浙江省普通高校招生选考科目考试（生物学科）选修复习资料
第一部分：知识梳理
选修1——《生物技术实践》
一、大肠杆菌
1．大肠杆菌的培养和分离
细菌是原核生物。与真核细胞相比，细菌没有核膜包被的的细胞核，其细胞壁由肽聚糖组成。大肠杆菌是革兰氏阴性、异养兼性厌氧的肠道杆菌。大肠杆菌在基因工程技术中被广泛的应用，它的质粒是最常用的运载体，它也是基因工程中常用的受体细胞。
二、培养基配置
1、微生物的生命活动需要五大营养要素：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子。有的化合物既是碳源又是氮源，如蛋白质。生长因子是微生物生长不可缺少的微量有机物；（“细菌喜荤，霉菌喜素”，细菌的培养基：蛋白胨、酵母提取物、一定量的氯化钠，以维持一定的渗透压；
霉菌的培养基：一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可；生长环境：细菌中性偏碱，霉菌中性偏酸）
固氮细菌的培养基中不需添加氮源，因为它可以利用空气中的氮气；硝化细菌的培养基中不需添加碳源，因为它可以利
用空气中的二氧化碳合成有机物。
在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要适宜的pH、温度以及特殊营养物质，以满足微生物生长对的要求。
2、培养基的种类及作用：
我们一般用LB液体培养基来扩大培养大肠杆菌，用LB固体培养基来分离大肠杆菌。
3、培养基配置步骤：
1）．称量：蛋白胨，酵母提取物，氯化钠，
2）．溶化
3）．调pH：用1mol/LNaOH溶液调节pH至偏碱性
4）．灭菌：高压蒸汽灭菌
5）．倒平板
4、倒过来放置的目的是防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面，以免污染培养基或不能分离出单菌落。
三、灭菌和消*（重点内容）
1．无菌技术；2．消*方法
3．灭菌方法：①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅；
③对不能受潮的实验器具使用干热灭菌法。
（1）、如果培养基中含有葡萄糖，为防止葡萄糖碳化，应降低温度在g/cm2，90℃以上灭菌30min；有些不能加热的化合物，遇热会分解，如尿素，只能用G6玻璃砂漏斗过滤
（2）、玻璃砂漏斗使用方法：试用前也要用高压蒸汽灭菌，玻璃砂漏斗有6种，即G1-G6，G6孔径最小，细菌不能滤过，在使用后需要用1mol/L的HCl浸泡，并抽滤去酸，再用蒸馏水洗至洗出液至中性，干燥后保存。
4．注意事项：①实验中用的棉花不能用脱脂棉，因脱脂棉易吸水，吸水后容易造成污染。灭菌后，通常在60～80℃烘箱中除去灭菌时的水分；②物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是有利于锅内温度升高，随后关闭排气阀继续加热，加热结束切断热源后，要使温度自然降低，气压务必降至零时打开锅盖，其目的是防止容器中的液体暴沸；
③在用任何器皿转接时，瓶塞和封口膜只能夹在手上，不许放在台面上，接种时要在酒精灯火焰旁操作；④培养基一定不能沾在三角瓶口、试管管口和培养皿壁上，否则容易污染；⑤接种时要胆大心细，动作快捷，这是减少污染的关键；⑥接种后，培养皿必须倒放（盖在下方）在恒温培养箱中，如正放则水蒸气在盖上凝成水滴，滴到接种后的培养基表面，水流扩散会使菌落扩散，就很难形成单菌落了。
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四、细菌的分离
1．划线分离法：用接种环蘸菌液后在含有固体培养基的培养皿平板上划线，在划线过程中菌液逐渐减少，细菌也逐渐减少。划线到最后，可使细菌间的距离加大。在培养10～20h后，可由一个细菌产生单菌落，菌落不会重叠。如果再将每个菌落分别接种至含有固体培养基的试管斜面上，在斜面上划线，则每个斜面的菌群就是由一个细菌产生的后代。
其操作步骤是：将培养皿底部用拇指和无名指固定成倾斜状态，在火焰旁将培养皿稍微打开。在此同时，用环状接种针在火焰旁取少许菌悬液，迅速送入培养皿内，在平板培养基的一边，作第1次平行划线3～5条，转动培养皿约70°角，用烧过冷却的接种针，通过第1次划线部分作第2次平行划线，然后再用同样方法，通过第二次平行划线部分作第三次平行划线和通过第三次平行划线部分作第四次平行划线。划线时，接种针应与平板表面成30°角左右。不要使接种针碰到培养皿边缘，也不要将培养基划破。划线完毕后，盖上皿盖，倒置于恒温箱培养。
取菌种前，灼烧接种环的目：消灭接种环上的微生物；除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目：消灭接种环上残留菌种；
取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是防止高温杀死菌种；最后灼烧接种环的目的：防止细菌污染环境和操作者。
2．涂布分离法：先将培养的菌液稀释，通常稀释到10－5～10－7之间，然后取0.1ml不同稀释度的稀释菌液放在培养皿的固体培养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平面上进行培养，在适当的稀释度下，可产生相互分开的菌落。通常每个培养皿有20个以内的单菌落最为适合。
划线分离法，方法简单；
涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。细菌的两种分离法各有优点,都可采用。
五、微生物的计数方法（不做要求，可作为拓展知识了解）
显微镜直接计数————血细胞计数板计数法
实验2：分离以尿素为氮源的微生物
1. 土壤环境中有一些细菌含有脲酶，它们可以通过降解尿素作为其生长的氮源。
2. 流程
3.配制固体培养基时要添加适量琼脂糖，而不使用琼脂，是因为琼脂中含有一定量的氮元素，这样可以排除琼脂中氮元素对实验结果的干扰。
4. 培养基的灭菌，压力应该控制在 g/cm2，温度在90℃以上。而尿素溶液需用G6玻璃砂漏斗过滤，后再加入已经灭菌冷却的培养基中。.
5. 本实验需设置对照，即以全营养LB固体培养基为对照组；以尿素唯一氮源、其它营养条件与对照组相同的尿素固体培养基为实验组。
6. 本实验尿素培养基中还加入了酚红作指示剂，因为尿素被尿酶分解后产生的氨与该指示剂显红色。可根据细菌菌落周围着色环带的大小判断细菌分解尿素能力的大小。
7.本实验用涂布分离法分离细菌。取 0.1 ml菌液滴到平板上，要用70%酒精处理过的且经灼烧并冷却的玻璃刮刀进行接种。（系列梯度稀释法）
8. 实验结果：实验组的菌落数目小于对照组的菌落数目。计数时为防止误差，每个浓度的水样至少要做3个培养皿，求平均值。
实验4：果汁中的果胶和果胶酶
1．果胶是植物细胞壁的主要成分，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。
2．果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法；添加乙醇可以使果胶析出。
3．果胶可被果胶酶和 果胶甲酯酶水解；（注意：果胶酶不是一种，而是一类）果胶水解的最终产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯.
4．制作果汁时使用果胶酶使果汁变澄清，提高出汁率 。
5．一般用于生产果胶酶的微生物有黑曲霉和 苹果青霉。
实验6：α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
1．固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质由，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化酶具有储存、运输和可重复利用等等多种优点。固定化的方法有 吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法等。
2．淀粉酶是一类能水解淀粉的复合酶。
3．常用的淀粉指示剂是KI-I2溶液，淀粉的水解产物不同，显色也不同。完成下列填空：
4.实验操作流程
本实验固定α－淀粉酶的方法是吸附法，载体是石英砂。
第一次洗涤的目的是除去未吸附的游离淀粉酶（流速为0.3ml/min），如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有淀粉酶？①取2支洁净的试管，编号为A、B，各加入1ml可溶泌淀粉溶液。
②A试管中加入5滴淀粉酶柱的流出液，B试管中加入等量的蒸馏水，混合后60℃水浴保温5min。
③取出2支试管，各滴加2滴KI－I2指示剂，观察溶液颜色变化。若AB试管溶液均为蓝色且颜色相同，则流出液中同有淀粉酶。
滴加淀粉溶液时，控制流速为0.3ml/min，为什么要如此缓慢？保证酶和底物反应所需时间
第二次洗涤的目的是 洗去残留的淀粉 。
一、果酒的制作
实验8：果酒及果醋的制作
1．与酒制作有关的微生物是酵母菌，菌种的不同，所产生的酒的风味也不同。
2．酵母菌在厌氧条件下，进行酒精发酵，其为反应方程式C6H12O6→2CO2+2C2H5OH ，当培养液中酒精浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。
实验流程：
（补充内容：清洗葡萄时，应先清洗后去残枝；在不加酵母菌的情况下，不能多次清洗，防止菌种流失）
3．本实验葡萄的消*用高锰酸钾溶液。葡萄皮上本来已经有野生酵母存在，但为
了加快发酵速度，还要另外添加干酵母。
4．酒精发酵装置中使用了液封的弯曲玻璃管，其作用有：①隔绝空气，保持无氧环
境，②避免杂菌进入③使产生的二氧化碳气体排出容器，保持压强平衡。
5．发酵瓶中的溶液量不能超过容积的2/3。装得太满则发酵过程中溶液易溢出。
发酵温度应在25-30℃为宜。当装置中停止出现气泡，则发酵停止。
6．用纯葡萄制作的葡萄酒不含糖，酒精含量也低。若要制作酒精含量和糖含量都较
高的果酒，则发酵液中应该加入一定的蔗糖。发酵开始时，酵母菌进行需氧呼吸，由于其细胞呼吸底物不是葡萄糖，消耗的氧气多，产生的二氧化碳少，发酵瓶会出现
负压。
二、果醋的制作
1．与醋制作有关的微生物是醋化醋杆菌，菌种的不同，所产生的醋
的风味也不同。
2．醋杆菌只有在有氧条件下，才能将乙醇氧化为醋酸。用醋杆
菌发酵，培养液中醋酸含量可以达到13%。
醋酸发酵的反应式：C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O3.流程
①连接发酵装置→②加入醋化醋杆菌→③发酵并检测pH值→④调节活塞
控制流量→⑤测定pH,监控发酵情况
4．因为是需氧发酵，因此在发酵过程中，必须不断向装置中的乙
瓶通入无菌空气，通气的玻璃管塞上脱脂棉，可以过滤空气 。
5．发酵过程中，甲瓶流入乙瓶的液体流量应当等于乙瓶流入丙瓶的液
体流量，流速大约是每5min1滴。随着发酵的进行，流出液的PH值会下降，当流出液的
PH值不再减少时或甲瓶中的液体全部流入乙瓶中，停止实验。
实验10：泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定
一、泡菜的腌制
1．泡菜腌制过程中起作用的微生物主要是乳酸菌和假丝酵母菌。发酵的产物有
有机酸和醇类等物质，但也含有一定量的对人体有害的致癌物质――亚硝酸盐。
2．制作泡菜需要无氧环境，市场上有专用于制作泡菜的容器，它的口有一凹槽，对凹槽加水后再加盖，可造成无氧环境。
3.流程
各种菜洗净、切块→泡菜坛洗净消*→将各种菜及调料装坛→密封→1周后可食用
4.装坛时，往往加入一些白酒，目的是①消*②调节风味。
5.要缩短发酵时间，可采用①将要腌制的蔬菜用开水浸1min②加入已经腌制过的泡菜汁等措施。
6.有的人家里的泡菜坛长时间不管理，会在泡菜水上出现一层白膜，这是因为 坛沿水槽的水干了，氧气进入泡菜坛，假丝酵母大量繁殖形成的菌膜。
二、亚硝酸盐的定量测定
1．亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 重氮化 反应，这一产物再与N-1－萘基乙二胺偶联形成紫红色 产物。可用光电比色法定量
2.流程：样品处理→测定样品的光密度值→分别测量不同体积标准溶液的光密度值，绘制标准曲线
→根据曲线所得数据，计算每公斤样品中亚硝酸盐的含量。
3.样品或标准溶液的实际光密度值=测量值的平均值—空白测量值
标准曲线的横坐标为亚硝酸盐质量，纵坐标为光密度值（OD值） 。
4.计算公式：
其中，X1=泡菜样品中亚硝酸盐含量，单位mg/kgV2=测定样品液体积(10mL)
V1=样品处理液总体积(mL)
m2=通过标准曲线得到的亚硝酸盐的质量，单位ug/m1=样品质量(25g)
实验11：植物的组织培养
1．植物组织培养过程：
2．两种类型的植物组织培养比较：
3．本实验需要配制三种培养基，即：MS培养基 (主要成分大量元素、微量元素和有机成分)、发芽培养基、生根培养基。
（1）MS培养基为液体培养基。
（2）发芽培养基就是在MS培养基的基础上添加了萘乙酸（NAA）(用0.1mol/LNaOH溶液溶解)、苄基腺嘌呤（BA）(用0.1mol/LHCl溶解)两类植物生长调节剂、蔗糖和琼脂等物质，是固体培养基；
（3）生根培养基则是在MS培养基的基础上添加了萘乙酸（NAA）一类植物生长调节剂、蔗糖和琼脂等物质，也是固体培养基。
4．培养过程：
①外植体消*依次用到70%乙醇、5%次氯酸钠溶液（2次）、无菌水 等试剂。
②先用生芽培养基培养出较多的丛状苗，然后将丛状苗分株，再移入生根培养基中，使其生根。温度控制在18-25℃，光照不少于14.5h/d。（先发芽后生根）
③炼苗：生根后，将苗移至草炭土或蛭石中，在一定条件下进行锻炼。
④定植：待苗健壮后再移至土中培养。
5．本实验中用到的激素都是人工合成的，如类似生长素作用的萘乙酸（NAA），类似细胞分裂素作用的苄基腺嘌呤（BA）。人工合成的激素作用时间比天然的植物激素作用时间长，是因为植物缺少分解人工合成激素的酶。（不使用天然植物激素的原因是：天然植物激素易分解）
选修3——《现代生物技术专题》
第一章：基因工程
1.工具酶的发现和基因工程的诞生
（1）基因工程的概念：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）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，其变异原理是基因重组。
（3）基因工程诞生的理论基础：DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。
2.基因工程的基本工具
技术基础：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用，又为基因工程的创建提供了技术上的保障。
（1）限制性核酸内切酶：主要是从原核生物中分离纯化出来的。功能：能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列，因此具有专一性。
如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA，如下图所示。
结果：断开脱氧核苷酸链上的磷酸二酯键，形成能碱基互补配对的粘性末端。
（2）DNA连接酶：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起（连接磷酸二酯键），所形成的DNA分子称为重组DNA分子。因此，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。
（3）载体：质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，在细菌中以独立于拟核之外的方式存在，最常用的是大肠杆菌的质粒。其他载体有λ噬菌体、动物病*和植物病*。
3.基因工程的基本操作步骤第一步：获得目的基因：即获得我们所需要的基因，如人的胰岛素原基因。获得目的基因的两种方法：①目的基因的序列已知：用化学方法合成目的基因或用聚合酶链式反应
（PCR）扩增目的基因；②目的基因的序列未知：建立一个包括目的基因在内的基因文库，从基因文库中获取。
第二步：形成重组DNA分子（核心步骤）：通常是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），就会在目的基因和载体DNA的两端形成相同的粘性末端，然后用DNA
连接酶将目的基因和载体DNA连接在一起，形成重组DNA分子。
第三步：将重组DNA分子导入受体细胞：用适当的方法将形成的重组DNA分子转移到合适的受体细胞中。常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。如用质粒作载体，宿主细胞应选择大肠杆菌，用氯化钙处理大肠杆菌，增加大肠杆菌细胞壁的通透性（感受态细胞），使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。第四步：筛选含有目的基因的受体细胞：并不是所有细胞都接纳了重组DNA分子，因此需要筛选含有目的基因的受体细胞。例如，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就能够在有四环素的培养基中生长，而没有接纳重组质粒的细胞在这种培养基中不能生长。这样就能筛选出含有重组DNA分子的受体细胞。第五步：目的基因的表达：目的基因在宿主细胞中表达，能产生人们需要的功能物质。
1.植物的克隆：
第二章：克隆技术（1）——植物克隆
（1）理论基础：植物细胞的全能性
（2）技术基础：植物组织培养
（3）主要技术：植物细胞培养；植物器官培养；原生质体培养
2.细胞全能性
（1）植物细胞全能性基本含义：指植物体的每个活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育成完整植株的潜能。
（2）原因：因为每个植物细胞含有这种植物生长、发育的全套基因。
（3）差异：不同植物或同种植物不同基因型个体的细胞全能性有差异。
（全能性比较：受精卵＞早期胚胎细胞＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞）
3.植物组织培养程序
（1）概念：植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、生芽，最终形成完整的植株。
（2）过程：离体的植物器官、组织、细胞脱分化愈伤组织再分化根芽植物体
愈伤组织：一种相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织。脱分化：已经高度分化的植物细胞，经过诱导重新恢复了分裂能力，产生愈伤组织的过程。
再分化：脱分化产生的愈伤组织经培养，重新分化根或芽等器官的过程。
（3）组织培养具体过程：
①配制含有适当营养物质和植物生长调节剂的半固体培养基（灭菌）；
②从消*的根、茎或叶上切取一些小组织块；
③将组织块放在培养基上培养，获得愈伤组织；
④以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织，直到再生出新植株（生长素促根，细胞分裂素促芽）。
（4）培养基的成分：①营养成分有水、无机盐、碳源（如蔗糖）、含N物质（如氨基酸、维生素）、琼脂（0.7%—1%，起支持作用）；②植物生长调节剂：细胞分裂素、生长素。
4.植物细胞培养
（1）概念：指以单个游离细胞为外植体的离体无菌培养。其目的是通过大规模的细胞培养以获得人类所需的细胞次级代谢产物。
（2）采用技术：通过悬浮培养使愈伤组织分散成单细胞，经适宜培养基中成分的诱导，可从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后而形成新植株。
（顺序：愈伤组织--单细胞--细胞团--球形胚--心形胚--胚状体）
5.器官培养
（1）概念：有些植物可以在愈伤组织的基础上直接发育出花器官
（2）如何实现器官发生和形态建成：主要通过平衡的植物激素配比进行调控。诱导芽的分化：细胞分裂素＞生长素；诱导根的分化：生长素（吲哚乙酸）＞细胞分裂素
6.原生质体培养：
（1）概念：用适当方法进行原生质体培养，获得新植株。
（2）植物原生质体的获得方法：
在0.5～0.6mol/L的甘露醇溶液环境（较高渗透压）下用纤维素酶和果胶酶（去除细胞壁）混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，将细胞壁消化除去，获得球形的原生质体。
7.植物体细胞杂交技术原生质体融合（体细胞杂交）是指将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。克服了远缘杂交不亲和的障碍。
8.植物细胞工程培养植物细胞（包括原生质体），借助基因工程方法，将外源遗传物质（DNA）导入受体细胞（包括原生质体）中或通过细胞融合、显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株。（重新组合的3种方法：基因工程、细胞融合、显微注射）
9.植物组织培养的应用：试管苗的快速繁殖、无病*植物的培育、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产、转基因植物的培育等。
第二章：克隆技术（2）——动物克隆
1.动物细胞、组织培养
（1）动物细胞培养：将动物体内的一部分组织取出，经过机械消化或胰酶消化，使其分散成单个细胞；然后，在人工控制的培养条件下，使这些细胞得以生存，并保持生长、分裂乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动。
（2）动物组织培养：动物组织再体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随着分化。
（3）培养方法：悬浮培养法
2.动物细胞培养的过程取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶（卡氏瓶）中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。（贴壁生长）
原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。传代培养：将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖。
3.细胞系、细胞株
（1）细胞系：指可连续传代的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系。
连续细胞系：能连续培养的细胞系。如异倍体核型细胞细胞系
有限细胞系：不能连续培养的细胞系。如二倍体细胞
连续细胞系：遗传物质改变，不死性有的连续细胞系是恶性细胞系，具有异体致瘤性；有的连续细胞系获得了不死性，但保留接触抑制现象，不致癌。
（2）细胞株：通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞系。如：单抗细胞株
有限细胞株：传代次数有限的细胞株细胞株
连续细胞株：可连续多次传代的细胞株
细胞株一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病*敏感性和生化特性等。遗传物质未改变。
4.克隆培养法
（1）概念：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，叫克隆培养法或细胞克隆。异质性细胞系克隆培养纯系（克隆）
（2）特点：遗传性状均一、表现的性状相似，便于研究。
（3）细胞克隆的最基本要求：保证所建成的克隆来源于单个细胞。
（4）适合于克隆的细胞：对环境有较大适应范围和具有较强独立生存能力的细胞
群体细胞＞单细胞 无限细胞系、转化或肿瘤细胞系＞原代细胞、有限细胞系
（5）提高细胞克隆形成率的措施：选择适宜的培养基、添加血清（胎牛血清）、以滋养细胞支持生长（经射线照射的小鼠成纤维细胞）、激素刺激（胰岛素等）、使用CO2培养箱，调节PH等。
（6）细胞克隆的主要用途之一：从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系。用于研究细胞的遗传规律和生理特性。
5.细胞融合与细胞杂交
（1）细胞融合：指用自然或人工方法,使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。
（2）诱导融合的方法：①生物法：灭活的仙台病*诱导融合，是动物细胞融合所特有的
②化学法：聚乙二醇（PEG）诱导融合；③物理法：电融合技术（效率很高）。
（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
（4）杂交瘤技术和单克隆抗体制备过程和方法
①用外界抗原刺激动物（如小鼠），使其发生免疫反应，使B淋巴细胞产生抗体；
②利用仙台病*或聚乙二醇等作介导，使经免疫的动物的B淋巴细胞与可以无限传代的骨髓瘤细胞融合；
③经过筛选、克隆培养，获得来自单一细胞的既能产生特异抗体、又能无限增殖的杂交瘤细胞克隆。
④获得的杂交瘤细胞经体外或体内培养，最终可提取单克隆抗体。相关问题：单克隆抗体的制备运用动物细胞培养和动物细胞融合技术；两次筛选的目的：在细胞融合后选出杂交瘤细胞；对杂交瘤细胞进行培养后选出能产生特定抗体的细胞群，继续培养。杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
杂交瘤技术制备单克隆抗体的优点：可以从特异抗原成分比例极少的抗原混合物中获得单抗。特异性强，灵敏度高。
单克隆抗体的作用：
①作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。
第三章 胚胎工程
一、从受精卵谈起:1、受精作用：
成熟的精卵融合成为受精卵的过程。受精大体包括精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合等过程。同种动物精子、卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物精卵才能结合的原因之一。2、胚胎发育的过程
受精卵卵裂球（包括包括2细胞期、4细胞期、8细胞、16细胞期、32细胞期）囊胚期原肠胚期幼体
（2）各发育时期的特点：
①卵裂期：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，细胞体积逐渐变小。当卵裂球含2—8个细胞时，每个细胞都具有全能性，均可以发育成一个完整的个体。
②囊胚：中空的细胞团，有囊胚腔。囊胚外表有一层扁平细胞，称滋养层，发育成胚胎的附属结构或胚外结构如胚盘。内细胞团的细胞为胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有发育全能性，将来发育成动物的各种组织和器官。
③原肠胚：有外、中、内三个胚层，具有原肠腔。原肠胚的内、中、外三个胚层逐渐分化形成各种器官原基。
二、胚胎工程1、胚胎工程概念：泛指在动物胚胎发育过程中所进行的各种胚胎操作技术。胚胎工程的研究对象主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。研究的重点内容有：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。2、体外受精和胚胎体外培养：
（1）体外受精概念：就是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。
（2）体外受精步骤：
①卵母细胞的采集和培养：主要方法：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后用穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
②精子的采集和获能：在体外受精前，要将成熟的精子放入培养液中培养，使精子达到获能状态。
③受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在体外合适的环境下共同培养，完成受精过程。
（3）胚胎的体外培养：精子与卵子在体外受精后，需经早期发育培养，才能完成植入或着床。通常移植的最适宜时期是发育到8细胞以上的胚胎，如早期囊胚。由于胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同，进行胚胎体外培养时，必需配置含有一系列不同成分
的培养液，用以培养不同发育时期的胚胎。目前尚无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。
3、胚胎移植
（1）概念：也称“借腹怀胎”
将经济价值较高、遗传性状优良的母畜，经过激素处理，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期发情的代孕母的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。供体：提供胚胎的个体。良种雌性动物
受体：接受胚胎的个体。一般品种的雌性动物。
（2）胚胎移植的基本程序：
①对供、受体的选择和处理。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种后在一定的时间内从生殖器中（输卵管和子宫角）取出早期胚胎。④对胚胎进行移植。将胚胎移植到与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜（受体）的相应部位（输卵管和子宫角）。胚胎在受体的子宫中着床、并继续生长发育，最后产下供体的后代。
（3）胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
4、胚胎分割
(1)概念：指借助显微操作技术将早期胚胎（囊胚之前）切割成几等份（如2等份、4等份等），再移植到代孕母子宫，产生同卵多仔后代的技术。
（2）胚胎分割基本过程：
①将发育良好的胚胎移入含培养液的培养皿中；②在显微镜下用切割针或切割刀分割胚胎，或用酶处理将卵裂球中的细胞分开；③分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内，着床发育产仔。
(3)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。5、胚胎干细胞
（1）概念：（简称ES细胞），是早期胚胎（囊胚）的内细胞团的细胞。
（2）特点:是一种未分化细胞，具有发育的全能性和二倍体核型，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
（3）胚胎干细胞的培养：
①培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的培养体系。
②培养过程：
1）制备饲养层（滋养细胞）（胚胎成纤维细胞），然后将干细胞接种在饲养层上。
2）培养液中培养胚胎到内细胞团突出饲养层；
3）酶消化或机械剥离内细胞团；
4）酶消化为单个细胞。
5）在新的含饲养层的培养液中继续培养。
（4）胚胎干细胞核移植：
①概念：将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。
②过程：细胞核移植；胚胎体外培养；胚胎移植。
（5）胚胎干细胞的主要用途是：
①基因敲除，获得基因敲除动物
②培育出人造组织器官，用于器官移植
③改良创造动物新品种。
第五章生态工程
一、生态工程的主要类型：
1、生态工程概念：是从系统思想出发，按照生态学、经济学和工程学的原理，运用现代科技成就、现代管理手段和专业技术组装起来的，以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代生产工艺系统。
2、生态工程的原理：整体、协调、循环、再生
3、生态工程研究对象：社会—经济—自然复合生态系统。
4、生态工程主要类型：
（1）物质循环利用的生态工程（技术核心：物质循环利用技术）
（2）节水和废水处理与应用的生态工程
（3）山区小流域综合治理与开发的生态工程
（4）清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
二、生态工程在农业中的应用：
1、农业生态工程的概念：以生态学原理为依据，将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业等进行优化，将农业废弃物的转化、再生及资源化等综合起来，将节能、应用清洁能源、生态建筑以及人口控制、生物多样性保护等结合起来。
2、农业生态工程的意义：有效地促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通，人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益的同步发展，是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。3、农业生产中解决积温不足和充分利用光照的措施：间种（发展生物防治技术）、套种、轮种
4、应用实例：
（1）庭院生态工程：在庭院生态系统中，有生产者、消费者、分解者，也存在能量流动和物质循环
（2）农业生态工程：农业主要包括种植业和畜牧业。种植业将太阳能和无机物固定为有机物，并为畜牧业提供物质基础。达到物质的循环利用和能量的多级利用，获得较高的经济、社会、生态效益。
5、我国农业生态工程的主要技术：（特别注意）
（1）物质的良性循环技术
（2）洁净可再生的新能源开发技术
（3）种植业和畜牧业合理优化技术
（4）此外设计高效可行的间种、套种和轮种制度；设计多种立体养殖技术；发展生物防治技术等。