高中生物270条核心定义（四）
选修一
实验注意事项
1. 实验用微生物均当作致病菌处理，使用过的培养物必须进行高压蒸汽灭菌(121℃ 15min)后再作处理。
2. 若有细菌培养物泼洒出来，不能随意擦拭。应先用纸巾盖起，再用漂白粉溶液(5%NaClO)使纸巾浸湿，放置15-20min，然后用适当的方法清除。
3. 有割伤擦伤或身体外部有溃疡时，不能进行用微生物做的实验。
生物技术概述
4. 生物技术是应用生物学与工程学原理，以微生物动物植物作为反应器，将物料加工，以提供产品为社会服务的技术。(注：不只包含现代生物技术，传统的也是)
5. 生物工程主要包括：细胞工程、发酵工程、蛋白质工程、酶工程与基因工程。各种生物工程的实施上大多离不开基因工程手段。现代生物技术主要是基因工程。
6. 细胞工程。
植物细胞工程：植物花粉培养、组织培养、原生质体培养、植物体细胞杂交等。这些技术都是用于培养与繁殖新品种的(即获得个体)。动物细胞工程：动物细胞培养、细胞融合、单克隆抗体的产生、胚胎移植、核移植等。
7. 蛋白质工程。通过改变个别的氨基酸来改变蛋白质性质的加工改造过程，通过直接对DNA进行改造来实现对蛋白质的改造。
8. 实施基因工程的条件：工具酶、基因的分离、基因载体、受体。(详见选3)
9. 基因载体要求：能自我复制、上有限制酶切位点、上有筛选标记(标记基因)、可启动外源基因的转录翻译(启动子、终止子)、在受体细胞中有高拷贝数与稳定性。 除通常使用的细菌或酵母质粒外，改造修饰后的噬菌体及病毒DNA亦可作为载体。
10. 基因工程即是DNA分子之间的重组技术，因此也称重组DNA技术。
微生物的利用
11. 绝大多数微生物与传染病无关，90%以上的微生物是对人体有利的。
12. 单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。
13. 划线分离法：由于划线过程中接种环上的菌液逐渐减少，因此划线最后部分细菌间距加大，可以形成单菌落。
14. 涂布分离法，先将培养的菌液稀释10-5~10-7倍，取0.1mL稀释度不同的菌液，加在培养皿的固体培养基上，用涂布器涂布后进行培养。在适当的稀释度下，可培养得到相互分开的菌落，通常以每个培养皿中有30-300个之间的单菌落最为合适。
15. 玻璃刮刀在70%酒精中保存，使用时置于酒精灯上至刮刀火焰熄灭。
16.划线分离法，操作简单;涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂。
17. 我们利用微生物时常常要求所利用的微生物不被其他微生物污染。因此，在培养微生物是必须进行无菌操作。
18. 实验器具和培养基通常用高压蒸汽灭菌法(121℃ 1kg/cm2，15min)灭菌，为防止葡萄糖分解碳化，含有葡萄糖的培养基要用 500g/cm2压力、 90℃以上灭菌30min。不能加热灭菌的化合物(如尿素)用灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤。
19. LB培养基(通用细菌培养基)的成分：蛋白胨，酵母提取物，氯化钠，水，(琼脂)。
20. 对不接种的培养基进行培养可以判定培养基的灭菌是否彻底。
21. 细菌：(喜荤)，中性偏碱，蛋白质丰富，37℃左右的环境;霉菌：(喜素)，中性偏酸，糖类物质丰富，25~30℃的环境。
22. 大肠杆菌的培养：三角瓶液体培养基扩大培养：37℃，摇床振荡培养12h;固体培养基划线分离，37℃恒温培养箱倒置培养12~24h。
23. 倒置培养的原因是要防止水蒸汽在盖上凝结成水滴，滴落在培养基上，阻碍单菌落形成。
24. 划线末端出现不连续单菌落，表明菌已被分离。在无菌操作下将单菌落用接种环取出，用划线法接种在斜面上后，37℃培养24h后置于4℃冰箱保存。
25.分离以尿素为氮源的微生物使用的土壤从有哺乳动物排泄物的地方取得。
26. 筛选尿素为氮源的微生物中，培养基配制时先将尿素固体培养基(用不含氮元素的琼脂糖代替琼脂)正常高压蒸汽灭菌，冷却至60℃，再将通过G6玻璃砂漏斗过滤的尿素溶液与之混合。
27.脲酶水解尿素产生氨使培养基中的酚红指示剂变红，生成围绕菌落的红色环带。
28. 实验中使用卷烟纸而非滤纸，是由于滤纸中的木质素可抑制纤维素酶的活力，而卷烟纸只含有纤维素。-
29. 分解纤维素的通常为霉菌。酵母菌通常不含纤维素酶、淀粉酶等水解酶，只利用单糖或多糖为营养物质。
30. 本实验的实验组与对照组处理的差别在于是否灭菌，结果差异是纸条是否消失，结论是土壤中有能分解纤维素的微生物。
酶的应用
31. 果胶是植物细胞壁的主要成分，起着将植物细胞粘合在一起的作用。去掉果胶会使植物组织变得松散。
32. 果胶不溶于酒精等有机溶剂，在高浓度酒精(实验中用95%)中会形成絮状。
33. 淀粉经α-淀粉酶水解得到遇碘显红色的糊精。实验使用枯草杆菌的α-淀粉酶，最适pH为5.5~7.5，最适温度为50~75℃。
生物技术在食品加工中的应用
34. 制酒过程中发酵应在25℃-30℃，发酵2-3天。制醋过程中30℃-35℃。
35. 用葡萄制酒不含糖，酒精含量8%左右，因为酵母已将其中糖分解完毕;若用果汁加入蔗糖制酒，可制得15%酒精的果酒，因为16%酒精可杀死酵母。
36. 酒精发酵结束的标志是不再有气泡冒出，此时酵母菌应死亡。
37. 在瓶塞上打孔插入弯曲装水的玻璃管，可以起到：①液封，防止氧气进入;②及时排出瓶中CO2;③防止杂菌进入。
38. 制酒过程中不需要严格灭菌，但是需要对材料进行消毒(清洗葡萄并用KMnO4溶液处理)，所有用具清洁。发酵过程中抑制杂菌污染的因素：①加入酵母菌，使瓶内酵母菌和乳酸菌占优势;②发酵产物酒精抑菌;③ 酵母菌呼吸产生的CO2溶于水中，使发酵液的pH降低;④无O2条件。(补充)
39. 葡萄浆装量不超过发酵瓶的2/3的原因：①为酵母初期的酵母菌繁殖预留空气提供O2; ②防止发酵过程产生的CO2引起的使液体外溢。
40. 制作腐乳的原理是：利用毛霉根霉的淀粉酶或蛋白酶将豆腐中的淀粉、蛋白质分解成糖、多肽和氨基酸。
41. 腐乳发酵分为两个阶段，前期发酵喷毛霉菌液，25℃-28℃培养2-3天。后期发酵加入红曲霉粉和各种调味料，在室温下放置一个月左右。
42. 前期发酵：豆腐切块后摆放在保湿玻璃瓶或瓦罐中，各块间要留有一定距离。接种毛霉后25~28℃下培养2~3天。(毛霉是需氧型生物，各块间留距离是要提供有氧环境。)发酵结果是豆腐胚的外层长出毛霉或根霉的菌丝。
43. 后期发酵前的腌胚过程：先向分层排列的胚块加食盐，上面多铺，下少铺一些。(目的是抑制瓶口杂菌繁殖)加盖腌制3天后，加食盐水至胚面，再腌5天后倒掉盐水。
44. 制作泡菜的原理是无氧条件下，微生物(乳酸菌等)利用蔬菜中的糖和其他营养物质，进行发酵，产生有机酸与醇类物质(因此泡菜会有酸味，呈酸性)。
45. 泡菜坛的凹槽装水液封制造无氧环境。
46. 泡菜一般腌制10-13天之后再食用，因为泡菜中亚硝酸盐含量在10-13天之后含量较少。
47. 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，其产物与N-1-萘基乙二胺偶联形成紫红色产物，可以用(光电)比色法进行定量测定。
48. 光电比色法：使用不同浓度的亚硝酸钠溶液测定光密度值，绘制标准曲线。用样品测量值与标准曲线对比计算出样品的亚硝酸盐含量。
49. 制泡菜过程中不需要严格灭菌，但是需要对材料进行消毒(将蔬菜在开水中浸1分钟)，所有用具清洁。发酵过程中抑制杂菌污染的因素：①加入泡菜老汤，使瓶内乳酸菌占优势;②发酵产物乳酸使发酵液pH降低，抑菌;③加入适量的酒、盐可以抑制杂菌;④无O2条件抑制需氧菌繁殖。(补充)
50. 醋杆菌在有氧条件下才能将乙醇氧化为醋酸和水。醋化醋杆菌固定化在锯末上。发酵瓶通过塞有棉花的玻璃管缓慢通入空气，使棉花过滤掉杂菌，在30~35℃的条件下发酵约48h。(部分补充) 浅尝现代生物技术
51.扦插、嫁接和组织培养都是植物无性繁殖的方法。
52.为避免污染，接种的操作需在超净工作台中进行。
53. 组培过程中使用细胞分裂素比例较多的培养基，促进生芽;使用生长素比例较大的培养基，促进生根。
54. 实验中使用人工合成的激素而非植物中存在的天然激素，因为植物体内有对应分解天然激素的酶，使得天然激素的作用和存在时间较短。
55.PCR技术：耐高温 DNA聚合酶在有DNA模板存在时，以引物(与DNA双链模板分别自5’端互补的一段单链DNA，通常有15~30个碱基)为起点，利用4中脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)从5’末端向3’末端合成新链。
56. PCR的三步：高温加热变性(95℃下DNA氢键打开，双链分离)，退火复性(迅速降至40~60℃，引物与退火后的两个单链DNA模板分别结合)，中温延伸(72℃，聚合酶利用4种dNTP组装互补链，延伸至3’端)。
57. 使用的Taq聚合酶最适温度为72℃，属于耐高温的DNA聚合酶。
58. 退火温度决定于引物碱基序列的长度和序列中G、C的含量。G、C含量越高，退火温度越高。
59. 电泳的原理：DNA带负电，长度不同的DNA在直流电源形成的电场中移动速度不同，一段时间后，与标准样品相比较，可以确定未知样品的DNA大小。
选修三
基因工程
1. 遗传工程：狭义：基因工程 广义：把一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中。
2. 基因工程的核心是构建重组DNA分子。
3. 基因工程诞生的理论基础：DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。
4. 实施基因工程的条件：
工具酶(限制性内切酶、连接酶、聚合酶) 目的基因：基因载体：要求：①能自我复制。②含限制性内切酶位点。③含筛选标记(一般为抗性 基因)。④能启动外源目的基因的转录、翻译。⑤在细菌中，质粒有 较高的拷贝数与稳定性。受体细胞:微生物、动植物细胞(用氯化钙处理大肠杆菌可增加其细胞壁通透性，方便重 组质粒进入。)
5. 基因工程的工具：
①限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的手术刀，使DNA重组成为可能②DNA连接酶具有缝合DNA的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。 ③载体：最常见的载体为大肠杆菌质粒，质粒常含抗生素抗性基因。(质粒是能自主复制的双链环状DNA，在细菌中独立于染色体存在的特殊遗传物质)。除常用细菌和酵母的质粒外，改造和修饰后的噬菌体和病毒DNA均可作为基因载体。向双子叶植物导入基因时，常用土壤农杆菌的Ti质粒。
6. 基因工程的基本操作步骤：目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞、目的基因的表达。
7. 获得目的基因的方法：若化学序列已知，则可用化学方法合成目的基因或用PCR扩增目的基因。若序列未知，则应建立包含目的基因的基因文库后，从中寻找。
8. 转基因植物解决了传统育种中远缘亲本难以杂交的缺陷，并可以定向的改变植物的性状。
9. 基因工程在医药工业和医学领域的应用主要包括基因工程药物和基因治疗。
10. 基因工程药物有胰岛素，干扰素(病毒入侵细胞后产生的糖蛋白，有抗病毒，抗细胞分裂和免疫调节等多种生物学功能，是治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物)，乙型肝炎疫苗等。
11. 基因治疗是向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
12. 蛋白质工程是利用基因工程对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。蛋白质工程可以提高工业用酶的活性和稳定性，从而可以开发工业用酶。
克隆技术
13.个体通过无性繁殖可以连续传代并形成群体，这样的群体称为无性繁殖系。
14. 分子水平上，基因克隆是指某种目的基因的复制，分离过程。
15.细胞水平上，细胞克隆技术在利用杂交瘤制备单克隆抗体的操作中得到充分利用。
16. 个体水平上的克隆指不通过两性细胞的结合，从单一的细胞繁殖出的生物个体
17. 动物体细胞克隆的条件
①具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞。 ②能有效调控细胞核发育的细胞质物质。(如去核卵的细胞质) ③完成胚胎发育的必要环境条件(子宫)。
18.植物克隆的技术基础是植物组织培养，理论基础是植物细胞的全能性。
19. 植物组织培养程序： 脱分化、再分化。
20. 方法一：①植物组织块切口会发生脱分化，成为可分裂的细胞。②这些细胞分裂形成薄壁细胞团，即愈伤组织。③用植物激素诱导出根、芽的顶端分生组织，形成植株方法二：①②不变，将愈伤组织通过液体悬浮培养分散成单细胞(胚性细胞)。之后再 分化形成胚状体，继续发育可得植株。(胚性细胞特征：细胞质丰富、液泡小、细胞核大。方法三：用纤维素酶与果胶酶水解细胞壁，得到分离植物细胞的原生质体(包括质膜、细胞质、细胞核)，进行原生质体培养，得到植株。该种方法的主要应用价值在于利用原生质体进行导入基因、原生质体融合等操作。)
21.植物体细胞杂交
概念：使用两个不同植物的体细胞融合成杂种细胞，并将其培育成新的植物体的方法。
操作步骤：用酶解法取得原生质体，通过电刺激或聚乙二醇诱导等方式实现原生质体融 合，得到的杂种细胞进行植物组织培养得到杂种植株。
优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，(如白菜-甘蓝等种间杂种)培育作物新品种。
22.动物克隆的技术基础是动物的细胞培养。细胞培养也是细胞生物学的主要技术基础。
23. 细胞克隆的最基本要求是必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。
24.细胞工程是细胞水平上的生物工程，主要技术手段是细胞培养和细胞融合。
25. 植物细胞原生质体可以融合，动物细胞在一定的物质(如灭活的病毒，聚乙二醇等)介导下可以互相融合。
26. 由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物减少的关系可以进行基因定位。
27. 利用抗原抗体反应，可以诊断和防止各种疾病，可以研究抗原物质在细胞中的定位及其功能等。
28. 由于单抗识别抗原部位的专一性，单抗比一般抗血清优越得多。原因是一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物。单抗的特点：特异性强，灵敏度高。杂交瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能产生单一抗体 。
29. 杂交瘤技术和单克隆抗体制备方法：
①外界抗原刺激动物，使之产生免疫反应，令B淋巴细胞产生抗体。②利用灭活的病毒或聚乙二醇，使经免疫的动物脾细胞与可无限增殖的骨髓瘤细胞融合。③筛选、克隆培养，获得来自单一细胞的既能产生特异抗体，又能无限增殖的杂交瘤细胞。④对一种杂交瘤细胞进行传代培养就能长久得到单抗。优点：可从特异性抗原比例极少的抗原混合物中获得单抗。
30. 细胞的分化使得细胞发生了基因的差异表达，有的基因开放，有的基因关闭。这样，来自动物的体细胞均已发生了分化，基因组中基因的活动和不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。
31. 体细胞羊的克隆成功证明了
(1)高度分化细胞经过一定技术处理，也可恢复到类似受精卵时期的功能，即脱分化;
(2)在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细胞核发育的作用。
32. 中国坚决反对生殖性克隆，支持治疗性克隆。
生态工程
33. 生态工程原理是“整体，协调，循环，再生”，研究对象是社会——经济——自然复合生态系统，总体目标是可持续发展。
34. 生态农业有效促进了物质循环，能量流动，信息流动的畅通，人与环境和谐相处，经济，生态环境和社会效益的同步发展。
35. 生态农业通过增建沼气池等方法进行了废物资源化处理，实现了物质和能量的多级利用，提高能量的利用率。
36.生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理。