选修1《生物技术与实践》高考前引导及答案 13页

选修1《生物技术与实践》‎ 一、果酒和果醋的制作 ‎1．果酒制作的微生物是？呼吸类型？反应式？温度？‎ ‎2．果醋制作的微生物是？呼吸类型？反应式？温度？‎ ‎3．实验流程图？实验装置？装置如何使用？制果酒时先通气后断气是为什么?果酒制作装置能直接用于制果醋吗?‎ ‎4．葡萄是先冲洗还是先去梗？为什么？能洗得太干净吗？(家庭/工厂)‎ ‎5．装瓶时留有1/3的空间是为什么？‎ ‎6．用简易装置制作果酒适时拧松瓶盖目的是？能完全拧开吗?到发酵后期产气是越来越多还是越来越少？‎ ‎7．如何防止发酵液被污染？‎ ‎8．果酒如何检测？鉴定酒精的重铬酸钾容易如何配置？如何使用？颜色如何变化？果醋如何检测？果醋的pH比酒精高还是低？‎ ‎9．葡萄酒一般呈红色的原因？‎ 二、腐乳的制作 ‎1．腐乳制作的微生物主要是什么？原理是什么？温度？腐乳表面的“皮”是什么？‎ ‎2．腐乳制作的大致流程是什么？‎ ‎3．腐乳制作的豆腐选择有什么讲究？‎ ‎4．加盐的作用是？盐的用量是多少？盐加的时候要注意什么？‎ ‎5．加酒的作用是？含量一般控制在多少？酒加少了会怎样？酒加多了会怎样？‎ ‎6．香辛料的作用是什么？‎ ‎7．如何防止腐乳制作过程中杂菌污染？‎ 三、微生物的分离和培养 ‎1．什么是培养基？培养基中一般包含什么成分？为满员一些微生物的特殊要求，培养基配制还需要注意什么？‎ ‎2．培养基按状态分为哪几类？培养基的状态取决于什么成分？培养基按功能分为哪几类？‎ ‎3．什么是消毒？常用方法？适用范围？‎ ‎4．什么是灭菌？常用方法？适用范围？‎ ‎5．固体培养基配制的一般步骤？‎ ‎6．培养基能倒入平板后再灭菌吗？倒平板时，为什么要冷却到50℃左右？如何估计温度？锥形瓶瓶口要通过火焰，为什么？倒平板是培养皿盖能完全打开吗？平板冷凝后为何要倒置？如何检验培养基是否彻底灭菌（平板是否合格）？不小心将培养基溅到皿盖与皿底间的平板还能用吗？‎ ‎7．平板划线操作时,接种环在什么时候灼烧？为什么？灼烧后为何要冷却再划线？第二次及其后的划线为何总是从上一次划线的末端开始？第二区域的第一次划线没有菌落生长可能是什么原因？‎ ‎8．微生物纯化常用方法有哪两种？哪种适合计数？稀释涂布平板法在涂布前，需要将涂布器作何处理才可以涂布？将1g土样加到9mL水中是稀释了多少倍？将10g土样加到90mL水中是稀释了多少倍？将1g土样加到99mL水中是稀释了多少倍？将菌液稀释103、106倍如何操作？‎ ‎9．测定微生物数量常用方法有？什么是菌落？菌落数为多少的平板适合计数？只要在30~300之间就可以用来计数吗？计算公式？如果在106稀释度下涂布了5个平板，每个平板涂布了0.1mL菌液，得到菌落数分别是31、63、65、64、299，则10mL菌液中大约有多少菌？统计的数目比实际数目低还是高？为什么？‎ ‎10．微生物的筛选原理是什么？什么是选择培养基？‎ ‎11．设置对照的目的是？如何设置对照？‎ ‎12．分解尿素的微生物用什么培养基筛选？如何鉴定？‎ ‎13．纤维素酶是一种什么样的酶？分解纤维素的微生物用什么培养基筛选？如何鉴定？如何判断微生物分解纤维素的能力大小？‎ 四、酶的研究与应用 ‎1．加酶洗衣粉是指什么？常加什么酶？加酶洗衣粉能在pH小于7的水中发挥作用吗？洗衣服的时候加点白醋能使加酶洗衣粉更好地发挥作用吗？‎ ‎2．加酶洗衣粉效果较好的原因是什么？加的酶都是直接分解污渍的吗？‎ ‎3．影响洗衣粉中酶活性的因素有哪些？表面活性剂能让酶活性变强吗？科学家是如何解决此类难题的？影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？‎ ‎4．什么是固定化技术？固定化技术有何优点？固定化酶常用什么方法？固定化细胞常用什么方法？固定化细胞与固定化酶相比有什么优势？化学结合法固定化酶会影响酶的活性吗？‎ ‎5．固定化酵母细胞：包埋法用的载体有何特点？常用的载体有哪些？如何将酵母细胞活化？海藻酸钠在加热溶化的时候要注意什么？溶化后的海藻酸钠能与酵母细胞直接混合吗？CaCl2溶液的作用是什么？如何评价凝胶珠的质量？‎ 五、DNA的粗提取与鉴定 ‎1．DNA粗提取的基因思路是什么？‎ ‎2．DNA在不同浓度的NaCl溶解度有何规律？在什么浓度下，DNA的溶解度最小？如何控制NaCl的浓度使DNA溶解或析出？DNA能溶于蒸馏水吗？‎ ‎3．什么样的实验材料适合提取DNA？哺乳动物的红细胞适合吗？‎ ‎4．为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？‎ ‎5．植物材料提取加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？‎ ‎6．去除滤液中的杂质可以有哪几个方案？实验室获得高纯度的DNA常用什么化学试剂？‎ ‎7．让DNA从滤液中析出为何要用冷却的95%酒精？‎ ‎8．DNA如何鉴定？该试剂使用时如何操作？颜色如何变化？‎ 六、植物有效成分的提取 ‎1.植物芳香油提取的方法有哪些？各种提取方法适用的范围是什么?‎ ‎2.水蒸气蒸馏法的的原理是什么？有哪些分类？‎ ‎3.用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油的原理是什么？提取流程是怎么样的?需要什么装置？怎么去除玫瑰精油中的水分？‎ ‎4.橘皮精油不用水蒸气蒸馏法的原因是什么，用什么方法提取？橘皮精油提取的流程是什么？关键措施有哪些，有什么作用？怎么实现油水分离？‎ ‎5.胡萝卜素的作用有哪些？哪些材料可以用来提取胡萝卜素？‎ ‎6.胡萝卜素的特性有哪些？根据此特性用什么方法来提取？提取流程是怎样的？每一步操作需要注意的事项有哪些，每一步操作的目的是什么?‎ ‎7.提取胡萝卜素选用萃取剂的原则是什么?选用什么萃取剂？‎ ‎8.影响萃取效率的主要因素是什么？还有哪些因素也会影响萃取效率？‎ ‎9.胡萝卜素提取装置是怎样的？有哪些安全措施？怎么浓缩提取物？‎ ‎ 10.怎么鉴定提取的胡萝卜素？‎ 选修3《现代生物科技专题》‎ 专题1 基因工程 ‎1．基因工程又叫？其原理是什么？用于育种时有何优点？‎ ‎2．不同生物的DNA能拼接的原因是什么？转基因能在受体细胞中表达是因为什么？‎ ‎3．“分子手术刀”是指什么？简称？在基因工程中用于？该酶主要从哪获得？作用部位是哪里？该酶识别的序列长度是多少？切割的结果是什么？限制酶在选择的时候有什么依据？为何通常用两种限制酶同时切割目的基因和运载体？‎ ‎4．“分子缝合针”是指什么？作用是什么？可以分为哪两类？作用部位是哪里？作用有何特点？DNA聚合酶有何作用？‎ ‎5．“分子运输车”是指什么？常用的运载体有哪些？什么是质粒？质粒需具备什么条件才能充当“分子运输车”？天然的质粒能直接做运载体吗？‎ ‎6．基因工程的基本操作程序主要包括哪四个步骤？核心步骤是哪一步？‎ ‎7．什么是目的基因？试举例。获得方法有哪3种？‎ ‎8．什么是基因文库？什么是基因组文库？什么是cDNA文库？cDNA文库与基因组文库有什么区别？如何从基因文库中获取目的基因？（什么是基因库？）‎ ‎9．PCR的中文名称是什么？原理？应用的前提？需要的条件有？PCR过程需要解旋酶吗？模板链解旋所需能量是由ATP提供的吗？PCR大致过程经过哪3步？每一步的温度要求一样吗？扩增的结果是？PCR用于提取目的基因时，循环几次能得到等长的目的基因片段？循环n次可以得到等长的目的基因片段多少个？PCR在选择引物时有什么要求？循环n次，需要加入某种引物多少个？‎ ‎10．什么样的目的基因适合用化学方法合成？‎ ‎11．一个完整的基因表达载体应该包括哪些元件？分别有什么作用？画出示意图并标注。（什么是起始密码子？什么是终止密码子？）‎ ‎12．什么是转化？转化植物细胞常用方法有哪些？分别适用于什么植物？有何优缺点？‎ ‎13．转化动物细胞一般用什么方法？通常选用什么细胞作为受体细胞？‎ ‎14．转化微生物细胞一般采用什么方法？选择大肠杆菌作为受体细胞有何优势？如何使大肠杆菌处于感受态？‎ ‎15．目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是什么？如何检测？以什么作为探针？如何检测目的基因是否转录出了mRNA？检测目的基因是否翻译成了蛋白质用什么方法？‎ ‎16．除了分子水平的检测，有时还要进行什么水平的检测？例如？‎ ‎17．植物基因工程有哪些应用？试举例说明。‎ ‎18．动物基因工程有哪些应用？试举例说明。‎ ‎19．基因工程获得的药物有哪些？试举例说明。‎ ‎20．什么是基因治疗？要去除或改造缺陷基因吗？该方法是治疗什么疾病最有效的手段？一般有哪两种方法？‎ ‎21．蛋白质工程崛起的缘由是什么？‎ ‎22．蛋白质工程的目标是什么？基本途径是？画出流程图。蛋白质工程为何被称为第二代基因工程？有何应用实例？‎ 专题2细胞工程 ‎1．什么是细胞工程？根据操作对象不同，可分为哪两类？‎ ‎2．什么是脱分化？愈伤组织的细胞有什么特点？‎ ‎3．植物组织培养的大致过程是什么？基本原理是什么？‎ ‎4．什么是全能性？细胞为何具有全能性？是不是所有细胞都具有全能性？未离体的组织细胞不能表现全能性的原因是什么？‎ ‎5．“胡萝卜组织培养”要无菌操作的目的是什么？切取含有形成层部分的原因是什么？‎ ‎6．植物组织培养的基本条件有哪些？‎ ‎7．植物组织培养的培养基一般含有哪些成分？对培养条件有何要求？一定要避光培养吗？植物组织培养过程中需要换培养基吗？生长素与细胞分裂素比例不同如何影响愈伤组织分化？‎ ‎8．什么是植物体细胞杂交？基本原理是什么？属于哪种变异类型？有何优点？实例？‎ ‎9．什么是原生质体？如何获得？如何判断原生质体制备是否成功？诱导融合一般采用什么方法？诱导融合成功的标志是？如何判断杂种细胞是否再生细胞壁？（什么是原生质层？）‎ ‎10．微型繁殖采用的是什么技术？有哪些特点？‎ ‎11．作物脱毒一般选用什么部分的细胞？原因是什么？（抗毒苗是用什么育种方法获得的？）‎ ‎12．人工种子的组成是什么？能用原生质体或愈伤组织制作人工种子吗？人工种皮一般含有哪些成分？人工种子有哪些优点？‎ ‎13．单倍体育种通常经过哪2个关键步骤？其原理是什么？有何优点？‎ ‎14．突变体如何获得的？如何加以利用？‎ ‎15．细胞产物的获得需要将外植体培养成植株吗？实例？‎ ‎16．什么是动物细胞培养？基本原理是什么？‎ ‎17．将成块动物组织分散成单个细胞的方法是什么？用胃蛋白酶来达到分散目的吗？酶解的消化过程需要控制时间吗？分散成单个细胞的目的是什么？‎ ‎18．什么是细胞贴壁？对培养器具有何要求？‎ ‎19．什么是接触抑制？如何解除？癌细胞有接触抑制吗？为什么？‎ ‎20．什么是原代培养？什么是传代培养？细胞分裂一次就一代吗？细胞传至10-50代左右时可能会发生什么变化？‎ ‎21．动物细胞培养如何创设无菌、无毒的环境？对营养有何特殊要求？对温度和pH有何要求？对气体环境有何要求？‎ ‎22．动物细胞培养有何实际应用？‎ ‎23．什么是动物核移植？有哪两各类型？哪种更容易？基本原理是什么？克隆动物属于无性还是有性繁殖？有何优点？是对供体100%的复制吗？‎ ‎24．动物体细胞核移植的大致过程是怎样的？供体细胞一般选用传代10代以内的原因是什么？选择幼龄动物的原因是什么？受体细胞一般选择什么细胞？有何优点？受体细胞去核的目的是什么？‎ ‎25．体细胞核移植技术有哪些应用？试举例。还存在哪些问题？‎ ‎26．什么是动物细胞融合？最常用的诱导剂是什么？基本原理是什么？大致过程是怎样的？融合的动物细胞能发育成完整个体吗？‎ ‎27．单克隆抗体制备过程中小鼠需作何处理？目的是什么？细胞两两融合的结果有几种？两次筛选的目的分别是什么？获得抗体的方法有哪两种？‎ ‎28．杂交瘤细胞有何特点？单克隆抗体的优点是什么?有何应用？‎ 专题3胚胎工程 ‎1．什么是胚胎工程？包括哪些常用技术？‎ ‎2．哺乳动物精子的发生场所是哪里？雄性动物的生殖细胞的增殖时期是什么时候？精子的发生过程大体经过哪3个阶段？成熟精子的各部分是由什么分化而来？‎ ‎3．卵子的发生场所是哪里？卵原细胞从何即开始增殖?减数第一次分裂在什么时候完成的?减数第二次分裂是在什么时候完成的?两次分裂是连续的吗?判断卵子是否受精的标志是什么？为什么一般只看到两个极体？‎ ‎4．一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什么部位与精子受精?‎ ‎5．什么是受精作用?包括哪两个阶段?场所是哪里?‎ ‎6．受精前精子要作何准备?卵子要做何准备?画出一个具备受精能力的卵母细胞示意图。‎ ‎7．防止多精入卵的两道屏障分别是什么？受精作用的实质是什么?完成的标志是什么?‎ ‎8．受精卵的分裂方式是什么？什么是卵裂期？其特点是什么？什么是桑椹胚？桑椹胚的细胞属于什么细胞？胚胎细胞在什么时期开始分化？构成囊胚的内细胞团和滋养层细胞分别会发育成什么？什么是孵化？原肠胚已经有了什么分化？细胞分化在什么时期达到最大限度？‎ ‎1．试管牛是有性生殖还是无性生殖？克隆动物呢？‎ ‎2．卵母细胞的采集哪3种方法？采集的卵母细胞能直接与获能的精子受精吗？‎ ‎3．精子的采集方法有哪3种？采集的精子需作何处理？有哪两种方法？分别适用于什么动物？‎ ‎4．体外受精需要在什么溶液中进行？大致过程是怎样的？‎ ‎5．哺乳动物胚胎的培养液一般含有什么成分？（六菜一汤）‎ ‎1．什么是胚胎移植？可供移植的胚胎有哪些来源？该过程谁是供体？谁是受体？胚胎移植实际上是个什么过程？其实质是什么？胚胎工程的最后一道“工序”是？‎ ‎6．一般胚胎发育到什么程度可供移植？人的胚胎一般在哪个发育阶段移植？‎ ‎2．胚胎移植的优势是什么？生理学基础包括哪4个方面内容？‎ ‎3．牛胚胎移植过程对供体和受体分别有何要求？需要对供体和受体作何处理？该过程用到的激素是什么？为了获得更多的早期胚胎还需要对供体作何处理？用到的激素是什么？什么是冲卵？胚胎的保存需要什么条件？‎ ‎4．什么是胚胎分割？胚胎分割技术属于无性繁殖还是有性繁殖？什么样的胚胎适合进行胚胎分割？囊胚阶段的胚胎要进行分割要特别注意什么？鉴定性别取哪部分的细胞？滋养层也需要均等分割吗？‎ ‎5．胚胎干细胞的来源有哪些？胚胎干细胞在形态和功能上分别有何特性？有何应用？‎ 专题4生物技术的安全性和伦理问题 ‎1．面对转基因技术的利和弊，我们的正确做法是什么？‎ ‎2．对待克隆人，我国政府的态度是什么？什么是设计试管婴儿？‎ ‎3．我国政府对待生物武器的态度是什么？‎ 专题5生态工程 ‎1．生态工程的目的是什么？生态工程的优点是什么？‎ ‎2．生态工程所遵循的基本原理有哪些？试举例说明。‎ 选修1《生物技术与实践》‎ 一、果酒和果醋的制作 ‎1.果酒制作利用的微生物是酵母菌，该菌是兼性厌氧型的真菌（真核）。有氧条件：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O +能量（条件：酶）；无氧条件：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量（条件：酶,场所：细胞质基质）。酒精发酵时一般将温度控制在18~25℃，pH大约在4.0~5.8。‎ ‎2.果醋制作利用的微生物是醋酸菌，该菌是一种好氧型细菌（原核），即使短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。糖源充足时：C6H12O6→3CH3COOH；缺少糖源时：C2H5OH +O2→CH3COOH+H2O。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃，pH大约在5.4~6.3。‎ ‎3.实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵（果酒）→醋酸发酵（果醋）。‎ 装置各部分功能：①充气口：在酿酒时先打开，后关闭；在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。②排气口：在酒精发酵时用来排出CO2的。③出料口：用来取样和出料的。‎ 制果酒时先通气是为了让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，建立种群优势；后断气是为了让酵母菌无氧呼吸产生酒精。果酒制作装置保持通气并提高温度可用于制作果醋。‎ ‎4.葡萄应先冲洗再去梗，避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。家庭制作葡萄酒时，葡萄不能清洗得太干净，因为制酒过程需要的酵母菌来自葡萄表面的野生酵母菌。‎ ‎5.装瓶时留有1/3的空间是为了防止发酵液溢出污染瓶口，并且酵母菌可以有氧呼吸大量繁殖。‎ ‎6.用简易装置制作果酒适时拧松瓶盖目的是放出CO2，防止爆瓶。不能拧开，防止杂菌污染。‎ ‎7.防止发酵液被污染：①榨汁机、发酵装置要清洗干净（可以用70%的酒精）；②每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全打开瓶盖。‎ ‎8.果酒检测：①嗅味和品尝；②显微镜观察酵母菌；③酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。果醋检测：①观察菌膜的形成；②嗅味和品尝；③检测和比较醋酸发酵前后的pH；④显微镜观察发酵液中是否有醋酸菌。‎ ‎9.葡萄酒一般呈深红色的原因：红葡萄皮的色素进入发酵液。‎ 二、腐乳的制作 ‎1.腐乳制作的微生物主要是毛霉（还有青霉、酵母、曲霉等）。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。温度：15~18℃。表面的“皮”是毛霉的匍匐菌丝。‎ ‎2.腐乳制作的流程：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。‎ ‎3.腐乳制作的豆腐一般选择含水量70%左右的豆腐，含水量过高不易成形，含水量过低不利于毛霉生长。‎ ‎4.加盐的作用是：①析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬；②抑制微生物生长，发避免豆腐块腐败变质。（③调味；④浸提毛霉菌丝中的蛋白酶）。盐的用法用量：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。‎ ‎5.加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。‎ ‎6.香辛料可以调制腐乳的风味，也具有防腐杀菌的作用。‎ ‎7.防止杂菌污染：①玻璃瓶要洗净并煮沸消毒；②装瓶时，操作要迅速小心，瓶口要密封；密封时，最好将瓶口通过酒精灯火焰，防止瓶口被污染。‎ 三、微生物的分离和培养 ‎1.培养基是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。一般成分：水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。‎ ‎2.培养基按状态分为液体培养基和固体培养基，可根据是否加入琼脂来判断。按功能可分为基本培养基、选择培养基和鉴别培养基。‎ ‎3.消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法：①煮沸消毒法：日常生活中的物品消毒；②巴氏消毒法：对于一些不耐高温的液体，如牛奶；③化学试剂消毒法：如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。‎ ‎4.灭菌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：①灼烧灭菌：如接种环、接种针或其他金属用具；②干热灭菌：如玻璃器皿、金属用具等；③高压蒸汽灭菌：如培养基、玻璃器皿等。‎ ‎5.固体培养基配制的一般步骤：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。‎ ‎6.培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右时（因为琼脂在44℃‎ 以下会凝固），才能用来倒平板。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。锥形瓶瓶口要通过火焰灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。。平板冷凝后倒置是因为平板冷凝后，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。将空白平板置于恒温培养箱中培养，若无杂菌生长即为合格的培养基。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，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。‎ ‎7.平板划线操作时,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，以便得到单菌落。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。在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种。在作第二次以及其后的划线操作时，要从上一次划线的末端开始划线是因为划线后，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。‎ ‎8.微生物纯化常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，后者适合计数。将未稀释的菌液吸取1mL加入到9mL无菌水中即可稀释10倍。‎ ‎9.测定微生物数量常用方法有显微镜直接计数法、平板菌落计数法等。菌落是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。每克样品中的菌株数=（C÷V）×M，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。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。这是因为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。‎ ‎10.实验室中微生物的筛选原理：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。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，称做选择培养基。‎ ‎11.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。微生物计数时，通常设置空白对照来排除培养基污染带来的误差。‎ ‎12.分解尿素的微生物可以用以尿素作为唯一氮源的培养基筛选。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红。‎ ‎13.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。筛选纤维素分解菌可以采用刚果红染色法。刚果红可以与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。通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。‎ 四、酶的研究与应用 ‎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：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.加酶洗衣粉可以使污渍中的大分子水解成小分子，从而使污迹容易从衣物上脱落，因而具有更好的去污能力。‎ ‎3.温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性，将酶直接加入洗衣粉中，酶很快就会失活。科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，并且通过特殊化学物质将酶包裹使其与洗衣粉的其他成分隔离。‎ ‎4.固定化酶和固定化细胞技术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。这样使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以反复利用。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。‎ ‎5.固定化酵母细胞分析：①酵母活化：让处于休眠状态的酵母菌重新恢复正常的生活状态。②海藻酸钠：要小火或不间断加热并不断搅拌，冷却到室温再与酵母细胞混合。③CaCl2溶液：使海藻酸钠形成凝胶珠（Ca2+能稳定海藻酸钠凝胶的结构，是一种交联剂）。④凝胶珠质量：凝胶珠呈现球形或椭球形，颜色呈淡黄色（如果凝胶珠不是球形或椭球形，说明海藻酸钠浓度过高；如果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。‎ 五、DNA的粗提取与鉴定 ‎1.DNA粗提取的基因思路是利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学等方面的差异，提取DNA，去除其他成分。‎ ‎2.DNA在浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在蒸馏水和2mol/L的NaCl溶液中溶解度都较高。‎ ‎3.将DNA与蛋白质分离有3种方案：①通过控制NaCl的浓度使DNA溶解或析出；②直接在滤液中加入嫩肉粉，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质；③将滤液放在60~75℃的恒温水浴箱中保温。‎ ‎4.提取DNA的实验材料：原则上，凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是，选用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。动物材料常选用鸡血红细胞，植物材料常选用菜花。‎ ‎5.在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水（鸡血细胞就会吸水破裂），同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。‎ ‎6.利用植物材料提取DNA时，需要加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。洗涤剂能够瓦解细胞膜，食盐能够溶解DNA。‎ ‎7.实验室获得高纯度的DNA常用十六烷基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）或吐温等化学试剂。‎ ‎8.冷却的95%酒精的作用：①抑制核酸水解酶活性，防止DNA分子降解；②降低分子运动，易于形成沉淀析出；③低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。‎ ‎9.DNA鉴定：将DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，然后加入二苯胺试剂，沸水中加热变蓝。二苯胺试剂要现配现用。‎ 六、植物有效成分的提取 ‎1.蒸馏法 压榨法 萃取法。蒸馏法一般用于难溶于水，挥发性较强，化学性质比较稳定加热不易分解的物质提取。压榨法一般用于难溶于水，化学性质不稳定，受热易分解，或者原料加热易焦糊的物质提取。萃取法一般用于提取物难溶于水，易溶于有机溶剂的物质提取。‎ ‎2.水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。水蒸气蒸馏法分为:水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。‎ ‎3.玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。流程详见教材P73，图6-1。提取需要蒸馏装置、冷凝装置、油水分离装置三部分。刚蒸馏得到的产物是乳白色的乳浊液，为油水混合物，先加入NaCl增大盐溶液浓度，即可出现油水分离，放出分液漏斗下方的水层，再加入一些无水硫酸钠即可除去残余水分，得到玫瑰精油了。‎ ‎4.橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，同时使用水中蒸馏时会发生原料焦糊的问题。提取流程详见教材P74，图6-4。为了提高橘皮精油的出油率，需要先将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。浸泡后的橘皮需要用流水漂洗去除石灰水。为使橘皮油易与水分离，需要加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%Na2SO4,并调节pH至7~8。‎ ‎5.胡萝卜素在人或动物体内被氧化成两分子维生素A。微生素A可以治疗夜盲症，幼儿发育不良，还可以作为食用色素，治疗癌细胞等。工业上一般从植物、岩藻、发酵的微生物中提取胡萝卜素。‎ ‎6.胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，难溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。故采用有机溶剂萃取的方法提取胡萝卜素。提取流程详见教材P78，图6-6。胡萝卜的粉碎和干燥都是为了提高萃取效率，粉碎越小越好，干燥要注意控制时间和温度不要太高，干燥时间太长和温度太高会导致胡萝卜素分解。萃取过程要注意萃取剂的性质和用量还有用水浴加热控制萃取温度，以及用冷凝回流装置防止萃取剂挥发引发爆炸危险。萃取结束需要过滤去除不溶物，后经过浓缩装置的浓缩就可以得到胡萝卜素了。‎ ‎7.因为胡萝卜素不溶于水，难溶于乙醇，故采用有机溶剂提取，并且使用水不溶性有机溶剂。由于胡萝卜素化学性质稳定，为了提高萃取效率可以采用高沸点的石油醚有机溶剂。‎ ‎8.萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。‎ ‎9.萃取装置详见教材P78图6-7提取装置和教材P74图6-2蒸馏浓缩装置。需要水浴加热和冷凝回流装置来防止萃取剂的挥发引发爆炸。萃取液的浓缩可以直接使用蒸馏装置。‎ ‎10.鉴定胡萝卜素用纸层析法。‎ 选修3《现代生物科技专题》‎ 专题1 基因工程 ‎1.1DNA重组技术的基本工具 ‎1.基因工程又叫DNA重组技术，原理是基因重组。优点是可以打破物种界限，定向改造生物的性状。‎ ‎2.不同生物的DNA能拼接的原因是DNA都是双螺旋结构、都由四种脱氧核苷酸组成。转基因能在受体细胞中表达是因为地球上的所有生物几乎共用同一套遗传密码子。‎ ‎3.“分子手术刀”是指限制性核酸内切酶，简称限制酶。在基因工程中用于切割目的基因和运载体。该酶主要从原核生物中获得。作用部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。该酶识别的序列长度是4、5、6、8个核苷酸，切割的结果是产生平末端或黏性末端。‎ ‎4. “分子缝合针”是指DNA连接酶，作用是连接双链DNA片段。可以分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类，前者只能连接黏性末端，后者能连接黏性末端和平末端。作用部位是磷酸二酯键。DNA聚合酶的作用是将脱氧核苷酸聚合成DNA长链。‎ ‎5. “分子运输车”是指运载体，常用的运载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外的，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。作为载体的质粒应该具备的条件：①能在受体细胞中自我复制，稳定保存；②有一个或多个限制酶切点，便于插入目的基因；③具有某些标记基因，便于筛选；④必须是安全的，不会对受体细胞有害。‎ ‎1.2基因工程的基本操作程序 ‎1.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：①获取目的基因；②构建表达载体（核心）；③导入受体细胞；④目的基因检测与鉴定。‎ ‎2.目的基因主要是编码蛋白质的基因，如，与生物抗逆性相关的基因、与优良品质相关的基因。获得方法有：①从基因文库中获取目的基因；②利用PCR技术扩增目的基因；③用化学方法直接人工合成。‎ ‎3.将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。若包含了一种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库；若只包含了一种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。可以根据目的基因的有关信息，如基因的核苷酸序列、基因的功能等特性从基因文库中获取目的基因。（基因库是一个种群中所有个体所含有的全部基因）。‎ ‎4. PCR的中文名称是多聚酶链式反应，原理是DNA复制。应用的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。需要的条件：热稳定DNA聚合酶（Taq酶）、模板、4种脱氧核苷酸、2种引物。大致过程经过变性→复性→延伸3个步骤。扩增的结果是目的基因呈指数形式扩增（约为2n，其中n为扩增循环次数）。‎ ‎5.基因比较小，核苷酸序列已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。‎ ‎6.一个完整的基因表达载体应该包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。终止子也是一段有特殊结构的DNA片段，使转录在所需要的地方停下来。标记基因的作用是便于重组载体的鉴定和选择。（起始密码子是指mRNA上的3个碱基，作为翻译的起点；终止密码子是翻译的终点）‎ ‎7.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客中，称为转化。转化植物细胞常用的方法：①农杆菌转化法：适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物，比较经济有效。②基因枪法：适用于单子叶植物，但成本较高。③花粉管通道法：适用于被子植物，比较简便经济。‎ ‎8.转化动物细胞一般用显微注射法，常用受精卵作为受体细胞。‎ ‎9.转化微生物细胞一般受用感受态法：用Ca2+（一般用CaCl2溶液）处理微生物，使细胞处于一种能吸收周围环境中的DNA分子的生理状态。选用大肠杆菌作为受体是因为其繁殖快、为单细胞、遗传物质相对较少。‎ ‎10.目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因。检测方法是DNA分子杂交，通常选用单链的DNA作为探针。检测目的基因是否转录出mRNA的方法是DNA-RNA分子杂交。检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是抗原-抗体杂交。‎ ‎11.除了分子水平的检测，有时还要进行个体水平的检测，例如，转基因抗虫棉还需要做抗虫实验。‎ ‎1.3基因工程的应用 ‎1.植物基因工程的应用实例有：①抗虫；②抗病；③抗逆；④改良品质。‎ ‎2.动物基因工程的应用实例有：①提高生长速度；②改良品质；③生产药物；④作器官供体。‎ ‎3.基因工程获得的药物有：胰岛素、白细胞介素、干扰素、乙肝疫苗等。（干扰素是白细胞产生的一种糖蛋白）。‎ ‎4.基因治疗是把正常人的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。分为两类：①体外基因治疗：在体外完成转基因再输入患者体内；②体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因。‎ ‎1.4蛋白质工程的崛起 ‎1.蛋白质工程崛起的缘由是：基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。‎ ‎2.蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。它的基因途径是：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（基因）。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与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，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。应用实例：速效型胰岛素、蛋白质电子原件等。‎ 专题2细胞工程 ‎2.1植物细胞工程 ‎1.细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程。‎ ‎2.脱分化是已经分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。愈伤组织细胞特点：细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。‎ ‎3.植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。大致过程：外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽，再经生长成为完整植株。基本原理是植物细胞的全能性。‎ ‎4.细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。理论上具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有全能性。未离体的组织细胞不能表现全能性的原因是基因进行了选择性表达。‎ ‎5. “胡萝卜组织培养”要无菌操作的目的是防止杂菌与培养物争夺营养，杂菌产生的有害物质会导致培养物死亡。切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。‎ ‎6.植物组织培养的基本条件有离体、无菌、一定的营养、温度、pH、光照等。‎ ‎7.植物组织培养的培养基一般含有无机营养成分、有机营养成分、激素（生长素和细胞分裂素）、琼脂四部分。还要注意控制好温度、pH、光照（诱导愈伤组织一般要避光）等。‎ ‎8.植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。基本原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。属于染色体（数目）变异。优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。实例有白菜-甘蓝、胡萝卜-羊角芹等。‎ ‎9.原生质体是指去掉细胞壁的植物细胞。获得方法是用纤维素酶和果胶酶处理。去壁时应该在等渗或高渗溶液中进行，防止原生质体吸水涨破。诱导融合的方法一般有两类：①物理方法：离心、振动、电击等；②化学方法：用聚乙二醇作为诱导剂。诱导成功的标志是杂种细胞再生细胞壁（可通过观察杂种细胞是否会吸水涨破来判断成功与否）。‎ ‎10.微型繁殖采用的是植物组织培养技术，优点有高效性、可以保持亲本的优良特性。‎ ‎11.作物脱毒一般选用植物的茎尖进行组织培养，原因是该部分可能不带病毒。（抗毒苗是通过基因工程获得的）。‎ ‎12.人工种子是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，经过人工薄膜包装得到的种子。人工种皮一般含有适量养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等。人工种子的优点有①可以完全保持优良品种的遗传特性；②不受季节、气候和地域限制；③可以方便地贮藏和运输。‎ ‎13.单倍体育种的2个关键步骤：①花药离体培养（获得单倍体）；②人工诱导染色体加倍（使单倍体可育）。其原理是染色体（数目）变异。优点是可以明显缩短育种年限（一般得到是纯合体）。‎ ‎14.在作物育种中，可以对植物的愈伤组织进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过分化形成植物，从这些植物中筛选出高抗、高产、优质的突变体，就可以培育成新品种。‎ ‎15.细胞产物的获得一般需要将外植体培养到愈伤组织阶段即可，不需要培养成植株。实例有人参皂甙、紫草素等。‎ ‎2.2动物细胞工程 ‎1.动物细胞培养是从动物机体取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。基本原理是细胞增殖。‎ ‎2.将成块动物组织分散成单个细胞的方法是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。目的是解除细胞间的接触抑制，还有利于细胞从培养液中获得营养物质。‎ ‎3.悬液中分散的细胞很快会贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。这要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒，易于贴附。‎ ‎4.当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。解除方法是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。癌细胞没有接触抑制，是由癌细胞表面糖蛋白减少所致。‎ ‎5.人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养，分瓶继续培养称为传代培养。一般来说，细胞在传到10~50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，部分细胞的细胞核型可能会发生变化。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。‎ ‎6.动物细胞培养的条件：①无菌、无毒的环境：培养液和培养用具进行无菌处理、培养液中添加一定量的抗生素、定期更换培养液。②营养：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，特别要加入血清、血浆等一些天然成分。③温度和pH：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，pH为7.2~7.4。④气体环境：95%空气+5%CO2（CO2的主要作用是维持培养液的pH）。‎ ‎7.动物细胞培养的应用实例：①获得生物制品：如病毒疫苗、干扰素等；②检测有毒物质；③用于生理、病理、药理研究。‎ ‎8.动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两种类型。由于动物胚胎细胞分化程序低，恢复全能性相对容易。基本原理是动物细胞核的全能性。克隆动物属于无性繁殖，优点是可以保持供体亲本的优良特性。克隆动物并不是对体细胞供体动物100%的复制，因为核外还有少量DNA，另外，后代个体的表现还受环境影响。‎ ‎9.动物体细胞核移植：供体细胞一般选用传代10代以内的，是因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。一般选择幼龄动物的、分化程度低的组织细胞作为供体更易于培养。受体细胞一般选择MII期的卵母细胞（因为MII期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体；卵母细胞中含有核全能性表达所需的营养物质）。‎ ‎10.体细胞核移植技术的应用实例：加速家畜遗传改良进程、保护濒危物种、作为生物反应器、作为器官移植供体等。存在的问题有：成功率仍然比较低，克隆动物还存在健康问题。‎ ‎11.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。基本原理是细胞膜的流动性。优点是突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。诱导融合常用的诱导因素有聚乙二醇（PEG）、灭活的病毒、电激等。‎ ‎12.单克隆抗体制备过程中小鼠需作免疫处理，目的是让其体内形成相应的效应B细胞。细胞两两融合的结果有3种：B-B、瘤-瘤、杂交瘤。需要两次筛选：第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。‎ ‎13.杂交瘤细胞的特点是既能产生抗体又能无限增殖。单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、并可能大量制备。具体应用有：①作为诊断试剂：如“早早孕诊断试剂盒”，具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物：如“生物导弹”，借助单克隆抗体的导向作用。‎ 专题3胚胎工程 ‎3.1体内受精和早期胚胎发育 ‎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，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。‎ ‎2.哺乳动物精子的发生场所是睾丸，雄性动物生殖细胞的增殖时期是从初情期（相当于人的青春期）开始直到生殖机能衰退。精子的发生过程大体经过3个阶段：①第一阶段：精原细胞经过数次有丝分裂，产生大量的精原细胞，部分形成初级精母细胞；②第二阶段：初级精母细胞连续进行两次细胞分裂形成精细胞；③‎ 第三阶段：精细胞变形成为精子。细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，细胞内的其他物质浓缩为球状叫做原生质滴。‎ ‎3.卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。卵原细胞从动物的胚胎性别分化以后（胎儿期），即开始通过有丝分裂增殖。减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。两次分裂是不连续的。‎ ‎4.一个卵泡中能形成一个成熟的卵子。排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵不是成熟的卵子，它在母体的输卵管内与精子受精。‎ ‎5.受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，它包括受精前的准备阶段和受精阶段。自然条件下，受精是在雌性输卵管内完成的。‎ ‎6.受精前精子要获能，卵子要达到减数第二次分裂的中期。‎ ‎7.防止多精入卵的两道屏障：①透明带反应：在精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应；②卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。受精作用的实质是精子的核与卵细胞的核相融合的过程。完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体（第一极体一般不再继续分裂）。‎ ‎8.受精卵的分裂方式是有丝分裂。胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，称为卵裂期。其特点是：细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。当胚胎细胞数目达到32个左右时，形似桑椹，叫做桑椹胚，这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。胚胎细胞在囊胚期开始出现分化。构成囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。囊胚进一步扩大，会导致透明带的破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。原肠胚已经有了胚层的分化，此时期细胞分化达到最大限度。‎ ‎3.2体外受精和早期胚胎培养 ‎1.试管牛是有性生殖，克隆动物属于无性繁殖。‎ ‎2.卵母细胞采集的3种方法：①从输卵管中冲取卵子；②从屠宰母畜的卵巢中采集；③直接从活体动物卵巢中吸取。只有从输卵管中采集的卵母细胞能直接与获能的精子受精。‎ ‎3.精子采集的3种方法：①假阴道法；②手握法；③电刺激法。采集的精子需进行获能处理，两种方法：①培养法：对于啮齿动物、家兔和猪等，用人工配制的获能液中；②化学诱导法：对于牛、羊等，用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中。‎ ‎4.体外受精需要在获能溶液或专用的受精溶液中完成。‎ ‎5.哺乳动物胚胎的培养液一般含有无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等（六菜一汤）。不同动物胚胎移植的时间不同：人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植，牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植。‎ ‎3.3胚胎工程的应用及前景 ‎1.胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，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。提供胚胎的个体称为供体（包括提供卵细胞的雌性个体和提供精子的雄性个体），接受胚胎的个体叫受体。胚胎移植实际上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。胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。‎ ‎2.胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。其生理学基础包括以下4个方面：①哺乳动物发情排卵后的生理变化是相同的，为供体胚胎移入提供了相同的生理环境；②哺乳动物早期胚胎形成后早期处于游离状态，为胚胎收集提供了可能；③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这胚胎在受体内的存活提供了可能；④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，遗传特性不受任何影响。‎ ‎3.牛胚胎移植过程：选择遗传性能和生产性能优秀的个体作为供体，选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体作为受体。需要对供体和受体做同期发情处理，一般用孕激素或前列腺素。为了获得更多的早期胚胎还需要对供体做超数排卵处理，一般用促性腺激素。冲卵是用特制装置把供体母牛子宫中的胚胎冲洗出来。胚胎保存一般放入-196℃的液氮中。‎ ‎4.胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意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。‎ ‎5.哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。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，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。可以用于治疗人类的某些顽症，可以诱导分化作器官供体，也是研究体外细胞分化的理想材料。‎ 专题4生物技术的安全性和伦理问题 ‎1.面对转基因技术的利和弊，我们的正确做法：趋利避害，不能因噎废食。‎ ‎2.对待克隆人，我国政府的态度：禁止生殖性克隆人 。一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。但中国不反对治疗性克隆。设计试管婴儿是指在试管婴儿植入前对胚胎进行遗传学诊断。‎ ‎3.我国政府对待生物武器的态度：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。‎ 专题5生态工程 ‎1.生态工程建设的目的是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。生态工程的优点是少消耗、多效益、可持续。‎ ‎2.生态工程所遵循的基本原理：①物质循环再生原理：“无废弃物农业”；②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；③协调与平衡原理：考虑环境容纳量；④整体性原理：着眼于自然-社会-经济复合系统；⑤系统学和工程学原理：a.系统的决定功能原理：优化组合，合理搭配；b.系统的整体性原理：1+1>2。‎