2026年高考生物一轮复习：人教版选择性必修3 生物技术与工程 知识点考点提纲 讲义

这是一份2026年高考生物一轮复习：人教版选择性必修3 生物技术与工程 知识点考点提纲 讲义，共27页。学案主要包含了重点总结等内容，欢迎下载使用。
第1节 传统发酵技术
1.发酵和传统发酵技术的概念是什么？
1.①发酵：指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。②传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。
2.制作腐乳的菌种有哪些？它们是真核还是原核生物？其中起主要作用的是哪种？制作的原理是什么？
2.酵母、曲霉和毛霉；真核；毛霉；豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物发酵分解成小分子的肽和氨基酸。
3.制作泡菜：
①制作泡菜时，用的菌种是什么？常见的有哪些？传统制作泡菜时乳酸菌的来源是？制作的原理是什么？
①乳酸菌；乳酸链球菌和乳酸杆菌；利用植物体表面天然的乳酸菌。
②配制盐水时，用清水和食盐配制质量百分比为多少的盐水？盐水煮沸的目的？盐水冷却的原因？盐的作用是什么？盐的浓度要适宜的原因？
②盐水浓度：5%-20%；盐水煮沸的目的：a.杀灭盐水中的微生物；b.去除水中的溶解氧。盐水冷却的原因：防止高温杀死菜料表面的乳酸菌；盐的作用：调味；抑制其他微生物生长。过高：乳酸发酵将受抑制；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
③蔬菜装八成满的原因？
③a.防止由于产生CO2而导致发酵液溢出坛外；
b.防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。
④加盐水时，没过菜料的原因是？加陈泡菜水的原因？
④抑菌、创设无氧环境。
增加乳酸菌的含量， 使其在短时间内形成菌种优势。
⑤向坛盖边缘的水槽中注满水的目的是什么？
⑤给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件。
⑥泡菜腌制过程中会有亚硝酸盐产生，发酵中期达到最多后开始下降的原因是什么？
⑥硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解（解析：硝酸盐还原菌受抑制--乳酸菌大量繁殖，抑制硝酸盐还原菌繁殖；部分亚硝酸盐被分解--乳酸菌本身具有亚硝酸盐还原酶，但在一般环境中处于较低的水平，随着亚硝酸盐的含量增加，可以诱导亚硝酸盐还原酶的合成，使亚硝酸盐得以分解）。
⑦哪些因素可以影响亚硝酸盐的含量？
⑦腌制方法、时间长短、温度高低等。
⑧泡菜制作中，哪些操作制造的“无氧环境”
⑧a.选择的泡菜坛要有很好的气密性；b.盐水煮沸后冷却待用；
c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；d.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
⑨发酵初期泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出，分析产生气泡的原因。
⑨酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2。
4.制作果酒：
①制果酒时，用的菌种是什么？菌种的来源是什么？该菌种的最适生长温度是多少？发酵时将温度控制在哪个范围内？
①酵母菌；果皮表面附着的野生酵母菌；28℃；18～30℃
②为什么先用清水冲洗再去除枝梗？为什么不能反复冲洗？
②避免除去枝梗引起葡萄破损而被杂菌污染；避免洗去果皮表面附着的野生酵母菌
③榨汁装瓶时要留有大约1/3的空间，原因是什么？
③a.为酵母菌提供氧气，使其进行有氧呼吸大量繁殖；b.防止发酵液溢出。
④每隔12小时拧松一次的原因是什么？拧松而不是拧开的原因是？
④排出发酵过程中产生的CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂。防止杂菌污染。
⑤酒精发酵后，从发酵瓶口取样从哪几个方面对发酵的情况进行检测？
⑤a.嗅味、品尝；b.重铬酸钾；c.镜检酵母菌数量。
5.制作果醋：
①制作果醋时用的菌种是什么？该菌种的最适生长温度是多少？发酵时将温度控制在哪个范围内？
①醋酸菌；30～35℃；30～35℃
②制作果醋的原理是什么？
a.当O2、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分解成醋酸。
b.当缺少糖源时，醋酸菌则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
③醋酸发酵后，从哪几个方面对发酵的情况进行检测？
③a.观察液面白色菌膜;嗅味、品尝； b.检测醋酸发酵前后PH；c.镜检醋酸菌数量。
6.酒精发酵、醋酸发酵的区别？
6.酒精发酵：酵母菌；无氧；18～30℃；10—12天。醋酸发酵：醋酸菌；有氧；30～35℃；7—8天。
7.果酒和果醋的发酵装置中，通过长而弯曲的胶管与排气管连接的目的？
7.防止空气中杂菌的污染。
8.果酒果醋制作过程中，应该从哪些方面防止发酵液被污染？（了解）
8.①先冲洗葡萄，再除去枝梗；②榨汁机、发酵装置要清洗干净，并酒精消毒；③装入葡萄汁后，要封闭充气口；④排气管要用长而弯曲的胶管（曲颈管）；排气只拧松瓶盖，不打开瓶盖。
9.为什么有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？
9.牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的作用，抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
10.泡菜发酵表面、醋酸发酵表面的白色菌膜分别指什么？
10.泡菜发酵表面有白色菌膜--产膜酵母；醋酸发酵表面的白色菌膜--醋酸菌。
11.生活中即使没有经过严格的灭菌过程，也可以获得果酒、果醋，原因是什么？
11.酵母菌、醋酸菌的发酵产物会抑制其他微生物的生长
第2节 微生物的培养技术及应用
1.培养基的基本成分是？有些微生物对培养基有特殊要求，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加什么？在培养霉菌时，需要将pH调至？在培养细菌时，需要将培养基pH调至？在培养厌氧微生物时，需要提供什么条件？
1.碳源、氮源、水、无机盐。 维生素；酸性；中性或弱碱性；无氧条件。
2.牛肉膏、蛋白胨提供的主要营养分别是什么？Na2HPO4·7H2O、KH2PO4的作用是什么？培养基中葡萄糖的作用？在有氧条件下，中间产物丙酮酸为微生物提供什么？
2.牛肉膏提供：碳源、磷酸盐和维生素等（也可提供氮源）；
蛋白胨提供：氮源和维生素等（也可提供碳源）
作用：作为缓冲剂，维持pH相对稳定；为微生物生长提供无机盐；调节渗透压 。
葡萄糖的作用：①为细胞生命活动提供能量②为其他有机物的合成提供原料。中间产物丙酮酸：合成其他物质的原料和能量。
3.认识选择培养基和鉴别培养基。
3.①选择培养基：a.以尿素为唯一氮源的培养基P18：分离尿素分解菌；b.添加某种抗生素的培养基：分离筛选某抗生素抗性菌株；c.以纤维素为唯一碳源的培养基P20：分离纤维素分解菌；d.不含有机碳源的培养基：分离自养微生物；e.不加氮源的无氮培养基：分离固氮菌；f.加入青霉素的培养基：分离酵母菌、霉菌等真菌。
②鉴别培养基：a鉴别纤维素分解菌：纤维素为唯一碳源的选择培养基+刚果红染色-出现透明圈;b.鉴别大肠杆菌P30：伊红-亚甲蓝琼脂培养基-菌落深紫色，有金属光泽;c.鉴别醋酸菌：配制培养基时加碳酸钙粉末，醋酸菌菌落周围出现透明圈；d.鉴别尿素分解菌：培养基中加入酚红试剂--菌落周围出现透明圈。
注意：选择培养基上生长的微生物≠目的菌。原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢物生长繁殖，因此能在选择培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生物，还需进一步鉴定。
4.获得纯净的微生物培养物的关键是什么？无菌技术包括？
4.防止杂菌污染。消毒和灭菌。
5.消毒主要针对哪方面？方法有哪些？灭菌主要针对什么？方法有哪些？
5.消毒主要针对操作的空间、操作者的衣着和手，消毒方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒（如酒精擦拭双手、氯气消毒水源）、紫外线消毒（照射前适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，加强消毒效果）。
灭菌主要用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等，灭菌方法：湿热灭菌（如高压蒸汽灭菌：压力100kpa，温度为121℃，维持15~30分钟）、干热灭菌、灼烧灭菌。
6.纯培养物的概念？
6.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。
7.制备培养基包括配制培养基、灭菌、倒平板，若要调节培养基的pH，应在哪一步操作之前进行？
7.灭菌之前。
8. 倒平板的要求？倒平板时为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？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？怎么确定所倒平板未被杂菌污染？
8. 待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
既可以防止培养基表面的水分过快挥发；又可以防止冷凝形成的水滴污染培养基。最好不用，防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 将所倒平板放入（培养温度因微生物种类的不同而有差异）恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。
9.平板划线法：
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？
①取菌种前：杀死接种环上原有微生物； 每次划线前：杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞； 接种结束后：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？在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？
②以免接种环温度太高，杀死菌种； 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。
③平板划线法操作注意事项：
a.接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次； b.划线首尾不能相接；c.每次划线前接种环进行灭菌；d.划线后,培养皿倒置培养
10.微生物培养时，不同的微生物往往需要不同的培养温度和时间，酵母菌和细菌分别是多少？
10.酵母菌：一般28℃左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养24-48 h。
细菌：一般30-37℃的温度下培养1-2d。
11.选择培养基的概念？
11.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。
12.测定微生物数量的方法有？缺点分别是什么？
12.显微镜直接计数法（缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数）；
稀释涂布平板法（缺点：统计的菌落往往比活菌的实际数目低）
13.稀释涂布平板法是给活菌计数还是菌落计数？统计的菌落往往比活菌的实际数目低的原因是什么？
13.菌落计数。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
14.显微镜直接计数时，通常利用什么分别对较大的细胞和较小的细胞计数？
14.血细胞计数板用于相对较大的酵母细胞、霉菌孢子等的技术；细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
15.稀释涂布平板法计数的原理是什么？计数问题？
15.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菌。
计数问题：a.选择30-300个菌落的平板进行计数；b.每个稀释度至少取3个平板取其平均值；（分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。）c.统计的菌落往往比活菌的实际数目低； d.统计的结果一般用菌落数而不是活菌数；e.恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。（稀释操作成功：得到2个或者以上菌落数为30-300的平板。（课本P19)）
16.从土壤中分离纤维素分解菌，需要从土壤中取样，要求是什么？取样后一般要选择培养后再进行梯度稀释，选择培养的目的是什么？
16.要求：富含纤维素的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土上；埋在土壤中腐烂的滤纸。
目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能从样品中分离到所需要的微生物（或筛选出纤维素分解菌并富集培养）
17.土壤中分解尿素的细菌的分离实验中，①如何验证选择培养基有选择作用？说明实验设计思路②如何判断培养基是否被污染？③选择哪一个稀释度下的菌液进行涂布？为什么？④培养温度？菌落计数时选取什么记录作为结果？为什么？
①将菌种涂布到选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基上形成对照，若选择培养基菌落数明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数，说明有选择作用；
②接种的培养基和不接种的培养基倒置放入恒温培养箱中，以验证培养基中是否有杂菌
③测细菌时，一般选用104、105、106倍稀释的稀释液进行平板培养 保证获得菌落数为30∼300、适于计数的平板；
④30-37℃；选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
第3节 发酵工程及其应用
1.发酵工程的基本环节？
1.菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等
2.选育菌种的方法？
2.自然界筛选、诱变育种和基因工程育种获得（如生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉；啤酒生产中可以使用基因工程改造的啤酒酵母等）。
3.发酵工程的中心环节是？需要随时检测什么内容？严格控制哪些发酵条件？
3.发酵罐内的发酵；在发酵过程中药随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。（注意：环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成，例如，谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下会积累谷氨酰胺）
4.啤酒的工业化生产流程包括哪两个阶段？第二个阶段的条件是？
4.主发酵和后发酵。低温、密闭。
5什么是单细胞蛋白？
5.通过发酵获得的大量的微生物菌体，即单细胞蛋白（含有丰富的蛋白质、糖类、脂质、维生素等）。
6.如何判断选择培养基是否有选择作用？如何判断培养基是否被污染？
6.将菌种涂布到选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基上形成对照，若选择培养基菌落数明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数，说明有选择作用。
接种的培养基和不接种的培养基倒置放入恒温培养箱中，以验证培养基中是否有杂菌。
7.菌落计数时选取什么记录作为结果？为什么？
7.选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
1.植物组织培养的概念是什么？原理是什么？
1.将离体的植物器官、组织或细胞（即外植体）等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其形成完整植株的技术。 植物细胞具有全能性
2.什么是全能性？植物细胞具有全能性的原因是什么？细胞在体内为什么不表现出全能性？
2.细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
具有全能性的原因：生物体的细胞中都含有该物种生长发育的全套遗传物质。 因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性表达。
3.植物细胞表现全能性的条件有哪些？
3.离体；一定的营养物质（其中蔗糖的作用：提供营养，调节渗透压）、植物激素（生长素、细胞分裂的浓度、比例）；适宜的温度、pH、无菌等外界条件。
4.植物组织培养的流程是怎样的？核心是什么？
4. ；脱分化和再分化
5.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？植物组织培养实验操作：（注意哪些材料需要消毒，哪些材料灭菌）
5.防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死亡。
消毒：①双手、超净工作台台面——酒精；②外植体（幼嫩的茎段）——酒精、无菌水、次氯酸钠
③幼苗生长环境——蛭石或珍珠岩；④外植体插入脱分化培养基——酒精灯火焰旁。
灭菌：培养皿、培养基（脱分化培养基、诱导生芽培养基、诱导生根培养基)
6.脱分化、在分化、愈伤组织的概念
6.①脱分化：已分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程
②再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程
③愈伤组织：不定形的薄壁组织团块（具分裂、分化能力；具全能性），做题时还碰到过高度液泡化
7.切取幼嫩的茎段原因？接种时外植体的方向能否倒插？脱分化过程避光处理的原因？再分化需要光照的原因？
7.分裂旺盛，分化程度低，容易诱导形成愈伤组织。 不能；有光可抑制愈伤组织的形成。 再分化出芽和叶时需要光照，有利于叶绿素的合成。
8.植物体细胞杂交时，植物细胞去除细胞壁的方法？ 纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？ 人工诱导原生质体融合的方法？
8.纤维素酶和果胶酶。使溶液具有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破，保持原生质体正常 物理法—电融合法、离心法。化学法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高PH融合法。
9.植物体细胞杂交的原理？融合完成标志？意义？
9.细胞膜的流动性；植物细胞具有全能性。 再生细胞壁。 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
10.植物体细胞杂交过程中遗传物质的变化
10.植物体细胞杂交若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组。基因型为Aabb,B含有2Y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd,则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2x+2Y,基因型为AabbccDd,从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组数都是直接相加得到的。
11.快速繁殖（微型繁殖）的优点？实现作物脱毒为何选择顶端分生区附近？
11.保持优良品种的遗传特性，高效快速地实现种苗的大量繁殖。 病毒极少，甚至无病毒
12.植物细胞培养的概念？
12.是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其繁殖的技术。
13.初生代谢物和次生代谢物分别有哪些？
13. 初生代谢产物：蛋白质,脂肪,糖类,核酸。 次生代谢产物：小分子有机化合物（酚类、萜类和含氮化合物等），具体如生物碱(紫草宁、人参皂甙、紫杉醇)，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料、色素等的重要来源。
14.单倍体育种的方法、原理、优点？
14. 方法：花药离体培养得到单倍体幼苗，秋水仙素处理抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，染色体加倍得到稳定遗传（纯合子）的优良品种。 原理：染色体（数目）变异、植物细胞的全能性。
优点：极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力；大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
15. 突变体获得的原理、方法？
15.原理：基因突变和植物细胞的全能性。 在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
16.认识人工种子
16.人工种子：就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
第二节 动物细胞工程——（一）动物细胞培养
1.动物细胞培养的原理？流程？
1.细胞增殖。 取动物组织（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→用机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→用培养液制成细胞悬液→原代培养→传代培养。
2.原代培养和传代培养？细胞贴壁？接触抑制？悬浮生长？
2.原代培养：分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养为原代培养。 传代培养：分瓶后的细胞培养为传代培养。
细胞贴壁：大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，如贴附于培养瓶的瓶壁上。
接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。
3.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？组织块怎样制成细胞悬液？胃蛋白酶行吗？酶解法较温和，一定不会对动物细胞造成损伤，对吗？
3.增殖能力强，细胞分化程度低，容易培养。 用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞。不行，胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，在此环境中胃蛋白酶会失去活性。
不对，使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。
4.体外培养的动物细胞分类？细胞培养一段时间后，分裂会受阻的原因？
4.悬浮生长的细胞分裂受阻的原因：细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等。
贴壁生长的细胞分裂受阻的原因：①细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等。 ②发生接触抑制。
5.动物细胞生长的特点？怎样进行传代培养？动物细胞培养的应用？
5.细胞贴壁、接触抑制。 ①悬浮培养的细胞：直接用离心法收集；②贴壁细胞：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。 人造皮肤的构建、有毒物质检测（许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性）。
6.动物细胞培养的条件？
6.（1）营养；（2）无菌、无毒的环境； （3）温度、PH和渗透压； （4）气体环境。
7.为何需要加入血清等一些天然成分？
7.补充促细胞生长因子及其他活性物质。
8.如何保证无菌的条件？
8.①培养液和所有培养用具进行灭菌处理。②在无菌环境下操作。（③培养液中加抗生素）
9.如何保证无毒的环境？定期更换培养液的目的是？
9.定期更换培养液。目的:清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
10.具体的气体环境是怎样的？O2和CO2的作用分别是什么？温度和pH分别是多少？
10. 95%空气和5%CO2的混合气体。 O2的主要作用:是细胞代谢必需的。 CO2的主要作用:是维持培养液的pH。36.5℃±0.5℃；pH：7.2～7.4。
11.干细胞的分类、分布、功能？
11.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等，包括胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞：简称ES细胞，存在于早期胚胎，能分化成任何一种细胞、组织、器官甚至个体。
成体干细胞：是成体组织或器官内的干细胞，包括造血干细胞、神经干细胞、精原干细胞等，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。
12.用小鼠的成纤维细胞制备iPS细胞的方法有？
12.借助载体将特定基因导入细胞中、直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物诱导。
13.将Oct3/4、Sx2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后，置于培养胚胎干细胞（ES细胞）的培养基上培养。2-3周后，细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力，称为诱导多能干细胞（iPS细胞）。
①逆转录病毒的作用？它的转入过程需要显微注射法吗？
①是载体，将4种外源基因送入成纤维细胞。 不需要
②将成纤维细胞诱导成iPS细胞的过程类似于植物细胞工程的哪一步？
②脱分化
③若将iPS细胞转化为骨骼肌细胞，这能否体现iPS细胞的全能性？
③不能。
④iPS细胞应用于临床治疗时可能存在什么风险？为什么？
④肿瘤风险 ，因为iPS细胞具有活跃分裂能力，有分化为各种细胞的潜能，因此存在分化为肿瘤细胞的风险。
⑤如何设计实验证明iPS细胞的产生是由于外源基因的作用？如何设计实验证明iPS细胞的产生不是由于培养基的作用？
⑤将转入外源基因和没有转入外源基因的细胞分别培养在相同的培养基中，并确保其他培养条件相同。如果只有转入外源基因的细胞转化成了iPS细胞，就可以证明iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，而不是培养基的作用。
⑥若要了解Oct3/4、Sx2、c-Myc和Klf4基因在诱导产生iPS细胞时，每个基因作用的相对大小，如何设计实验？
⑥依次去掉1个基因，将其他3个8基因转入小鼠成纤维细胞，然后通过与转入4个基因的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较，来推测缺失的那个基因对诱导产生的iPS细胞的影响，进而判断每个基因作用的相对大小。
⑦为什么说iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞？
⑦a.诱导iPS细胞产生的过程无需破坏胚胎；b.iPS细胞可以来源于病人自身体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。
第二节 动物细胞工程——（二）动物细胞融合和单克隆抗体的制备
1.动物细胞融合的原理？诱导融合的方法？意义？ 最重要的应用？
1.原理：细胞膜的流动性
诱导方法：PEG融合法，电融合法，灭活病毒诱导法
意义：突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 最重要的应用是制造单克隆抗体
2.灭活的概念？灭活病毒诱导融合的原理？
2.灭活：指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。
原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜是哪个的蛋白质分子和脂质分子重新分布，细胞膜打开，细胞发生融合。
3.传统抗体制备方法及缺陷
3.方法：往动物体内反复注射抗原，在血液中提取。 缺陷：产量低、纯度低、特异性差
4.单克隆的制备包括的阶段及原理？注射特定抗原的目的？
4.动物细胞融合（细胞膜的流动性）、动物细胞培养（细胞增殖）。 获得产生特定抗体的B淋巴细胞。
5.第一次筛选的方法？目的？死亡的细胞类型？
5.方法：选择培养基。 目的：筛选出杂交瘤细胞。 死亡的细胞类型：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞。
6.第二次筛选的目的和方法？
6.方法：克隆化培养、抗体检测。 目的：筛选出能产生特定（或所需）抗体的杂交瘤细胞。
7.杂交瘤细胞的特点？
7.既能迅速大量增殖，又能产生抗体（如果问的是第二次筛选出的杂交瘤细胞的特点，就答：既能迅速大量增殖，又能产生特定的抗体）。
8.大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法
8.体外培养（从细胞培养液中获取）、注射到小鼠腹腔内（从腹水中获取）。
9.单克隆抗体的优点
9.能准确识别抗原的细微差异，与特定的抗原发生特异性结合，可大量制备。
10.单克隆抗体的应用——了解，选择题中会选即可
10.①作为诊断试剂（早早孕诊断试剂盒；用同位素或荧光标记的单克隆抗体定位肿瘤等）；②运载药物； ③治疗疾病。
11.抗体-药物偶联物（ADC）的组成、各部分功能、优点？
11.ADC由抗体、接头和药物组成。抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。优点毒副作用小。
12.ADC治疗肿瘤具有毒副作用小，治疗效果明显等优点，原因？
12.抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物能与特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体结合，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
第二节 动物细胞工程——（三）动物体细胞核移植技术与克隆动物
1.分析动物细胞核移植技术的概念：①细胞核的来源？②去核是指？③对卵母细胞的要求？④原理？
1.①胚胎细胞核和体细胞核 ②去核指去除该复合物 ③减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）④动物细胞核的全能性。
2.胚胎细胞核移植比体细胞核移植容易的原因？
2.动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易。
3.体细胞核移植过程分析：
①整个生产流程用到了哪些技术?
①动物体细胞核移植，胚胎移植，动物细胞培养。
②受体细胞选择MII期卵母细胞的原因？
②体积大易操作；含有促使细胞核表现全能性的物质和营养条件。
③用什么方法去核？为何要去核？去核的时期？
③显微操作法。 保证克隆动物细胞核内的遗传物质全部来自于有重要利用价值的供体。 MⅡ期。
④实际操作时注入卵母细胞的是供体细胞还是细胞核？为什么？
④将整个供体细胞注入去核的卵母细胞。 对卵母细胞的损伤小。
⑤何为重构胚？重构胚是怎样形成的？激活重构胚的方法？激活的目的？
⑤重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。 将整个供体细胞注入去核的卵母细胞，电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。 激活重构胚的方法：物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等） 。 使其完成细胞分裂和发育进程。
⑥克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
⑥不是； 克隆动物的遗传物质组成：供体细胞核DNA，供体和去核卵母细胞的细胞质DNA。表现型=基因型+环境。
4.了解动物细胞核移植技术中使用的去核方法？
显微操作法（普遍使用），也有采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
第三节 胚胎工程
1.胚胎工程包括哪些技术手段？
1.体外受精、胚胎移植、胚胎分割。
2.体内受精包括哪两个阶段？精子获能的场所？发育到哪个时期的卵子才具备受精的能力？场所？体内受精的场所？
2.受精前的准备阶段和受精阶段；输卵管； 雌性生殖道； MII期； 输卵管； 输卵管。
3.体内受精的过程？
3.①精子释放多种酶，溶解卵细胞膜外的结构（如透明带），接触卵细胞膜。
②在精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带发生反应阻止后来的精子进入透明带。
③精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子入卵。
4.受精阶段：
①精子如何穿越卵细胞膜外结构 ①释放多种酶，溶解这些结构
②防止多精入卵的两道屏障 ②透明带反应、卵细胞膜反应
③透明带反应发生时间 ③精子触及卵细胞膜的瞬间
④卵细胞膜反应发生时间 ④精子入卵后
⑤精子入卵后，精子、卵子发生的变化
⑤精子：尾部脱离、形成雄原核。 卵子：完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核
⑥受精的标志
⑥透明带与卵细胞膜之间观察到两个极体（或观察到雌、雄原核）。
5.胚胎早期发育的场所？过程？
5.输卵管、子宫。 受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚
6.①卵裂期的特点？②囊胚组成及各部分功能
6.①在透明带内，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加；
②内细胞团（将来发育成胎儿的各种组织）、滋养层（将来发育成胎膜和胎盘）、囊胚腔。
7.①全能性最高的阶段 ②出现细胞分化的阶段 ③出现胚层分化的阶段 ④发生孵化的阶段 ⑤胚胎移植的时期
7.①桑葚胚及其以前的阶段；②囊胚；③原肠胚；④囊胚；⑤桑葚胚或囊胚。
8.①体外精子获能的方法？采集到的卵母细胞是否都要经过培养？举例说明
8.①用获能液（常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等）；②从卵巢中获得——体外培养至MII期；
超数排卵（促性腺激素）获得的——不需体外培养。
9.胚胎移植的概念？分析概念：①操作对象？②受体？③地位（在胚胎工程中所处的位置）？
9.将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 ①胚胎（胚胎的来源：雌性动物体内的早期胚胎、体外受精、核移植、转基因）；
②同一物种、与供体处于相同的生理状态、雌性动物；③胚胎工程的最终技术环节。
10.胚胎移植时：①选择怎样的供体和受体？ ②进行怎样的处理？ ③进行哪两次检查？
10.①供体:遗传性状优良、生产能力强； 受体:同一物种，健康体质，正常繁殖能力
②同期发情处理（供、受体母牛）：孕激素； 超数排卵处理（供体母牛）：促性腺激素
③收集胚胎后，检查胚胎质量； 胚胎移植后，对受体进行妊娠检查。
11.①胚胎移植实质？②胚胎移植的优势？
11.①早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。②充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
12.生理学基础：①如何使供、受体生殖器官生理变化相同？②胚胎收集的基础？③胚胎在受体内存活的基础？④受体是否影响胚胎的遗传特性？
12.①同期发情处理。②早期胚胎处于游离状态。③不发生免疫排斥反应；④不影响；供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化。
13.①胚胎分割时选择什么样的胚胎？②对囊胚进行分割时注意什么？为什么？③用什么设备？
13.①发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚； ②将内细胞团均等分割，以免影响胚胎恢复和进一步发育。
③设备：体视显微镜和显微操作仪，操作液，分割针、分割刀。
14.分割后胚胎去向？
14.可直接移植给受体，或体外培养后移植。
15.胚胎移植前，如何进行性别鉴定？
15.取样滋养层细胞，做DNA分析，鉴定性别。
16.胚胎移植的局限性
16.采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。
17.利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？
17.不一样；核移植——无性生殖、体外受精——有性生殖、胚胎分割——无性生殖。
第3章 基因工程
绪论
1.艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了什么？
1.DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。
2.科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现了什么，至此基因工程问世？
2.物种间的基因交流。
3.基因工程的工具和工具酶分别是什么？
3.工具：限制酶、DNA连接酶、载体。 工具酶：限制酶、DNA连接酶
4.由基因工程的概念分析：操作环境？操作水平？目的？原理？优势？其他名称？
4.操作环境：体外。 操作水平：DNA分子水平。 目的：产生符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
原理：基因重组。 基因工程最大的优势：定向改造生物的遗传性状。 其他名称：重组DNA技术。
5.基因拼接的原理？外源基在受体细胞中表达的原理？
5.目的基因和载体都是由脱氧核苷酸组成的，都是双螺旋结构。生物界共用一套遗传密码。
6.启动子、起始密码子、终止子、终止密码子的比较
启动子≠起始密码；终止子≠终止密码，密码子是mRNA上的，参与翻译过程
第一节 重组DNA技术的基本工具
1.限制酶的全称？主要来源？在原核生物中的作用？
1.限制性内切核酸酶。 来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。
2.限制酶的作用特点？作用结果？作用的化学键？
2.作用特点：识别特定的核苷酸序列，切割特定部位的磷酸二酯键。 结果：产生黏性末端或平末端。磷酸二酯键。
3.原核生物限制酶不破坏自身DNA的原因是什么？
3.①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列；②甲基化酶对识别序列进行了修饰。
4. DNA连接酶的作用？分类及连接的末端？
4.恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
①E.cli DNA连接酶：来源于大肠杆菌； 连接黏性末端和平末端，连接平末端效率低于T4 DNA连接酶。
②T4 DNA连接酶：来源于T4噬菌体； 能连接黏性末端、平末端（效率较低）
5.DNA聚合酶和DNA连接酶有什么区别？
5.①DNA聚合酶催化单个核苷酸连接到已有的核酸片段3’端，形成磷酸二酯键；DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；
②DNA聚合酶催化形成与模板链互补的DNA链；DNA连接酶催化DNA片段连接起来，不需要模板。
6.载体的种类？质粒的结构？
6.质粒、噬菌体、动植物病毒。
一种裸露的、结构简单的、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双链环状DNA分子。
7.作为载体必须具备的条件？
7.①能在受体细胞中复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；③具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选； = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④对受体细胞无害。
8.（1）DNA粗提取与鉴定的原理？
（2）不能选择哺乳动物成熟的红细胞的原因？
（3）研磨后过滤的方案是？
（4）①4℃冰箱放置几分钟的作用？②搅拌时应轻缓、并沿一个方向的原因？
（5）鉴定试剂
（6）提取和分离DNA用塑料离心管的原因是？
8.（1）①提取原理：DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精；DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，溶于2ml/L的NaCl溶液。②鉴定原理：DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 。
（2）哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA。
（3）①4℃冰箱静置后取上清液；②直接将研磨液倒入塑料离心管中，离心后取上清液。
（4）①抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；②减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子。
（5）二苯胺。
（6）细胞破碎后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附；由于细胞内DNA的含量本来就比较少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就会更少。
第二节 基因工程的基本操作程序
1.基因工程的基本步骤？
1.目的基因的筛选与获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测和鉴定。
2.目的基因是指？Bt基因来自于哪种菌？ Bt抗虫蛋白如何造成害虫死亡？Bt抗虫蛋白为何不会引起人畜死亡？
2.用于改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因，主要是编码蛋白质的基因，也可以是调控因子。 苏云金杆菌。 当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。 Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也没有特异性受体，所以不会引起人畜死亡。
3.获取目的基因的方法？
3.从基因文库中获取；利用PCR技术获取和扩增；人工合成。
4.从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，原因是？
4.基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A。
5. PCR的原理？条件？产物的鉴定方法
5.原理：DNA半保留复制。 条件：一定的缓冲液（需加入Mg2+）、2种引物、模板DNA、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）、四种脱氧核苷酸（dNTP）。 鉴定方法：琼脂糖凝胶电泳。
6.PCR的过程？用PCR可以直接扩增RNA吗？如果要用PCR来扩增RNA该如何操作？
6.①变性：加热至90℃以上，双链DNA解聚为单链；②复性：冷却至50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸：加热至72℃左右，在耐高温的DNA聚合酶的作用下，溶液中的四种脱氧核苷酸加到引物的3’端，合成新的DNA链。 不可以，需要逆转录成cDNA再进行扩增。首先在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成一条与RNA互补的DNA链，形成RNA-DNA杂交分子；再用核酸酶H降解RNA-DNA杂交分子中的RNA链，使之变成单链DNA；之后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子，即cDNA。
7.基因工程的核心步骤？构建基因表达载体的目的？为什么不直接把目的基因导入受体细胞，而要用载体？
7.基因表达载体的构建。 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。
提示：游离的DNA片段进入受体细胞，一般会直接被分解，就算可以进行转录并翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂而进行复制，导致子代细胞中不再含有目的基因。若将目的基因插入载体，由于载体可以在细胞内复制，随着细胞分裂，载体会带着目的基因存在于每个子代细胞中。这样，基因工程才有意义。
8.基因表达载体的组成及每部分的作用？
8.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因+复制原点。 ①启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 ②终止子：终止转录，使转录在所需要的地方停下来。 ③标记基因：用于重组DNA分子的筛选
9.目的基因与载体结合用到的限制酶有什么要求？切割后两个DNA片段之间连接形成的产物？
9.同种限制酶或者产生相同末端的限制酶（同尾酶）。 目的基因-目的基因、目的基因-载体、载体-载体三种。
10. 使用两种切割后能产生不同黏性末端的限制酶切割目的基因和质粒的目的是什么？
10.可以防止目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因和质粒反向连接（或保证目的基因和质粒正确连接）。
11.在构建基因表达载体时，目的基因序列中能否含有用到的限制酶的识别序列？为什么？
11.不能。 如果目的基因序列中含有用到的限制酶的识别序列，限制酶可能将它切断，破坏目的基因。
12.（1）转化的概念？（2）常用的转化方法？
12.（1）指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）①将目的基因导入植物细胞： 农杆菌转化法，花粉管通道法。受体细胞是体细胞或受精卵。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞主要是受精卵。
③将目的基因导入微生物细胞：方法是：Ca2+处理法。最常用的原核细胞是大肠杆菌
13.（1）T-DNA的作用？（2）原核生物作为受体细胞的优势是？（3）Ca2+处理法的过程？（4）花粉管通道法的操作是？
13.（1）将目的基因导入受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。（2）繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。（3）先用Ca2+处理细胞，使其成为容易吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再将重组基因表达载体导入其中。（4）可以用微量注射器将含目的基因的DNA直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。
14.采用农杆菌转化法导入目的基因时，为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上? 目的基因插入染色体DNA上的目的是什么？农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析？
14.由于Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞且能整合到受体细胞的染色体DNA上,而目的基因又插入到了T-DNA上,所以目的基因可以整合到受体细胞的染色体DNA上。 使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 ①第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T­DNA的中间部位；第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T­DNA被拼接到受体细胞染色体的DNA上。 ②第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌，第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T­DNA导入受体细胞。
15.检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因的方法及原理是？核酸分子杂交的具体操作？
15.方法是采用 PCR技术（DNA半保留复制）或核酸分子杂交技术（碱基互补配对）——注意，首填PCR，因为是课本正文出现的。
用放射性同位素标记（或荧光标记）的目的基因作探针与受体细胞的染色体DNA进行杂交，如果显示出杂交带，表明目的基因已插入染色体DNA中。
16.检测目的基因是否转录出了mRNA，方法及原理是？核酸分子杂交的具体操作？
16.方法是采用PCR技术（DNA半保留复制）或核酸分子杂交技术（碱基互补配对）。 用放射性同位素标记（或荧光标记）的目的基因作探针与受体细胞的mRNA杂交， 如果显示出杂交带，表明目的基因已转录。
17. 检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法及原理是？
17.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。原理：抗体与抗原特异性结合。
18.个体生物学水平在是否具有抗性及抗性程度方面如何鉴定？
18.①抗虫棉：采摘抗虫棉叶片饲喂棉铃虫；②耐盐水稻：用一定浓度的盐水浇灌水稻；③抗除草剂植物：喷洒除草剂；④抗病毒（菌）植物：病毒（菌）接种实验；⑤转基因产品：提取转基因产品与天然产品的功能进行活性比较。
19.构建基本表达载体时，若目的基因插入到启动子的上游，则转基因动物无法产生相应的外源蛋白，原因是？
19.目的基因不能转录。
20.经检测,抗旱基因已经导入到烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测,最可能的原因是？
20.基因表达载体上目的基因首端未加入启动子。
21.制备乳腺生物反应器生产药物为什么要加乳腺蛋白质基因启动子？
21.该启动子能够在乳腺组织中特异启动目的基因的表达（只有加上乳腺上皮细胞中特异性表达的启动子，才能保证药用蛋白基因在山羊的乳腺细胞中表达）。
22.构建基因表达载体时，科研人员选用了花椰菜花叶病毒CAMV35S启动子修饰合成的微型人胰岛素基因，达到驱动微型人胰岛素基因表达的目的。试推测，修饰目的基因采用病毒启动子的原因可能是？
22.病毒启动子驱动微型人胰岛素基因的表达不受核基因的调控。
23.不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基因工程操作中有什么意义？
23.识别DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。同尾酶构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好含有该限制酶的识别序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA片段时，目的基因就很可办能被切断；这时可以考虑用合适的同尾酶（目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列）来或缺目的基因。
24.当真核生物的基因以原核生物作为受体细胞时：
①若无法获得该蛋白，原因可能是什么？
①真核生物的基因有内含子，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，因此无法表达出该蛋白。
②以上情况如何解决？
②使用cDNA作为目的基因或使用酵母菌等真核生物作为受体细胞。
③若可以获得该蛋白，但是蛋白质无活性，原因可能是？
③原核生物缺少高尔基体和内质网等细胞器，无法对真核生物的蛋白质进行正确的加工。
④以上情况如何解决？
④人工体外再加工或使用酵母菌等真核生物作为受体细胞。
【重点总结】PCR扩增DNA与电泳
（一）PCR技术：
（1）名称：多聚酶链式反应。 （2）原理：DNA半保留复制。
（3）过程：PCR由变性→复性→延伸三个基本反应步骤构成。①变性：加热至90℃以上，双链DNA解聚为单链；②复性：冷却至50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸：加热至72℃左右，在耐高温的DNA聚合酶的作用下，溶液中的四种脱氧核苷酸加到引物的3’端，合成新的DNA链。④重复循环变性→复性→延伸三过程就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
（4）PCR反应体系的成分
DNA模板：从样本或细胞中提取的微量总DNA。 原料∶ dNTP，提供原料和能量。
酶∶ TaqDNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶，从嗜热菌中分离得到）。
引物∶与目的DNA片段两条母链各自的3’端序列互补。
Mg2+：激活DNA聚合酶活性所必需。 PCR缓冲液∶维持pH，保护TaqDNA聚合酶。
（5）DNA在体内复制的条件
模板∶DNA分子的两条链； 原料、能量∶dATP、dGTP、dCTP、dTTP；
酶∶ 解旋酶、DNA聚合酶等； 引物∶RNA引物，温和的反应条件。
（6）与体内DNA分子复制的不同点：①酶不同；②引物不同；③温度条件不同。
（7）PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的：目的基因的筛选与获取；目的基因的检测与鉴定。
（二）引物
（1）引物的作用：使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。
（2）需要引物的原因：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链，因此DNA的复制需要引物。
（3）设计两种引物的原因：基因的两条反向平行链都做模板，其碱基序列不同，且DNA聚合酶只能从3’端延伸子链，用2种引物才能确保DNA两条链同时被扩增。
（4）需要大量引物的原因：子链是在引物的引导下合成的，引物随子链DNA数量的增多而被消耗。
需要引物的数量：2n+1-2，当扩增4次，共产生16个DNA时，消耗30个引物。
（5）PCR扩增的产物的特异性：由引物的特异性决定；引物是根据目的基因两端的核苷酸序列设计的。
（6）两引物间固定长度的DNA序列（位于DNA的中间）在PCR扩增3次后首先出现；两引物间固定长度的DNA序列（位于DNA的一段）在PCR扩增2次后首先出现。
（7）复制方向:是沿子链5’→3’，从引物的3’端延伸子链。
（8）如果需要在引物上加限制酶的识别序列： 需要在引物的5’加。在引物的5’端设计两种限时酶识别序列的原因：便于目的基因和载体的定向正确连接。了解：引物的5'端可修饰，引物的5' 端决定着PCR产物的长度，它对扩增特异性影响不大。因此，可以被修饰而不影响扩增的特异性。引物5'端修饰包括：加酶切位点，加标记荧光，引入启动子序列等。引物的3'端不可修饰；引物的延伸是从3'端开始的，不能进行任何修饰。
（9）引物的设计：①如果引物中GC含量较高，可适当提高复性温度；②设计引物时，引物自身不能有碱基互补配对的序列：避免引物自连，不能得到目的产物；③设计引物时，两引物之间不能有碱基互补配对的序列：防止两引物之间结合形成双链，降低引物与DNA模板链结合的效率；④引物设计不能太短：防止非目的基因的获得。
（10）复性温度过高，得不到产物的原因：引物不能稳定的与模板结合（引物与模板结合的稳定性遭到破坏）。进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，复性温度的设定与引物有关，延伸时间的设定与扩增片段的长度有关。
（11）目前在PCR反应中使用TaqDNA聚合酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是TaqDNA聚合酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活。
（12）为方便构建重组质粒，设计引物时需要增加适当的限制酶位点。为便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的5' 端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是使DNA片段能定向插入表达载体，减少自身环化和反向连接。
（13）PCR后期，反应速率下降的原因：酶的活性降低、引物和dNTP浓度降低、反应产物增多。
（14）变性温度过低会导致双链不能充分解开；退火温度过高会导致引物不能充分与模板链结合，导致目标产物的量减少。
（三）DNA片段的扩增及电泳鉴定
1.实验原理
（1）DNA 片段扩增的原理：PCR利用了DNA的热变性原理和DNA半保留复制的原理。
（2）DNA片段电泳鉴定的原理：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在带电分子的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
注意：pH=8左右时，双链DNA分子带负电。在该碱性缓冲体系中，不同的双链DNA分子具有近乎相同的电荷密度；当DNA构象一致时，其在凝胶中的迁移率与其所含碱基对数目的对数值成反比，该规律可近似用于估算线性双链DNA分子的大小。
2.PCR扩增的实验步骤和反应体系的配方
（1）移液：用微量移液器按照PCR反应体系配方或试剂盒的说明书，在微量移液管中依次加入各组分。
（2）离心：待所有组分都加入后，盖严离心管的盖子。将微量离心管放入离心机里，离心约10s，使反应液集中在离心管的底部。
（3）参照下表的参数，设置好PCR仪的循环程序。将装有反应液的微量离心管放入PCR仪中进行反应。
预变性：使DNA充分变性，以利于引物更好地和模板结合。
最后一次延伸10min：确保引物延伸完全，得到更多产物。
3.DNA片段的电泳鉴定
（1）配制琼脂糖溶液：根据待分离DNA片段的大小，用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积比0.8%-1.2%的琼脂糖溶液。在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后，加入适量的核酸染料混匀。
（2）制备凝胶：将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合适大小的梳子，以形成加样孔。凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝胶放入电泳槽内。将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜。
（3）加样：将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物（Marker）。
（4）电泳、观察：接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压，一般为1～5V/cm。待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳。取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。
4.注意事项：
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该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在-20℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。
③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。
④在进行操作时，一定要戴好一次性手套。
⑤PCR扩增不能随意加大试剂用量。
5.你是否成功扩增出DNA片段？判断的依据是什么？
5.可以在紫外灯下直接观察到DNA条带的分布及粗细程度来评价扩增的结果。
6.你进行电泳鉴定的结果是几条条带？如果不止一条条带，请分析产生这个结果的可能原因。
6.如果扩增不成功，可能的原因有：漏加了PCR的反应成分，各反应成分的用量不当，PCR程序设置不当等。如果扩增结果不止一条条带，可能的原因有：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易形成二聚体；退火温度过低；DNA聚合酶的质量不好等。
7.不能出现扩增产物的原因？
（1）引物自身有碱基互补配对的序列，导致引物自连；（2）复性温度过高，引物不能稳定的与模板结合
（3）变性温度过低会导致双链不能充分解开；（4）酶的活性降低；（5）Mg2+浓度过低；（6）模板DNA含有杂蛋白（抑制耐高温的DNA聚合酶活性的杂蛋白）
8.出现非目的序列产物：（1）引物设计太短；（2）两引物之间碱基互补配对；（3）复性温度过低。
第三节 基因工程的应用
1.基因工程菌的概念？用大肠杆菌生产人胰岛素的流程是怎样的？目前除了可以利用大肠杆菌生产人胰岛素，还可以用酵母菌来生产人胰岛素，请从细胞的结构与功能相适应的角度考虑，二者生产的人胰岛素有何不同？
1.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类称为基因工程菌。 ①人胰岛素基因的筛选和获取：用RT-PCR（逆转录PCR）获取人胰岛素基因（cDNA）；②人胰岛素基因表达载体的建构：用限制酶和DNA连接酶将人胰岛素基因（要添加启动子、终止子）与质粒拼接，构建基因表达载体；③将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞：用Ca2+处理大肠杆菌，将重组质粒导入大肠杆菌；④人胰岛素基因的检测与鉴定：检测筛选出成功转化的大肠杆菌；⑤进行发酵培养（菌种扩大培养、配置培养基、灭菌、接种、发酵、产物的分离和提纯）。 大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，无法对合成的胰岛素肽链进行加工，没有生物活性；酵母菌是真核生物，有内质网和高尔基体，可以对合成的胰岛素肽链进行一定的加工和修饰，有生物活性。
2.获得乳腺生物反应器时，要将药用蛋白基因和哪些调控组件重组在一起？乳腺生物反应器经过有性生殖产生的后代一定可以产生目标蛋白吗？膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器？研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因？
2.乳腺中特异表达的基因的启动子等调控组件重组在一起。 不一定； ①目的基因在受体细胞中不是成对存在的，相当于杂合子，配子中可能不含该基因，则有性生殖产生的后代中可能不含目的基因②有性生殖产生的后代可能为雄性，不能分泌乳汁。 不局限于性别与生长期（乳腺生物反应器必须是雌性，且泌乳期才会分泌）。 将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子重组
3.为什么可以用猪的器官解决人类器官移植的来源问题？利用转基因技术对猪的器官进行改造，培育不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，采用什么方法？
3.①猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似；②与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多。 在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
第四节 蛋白质工程
1.由蛋白质工程的概念分析：基础、手段和目的分别是什么？
1.基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 手段：改造或合成基因。
目的：改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
2.蛋白质工程的目标？直接操作对象？ 确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因？ 为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？
2.根据人们对蛋白质功能的“特定需要”，对蛋白质的结构进行分子设计改造。 基因。 确定目的基因的碱基序列后，可以人工合成目的基因，或应用基因定点突变技术来进行碱基的替换、增添等进而改造基因。 ①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；②蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；③基因可以遗传，蛋白质无法遗传。
3.蛋白质工程的基本思路？
3.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。
4.降低人对小鼠单抗了抗体的免疫反应的思路？
4.通过改造基因,将小鼠抗体上结合抗原的区域(即可变区“嫁接”到人的抗体（即恒定区上，经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会降低很多。
了解：人鼠嵌合抗体----蛋白质工程
为了克服鼠源性单克隆抗体存在的问题，科学家利用基因工程方法使小鼠的抗体人源化。通过构建人一鼠嵌合抗体，在一定程度上减弱了人抗鼠抗体。嵌合抗体指的是鼠单克隆抗体的恒定区基因被人抗体的恒定区基因通过基因重组技术所替换而编码并在合适的宿主细胞中表达而产生的单克隆抗体。
基本原理:抗体分子的特异性识别、抗原结合由轻链和重链可变区决定的，而异源蛋白产生的人抗鼠抗体反应的主要是抗体恒定区。将小鼠单抗恒定区用人源化恒定区代替而拼接成嵌合抗体，使其重链和轻链的可变区来自小鼠，恒定区来自人类。简言之嵌合抗体既具有抗原结合特异性，又大大地降低了鼠单抗的异源性。嵌合抗体是基因工程抗体最早研究出来的一种抗体，在肿瘤治疗和诊断方法已被广泛的应用。虽然嵌合抗体在一定程度上减弱了人抗鼠抗体反应，但仍存在一少部分鼠源成分。这直接导致抗体被迅速清除，从而降低治疗效果。
第4章 生物技术的安全性与伦理问题
第一节 转基因产品的安全性
1.微生物作为基因改造对象的优点是？
1.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.防止转基因植物基因污染的方法？
2.将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，可以防止转基因花粉的传播。
3.对转基因产品安全性产生争论的原因？
3.人们所生活的国家或社会，政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异，决定了人们具有不同的价值观取向，因此对于转基因技术就会产生不同的见解，特别是在转基因食品的安全性等方面发生激烈的争论。
第二节 关注生殖性克隆人
1.什么是生殖性克隆和治疗性克隆？我国政府对生殖性克隆人的态度？
1.生殖性克隆：是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。 治疗性克隆：是指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。 我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
2.设计试管婴儿与试管婴儿有什么区别？
2.设计试管婴儿在胚胎移植前要对胚胎进行遗传学诊断。
第三节 禁止生物武器
1.生物武器的种类？
1.①致病菌类：波特淋菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌等；②病毒类：天花病毒等；③生化毒剂类：如肉毒杆菌毒素。
2.生物武器的特点？
2.传播途径多；传播方法简单，使用方便；传播时具有潜伏期。
3.我国对生物武器的态度？
3.我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标，全面严格履行公约国的义务，支持不断加强公约的约束力，并主张全名禁止和彻底销毁生物武器等各类大规律杀伤性武器。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。PCR 反应体系的配方
10倍浓缩的扩增缓冲液
5μL
20mml/L的4种脱氧核苷酸的等量混合液（实为dNTP）
1μL
20μml/L的引物Ⅰ
2.5μL
20μml/L的引物Ⅱ
2.5μL
H2O
28～33μL
1～5U/μL的Taq DNA聚合酶（即耐高温的DNA聚合酶）
1～2U
模板DNA（用量为1pg-1μg）
5～10μL
总体积
50μL
循环程序
变性
复性
延伸
预变性
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最后一次
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