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九、生物技术与工程
1.生物技术在食品加工方面的应用
(1)果酒制作的三个方面
①菌种来源:酒精发酵的菌种来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
②发酵原理:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸并进行大量繁殖,在无氧条件下进行无氧呼
吸产生酒精。
③酒精的检测:在酸性条件下,重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。
(2)果醋的制作原理:醋酸发酵是需氧发酵,需要不断通入无菌空气。
(3)腐乳制作的三个方面
①菌种来源:腐乳制作的主要菌种来自空气中的毛霉孢子。
②制作原理:豆腐中的蛋白质可被蛋白酶分解成氨基酸和小分子的肽,脂肪可被脂肪酶水解
成甘油和脂肪酸。
③盐、酒和香辛料的作用:均有抑菌、调味的作用。
(4)泡菜制作的三个方面
①菌种来源:制作泡菜的菌种主要来自蔬菜上的乳酸菌。
②发酵原理:泡菜制作过程的发酵主要是乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸的过程。
③亚硝酸盐含量的测定:方法为比色法,原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺
酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
2.微生物的利用
(1)培养基
①培养基的概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
②培养基的营养成分:培养基可为微生物提供碳源、氮源、无机盐和水等主要营养物质。
(2)无菌技术
①措施:无菌技术的主要措施包括消毒和灭菌。
②常用方法:培养基灭菌常采用高压蒸汽灭菌法,接种环灭菌常采用灼烧灭菌法。
(3)微生物的纯化与计数
①纯化微生物的方法:常用平板划线法和稀释涂布平板法。
②微生物的计数方法:常用显微计数法和稀释涂布平板法。
(4)微生物的筛选
①尿素分解菌的筛选:以尿素为唯一氮源的选择培养基可以筛选能分解尿素的细菌。
②尿素分解菌的鉴别:在以尿素为唯一氮源的选择培养基中添加酚红指示剂,可以鉴别分解
尿素的细菌。
③纤维素分解菌的筛选:利用富含纤维素的选择培养基可以选择培养分解纤维素的微生物。④纤维素分解菌的鉴别:在富含纤维素的培养基中添加刚果红,可以从周围存在不变红的透
明圈的菌落中挑选分解纤维素的微生物。
3.酶的研究及应用
(1)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。
(2)酵母细胞的固定化
海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果
浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。
4.生物有效成分的提取
(1)血红蛋白的提取和分离
原理:相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部,路程较长,移动速度较
慢而被滞留;相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过。
(2)植物有效成分的提取
①方法:蒸馏法、压榨法、萃取法等。
②压榨橘皮时使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构、分解果胶,防止橘皮压榨时
滑脱,提高出油率。
5.基因工程的基本操作工具
6.基因工程的基本操作程序7.蛋白质工程
(1)目标:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。
(2)操作手段:基因修饰或基因合成。
(3)设计流程:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列
→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
8.植物细胞工程
9.动物细胞培养和核移植技术
(1)动物细胞培养(2)动物体细胞核移植技术
①概念:将动物的一个体细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组
并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。
②基础:动物体细胞核具有全能性。
③过程:核移植→重组细胞→重组胚胎→个体。
10.动物细胞融合与单克隆抗体
11.受精过程中的“三大反应”和防止多精子入卵受精的“两道屏障”
(1)顶体反应:精子膜和顶体外膜发生的一系列改变,释放顶体酶。
(2)透明带反应:在精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反
应,它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。
(3)卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内,这是防止多精子入卵
受精的第二道屏障。
12.早期胚胎发育过程
受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
13.胚胎早期培养的培养液成分
“两盐”是无机盐、有机盐,“两素”是维生素、激素,“两酸”是氨基酸、核苷酸,天然
成分是血清等物质。
14.胚胎工程的应用及前景
(1)胚胎移植(2)胚胎分割
(3)胚胎干细胞
①来源:人早期胚胎或原始性腺中分离出来。
②特点
③应用
1.判断下列有关发酵工程及微生物利用的相关叙述
(1)当缺少糖源时醋酸菌将乙醇直接变为醋酸( )
(2)如图是制作果酒、果醋的流程示意图,A过程后仅需提高一定的环境温度就能产生果醋(
)
→→→→→
(3)毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵( )
(4)在酒精发酵旺盛时,若因前期灭菌不合格导致容器中存有醋酸菌,则醋酸菌可将果汁中
的糖分解为醋酸( )
(5)在制作腐乳时,豆腐上长满毛霉以后,需要加盐腌制( )
(6)乳酸菌在发酵过程中产生了热量,加速各种杂菌在表面生长而导致在泡菜坛内的液体表
面上有时会产生一层白膜( )
(7)利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数( )
(8)倒平板操作时,培养基倒好后应立即将其倒过来放置( )
(9)在接种大肠杆菌的培养基上观察到菌落有大有小,说明培养基已被杂菌污染( )
(10)如图为实验室培养和纯化大肠杆菌的部分操作步骤,步骤④中接种环只需在第一次划线前和最后一次划线后灼烧处理( )
2.判断下列有关基因工程与蛋白质工程的相关叙述
(1)在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶( )
(2)将逆转录形成的目的基因直接导入受体细胞就可以在受体细胞中表达( )
(3)若用家蚕作为表达某基因的受体时,噬菌体和昆虫病毒都能作为载体( )
(4)在基因表达载体构建操作中常常使用两种能产生不同黏性末端的限制酶对目的基因和载
体的两端分别进行切割( )
(5)将目的基因导入裸子植物和单子叶植物细胞常用农杆菌转化法( )
(6)可提取转基因生物的基因组与用目的基因制作的探针进行杂交,根据杂交带的有无来判
断基因是否转录( )
(7)终止子位于mRNA的尾端,使转录在所需要的地方停止下来( )
(8)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,
而不直接改造蛋白质( )
(9)蛋白质工程需要通过mRNA反转录获取目的基因( )
3.判断下列有关细胞工程的相关叙述
(1)在利用核移植技术进行治疗性克隆时所用的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞(
)
(2)动物细胞培养过程中,应定期更换培养液( )
(3)动物细胞培养和核移植技术所利用的原理是相同的( )
(4)单克隆抗体制备过程中,诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂
交瘤细胞能产生所需抗体( )
(5)植物体细胞杂交过程通常用胰蛋白酶处理,目的是获得原生质体( )
(6)利用茎尖分生组织培养脱毒苗,使植株具备抗病毒的能力,产品质量得到提高( )
(7)同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型相同( )
(8)植物体的根、茎、叶细胞形成愈伤组织需要适宜的温度和光照等条件( )
(9)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植( )
4.判断下列有关胚胎工程的相关叙述
(1)早期胚胎发育从原肠胚阶段开始出现细胞分化,且不可逆( )
(2)利用胚胎分割技术可以使表现型不同的母畜生出基因型完全相同的后代( )
(3)卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,胚胎的总体积逐渐变大( )
(4)在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能达到超数排卵的作用( )
(5)胚胎分割若在囊胚期,不仅内细胞团要均等分割,滋养层也要均等分割,否则不易成功(
)(6)受精卵进行细胞分裂和细胞分化,形成桑椹胚( )
(7)囊胚细胞开始分化,组成囊胚的细胞没有全能性( )