2022届新高考生物精准冲刺复习：选修专题.pdf

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1、2022届 新 高 考 生 物 精 准 冲 刺 复 习 选 修 专 题 入 门 测 1.（2020辛 集 市 第 一 中 学 月 考）北 魏 齐 民 要 术 中 记 载：“作 盐 水，令 极 咸，于 盐 水 中 洗 菜，即 内 雍 中”。此 记 载 介 绍 的 是 下 列 哪 种 微 生 物 应 用 技 术？A.制 作 泡 菜 技 术 B.制 作 酱 菜 技 术 C.制 作 果 酒 技 术 D.制 作 果 醋 技 术 2.（2019山 东 历 下 济 南 一 中 高 二 期 中）制 备 牛 肉 膏 蛋 白 豚 固 体 培 养 基 的 步 骤 是（）A.计 算、称 量、倒 平 板、溶 化、灭 菌

2、 B.计 算、称 量、溶 化、倒 平 板、灭 菌 C.计 算、称 量、灭 菌、溶 化、倒 平 板 D.计 算、称 量、溶 化、灭 菌、倒 平 板 3.（2020天 水 市 第 一 中 学 月 考）基 因 工 程 的 操 作 步 骤：使 目 的 基 因 与 运 载 体 相 结 合，提 取 目 的 基 因，口 检 测 目 的 基 因 的 表 达 是 否 符 合 特 定 性 状 要 求，口 将 目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞。正 确 的 操 作 顺 序 是（）A.B.C.D.4.（2020山 东 微 山 县 第 二 中 学 高 二 月 考）植 物 组 织 培 养 过 程 的 顺 序 是（）离

3、 体 的 植 物 器 官、组 织 或 细 胞 根、芽 愈 伤 组 织 脱 分 化 再 分 化 植 物 体 A.B.C.D.5.（2020山 东 兖 州 高 二 月 考）牛 雄 性 胚 胎 中 存 在 特 异 性 H-Y抗 原，可 在 牛 早 期 胚 胎 培 养 液 中 添 加 H-Y单 克 隆 抗 体，筛 选 胚 胎 进 行 移 植，以 利 用 乳 腺 生 物 反 应 器 进 行 生 物 制 药。下 列 相 关 叙 述 第 堡 的 是 A.H-Y单 克 隆 抗 体 可 由 杂 交 瘤 细 胞 分 泌 B.发 生 抗 原 抗 体 阳 性 反 应 的 为 雄 性 胚 胎 C.利 用 筛 选 出 的

4、 雄 性 胚 胎 做 胚 胎 移 植 D.用 H-Y抗 原 免 疫 母 牛 可 获 得 相 应 抗 体 3.（2016山 东 枣 庄 高 二 月 考）通 过 胚 胎 移 植 技 术，可 以 实 现 良 种 牛 的 快 速 繁 殖。下 列 相 关 叙 述 正 确 的 是 A.对 供 体 和 受 体 母 牛 都 要 进 行 相 同 激 素 处 理 B.受 精 和 胚 胎 的 早 期 培 养 都 需 要 在 体 外 进 行 C.对 冲 卵 获 得 的 原 肠 胚 检 查 合 格 后 方 可 移 植 D.胚 胎 分 割 移 植 实 现 同 卵 多 胎 的 成 功 率 较 低 课 堂 讲 义 一、微 生

5、 物 的 发 酵 1.果 酒、果 醋 1.1 发 酵：通 过 微 生 物 技 术 的 培 养 来 生 产 大 量 代 谢 产 物 的 过 程。1.1.1 有 氧 发 酵：醋 酸 发 酵 谷 氨 酸 发 酵无 氧 发 酵：酒 精 发 酵 乳 酸 发 酵 1.2 酵 母 菌 是 兼 性 厌 氧 菌 型 微 生 物 真 菌 酵 母 菌 的 生 殖 方 式：出 芽 生 殖（主 要）抱 子 生 殖 1.2.1 在 有 氧 条 件 下，酵 母 菌 进 行 有 氧 呼 吸，大 量 繁 殖。Cf iH,20e+602-6C02+6H20在 无 氧 条 件 下，酵 母 菌 能 进 行 酒 精 发 酵。C6Hl2

6、06-2C2HzOH+2c0?1.2.2 酒 精 发 酵 时 一 般 将 温 度 控 制 在 18-25 1.2.3 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。1.3 醋 酸 菌

7、 是 单 细 胞 细 菌（原 核 生 物），代 谢 类 型 是 异 养 需 氧 型,生 殖 方 式 为 二 分 裂 1.3.1 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。1.3.2控 制 发 酵 条 件 的 作 用 醋 酸 菌 对 氧 气 的 含 量 特 别 敏 感，当 进 行 深 层 发 酵 时，即 使 只 是 短 时 间 中 断 通 入 氧 气,也 会 引 起 醋 酸 菌 死 亡。醋 酸 菌 最 适 生 长 温 度 为 3035,控 制 好

8、发 酵 温 度，使 发 酵 时 间 缩 短，又 减 少 杂 菌 污 染 的 机 会。1.4 实 验 流 程：挑 选 葡 萄 一 冲 洗 一 榨 汁 一 酒 精 发 酵 一 果 酒（一 醋 酸 发 酵 一 果 醋）新 鲜 葡 萄 除 去 枝 梗，冲 洗 以 除 去 灰 尘 为 目 的，防 止 洗 去 野 生 酵 母 菌。1.2 酒 精 检 验：重 铭 酸 钾。在 酸 性 条 件 下，重 锚 酸 钾 与 酒 精 反 应 呈 现 灰 绿 色。先 在 试 管 中 加 入 发 酵 液 2mL,再 滴 入 物 质 的 量 浓 度 为 3moi/L的 H2so,3滴，振 荡 混 匀，最 后 滴 加 常 温

9、下 饱 和 的 重 铝 酸 钾 溶 液 3 滴，振 荡 试 管，观 察 颜 色 1.5 实 验 装 置 1.5.1 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 要 通 过 一 个 长 而 弯 曲 的 胶 管 与 瓶 身 相 连 接,其 目 的 是 防 止 空 气 中 微 生 物 的 污 染。开 口 向 下 的 目 的 是 有 利 于 二 氧 化 碳 的 排 出。使 用 该 装 置 制 酒 时，应 该 关 闭 充 气 口；制 醋 时，应

10、该 充 气 口 连 接 气 泵，输 入 氧/空 气。1.5.2 葡 萄 汁 装 入 发 酵 瓶 后 要 留 有 1/3的 空 间，目 的 时 先 让 酵 母 菌 进 行 有 氧 呼 吸 快 速 繁 殖，耗 尽 氧 气 后 再 进 行 酒 精 发 酵，防 止 发 酵 过 程 中 产 生 C0?造 成 发 酵 液 溢 出。2.腐 乳 2.1参 与 微 生 物 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。代 谢 类 型 是 异 养 需 氧 型。生 殖 方 式 是 抱 子 生

11、 殖。2.2 原 理 2.2.1 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。2.2.2 毛 霉 的 生 长：条 件：将 豆 腐 块 平 放 在 笼 屉 内，将 笼 屉 中 的 控 制 在 15 18,并 保 持 一 定 的 湿 度。（温 度 过 低 不 利 于 毛 霉 生 长，温 度 高 时 菌 丝 易 老 化 死 亡，影 响 腐 乳 品 质）2.2.3来 源：1.来 自 空 气 中 的 毛 霉 抱 子 2.直 接 接 种 优 良 毛 霉 菌

12、 种 2.3 实 验 流 程：让 豆 腐 上 长 出 毛 霉 一 加 盐 腌 制 一 加 卤 汤 装 瓶 一 密 封 腌 制 2.4 实 验 材 料 2.4.1豆 腐 的 含 水 量 为 70%左 右，水 分 过 多 则 腐 乳 不 易 成 形；过 低，不 利 于 毛 霉 生 长。2.4.2 加 盐 腌 制：将 长 满 毛 霉 的 豆 腐 块 分 层 整 齐 地 摆 放 在 瓶 中，同 时 逐 层 加 盐，随 着 层 数 的 加 高 而 增 加 盐 量，接 近 瓶 口 表 面 的 盐 要 铺 厚 一 些。2.4.3 用 盐 腌 制 时，注 意 控 制 盐 的 用 量（毛 胚：食 盐=5：1）：

13、盐 的 浓 度 过 低，不 足 以 抑 制 微 生 物 的 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 2.4.4 食 盐 的 作 用：1.抑 制 微 生 物 的 生 长，避 免 腐 败 变 质 2.析 出 水 分，是 豆 腐 变 硬，在 后 期 制 作 过 程 中 不 易 酥 烂 3.调 味 作 用，给 腐 乳 以 必 要 的 咸 味 4.浸 提 毛 酶 菌 丝 上 的 蛋 白 酶。2.4.5 卤 汤：卤 汤、香 辛 料 一 调 味、杀 菌 防 腐。卤 汤 中 酒 的 含 量 一 般 控 制 在 12%左 右。2.4.6 酒 的 作

14、 用：1.防 止 杂 菌 污 染 2.与 有 机 酸 结 合 形 成 酯，赋 予 腐 乳 风 味 3.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。2.5 防 止 杂 菌 污 染：用 来 腌 制 腐 乳 的 玻 璃 瓶，洗 刷 干 净 后 要 用 沸 水 消 毒。装 瓶 时，操 作 要 迅 速 小 心。整 齐 地 摆 放 好 豆 腐、加 入 卤 汤 后，要 用 胶 条 将 瓶 口 密 封。封 瓶 时

15、，最 好 将 瓶 口 通 过 酒 精 灯 的 火 焰,防 止 瓶 口 被 污 染。3.泡 菜 3.1参 与 微 生 物 及 原 理 3.1.1 制 作 泡 菜 所 用 微 生 物 是 乳 酸 菌，其 代 谢 类 型 是 异 养 厌 氧 型。在 无 氧 条 件 下,降 糖 分 解 为 乳 酸。分 酶 裂 方 式 是 二 分 裂。反 应 式 为：GsHrA 2aHQ,+能 量。3.1.2含 抗 生 素 牛 奶 不 能 生 产 酸 奶 的 原 因 是 抗 生 素 杀 死 乳 酸 菌。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。3.1

16、.3发 酵 温 度 在 18-20C,过 高 其 他 杂 菌 活 动 能 力 高，过 低 不 利 于 乳 酸 菌 代 谢。3.2 实 验 材 料 3.2.1选 用 新 鲜 的 蔬 菜，若 放 置 时 间 过 长，蔬 菜 中 的 亚 硝 酸 盐 易 被 还 原 为 亚 硝 酸 盐。清 水 与 盐 的 质 量 比 是 4：1。盐 水 要 煮 沸 后 冷 却，煮 沸 的 作 用 除 去 水 中 的 氧 气 杀 灭 水 中 的 其 他 微 生 物。3.2.2泡 菜 坛 坛 盖 沿 的 水 槽 内 注 满 水，保 证 乳 酸 菌 发 酵 所 需 要 的 无 氧 环 境。而 且，在 发 酵 过 程 中 要

17、 经 常 补 水。3.3 测 定 亚 硝 酸 盐 含 量 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 NT-蔡 基 乙 二 胺 盐 酸 盐 结 合 形 成 玫 瑰 红 色 染 料,与 已 知 浓 度 的 标 准 显 色 液 目 测 比 较（比 色 法），估 算 泡 菜 中 亚 硝 酸 盐 含 量。二、微 生 物 的 培 养 1.培 养 基 1.1成 分 培 养 基 的 化 学 成 分 包 括 水、无 机 盐、碳 源、氮 源、生 长 因 子 L 1.1碳 源：能 为 微 生 物 的 代 谢 提 供 碳 元 素 的 物 质。如 C

18、O?、NaHCOs等 无 机 碳 源（自 养）；糖 类、石 油、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。1.1.2 氮 源：能 为 微 生 物 的 代 谢 提 供 氮 元 素 的 物 质。如 Nz、NH3 NO：,、NH；（无 机 氮 源）蛋 白 质、氨 基 酸、尿 素、牛 肉 膏、蛋 白 陈（有 机 氮 源）等。只 有 固 氮 微 生 物 才 能 利 用 N”1.1.3 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

19、 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 p【I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 1.2分 类 1.2.1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 1.2.2 按 照 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

20、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。（如 加 入 青 霉 素 分 离 得 到 酵 母 菌 和 霉 菌，利 用 伊 红-美 蓝 培 养 基 鉴 别 大 肠 杆 菌）1.2.3 人 工 合 成 培 养 基 和 天 然 培 养 基 1.3 制 备 牛 肉 膏 蛋 白 陈 培 养 基 1.3.1配 方 牛 肉 膏、蛋 白 陈、NaCl、琼 脂 1.3.2 操 作 计 算，称 量，融 化

21、，灭 菌，倒 平 板 称 量 时，牛 肉 膏 蛋 白 陈 都 易 吸 潮，称 量 要 迅 速 融 化 加 琼 脂 时 要 不 断 搅 拌，防 止 脂 糊 底 而 导 致 烧 杯 破 裂 灭 菌 时，装 有 培 养 基 的 锥 形 瓶 要 用 高 压 蒸 汽 灭 菌 法,培 养 皿 要 用 干 热 灭 菌 法 平 板 冷 凝 后 需 要 倒 置，既 可 以 使 培 养 基 表 面 的 水 分 更 好 地 挥 发，防 止 皿 盖 上 冷 凝 的 水 珠 落 入 培 养 基，造 成 污 染。（微 生 物 培 养 的 时 候 也 需 要 倒 置，另 一 个 原 因：由 于 重 力 的 作 用 使 培

22、养 基 表 面 及 次 层 能 富 集 微 生 物 生 长 所 需 的 营 养 物 质，利 于 微 生 物 生 长。）2 灭 菌 与 消 毒 2.1消 毒 较 为 温 和 的 理 化 方 法,仅 杀 死 物 体 表 面 或 内 部 的 部 分 有 害 微 生 物。包 括：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 消 毒（如 酒 精、氯 气、石 炭 酸 等）、紫 外 线 消 毒 法 2.2 强 烈 理 化 因 素,杀 死 物 体 内 外 所 有 微 生 物，包 括 芽 抱 和 抱 子。包 括：灼 烧 灭 菌、干 热 灭 菌、高 压

23、 蒸 汽 灭 菌。2.3 灭 菌 接 种 环、接 种 针、试 管 口 等 使 用 灼 烧 灭 菌 法；（防 止 x 的 微 生 物 污 染 培 养 基）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；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。3 纯 化 微 生 物 的 接 种 方 法 3.1平 板 划 线 法（适 用 好 氧 菌）和 稀 释 涂 布 平 板 法（适 用 好 氧 菌 以 及 兼 性 厌 氧 菌）。3.2 平 板 划 线 法 是 通 过 接 种 环 在 琼

24、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 2.1操 作 的 第 一 步 以、每 次 划 线 之 前、划 线 操 作 结 束 时 均 需 要 灼 烧 接 种 环 的 目 的 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

25、 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 宜 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,最 终 能 得 到 由 单 个 细 菌 繁 殖 而 来 的 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。3.2.3 在 灼 烧 接 种 环 之 后，要 等 其 冷 却 后 再 进 行 划 线，以 免

26、 接 种 环 温 度 太 高，杀 死 菌 种 3.2.4 最 后 一 区 不 能 与 第 一 区 相 连，划 线 力 度 要 适 中。3.3 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。3.4 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

27、 面 形 成 单 个 的 菌 落，以 便 于 纯 化 菌 种。4 统 计 菌 落 数 目 4.1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。4.2 释 涂 布 平 板 法 统 计（可 以 区 分 活 死 菌）4.2.1为 了 保 证 结 果 准 确，一 般 设 置 3 2 个 平 板，选 择 菌 落 数 在 30 300的 平 板 进 行 计 数，并 取 平 均 值。4.2.2 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

28、布 平 板 时 所 用 的 稀 释 液 的 体 积（ml）,M代 表 稀 释 倍 数 4.3 显 微 镜 直 接 计 数 法 统 计（不 能 区 分 活 死 菌）利 用 特 定 的 细 菌 计 数 板 或 者 血 细 胞 计 数 板 5 土 壤 中 分 解 尿 素 与 纤 维 素 的 细 菌 的 分 离 5.1 原 理 5.1.1细 菌 之 所 以 能 分 解 尿 素 CO（NHJ”是 因 为 他 们 能 合 成 麻 酶,将 尿 素 分 解 为 C02,N H35.1.2 土 壤 中 的 细 菌 之 所 以 能 分 解 纤 维 素，是 因 为 他 们 能 合 成 纤 维 素 酶，纤 维 素 酶

29、 是 一 种 复 合 酶，即 G酶、心 酶 和 葡 萄 糖 苜 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。（棉 花 是 自 然 界 中 纤 维 素 含 量 最 高 的 天 然 产 物）5.2 选 择 培 养 基 以 尿 素 为 唯 一 氮 源 的 选 择 培 养 基，富 含 纤 维 素 的 选 择 培 养 基 5.3 鉴 别 方 法 5.3.1在 培 养 基 中 加 入 酚 红 指 示 剂，分 解 产 生 氨 气，指 示 剂 变 红 5.3.2 在 培 养 基 中 在 含 有 纤 维 素 的 培 养 基 中 加

30、入 刚 果 红，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 一 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。三、基 因 工 程 1.基 因 工 程 的 诞 生 1.1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

31、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.基 因 工 程 的 原 理 及 技 术 2.1 原 理：基 因 重 组 2.2 技 术：(一)基 因 工 程 的 基 本 工 具 2.2.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分 子 的 某 种 特 定 的 核 甘 酸 序 列，并 且 使 每 一 条 链 中 特 定 部 位 的

32、两 个 核 甘 酸 之 间 的 磷 酸 二 酯 键 断 开,因 此 具 有 专 二 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。2.2.2“分 子 缝 合 针”DNA连 接 酶 两 种 DNA连 接 酶(E coliDNA连 接 酶 和 T.DNA连 接 酶)的 比 较：相 同 点：都 缝 合 磷 酸 二 酯 键。区 别：E.coli DNA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 TDNA连

33、 接 酶 来 源 于 噬 菌 体，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 甘 酸 加 到 已 有 的 核 甘 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。2.2.3“分 子 运 输 车”一 一 载 隹(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

34、。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 2.3 基 因 工 程 的 基 本 操 作 程 序 2.3.1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

35、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 95CDNA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。2.3.2 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

36、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

37、出 来。常 用 的 标 记 基 因 是 抗 生 素 基 因。2.3.3 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

38、 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。2.3.4 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

39、。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 电 遮，3 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 早 现 抗 虫 性 状。2.4(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

40、。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。3.蛋 白 质 工 程 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

41、 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 一 般 步 骤 进 行。（注 意：目 的 基 因 只 能 用 人 工 合 成 的 方 法）设

42、 计 中 的 困 难：如 何 推 测 非 编 码 区 以 及 内 含 子 的 脱 氧 核 昔 酸 序 列 四、细 胞 工 程 1.植 物 细 胞 工 程 1.1 植 物 细 胞 的 全 能 性 C物 细 胞 的 全 能 oL 概 念：具 有 某 种 生 物 全 部 遗 传 信 息 的 任 何 一 个 细 胞,都 具 有 发 育 成 完 整 生 物 体 的 潜 能 一 原 因：细 胞 内 含 有 本 物 种 的 全 部 遗 传 信 息-f 全 能 性 表 达 条 件：具 有 完 整 的 细 胞 结 构，处 于 离 体 状 态，提 供 一 定 的 营 养、激 素 和 其 他 适 宜 外 界 条 件

43、 一 细 胞 全 能 性 大 小 与 细 胞 分 化 程 度 成 反 比 全 能 性 植 物 细 胞：受 精 卵 生 殖 细 胞 体 细 胞 大 小 L 动 物 细 胞：受 精 卵 生 殖 细 胞 体 细 胞 核（动 物 细 胞 全 能 性 受 限 制，但 细 胞 核 具 有 全 能 性）1.2 植 物 组 织 培 养 技 术 1.2.1 原 理：植 物 细 胞 具 有 全 能 性 1.2.2 过 程：胚 状 体 人 造 胚 乳 和 种 皮 人 工 种 子 离 体 的 植 物 器 官、组 织 或 细 胞 脱 分 化 营 养 物 呢 激 翥 I愈 伤 组 织 卜 发 育 再 分 化,_,I _.

44、注 意：植 物 激 素 在 植 物 组 织 培 养 中 的 作 用 无 菌 条 件 生 长 素/细 胞 分 裂 素 的 比 值 作 用 效 果 比 值 高 时 促 进 根 分 化、抑 制 芽 形 成 比 值 低 时 促 进 芽 分 化、抑 制 根 形 成 比 值 适 中 促 进 愈 伤 组 织 形 成 1.2.3 用 途：微 型 繁 殖、作 物 脱 毒、制 造 人 工 种 子、单 倍 体 育 种 等。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

45、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 1.3植 物 体 细 胞 杂 交 技 术 1.3.1 过 程：植 物 细 胞 A植 物 细 胞 b1.3.2 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。1 3 3 意 义：克 服 了 远 缘

46、 杂 交 不 亲 和 的 障 碍。2.动 物 细 胞 工 程 2.1 动 物 细 胞 培 养 2.1.1 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。2.1.2 过 程:取 动,组 织 块 剪 碎 组 织 用 胰 蛋 白 酶 处 理 生 分 散 成 单 个 细 胞 制 成 细 胞 悬 液 转 入 培 养 液 中 一 进 行 原 代 培 养 1放 入 二 氧 化 碳 培 养 箱 中 培 养 贴 满 瓶 壁 的 细 胞 用 胰 蛋

47、白 酶 处 理 分 散 成 单 个 细 胞，制 成 细 胞 悬 液 段 八 转 入 培 养 液 中 寻 进 行 传 代 培 养 2.1.3 细 胞 生 长 的 两 个 特 点：贴 壁 生 长 和 接 触 抑 制 悬 液 中 分 散 的 细 胞 很 快 就 贴 附 在 瓶 壁 上，称 为 贴 壁 生 长。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。2.1.4动 物 细 胞 培 养 需 要 满 足 以 下 条 件 无 菌、无 毒 的 环 境：培 养 液

48、 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。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 3 6.5 C+0.5 C；pH：7.2 7.4。气 体 环 境：95%空 气+5%CC2。O2是 细 胞 代 谢 所 必 需 的，C 0 2

49、的 主 要 作 用 是 维 持 培 养 液 的 pH。2.2 动 物 体 细 胞 核 移 植 技 术 和 克 隆 动 物 2.2.1 原 理：动 物 细 胞 核 具 有 全 能 性 2 2 2 分 类：胚 胎 细 胞 核 移 植（比 较 容 易）和 体 细 胞 核 移 植（比 较 难）。2.2.3 过 程：供 体 供 细 一 胞 养 细 培 体 胞 巢 母 胞 卵 卵 细 n期 减 中 I核 母 胞 入 去 卵 细 注 一（不 同 方 法 促 进）细 胞 融 合 进 卵，重 核 体 胞 建 胎 体 受 细 构 胚 供 人 母 并 组 与 遗 质 相 犊 出 体 物 本 的 生 供 传 基 同

50、牛 f代 孕 母 牛 胞 细 本 注 意：I 去 核 方 法：显 微 操 作 法 I I 激 活 受 体 细 胞：物 理 或 化 学 方 法，使 其 完 成 细 胞 分 裂 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。2.2.4 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。2.2