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1、选择性必修三 必备知识清单第1章 发酵工程第1节 传统发酵技术的应用1.发酵是指人们利用 ,在适宜的条件下,将原料通过 转化为人类所需要的产物的过程。2.传统发酵技术是指直接利用原材料中 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。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。3.实例：传统发酵技术可应用于：腐乳、酱、酱油、醋、泡菜等的制作（1）腐乳制作：腐乳的发酵有多种微生物的协同作用，如 、 、 等，其中起主要作用的是 。它是一种丝状 。新陈代谢类型是 ，营腐生生活。毛霉等微生物产生的 能将豆腐中的蛋白质分解成 和
2、；脂肪酶可将脂肪分解成 。（2）泡菜的制作菌种是 ，为 养 氧型细菌。细胞分裂方式是 。常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。 其中乳酸杆菌常用于生产酸奶。制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。制作原理：在无氧的情况下， 将葡萄糖分解成乳酸。反应式为 ，泡菜制作实验流程:注意事项要点内容材料蔬菜应新鲜,若不新鲜,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐;清水和食盐配制质量分数为 的盐水，并煮沸冷却待用。防止杂菌污染每次取样用具要洗净,取样后要迅速封口氧气需求泡菜坛要选择透气性差的容器,坛盖边沿水槽 ,发酵过程中要经常补充水槽中的水,以创造 温度室温即可。过高则易滋生细菌,过低则使 一般在腌制
3、10 天后亚硝酸盐含量开始降低，故在10天之后食用最好。制作泡菜时,盐水要煮沸后再冷却的原因是煮沸有两大作用，一是 ，二是 。冷却是 。泡菜制作过程中防止被杂菌污染的措施：原料、泡菜坛的清洗，盐水的浓度和煮沸，加入香辛料，泡菜坛口进行水封。 含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是 。（3） 果酒和果醋的制作一、菌种及制作原理（一）果酒制作1原理：菌种 ，属于 核生物，新陈代谢类型 ，生殖方式主要为 ，有氧呼吸反应式为： ；无氧呼吸反应式为： 。 2条件：繁殖最适温度 ，酒精发酵一般控制在。前期需有氧气，后期需形成无氧环境。3菌种来源：自然发酵中起主要作用的是 的野生型酵母菌，也可以通过人工培养，分离
4、获得纯净的酵母菌。（二）果醋的制作：1原理：菌种：_，属于_核生物，新陈代谢类型为_ ，生殖方式是 。当 、 都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸生成相关反应式是 ， 。2发酵条件：最适温度为_，需要充足的_。二、实验步骤1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒：先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为70%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2. 取葡萄500 g，用清水冲洗葡萄12遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。去除枝梗和腐烂的子粒，沥干。3. 用榨汁机榨取葡萄汁后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有
5、合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。4. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。5. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每隔12h拧松瓶盖1次，进行排气。7. 10 d-12d以后，可进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。8. 当果酒制成以后，打开瓶盖，盖上一层纱布（也可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲），然后将装置转移至3035 的条件下发酵，时间为7-8天。三、根据教材操作提示设计实验装置。充气口作用 ；排气口作用 ;出料口作用
6、 。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是 。使用该装置制酒时，应该关闭 ；制醋时，应将充气口 。四、实验结果分析与评价：可通过嗅觉和品尝初步鉴定，并用 检验酒精存在。可观察到的现象为。【疑难点拨】1、 你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。2、 你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。3、 变酸的酒的表面或久置的醋的表面有一层白膜是什么？醋酸菌繁殖形成的
7、菌膜4、 葡萄汁装入发酵瓶时要留有1/3的空间，为什么？可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵液溢出5、制果酒时,为什么要将温度控制在 18-30? 制果醋时,为什么要将温度控制在30-35 ?温度是酵母菌、醋酸菌生长和发酵的重要条件。 18-30最适合酵母菌繁殖，因此果酒发酵时需要将温度控制在其最适温度范围内；而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30-35 ，因此制作果醋时要将温度控制在30-35第2节 微生物的培养技术与应用第1小节 微生物的基本培养技术1.培养基的配制（1）概念: 人们按照微生物对 的不同需求,配制出供其 的营养基质,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物
8、。（2）营养组成: 各种培养基一般都含有 、 、 和 等营养物质碳源: 定义：凡是能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质。作用：构成生物体细胞的物质和一些代谢物,有些也是异养生物的能源物质。 自养型生物和异养型生物所需碳源的形式分别为 和 。氮源：定义：凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质。作用：合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢物等。说明：对于异养微生物来说，含C，H，O，N的化合物既是碳源，也是氮源，还是能源。 大多数的微生物主要利用无机氮化合物作为氮源，也可利用有机氮化合物作为氮源，主要可以利用 和 。 只有少数固氮微生物可以利用N2作为氮源，如：根瘤菌，圆褐固氮菌，蓝藻。 对于硝化细
9、菌而言， 既是氮源又是能源。水：作用：不仅是优良的溶剂,还可维持生物大分子结构的稳定。主要来源：培养基、空气、代谢物。无机盐：定义：为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素,包括大量元素和微量元素。作用：是细胞的组成成分、生理调节物质,某些化能自养菌的能源,酶的激活剂等。主要来源：无机化合物。注意：培养基在为微生物提供以上主要营养物质的基础上，还需要满足微生物对 、 和 的需求。这些特殊营养物质是微生物生长不可缺少的微量有机物，包括维生素、氨基酸，、碱基等，它们一般是酶和核酸的组成成分。例如： 培养乳酸杆菌时需添加_；培养霉菌时需_；培养细菌时需_；培养厌氧微生物时需_ _。（3）配制原则（4）
10、培养基种类和应用划分依据 种类 概念 应用物理性质 液体工业或生活生产 半固体观察微生物的运动及菌种保藏等 固体需加入凝固剂琼脂微生物的分离和鉴定 成分 天然用化学成分不明的天然物质配制而成常用于实际工业生产人工合成是用 的化学物质配制而成，其中各成分的比例明确常用于微生物的分离鉴定 用途 选择微生物学中，将允许特定种类的微生物的生长，同时以抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌加入 分离金黄色葡萄球菌不加 可分离固氮微生物 鉴别是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物伊红和亚甲蓝琼脂培养基可以鉴别 ，菌落呈 （5）
11、 相关概念芽孢：某些细菌在其生命活动的某个阶段可以在营养细胞内形成一个圆形或卵圆形的内生孢子，称为芽孢。芽孢是细菌的休眠体，对热、干燥和化学物质的伤害的抵抗力很强，能使细菌度过不良的环境菌落：单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，就会形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。菌落是鉴定菌种的重要依据。2.无菌技术（1）含义：在培养微生物的操作中，所有防止 的方法。（2）常用方法项目理化因素的作用强度能否消灭芽孢和孢子常用方法消毒较为 煮沸消毒法、 、化学药物消毒法和紫外线消毒法灭菌 能灼烧灭菌、 、 （3）获得纯净培养物的关键是 ，要注意以下几个方面：对实验操作的空间、操作
12、者的衣着和手，进行清洁和 。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行 。为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在 进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。无菌技术的主要方法及适用对象（连一连）3.微生物的纯培养（1）概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。（2）微生物的纯培养包括配制培养基、 、倒平板、接种和分离、培养等步骤。（3）单菌落获得的接种方法： 、 。（4）酵母菌的纯培养方法步骤倒平板操作a.拔出锥形瓶的棉塞。b.将瓶口迅速通过 火焰 。c.用 拇指和食指 将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基倒入 培
13、养皿 ，立即盖上皿盖。d.等待培养基冷却凝固后，将培养皿 放置。将平板倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可以避免培养基水分过快蒸发。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，这个平板不能用来培养微生物，原因是空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生，造成污染。平板划线法a.概念：通过 在固体培养基表面 连续划线 的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。b.具体操作：灼烧接种环 蘸取菌液 第一次平板划线操作 连续划线操作 培养。平板划线法（操作简单，但单菌落不易分离）如果划线5次，需要灼烧6次接种环。灼烧接种环之后,要待其冷却后才能蘸取菌液,原
14、因是 。平板划线法划线过程中,不能将最后一次的划线与第一次的划线相连的原因是平板划线法通过依次在上一次划线末端再次划线达到菌种稀释,获得单菌落的目的。若将最后一次的划线与第一次的划线相连则无法达到这一目的。平板划线操作中几次灼烧接种环的目的：第一次划线前灼烧每次划线前灼烧（第二次及以后）划线结束后灼烧目的避免接种环上可能存在的微生物污染培养物杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种,使每次划线的菌种均来自上一次划线的末端杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者第2小节 微生物的选择培养和计数1.选择培养基在微生物学中,将允许 的微生物生长,同时 其他种类微生物生长的培养基,称为选择培
15、养基。2.微生物的选择培养稀释涂布平板法的操作步骤（1）系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过 液体稀释 的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量 减少 ，细胞得以分散。编号为 11021107的试管中分别盛有9ml 。将10g 土样加入盛有90ml 无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1ml 上清液加入盛有9ml 无菌水的试管中，依次等比稀释。（2）涂布平板操作取菌液：取0.1ml 菌液，滴加到 培养基 表面。涂布器消毒：将涂布器浸在盛有 酒精 的烧杯中。涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器 后，再进行涂布。涂布平板：用涂布器将 菌液 均匀地
16、涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。3.微生物的数量测定（1）微生物的计数方法有稀释涂布平板法和 显微镜直接计数法 。（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目原理:当样品的稀释度 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 。通过统计平板上的 ,就能推测出样品中大约含有多少活菌。计数原则:一般选择菌落数为 的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在同一稀释度下,应至少对 个平板进行重复计数,然后求出 。注意事项:统计的菌落数往往比活菌的实际数目 ,这是因为 。4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（1）分离原理:土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们
17、能合成 。利用尿素作为 的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（2）操作步骤土壤取样：从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤中取样。先铲去表层土,在距地表约38cm 的土壤层取样。样品的稀释a.稀释原因:样品的 直接影响平板上生长的 。b.稀释标准:选用一定稀释范围的稀释液进行培养,保证获得菌落数在 的平板进行计数。c.第一次做实验时,可以将稀释的范围放宽一点。微生物的培养与观察: a.培养:不同种类的微生物,往往需要不同的培养 温度 和培养 时间 。b.观察:每隔 统计一次菌落数目,选取 的记录作为结果。5.选择培养基与鉴别培养基的比较项目选择培养基鉴别培养基制备方法培养基中加入
18、某些化学物质培养基中加入某种指示剂或化学药剂原理依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好或抗性而设计产生特定的颜色或其他变化用途从众多微生物中分离出所需的微生物鉴别不同种类的微生物为什么只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上生长?分解尿素的微生物能合成脲酶,而脲酶可将尿素分解成氨,从而为微生物提供氮源。 在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌的原因是由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素环境中，纤维素分解菌的含量相对较高，从这种土样中获得目的微生物的概率要高于普通环境。在含有纤维素的培养基中加入刚果红，对纤维素分解菌进行选择，形成透明圈的原因是 。且透明圈越大，说明该类纤维素分解菌分解纤维素
19、的能力 。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂，培养某细菌后，若指示剂变 ，则说明该细菌为尿素分解菌。原理是 。6.微生物的数量测定：两种计数方法的比较比较项目间接计数法（稀释涂布平板法）直接计数法（显微镜直接计数）原理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利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后计算一定体积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数=每毫升原液所含微生物数量=缺点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不能区分死菌和活菌结果比实际值偏 比实
20、际值偏 7.设置对照和重复比较项目对照重复目的排除非测试因素对实验结果的影响排除偶然因素对实验结果的影响实例空白对照:确定培养基制作是否合格同一稀释度涂布至少3个平板 与培养基有关的几个实验设计问题（写出实验设计思路）1、判定培养基是否灭菌彻底：2、 判定接种操作是否符合无菌操作的要求：3、判定选择培养基是否起到了选择作用：4、判定选择培养基中是否混入了其它物质：第3节 发酵工程及其应用1.发酵工程的基本环节环节内容选育菌种性状优良的菌种可以从 自然界 中筛选出来,也可以通过 诱变育种 或基因工程育种获得扩大培养工业发酵罐的体积一般较大,接入的菌种总体积大。所以,在发酵之前还需要对菌种进行 培
21、养 配制培养基在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定灭菌发酵工程中所用的菌种大多是 。培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌接种发酵罐内发酵这是发酵工程的 中心环节 。在发酵过程中,要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。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 分离、提纯产物，获得产品如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用 过滤、沉淀 等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的 提取、分离和纯化 措施来获得产品2
22、.发酵过程的影响因素（1）温度：微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成ATP,另一部分散发到培养液中,会引起发酵温度升高;机械搅拌也会产生一部分热量引起发酵温度升高。此外,发酵罐壁散热,水分蒸发会带走部分热量,使发酵温度降低。因此可用冷却水进行温度调节。(2) pH值: pH发生变化的主要原因是培养液中营养成分的利用和代谢物的积累。例如,谷氨酸发酵生产:在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N- 乙酰谷氨酰胺。调节和控制培养液pH 的方法: 在培养液中添加 液,在发酵过程中加酸或碱。（3）溶解氧：好氧型微生物: 溶解氧要充足; 厌氧型微生物: 严格的无氧环境，由
23、发酵罐的通气口来控制。（4）机械搅拌：会产生一部分热量引起发酵温度升高，还可以使 ，有利于菌体的代谢和繁殖。在进行发酵生产时,排出的气体和废弃培养液等不能直接排放到外界环境中的原因是发酵过程中产生的气体和废弃培养液需经过相应的净化设备,达到国家排放要求后才能排放到外界环境中。因为有些气体和废弃培养液对人和生物有害或对环境造成污染。如何改造青霉素生产菌使其只产生青霉素，或者只产生头孢霉素？可以对两种酶的基因进行改造或敲除其中一种酶的基因，从而使青霉素生产菌只生产一种产物。3.发酵工程的应用食品工业生产 传统的发酵产品 ,如酱油、各种酒类生产各种各样的 食品添加剂 ,如柠檬酸、味精生产 酶制剂 ,
24、如果胶酶、脂肪酶医药工业采用基因工程的方法,将植物或动物的基因转移到 微生物 中,获得具有某种药物生产能力的微生物;或者直接对 菌种 进行改造,再通过发酵技术大量生产所需要的产品未来可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的 紫杉醇、青蒿素前体 等化合物利用基因工程,将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物就可以作为 疫苗 使用农牧业生产 微生物肥料 ,如根瘤菌肥、固氮菌肥生产 微生物农药 ,如井冈霉素生产 微生物饲料 ,如单细胞蛋白其他方面利用纤维废料发酵生产 酒精、乙烯 等能源物质;极端微生物的研究第2章 细胞工程1.细胞工程的含义原理和方法 细胞生物学 、分子
25、生物学和发育生物学等多学科操作水平细胞器、 细胞 或 组织 水平目的获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品2.细胞的全能性:细胞经分裂和分化后,仍然具有 或 的潜能。在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会 。 细胞全能性表达的标志是发育成完整个体或分化成其他各种细胞。细胞具有全能性是因为细胞中具有发育成完整个体所必需的“全套基因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因,因此仍然具有全能性。第1节 植物细胞工程: 植物细胞工程包括 和 等技术；1.植物组织培养技术（1）植物组织培养的概念:将 的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配
26、制的培养基上,给予适宜的培养条件，诱导其形成 的技术。离体培养的植物器官、组织或细胞被称为 。植物组织培养中离体的细胞能表达全能性的原因是离体细胞含有 ，若不离体这些细胞在母体上发生 而分化。（2）流程(用文字和箭头，写出基本流程）脱分化：在一定的 和 等条件的诱导下， 的细胞失去其特有的结构和功能，转变成 的细胞的过程。再分化： 重新分化形成芽、根等器官的过程。愈伤组织是一团未分化、不定形的薄壁组织团块。（3） 原理： 植物细胞表现出细胞全能性的条件材料离体的器官、组织或细胞培养基种类齐全、比例合适的营养物质及一定的植物激素外界条件无菌操作 光照:愈伤组织培养初期避光培养，后期照光培养（4）
27、植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的比值和效果生长素与细胞分裂素的比值作用效果时有利于根的分化，抑制芽的形成时有利于芽的分化，抑制根的形成时促进愈伤组织形成（5）菊花的组织培养：2.植物体细胞杂交技术（1）概念：将 的植物体细胞,在一定条件下融合成 ,并把杂种细胞培育成 的技术。（2）操作流程：去壁：对应图中 过程，即去除 ，获得具有活力的原生质体，用到的酶是 。诱导融合：对应图中 过程。融合完成的标志是 。诱导原生质体融合的方法: .物理法: 。 化学法: 。（3）意义：打破 ，实现 育种, 培育植物 等方面展示出独特的优势。3.植物细胞工程的应用（1）植物繁殖的新途径快速繁殖：高效、快速
28、地实现种苗的大量繁殖，保持优良品种的 。作物脱毒：利用植物顶端 附近（如茎尖）进行组织培养获得脱毒苗。（2）作物新品种的培育项目单倍体育种 突变体 的利用原理突变优点明显 产生突变，大幅度改良某些性状过程以二倍体为例：补全过程图示（3）细胞产物的工厂化生产方法：植物细胞培养。a.概念：在离体条件下对 植物细胞或 进行培养使其增殖的技术。b.原理: 。c.优点:不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,对社会、经济、环境保护具有重要意义。应用举例:人参皂苷、紫杉醇的工厂化生产。4.植物体细胞杂交与植物有性杂交遗传物质分析分析：植物体细胞杂交后获得的植株是 倍体，该植株 （填“可育”或“不育”）。而
29、经有性杂交后得到的植株是 倍体，该植株 （填“可育”或“不育”）。 第2节 动物细胞工程: 动物细胞工程包括 、 和 等技术；1.动物细胞培养（1）概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 的技术。（2）培养条件营养a .营养物质：糖类、氨基酸、无机盐、维生素. b . ：补充培养液中尚未研究清楚的成分.无菌、无毒的环境a . 和所有 灭菌处理，无菌环境下操作. b .定期更换培养液，以便清除代谢物温度、pH 和渗透压温度：哺乳动物细胞培养的温度多以 为宜. pH :多数动物细胞生存的适宜pH为 渗透压：是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数气体
30、环境O2 :细胞代谢所必需的; CO2 :主要维持培养液的 （3）培养过程（4）有关概念细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。接触抑制：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，这种现象称为接触抑制。原代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。原代培养的细胞核型一般 。传代培养：悬浮培养的细胞直接用 法收集；贴满瓶壁的细胞需要重新用 等处理，然后用离心法收集，制成细胞悬液分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。（5）植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养理论基础前处理取材植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎
31、或出生不久的幼龄动物的器官或组织培养基性质固体液体培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等结果最终产生新个体，体现了细胞的全能性细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，不能体现细胞的全能性相同点都需人工条件下的无菌操作；都需要适宜的温度、pH 等条件；都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂（6）三种干细胞的比较项目胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源或分类早期胚胎成体组织或器官中，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的 精原 干细胞等高度分化的组织细胞诱导而来特性具有分化为成年动物体内的 何一种类型 的细胞，并进一步形成机体的 所有
32、组织和器官甚至个体 的潜能具有 性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力诱导过程中无须破坏胚胎，且iPS 细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免 反应，无伦理问题分化程度胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞动物细胞培养时,要将动物组织分散成单个细胞的原因是保证细胞所需要的营养供应;保证细胞内有害代谢物的及时排出；防止细胞与细胞靠在一起限制彼此的生长和增殖。动物细胞培养通 空气加 的气体环境的原因是 .3. 为什么说ips 细胞的应用前景要优于ES 细胞？ES 细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了在医学上的应用。IPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎
33、，而且iPS 细胞可以来自病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。2.动物细胞融合技术（1）概念:动物细胞融合技术是使 动物细胞结合形成 的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的 。（2）原理: 。 （3）常用方法： 融合法 、电融合法和 法等。（4）意义:突破了有性杂交的局限,使 成为可能; 为制造 开辟了新途径。（5）单克隆抗体制备原理: B 淋巴细胞能产生 ；骨髓瘤细胞能够 ；B 淋巴细胞与其融合形成 ，既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体。特别提醒 血清抗体与单克隆抗体的比较名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差
34、单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强,灵敏度高,能大量制备制备过程优点：特异性强、 灵敏度高 ，并可大量制备。用途：作为 ，用于治疗疾病和 单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用 筛选：在该培养基上，未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始 和 ，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗
35、体的杂交瘤细胞（6）植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理除去细胞壁使细胞分散开相关酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶等诱导方法物理法:电融合法、离心法等化学法: 融合法等 融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等结果杂种植株杂交细胞应用培育植物新品种等主要用于制备单克隆抗体意义突破有性杂交的局限,打破了生殖隔离,使远缘杂交成为可能3.动物体细胞核移植技术与克隆动物（1）原理：动物 具有全能性。（2）过程（3）应用前景和存在的问题前景畜牧业加速家畜 遗传改良 进程、促进优良畜群繁育其他领域保护濒危物种
36、，了解胚胎发育及衰老过程医药卫生作为 生物反应器 ，生产医用蛋白； 转基因克隆动物 的细胞、组织或器官可作为异种移植的供体；以患者作为供体培育的人核移植 胚胎干细胞 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植问题成功率 非常低 ；理论研究滞后；技术环节有待改进；克隆动物存在 健康 问题，表现出遗传和生理缺陷；对克隆动物食品的 安全性 问题存在争议核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。通过体细胞核移植方法生产的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100 的复制，原因是 。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。三亲
37、婴儿的培育技术 （填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而 （填“能”或“不能”）避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。“三亲婴儿”同时拥 的部分基因。第3节 胚胎工程: 1.胚胎工程（1）概念：对生殖细胞、受精卵或 早期胚胎细胞 进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。（2）胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和 胚胎分割 等。2.胚胎工程的理论基础（1）受精概念： 精子 和 卵子 结合形成 合子 （受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。场所：雌性动物的 输卵管 内。过程精母细胞在变成精子的过程中，很多结构消失，而细胞
38、核与线粒体被保留下来的原因是细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。【受精过程的4个易错点】精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。受精的标志不等于受精完成的标志。受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核;而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。受精卵遗传物质的来源:核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核（即精卵各提供1/2 ）,而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。（2）胚胎早期发育早期胚胎的发育过程中，卵裂期胚胎发育过程中物质和体积有何变化：有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，但一直进行呼吸消耗有机物，故有机物总量减少。细胞体积：胚胎总体