本可以分為兩大類物理法和化學(xué)法。物理法包括電融合法、離心法等；化學(xué)法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+--高pH融合法等。兩兩融合后的細(xì)胞可是AA、BB和AB，除此外，培養(yǎng)瓶中還有未融合的細(xì)胞。細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁。（P38）11.雜種植株含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。若A植物體細(xì)胞中染色體數(shù)為2N=2x，B植物體細(xì)胞中染色體數(shù)為2N=2y，所獲得雜種植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為(2x＋2y)條，4個(gè)染色體組。12.植物細(xì)胞工程有哪些應(yīng)用（P39-41）：（1）快速繁殖技術(shù)，也叫微型繁殖技術(shù)，是指用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，它不僅可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。（2）脫毒苗的培育應(yīng)選用頂端分生組織（如莖尖）為材料，脫毒作物產(chǎn)量高，品質(zhì)好。（3）突變體應(yīng)選愈傷組織的細(xì)胞，原因是細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，容易發(fā)生突變。（4）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是指人們利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)獲得目標(biāo)產(chǎn)物。常見(jiàn)的細(xì)胞產(chǎn)物有次生代謝物，次生代謝物是一類小分子有機(jī)化合物，在植物抗病、抗蟲(chóng)等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來(lái)源，如紫草寧、紫杉醇，人參皂甙等。第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織，分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的過(guò)程。（P43）2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境；適宜的溫度、pH、滲透壓；氣體環(huán)境，培養(yǎng)基的特有成分是葡萄糖和動(dòng)物血清；所用培養(yǎng)液和所在培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理，還需要定期更換培養(yǎng)液，以獲得無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境。所需的氣體主要有95%空氣和5%的CO2的混合氣體，其中O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。（P44）3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的步驟：首先要對(duì)新鮮取材的動(dòng)物組織用機(jī)械的方法進(jìn)行處理，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時(shí)間，將組織分散成單個(gè)細(xì)胞。體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以分為兩大類：一類細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長(zhǎng)增殖；另一類需要貼附于某些物質(zhì)表面才能生長(zhǎng)增殖，大多數(shù)屬于這種類型。（P44）4.培養(yǎng)的細(xì)胞貼附于瓶壁上生長(zhǎng)，這種現(xiàn)象叫細(xì)胞貼壁。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞停止增殖的現(xiàn)象叫接觸抑制。（P44）5.細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中分裂受阻的原因：懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞會(huì)因細(xì)胞密度過(guò)大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻；對(duì)于貼壁細(xì)胞來(lái)說(shuō)，除上述因素外，還會(huì)因?yàn)榻佑|抑制而停止分裂增殖。（P44）6.通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。（P45）7.干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞；胚胎干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞）存在于早期胚胎中，具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力，如造血干細(xì)胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的一類成體干細(xì)胞，主要存在成體的骨髓、外周血、臍帶血中。（P46）8.科學(xué)家通過(guò)體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞，獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞）。iPS細(xì)胞用于治療人類疾病的優(yōu)勢(shì)是不涉及倫理問(wèn)題、無(wú)免疫排斥等。（P46）9.動(dòng)物細(xì)胞融合的方法是PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法，相對(duì)于植物，特有的融合方法是滅活病毒誘導(dǎo)法。（P48）10.制備單克隆抗體時(shí)，注射抗原的目的是：使小鼠體內(nèi)產(chǎn)生能產(chǎn)生特異性抗體的漿細(xì)胞；第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，方法是用選擇培養(yǎng)基篩選；第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，方法是克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測(cè)；培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的兩種方法：注入小鼠腹腔培養(yǎng)、體外培養(yǎng)基培養(yǎng)；兩種提取抗體的部位：小鼠腹水、細(xì)胞培養(yǎng)液；雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體；單克隆抗體的特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備。（P49）11.抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）通過(guò)將藥物與特異性識(shí)別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷，其中單克隆抗體的作用是靶向運(yùn)輸作用，將藥物定向帶到靶細(xì)胞所在位置，藥物的作用是殺死靶細(xì)胞。（P50）12.動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組織的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。（P52）13.哺乳動(dòng)物核移植可以分胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。體細(xì)胞核移植較難，原因是：體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性較難；（P52）13.核移植選用的受體細(xì)胞是減Ⅱ中期去核的卵母細(xì)胞，原因是：體積大，易操作；含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)；卵黃大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多。必須先去掉受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞核的原因是保證核移植動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自供體細(xì)胞。（P53）14.核移植中去核方法是顯微操作法，也可以用梯度離心、紫外線短時(shí)間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。注入核的方法是顯微注射法，細(xì)胞融合方法電融合法，激活重構(gòu)胚的方法是物理或化學(xué)法。（P54）15.通過(guò)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育的克隆動(dòng)物，不是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制，原因是克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞核，其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA來(lái)自受體卵母細(xì)胞。此外，動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系。（P54）第3節(jié)胚胎工程1.胚胎工程是指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微鏡操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。2.精子的發(fā)生部位在睪丸的曲細(xì)精管，卵子的發(fā)生部位在卵巢和輸卵管，受精作用的部位在輸卵管。卵子成熟必須培養(yǎng)到減Ⅱ中期時(shí)期。（P56）3.受精是指：精子和卵子結(jié)合形成合子的過(guò)程；（P56）卵細(xì)胞完成受精的標(biāo)志：在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體；受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合形成合子；（P58）4.卵裂期時(shí)，以下變化分別是：DNA總量增多，有機(jī)物總量減少，有機(jī)物種類增多，單個(gè)細(xì)胞體積減小，胚胎總體積不增大或略有減小。開(kāi)始分化的時(shí)期是囊胚期，其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)育為胎膜和胎盤。（P58）5.體外受精的步驟包括：卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精。（P60）6.胚胎移植的實(shí)質(zhì)是：早期胚胎在相同生理環(huán)境下的空間位置的轉(zhuǎn)移。（P62）7.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)有：①供受體動(dòng)物進(jìn)行同期發(fā)情處理，供受體生殖器官的生理變化是相同的，這就為供體胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境；②早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能；③受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，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(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響。（P62）8.胚胎移植成功的條件是必須移植到同種的、生理狀態(tài)相同且遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的雌性動(dòng)物體內(nèi)，供體的要求是同種的、生理狀態(tài)相同且遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀，受體的要求是有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力。對(duì)雌性的供體與受體都進(jìn)行同期發(fā)情處理，超數(shù)排卵是指用促性腺激素排出卵子，沖卵是指沖出胚胎。胚胎移植的胚胎應(yīng)為桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎。（P61）9.胚胎分割的后代的特點(diǎn)是具有相同的遺傳物質(zhì)，選擇桑椹胚或囊胚的胚胎進(jìn)行分割。對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，注意事項(xiàng)：將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割；（P62）原因是：否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。（P62）10.超數(shù)排卵是指用促性腺激素排出卵子，沖卵是指沖出胚胎。胚胎移植的胚胎應(yīng)為桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎。（P61）11.設(shè)計(jì)試管嬰兒與試管嬰兒的區(qū)別是：設(shè)計(jì)試管嬰兒需要在胚胎移植前進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。（P109）小結(jié)：1.細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法。操作水平包括細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作。其目的是獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。（P31）2.胚胎工程是指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需要。3.應(yīng)用技術(shù):植物細(xì)胞工程包括的技術(shù)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)；動(dòng)物細(xì)胞工程包括的技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、單克隆抗體技術(shù)、體細(xì)胞核移植技術(shù)；胚胎工程包括的技術(shù)：體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)；單克隆抗體制備利用的技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合；試管動(dòng)物應(yīng)用的技術(shù)有體外受精技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)；克隆動(dòng)物應(yīng)用的技術(shù)有核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物應(yīng)用的技術(shù)有基因工程技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。原理：植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性；植物體細(xì)胞雜交的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖；動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性；動(dòng)物細(xì)胞核移植的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。5.植物體細(xì)胞雜交的意義：打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種。動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：突破有性生殖的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。胚胎移植的意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能，大大縮短了供體本身的繁殖周期。胚胎分割的意義：促進(jìn)優(yōu)良動(dòng)物品種的繁殖，產(chǎn)生遺傳性狀相同的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料。第3章基因工程1.基因工程是指按照人們的愿望，通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。（P67）2.限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)——“分子手術(shù)刀”（P71）（1）來(lái)源：主要是原核生物。（2）功能：識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。（3）作用結(jié)果：形成黏性末端或者平末端。3.DNA連接酶——“分子縫合針”（P72）（1）功能：將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的磷酸二酯鍵。（2）種類項(xiàng)目E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶來(lái)源大腸桿菌T4噬菌體作用特點(diǎn)只連接黏性末端連接黏性末端和平末端，連接平末端的效率相對(duì)較低（3）DNA連接酶是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。DNA聚合酶是將單個(gè)脫氧核苷酸加到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵；4.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”（P72）（1）作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。（2）種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等。（3）常用載體：質(zhì)粒。5.DNA的粗提取與鑒定原理：（P74）（1）提取原理①DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，初步分離DNA和蛋白質(zhì)。②DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L的NaCl溶液。（2）鑒定原理：DNA+二苯胺藍(lán)色。6.培育轉(zhuǎn)基因主要需要四個(gè)步驟：目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。（P76）7.目的基因的篩選與獲?。≒76）（1）目的基因:用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因。它主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因。（2）篩選目的基因的方法：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選。（3）利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因①原理：DNA半保留復(fù)制。②DNA復(fù)制所需的基本條件組分作用解旋酶(體外用高溫代替)打開(kāi)DNA雙鏈4種脫氧核苷酸合成DNA子鏈的原料DNA母鏈提供DNA復(fù)制的模板DNA聚合酶催化合成DNA子鏈引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開(kāi)始連接脫氧核苷酸③PCR反應(yīng)過(guò)程：變性，當(dāng)溫度上升到90℃以上時(shí)，雙鏈DNA解聚為單鏈；復(fù)性，當(dāng)溫度下降到50℃左右時(shí)，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合；延伸，當(dāng)溫度上升到72℃左右時(shí)，溶液中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。凝膠中的DNA分子通過(guò)染色，可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)。DNA片段的擴(kuò)增及電脈鑒定：PCR利用了DNA的熱變性原理，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。PCR通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳時(shí)，它的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。基因表達(dá)載體的構(gòu)建——轉(zhuǎn)基因的核心工作：（P80）（1）基因表達(dá)載體的組成：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等。①啟動(dòng)子：位于基因的上游，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄。②終止子：位于基因的下游，終止基因轉(zhuǎn)錄。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程：限制酶切割載體，使其出現(xiàn)一個(gè)切口→用同種限制酶或能產(chǎn)生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段→利用DNA連接酶將目的基因片段拼接到載體的切口處，形成重組DNA分子。9.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法（P80）生物種類方法受體細(xì)胞植物農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法體細(xì)胞或受精卵動(dòng)物顯微注射技術(shù)受精卵微生物Ca2+處理法原核細(xì)胞（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法①轉(zhuǎn)化的概念：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。②轉(zhuǎn)化過(guò)程：將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中→轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上→獲得表現(xiàn)出新性狀的植株。10.目的基因的檢測(cè)與鑒定（P82）檢測(cè)水平檢測(cè)方法分子水平(1)通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)生物的染色體DNA上是否插入了目的基因或檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA。(2)從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)等個(gè)體生物學(xué)水平通過(guò)接種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行抗性特性及抗性程度的鑒定11.利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物（P90）（1）乳腺生物反應(yīng)器的概念：將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，通過(guò)顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，由其發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過(guò)分泌乳汁來(lái)生產(chǎn)所需要的藥物，因而稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。（2）乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)：①產(chǎn)量高，易收獲目標(biāo)產(chǎn)品，產(chǎn)品可以隨乳汁分泌排出動(dòng)物體外；②產(chǎn)品生產(chǎn)成本低等。12.器官移植最大的難題是免疫排斥。解決免疫排斥的方法：利用基因工程技術(shù)對(duì)供體器官進(jìn)行改造，采用的方法是在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官。（P90）13.蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是定向改造基因，蛋白質(zhì)工程是第二代基因工程。（P93）14.蛋白質(zhì)工程的基本思路：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。（P94）15.蛋白質(zhì)工程存在的問(wèn)題：蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，主要是因?yàn)榈?/p>