1、江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試選修測(cè)試復(fù)習(xí)提綱選修1課題1 果酒和果醋的制作一、實(shí)驗(yàn)原理酶1酵母菌的細(xì)胞呼吸酶酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，表達(dá)式為：C6H12O6+O2CO2+H2O+能量酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，表達(dá)式為：C6H12O6C2H5OH+CO2+能量2酵母菌發(fā)酵的最佳環(huán)境酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下都能生活：在有氧時(shí)，酵母菌大量繁殖，但是不起到發(fā)酵效果；在無(wú)氧時(shí)，繁殖速度減慢，但是此時(shí)可以進(jìn)行發(fā)酵。在利用酵母菌發(fā)酵時(shí)最好是先通入足夠的無(wú)菌空氣在有氧環(huán)境下一段時(shí)間使其繁殖，再隔絕氧氣進(jìn)行發(fā)酵。20左右最適合酵母菌繁殖，酒精發(fā)酵的最佳溫度是在1825，pH最好是弱酸性。酶3醋酸

2、菌好氧性細(xì)菌，當(dāng)缺少糖源時(shí)和有氧條件下，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸。表達(dá)式為：C2H5OHCH3COOH+H2O；當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生長(zhǎng)的最佳溫度是在3035二、實(shí)驗(yàn)步驟1.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實(shí)驗(yàn)用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐爛的子粒。3. 用清水沖洗葡萄12遍除去污物，注意不要反復(fù)多次沖洗。4. 用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中或?qū)⑵咸汛虺蓾{后，用潔凈的紗布過(guò)濾至發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒(méi)有合適的發(fā)酵裝置，可以用500 mL的塑料

3、瓶替代，但注入的果汁量不要超過(guò)塑料瓶總體積的2/3。5. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。6. 由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大，因此需要及時(shí)排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋24次，進(jìn)行排氣。7. 10 d以后，可以開(kāi)始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如，可以檢驗(yàn)酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。8. 當(dāng)果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉(zhuǎn)移至3035 的條件下發(fā)酵，適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒(méi)有充氣裝置，可以將瓶蓋打開(kāi)，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。三、

4、注意事項(xiàng)請(qǐng)分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接？結(jié)合果酒、果醋的制作原理，你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置？充氣口 排氣口出料口答：充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出CO2的；出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。課題2 腐乳的制作一、 實(shí)驗(yàn)原理1參與豆腐發(fā)酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多種，其中起主要作用的是毛霉。2毛霉是一種絲狀真菌，常見(jiàn)于土壤、水果、蔬菜、谷物

5、上，具有發(fā)達(dá)的白色菌絲。3.毛酶等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。二、實(shí)驗(yàn)步驟1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70左右，水分過(guò)多則腐乳不易成形。2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內(nèi)，粽葉可以提供菌種，并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放，周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候干燥時(shí)，將平盤用保鮮膜包裹，但不要封嚴(yán)，以免濕度太高，不利于毛霉的生長(zhǎng)。 3.將平盤放入溫度保持在1518 的地方。毛霉逐漸生長(zhǎng)，大約5 d后豆腐表面叢生著直立菌絲。 4.當(dāng)毛

6、霉生長(zhǎng)旺盛，并呈淡黃色時(shí)，去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉，使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失，同時(shí)散去霉味。這一過(guò)程一般持續(xù)36 h以上。 5.當(dāng)豆腐涼透后，將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷，并整齊排列在容器內(nèi)，準(zhǔn)備腌制。 6.長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊（以下稱毛坯）與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為51。將培養(yǎng)毛坯時(shí)靠近平盤沒(méi)長(zhǎng)直立菌絲的一面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊，將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽，并隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些，以防止雜菌從瓶口進(jìn)入。約腌制8 d。 注用鹽腌制時(shí)，注意鹽都用量。鹽的濃度過(guò)低，不足以抑制微生物生長(zhǎng)，可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過(guò)高，會(huì)影響腐乳的口味。7.

7、將黃酒、米酒和糖，按口味不同而配以各種香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12左右為宜。 注酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系。酒精含量越高，對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長(zhǎng)；酒精含量過(guò)低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。8.將廣口玻璃瓶刷干凈后，用高壓鍋在100 蒸汽滅菌30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中，加入鹵湯和輔料后，將瓶口用酒精燈加熱滅菌，用膠條密封。在常溫情況下，一般六個(gè)月可以成熟。三、注意事項(xiàng)1.釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵

8、所發(fā)生的主要變化是毛霉在豆腐（白坯）上的生長(zhǎng)。發(fā)酵的溫度為1518 ，此溫度不適于細(xì)菌、酵母菌和曲霉的生長(zhǎng)，而適于毛霉慢慢生長(zhǎng)。毛霉生長(zhǎng)大約5 d后使白坯變成毛坯。前期發(fā)酵的作用，一是使豆腐表面有一層菌膜包住，形成腐乳的“體”；二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶，有利于豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為各種氨基酸。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過(guò)程。通過(guò)腌制并配入各種輔料（紅曲、面曲、酒釀），使蛋白酶作用緩慢，促進(jìn)其他生化反應(yīng)，生成腐乳的香氣。2.毛霉是一種低等絲狀真菌，有多個(gè)細(xì)胞核，進(jìn)行無(wú)性繁殖。毛霉是食品加工業(yè)中的重要微生物，它可以產(chǎn)生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶，常用于制

9、作腐乳和豆豉。課題3 探討加酶洗衣粉的洗劑效果一、實(shí)驗(yàn)原理1加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。2堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。3在本課題中，我們主要探究有關(guān)加酶洗衣粉的三個(gè)問(wèn)題：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有什么不同；二是在什么溫度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同種類的酶的的洗衣粉，其洗

10、劑效果有哪些區(qū)別。二、實(shí)驗(yàn)步驟1探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同在2個(gè)編號(hào)的燒杯里，分別注入500mL清水。取2塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。將2個(gè)燒杯分別放入同等溫度的溫水中，保溫5分鐘。稱取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分別放入2個(gè)燒杯中，用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鐘。觀察并記錄2個(gè)燒杯中的洗滌效果2探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件在3個(gè)編號(hào)的燒杯里，分別注入500mL清水。取3塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上一滴食用油、雞血、牛奶，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。將3個(gè)燒杯分別放入50攝氏度的熱水

11、、沸水和冰塊中，保溫5分鐘。稱取5克加酶洗衣粉3份，分別放入3個(gè)燒杯中，用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鐘。觀察并記錄3個(gè)燒杯中的洗滌效果。3探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌的效果污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬汗?jié)n血漬觀察并記錄四種洗衣粉分別洗滌三種污染的洗滌效果。三、注意事項(xiàng)1變量的分析和控制影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量，衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌的時(shí)間等。在這些因素中，水溫是我們要研究的對(duì)象，而其他因素應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中保持不變。選擇什么樣的水溫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)者根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來(lái)確定水溫，通常情況下，冬季、春季、秋季和夏季可分別

12、選取5 、15 、25 和35 的水溫，因?yàn)檫@4個(gè)水溫是比較符合實(shí)際情況的，對(duì)現(xiàn)實(shí)也有指導(dǎo)意義。2洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機(jī)洗和手洗兩種方式，應(yīng)考慮其中哪一種比較科學(xué)？哪一種更有利于控制變量？再有，洗衣機(jī)又可以分為半自動(dòng)和全自動(dòng)兩種，相比之下，采用全自動(dòng)洗衣機(jī)比較好，并且應(yīng)該盡量使用同一型號(hào)小容量的洗衣機(jī)，其機(jī)械攪拌作用相同。關(guān)于洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實(shí)驗(yàn)材料并不理想，這是因?yàn)樽鳛閷?shí)驗(yàn)材料的衣物，其大小、顏色、潔凈程度等應(yīng)該完全一致，而這并不容易做到；此外，人為地在衣物上增加污物，如血漬、油漬等，也令人難以接受。因此，選用布料作為實(shí)驗(yàn)材料比較可行。在作對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以

13、控制布料的大小、顏色以及污物的量，使其相同；同時(shí)，也便于洗滌效果的比較。3水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問(wèn)題。水的用量和布料的大小是成正比的。做實(shí)驗(yàn)用的布料不易過(guò)大，水量不易過(guò)多，但應(yīng)該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考下表。實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)換算出實(shí)際用量。如果在實(shí)驗(yàn)中使用手洗的方法，如課本中圖4-4所示，使用1 000 mL的燒杯作為容器，可以用500 mL的水，洗衣粉的用量可以用1 g或1.5 g。洗滌方式機(jī)洗手洗水量0.5 L0.5 L洗衣粉量0.5 g1 g或1.5 g其他相關(guān)問(wèn)題簡(jiǎn)述如下。實(shí)驗(yàn)中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相

14、同的時(shí)間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過(guò)程；模擬攪拌的時(shí)間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同。課題4 酵母細(xì)胞的固定化一、實(shí)驗(yàn)原理1使用固定化酶技術(shù)，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無(wú)法通過(guò)篩板的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過(guò)程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過(guò)反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。2固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。

15、一般來(lái)說(shuō)，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大，而酶分子很小；個(gè)大的難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。固定化酶優(yōu)點(diǎn)：使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以被反復(fù)利用。固定化細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化學(xué)反應(yīng)。二、實(shí)驗(yàn)步驟1。細(xì)胞的活化稱取lg干酵母，放入50 mL的小燒杯中，加人蒸餾水10 mL，用玻璃棒攪拌，使酵母細(xì)胞混合均勻，成糊狀，放置1h左右，使其活化。【注】活化：讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)2。配制物質(zhì)的量濃度為0.05mo1/L的CaCl2溶液稱取無(wú)水CaCl20.83g。放人

16、200mL的燒杯中，加入150mL的蒸餾水，使其充分溶解，待用。3。配制海藻酸鈉溶液稱取0.7g海藻酸鈉，放入50mL小燒杯中。加人10mL水，用酒精燈加熱，邊加熱邊攪拌，將海藻酸鈉調(diào)成糊狀，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10mL。注意，加熱時(shí)要用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。4。海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加人已活化的醉母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁蛊浠旌暇鶆颍俎D(zhuǎn)移至注射器中。【注】冷卻至室溫的目的：防止殺死酵母菌5。固定化酵母細(xì)胞以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形。將這

17、些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。【注】CaCl2溶液的作用：使膠體聚沉6 使用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵a) 將固定好的酵母細(xì)胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2-3次。b) 將150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200mL的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細(xì)胞，置于25下發(fā)酵24h。三、注意事項(xiàng)1.配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊。2.海藻酸鈉溶液與酶母細(xì)胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進(jìn)入氣泡3.制備固定化酵母細(xì)胞：高度適宜，并勻速滴入4剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCL2溶液中浸泡一段時(shí)間，以便Ca2+與Na+充分交換，形成的凝膠珠穩(wěn)定。檢驗(yàn)?zāi)z珠

18、是否形成，可用下列方法：用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果不容易破裂，沒(méi)有液體流出就表明成功地制成了凝膠珠，還可以用手將凝膠珠在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打，如果凝膠珠很容易彈起，也表明制備的凝膠珠是成功的。5凝膠珠的顏色和形狀如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺、呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。課題5 DNA的粗提取與鑒定一、實(shí)驗(yàn)原理提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對(duì)于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)

19、性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。1DNA的溶解性 DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。此外，DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。2DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì)DNA沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高溫，而DNA在80oC以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對(duì)DNA沒(méi)有影響。3DNA的鑒定 在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定D

20、NA的試劑。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1 實(shí)驗(yàn)材料的選取 凡是含有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大。2 破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液 動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集研磨液。注意：為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，再加上攪拌的機(jī)械作用，就加速了雞血細(xì)胞的破裂(

21、細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA。加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。3 去除濾液中的雜質(zhì) 方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。注意：為什

22、么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。方案二與方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA分離。4 DNA的析出與鑒定 將處理后的溶液過(guò)濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置23min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分

23、。取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑。混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)。三、實(shí)驗(yàn)步驟以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料1稱取30克已切碎的洋蔥，放入研缽中，加入少量石英砂助研，倒入10mL 2mol/L的氯化鈉溶液，充分研磨。洋蔥含有揮發(fā)性刺激物，有效減少刺激，才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。上課前，教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會(huì)兒，使其涼透但又不能結(jié)冰；或?qū)⒀笫[切成幾大塊，放入清水泡一會(huì)兒，讓其揮發(fā)性刺

24、激物溶于水，可以減輕刺激。然后將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細(xì)胞破裂，使DNA溶于2mol/L的氯化鈉溶液，沒(méi)必要將洋蔥研成粥糊狀，后者既浪費(fèi)時(shí)間又影響實(shí)驗(yàn)效果。研磨時(shí)，切忌使用攪拌器（榨汁機(jī)）。使用攪拌器雖可以提高研磨效率，但攪拌器將洋蔥切成極細(xì)小的顆粒，無(wú)法通過(guò)過(guò)濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中，許多洋蔥小顆粒因?yàn)檩p會(huì)漂浮起來(lái)，DNA藏在其中，無(wú)法分辨。學(xué)生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。2研磨后，用漏斗和紗布將汁液過(guò)濾到小燒杯中，得到濾液。3向?yàn)V液中加入95%的酒精溶液20mL，沿?zé)诰従彽谷耄灰饎?dòng)或攪拌。此時(shí)，燒杯中的液體分為上、下兩層，下層較渾濁，上層澄清，很

25、快上層溶液中就會(huì)有白色纖維狀粘稠物析出，用玻璃棒可將其輕輕卷起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質(zhì)DNA。DNA析出的過(guò)程中，切忌震動(dòng)和攪拌（不震動(dòng)易于分層，我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物；攪拌會(huì)使非常柔軟的DNA斷裂成小段，不易取出）。如果用玻璃棒DNA不易卷起，可改用表面打毛的牙簽，DNA提取物就纏繞在牙簽上了。4鑒定：取兩支試管，編為1、2號(hào)，各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL，向1號(hào)試管中加入一些白色纖維狀物，振蕩使其溶解，然后向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鐘。四、注意事項(xiàng)1以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。2加入洗滌劑后

26、，動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。3二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)影響鑒定的效果。4DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關(guān)系：當(dāng)NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時(shí)，隨濃度的升高，DNA的溶解度降低；當(dāng)NaCl溶液濃度高于0.14mol/L時(shí)，隨濃度升高，DNA的溶解度升高。5盛放雞血細(xì)胞液的容器，最好是塑料容器。雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于細(xì)胞內(nèi)DNA的含量本來(lái)就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就會(huì)更少。因此，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最好使

27、用塑料的燒杯和試管，這樣可以減少提取過(guò)程的DNA的損失。課題6 血紅蛋白的提取和分離一、實(shí)驗(yàn)原理蛋白質(zhì)的物化理性質(zhì)：形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、親和力等千差萬(wàn)別，由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。1凝膠色譜法（分配色譜法）：（1）原理：分子量大的分子通過(guò)多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動(dòng)快；分子量小的分子穿過(guò)多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長(zhǎng)，流動(dòng)慢。（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。（3）分離過(guò)程： 混合物上柱洗脫大分子流動(dòng)快、小分子流動(dòng)慢收集大分子收集小分子 洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質(zhì)分子的差速流動(dòng)。（4）作用： 分離蛋白質(zhì)，測(cè)定生物大分子分子量，蛋白

28、質(zhì)的脫鹽等。2緩沖溶液（1）原理：由弱酸和相應(yīng)的強(qiáng)堿弱酸鹽組成（如H2CO3NaHCO3， NaH2PO4/Na2HPO4等），調(diào)節(jié)酸和鹽的用量，可配制不同pH的緩沖液。（2）緩沖液作用：抵制外界酸、堿對(duì)溶液pH的干擾而保持pH穩(wěn)定。3凝膠電泳法：（1）原理：不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場(chǎng)中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度不同。（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳等。（3）分離過(guò)程：在一定pH下，使蛋白質(zhì)基團(tuán)帶上正電或負(fù)電；加入帶負(fù)電荷多的SDS，形成“蛋白質(zhì)SDS復(fù)合物”，使蛋白質(zhì)遷移速率僅取決于分子大小。二、實(shí)驗(yàn)

29、步驟1樣品處理 紅細(xì)胞的洗滌洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白，采集的血樣要及時(shí)采用低速短時(shí)間離心分離紅細(xì)胞，然后用膠頭吸管吸出上層透明的黃色血漿，將下層暗紅色的紅細(xì)胞液體倒入燒杯，再加入五倍體積的生理鹽水，緩慢攪拌10min，低速短時(shí)間離心，如此重復(fù)洗滌三次，直至上清液中沒(méi)有黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。血紅蛋白的釋放在蒸餾水和甲苯作用下，紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。注：加入蒸餾水后紅細(xì)胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細(xì)胞膜，有利于血紅蛋白的釋放和分離。2粗分離分離血紅蛋白溶液 將攪拌好的混合溶液離心后，試管中的溶液分為4層。第一層為無(wú)色透明的甲苯層，第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)

30、的沉淀層，第3層是紅色透明液體，這是血紅蛋白的水溶液，第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。將試管中的液體用濾紙過(guò)濾，除去之溶性沉淀層，于分液漏斗中靜置片刻后，分出下層的紅色透明液體。透析 取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300mL的物質(zhì)的量的濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中，透析12h。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品的緩沖液。3純化調(diào)節(jié)緩沖液面：打開(kāi)色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝 膠面平齊，關(guān)閉出口。加入蛋白質(zhì)樣品：用吸管將透析后的樣品沿管壁環(huán)繞移動(dòng)加到色譜柱的頂端。加樣后， 打開(kāi)下端出口，使樣品滲入凝膠床內(nèi)，等樣品完全滲入凝膠

31、層后， 關(guān)閉出口。調(diào)節(jié)緩沖液面：加入20mmol/L的磷酸緩沖液到適當(dāng)高度洗脫：連接緩沖液洗脫瓶，打開(kāi)下端出口，進(jìn)行洗脫。收集分裝蛋白質(zhì)：待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集。4.純度鑒定-SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳（選做）三、注意事項(xiàng)1. 電泳技術(shù)電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。2. 紅細(xì)胞的洗滌如果分層不明顯，可能是洗滌次數(shù)少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細(xì)胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提

32、取純度。3如何檢測(cè)凝膠色譜柱的裝填是否成功由于凝膠是一種半透明的介質(zhì)，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質(zhì)，觀察色帶移動(dòng)的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說(shuō)明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時(shí)要重新裝柱。4為什么凝膠的裝填要緊密、均勻？如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無(wú)效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過(guò)，攪亂洗脫液的流動(dòng)次序，影響分離的效果。5沸水浴處理加入洗脫液的濕凝膠的目的不但節(jié)約時(shí)間，還能除去凝膠中可能帶有的微生物和排除凝膠內(nèi)的空氣。6G

33、-75“G”代表凝膠的交聯(lián)程度，膨脹程度及分離范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時(shí)吸水7.5g。7裝填完后，立即用洗脫液洗脫的目的：使凝膠裝填緊密8加入檸檬酸鈉有何目的？為什么要低速、短時(shí)離心？為什么要緩慢攪拌？防止血液凝固；防止白細(xì)胞沉淀；防止紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。9與其他真核細(xì)胞相比，紅細(xì)胞的特點(diǎn)及這一特點(diǎn)對(duì)進(jìn)行蛋白質(zhì)的分離的意義哺乳動(dòng)物及人的成熟的紅細(xì)胞是雙面凹圓餅狀，沒(méi)有細(xì)胞核和細(xì)胞器。其含有的血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過(guò)觀察顏色來(lái)判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集脫液。這使血紅蛋白的分離過(guò)程非常直觀，大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作。10如何檢測(cè)血紅蛋白的分離是否成功如果凝膠色譜柱

34、裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說(shuō)明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。選修3一、  基因工程1、（a）基因工程的誕生（一）基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。2、（a）基因工程的原理及技術(shù)原理：基因重組技術(shù)：（一）基因工程的基本工具1.“分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（1）來(lái)源：主

35、要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。（2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)，因此具有專一性。（3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。2.“分子縫合針”DNA連接酶(1)兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。區(qū)別：E·coliDNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。(2)與DNA聚合酶作用的異同:D

36、NA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。3.“分子運(yùn)輸車”載體（1）載體具備的條件：能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。（2）最常用的載體是質(zhì)粒,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。（3）其它載體： 噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的獲取1.目的基因是指： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 。2.原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目

37、的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法_和化學(xué)合成法_。3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制（2）過(guò)程：第一步：加熱至9095DNA解鏈；第二步：冷卻到5560，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至7075，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建1.目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2.組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因（1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段

38、，位于基因的尾端。（3）標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_1.轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。2.常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有 基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是 顯微注射技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是 受精卵。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：3.重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)1.首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基

39、因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術(shù)。2.其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。3.最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進(jìn)行抗原抗體雜交。4.有時(shí)還需進(jìn)行 個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。（三）（b）基因工程的應(yīng)用1.植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2.動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。（四）（a）蛋

40、白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）（1）蛋白質(zhì)工程崛起的緣由：基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)（2）蛋白質(zhì)工程的基本原理：它可以根據(jù)人的需求來(lái)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的基因工程。基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；以下按照基因工程的一般步驟進(jìn)行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）設(shè)計(jì)中的困難

41、：如何推測(cè)非編碼區(qū)以及內(nèi)含子的脫氧核苷酸序列二、細(xì)胞工程（一）植物細(xì)胞工程 1.理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（b）（1）過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞 愈傷組織 試管苗 植物體（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。A 植物繁殖微型繁殖：可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖作物脫毒：采用莖尖組織培養(yǎng)來(lái)除去病毒（因?yàn)橹参锓稚鷧^(qū)附近的病毒極少或沒(méi)有）人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)人工薄膜包裝得到的種子。優(yōu)點(diǎn)：完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，不受季節(jié)的限制；方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸B 作物新品種培育單倍體育種：a過(guò)程：

42、植株（AaBb）通過(guò)減數(shù)分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四種類型）；對(duì)花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)（技術(shù)是植物組織培養(yǎng)）；得到單倍體植株；對(duì)其幼苗時(shí)期進(jìn)行秋水仙素處理；得到了正常的純合二倍體植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四種類型）。b 優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限C 突變體利用：在組織培養(yǎng)中會(huì)出現(xiàn)突變體，通過(guò)從有用的突變體中選育出新品種（如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體）D 細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn)：通過(guò)能夠產(chǎn)生對(duì)人們有利的產(chǎn)物的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，從而讓它們能夠產(chǎn)生大量的細(xì)胞產(chǎn)物。（3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B雜種細(xì)胞愈傷組織雜種植株

43、圖（2）3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）過(guò)程：（2）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等。化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。（3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。（二）動(dòng)物細(xì)胞工程1. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（a）（1）概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖。（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織）剪碎用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。（3）細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中

44、分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。（4）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無(wú)菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過(guò)程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。營(yíng)養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.50.5；pH：7.27.4。氣體環(huán)境：95%空氣5%CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。（5

45、）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測(cè)有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物（1）哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植（比較容易）和體細(xì)胞核移植（比較難）。（2）選用去核卵(母)細(xì)胞的原因：卵(母)細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)豐富。（3）體細(xì)胞核移植的大致過(guò)程是：高產(chǎn)奶牛（提供體細(xì)胞）進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)；同時(shí)采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減二分裂中期的卵母細(xì)胞，去核（顯微操作）注：為什么要用卵細(xì)胞？它可以提供充足的營(yíng)養(yǎng)；操作簡(jiǎn)便；細(xì)胞質(zhì)不會(huì)抑制細(xì)胞核全能性的表達(dá)；將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞；通過(guò)電刺激使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入受體卵母

46、細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎；將胚胎移入受體（代孕）母牛體內(nèi)；生出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛（4）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育；保護(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量；生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；作為異種移植的供體；用于組織器官的移植等。（5）體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題：克隆動(dòng)物存在著健康問(wèn)題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。3.動(dòng)物細(xì)胞融合（1）動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。（2）動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導(dǎo)

47、因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。（3）動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。（4）動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較：細(xì)胞工程植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞增殖、細(xì)胞膜的流動(dòng)性融合前處理酶解法去除細(xì)胞壁（纖維素酶、果膠酶）注射特定抗原，免疫處理正常小鼠誘導(dǎo)手段物理法:離心、振動(dòng)、電激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）物理法:離心、振動(dòng)、電激化學(xué)法：聚乙二醇生物法：滅活的病毒（滅活的仙臺(tái)病毒）誘導(dǎo)過(guò)程第一步：原生質(zhì)體的制備（酶解法）第二步：原生質(zhì)體融合 （物、化法）第三步：雜種細(xì)胞的篩選和培

48、養(yǎng)第四步：雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定正常小鼠免疫處理動(dòng)物細(xì)胞的融合（物、化、生法）雜交瘤細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)專一抗體檢驗(yàn)陽(yáng)性細(xì)胞培養(yǎng)單克隆抗體的提純用途和意義克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙，大大擴(kuò)展雜交的親本組合范圍應(yīng)用：白菜-甘藍(lán)等雜種植株（1） 制備單克隆抗體（2） 診斷、治療、預(yù)防疾病，例如“生物導(dǎo)彈”治療癌癥4.單克隆抗體（1）抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。（2）單克隆抗體的制備過(guò)程：對(duì)免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠產(chǎn)生了效應(yīng)B細(xì)胞）；提取B淋巴細(xì)胞；同時(shí)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞并提取；促使它們細(xì)胞融合注：融合的結(jié)果是有很多不

49、符合要求的；如有2個(gè)B淋巴細(xì)胞融合的細(xì)胞等，所以要進(jìn)行篩選；在特定的選擇培養(yǎng)基上篩選出融合的雜種細(xì)胞特點(diǎn)是能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體；然后對(duì)它進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選出能夠分泌所需抗體的雜種細(xì)胞；最后將雜交瘤細(xì)胞在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體。（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。（4）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。（5）單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于治療癌

50、癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。三、胚胎工程（一）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程（1）精子的發(fā)生：補(bǔ)充，精原細(xì)胞先進(jìn)行有絲分裂后進(jìn)行減數(shù)分裂；變形過(guò)程中，細(xì)胞核為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈玻€粒體在尾基部形成線粒體鞘膜，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。線粒體為精子運(yùn)動(dòng)提供能量（2）卵子的發(fā)生：在胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級(jí)卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍，減一分裂在排卵前后完成，形成次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精；減二分裂是在受精過(guò)程中完成的。（3）受精：精子獲能（在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)）；卵子的準(zhǔn)備（排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到減二

51、中期才具備受精能力）；受精階段卵子周圍的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)：放射冠、透明帶、卵黃膜，a頂體反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。b透明帶反應(yīng)：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來(lái)精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)它是防止多精子入卵受精的第一道屏障；c卵黃膜的封閉作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會(huì)拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過(guò)程它是防止多精子入卵受精的第二道屏障；精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時(shí)卵子完成減二分裂，形成雌原核注意：受精標(biāo)志是第二極體的形成；受精完成標(biāo)志是雌雄原核融合成合子。（4）胚胎發(fā)育：a卵裂期：細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎

52、總體積不增加；b桑椹胚：32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細(xì)胞；c囊胚：細(xì)胞開(kāi)始分化，其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔注：囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫孵化；d原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層，下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度9 胚胎工程的理論基礎(chǔ)（識(shí)記）（1）胚胎工程的概念及技術(shù)手段：對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。（2）體外受精屬有性生殖過(guò)程：a卵

53、母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 對(duì)體型小的動(dòng)物用促性腺激素處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對(duì)體型大的動(dòng)物從卵巢中采集卵母細(xì)胞（要在體外培養(yǎng)成熟）b精子的采集 假陰道法、手握法和電刺激法；獲能 對(duì)嚙齒動(dòng)物、兔、豬等的精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對(duì)牛、羊等精子用化學(xué)法（放在肝素或鈣離子載體溶液中）（3）胚胎的早期培養(yǎng)：a培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等注意與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較；b當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。（4）胚胎移植：a概念：將雌性動(dòng)物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。

54、是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程，通過(guò)轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。b優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的對(duì)供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能；受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響。d胚胎移植的程序：對(duì)供、受體母牛進(jìn)行選擇，用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理；對(duì)供體母牛用激素做超數(shù)排卵處理；選擇同種優(yōu)秀公牛配種有性生殖過(guò)程；對(duì)胚胎進(jìn)行收集此時(shí)胚胎處于游離狀態(tài)；

55、對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查此時(shí)胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚；胚胎移植或冷凍保存；檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。（5）胚胎分割：a概念：用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2、4、8等分等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)可看作是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆b基本過(guò)程：選擇良好的桑椹胚或囊胚移入培養(yǎng)皿中，用分割針或分割刀片將其切開(kāi)，吸出其中的半個(gè)胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。注意：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割，否則會(huì)影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育10 胚胎干細(xì)胞的移植（識(shí)記）（1）胚胎干細(xì)胞的含義：由早期胚胎囊胚或原始性腺胎兒中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，又叫ES或EK細(xì)胞。（2）特征：形態(tài)上體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；功能上具有發(fā)育

56、的全能性，即可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。體外培養(yǎng)下，ES細(xì)胞可以只增殖不分化（3）應(yīng)用：用于治療人類疾病，如利用ES細(xì)胞誘導(dǎo)其分化成新的組織細(xì)胞特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)。1、胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過(guò)處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。2、動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程（1）受精場(chǎng)所是母體的輸卵管。（2）卵裂期：特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略有減小。 （3）桑椹胚：特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。是全能細(xì)胞。（4）囊 胚：特點(diǎn)：細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔。