1、生物選修3復(fù)習(xí)提綱第一章 基因工程第一節(jié) 基因工程概述一基因工程的概念操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果生物體外基因分子水平剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)人類需要的基因產(chǎn)物由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行操作,因此又叫做DNA重組技術(shù)。也叫基因拼結(jié)。二基因工程的基本工具（一）“分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）1來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。2功能：能夠識別雙鏈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核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。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。 （二）“分子縫合針”DNA連接酶1分類：根據(jù)酶的來源不同，

2、可分為EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類2功能：恢復(fù)被限制酶切開了的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。兩種DNA連接酶(EcoliDNA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：EcoIiDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能使黏性末端之間連接；T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端之間的效率較低。DNA連接酶與DNA聚合酶作用的比較DNA連接酶DNA聚合酶不同點(diǎn)連接的DNA雙鏈單鏈模板不要模板要模板連接的對象2個DNA片段單個脫氧核苷酸加到已存在的單鏈DNA片段上相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)形成磷酸二酯鍵化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)(三) “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)

3、制并穩(wěn)定保存；具有一至多個限制酶切割位點(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.基因工程常用的載體有： 質(zhì)粒、噬菌體的衍生物 和動、植物病毒等。最早應(yīng)用的載體是質(zhì)粒，它是細(xì)菌細(xì)胞中的一種很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。三基因工程的基本過程 (一) 獲得目的基因（目的基因的獲取）1.獲取方法主要有兩種：從自然界中已有的物種中分離出來，如從基因文庫中獲取。用人工的方法合成。獲得原核細(xì)胞的目的基因可采取直接分離，獲取真核細(xì)胞的目的基因一般是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。2.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DN

4、A片段的核酸合成技術(shù)。（2）目的：獲取大量的目的基因高考資源網(wǎng)（3）原理：DNA雙鏈復(fù)制（4）過程：第一步：加熱至9095DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到5560，引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；第三步：加熱至7075，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：指數(shù)形式擴(kuò)增（6）酶：Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶）(二) 制備重組DNA分子（基因表達(dá)載體的構(gòu)建） 1重組DNA分子的組成：除了目的基因外，還必須有標(biāo)記基因。標(biāo)記基因的作用：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。2方法：同種限制酶分別切割載體和目的基因，再用DNA連接酶把兩者連接。(三) 轉(zhuǎn)化受體

5、細(xì)胞（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。將目的基因?qū)雱游锛?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：Ca2處理法。（感受態(tài)細(xì)胞）(四) 篩選出獲得目的基因的受體細(xì)胞、培養(yǎng)受體細(xì)胞并誘導(dǎo)目的基因的表達(dá)（目的基因的檢測與鑒定）1.首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體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.其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，方法是采用分子雜交技術(shù)

6、。3.最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是采用抗原抗體雜交技術(shù)。4.有時還需進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。如抗蟲或抗病的鑒定等。第二節(jié) 基因工程的應(yīng)用1運(yùn)用基因工程改良動植物品種最突出的優(yōu)點(diǎn)是：能打破常規(guī)育種難以突破的物種之間的界限。2基因工程的應(yīng)用（1）植物基因工程：抗蟲、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）動物基因工程：提高動物生長速度來提高產(chǎn)品產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物（乳腺/房生物反應(yīng)器），用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體等。（3）基因診斷和基因治療：基因診斷：又稱為DNA診斷，是采用基因檢測的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異常或攜帶病原體。基因治療：指利用正

7、常基因置換或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法。實(shí)例：腺苷酸脫氨酶基因缺陷癥、囊性纖維化病（CFTR）的基因治療、第三節(jié) 蛋白質(zhì)工程1蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(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)和生活的需要。2蛋白質(zhì)工程的基本原理預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）具有預(yù)期功能的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程與基因工程區(qū)別蛋白質(zhì)工程基因工程實(shí)質(zhì)通過改造基因，以定向改造天然蛋白質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)將目的基因從供體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并在受體細(xì)胞中表達(dá)結(jié)果合成自然界不存

8、在的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程第二章 細(xì)胞工程 指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法,通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上,按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。（一）植物細(xì)胞工程 1.理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性（1）細(xì)胞全能性的概念：生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞發(fā)育成完整個體的潛能。（2）原因：生物的每個細(xì)胞都含有該物種的全套遺傳信息，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。（3）生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性而是分化為不同細(xì)胞的原因：基因在特定時空的選擇性表達(dá)。 （4）植物細(xì)胞全能性

9、表現(xiàn)的條件：離體、營養(yǎng)條件、激素、其它外界條件全能性表達(dá)的難易程度：受精卵生殖細(xì)胞干細(xì)胞體細(xì)胞；植物細(xì)胞動物細(xì)胞2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）定義：植物組織培養(yǎng)是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官組織細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植物體。（2）過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織幼根和芽植物體 愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞愈傷組織的過程稱為脫分化（去分化），愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)又重新分化成根或芽等器官的過程稱為再分化。（3）用途：微型繁殖、作物脫毒、制

10、造人工種子、單倍體育種、突變體的利用、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。（4）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。3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）原理：細(xì)胞膜的流動性，植物細(xì)胞的全能性（2）過程：（3）去除細(xì)胞壁：酶解法（纖維素酶和果膠酶）（4）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動、電激等。化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。（5）融合成功的標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁（6）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。（二）動物細(xì)胞工程 1. 動物細(xì)胞培養(yǎng)（1）概念：動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和繁殖。（2）

11、動物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）剪碎用胰蛋白酶處理分散成單個細(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)胞重新用胰蛋白酶處理分散成單個細(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)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。（4）動物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理。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)物積累對細(xì)胞自身造成危害。營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸

12、、促生長因子、無機(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）動物細(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、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。2.動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物（1）哺乳動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）。核移植胚胎移植（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，營養(yǎng)豐富，卵母細(xì)胞質(zhì)中含有使得細(xì)胞的全能性易于表達(dá)的物質(zhì)。（3）體細(xì)胞核移

13、植的大致過程是：（右圖）（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)存在的問題：克隆動物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。4.動物細(xì)胞融合（1）動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。（2）動物細(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)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等。（3）動物細(xì)胞融合的

14、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）動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較：比較項(xiàng)目細(xì)胞融合的原理細(xì)胞融合的方法誘導(dǎo)手段用法植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜的流動性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合離心、電刺激、振動，聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得雜種植株動物細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動性使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合除應(yīng)用植物細(xì)胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體的技術(shù)之一5.單克隆抗體注入小鼠細(xì)胞融合分離抗原注入小鼠體內(nèi)B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)選擇培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)基體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)從腹水提取從培養(yǎng)液提取單克隆抗體（1）抗體

15、：一個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程：（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：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。第三章胚胎工程一、胚胎發(fā)育：1、受精場所是母體的輸卵管。2、卵裂期：透明帶內(nèi)進(jìn)行。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

16、，或略有減小。 3、桑椹胚：特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個左右時，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)胞開始出現(xiàn)分化（該時期細(xì)胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔，囊胚擴(kuò)大導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎伸展出來，這一過程叫孵化；5、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)到最大程度）二、胚胎工程的理論基礎(chǔ)（識記）1、胚胎工程：指對動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

17、胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。2、體外受精（屬有性生殖過程）：（1）卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：對體型小的動物用促性腺激素處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對體型大的動物從卵巢中采集卵母細(xì)胞（要在體外培養(yǎng)成熟）（2）精子的采集：假陰道法、手握法和電刺激法；獲能：對嚙齒動物、兔、豬等的精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對牛、羊等精子用化學(xué)誘導(dǎo)法（放在肝素或鈣離子載體A23187溶液中）3、胚胎的早期培養(yǎng)：（1）培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等；（2）當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植

18、或冷凍保存。4、胚胎移植：（1）胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其它雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱為“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”。（供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應(yīng)為常見或存量大的品種。）地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精等任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。（2）胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力。（3） 生理學(xué)基礎(chǔ)：動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同

19、的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。早期胚胎在一定時間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體的存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。（4） 基本程序：對供、受體的選擇和處理。供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。配種或人工授精。對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段。直接向受體

20、移植或放入196的液氮中保存。對胚胎進(jìn)行移植。移植后的檢查。對受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。5、胚胎分割：（1）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)（可看作是動物無性繁殖或克隆）（2）基本過程：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，吸出其中的半個胚胎注入透明帶中或直接移植給受體。（內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割，否則會影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育）三、 胚胎干細(xì)胞1、哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來。2、具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分

21、化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。四 生態(tài)工程一、生態(tài)工程的基本原理1、物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。2、物種多樣性原理：一般而言，物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。生物多樣性高，可以為各類生物的生存提供多種機(jī)會和條件。眾多的生物通過食物鏈關(guān)系互相依存，就可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。即使某個物種由于某種原因而死亡，也會很快有其他物種占據(jù)它原來的生態(tài)位置，從而避免

22、了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能的失衡。3、協(xié)調(diào)與平衡原理：處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，除了考慮生物的生態(tài)適應(yīng)性外，還需要考慮環(huán)境承載力。環(huán)境承載力（又稱環(huán)境容納量）：是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量。4、整體性原理：人類處在一個社會經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。除此之外，社會習(xí)慣、法律制度等也都對生態(tài)工程建設(shè)有著重要影響。建立在對系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系充分了解基礎(chǔ)之上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問題的必要基礎(chǔ)。5、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)

23、構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。（2）系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)化和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+12”。生物選修1復(fù)習(xí)提綱課題1 果酒和果醋的制作1、果酒制作離不開酵母菌，它是兼性厭氧微生物。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。2、醋酸菌好氧性細(xì)菌。變酸的酒表面觀察到的菌膜就是醋酸菌。當(dāng)缺少糖源時和有氧條件下，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸。當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生長的最佳溫度是在3035。課題2 腐乳的制作1、參與

24、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，分布廣泛，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。課題3 制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量1、泡菜的制作不開乳酸菌，它是厭氧細(xì)菌，在無氧條件下將葡萄糖分解成乳酸。2、常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌，乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。課題4 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)1概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)叫培養(yǎng)基。可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在

25、固體培養(yǎng)基表面生長，形成肉眼可見的菌落。2營養(yǎng)構(gòu)成：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽，此外還要滿足微生物生長對PH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。 3、無菌技術(shù)：獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，具體操作如下：（1）消毒是指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。（2）滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物。包括芽孢和孢子4、純化大腸桿菌：微生物接種最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。課題5 土壤中分解尿素的細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)1、選擇培養(yǎng)基是指允許特定的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。選擇分解尿素的

26、細(xì)菌的培養(yǎng)基，尿素是唯一氮源。2、統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法有活菌計(jì)數(shù)法，即稀釋涂布平板法、顯微鏡直接計(jì)數(shù)等。平板選擇菌落計(jì)數(shù)時一般選菌落數(shù)在30-300間的平板，計(jì)數(shù)公式為每克樣品中的菌株數(shù)=（CV）M。課題6 菊花的組織培養(yǎng)1、理論基礎(chǔ)：細(xì)胞具有全能性。生物體的每一個細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。2、細(xì)胞分化：植物的個體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上都會出現(xiàn)穩(wěn)定性的差異，形成這些差異的過程叫做細(xì)胞分化。3、植物組織培養(yǎng)過程：離體的植物組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)一段時間后，通過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，其特點(diǎn)是細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化呈無定形

27、狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。這種由高度分化的植物組織細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程，稱為植物細(xì)胞的脫分化。愈傷組織重新分化成根芽等器官，這個過程叫再分化。4、植物組織培養(yǎng)的條件：植物的組織或細(xì)胞離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其它外界條件（溫度、濕度、pH、光照等）的作用下就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整植株。離體的植物組織或細(xì)胞叫做外植體。5、影響植物組織培養(yǎng)的因素不同植物組織或同一植物組織的不同部分，培養(yǎng)的難易程度差別很大，菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植物的莖上部新萌生的側(cè)枝。植物組織培養(yǎng)需要適宜的培養(yǎng)基，常用的是MS培養(yǎng)基（加入蔗糖），在配制好的培養(yǎng)基中，常常添加生長素和細(xì)胞分裂素兩種激素，菊花莖段的培

28、養(yǎng)比較容易，一般不用添加植物激素。植物激素：生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，使用的濃度、先后順序以及比例等都會影響植物細(xì)胞發(fā)展方向。其他因素：pH、溫度、光照等條件也影響植物組織的培養(yǎng)。課題7 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用1、果膠是植物細(xì)胞壁的以及胞間層的主要成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物。2、果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶。果膠酶能夠分解果膠成可溶性的半乳糖醛酸，使榨取果汁更容易，也使果汁變得澄清。課題8 探討加酶洗衣粉的洗劑效果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。課題9 DNA的粗提取與鑒定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)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，