人教版高中生物选修三 知识点

第一篇：人教版高中生物选修三 知识点

基因工程

DNA重组技术的基本工具

1.基因工程的基本原理是？基因工程又叫？基因工程的操作水平？ 2.基因工程中用到的工具有？工具酶有？

3.限制性核酸内切酶简称？主要来源？作用特点？切割后的末端有？切割的化学键为？ 4.DNA连接酶分为哪两类？起作用时分别有什么特点？连接的化学键是？ 5.基因进入受体细胞的运载工具是？使用这一工具的目的是？ 6.作为运载体的条件是？

7.常用的运载体是？其它运载体还有？ 8.比较DNA连接酶与DNA聚合酶 基因工程的基本操作程序

1.基因工程的操作步骤为哪几个？哪个步骤是关键步骤？ 2.什么是目的基因？获取方法有哪几种？ 3.什么是基因文库？分为哪几种？ 4.获取目的基因的有关信息有哪些？

5.PCR技术是什么？PCR的原理？需要怎样的条件？（引物、模板、原料、酶角度、加热角度回答）

6.基因表达载体又叫？（重组DNA或重组运载体），其组成是怎样的？ 7.什么是启动子和终止子？标记基因的作用是？ 8.基因表达载体的功能是？

9.目的基因导入受体细胞又叫？是指？

10.目的基因导入植物细胞方法有哪些？常用的是哪种？农杆菌转化法的原理？ 11.目的基因导入动物细胞的方法是？具体操作程序怎样？

12.将目的基因导入微生物的方法怎样？原核生物的哪些特点适合其做受体细胞？ 13.目的基因的检测内容有哪些？（分子水平3点及个体水平）分别怎样检测？ 14.目的基因在受体细胞内维持稳定和表达的关键是？

基因工程的应用

1.植物基因工程技术主要应用于哪写方面？（3个，17页第三个自然段）。2.抗虫基因是？来自？ 3.培育抗虫作物的有点是？（减轻环境污染，降低生产成本。）4.什么是基因治疗？分为哪两种？

5.乳腺生物反应器是将？与？重组在一起的 6.基因芯片的原理？ 蛋白质工程的崛起

1.蛋白质工程是指？其基本原理是？ 2.蛋白质工程的基本途径是？

3.蛋白质工程方法制成的电子元件的特点?

细胞工程

植物细胞工程

1.什么是细胞的全能性？原理是什么？

2.不同的细胞全能性的比较。（分三个角度：①受精卵、生殖细胞、体细胞②植物细胞和动物细胞③分化程度高低的细胞）3.植物组织培养的概念。4.植物组织培养的过程。

5.植物组织培养技术所需要的条件。

6.什么是外植体？愈伤组织？什么是人工种子？紫草素是从哪个结构中提取的？ 7.植物体细胞杂交技术的概念。

8.植物体细胞杂交技术的原理是什么？终点是什么？意义是？ 9.植物体细胞杂交技术的过程。

10.去除细胞壁的方法是？诱导原生质体融合的方法有？融合完成的标志是？ 11.什么是微型繁殖技术？特点是？ 12.什么是脱毒苗？怎样培育的？ 13.比较杂交与体细胞杂交 动物细胞工程

1.动物细胞工程常用的技术手段有？最基础的技术手段是？ 2.动物细胞培养的概念、原理是？ 3.动物细胞培养的过程。

4.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？ 5.什么是原代培养？什么是传代培养？ 6.为什么选用幼龄动物的组织或胚胎？

7.如何使组织分散为单个细胞？这说明细胞间的物质是什么？能不能用胃蛋白酶？ 8.制成细胞悬液的主要目的是什么？培养细胞的培养瓶或培养皿应具备什么条件？ 9.贴满瓶壁的细胞要如何处理才能继续培养？ 10.细胞培养50代以后有什么变化？

11.动物细胞培养的条件是？（4点，注意理解4点内容）12.动物细胞培养时如何保证无菌无毒环境？（3点）

13.细胞培养所需气体主要为O2和CO2，它们分别有什么作用？ 14.动物细胞培养基中特有的成分是？为什么要加这种成分？ 15.动物细胞培养和植物组织培养技术是否都要形成个体？

17.通过动物细胞培养能产生一个个体吗?为什么？ 18.动物体细胞核移植的过程怎样？原理是什么？

19.动物体细胞核移植为什么必须先去掉受体卵母细胞的细胞核？用到的具体技术有？ 20.动物体细胞核移植技术的应用前景（最少说出3点）

21.什么是细胞融合？何为杂交细胞？动物细胞融合的原理是什么？

22.诱导动物细胞融合的方法有哪些？与植物原生质体融合的诱导手段区别是？ 23.生产抗体的传统方法是什么？缺点是？

24.写出单克隆抗体的制备过程。并能准确描述一次注射、二次筛选、三次培养是什么？ 25.单克隆抗体的优点是？ 26.单抗制备的两个关键步骤是？

27.单克隆抗体的应用是？生物导弹中瞄准装置是？炸药是？

胚胎工程

体内受精和早期胚胎发育 1.胚胎工程的概念。2.精子的发生场所、时期。

4.精子变形时细胞核、高尔基体、中心体、线粒体及其他物质分别变为哪些结构？ 5.高尔基体、线粒体转变为其相应结构的原因是什么？ 6.卵子发生的场所是？什么是卵泡？形成的时间是？ 7.减数第一次分裂发生的时间是？ 8.减数第二次分裂发生的时间是？ 9.受精的标志是？受精作用完成的标志是？ 10.精子和卵子在发生上的重要区别是？

11.受精作用的场所是？准备阶段包括？这些阶段具体过程是？ 12.受精作用过程中的顶体反应是指？穿越的结构有？ 13.受精作用过程中防止多精入卵的两道屏障是？ 15.受精作用之后的胚胎发育包括哪几个阶段？

16.胚胎发育过程中从受精卵到原肠胚胚体的体积会发生怎样的变化？ 17.哪一个胚体的细胞属于全能细胞？含有的细胞数目大约为多少？ 18什么是内细胞团？什么是滋养层细胞？分别发育为什么？ 19.囊胚腔在哪个胚体？原肠腔在哪个胚体？

体外受精和早期胚胎培养

1.不同动物卵母细胞的采集方法是不一样的，请分别举例说明。并进一步说出采集后的操作。2.精子的收集方法有？

3.举例说明不同动物精子获能的方法及过程。4.体外受精作用的完成必须在什么环境中进行？ 5.胚胎的早期培养中，培养液的成分有哪些？ 6.不同动物胚胎移植的时间不同，请分别举例说明。7.体外受精后，应将受精卵移入发育培养液，以检查？ 胚胎工程的应用及前景 1.胚胎移植的概念。

2.胚胎移植的生理学基础是？（4点）3.胚胎移植的基本程序怎样？

4.对供体牛和受体牛的要求分别是什么？胚胎移植时应发育到什么阶段？ 5.胚胎移植的方法包括？ 6.胚胎分割的概念。

7.胚胎分割移植的时期、注意事项是？。

8.胚胎干细胞简称为？特点有哪些（从形态、功能、体外培养角度说）？ 9.胚胎移植的意义。

第二篇：高中生物选修三知识点总结

具有动能的生命体，也是一个物体的集合，而个体生物指的是生物体，与非生物相对。下面是小编为大家整理的高中生物选修三知识点总结，希望对大家有所帮助。

高中生物选修三知识点总结

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。

（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DN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（DNA连接酶和DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：DNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DN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DN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DN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

从基因文库中获取

1、获取目的基因的方法鸟枪法

人工合成2.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。3.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_。4.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DN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DN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。

3、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）

第三步：将目的基因导入受体细胞_1．将目的基因导入受体细胞

受体细胞：细菌

↓氯化钙细胞壁的通透性增大

↓

重组质粒进入受体细胞

↓

目的基因随受体细胞的繁殖而复制

2.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。

3.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：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传2+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Ca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。

4.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）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）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）转录翻译

专题2细胞工程

（一）植物细胞工程

1.理论基础（原理）：细胞全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.植物组织培养技术

（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。

（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

（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%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2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。

第三篇：高中生物选修三

《基因工程》专题

1.基因工程技术引起的生物变异属于（）

A．染色体变异 B．基因突变 C．基因重组 D． 不可遗传的变异 2.在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（）

A．540个

B．8100个

C．17280个

D．7560个 3.基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合，②将目的基因导入受体细胞，③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，④提取目的基因。正确的操作顺序是（）

A．③②④①

B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 4.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（）A．抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体

B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染 D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的

5.当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是（）A．都与天然产物完全相同 B．都与天然产物不相同

C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同 D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同 6．下列不属于动物细胞工程应用的是()． A．大规模生产干扰素．用于抵抗病毒引起的感染 B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C．大规模生产食品添加剂、杀虫剂等

D．利用胚胎移植技术，加快优良种畜的繁殖

7．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是()．． A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞 B．用胰蛋白酶处理培养过程中的杂交髓瘤细胞

C．用聚乙二醇（PEG）作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合 D．筛选杂交资金积累细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体

8．在进行植物组织培养时，培养基中的某种化合物被 3H标记。一段时间后，发现 3H只集中在愈伤组织细胞的细胞核、线粒体和叶绿体。则培养基中被标记的化合物最可能是()． A.氨基酸 B．核苷酸 C．葡萄糖 D．水

9．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，应分别选用编号是的（）

A．④② B．③② C．③④ D．④③ 10．下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是（）

A.叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞

B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C.融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜

D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性

11．下列关于细胞工程的有关叙述，不正确的是（）

A．利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术

B．在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化，染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组

C．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法，所用的技术手段，所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体

D．“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”，不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子；单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术

12．用纯种的高杆(D)抗锈(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下：

高杆抗锈病×矮杆易锈病

Fl

雄配子

幼苗

选出符合要求的品种下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是()A．这种育种方法叫杂交育种 B．过程④必须使用生长素处理 C．这种方法的最大优点是缩短育种年限 D．③过程必须经过受精作用 13.精子的变形过程中（）演变为精子的尾

A.高尔基体 B.细胞核 C.内质网 D.中心体 14.当卵细胞达到（）时期时，才具备与精子受精的能力

A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期

C.减数第二次分裂中期 D.减数第二次分裂结束成熟

15.供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是（）A、防止受体牛不愿意接受胚胎

B、只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育 C、只要发情排卵后，各阶段时间内的变化，供、受体生理状态完全相同 D、同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强

16.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞（乳腺细胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，这一方法被称之为“克隆”，以下四项中与此方法在本质上最相近的是（）

A将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔的子宫内，并最终发育成两只一样的兔子

B将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种 C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞

D将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”

17.下列属于精子、卵子发生上的区别的是()A．细胞的分裂方式 B．卵子在卵巢内的储备 C．成熟细胞的染色体数量 D．细胞遗传物质的变化 18．受精过程的顺序为()①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带

⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失，雌、雄原核融合

A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① 19．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植人去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是()A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段 B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性 C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息 D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化

20．胚胎干细胞功能特性不包括()A．具有发育的全能性 B．体外培养可以分化成各种组织、器官 C．冷冻保存可以进行遗传改造 D．可以进行增殖

21．一般情况下，下列的细胞中分化程度由高到低的顺序依次是()①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞 A．⑤①②③④ B．⑤③①②④ C．⑤①④②③ D．⑤①④③② 22．“试管婴儿”技术是解决不孕症的有效手段，1978年世界上诞生了第一例“试管婴儿”。这项技术实际上是指受精卵在体外培养3~5天，形成胚胎后移植回母体子宫，着床着继续发育形成胎儿直至分娩，请判断“试管婴儿”技术在生物学上依据的原理是（）

A．有性生殖 B．无性生殖 C．克隆技术 D．基因工程 23．接种过疫苗的人，在遇到同样的生物战剂（用于战争的病原微生物或毒素）时，仍然要再次接种疫苗，原因是（）A．这些人已丧失免疫力

B．这些人体内没形成记忆细胞 C．原来的接种不成功

D．这些病原微生物突变快，变异性强

二、解答题

1．2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

注：图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—GGATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。↓

↓（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来，理由是：。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是。

（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免。

（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：（用数字表示）。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）④表达出蓝色荧光蛋白。

目前所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图所示。

(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于。

(2)pBR322分子中有单个EcoR I限制酶作用位点，EcoR 1只能识别序列一GAATTC一，并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoR I的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoR I切割后所形成的黏性末端。(2分)

(3)pBR322分子中另有单个的BamHI限制酶作用位点，现将经BamHI处理后的质粒与用另一种限制酶BgIⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复______ 键，成功的获得了重组质粒。

(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是________，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是_____。

2.（1）野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。

①专家在实验中，需用到的酶主要有 和 酶等。②专家在实验中，需要用到聚乙二醇（PEG），其目的是。

③对于农民，种植杂交系马铃薯除可获得较高的收成外，还有什么优点？（要求写出两点）（2分）。④运用此植物体细胞杂交法可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两物种品质的优良物种，最好用下列哪种方法？（）

A、单倍体育种法 B、杂交育种法 C、植物组织培养法 D、花药离体培养法

（2）一种重症联合免疫缺陷病（简称SCID），这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。经研究证实，SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因ada发生了突变。目前，人们已经找到了治疗该疾病的方案。如下图：

（1）运载体必须具备的条件是（）（2分）

A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子

（2）在此图过程中用到的基因操作工具分别是。（2分）

（3）研究人员将ada注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是什么？。（2分）

（4）图中的治疗方法是_______（体内或体外）基因治疗法，这是___________生物技术的应用。请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就。

（5）可用SCID病人的血液来作为实验“DNA粗提取”的实验材料吗？为什么？(2分)

3.2n/4n 嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体胚胎(2n)或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2n/4n 嵌合体胚胎的构

建 常用方法如下图，请据图分析回答：

（1）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到 时期，才具备受精的能力，而精子需经过 过程才能和卵细胞结合。

（2）2N的ES细胞来自胚胎发育过程的 期，本实验中从功能上说明了该细胞

（3）2n/4n 嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：

（4）ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比，遗传物质来源的区别主要是什么？（2分）

2.一对健康夫妇生下一男婴，一岁时脑出血死亡，二年后女方怀孕6个月时，经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病，遂引产。于是夫妇俩到广州中山医附属一院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎，抽取每个胚胎1-2个细胞检查后，选两个胚胎移植，最后一个移植成功，出生了一健康女婴，她是我国第三代试管婴儿。请回答：

（1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处是，不同点在于_______________________________。

（2）如果B、b表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因型分别是___________、_________。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是_________。

（3）医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察____________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用____________性胚胎进行移植，应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是____________。自然状态下，出现这样的胚胎的概率是____________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。

（4）供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解：

Ⅰ.请在上图中横线上填上适当的术语：①

；②

Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是

Ⅲ.我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈为什么要反对克隆人？（2分）

选择题 1-10 CBCDC CBBBA 11-20 CCDCB ABDDB 21-24DADB 1.共12分 1.(6分)（1）可以连接 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或

是 可以互补的）

（2）显微注射技术

（3）为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因;发生免疫排斥反应

（4）②①③④ 2.(6分)(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)(2)-------------(2分)

(3)磷酸二酯键

(4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素pBR322质粒

2.（17分）1（1）（6分）

①纤维素酶 果胶酶 ②诱导原生质体融合

③可少施农药；可在盐碱地区种植-----------------------(2分)。④C 2（1分)（1）ABC--------（2分）

（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体（3）腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的，而淋巴细胞才能产生抗体等免疫物质----------------（2分）

（4）体外 基因工程 举基因工程在医学领域外的应用即可，如有抗虫转基因植物，抗逆转基因植物等。

（5）不能，因为人属于哺乳动物，成熟的红细胞中不含细胞核、线粒体，所以几乎不含DNA，很难提取到DNA。---(2分)

3.（21分）1（7分）（1）减数第二次分裂中期 精子获能

（2）囊胚 具有发育的全能性

（3)动物细胞的培养、动物细胞融合和胚胎移植（写对2个得1分）

（4）用ES细胞经嵌合体方法克隆的动物是完全的复制体，而用核移植方法克隆 的动物只是核型一致，但胞质类型却不一定相同。---------------（2分）2（14分）．(1)双亲生殖细胞都融合为合子 试管婴儿是体外受精,胚胎移植的产物

1BBb(2)XY XY 2

1BB(3)性染色体形态 女 XX 4

（4）Ⅰ．①细胞核

②内细胞团细胞 Ⅱ．细胞分化

Ⅲ．-------------------------（答案合理即可，任意答对两点给2分）

①严重违反了人类伦理道德

②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

③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人

④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子

第四篇：高中生物选修三总结

四、胚胎工程：早期胚胎或配子水平

（一）体内受精和早期胚胎发育：

1、精子的发生：睾丸的曲细精管内，初情期开始

变形：细胞核—精子头，高尔基体—顶体，中心体—尾，线粒体—尾的基部的线粒体鞘，其他物质—原生质滴向后脱落

2、卵子的发生：卵巢及输卵管

胎儿性别分化后：卵原细胞有丝分裂，并变成初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡

卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前（胎儿时期完成）

初情期后：初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期停——卵子、极体

马狗排卵猪牛羊排卵受精

卵子是否受精的标志：卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体

3、受精：输卵管内完成（1）精子获能

（2）卵子的准备：达到减数第二次分裂中期

（3）受精：

顶体反应，释放顶体内酶，溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠、透明带，（精子触及卵黄膜的瞬间）透明带反应，精子外膜和卵黄膜相互融合（标志着精子入卵），卵黄膜的封闭作用&精子尾部脱离形成雄原核，卵子减二完成，排出第二极体，形成雌原核，比雄原核小，核融合（标志受精卵的产生）

防止多精入卵：透明带反应卵黄膜的封闭作用

4、胚胎发育：卵裂期（透明带内，有丝分裂，胚胎的总体体积并不增加，或略有减小）

（1）桑椹胚：细胞数目32个，全能细胞

（2）囊胚：开始出现分化，内细胞团（胎儿）；囊胚腔；滋养层细胞（胎膜胎盘）

孵化：透明带破裂，胚胎伸展出来

（3）原肠胚：内细胞团—外胚层、内胚层、中胚层，原肠腔

（二）体外：

1、体外受精：

（1）卵母细胞的采集：实验动物、猪、羊—促性腺激素处理超数排卵，输卵管中冲取

大牛：屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；活体动物的卵巢中吸取卵母细胞人工培养至减二中期

（2）精子的采集和获能：假阴道法、手握法、电刺激法

获能处理：培养法（人工配制的获能液）；化学诱导法（一定浓度的肝素或钙离子载体溶液）

（3）受精：获能溶液或专用的受精溶液

2、胚胎的早期培养：

无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清

向受体移植或冷冻保存

3、胚胎移植：

（1）意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力；大大缩短了供体本身的繁殖周期；良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良；不受时间地域限制，节省购买种畜费用；胚胎冷冻保存品种资源和濒危物种

（2）基本程序：

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同种优秀公牛配种或人工授精。

③把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(冲卵)，胚胎进行质量检查，向受体移植或放入液氮中保存。④对受体母牛进行是否妊娠的检查。

（3）生理学基础：

①同期发情处理，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，不与母体子宫建立组织上联系，可以胚胎收集。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，胚胎可以在受体的存活。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但遗传特性在孕育过程中不受影响。

4、胚胎分割：

实体显微镜、显微操作仪

发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚（内细胞团均等分割）

5、胚胎干细胞（ES或EK细胞）:

来源于早期胚胎或原始性腺

具有胚胎细胞的特性：体积小，细胞核大，核仁明显；具有发育的全能性

体外诱导分化：（1）治疗人类的某些顽症

（2）培育出人造组织器官，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

（3）饲养层细胞上或添加抑制剂的培养液中不分化，加入分化诱导因子（牛黄酸、丁酰环

腺苷酸），是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。

第五篇：高中生物选修1 知识点总结

选修1知识点总结

微生物的实验室培养

一、基础知识

1.培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。

（1）培养基的分类：

·培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。

在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。

微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。

液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。

·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。

合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。

天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。

·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。

选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。

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。

（2）培养基的成分：培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。

·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。

·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。

·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。

例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件

2.无菌技术

a.获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：

①

对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。

②

将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。

③

为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。

④

实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。

b.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？

答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。

c.消毒与灭菌的区别

①

消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（对于一些不耐高温的液体）还有化学药剂（如酒精、氯气、石炭酸等）消毒、紫外线消毒。

②

灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。

d．

常用器具的灭菌方法：

①

接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；

②

玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱；

③

培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。

④

表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。

比较项

理化因素的作用强度

消灭微生物的数量

芽孢和孢子能否被消灭

消毒

较为温和

部分生活状态的微生物

不能

灭菌

强烈

全部微生物

能

3．实验操作

（1）制作牛肉膏蛋白胨固体培养基

①

方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。

②

倒平板操作：

a.将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。

b.右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。

c.用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。

d.等待平板冷却凝固，大约需5～10min。然后，将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底在上。

·倒平板操作的讨论

①

培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？

提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。

②

为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。

③

平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

④

在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？

答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。

（2）纯化大肠杆菌

①

微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。

②

平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。

③

稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。

④

用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。

（3）平板划线法操作步骤：

①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。

②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞。

③将试管口通过火焰。

④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。

⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞。

⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿。

⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。

⑧将平板倒置放入培养箱中培养。

·平板划线操作的讨论

1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？

答：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。

2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？

答：以免接种环温度太高，杀死菌种。

3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？

答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

（4）涂布平板操作的步骤：

①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。

②取少量菌液，滴加到培养基表面。

③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s。

④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。

·涂布平板操作的讨论

1.涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第二步应如何进行无菌操作？

提示：应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围；等等。

（4）菌种的保存

（1）对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

①临时保藏方法

将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3～6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。

②缺点：这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。

（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。

（5）疑难解答

①

生物的营养

营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。

人及动物的营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。

植物的营养物质：矿质元素、水、二氧化碳等三类。

微生物的营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。

②

确定培养基制作是否合格的方法

将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天，无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

尿素：是一种重要的农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶。尿素最初是从人的尿液中发现的一、筛选菌株：

（1）实验室中微生物的筛选应用的原理：

人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

（2）选择性培养基

在微生物学中，将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，称作选择培养基。

（3）配制选择培养基的依据

根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

二、统计菌落数目

（1）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。

（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理

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细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。

三、设置对照

设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。

四、实验设计

实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。

（1）土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。

（2）样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。

测定土壤中细菌的数量，一般选用104、105、106

测定放线菌的数量，一般选用103、104、105

测定真菌的数量，一般选用102、103、104

（3）微生物的培养与观察

不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。

细菌30～37℃

1～2天

放线菌25～28℃

5～7天

霉菌25～28℃

3～4天

每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致一楼菌落的数目。一般来说，在一定的培养条件下（相同的培养基、唯独及培养时间），同种微生物表现出稳定的菌落特征。形状、大小、隆起程度、颜色

五、疑难解答

（1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？

统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个以上平板，计算出平板菌落数的平均值

每克样品中的菌落数=（C/V）*M

其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数

分解纤维素的微生物的分离

一、纤维素与纤维素酶

纤维素：一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。

（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。

二、纤维素分解菌的筛选

（1）筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。

（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理

刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

三、分离分解纤维素的微生物的实验流程

土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落

（1）土壤采集：选择富含纤维素的环境。

（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤：倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板

（3）刚果红染色法种类：

一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。

四、课题延伸

对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，只是分离纯化的第一步，为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。

五、疑难解答

（1）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

（2）将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？

将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm左右腐殖土壤中。

（3）两种刚果红染色法的比较

方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。

（4）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。

果酒和果醋的制作

一、实验原理

酶

1．酒精发酵的原理：

酶

①

酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量

②

酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量

③

酵母菌的营养代谢类型为异养兼性厌氧型。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。

酶

2．醋酸发酵的原理：

①

醋酸菌是好氧型细菌，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：C2H5OH+O2→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℃～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CO2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？

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。

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，营养代谢类型为异养需氧型，最适生长温度为15-18℃，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：加盐可以析出豆腐中的水分，有利于腐乳成型；盐能够抑制微生物的生长，并且可以调味。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。