浙科版 2019 高中选修3生物 背默知识点
展开选修一背默知识点
一、 大肠杆菌的培养和分离
1.大肠杆菌的扩大培养
用LB液体培养液扩大培养,再用LB固体培基分离,形成一个个单独的菌落。
LB液体培养基是细菌通用培养液;MS培养基是植物组织培养通用培养基
2.细菌分离方法比较
划线分离法---方法简单;
涂布分离法—单菌落易分离,操作复杂
3.灭菌操作
① 灭菌操作的首要条件是各种器皿必须是无菌的
② 各种培养基必须是无菌
4.培养和分离步骤
培养基灭菌→倒平板→培养液培养划线分离→培养保存
5.灭菌与消毒
| 灭菌 | 消毒 |
常用方法 | 高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌、紫外灯 | 酒精、氯气、煮沸消毒 |
条件 | 使用强烈的理化因素 | 使用较温和的理化方法 |
结果 | 杀死物体内外所有的微生物 | 杀死物体表面或内部部分微生物 |
适用范围 | 培养皿、培养基、接种环、玻璃刮刀 | 外植体、操作空间、实验者的手等 |
二、 分离以尿素为唯一氮源的微生物
1.实验原理
(1)利用尿素的细菌含有脲酶,通过降解尿素作为其生长的氮源,其反应式如下:
(NH2)2C=O+H2O----脲酶→2NH3+CO2
(2)利用指示剂(酚红)颜色变化检验脲酶所催化的反应,若酚红由红黄色变为红色,证明尿素以被脲酶水解产生NH3
2实验步骤
制备LB全素培养基和以尿素为唯一氮源固体培养基→制备细菌土壤悬液,并稀释至10-3、10-4、10-5、10-6→涂布法分离→培养保存
注意:在恒温箱中培养时,培养皿要倒置—防止凝结的蒸馏水滴到培养基上
3预测结果:
① LB全素固体培养基上菌落多而杂;
② 以尿素为唯一氮源固体培养基菌落少而纯;
③ 一定时间内,菌落周围出现红色区域;
④用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,10-5土壤稀释液更容易形成单菌落。
三、 果汁中的果胶和果胶酶
1.果胶是植物细胞壁的主要成分之一,由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲脂组成。果胶主要作用是将细胞粘合在一起,去掉果胶,植物组织会变松散。
2.果胶不溶于乙醇,这是鉴别果胶的一种简易方法。
3.果胶酶和果胶甲脂酶可水解果胶,与制取果汁有关。
4.黑曲霉、苹果青霉等微生物可用于生产果胶。果胶酶将果胶分解成可溶性分子,是浑浊的果汁变沉请,是出汁率提高。
5.实验步骤:
第一步 | 制作山楂匀浆 | ||||
第二步 | A烧杯+5g匀浆+10ml黑曲霉提取液 | B烧杯+5g匀浆+10ml无菌水 | |||
间歇搅拌20-30min | |||||
第三步 | 试管1 | 试管2 | 试管3 | 试管4 | |
4mlA烧杯混合液 | 4mlA烧杯混合液 | 4mlB烧杯混合液 | 4mlB烧杯混合液 | ||
沸水浴 | 不加热 | 沸水浴 | 不加热 | ||
上清夜 | 上清夜 | 上清夜 | 上清夜 | ||
现象 | 最澄清 | 澄清 | 较浑浊 | 浑浊 | |
第四步 | 加入4ml95%乙醇 | ||||
现象 | 沉淀物最少 | 沉淀物较少 | 沉淀物较多 | 沉淀物最多 | |
四、a-淀粉酶的固化及淀粉水解作用的检测
1.固定化酶:①形成:将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之为不溶于水而又有酶活性的制剂;②固化方法:吸附法、吸附法、交联法、包埋法、共价偶连法等
固定化酶方法 | a-淀粉酶固化 |
2. a-淀粉酶水解作用的检测
①a-淀粉酶水解作用的检测原理:
将a-淀粉酶固定在石英砂上,一定浓度的淀粉溶液流经固定化酶柱,可使水解成糊精。用淀粉指示剂KI-I2液测试,流出物呈红色,表明水解产物有糊精生成。
淀粉-----a-淀粉酶---→糊精-----ß-淀粉酶---→麦芽糖-----a-淀粉酶---→葡萄糖
遇I2显蓝色遇I2显红色遇I2不显蓝色
③ 将使用过的固定化酶柱用蒸馏水洗涤干净,放置在4度冰箱中保存,可重复使用。
五、果酒及果醋的制作
1.实验原料:葡萄或其他果汁
2.实验原理
①果酒:葡萄糖酒是酵母菌利用葡萄糖进行酒精发酵的产物。酵母菌只有在无氧条件才能进行酒精发酵,即将葡萄糖氧化成酒精,而且当培养液中酒精浓度超过16%时,酵母菌就会死亡。
酒精发酵反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量。
用葡萄制作的葡萄酒不含糖,酒精含量也低。
用果汁制作的果酒含糖量高,酒精含量也较高。
②果醋:醋化醋杆菌在有氧条件下才能将酒精氧化为醋酸,醋杆菌所产生的醋酸可使培养液中醋酸的含量高达13%。醋酸发酵反应式:C2H5OH +O2→CH3COOH+H5O+少量能量
| 果酒制作 | 果醋制作 |
装置图 | ||
呼吸方式 | 无氧呼吸 | 有氧呼吸 |
菌种 | 酵母菌 | 醋化醋杆菌 |
用瓶简易制作时 | 要加盖,定时拧松 | 不加盖,瓶口盖纱布 |
六、泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定
1.菌种:作用泡菜的腌制起主要的是假丝酵母和乳酸菌。
2.实验原理:在无氧条件下,微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵,乳酸菌将糖类转化为乳酸,这时需氧菌被杀死;当有机酸增加到一定程度时乳酸菌被杀死,出现酵母和霉菌,并逐渐产生亚硝酸。加白酒的作用是抑制杂菌生长,也是一种调味剂,增加香醇感。
泡菜坛好坏是关键 | 实验步骤 |
(1)各种菜洗净并切成3~4cm长的小块 (2)将泡菜坛洗净,并用热水洗坛内壁两次。 (3)将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛,混合均匀。如果希望发酵快些,可将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛,再加上一些白酒。 (4)将坛口用水封好,防止外界空气进入。 (5)泡菜发酵 |
3.亚硝酸盐的测定
①危害:亚硝酸胺致癌
②测定原理:亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应,这一产物与N-1-萘基乙二胺偶联形成紫红产物,可用光电比色法定量。
③流程:样品处理→测定→标准曲线的绘制→计算
七、植物组织培养
1.植物组织培养过程
植物组织培养过程 | 胡萝卜植物组织培养过程 |
菊花植物组织培养过程:带一片叶的茎段→插入MS培养基→愈伤组织→生芽培养→丛状苗→生根培养→练苗培养(移至草木灰或蛭石中,用玻璃罩或塑料布保持80%以上的湿度,2-3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度,直到将罩完全打开处于自然湿度为止)→移栽
外植体消毒:选择的菊花茎段要进行三次消毒:第一次用70%酒精浸泡10分钟;第二次用5%次氯酸钠浸泡5分钟;第二次再用另一5%次氯酸钠浸泡5分钟
2.植物组织培养原理:细胞全能性
3.植物组织培养培养基有:MS培养基、生芽培养基、生根培养基
MS培养基含:大量元素、微量元素、有机物(甘氨酸、维生素、蔗糖等);植物激素(生长素、细胞分裂素、赤霉素等)
4.植物激素用量及比例对细胞分裂分化的影响:
①细胞分裂素/生长素比值高,促进芽分化,抑制根生成
②细胞分裂素/生长素比值低,促进根分化,抑制芽生成
③细胞分裂素/生长素比值适中,促进愈伤组织生长
选修三背默知识点
一基因工程
1.工具酶的发现和基因工程诞生a
①基因工程:把一种生物的遗传物质DNA(目的基因)移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。
②基因工程的核心是:构建重组DNA分子
③基因工程原理:基因重组
④基因工程操作水平:DNA分子水平
⑤基因工程的理论基础:1.DNA是生物的遗传物质2.DNA双螺旋结构3.遗传信息传递方式
2.基因工程的三大工具:
①限制性核酸内切酶(有专一性)----作用部位:磷酸二酯键----作用结果形成:粘性末端
②DNA连接酶(无专一性)----连接部位:----作用结果形成:磷酸二酯键
③载体(常用质粒、病毒)---载体不是工具酶
限制性核酸内切酶 | DNA连接酶 | 质粒(环状DNA) | |
3.有关DNA的酶
酶种类 | 酶的作用 |
DNA(水解)酶 | 将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解时生成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。 |
DNA解旋酶 | 使DNA解旋成单链,作用部位是碱基与碱基之间的氢键。 |
限制性核酸内切酶 | 将DNA切成片断,作用部位是磷酸二酯键。 |
DNA聚合酶 | 以一条DNA链为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成互补DNA链。 |
DNA连接酶 | 将两个DNA片段通过磷酸二酯键连接。 |
4. 基因工程的原理和技术b:
(一)基因工程的基本原理
①基本原理:让人们感兴趣的基因(目的基因)在受体细胞中稳定和高效表达。
②基因工程的基本要素:多种工具酶、载体、目的基因和宿主细胞等。
二、基因工程的基本操作步骤
第一步:获得目的基因 | 目的基因:人们所感兴趣的基因 常用mRNA通过逆转录生产DNA(即目的基因),再通过PCR技术快速扩增 |
第二步:形成重组DNA分子 | 用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒),使其产生相同的粘性末端,然后用DNA连接酶将两者连接在一起,形成重组DNA。 |
第三步:将重组DNA分子导入受体细胞 | 用细菌作受体细胞时,导入时要用氯化钙处理,增加细胞壁通透性 |
第四步:筛选含有目的基因的受体细胞 | 由于质粒上有抗生素如四环素的抗性基因,所以含有这种重组质粒的受体细胞能够在有四环素的培养基中生长,而没有接纳重组DNA分子的细胞则不能在这种培养基上生长。 |
第五步:目的基因的表达
| 产生人们需要的功能物质。如抗虫棉的抗虫基因是否表达,可用棉铃虫去吃棉花的叶片,若吃后死亡,说明抗虫基因以表达 |
导入不同受体细胞比较
生物种类 | 植物细胞 | 动物细胞 | 微生物细胞 |
常用方法 | 农杆菌转化法 | 显微注射法 | 氯化钙处理 |
受体细胞 | 体细胞 | 受精卵 | 原核细胞 |
转化过程 | 目的基因插入Ti质粒环状DNA上→导入农杆菌→侵染植物体细胞→目的基因稳定维持和表达 | 将重组DNA分子提纯→取受精卵→显微注射法→受精卵发育→获得具有新性状的动物 | 氯化钙处理细菌细胞→细菌细胞壁通透性增加→重组DNA进入细菌细胞内 |
目的基因表达不同时期检测比较
| 目的基因是否插入 | 是否转录产生mRNA | 是否翻译产生蛋白质 | 个体 |
检测方法 | DNA分子杂交 | DNA-RNA分子杂交 | 抗体-抗原杂交 | 抗病、抗虫接种实验 |
现象 | 是否出现杂交带 | 是否出现杂交带 | 是否出现杂交带 | 是否出现抗病、抗虫 |
所属水平 | 分子水平检测 | 个体水平检测 |
5.基因工程的应用a
①在遗传育种是的应用:
培育基因植物:抗虫棉、蓝玫瑰、抗病毒烟草;
培育基因动物生长快的转基因鼠、抗病的转基因鸡。
②利用基因工程生产药物:通过转基因大肠杆菌生产胰岛素;通过转基因酵母菌生产乙肝疫苗;进行基因治疗和基因诊断,1990年,美国首例重度免疫缺陷症基因治疗成功。
1991年,我国首例B型血友病基因治疗也获
③基因工程在环保上的应用:利用细菌发酵和转基因植物生产聚羟基烷酯,用于合成可降解的新型塑料;改造分解石油的细菌,提高其分解石油的能力;利用转基因微生物吸收环境中的重金属,降解有毒化合物和处理工业废水。
4.活动:提出生活中的疑难问题,提出用基因工程技术的解决方案c
二、克隆技术
- 植物克隆b:依据原理:细胞全能性
① 克隆即无性生殖
② 植物克隆主要利用植物组织培养技术,包括原生质体培养和植物体细胞融合技术。
③ 与植物组织培养相关的几个名词:
植物组织培养流程图:外植体-----脱分化→愈伤组织---再分化→根、芽或胚状体---→植株
外植体:从活植物体上切下进行培养的那部分离体细胞、组织或器官。
脱分化:已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而变成未分化的细胞。
愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的、无定形状态的具有分生能力薄壁细胞。
再分化:脱分化生产的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官的过程。
④ :原生质体培养和植物体细胞融合技术
原生质体培养技术 | 植物体细胞融合技术又称植物体细胞杂交技术 |
由于植物细胞壁的存在,植物的组织培养和克隆有一定的困难,所以我们可利用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,得到无细胞壁的原生质体,原生质体放入含较高浓度的甘露醇溶液中培养可再生出细胞壁。用较高浓度的甘露醇溶液是防止过度吸水胀破。 |
植物细胞融合完成的标志是:经培养后再生出细胞壁。
- 动物克隆a:依据原理:细胞增殖
动物细胞培养技术 | 动物细胞融合技术 |
单克隆抗体技术 | 克隆羊技术 |
动物细胞培养目前只能得到细胞、组织或器官
动物细胞培养时加饲养层(含成纤维细胞)作用:促进细胞分裂,抑制细胞分化
能无限增值的细胞称细胞系,如癌细胞就是细胞系。
三、胚胎工程
- 从受精卵谈起a
① 受精:精子与卵细胞融合称为受精;
受精过程包括精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合、精卵细胞核融合;
受精的实质:精卵细胞核融合;
精卵识别的基础:同种生物的精、卵细胞表面的特异性蛋白能相互识别;
受精场所:输卵管。
② 胚胎发育过程:受精卵→卵裂球→囊胚→原肠胚
受精卵 | 受精卵是动物个体发育的起点 | |
卵裂球 | 卵裂球由2细胞→4细胞→8细胞→32细胞 卵裂球细胞数目逐渐增多,单细胞体积逐渐减小 | |
囊胚 | 外层细胞称滋养层 内层细胞称内细胞团即胚胎干细胞 囊胚期细胞开始分化 | |
原肠胚 | 原肠胚由内、中、外三胚层组成,具有囊胚腔和原肠腔 原肠胚时期细胞分化程度最高 |
- 胚胎工程a
胚胎工程指各种胚胎操作技术
胚胎工程包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
①体外受精技术:采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子,使其在试管中受精。
采集精子要进行获能培养,获能的精子不是指精子获得能量,而是指获得受精的能力;采集卵细胞要用超数排卵法;
获能精子与卵细胞在试管中受精并发育成早期胚胎
②胚胎体外培养技术:指在一系列含有不同成分的培养液,对获取的早期胚胎进行体外培养
③胚胎移植技术:指将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜,经激素处理,使其超数排卵后受精,然后将发育的早期胚胎分别移植到同步发情期的代孕母的子宫内,通过代孕母妊娠产仔的技术
④胚胎分割技术:指借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕母子宫中发育,产生同卵多仔后代的技术。
⑤胚胎干细胞培养技术:
|
四、生态工程
1.生态工程原理:整体、协调、循环、再生
2.生态工程研究对象:社会—经济—自然复合生态系统
3.生态工程的主要类型a:
①物质循环利用生态工程:城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理;农村发展养殖业,将农作物秸秆“过腹还田”。
②节水和废水处理与应用生态工程:农业区实施节水灌溉技术;城市、工业开发节水系统;对废水、污水实施减量、回收、再生和在循环利用。
③山区小流域综合利用生态工程:将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合
④清洁及可再生能源系统组合利用生态工程:开发和利用沼气、太阳能、风能
4.生态工程在农业中的应用a
①传统农业实施套种、间种、轮作
发展庭院生态工程
发展种植业、畜牧业
农业生态工程的主要技术:物质的良性循环技术;洁净可再生的新能源开发技术;种植业和畜牧业合理优化技术
5活动:庭院生态系统的生态效益分析a:能明显提高家庭经济效益,减少环境污染
考前必背知识点-2022版生物必修第二册 苏教版(2019) 同步练习 (Word含解析):
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