选择性必修3 生物技术与工程-备战2025年高考生物必背知识速记归纳

生物选必3知识点表格归纳直观明了对比记忆 95. 传统发酵菌种比较 菌种 温度℃ 菌种来源 生物类型 发酵原理 腐乳 毛霉 （主要） 室温 空气中 好氧真菌 蛋白质→小分子的肽+氨基酸 脂肪→甘油+脂肪酸 泡菜 乳酸菌 室温 植物表面 厌氧细菌 C6H12O6 →2C3H6O3(乳酸)+ 能量 酿酒 酵母菌 18-30 （28） 果皮表面 兼性厌氧真菌 有氧呼吸利于繁殖； 无氧呼吸产生酒精。 醋 醋酸菌 30-35 空气中 好氧细菌 C6H12O6＋2O2→2CH3OOH＋2H2O ＋2CO2＋能量 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O ＋能量 96. 果酒和果醋的制作 项目 制作果酒 制作果醋 菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢 异养兼性厌氧型 异养需氧型 发酵 过程 有氧条件酵母菌有氧呼吸大量繁殖 C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量 无氧条件酵母菌进行酒精发酵 C6H12O6 →2C2H5OH+2 CO2+能量 当氧气、糖源充足时： C6H12O6＋2O2 →2CH3COOH＋2CO2＋2H2O+能量 当缺少糖源时： C2H5OH ＋ O2 →CH3COOH ＋ H2O＋能量 条件 前期需氧后期不需氧(18～30℃) 一直需氧(30～35℃) 检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色)检测酒精 酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝 97. 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 少(有O2乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 发酵中期 最多(乳酸抑制其他菌活动) 积累、增多，pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解) 发酵后期 减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制其活动) 继续增多， pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 变化曲线 注意 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的 98. 培养基中成分的含义、作用和主要来源 营养要素 含义 作用 主要来源 碳源 凡能提供所需碳元素的物质 构成生物体细胞的物质和一些代谢产物,有些是异养生物的能源物质 无机碳源:CO2、NaHCO3等; 有机碳源:糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油、牛肉膏、蛋白胨等 氮源 凡能提供所需氮元素的物质 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机氮源:NH3、铵盐、硝酸盐等; 有机氮源:尿素、牛肉膏、蛋白胨等 生长因子 (特殊营 养物质) 生长必不可少的微量有机物 酶和核酸的组成成分 酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等 水 活细胞中含量最多的化合物 不仅是优良的溶剂,而且可维持生物大分子结构的稳定 培养基、大气、代谢产物等 无机盐 为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素,包括某些大量元素 细胞内的组成成分;生理调节物质;某些化能自养菌的能源;酶的激活剂 培养基、大气等环境 99. 平板划线操作时,需要对接种环灼烧灭菌,比较下列灼烧灭菌的目的。 操作 目的 蘸取菌液前灼烧 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 每次划线前灼烧 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时接种环上的菌种直接来自上一次划线的末端 划线结束后灼烧 及时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 100. 三种选择培养方法的特点及实例 方法 特点 举例 利用微生物的营养特点进行选择培养 通过控制培养基的营养成分,使某种微生物能生长,其他微生物不能生长 利用只含有尿素一种氮源的培养基,可筛选出分解尿素的细菌 利用某种化学物质进行的选择培养 在完全培养基中加入某些化学物质,利用加入的化学物质对微生物产生的影响,抑制某些微生物的生长,同时选择所需的微生物 培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌 利用培养条件进行的选择培养 改变微生物的培养条件 将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物 101. 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 特殊 成分 加入不影响甚至促进目标微生物生长,而抑制或阻止其他微生物生长的化学物质 加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长) 目的 抑制其他微生物的生长,促进目标微生物的生长 微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应 用途 培养、分离出目标微生物 鉴别目标微生物 举例 培养酵母菌和霉菌时,可在培养基中加入青霉素,抑制细菌的生长;利用以尿素为唯一氮源的培养基可分离得到分解尿素的细菌 可用伊红—美蓝琼脂培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有,则菌落呈深紫色并带有金属光泽) 102. 微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用 微生物筛选过程中,除选择培养基外,另外还需设置两组对照培养基,以提高实验的说服力和科学性。 对照组 作用 现象 结论 未接种培养基 有无杂菌污染的判断 未接种的培养皿中无菌落生长 未被杂菌污染 接种的全营养培养基 选择培养基有无筛选作用的判断 全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 103. 平板划线法和稀释涂布平板法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 纯化 原理 通过接种环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表面 将菌液进行一系列的梯度稀释，稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 主要步骤 平板划线操作 系列稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 平板示意图 关键操作 接种环在固体培养基表面连续划线 1 一系列的梯度稀释；②涂布平板操作 优点 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 可以计数，可以观察菌落特征 缺点 不能计数 操作复杂，需要涂布多个平板 共同点 都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单菌落；都可用于观察菌落特征 104.测定微生物数量的方法比较 项目 显微镜直接计数法 稀释涂布平板法(间接计数法) 原理 利用特定的血细胞计数板,在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量 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 主要用具 显微镜、血细胞计数板 培养基 计数依据 菌体本身 培养基上的菌落 优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌 缺点 死菌、活菌都计算在内 操作较复杂,统计的菌落数往往比活菌的实际数目低 计算 公式 每毫升原液所含细菌数=400×10 000×每小格平均菌体数×稀释倍数 每毫升原液所含细菌数=某一稀释度下培养基上生长的平均菌落数÷涂布平板时所用的稀释液的体积×稀释倍数 105. 细胞工程的含义 原理和方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 操作水平 细胞器水平、细胞水平或组织水平 目的 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 分类 植物细胞工程和动物细胞工程 106. 植物激素在组织培养中的作用 生长素/细胞分裂素的比值 作用效果 比值高时 促进根的分化、抑制芽的形成 比值低时 促进芽的分化、抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 107. 植物组织培养与植物体细胞杂交的比较 项目 植物组织培养 植物体细胞杂交 原理 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 过程 离体的植物器官、 组织或细胞 　　↓脱分化 愈伤组织 　　↓再分化 丛芽或胚状体 　　↓发育 植物体 注意 事项 ①取材:选取根尖、茎尖、形成层等容易诱导形成愈伤组织的部位;②光照:在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养(有利于细胞的脱分化产生愈伤组织)。当愈伤组织分化出芽和叶时,一定要有光照(有利于叶片内叶绿素的合成) ①去除细胞壁的方法:酶解法(所用的酶是纤维素酶和果胶酶);②人工诱导原生质体融合的方法:a.物理法——离心、振动、电激等;b.化学法——用聚乙二醇作诱导剂等 108.植物组织培养与植物细胞培养的比较 项目 植物组织培养 植物细胞培养 目的 获得植物体 获得细胞产物 过程 实例 获得脱毒苗 人参皂苷的生产 108.动物细胞培养与植物组织培养的比较 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 生物学原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养基性质 固体 液体 培养基特定成分 植物激素、琼脂等 血清等 培养结果 新的植株或组织 大量新细胞或细胞产物 应用 ①快速繁殖; ②培育无病毒植株; ③作物育种; ④细胞产物的工厂化生产 ①人造皮肤,动物分泌蛋白的规模化生产; ②干细胞的应用 培养条件 无菌、适宜的温度和pH,动物细胞培养还要注意渗透压 培养对象 植物器官、组织或细胞 分散的单个细胞 过程 脱分化、再分化 原代培养、传代培养 细胞分裂、生长、分化的特点 ①分裂:形成愈伤组织; ②分化:形成根、芽 2 只分裂不分化; 1 贴壁生长或悬浮生长; ③接触抑制 109. 三种干细胞的比较 名称 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 特点 具有形成机体的任何组织或器官甚至形成完整个体的潜能 具有分化成多种细胞或组织的潜能,但不能发育成完整的个体 只能分化成某一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞 举例 胚胎干细胞 造血干细胞 神经干细胞 应用 培养成器官或组织用于病人的器官移植等 造血干细胞移植是治疗血液系统疾病、遗传性血液病等的有效手段 通过神经干细胞移植治疗脑瘫、头颅外伤等病症 110. 动物细胞融合与植物体细胞杂交的 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 细胞融 合方法 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后,诱导细胞融合 诱导手段 离心、电激、高Ca2+-高PH、聚乙二醇等诱导 与植物体细胞杂交相比,还可用灭活的病毒诱导 结果 形成杂种植株 形成杂种细胞,以生产细胞产品 用途 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育新品种 制备单克隆抗体等 意义 突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能 111. 制备单克隆抗体过程中的两轮筛选 项目 第一轮筛选 第二轮筛选 筛选原因 诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞 从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种,形成的杂交瘤细胞也有很多种 筛选方法 用特定的选择培养基筛选: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克隆化培养和抗体检测,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 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 112. 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 应用 前景 畜牧业 加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 医药卫生领域 转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白 治疗人类疾病 转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体 存在问题 ①体细胞核移植技术的成功率非常低;②克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷等 113. 自然受精、人工授精和体外受精的异同点 项目 自然受精 人工授精 体外受精 不 同 点 过程 不同 雌雄动物交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内,完成受精 人工获取精子、卵子,在体外培养液中完成受精过程 场所不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 体外培养液中 相同点 1 精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程;②都是有性生殖 114. 克隆动物、试管动物与转基因动物的培育过程比较 项目 克隆动物 试管动物 转基因动物 实例 多莉羊 试管牛 转基因羊 概念 用核移植的方法获得的动物 用体外受精的 方法获得的动物 由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物 技术 核移植 体外受精 基因工程 遗传特性 主要与供核个体相同 具备双亲的遗传性状 具备受精卵及被转入的目的基因两方的遗传性状 过程 相同点 三者均涉及体外胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑葚胚或囊胚期的胚胎 115.基因工程的工具 限制酶 来源 主要来自原核生物 功能 识别双链DNA分子的特定核苷酸序列使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开 结果 产生黏性末端或平末端 DNA连接酶 作用 将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 来源 特点 种 类 E.coli DNA连接酶 大肠杆菌 只能连接黏性末端 T4 DNA连接酶 T4噬菌体 既可以连接黏性末端,又可以连接平末端 种类 质粒、噬菌体、动植物病毒等。 常 用 运 载 体 质 粒 本质 质粒作为载体所具备的条件 质粒作为载体所具备的原因 质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 有一个至多个限制酶切割位点 供外源DNA片段(基因)插入其中 具有特殊的标记基因 便于重组DNA的筛选 进入受体细胞后,能在细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上 保证目的基因在受体细胞中稳定存在并复制 116. 与DNA有关的五种酶的比较 酶 作用底物 作用部位 形成产物 限制酶 DNA分子 磷酸二酯键 黏性末端或平末端 DNA连接酶 DNA片段 磷酸二酯键 重组DNA分子 DNA聚合酶 脱氧核苷酸和引物 磷酸二酯键 子代DNA 解旋酶 DNA分子 碱基对中的氢键 形成脱氧核苷酸单链 DNA(水解)酶 DNA分子 磷酸二酯键 游离的脱氧核苷酸 117. DNA复制所需的基本条件 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶(体外用高温代替) 打开DNA双链 DNA母链 提供DNA复制的模板 4种脱氧核苷酸 合成DNA子链的原料 DNA聚合酶 催化合成DNA子链 引物 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 118. PCR技术与体内DNA复制的比较 比较项目 细胞内DNA复制 PCR技术 区 别 解旋方式 解旋酶催化 DNA在高温下变性解旋 场所 主要在细胞核内 细胞外(主要在PCR扩增仪内) 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 耐高温的DNA聚合酶 温度 细胞内温和条件 控制温度,需在不同温度下进行 结果 合成整个DNA分子 扩增特定的DNA片段或基因 联系 (1)模板:均需要脱氧核苷酸双链作为模板 (2)原料:均为四种脱氧核苷酸 (3)酶:均需DNA聚合酶(4)引物:都需要引物,使DNA聚合酶从引物开始进行互补链的合成 119.启动子、起始密码子、终止子、终止密码子的区别 项目 位置 作用 启动子 位于DNA分子上 RNA聚合酶识别和结合部位，启动转录过程 起始密码子 位于mRNA分子上 决定翻译的开始 终止子 位于DNA分子上 决定转录的结束 终止密码子 位于mRNA分子上 决定翻译的结束 联系 ①启动子与终止子均是基因结构的组成部分，它们均是一 段有特殊序列的DNA片段: ②起始密码与终止密码均属于mRNA分子上三个相邻碱基，只是前者有对应的氨基酸和转运RNA后者无对应的氨基酸和转运RNA 120.目的基因导入受体细胞的方法 细胞类型 方法 操作步骤 植物 细胞 脓杆菌转化法 目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上→通过农杆菌→进入植物细胞→插入到植物细胞中的染色体DNA上→目的基因表达 花粉管通道法 （我国独创） 含目的基因的溶液→滴加在柱头上(或用含目的基因的溶液处理花粉粒)一花粉粒吸入目的基因→授粉,目的基因表达 动物细胞 显微注射法 目的基因片段→受精卵的核内→受精卵经胚胎早期培养一段时间后移植到雌性动物的输卵管或子宫内→使其发育成转基因动物 微生物细胞 Ca2+处理 Ca2 +处理微生物细胞→促使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 121. 蛋白质工程与基因工程的比较 项目 蛋白质工程 基因工程 区 别 过 程 设计预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列 目的基因的筛选与获取→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 实 质 基因改造(定向改造或生产人类所需的蛋白质) 定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型或生物产品 结 果 只能生产自然界没有的蛋白质 原则上只能生产自然界中已有的蛋白质 联 系 蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,因为对蛋白质的结构进行设计改造是通过改造或合成基因完成;基因工程中所利用的工具酶可通过蛋白质工程修饰、改造 122. 乳腺生物反应器与基因工程菌的比较 比较内容 乳腺生物反应器 基因工程菌 含义 让外源基因在哺乳动物的乳腺中特异性表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白 用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类 基因表达 合成的药物蛋白与天然蛋白相同 细菌合成的药物蛋白可能没有活性 受体细胞 哺乳动物受精卵 微生物细胞 目的基因 导入方式 显微注射法 Ca2＋处理法 药物提取 从哺乳动物乳汁中提取 从微生物细胞或其培养液中提取 123. 比较治疗性克隆与生殖性克隆 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息不变 124. 试管婴儿和“设计试管婴儿”的异同点 项目 试管婴儿 “设计试管婴儿” 不同点 技术手段 无须进行遗传学诊断 进行遗传学诊断 应用 主要解决不孕不育夫妇的生育问题 主要用于白血病、贫血症等遗传疾病的预测及治疗 相同点 二者都是体外受精、体外进行早期胚胎培养，再经过胚胎移植，从生殖方式上都为有性生殖 125.克隆技术引发的伦理道德问题 观点 理由 不赞成 ①克隆人严重违反了人类伦理道德; ②克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念; ③克隆人是制造在心理上和社会地位上都不健全的人; ④克隆技术尚不成熟 赞成 ①技术性问题可以通过胚胎分级基因诊断和染色体检查等方法得到解决; ②克隆人是一项科学，既然是科学就应允许研究克隆人 中国政府的态度 禁止生殖性克隆人，原则是不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但不反对治疗性克隆 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$