高三生物一輪復(fù)習(xí)課件發(fā)酵工程細(xì)胞工程

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)一輪P235-243【發(fā)酵工程】發(fā)酵工程及應(yīng)用選擇培養(yǎng)與計(jì)數(shù)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)【傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)】一輪P235知識點(diǎn)一（1）發(fā)酵的概念發(fā)酵是人們利用

，在適宜的條件下，將原料通______________轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。微生物微生物的代謝（2）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)固體半固體有氧或無氧混合菌種（3）腐乳制作①原理：蛋白質(zhì)

。脂肪

。②腐乳制作過程中參與的微生物：主要是

，是一種絲狀

，其繁殖方式為

，代謝類型是

型；還有其他微生物，如

。（4）泡菜的制作①乳酸菌發(fā)酵制作泡菜的原理：_______________________________。②乳酸菌的代謝特點(diǎn)：____________細(xì)菌，常見類型：_______________和_______________。小分子的肽和氨基酸甘油和脂肪酸真菌孢子生殖異養(yǎng)需氧毛霉酵母、曲霉等異養(yǎng)厭氧型乳酸鏈球菌乳酸桿菌③制作泡菜的方法步驟5%～20%晾干半壇八冷卻好全部菜料向水槽中補(bǔ)充水發(fā)酵時(shí)間時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少(有O2，乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)發(fā)酵中期___________________________積累、增多、pH下降下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸繼續(xù)積累pH繼續(xù)下降抑制其活動)____________________下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)變化曲線

注意亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的最多(乳酸抑制其他菌活動)繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降④乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化一輪P236【重點(diǎn)歸納】①在泡菜制作過程中營造“無氧環(huán)境”的3項(xiàng)措施是什么？a.選擇的泡菜壇要密封性好。b.加入蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料。c.蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水。②為什么泡菜壇只能裝八成滿？在泡菜發(fā)酵初期，微生物發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，如果泡菜壇裝得太滿，發(fā)酵液可能會溢出壇外。泡菜壇裝得太滿，會使鹽水難以完全淹沒菜料，從而導(dǎo)致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。③鹽水要煮沸后冷卻使用的目的是什么？煮沸的目的是除去水中的氧氣，殺滅鹽水中的其他雜菌。冷卻的目的是保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響。④用鹽過多時(shí)，制作的泡菜會“咸而不酸”，原因是什么？鹽過多，抑制了乳酸菌發(fā)酵。項(xiàng)目制作果酒制作果醋發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌代謝類型異養(yǎng)

型異養(yǎng)

型發(fā)酵過程有氧下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖：___________________________；無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精：_____________________________O2、糖源充足時(shí)：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；O2充足、缺少

時(shí)：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量對氧需求前期

，后期______一直需氧產(chǎn)物檢測聞氣味、品嘗、酸性條件下的重鉻酸鉀(橙色→灰綠色)酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗兼性厭氧需氧（5）果酒和果醋的制作一輪P237【重點(diǎn)歸納】C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量糖源①原理和條件需氧不需氧70%清水1/318～30擰松瓶蓋發(fā)酵瓶口一層紗布30～357～8②步驟關(guān)閉果酒和果醋改進(jìn)裝置及其分析CO2

防止空氣中微生物的污染①制作葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在18～30℃？制作葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在30～35℃？溫度是影響酵母菌和醋酸菌生長和發(fā)酵的重要因素。釀酒酵母的最適生長溫度約為28℃。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為30～35℃。②在家庭制作葡萄酒的過程中，不需要嚴(yán)格的消毒過程也能完成發(fā)酵，原因是什么？在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。③醋酸菌醋酸發(fā)酵時(shí)，無論是利用糖源還是酒精，都需要打開通氣閥，請說明其原因。醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，在發(fā)酵過程中始終需要氧氣，如果氧氣中斷則會引起醋酸菌的死亡。例1.(2021·山東，12)葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯(cuò)誤的是（

）A.無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖B.自然發(fā)酵制作葡萄酒時(shí)起主要作用的菌是野生型酵母菌C.葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的D.制作過程中隨著發(fā)酵的進(jìn)行發(fā)酵液中糖含量增加D例2.《齊民要術(shù)》記載了一種稱為“動酒酢(“酢”同“醋”)法”的釀醋工藝：“大率酒一斗，用水三斗，合甕盛，置日中曝之。七日后當(dāng)臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移動，撓攪之。數(shù)十日，醋成”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該方法的原理是醋酸菌在缺少糖源時(shí)可將乙醇最終轉(zhuǎn)化為乙酸B.加水的目的是對酒進(jìn)行稀釋，避免酒精濃度過高殺死醋酸菌C.“衣”位于變酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的D.撓攪有利于酒精與醋酸菌充分接觸，還可以增加溶液中的溶解氧C典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)【微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)】一輪P237知識點(diǎn)二(1)概念：人們按照微生物對

的不同需求，配制出供其__________的營養(yǎng)基質(zhì)。(2)用途：用以

。營養(yǎng)物質(zhì)生長繁殖培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物1.培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途

培養(yǎng)基不含

，呈

狀態(tài)工業(yè)生產(chǎn)

培養(yǎng)基含

，呈

狀態(tài)微生物的分離、鑒定，活菌計(jì)數(shù)，菌種保藏(3)類型：按物理狀態(tài)分類固體液體凝固劑固體凝固劑(如瓊脂)液體一.微生物的基本選擇技術(shù)(4)成分成分含義作用來源碳源_____________構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物，有些也是異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)無機(jī)碳源：CO2、NaHCO3等；有機(jī)碳源：糖類、牛肉膏等氮源______________________________無機(jī)氮源：N2、NH3、銨鹽、硝酸鹽等；有機(jī)氮源：蛋白胨等無機(jī)鹽為微生物提供除碳、氮之外的各種重要元素，包括大量元、微量元素為微生物提供無機(jī)營養(yǎng)，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH等無機(jī)化合物：KH2PO4、K2HPO4、NaCl等水生物體含量最高的無機(jī)物良好的溶劑，參與化學(xué)反應(yīng)等培養(yǎng)基、代謝產(chǎn)物提供碳元素的物質(zhì)提供氮元素的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)除了上述主要營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要滿足微生物生長對

的需求。例如，在培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)，需要在培養(yǎng)基中添加

；在培養(yǎng)霉菌時(shí)，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至

；在培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至

；在培養(yǎng)厭氧微生物時(shí)，需要提供_____的條件。pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣酸性中性或弱堿性無氧維生素成分含量提供的主要營養(yǎng)牛肉膏5g碳源、磷酸鹽和維生素等蛋白胨10g氮源、維生素等NaCl5g無機(jī)鹽H2O定容至1000mL水某細(xì)菌培養(yǎng)基(1)目的：獲得

。(2)關(guān)鍵：

。(3)區(qū)別：消毒與滅菌的比較純凈的培養(yǎng)物防止雜菌污染2.無菌技術(shù)項(xiàng)目條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物煮沸消毒法日常用品__________不耐高溫的液體_______________操作空間、操作者的衣物和手等紫外線消毒法接種室、接種箱或超凈工作臺滅菌強(qiáng)烈的理化方法__________培養(yǎng)基、容器等__________玻璃器皿、金屬用具等___________接種工具等巴氏消毒法化學(xué)藥物消毒法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子濕熱滅菌法干熱滅菌法灼燒滅菌法（4）選擇無菌技術(shù)的原則：一要考慮無菌技術(shù)的效果，滅菌的效果比消毒要好；二要考慮操作對象的承受能力，活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用滅菌。①做好消毒和滅菌工作后，要注意避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與

接觸。②為了避免周圍環(huán)境中微生物的污染，接下來的許多操作都應(yīng)在超凈工作臺上并在

附近進(jìn)行。③生物消毒法是指利用生物或其

除去環(huán)境中的部分微生物的方法。周圍的物品酒精燈火焰代謝物1．純培養(yǎng)：在微生物學(xué)中，將接種于_______內(nèi)，在合適條件下形成的含_________________的群體稱為培養(yǎng)物。由______________所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得___________的過程就是純培養(yǎng)。2．微生物純培養(yǎng)的步驟：包括配制培養(yǎng)基、______、________、分離和培養(yǎng)等步驟。3．酵母菌的純培養(yǎng)①菌落：分散的微生物在適宜的____________表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的_______________。②獲得單菌落的方法：____________法和________________法。培養(yǎng)基特定種類微生物單一個(gè)體繁殖純培養(yǎng)物滅菌接種固體培養(yǎng)基子細(xì)胞群體平板劃線稀釋涂布平板(1)概念辨析3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟葡萄糖瓊脂高壓蒸汽干熱酒精燈火焰接種環(huán)稀釋分散一個(gè)未接種倒置恒溫培養(yǎng)箱平板劃線法操作：①第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，這樣做的目的是什么？能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。③平板劃線時(shí)最后一次劃線為何不能與第一次劃線相連？最后一次劃線已經(jīng)將酵母菌稀釋成單個(gè)細(xì)胞，如果與第一次劃線相連，則增加了酵母菌數(shù)目，得不到純化的效果。②操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時(shí)，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒的目的填寫下表：項(xiàng)目第一次操作每次劃線之前劃線結(jié)束目的________________________________殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于

，使每次劃線菌種數(shù)目減少_____________________________________________________________________殺死接種環(huán)上原有的微生物上次劃線的末端殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者例1.請回答下列與大腸桿菌有關(guān)的問題：下表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方。成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4顯色劑瓊脂含量10.0g5.0g5.0g2.0g0.2g12.0g將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mL(1)該培養(yǎng)基屬于

(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基中的氮源是

。(2)在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行

(填“消毒”或“滅菌”)；操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和

。固體蛋白胨滅菌消毒例1.下表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方。成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4顯色劑瓊脂含量10.0g5.0g5.0g2.0g0.2g12.0g將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mL(3)將配制好的培養(yǎng)基分裝到試管中，加棉塞后若干支試管扎成一捆，包上牛皮紙并用皮筋勒緊放入

中滅菌，溫度為121℃，時(shí)間為15～30min。滅菌完畢拔掉電源，待鍋內(nèi)壓力自然降到大氣壓時(shí)，將試管取出。(4)從一支試管向另一支試管接種時(shí)應(yīng)注意，接種環(huán)要在酒精燈__________________(填“火焰的不充分燃燒層”或“火焰的充分燃燒層”)滅菌，并且待接種環(huán)

后蘸取菌種。高壓蒸汽滅菌鍋火焰的充分燃燒層冷卻例2.自然界里有多種微生物，將其進(jìn)行合理的篩選、培養(yǎng)和應(yīng)用，能給醫(yī)藥和化工等生產(chǎn)領(lǐng)域帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益?；卮鹣铝袉栴}：(1)對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時(shí)，多采取

法，而對接種環(huán)或涂布器滅菌時(shí)則用

法，若要將微生物采用平板劃線法進(jìn)行分離操作，在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)進(jìn)行了5次劃線，則需要對接種環(huán)灼燒

次。平板劃線在做第二次及其以后的劃線操作時(shí)，要從上次劃線的

開始劃線，最后一次劃的線不能與第一次劃的線

。(2)將接種后的固體培養(yǎng)基和一個(gè)未接種的固體培養(yǎng)基放入恒溫箱中_____培養(yǎng)，以減少培養(yǎng)基中水分的揮發(fā)及污染。其中，培養(yǎng)未接種的固體培養(yǎng)基是為了

。高壓蒸汽滅菌(濕熱滅菌)灼燒滅菌6末端相連倒置作為對照組，檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否被雜菌污染典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)選擇培養(yǎng)與計(jì)數(shù)【微生物的培養(yǎng)與計(jì)數(shù)】一輪P241知識點(diǎn)三1.區(qū)分選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途舉例選擇培養(yǎng)基允許______________________，同時(shí)______________________________________________從眾多微生物中分離所需的微生物加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品，進(jìn)而產(chǎn)生特定的顏色或其他變化鑒別不同種類的微生物用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌特定種類的微生物生長抑制或阻止其他種類微生物生長二.微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)常見選擇培養(yǎng)基舉例：①缺少氮源的培養(yǎng)基可以篩選能利用大氣中N2的微生物。②含青霉素的培養(yǎng)基可淘汰細(xì)菌，篩選出真菌。③無有機(jī)碳源的培養(yǎng)基可篩選出自養(yǎng)微生物。(1)稀釋涂布平板法步驟

①系列稀釋操作：該操作常用在將細(xì)胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細(xì)胞，隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細(xì)胞數(shù)量減少，細(xì)胞得以分散。操作步驟：2.微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定②涂布平板操作步驟(2)微生物的數(shù)量測定方法①顯微鏡直接計(jì)數(shù)法②間接計(jì)數(shù)法——活菌計(jì)數(shù)法(即稀釋涂布平板法)原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。根據(jù)圖示問答以下問題：Ⅰ.為保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在

的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。Ⅱ.為什么用此種方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低？Ⅲ.某同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234個(gè)(涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.1mL)，那么稀釋倍數(shù)為106的試管中細(xì)菌的濃度是

個(gè)/mL，稀釋倍數(shù)為10的錐形瓶中細(xì)菌的濃度為

個(gè)/mL，所以每克樣品中的細(xì)菌數(shù)是

個(gè)。因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。30～3002.34×1032.34×1082.34×109脲酶尿素(1)實(shí)驗(yàn)原理3.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)操作(2)實(shí)驗(yàn)流程3～830～300稀釋涂布平板30～37菌落數(shù)目穩(wěn)定(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評價(jià)對照的培養(yǎng)皿中無菌落生長對照的培養(yǎng)皿中有菌落生長30～300本活動初步篩選了能分解尿素的細(xì)菌，請進(jìn)一步借助于生物化學(xué)的方法來鑒定所分離的菌種：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。分解尿素的細(xì)菌合成的脲酶可以將尿素分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)細(xì)菌，若指示劑變紅，可確定該細(xì)菌能夠分解尿素例3.營養(yǎng)缺陷型菌株是野生型菌株經(jīng)過人工誘變或自發(fā)突變失去合成某種成長因子的能力，只能在補(bǔ)充了相應(yīng)的生長因子的基本培養(yǎng)基中才能正常生長的變異菌株。某研究小組對酵母菌用紫外線照射后將其接種到甲培養(yǎng)皿的培養(yǎng)基上，一段時(shí)間后將甲培養(yǎng)皿的菌落影印接種(不改變菌落位置)到乙、丙兩培養(yǎng)皿的培養(yǎng)基中，進(jìn)一步培養(yǎng)得到如下圖所示結(jié)果。下列分析正確的是()A.接種到甲培養(yǎng)皿采用的是平板劃線法B.甲、丙兩培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基是基本培養(yǎng)基C.甲培養(yǎng)皿中菌落數(shù)有可能比接種的酵母菌數(shù)少D.甲、乙、丙三個(gè)培養(yǎng)皿都可能存在營養(yǎng)缺陷型菌落C總結(jié)：兩種純化方法的比較項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法分離結(jié)果

關(guān)鍵操作接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線①一系列的梯度稀釋；②涂布平板操作接種用具接種環(huán)涂布器優(yōu)點(diǎn)可以觀察菌落特征，對混合菌進(jìn)行分離可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征缺點(diǎn)不能計(jì)數(shù)操作復(fù)雜，需要涂布多個(gè)平板共同點(diǎn)都要用到固體培養(yǎng)基；都需進(jìn)行無菌操作；都會在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落；都可用于觀察菌落特征例4.(2021·山東，14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯(cuò)誤的是()A.甲菌屬于解脂菌B.實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力B例5.(2021·山東，20)含硫蛋白質(zhì)在某些微生物的作用下產(chǎn)生硫化氫導(dǎo)致生活污水發(fā)臭。硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體中甲、乙菌是否產(chǎn)生硫化氫及兩種菌的運(yùn)動能力，用穿刺接種的方法，分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A.乙菌的運(yùn)動能力比甲菌強(qiáng)B.為不影響菌的運(yùn)動需選用液體培養(yǎng)基C.該實(shí)驗(yàn)不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量D.穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染B1.(選擇性必修3P10)培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括

等。2.(選擇性必修3P10)獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是

，無菌技術(shù)除了用來

外，還能

。3.(選擇性必修3P12)菌落是指________________________________

。采用

法和

法能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。4.(選擇性必修3P16)選擇培養(yǎng)基是指__________________________

。水、無機(jī)鹽、碳源、氮源防止雜菌污染防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染有效避免操作者自身被微生物感染分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體平板劃線稀釋涂布平板

在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基5.(選擇性必修3P12)平板冷凝后，要將平板倒置的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6.(選擇性必修3P13)操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了_____________

；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了________________________________________________________________________________________________，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到單菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能____________________________________________________________。避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時(shí)，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者

平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以減少培養(yǎng)基中的水分過快地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染7.(選擇性必修3P13)在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線的原因是

。8.(選擇性必修3P13)在第二次以及其后的劃線操作時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。9.(選擇性必修3P18)當(dāng)_______________________________________

，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少。10.(選擇性必修3P19)檢測培養(yǎng)物中是否有雜菌污染的方法是______

。判斷選擇培養(yǎng)基是否起到篩選作用的方法是_______________________________

。劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來的菌落兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落同時(shí)培養(yǎng)滅菌后的未接種的培養(yǎng)基，觀察是否有菌落產(chǎn)生配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照，觀察選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)是否遠(yuǎn)少于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)發(fā)酵工程及應(yīng)用一輪P241知識點(diǎn)三【發(fā)酵工程及應(yīng)用】1.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)發(fā)酵工程一般包括____________，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、_____，接種，_______，產(chǎn)品的分離、提純等方面。1．選育菌種：性狀優(yōu)良的菌種可以從_________中篩選出來，也可以通過___________或_______________獲得。2．?dāng)U大培養(yǎng)：工業(yè)發(fā)酵罐的體積很大，接入的菌種總體積也較大，因此在發(fā)酵之前還需要對菌種進(jìn)行____________。3．配制培養(yǎng)基：在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過__________才能確定。菌種的選育滅菌發(fā)酵自然界誘變育種基因工程育種擴(kuò)大培養(yǎng)反復(fù)試驗(yàn)4．滅菌：發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種。一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降。因此，_________和___________都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌。5．接種：擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種和滅菌后的_________加入發(fā)酵罐中。大型發(fā)酵罐有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進(jìn)行監(jiān)測和控制；還可以進(jìn)行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。1.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)培養(yǎng)基發(fā)酵設(shè)備培養(yǎng)基6．發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵(發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié))：在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)檢測培養(yǎng)液中的_____________、_____________等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的_____________，要嚴(yán)格控制_______、______和溶解氧等發(fā)酵條件。7．分離、提純產(chǎn)物：如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用_____________等方法將菌體分離和干燥得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)腳____________________措施來獲得產(chǎn)品。1.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)微生物數(shù)量產(chǎn)物濃度營養(yǎng)組分溫度pH過濾、沉淀提取、分離和純化大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶淀粉分解，形成糖漿酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳2.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程(2)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別長短低高溫和豐富低廉專一污染小容易處理3.發(fā)酵工程的特點(diǎn)①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品。②生產(chǎn)各種各樣的

。③生產(chǎn)

。(2)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用①獲得具有

生產(chǎn)能力的微生物。②直接對

進(jìn)行改造，再通過發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。③利用基因工程，將病原體的

基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)奈⑸锛?xì)胞，獲得的表達(dá)產(chǎn)物可以作為疫苗使用。食品添加劑酶制劑某種藥物菌種某個(gè)或某幾個(gè)抗原(1)在食品工業(yè)上的應(yīng)用4.發(fā)酵工程的應(yīng)用(3)在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物

。(4)其他方面的應(yīng)用①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)

等能源物質(zhì)。②極端微生物的應(yīng)用：嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn)

，嗜低溫菌有助于提高

的產(chǎn)量。肥料、農(nóng)藥和飼料酒精、乙烯洗滌劑熱敏性產(chǎn)品單細(xì)胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得的大量的微生物

。其不僅含有豐富的

，還含有糖類、

和維生素等物質(zhì)。菌體蛋白質(zhì)脂質(zhì)①青霉素發(fā)酵是高耗氧過程，如何能夠在發(fā)酵過程中給微生物持續(xù)高效地供氧呢？(提示：血紅蛋白具有攜帶O2的能力。)可以用基因工程的方法，將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉素生產(chǎn)菌來提高菌體對氧的吸收和利用率。②引起全球新冠肺炎大流行的元兇是新冠病毒，利用發(fā)酵工程相關(guān)知識，如何大量生產(chǎn)新冠病毒疫苗？可將新冠病毒的抗原基因轉(zhuǎn)入某種微生物體內(nèi)，再通過發(fā)酵工程大量生產(chǎn)新冠病毒疫苗。不同，但一般都含有__________________________等營養(yǎng)成分。培養(yǎng)基在使用之前要用_______________________________進(jìn)行滅菌。例3.(2022·天津靜海區(qū)期中)如圖所示為發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖，據(jù)圖回答：(1)若能生產(chǎn)人生長激素的工程菌是通過①培育的，①應(yīng)該是_________；若高產(chǎn)青霉素菌種是通過②培育的，②應(yīng)該是___________?；蚬こ陶T變育種(2)根據(jù)培養(yǎng)基的用途，可以將它們分為_____培養(yǎng)基和_____培養(yǎng)基。各種培養(yǎng)基的具體配方選擇鑒別碳源、氮源、水、無機(jī)鹽高壓蒸汽滅菌法(濕熱滅菌法)例3.(2022·天津靜海區(qū)期中)如圖所示為發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖，據(jù)圖回答：(3)整個(gè)過程的中心環(huán)節(jié)是_________，在該時(shí)期要隨時(shí)取樣檢測培養(yǎng)基中的_________________________等。同時(shí)，要嚴(yán)格控制___________________等發(fā)酵條件，因?yàn)榄h(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物________的形成。發(fā)酵過程微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度溶氧量、pH和溫度代謝物(4)在發(fā)酵過程中要不斷攪拌的目的是：①______________；②_______________________________________________。增加溶氧量使菌種與培養(yǎng)液充分接觸，提高原料的利用率例3.(2022·天津靜海區(qū)期中)如圖所示為發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖，據(jù)圖回答：(5)發(fā)酵產(chǎn)品分離、提純時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的類型不同選擇合適的方法。如果發(fā)酵產(chǎn)品是菌體本身，常常采用____________等方法分離、提純；如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物的代謝物，還要根據(jù)______________采取適當(dāng)?shù)姆椒ǚ蛛x、提純。過濾、沉淀產(chǎn)物的性質(zhì)概念圖【植物細(xì)胞工程】所采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)

植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段

植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物細(xì)胞的全能性一.植物細(xì)胞工程1.理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性產(chǎn)生完整生物體分化成其他各種細(xì)胞生物體的每個(gè)細(xì)胞中都含有發(fā)育成完整個(gè)體所需的全套基因所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性選擇性地表達(dá)（1）植物組織培養(yǎng)技術(shù)①定義和流程離體的植物器官、組織或細(xì)胞適宜的培養(yǎng)條件完整植株恢復(fù)細(xì)胞的全能性過程芽根2.工程技術(shù)手段消毒與滅菌：外植體一般要進(jìn)行

處理，而培養(yǎng)基及其他的操作器具一般要進(jìn)行

處理。無菌操作的目的可能有：消毒滅菌①防止污染的微生物與培養(yǎng)物競爭營養(yǎng)物質(zhì)。②微生物生長過程中會產(chǎn)生有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。

取材、消

毒①用

充分沖洗外植體(幼嫩的莖段)；酒精擦拭雙手和超凈工作臺；②外植體的消毒：用酒精消毒30s，然后立即用無菌水清洗2～3次；再用

溶液處理30min后，立即用無菌水清洗2～3次；③用解剖刀將外植體切成0.5～1cm長的小段；接種將外植體的1/3～1/2插入誘導(dǎo)

的培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)脫分化，長出愈傷組織轉(zhuǎn)接①將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到

培養(yǎng)基上；②長出芽后再轉(zhuǎn)接到

培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗移栽將試管苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土流水次氯酸鈉愈傷組織（1）植物組織培養(yǎng)技術(shù)

②探究實(shí)踐——菊花的組織培養(yǎng)誘導(dǎo)生芽的誘導(dǎo)生根的使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用IAA，后使用CTK有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用CTK，后使用IAA細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用分化頻率提高先“生”分裂不分化,后“生”分裂又分化,同“使”分化頻率高生長素/細(xì)胞分裂素植物細(xì)胞的發(fā)育方向高有利于根的分化、抑制芽的形成低有利于芽的分化、抑制根的形成適中促進(jìn)愈傷組織的生長“高”根,“低”芽,“中”愈傷總結(jié)：生長素IAA、細(xì)胞分裂素CTK對植物組織培養(yǎng)的影響①若外植體是取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位，愈傷組織中

（“有”“沒有”）葉綠體，原因是

。②植物組織培養(yǎng)中的培養(yǎng)基是

培養(yǎng)基（物理狀態(tài)），故培養(yǎng)基中一般加入了凝固劑

。③在脫分化時(shí)

（是/否）需要光照，在再分化時(shí)

光照的原因是

。④植物生長調(diào)節(jié)劑的在培養(yǎng)基中的用量要考慮組織

的含量。只有準(zhǔn)確把握

的協(xié)同作用，才能有效地操作植物組織培養(yǎng)中的”激素杠桿”，用好植物生長調(diào)節(jié)劑這根“魔術(shù)棒”。沒有

外植體通過脫分化后失去了其特有結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)化為未分化的細(xì)胞固體瓊脂需要否芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照內(nèi)源激素內(nèi)源激素和外源激素⑤植物組織培養(yǎng)中培養(yǎng)基中一般需添加適宜濃度的蔗糖溶液，目的是：(1)

。(2)

；少數(shù)為葡萄糖和果糖，原因是葡萄糖和果糖在與蔗糖提供相同數(shù)量碳源的前提下,其造成的滲透壓可能過高。⑥體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：

。提供營養(yǎng)物質(zhì)維持細(xì)胞滲透壓基因的表達(dá)具有選擇性(1)在愈傷組織形成幼苗的再分化過程中,不會發(fā)生細(xì)胞的增殖()(2)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的。()××例1.(2019·全國Ⅲ，38)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示。

①切取潔凈的胡蘿卜根段→②對根段進(jìn)行消毒

→③切取1cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊→④接種組織塊

→⑤誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織→⑥誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗

(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有__________________________________________。(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是________________________________。全能性(或形成完整植株所需的全部基因)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織例1.(2019·全國Ⅲ，38)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示。

①切取潔凈的胡蘿卜根段→②對根段進(jìn)行消毒

→③切取1cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊→④接種組織塊

→⑤誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織→⑥誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗

(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是_________________________________________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的

過程，最終可形成試管苗。(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是__________________________。(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的

，這種繁殖方式屬于

繁殖。誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同再分化誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用遺傳特性無性體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的

，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了

。將不同來源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成

，并把雜種細(xì)胞培育成

的技術(shù)。雜種細(xì)胞新植物體流動性植物細(xì)胞的全能性(2)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)①定義:②原理:③基本過程③基本過程纖維素酶和果膠原生質(zhì)體離心法聚乙二醇原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁愈傷組織融合包括膜融合和____________,核融合植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的最終結(jié)果是獲得__________,而不是_________。雜種植株雜種細(xì)胞A.科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？纖維素酶和果膠酶。因?yàn)橹参锛?xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，利用酶的專一性，在降解植物細(xì)胞細(xì)胞壁時(shí)要利用纖維素酶和果膠酶。B.兩兩融合后的細(xì)胞一定是雜種細(xì)胞嗎？誘導(dǎo)融合后的培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞有哪幾類？不一定，融合的細(xì)胞類型有三種AA、BB和AB，在培養(yǎng)瓶中還有A、B等未融合的細(xì)胞。C.上述細(xì)胞融合過程的完成與什么細(xì)胞器密切相關(guān)？線粒體和高爾基體。D.若一植物細(xì)胞A含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞B含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd。?上述所獲得雜種植株遺傳特性有何特點(diǎn)？雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。?上述所獲得雜種植株應(yīng)為

，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為___________條，

個(gè)染色體組，基因型為

。?上述植物體細(xì)胞雜交的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞遵循孟德爾遺傳定律嗎？?植物體細(xì)胞融合形成雜種細(xì)胞

（是/不是）標(biāo)志著植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的完成？異源四倍體(2x＋2y)AabbccDd不遵循。4不是因?yàn)槊系聽栠z傳規(guī)律發(fā)生在有性生殖減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，而植物體細(xì)胞雜交育種屬于無性生殖。白菜—甘藍(lán)、普通小麥—長穗偃麥草、多種柑橘屬不同種間的雜種植株。④意義：植物體細(xì)胞雜交在打破___________,實(shí)現(xiàn)_______________,培育植物新品種等方面展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。⑤實(shí)例:⑥局限性:目前有許多理論和技術(shù)未解決，還不能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出雙親的性狀?！胺选R鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以番茄—馬鈴薯雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，不能像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)。生殖隔離遠(yuǎn)緣雜交育種例3.通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)誘導(dǎo)多倍體產(chǎn)生，嘗試寫出產(chǎn)生多倍體的思路：A.同源多倍體的產(chǎn)生：（1）直接利用一定濃度的秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體（2）植物體細(xì)胞雜交B.異源多倍體的產(chǎn)生（1）若是親緣關(guān)系較近的生物可以雜交，再利用一定濃度的秋水仙素或低溫處理幼苗，獲得多倍體（2）植物體細(xì)胞雜交例4.如圖為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：

(1)步驟①是

，最常用的方法是

。

(2)步驟②一般常用的化學(xué)試劑是

，目的是

。(3)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，此技術(shù)運(yùn)用的原理是

，其中步驟④相當(dāng)于

，步驟⑤相當(dāng)于

。

去除細(xì)胞壁，分離原生質(zhì)體酶解法聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合脫分化再分化細(xì)胞的全能性(4)植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。使

能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是

。(5)若遠(yuǎn)緣雜交親本A的基因型為AaBb，B的基因型為YYEe，則融合后形成的雜種植株基因型是

。

(6)從理論上講，雜種植株的育性

。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)？

；原因是

。因此，這項(xiàng)研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于

?？捎荒懿煌N生物之間存在生殖隔離AaBbYYEe克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙遠(yuǎn)緣雜交親本的遺傳特征雜種植株獲得雙親的遺傳物質(zhì)3.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖保持優(yōu)良品種的遺傳特性植物頂端分生區(qū)附近(如莖尖)(1)植物繁殖的新途徑無性繁殖、有絲分裂分生區(qū)細(xì)胞分化程度低，分裂能力強(qiáng)，全能性更高獲得無病毒植株與抗病毒植株應(yīng)用的生物學(xué)技術(shù)一樣？（2）作物新品種的培育：單倍體育種、

的利用。突變體（3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)①次生代謝物：是一類

有機(jī)化合物，在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。初生代謝是生物生長和生存所

的代謝活動，因此，在整個(gè)生命過程中一直進(jìn)行著；次生代謝

生物生長所必需的，一般在特定的組織和器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行。②細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：人們利用

來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。③植物細(xì)胞培養(yǎng)：是指在

條件下對單個(gè)植物細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其

的技術(shù)。(4)過程：外植體→愈傷組織→細(xì)胞懸液細(xì)胞→產(chǎn)物小分子植物細(xì)胞培養(yǎng)離體增殖必需不是概念圖【動物細(xì)胞工程】（1）動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件血清培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具7.2～7.4維持培養(yǎng)液的pH1.動物細(xì)胞培養(yǎng)血清、血漿可補(bǔ)充細(xì)胞生長和增殖所需的未知營養(yǎng)物質(zhì)無菌、無毒的環(huán)境：即對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行

（填“滅菌”“消毒”）處理,培養(yǎng)過程加一定量的______殺菌,但要注意選擇抗生素的

；此外還應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,清除代謝產(chǎn)物，這樣做的目的是

?？股販缇乐辜?xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害種類和劑量通常采用

，將其置于含

的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶95%的空氣和5%CO2③使用胰蛋白酶分散細(xì)胞說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是

。用胰蛋白酶處理

（會/不會）把所培養(yǎng)的細(xì)胞消化掉？原因是

；故必須控制好胰蛋白酶的

。①在培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，從培養(yǎng)基功能的角度分類屬于

培養(yǎng)基，用于動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中沒有加入凝固劑（瓊脂），從物理性質(zhì)分類屬于

培養(yǎng)基，從化學(xué)成分分類屬于

培養(yǎng)基選擇液體合成②選材：

；原因是

。動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞分化程度低，分裂能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)蛋白質(zhì)會蛋白質(zhì)是細(xì)胞膜的主要成分之一用量和處理時(shí)間④培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞的目的是：

。利于營養(yǎng)物質(zhì)吸收及便于代謝廢物排出，利于細(xì)胞生長和繁殖.胰蛋白膠原蛋白單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸液原代懸浮貼壁分裂受阻或停止傳代培養(yǎng)⑤體外動物細(xì)胞培養(yǎng)分兩大類：一類細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖；另一類則需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖，大多數(shù)細(xì)胞屬于這種類型，這類細(xì)胞往往貼附在瓶壁生長，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞貼壁生長對培養(yǎng)瓶的要求：培養(yǎng)瓶的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。接觸抑制是指當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞通常會停止分裂增殖的現(xiàn)象。打破接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程【點(diǎn)撥】將癌細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)

（會/不會）出現(xiàn)細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象.

不會⑥原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)辨析:A.含義不同:?動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為

。?當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到貼滿瓶壁時(shí)用胰蛋白酶等處理，分瓶繼續(xù)培養(yǎng)的過程稱為

。B.細(xì)胞增殖特點(diǎn)不同:?原代培養(yǎng):細(xì)胞分裂旺盛。?傳代培養(yǎng):正常細(xì)胞的傳代培養(yǎng)的次數(shù)一般是有限的，一般傳至10代后就不易傳下去，一般來說細(xì)胞在傳至10-50代左右，增殖會逐漸緩慢，甚至停止。但有些細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得

。目前使用的（如用于核移植的供體細(xì)胞）或冷凍保存的正常細(xì)胞通常選用傳代

代以內(nèi)的細(xì)胞，這樣做的目的是

。原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)不死性細(xì)胞10保持細(xì)胞正常的二倍體核型原代傳代項(xiàng)目動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)__________________________培養(yǎng)前處理無菌；用機(jī)械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使組織分散成單個(gè)細(xì)胞無菌、離體取材動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質(zhì)__________培養(yǎng)基成分_________________________________________________________________________________________結(jié)果________________________________________細(xì)胞增殖植物細(xì)胞的全能性(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較液體固體糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個(gè)體可產(chǎn)生新個(gè)體項(xiàng)目動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)應(yīng)用人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的規(guī)?；a(chǎn)快速繁殖、作物脫毒、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等相同點(diǎn)①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進(jìn)行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較(4)干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用種類胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源_________骨髓、臍帶血等體細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞等)特點(diǎn)能分化成任何一種細(xì)胞、組織或器官，甚至成為____分化成__________________能誘導(dǎo)分化成類似

的細(xì)胞應(yīng)用分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元和造血干細(xì)胞等造血干細(xì)胞用于治療白血病，神經(jīng)干細(xì)胞用于治療帕金森病、阿爾茨海默病等治療鐮狀細(xì)胞貧血、阿爾茨海默病、心血管疾病等早期胚胎個(gè)體特定的細(xì)胞或組織胚胎干細(xì)胞①胚胎干細(xì)胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題？其應(yīng)用有什么限制因素？答案

通過胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，從而解決供體器官不足問題，另一方面，由于是自身細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的，所以無免疫排斥反應(yīng)。胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了應(yīng)用。②為什么科學(xué)家認(rèn)為iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞？答案

iPS細(xì)胞的誘導(dǎo)過程無需破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。③科學(xué)家已嘗試采用多種方法來制備iPS細(xì)胞，嘗試說出幾種獲取iPS細(xì)胞的方法。答案

借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中，直接將特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞中或者用小分子化合物等來誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞最初是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來的，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。例1.胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用?？茖W(xué)家通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞，獲得了類似于胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡稱iPS細(xì)胞)。因?yàn)檎T導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可來源于病人自身的體細(xì)胞，因此iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。如圖為iPS細(xì)胞的獲得及用其培育不同種細(xì)胞的示意圖(c－Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因與細(xì)胞的脫分化有關(guān))?；卮鹣铝袉栴}：(1)在對成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個(gè)細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)為_______，_____(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶處理成纖維細(xì)胞，原因是________________________________________________________________。蛋白質(zhì)不能多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中失活變性(2)在培養(yǎng)iPS細(xì)胞的過程中，培養(yǎng)基中應(yīng)含有細(xì)胞所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是__________________________________________________。清除代謝物﹐防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害(3)過程③④為iPS細(xì)胞提供的條件不同，分化得到的細(xì)胞不同，可知細(xì)胞分化是_______________的結(jié)果。若iPS細(xì)胞來源于病人自身體細(xì)胞的誘導(dǎo)，再將其分化出的細(xì)胞移入患者體內(nèi)的優(yōu)勢是___________________?；蜻x擇性表達(dá)(4)如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為原始生殖細(xì)胞，該技術(shù)可能的應(yīng)用是_____________。解決不育問題避免了免疫排斥問題（1）動物細(xì)胞融合技術(shù)PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等細(xì)胞膜的流動性2.動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體滅活的病毒物理或化學(xué)手段喪失感染性（不感染細(xì)胞）不破壞抗原結(jié)構(gòu)（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）動物細(xì)胞融合過程植物體細(xì)胞雜交過程去壁融合植物組織培養(yǎng)項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交技術(shù)動物細(xì)胞融合技術(shù)原理融合前的處理誘導(dǎo)融合的方法結(jié)果應(yīng)用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體意義突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了雜交的親本組合相似點(diǎn)動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相似細(xì)胞膜的流動性、

植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性物理：離心,振動,電激化學(xué)：PEG、高Ca2＋—高pH融合法物理：電激、離心等化學(xué)：PEG生物：滅活的病毒獲得雜種植株獲得雜交細(xì)胞用纖維素酶和果膠酶進(jìn)行去壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散植物體細(xì)胞雜交、動物細(xì)胞融合的比較A.抗體的概念：抗體是機(jī)體受

刺激后產(chǎn)生的、并能與之發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的

。B.抗體是由

細(xì)胞合成和分泌的，每種這種細(xì)胞能產(chǎn)生

（一種/多種）抗體。C.動物免疫反應(yīng)中產(chǎn)生的抗體有

（一/多）種D.傳統(tǒng)制備抗體的方法：向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使之產(chǎn)生抗體，然后從動物

中分離所需要的抗體；其缺點(diǎn)是：

。E.為獲得單一的抗體，

（能/不能）選用特定的漿細(xì)胞直接去培養(yǎng)；理由是

?？乖鞍踪|(zhì)漿多血清產(chǎn)量低，純度低，特異性差不能漿細(xì)胞已經(jīng)高度分化，不能再分裂一種復(fù)習(xí)：（2）單克隆抗體的制備①制備原理A.B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：一種B淋巴細(xì)胞只分泌

種特異性抗體。B.骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn)：能在體外

。C.雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能

，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的

。一大量增殖大量增殖特定抗體（2）單克隆抗體的制備②制備過程B淋巴細(xì)胞選擇雜交瘤細(xì)胞A.圖中給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的B淋巴細(xì)胞。B.若僅考慮細(xì)胞的兩兩融合，在獲取雜交瘤細(xì)胞的過程中，篩選淘汰的細(xì)胞有幾種類型？為什么？有未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(B－B融合細(xì)胞、瘤－瘤融合細(xì)胞)兩種類型。出現(xiàn)不同類型是因?yàn)榧?xì)胞融合不是100%的，且是隨機(jī)的。注射特定蛋白免疫小鼠培養(yǎng)小鼠骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞多種細(xì)胞↓↓多種雜交瘤細(xì)胞能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞↓融合↓選擇培養(yǎng)基篩選克隆化培養(yǎng)專一抗體檢測體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)單克隆抗體C.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后會得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞(“B—B”細(xì)胞、“瘤—瘤”細(xì)胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B—瘤”細(xì)胞)才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群篩選目的得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞③單克隆抗體的應(yīng)用A.作為

：在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要的作用。B.運(yùn)載藥物：抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將

與能特異性識別腫瘤抗原的

結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。ADC通常由

三部分組成。?ADC的抗體和藥物各具有什么作用？診斷試劑細(xì)胞毒素單克隆抗體抗體、接頭和藥物(如細(xì)胞毒素)ADC的抗體和藥物具有的作用分別是導(dǎo)向和治療。?除了細(xì)胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？放射性同位素和化學(xué)藥物等。?ADC在臨床應(yīng)用上的作用機(jī)理是什么？其作用機(jī)理是通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細(xì)胞表面抗原，然后利用細(xì)胞本身具備的內(nèi)吞作用使化學(xué)藥物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞體內(nèi)發(fā)生藥力，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。C.治療疾病。（1）動物細(xì)胞核移植技術(shù)①概念分析A.供體：動物一個(gè)細(xì)胞的

。B.受體：去掉細(xì)胞核的

。C.結(jié)果：重新組合的細(xì)胞發(fā)育成

，繼而發(fā)育成動物個(gè)體。D.原理：

。②哺乳動物核移植類型：

細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。細(xì)胞核卵母細(xì)胞新胚胎動物體細(xì)胞核具有全能性胚胎3.動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物(2)體細(xì)胞核移植的過程MⅡ去核卵母①動物核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？克隆動物屬于有性生殖還是無性繁殖？動物細(xì)胞核的全能性。克隆動物屬于無性繁殖。②為什么體細(xì)胞核移植較胚胎細(xì)胞核移植更困難？由于動物胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易；而動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難。因此動物體細(xì)胞核移植的難度就明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。④為什么不是取供體細(xì)胞核進(jìn)行核移植操作，而是將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中？保證供核不被破壞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便。⑤在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？為使核移植的胚胎或動物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價(jià)值的動物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?。③受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？體積大，易操作；去核時(shí)易于同時(shí)吸走第一極體；含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)。(2)體細(xì)胞核移植的過程⑥從多莉的產(chǎn)生過程可以看出多莉有三個(gè)親本，探究多莉的性狀表現(xiàn)與三個(gè)親本的關(guān)系并分析原因。A.大多數(shù)性狀與母羊A(體細(xì)胞核供體)相同，核基因型與母羊A完全一樣。B.少數(shù)性狀與母羊B(卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體)相同，因細(xì)胞質(zhì)中的基因來自母羊B，受質(zhì)基因控制的性狀與母羊B相同。C.性狀與母羊C(代孕母體)無關(guān)，因母羊C沒有為新個(gè)體提供遺傳物質(zhì)。分娩ABC教材隱性知識：源于選擇性必修3P54“相關(guān)信息”：目前動物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是

。也有人采用梯度離心、紫外線短時(shí)間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的

。顯微操作法DNA變性

通過

去除卵母細(xì)胞的核，再用

可一并吸出細(xì)胞核和第一極體。

可用物理或化學(xué)方法（如

、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等）激活受體細(xì)胞，使其

的過程顯微操作微型吸管完成細(xì)胞分裂和發(fā)育電脈沖（3）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景和存在的問題前景畜牧業(yè)加速家畜

進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育醫(yī)藥衛(wèi)生①作為

生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；②

的細(xì)胞、組織和器官可以用于異種移植；③人核移植

經(jīng)過誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織、器官，可用于器官移植保護(hù)瀕危物種增加瀕危物種的存活數(shù)量問題①成功率

；②絕大多數(shù)克隆動物存在

問題，表現(xiàn)出