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必背知识五 生物技术与工程（查漏补缺）
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知识点一 微生物的培养和利用 1
1． 微生物培养基的“两种类型”和“五大成分” 1
2． 无菌技术的两个方面 2
3． 微生物纯培养中“一灯附近、两法接种” 2
4． 平板划线的四个操作要点 2
5． 微生物的分离和培养中四个注意点及分析 2
6． 微生物计数的两种方法 2
知识点二 传统发酵技术、发酵工程及其应用 2
1． 两类生物、三种温度 2
2． 传统发酵的三个原理 3
3． 传统发酵中的“一膜一物质” 3
4． 发酵工程八大基本环节 3
5． 发酵工程的四个特点 3
知识点三 细胞工程 3
1． 植物组织培养中的三个使用 3
2． 植物体细胞杂交的五个关键点 3
3． 动物细胞培养中的三个注意点 4
4． 三种干细胞 4
5． 单克隆抗体制备过程中的三个“两” 4
6． 受精的两个阶段、两个反应 4
7． 早期胚胎的四阶段 4
8． 体外受精的三个主要步骤 4
9． 胚胎移植操作程序中“两种处理”“两种检查”和“一个意义” 4
知识点四 基因工程 4
1． 基因工程的三种工具：限制性内切核酸酶(简称限制酶)、DNA连接酶、载体。但工具酶只有限制酶和DNA连接酶两种。 4
2． 有关限制性内切核酸酶的四要点 5
3． 基因工程的“四步曲” 5
4． 基因表达载体的四个重要部件 5
5． 目的基因导入三类受体细胞 5
6． 检测目的基因的两个水平 5
7． 蛋白质工程的基本思路 5
8． 基因工程在三大领域的应用 5
知识点一 微生物的培养和利用
1． 微生物培养基的“两种类型”和“五大成分”
(1)根据物理性质可将培养基分为固体培养基和液体培养基。
(2)培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和其他物质等。
2． 无菌技术的两个方面
(1)比较温和的方法——消毒。
(2)用强烈的理化方法——灭菌。
(3)两者的最大区别是，是否杀死芽孢和孢子。
3． 微生物纯培养中“一灯附近、两法接种”
(1)为避免周围环境中微生物的污染，微生物实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
(2)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的：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菌落，以便于纯化菌种。
4． 平板划线的四个操作要点
(1)每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。
(2)灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
(3)从第二次划线开始，接种环都要从上一次划线的末端开始划线。
(4)划线时最后一区域不要与第一区域相连。
5． 微生物的分离和培养中四个注意点及分析
(1)分离特定微生物所用的选择培养基一定是固体培养基，因为菌落只能在固体培养基上形成。
(2)平板划线法只适用于微生物的提纯，不适用于计数，并且通常在最后一次划线的末端处的菌种最纯。
(3)倒平板的温度一般适宜在50 ℃左右，温度过高会烫手，过低培养基会凝固。
(4)平板需倒置，这样既可避免培养基表面的水分过快地挥发，又防止皿盖上的水珠落入培养基，造成培养基污染。
6． 微生物计数的两种方法
(1)显微镜直接计数。该方法的缺点是不能区分细菌的死活，导致结果偏大。
(2)稀释涂布平板法(间接计数法)。该方法常用来统计活菌数目，但当两个或多个细胞连在一起，观察到的只是一个菌落，导致统计结果偏小。
知识点二 传统发酵技术、发酵工程及其应用
1． 两类生物、三种温度
(1)果酒发酵的菌种酵母菌和腐乳制作的主要菌种毛霉都是真核生物，果醋发酵的菌种醋酸菌和泡菜制作的菌种乳酸菌都是原核生物。
(2)酒精发酵时一般将温度控制在18～30℃，醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。制作泡菜时需根据室内温度控制发酵时间。
2． 传统发酵的三个原理
(1)果酒的制作利用了酵母菌无氧条件下产生酒精的原理。
(2)果醋的制作利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸的原理。
(3)泡菜制作的原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
3． 传统发酵中的“一膜一物质”
(1)果醋发酵过程中发酵液表面会形成菌膜。
(2)泡菜制作过程中会有亚硝酸盐产生，腌制方法、时间长短和温度高低等条件都会对其含量有影响。
4． 发酵工程八大基本环节
菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌、接种，发酵罐内发酵，产品的分离、提纯。
5． 发酵工程的四个特点
(1)生产条件温和。
(2)原料来源丰富且价格低廉。
(3)产物专一。
(4)废弃物对环境的污染小和容易处理。
知识点三 细胞工程
1． 植物组织培养中的三个使用
(1)固体培养基的使用：脱分化和再分化都是固体培养基，其中再分化的培养基又分为生根培养基和生芽培养基。
(2)植物激素比例的使用：生长素和细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织的形成；生长素用量高于细胞分裂素时，有利于根的分化、抑制芽的形成；生长素用量低于细胞分裂素时，有利于芽的分化、抑制根的形成。
(3)光照的使用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
2． 植物体细胞杂交的五个关键点
(1)酶解法——用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，除去成功的标志为细胞变为近似球形。
(2)促融剂——聚乙二醇。
(3)杂种细胞的形成标志——新细胞壁的形成。
(4)培养杂种植株的技术——植物组织培养。
(5)培养成功的原理——植物细胞的全能性。
【特别注意】“脱毒”≠“抗毒”
(1)脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖(刚形成，不含有病毒)进行植物组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。
(2)抗毒苗是把某抗病毒基因导入受体细胞中，并通过一定的方法培养形成的，属于基因工程的范畴。
3． 动物细胞培养中的三个注意点
(1)两次使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，但目的不同。
(2)无菌、无毒的三个措施：一是灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，二是加入一定量的抗生素，三是定期更换培养液。
(3)两个特殊的条件
①培养液中需加入动物血清或血浆等一些天然成分。
②气体条件为95%空气加5%_CO2的混合气体。
4． 三种干细胞
胚胎干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞(iPS细胞)。
5． 单克隆抗体制备过程中的三个“两”
(1)两种细胞：小鼠骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞。
(2)两次筛选：第一次用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次经克隆化培养和抗体检测筛选出足够数量的能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)两种培养杂交瘤细胞的方法：体内培养和体外培养。
6． 受精的两个阶段、两个反应
(1)受精包括准备阶段(精子获能、卵子的准备)和受精阶段。
(2)防止多精子入卵的2个反应：透明带反应和卵细胞膜反应。
7． 早期胚胎的四阶段
受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚。
8． 体外受精的三个主要步骤
卵母细胞的采集、精子的获取、受精。
9． 胚胎移植操作程序中“两种处理”“两种检查”和“一个意义”
(1)两种处理：对供体母畜注射促性腺激素进行超数排卵处理；对受体母畜注射激素进行同期发情处理。
(2)两种检查：对收集的胚胎进行质量检查；移植后，对受体母牛进行是否妊娠的检查。
(3)胚胎移植技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力。
知识点四 基因工程
1． 基因工程的三种工具：限制性内切核酸酶(简称限制酶)、DNA连接酶、载体。但工具酶只有限制酶和DNA连接酶两种。
2． 有关限制性内切核酸酶的四要点
(1)主要从原核生物中提取。
(2)具有专一性。
(3)使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(4)形成两种末端：黏性末端和平末端。
3． 基因工程的“四步曲”
目的基因的筛选与获取(筛选合适的目的基因，利用PCR获取和扩增目的基因)→基因表达载体的构建(核心步骤)→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4． 基因表达载体的四个重要部件
启动子、目的基因、终止子和标记基因。
5． 目的基因导入三类受体细胞
(1)导入植物细胞的两种方法：农杆菌转化法和花粉管通道法。
(2)导入动物细胞的方法：显微注射法。
(3)导入微生物细胞的方法：感受态细胞法(用Ca2＋处理，使其成为感受态细胞)。
6． 检测目的基因的两个水平
分子水平和个体水平，其中分子水平包括PCR或核酸杂交技术(DNA与DNA、DNA与RNA)和抗原—抗体杂交技术。
7． 蛋白质工程的基本思路
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。
8． 基因工程在三大领域的应用
(1)在农牧业方面：主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物。
(2)在医药卫生领域：如将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组，转入转基因动物，获得乳腺生物反应器。再如培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
(3)在食品工业方面：如通过基因工程的方法获得外源基因得到高效表达的基因工程菌。
【易错提醒】
1．为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。
2．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，避免试剂的污染。
3．电泳时，DNA的相对分子量越大，迁移速率越慢；DNA的相对分子量越小，迁移速率越快。
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