选修1
课题1 果酒和果醋的制作
一、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 6H 12O 6+O 2→CO 2+H 2
O+能量 酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C 6H 12O 6→C 2H 5OH+CO 2+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℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH 最好是弱酸性。
3．醋酸菌好氧性细菌，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：C 2H 5OH →CH 3COOH+H 2O ；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℃～35℃
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1～2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 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CO 2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2～4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30～35 ℃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？
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酶 酶 酶
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．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3cm×3cm×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15～18 ℃的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d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 ℃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
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。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐（白坯）上的生长。发酵的温度为15～18 ℃，此温度不适于细菌、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 d后使白坯变成毛坯。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”；二是毛霉分泌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。后期发酵主要是
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（红曲、面曲、酒酿），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，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
①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②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。
③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。
④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。
⑤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
①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②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，用玻璃棒搅拌。
③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。
④称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。
⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。
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定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃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，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
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，使葡萄糖溶液流过反应柱，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
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
称取lg干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加人蒸馏水10 mL，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置1h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CaCl20.83g。放人200mL的烧杯中，加入150mL的蒸馏水，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，用蒸馏水定容至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)用蒸馏水冲洗2-3次。
b) 将150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中，再加入固定好
的酵母细胞，置于25℃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Ca2+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：用镊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，需要再作尝试。
课题5 DNA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，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温，而DNA在80o C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遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
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馏水，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：
①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？
蒸馏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。
②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。
③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。
④此步骤获得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：
①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。
②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DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
4．DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，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溶液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，将试管置于沸水中加热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的溶液是否变蓝。
三、实验步骤—以洋葱为实验材料
1．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%的酒精溶液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——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不易卷起，可改用表面打毛的牙签，DNA提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→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→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H2CO3－NaHCO3，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
①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。
②血红蛋白的释放
在蒸馏水和甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。
注：加入蒸馏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
①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。
②透析
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↓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，∣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，
↓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，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。
选修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DNA重组技术。
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”——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分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷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DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②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DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体
（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
（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链环状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：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_。
3.PCR技术扩增目的基因
（1）原理：DNA双链复制
（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，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，位于基因的首端，是RNA聚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
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mRNA杂交。
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苷酸序列（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苷酸序列
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：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.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织，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）→剪碎→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→转入培养瓶中进行原代培养→贴满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传代培养。
（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
①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，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。
②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。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH ：7.2～7.4。
④气体环境：95%空气＋5%CO 2。O 2是细胞代谢所必需的，CO 2的主要作用是维持培养液的pH 。
（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。
植物细胞A 植物细胞B
（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：
①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量；
③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。
（5）体细胞核移植技术存在的问题：
克隆动物存在着健康问题、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。
（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：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
（4）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，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桑椹胚：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、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、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椹胚或囊胚]；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：用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等分等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆]
b基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意：内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育]
10 胚胎干细胞的移植（识记）
（1）胚胎干细胞的含义：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。
（2）特征：形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。[体外培养下，ES细胞可以只增殖不分化]
（3）应用：用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。
1、胚胎工程是指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。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程
（1）受精场所是母体的输卵管。
（2）卵裂期：特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。
（3）桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。
（4）囊胚：特点：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。
（5）原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。
（二）胚胎干细胞
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
（三）胚胎工程的应用
1.体外受精和胚胎的早期培养
(1)卵母细胞的采集和培养：主要方法：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
(2) 精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。
(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。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。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)
2.胚胎移植
(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。）
地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。
(2) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
(3) 生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(4) 基本程序主要包括：
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3.胚胎分割
(1)概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
(3)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）
(4)操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
（四）生物技术的安全性和伦理问题
1.转基因生物的安全性争论：
(1)基因生物与食物安全：
反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响
反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响
反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
2.生物技术的伦理问题
(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。
否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。
否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证：
否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。
3.生物武器
(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
生态工程的原理（识记）
（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
（2）生态经济：通过实行循环经济的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。[实现手段：生态工程]
（3）基本原理：物质循环再生原理[如无废弃物农业]
物种多样性原理[提高生态系统的抵抗力稳定性]
协调与平衡原理[处理生物与环境的协调与平衡，考虑环境容纳量]
整体性原理[考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一]
系统性和工程学原理[系统的结构决定功能原理：考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；系统整体性原理：实现总体功能大于各部分之和的效果]
16 生态工程的实例（识记）
（1）农村综合发展型生态工程：解决问题：在农村实现经济效益、社会效益和生态效益的全面提高运用原理物质循环再生原理；整体性原理；物种多样性原理（2）小流域综合治理生态工程：解决问题：水土流失情况
运用原理整体性原理、协调与平衡原理等
（3）大区域生态系统恢复工程：解决问题：西北地区的土地荒漠化
运用原理：协调与平衡原理、生物多样性原理等
（4）湿地生态恢复工程：解决问题：湿地的大面积缩小
湿地的功能：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水等。
处理方法采用工程和生物措施相结合，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程等使湿地得以恢复。
（5）矿区废弃地的生态恢复工程：解决问题：由于采矿业所造成的重金属污染
措施人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、植被恢复等
（6）城市环境生态工程：解决环境污染问题
措施进行城市规划和合理布局；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺；对垃
圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用等
专题一传统发酵技术的应用1．果酒制作的原理课题 1 果酒和果醋的制作 酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。 3.制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在 18～250C？制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在 30～350C？ （1）人类利用微生物发酵制作果酒，该过程用到的微生物是， 它的代谢类型是，与异化作用有关的方程式有 。 生活状态：进行发酵，产生大量。 （2）果酒制作条件 传统发酵技术所使用的酵母菌的来源是。 酵母菌生长的最适温度是； PH 呈； （3）红色葡萄酒呈现颜色的原因是：酒精发酵过程中，随着的提高，红色葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈色。 （4）在、的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 2.果醋的制作原理 （1）果醋发酵菌种是，新陈代谢类型。 （2）当氧气和糖源充足时醋酸菌将糖分解成，当糖源不足时醋酸菌将变为再变成醋酸，其反应式。 3.操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在，时间控制在 d 左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。 （4）制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在，时间控制在d，并注意适时在充气。 4.酒精的检验 （1）检验试剂：。 （2）反应条件及现象：在条件下，反应呈现。 5.制作果酒、果醋的实验流程 挑选葡萄→→→→ ↓↓ 果酒果醋 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。200C 左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其 最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为 30～350C，因此要将温度控制在 30～350C。4．制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？ 醋酸菌是好氧菌，再将酒精变成醋酸时需要养的参与，因此要适时向发酵液中充气。 P4: A 同学：每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖；制醋时，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。 来防止发酵液被污染，因为操作的每一步都可能混入杂菌 B 同学：分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、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？ 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二氧化碳的； 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 1.制作原理 （1）．经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的和，脂肪被分解成和，因而更利于消化吸收。 （2）．腐乳的发酵有多种微生物参与，如、、、等，其 中起主要作用的是。它是一种丝状，常见、、、 上。 （3）．现代的腐乳生产是在严格的条件下，将优良菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的，保证产品的质量。 2.腐乳制作的实验流程： 让豆腐长出→→→密封腌制。 3.实验注意事项 （1）在豆腐上长出毛霉时，温度控制在，自然条件下毛霉的菌种来自空气中的 。 P4 旁栏思考题 1.你认为应该先洗葡萄还是先除去枝梗，为什么？ 应该先冲洗葡萄，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 2.你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发 （2）将长满毛霉的豆腐块分层加盐，加盐量要随着摆放层数的加高而，近瓶口的表层要。加盐的目的是使豆腐块失水，利于，同时也能 的生长。盐的浓度过低，；盐的浓度过高， 。 （3）卤汤中酒精的含量应控制在左右，它能微生物的生长，同时也与豆腐乳独特的形成有关。酒精含量过高，；酒精含量过低，
抄记背 果胶酶在果汁生产中的作用 1．基础知识 1．1果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一。 1．2在果汁加工中，果胶的存在易导致果汁出汁率低，果汁浑浊。 1．3果胶酶分解果胶的作用是：①瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易， ②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清，因此可以解决果汁加工 中出现的问题。 1．4果胶酶是一类酶的总称，包括：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶 酯酶。在植物细胞工程中果胶酶的作用是与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁。 1．5酶的活性是指：酶催化一定化学反应的能力。 1．6酶的活性高低可用一定条件下的酶促反应速度来表示，即单位时间、单位体积 内反应物消耗量或产物生成量来表示。 1．7影响酶活性的因素有：温度、 PH 、激活剂和抑制剂等。 1.8食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生。 1.9根据影响酶活性的因素，在实际生产中通过确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件 获得果胶酶的最高活性。 2．实验设计 2．1实验目的：定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响。 该实验与必修I中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同？ 前者属于是定量分析实验，后者属于定性分析实验。 2．2实验原理：果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量；果胶酶催化分解果胶增大果 汁澄清度。 2．3变量设计与控制： ①你确定的温度梯度（或pH梯度）为 10℃或5℃（或0.5、1.0）。 ②实验的自变量是温度（或pH），控制自变量的方法是利用恒温水浴锅（或滴加酸 碱等）。 ③实验的因变量是酶的活性，检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清度。果汁与果胶酶在混合之前，分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是保证果汁与 果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。 该实验中不同的温度设置之间相互对照。控制PH和其他因素相同，保证只有温度一个 变量对果胶酶的活性产生影响。 3．操作提示 3．1制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时不必去橙皮 3．2在探究不同PH对果胶酶活性的影响时，可以用 0.1%的NaOH溶液和盐酸调节pH。 3．3在果胶酶处理果泥时，为了果胶酶能充分地催化反应，用玻璃棒不时搅拌。 4．结果分析与评价 将以下某同学实验数据转换成曲线图。 将实验数据转换成曲线图的方法 ①以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。 ②注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。 ③每个坐标轴上的取值单位要相等。 ④将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。 温度℃101520253035404550果汁量/ml124654321
第五章细胞的能量供应和利用 第一节降低反应活化能的酶 1、细胞代谢：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢. 2、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 3、酶的作用：催化作用 4、使化学反应加快的方法： 加热：通过提高分子的能量来加快反应速度； 加催化剂：通过降低化学反应的活化能来加快反应速度；同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 5、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质， 少数是RNA。 6、酶的特性：高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶的作用条件较温和：酶在最适宜的温度和PH条件下，活性最高。7、影响酶促反应的因素 （1）酶浓度对酶促反应的影响：酶促反应的速率与酶浓度成正比，如图1 所示。 图一图二 图1 图2 （2）底物浓度对酶促反应的影响：刚开始反应速度随底物浓度增加而加快,之 后再增加底物浓度，反应速率也几乎不变，如图2所示。 （3）pH值对酶促反应影响：刚开始反应速度随着pH值升高而加快，达到最 大值后反应速度随着pH值升高而下降。反应速率最大时的pH值称为这种酶的最适pH 值。如图3所示。 图三图四 图3 图4 （4）温度对酶促反应的影响：刚开始反应速率随温度的升高而加快；但当温度高到一定限度时，反应速率随着温度的升高而下降，最终，酶因高温使空间结构遭到破坏失去活性，失去了催化能力。如图4所示。
8、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解 （1）实验分析：1号与2号比较自变量为水浴加热，1号与3号、4号比较自变量为3号加入三氯化铁、4号加入肝脏研磨液(即催化剂种类) （2）实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多 （3）控制变量：自变量（实验中人为控制改变的变量） 因变量（随自变量而变化的变量）、 无关变量（除自变量外，实验过程中还会存在一些可变因素，对实验 结果造成影响）。 （4）对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。 第二节细胞的能量“通货”——ATP 1、ATP：是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷 2、结构简式:A-P～P～P其中A代表腺苷，P代表磷酸基团～代表高能磷酸键 3、ATP和ADP之间的相互转化 4、ADP转化为ATP所需能量来源：动物和人：呼吸作用。 绿色植物：呼吸作用、光合作用 5、ATP的功能：（1）直接给细胞生命活动提供能量（即直接能源）
选修1基础知识点背诵 《果酒和果醋和制作》 一、果酒制作 1．原理：菌种 ，属于 核生物，新陈代谢类型 ，有氧时，呼吸的反应式为： ；无氧时，呼吸的反应式为： 。 2．条件：繁殖最适温度 ，酒精发酵一般控制在 。 （传统发酵技术所使用的酵母菌的来源） 3．菌种来源：???。：。：菌菌种分离获得得纯净的酵母 人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施 是 。 4．实验设计流程图 挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒 果醋 5．根据教材P4操作提示设计实验步骤及装置。 充气口作用 ； 排 气口作用 ； 出料口作用 。 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的 是 。 使用该装置制酒时，应该关闭 ； 制醋时，应将充气口 。 6．实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴 定，并用______________检验酒精存在。可观察到的 现象为 二、果醋的制作： 1．原理：菌种：___________，属于___________核生物，新陈代谢类为_________ 醋酸生成反应式是___________________ _________ 。 2．条件：最适合温度为__________，需要充足的______________。 3．菌种来源：到______________或______________购买。 4．设计实验流程及操作步骤： 果酒制成以后，在发酵液中加入______________或醋曲，然后将装置转移至 ______________0C 条件下发酵，适时向发酵液中______________。如果没有充气 装置，可以将瓶盖打开，在瓶盖上纱布，以减少空气中尘土污染。 三、操作过程应注意的问题 （1）为防止发酵液被污染，发酵瓶要用 消毒。 （2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约 的空间。 （3）制作葡萄酒时将温度严格控制在 ，时间控制在 d 左右，可通过 对发酵的情况进行及时的监测。
生物选修1知识点总结 专题1传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 【补充知识】发酵 1.概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 2.类型： (1)根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 (2)根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。 一.基础知识 (一)果酒制作的原理 1.菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型，有氧时，进行有氧呼吸， 大量繁殖，反应式为：C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 →6CO 2+12H 2O+能量；无氧时， 能进行酒精发酵，反应式为：C 6H 12O 6→2C 2H 5OH+2CO 2+能量。 酶 酶
2.酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。 3.自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在 果汁中加入人工培养的酵母菌。(二)果醋制作的原理 1.菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 2.当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖源时， 醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C 2H 5OH+O 2→CH 3COOH+H 2O 。 3.醋酸菌的最适合生长温度为30～35℃。 4.菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。二.实验设计 1.流程图 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ↓↓ 果酒 果醋 2.制作实例 (1)实验材料葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌(或醋曲)、发酵瓶(如右图)、气泵、体积分数为70%的酒精等。 (2)实验步骤 酶
专题1 基因工程 1．基因工程又叫做或。就是按照人们的愿望，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的。 2．基因工程是在上进行的设计施工，基本工具是：基因的剪刀(分子手术刀)——；基因的针线(分子缝合针)——；基因的(分子运输车)——。 终止子也是一段有特殊结构的，位于基因的，其作用是使下来；标记基因的作用是为了，从而将含有目的基因的细胞出来，最常用的标记基因是。 16．将目的基因导入植物细胞最常用的方法是，另外还有和等。 17．农杆菌是一种生活在土壤中的，能在自然条件下感染，而对大多数没有
感染能力。当植物体受到损伤，伤口处的细胞会分泌大量的，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的上的(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且到受体细胞上。 18．农杆菌转化法是将目的基因插入到上，通过农杆菌的作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞中上，使目的基因的遗传特性得以；基因枪法是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法，是 →→) 30．蛋白质工程成功难度很大，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的，而目前科学家对大多数蛋白质的的了解还很不够。
专题4 生物技术的安全性和伦理问题 31．对于转基因生物，公众在安全、安全和安全方面产生了争论。安全主要是指公众担心转基因生物会产生出蛋白或蛋白；安全是担心转基因生物可能会影响到；安全是指转基因生物可能对环境造成或。 32．担忧转基因生物安全性的原因：对、以及等了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是。 后用冲洗；实验中要强调所用器械的和实验人员的 ，因为污染杂菌后杂菌会并；外植体最好切取含有的部分，原因是这部分细胞。 45．植物体细胞杂交技术：将不同种的植物，在一定条件下融合成，并把它培
新教材高中生物必修一知识点总结 看完一个知识点之后一定要到新学案上找相关练习之后才能真正掌握 第一章走近细胞 第一节从生物圈到细胞 知识梳理： 1病毒没有细胞结构，由蛋白质和核酸组成，但必须依赖（活细胞）才能生存。单细胞生物的生命活动依赖单个细胞就能完成摄食、运动、生殖等各项生命活动（不能完成反射，反射需要多个细胞的参与）。多细胞生物依赖各种分化了的细胞密切配合完成各项生命活动，生命活动如生长、发育、生殖遗传变异生命活动调节。 2生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的（基本单位）。 3生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）（群落）、（生态系统）、（生物圈）。每个层次都要能辨别，做几个练习去巩固，下面是一些特例 4血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。5植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。6地球上最基本的生命系统是（细胞）。最大的生命系统是生物圈第二节细胞的多样性和统一性 知识梳理： 一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第1和第4步）1．在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央）， 2．转动（转换器），换上高倍镜。3。调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。4．调节（细准焦螺旋），使物象清晰。 二、显微镜使用常识 1调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。2高倍镜：物象（大），视野（暗），看到细胞数目（少）。 低倍镜：物象（小），视野（亮），看到的细胞数目（多）。3物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。 目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。4会判断低倍到高倍镜下细胞数目的计算？（新学案）5学会移动载玻片？（新学案）。6目镜（10X）的放大倍数乘物镜放大倍数（10X）等于放大倍数（100） 三、原核生物与真核生物主要类群：（要知道一些原核生物 原核生物：蓝藻，含有（叶绿素）和（藻蓝素），可进行光合作用。细菌：能判断哪些生物属于细菌新学案上讲的更详细（球菌，杆菌，螺旋菌，乳酸菌）放线菌：（链霉菌）支原体，衣原体，立克次氏体真核生物：动物、植物、真菌：（青霉菌，酵母菌，蘑菇）等 四、细胞学说1创立者：（施莱登，施旺） 2内容要点：共三点。1.新细胞可以从老细胞中产生2.一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。3.细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 3揭示问题：揭示了（细胞统一性，和生物体结构的统一性）。 五、真核细胞和原核细胞的比较（表略，见笔记） 第二章组成细胞的元素和化合物第一节细胞中的元素和化合物 知识梳理：统一性：元素种类大体相同，不同生物间元素种类相同，但含量差别很大 1、生物界与非生物界差异性：元素含量有差异 2．组成细胞的元素能判断大量元素有哪些？微量元素有哪些？主要元素有哪些？等等 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo主要元素：C、H、O、N、P、S 含量最高的四种元素：C、H、O、N基本元素：C（干重下含量最高）质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最高）数量（个数）最多的是H 3组成细胞的化合物 无机化合物水（鲜重含量最高的化合物）无机盐, 有机化合物糖类脂质蛋白质（干重中含量最高的化合物）核酸、 4检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
巩固基础知识，熟读熟背教材，答案都在书上！ 生物选修1生物技术实践（姓名：班级：） 专题2微生物的培养与应用 课题1微生物的实验室培养 基础知识 （一）培养基 灭菌方法：（1） （2） （3） 【附录】一、干热灭菌操作方法 1.（注意*2） 2.
3.（注意） 4.（注意） 二、高压蒸汽灭菌操作方法1. 2.（注意*2） 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5. 19 空白培养基： 课题延伸 菌种保藏：（1）（方法、弊端）（2）
课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 课题背景 细菌分解尿素： 研究思路 （一）筛选菌株 课题延伸 检测的变化：（指示剂、原理） 细菌数目还可通过来测定，例如。将后，将上培养，在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈现。可以根据，计算出。
对能分解尿素的细菌进行了初步筛选（分离纯化第一步）： 对分离的菌种作进一步鉴定： 课题3分解纤维素的微生物的分离 课题背景 利用秸秆等废物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料 为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行的实验，纤维素酶的发酵方法有和两种。 纤维素酶的测定方法，一般是采用。附录 培养基
专题6植物有效成分的提取 课题1植物芳香油的提取 基础知识 （一）植物芳香油的来源 天然香料的主要来源是和，前者主要来源于等，后者 大约需要玫瑰花瓣才能提取出纯正的玫瑰精油。本实验只是对玫瑰精油进行，其中的质量比为。 流程： 玫瑰精油的，，，。如果使用水蒸气蒸馏法，更简便易行。可以使用有机溶剂萃取吗？。使用萃取的方法有哪些
优点和不足？ 锅盖内表面出现A，当锅盖冷却后，这些A会。A是而形成的，冷凝后，。水蒸气蒸馏植物芳香油应用了同样的原理。 水蒸气蒸馏后，锥形瓶中将收集到，这是。下一步，我们希望能。这时，只需，，就会。
上海高中生物——分子与细胞概念辨析 1.原核细胞都有细胞壁吗？ 原核细胞中支原体是最小最简单的细胞，无细胞壁。 2.真核生物一定有细胞核、染色体吗？ 哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟筛管细胞等没有细胞核，也无染色体。 3.“霉菌”一定是真核生物吗？ 链霉菌是一种放线菌，属于原核生物。 4.糖类的元素组成主要是C、H、O？ 糖类元素组成只有C、H、O。 5.真核生物都有线粒体吗？ 蛔虫没有线粒体只进行无氧呼吸。 6.只有有线粒体才能进行有氧呼吸吗？ 需氧型的细菌等也能进行有氧呼吸，发生在细胞膜内表面上。 7.只有有叶绿体才可以进行光合作用吗？ 蓝藻等含有光合色素也能进行光合作用。 8.绿色植物细胞都有叶绿体吗？ 植物的根尖细胞等就没有叶绿体。 9.细胞液是细胞内液吗？ 细胞液是指液泡内的液体，细胞内液是细胞内的液体，包括细胞质基质、细胞器及细胞核中的液体。 10.原生质层和原生质一样吗？ 原生质层是指具有大液泡的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质，不包括细胞核与细胞液。原生质是指细胞内的全部生命物质，包括膜、质、核。 11.生物膜是指生物体内所有膜结构吗？ 生物膜是指细胞内的所有膜结构，巩膜、虹膜等生物体内的膜就不是生物膜。 12.主动运输一定是逆浓度梯度吗？ 逆浓度梯度的运输方式一定是主动运输，但有时候也表现为顺浓度梯度，比如刚吃完饭后肠道内葡萄糖的吸收。 13.ATP是生物体所有生命活动的直接能量来源吗？ 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供的，体内有些合成反应，不一定都直接利用ATP功能，还可以利用其他三磷酸核苷。 14.呼吸作用是呼吸吗？ 呼吸作用是指细胞内的的有机物经一系列氧化分解，最终生成水和二氧化碳等其他产物，并释放出能量合成ATP的过程。呼吸是指生物与外界进行气体交换的过程，包括肺的通气、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换。 15.丙酮酸和丙酮是一回事吗? 丙酮酸（C3H4O3）是细胞呼吸第一阶段的产物，丙酮（C3H6O）常作为一种有机溶剂用于有机物的提取。 16.高等植物无氧呼吸产物一定是酒精和CO2吗？ 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等无氧呼吸产物是乳酸。 17.酵母菌只进行出芽生殖吗？ 酵母菌在营养充足时进行出芽生殖，营养贫乏时进行有性生殖。 18.细胞呼吸释放的能量都生成了ATP了吗？ 细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失了，只有一少部分转移到ATP中去了。 19.光合作用过程只消耗水吗？
人教版高中生物选修三知识点总结(详细)
选修3 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DNA重组技术。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——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：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、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.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用）
高一生物必修一知识点 总结整理 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
必修（1）知识点整理 第一章走近细胞 第一节从生物圈到细胞 一、相关概念、 细胞：是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统 生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群 →群落→生态系统→生物圈 二、病毒的相关知识： 1、病毒是一类没有细胞结构的生物体。主要特征： ①、个体微小，一般在10~30nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见； ②、仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒； ③、专营细胞内寄生生活； ④、结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。 2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体） 三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。 3、常见的病毒有：人类流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人类免疫缺陷 病毒（HIV）、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。 第二节细胞的多样性和统一性
一、细胞种类：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞 二、原核细胞和真核细胞的比较： 1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质（一个环 状DNA分子）集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA 不与蛋白质结合，；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。 2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核；有一定数目的染色体 （DNA与蛋白质结合而成）；一般有多种细胞器。 3、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大 肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。 4、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵 母菌、霉菌、粘菌）等。 三、细胞学说的建立： 1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40- 140倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cell （小室)这个词来对细胞命名。 2、1680 荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次观察到活细胞，观察过原 生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。 3、19世纪30年代德国人施莱登（Matthias Jacob Schneider）、施旺（Theodor Schwann）提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（Cell Theory)”，它揭示了生物体结构的统一性。 第二章组成细胞的分子
生物技术实践 一、传统发酵技术 1. 果酒制作： 1）原理：酵母菌的无氧呼吸 反应式：C 6H 12O 6 ――→酶2C 2H 5OH+2CO 2+能量。 2）菌种来源：附着在葡萄皮上的野生酵母菌或人工培养的酵母菌。 3）条件：18-25℃，密封，每隔一段时间放气（CO 2） 4）检测：在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。 2、果醋制作： 1）原理：醋酸菌的有氧呼吸。 O 2，糖源充足时，将糖分解成醋酸 O 2充足，缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再变为醋酸。 C 2H 5OH+O 2――→酶CH 3COOH+H 2O 2）条件：30-35℃，适时通入无菌空气。 3、腐乳制作： 1）菌种：青霉、酵母、曲霉、毛霉等，主要是毛霉（都是真菌）。 2）原理：毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和aa ；脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。 3）条件：15-18℃，保持一定的湿度。 4）菌种来源：空气中的毛霉孢子或优良毛霉菌种直接接种。 5）加盐腌制时要逐层加盐，随层数加高而增加盐量，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。 4、泡菜制作： 1）原理：乳酸菌的无氧呼吸，反应式：C 6H 12O 6 ――→酶2C 3H 6O 3+能量 2）制作过程：①将清水与盐按质量比4：1配制成盐水，将盐水煮沸冷却。煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。②将新鲜蔬菜放入盐水中后，盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证乳酸菌发酵的无氧环境。 3）亚硝酸盐含量的测定： ①方法：比色法；②原理：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。 二、微生物的培养与应用 1、培养基的种类：按物理性质分为固体培养基和液体培养基，按化学成分分为合成培养基和天然培养基，按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
生物选修一知识点总结 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
选修一生物技术实践知识点总结 专题一 1、发酵：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 类型：（1）根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 （2）根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等 酵母菌是兼性厌氧微生物。 在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖C 6H 12O 6＋6O 2→6CO 2＋6H 2O 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵C 6H 12O 6→2C 2H 5OH ＋2CO 2 酵母菌有氧呼吸时，产生能量多，可大量繁殖；无氧呼吸时，产生能量少，仅能满足自身代谢，基本不繁殖；所以利用酵母菌进行工业生产时先进行通气再密封。 2、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 3、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。 4、醋酸菌是一种好氧细菌。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。C 2H 5OH ＋O 2→CH 3COOH ＋H 2O 5、醋酸菌最适生长温度为30～35℃。 6、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 7、装置各部位的作用 充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 排气口：排出酒精发酵时产生的CO 2。 出料口：是用来取样的。 与瓶身相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。 该装置的使用方法:使用该装置制酒时，应该关闭充气口；留1/3的空间的目的是防止发酵时汁液益出。制醋时，应将充气口连接气泵，输 入氧气（无菌空气） 8、过程： 9、多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。 10、原理：毛霉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；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。11、制作泡菜所用微生物是乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌。在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。 12、亚硝酸盐检测：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N －1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。 专题二 挑选新鲜的水果(如葡萄)→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸果酒 果醋
第一章基因工程 一、工具酶的发现和基因工程的诞生 1、基因工程的概念： （1）广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。（2）基因工程： 就是把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 （3）基因工程诞生的理论基础： DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。 2、基因工程的基本工具 （1）“分子手术刀”——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分子的某种特定的核苷酸序列，并能切割（使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开），因此具有专一性。 例如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA，如下图所示。 黏性末端 黏性末端 ③结果：能将DNA分子切割成许多不同的片段。 备注：不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同；同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 （2）“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起（缝合磷酸二酯键）形成的D NA分子称为重组DNA分子。 因此，DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。 （3）“分子运输车”——载体——质粒
新教材高中生物必修一知识点总结 第一章走近细胞 第一节从生物圈到细胞 知识梳理： 1 病毒没有细胞结构，但必须依赖（活细胞）才能生存。 2 生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的（基本单位）。 3 生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）（群落）、（生态系统）、（生物圈）。 4 血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。 5 植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。 6 地球上最基本的生命系统是（细胞）。最大的生命系统是生物圈 第二节细胞的多样性和统一性 知识梳理： 一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第1和第4步）1．在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央）， 2．转动（转换器），换上高倍镜。 3。调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。 4．调节（细准焦螺旋），使物象清晰。 二、显微镜使用常识 1 调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。 2 高倍镜：物象（大），视野（暗），看到细胞数目（少）。 低倍镜：物象（小），视野（亮），看到的细胞数目（多）。 3 物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。 目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。 三、原核生物与真核生物主要类群：原核生物：蓝藻，含有（叶绿素）和（藻蓝素），可进行光合作用。细菌：（球菌，杆菌，螺旋菌，乳酸菌） 放线菌：（链霉菌）支原体，衣原体，立克次氏体真核生物：动物、植物、真菌：（青霉菌，酵母菌，蘑菇）等 四、细胞学说 1 创立者：（施莱登，施旺） 2 内容要点：共三点。1. 新细胞可以从老细胞中产生2. 一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。3. 细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 3 揭示问题：揭示了（细胞统一性，和生物体结构的统一性）。 五、真核细胞和原核细胞的比较（表略，见笔记）第二章组成细胞的元素和化合物 第一节细胞中的元素和化合物 知识梳理： 统一性：元素种类大体相同 1、生物界与非生物界差异性：元素含量有差异 2．组成细胞的元素 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn Zn、Cu B、Mo 主要元素：C、H、ON、P、S 含量最高的四种元素：C、H、O N基本元素：C （干重下含量最高） 质量分数最大的元素：0 （鲜重下含量最高） 3 组成细胞的化合物 无机化合物水（鲜重含量最高的化合物）
人教部编版高中生物选修三必考知识点总结 专题1 基因工程 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DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1. “分子手术刀”——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分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷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DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2. “分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA 连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，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DNA聚合酶作用的异同： DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶DNA聚合酶 不同点连接的 DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的 对象 2个DNA片 段 单个脱氧核苷酸加到 已存在的单链DNA 片段上 相同点作用实 质 形成磷酸二酯键化学本 质 蛋白质 3. “分子运输车”——载体（1）载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。
选修3知识点复习 专题1 基因工程 （一）基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组，操作水平是分子水平。优点：打破物种界限；定向地改造生物的遗传性状。 （二）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。 （2）功能：使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（3）特点具有专一（特异）性。 （4）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端；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DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能够稳定保存并复制；②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因，便于筛选。④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒，化学本质是DNA分子。（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 （三）基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。 3.人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 4.PCR技术扩增目的基因 （1）PCR是多聚酶链式反应的缩写，原理DNA双链复制。 （2）过程：第一步变性：加热至90～95℃，DNA解链，不需要解旋酶；第二步复性：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理；第三步延伸：加热至70～75℃，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基因表达载体的组成：除了目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。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常用的导入方法：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法。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：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 第四步：目的基因的检测和鉴定 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，方法是分子杂交技术。 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。 （四）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：如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器，方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中，使其发育成转基因动物。 3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。 （五）蛋白质工程的概念：基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程师在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。基本途径是：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苷酸序列。 专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 1.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性 （2）过程：离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物体
高一生物考试重要知识点 第一章走近细胞 第一节：从生物圈到细胞 1病毒没有细胞结构，但必须依赖（活细胞）才能生存。 2生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的（基本单位）。 3生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）（群落）、（生态系统）、（生物圈）。 4血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。 5植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。 6地球上最基本的生命系统是（细胞）。 7种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。 8群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物。（不是所有的鱼） 9生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。 三、比较原核与真核细胞（多样性） 四、细胞学说 虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者；细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说内容：1、一切动植物都是由细胞构成的2、细胞是一个相对独立的单位3、新细胞可以从老细胞产生。细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。 第二章组成细胞的元素和化合物 第一节：细胞中的元素和化合物 基本：C、H、O、N（90％） 大量：C、H、O、N、P、S、（９７％）K、C a、Mg 元素微量：F e、Mo、Zn、Cu、B、Mo等 （20种）最基本：C，占干重的48.４%,生物大分子以碳链为骨架 物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。 基础水：主要组成成分；一切生命活动离不开水 无机物无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用 化合物蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者 核酸：携带遗传信息 有机物糖类：主要的能源物质 脂质：主要的储能物质 二、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 （1）还原糖的检测和观察