高中生物选择性必修3知识点复习清单
第1章 发酵工程
1、腐乳制作中利用了哪些微生物?主要的是什么微生物?原理是?
①酵母菌、曲霉、毛霉 ② 主要是毛霉 ③原理是 蛋白质被蛋白酶分解为小分子肽和氨基酸
2、传统发酵主要什么类型的发酵?
混合菌种的固体及半固体的发酵
3、分别写出泡菜、果酒、果醋制作利用的微生物名称?是真核还是原核?代谢类型?温度?
泡菜 乳酸菌 原核生物 异养厌氧型 (不要求记)
果酒 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧型 18~30°C
果醋 醋酸菌 原核生物 异养好氧型 30~35°C
4、写出果酒酿制的反应式;果醋反应式(糖源不充足的情况)
果酒:C6H12O6 →2C2H5OH +2CO2 +能量 ;
果醋:C2H5OH +O2 → CH3COOH +H2O +能量
5、果酒的制作中菌种来源?每隔12h排一次二氧化碳,如何操作?
①果皮表面附着的不同种类的野生型酵母菌 ②拧松瓶盖
6、培养基的成分一般都含有什么?根据物理状态可分为?区别是什么成分?
①培养基一般都含有 水、无机盐、碳源、氮源 ②固体培养基和液体培养基 ③区别是是否含有琼脂
7、无机碳源可以培养什么微生物?不加氮源可以培养什么生物?培养细菌一般培养基PH要呈?
①无机碳源可以培养自养型微生物 ②不加氮源可以培养固氮菌 ③一般培养基PH要呈中性或弱碱性
8、消毒的原理,及常见方法及对应物品?
消毒是用较温和的物理、化学、生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物
巴氏消毒法 牛奶等不耐高温的液体(能杀死牛奶中绝大多数微生物,并且基本不会破会牛奶的营养成分)
煮沸消毒法 家庭餐具等
紫外线消毒 接种室、超净工作台等
化学药剂消毒 皮肤、伤口等
9、灭菌的原理,及常用的方法及对应物品?
灭菌是用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子
灼烧灭菌 接种环、涂布器、试管口及金属用具
干热灭菌 耐高温的、需要保持干燥的物品如玻璃器皿、金属用具等
湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 培养基
10、倒平板后为什么要倒置?
①防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染 ②防止水分过快蒸发
11、常用的接种方法有几种?能否获得单菌落?能否计数?
①平板划线法、稀释涂布平板法 ②都可获得单菌落 ③稀释涂布平板法可计数
12、如何判断培养基灭菌是否彻底?
将空白平板置于恒温培养箱中培养,观察是否有菌落长出
13、什么叫选择培养基?尿素分解细菌为什么可以利用尿素?如何筛选?
①允许特定微生物生长,同时阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基
②因为尿素分解细菌可以分泌脲酶,将尿素分解产生NH3,为其提供氮源
③配置以尿素为唯一氮源的培养基,接种样品进行筛选
14、计数微生物的方法?两种方法的比较
①稀释涂布平板法(活菌计数法)、显微镜直接计数法(用血球计数板或细菌计数板)
②(1) 稀释涂布平板法计数,能直接区分活细胞和死细胞,但是计数结果偏少
(2) 显微镜直接计数法,不能直接区分活细胞和死细胞,除非用染色剂,如台盼蓝
15、稀释涂布平板法计数的原理?结果偏小的原因是什么?
①当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌
②当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
16、稀释涂布平板法计数时为什么选择菌落数稳定时的记录作为结果?
防止因培养时间不足,导致菌落遗漏
17、发酵工程的基本环节是什么?发酵时要随时检测什么?要严格控制什么?
①发酵 ②随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等 ③严格控制温度、pH、溶解氧等
18、发酵产品可以是什么?单细胞蛋白是什么?
①发酵产品可以是微生物细胞本身、微生物的代谢物
②大量的微生物菌体
第2章 细胞工程
植物细胞工程
1、植物组织培养的过程
2、植物组织培养中生长素和细胞分裂素比值对诱导结果的影响?
①比值高有利于根的分化 ②比值低有利于芽的分化 ③比值适中促进形成愈伤组织
3、植物组织培养的过程哪个阶段不需要光照?
脱分化,即形成愈伤组织的阶段
4、植物体细胞杂交技术中,去除细胞细胞壁用什么?诱导原生质体融合的方法有哪些?体细胞杂交的原理是什么?植物体细胞杂交技术的优点?
①去除植物细胞壁用纤维素酶和果胶酶
②诱导原生质体融合的方法有:离心、电融合、PEG、高Ca2+ __高pH.
③体细胞杂交的原理是:细胞膜的流动性和植物细胞全能性
④植物体细胞杂交技术的优点是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
5、培养脱毒苗的原理?
植物顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒
6、单倍体育种的步骤和原理及优点?
①步骤:先花药离体培养,再用秋水仙素加倍
②原理:植物细胞的全能性和染色体变异
③优点:明显缩短育种年限;一般培育出的是稳定遗传的纯合子
7、细胞产物的工厂化生产中,一般培养到哪个阶段?
一般将外植体脱分化形成愈伤组织,再将愈伤组织制成细胞悬液进行培养,提取产物
动物细胞工程
1、动物细胞培养的条件有哪些?
(1) 营养条件:除各种营养物质外还要加血清等天然成分
(2)无菌无毒:培养液和用具无菌处理,定期更换培养液,以便清除代谢废物,防止细胞代谢物积累对细胞造成危害
(3)温度、pH和渗透压:温度:36.5 pH7.2~7.4
(4) 气体环境:95%空加5%CO2, CO2主要维持培养液的pH。
2、动物细胞培养过程中,细胞的两种生长方式是?哪一种是常见类型?
悬浮生长和贴壁生长; 贴壁生长
3、动物细胞培养过程中,悬浮生长和贴壁生长的细胞分裂受阻的原因分别是?
悬浮生长:细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏
贴壁生长:细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏、接触抑制
4、悬浮生长和贴壁生长的细胞分裂受阻后进行分瓶培养,怎么收集细胞?分瓶后的培养叫什么?
① 悬浮生长:离心法收集 贴壁生长:先用胰蛋白酶处理,再离心法收集 ②分瓶后叫传代培养
5、干细胞的种类?干细胞的来源?诱导iPS的方法有?
胚胎干细胞和成体干细胞等
胚胎干细胞来源于早期胚胎,成体干细胞中的造血干细胞来源于骨髓和脐带血、外周血等
借助载体将特定基因导入细胞;直接将特定蛋白导入细胞;用小分子化合物诱导
6、传统方法如何生产抗体? 生产抗体的缺点是?
从动物血清中分离 产量低、纯度低、特异性差
7、单克隆抗体的制备中第一次、第二次筛选分别用什么方法?
① 第一次筛选:用特定的选择培养基,只有融合的杂交瘤细胞才能生长
② 第二次筛选:克隆化培养和抗体检测,获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。技术:抗原—抗体杂交技术
8、单克隆抗体的优点?
①能准确地识别抗原的细微差异 ②与特定抗原发生特异性结合 ③可大量制备
9、单克隆抗体的应用?
①作为诊断试剂盒 ②运载药物,如ADC ③治疗疾病
10、诱导动物细胞融合的方法有?
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
10.1、核移植技术中,受体细胞选择MⅡ期卵母细胞的原因?
细胞体积大,易操作;卵母细胞中含有激活细胞全能性表达所需的物质
10.2激活重构胚的方法?
电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂
11、动物克隆的成功证明了?
证明了已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性
12、受精的准备包括什么?受精的场所?人工配置的精子获能液的有效成分?
①包括精子的获能和卵子的成熟(MII期) ②受精的场所是输卵管 ③肝素和Ca2+ 载体
14、防止多个精子进入卵细胞的两个反应分别是?
透明带发生生理反应、卵细胞膜发生生理反应
15、受精的标志?受精完成的标志?
受精的标志:观察到2个极体或者雌、雄原核
受精完成的标志:雌雄原核融合
16、早期胚胎发育的特点?什么时期开始分化?
细胞数量不断增加,胚胎总体积并不增加。 囊胚期开始分化
17、囊胚的结构?
滋养层(发育为胎盘和胎膜)、内细胞团
18、什么叫孵化?
囊胚从透明带中伸展出来
19、胚胎移植前要对供体和受体进行什么处理?为什么?如何处理?
①进行同期发情处理 ②保证供体与受体的生理状态一致 ③用性激素处理
20、供体母牛还要进行什么处理?如何处理?
①超数排卵 ②用促性腺激素
21、胚胎移植的优势?
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
22、胚胎分割可选择什么阶段的胚胎?需要注意的问题是?
①发育良好的桑葚胚或囊胚 ②选择囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割
23、通过胚胎分割产生的胚胎是什么繁殖方式?若进行性别鉴定,选择什么细胞?
①属于无性繁殖或者克隆 ②选择滋养层细胞
第3章 基因工程
1、基因工程的操作原理、操作对象、操作水平、优点分别是什么?
操作原理一基因重组;操作对象一基因;操作水平一分子水平;优点:定向改造生物的性状,打破生殖隔离
2、基因工程的三种工具分别是什么?
限制酶、DNA连接酶、载体
3、限制酶的来源?作用的结果是什么?为什么不切割原核细胞中的DNA?
来源主要来自原核生物;结果是产生黏性末端或平末端;
含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列,或者甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上,使限制酶不能将其切开
4、DNA连接酶的作用和种类?
①作用:将两个DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
②种类:E.coli DNA连接酶,来源于大肠杆菌,只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
T4 DNA连接酶,来源于T4噬菌体,既可以连接黏性末端,又可以连接平末端,但连接平末端的效率相对较低
5、能做用于磷酸二酯键的酶有哪些?作用于氢键的酶有哪些?
DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶、DNA水解酶、逆转录酶;氢键的酶是DNA解旋酶
6、载体的种类有哪些?
质粒、噬菌体、动植物病毒等
7、常用载体—质粒的本质是什么?
质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子
8、质粒作为载体所具备的条件及原因
条件 | 原因 |
稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上 | 能使目的基因稳定存在且数量可扩增 |
有一个至多个限制酶切割位点 | 可携带多个或多种外源基因 |
具有特殊的标记基因 | 便于重组DNA分子的筛选 |
无毒害作用 | 对受体细胞无毒害作用,避免受体细胞受到损伤 |
9、基因工程的基本操作程序是?
(1)目的基因的筛选与获取
(2)基因表达载体的构建
(3)将目的基因导入受体细胞
(4)目的基因的检测与鉴定
10、获取目的基因的方法有什么?
(1)人工合成目的基因
(2)常用PCR特异性地快速扩增目的基因
(3)通过构建基因文库来获取目的基因
11、PCR的原理和需要的基本条件分别是什么?
(1)DNA半保留复制。
(2)基本条件
①场所:一定的缓冲溶液中,一般要添加Mg2+
②模板:DNA母链
③原料:4种脱氧核苷酸
④酶:耐高温的DNA聚合酶
⑤引物:2种
12、PCR的过程和产物的鉴定分别是?
(1)过程
①变性:当温度超过90 ℃时,双链DNA解聚为单链
②复性:当温度下降到50 ℃左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
③延伸:当温度上升到72 ℃左右时,4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链
(2)鉴定:常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
13、基因表达载体构建的目的是什么?
让目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用
14、基因表达载体的组成包括什么?
15、基因表达载体的构建过程是什么?
(1)首先用一定的限制酶切割载体
(2)然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段
(3)再利用DNA连接酶将含目的基因的DNA片段拼接到载体的切口处
16、用不同的限制酶切割质粒和目的基因的优点是什么?
可以防止质粒和目的基因的自身环化;以及目的基因与载体的反向连接
17、将目的基因导入动物细胞的方法和常用的受体细胞?
①方法:显微注射技术
②受体细胞:受精卵
18、将目的基因导入微生物细胞的方法和常用的受体细胞
①常以大肠杆菌作为受体细胞
②一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,然后再将重组的基因表达载体导入其中。
19、将目的基因导入植物细胞的方法有哪些?
①花粉管通道法(我国科学家独创)
②农杆菌转化法(主要适用于双子叶和裸子植物)
a.转化: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。
b.原理:农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的TDNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上
20、目的基因的检测与鉴定如何进行?
(1)分子水平的检测
①通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因
②利用PCR技术检测目的基因是否转录出了mRNA
③用相应抗体进行抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译成蛋白质等
(2)个体生物学水平的鉴定:抗虫、抗病接种实验等
21、乳腺生物反应器的构建,受体细胞是什么?有什么限制?
受体细胞是受精卵;发育出的个体必须是雌性个体
22、乳腺生物反应器中目的基因为什么只在乳腺细胞中表达?
因为目的基因前的启动子是乳腺中特异表达的基因的启动子
23、与大肠杆菌相比,用酵母菌生产人的胰岛素有什么优势?
酵母菌为真核生物,可通过内质网和高尔基体对产生的胰岛素进行加工和修饰,从而产生有活性的胰岛素
24、琼脂糖凝胶电泳的原理和影响迁移速率的因素有哪些?
原理:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
影响迁移速率的因素:凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象
25、DNA的粗提取的原理是?
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。如:
(1)DNA在酒精溶液中的溶解性:DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精
(2)DNA在NaCl溶液中的溶解性:DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,它能溶于2_mol/L的NaCl溶液
26、鉴定DNA的原理是什么?
在沸水浴加热下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
27、不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料,原因是什么?
哺乳动物成熟的红细胞无细胞核
28、利用植物细胞和动物细胞提取DNA破碎细胞的方法有什么不同?
植物细胞需要研磨破碎细胞,动物细胞无细胞壁,可直接吸水涨破
29、蛋白质工程的直接操作对象和基本思路是什么?
直接操作对象:基因(进行改造或合成新基因)
基本思路:预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质
30、蛋白质工程的结果是什么?
改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质
第4章 生技术的安全性和伦理问题
1、转基因中为什么常对微生物进行基因改造?
微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点
2、生殖性克隆与治疗性克隆的区别是什么?
(1)生殖性克隆:通过克隆技术产生独立生存的新个体
(2)治疗性克隆:利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的
3、试管婴儿与设计试管婴儿有什么异同?
项目 | 设计试管婴儿 | 试管婴儿 |
不同点 | 胚胎移植前需要进行遗传学诊断 | 不需要进行遗传学诊断 |
实践应用 | 用于白血病、贫血病等疾病的治疗等 | 解决不孕不育问题 |
联系 | 二者都是体外受精,体外进行早期胚胎发育,再进行胚胎移植,生殖方式都为有性生殖 |
4、生物武器的种类和特点分别是什么?
种类:致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,如天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌等
特点:致病能力强、攻击范围广