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高中生物2024届高考考点知识填空练习系列0417（（生态工程+发酵工程+微生物培养技术的应用+发酵工程及其应用+…+蛋白质工程的原理和应用））
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这是一份高中生物2024届高考考点知识填空练习系列0417（（生态工程+发酵工程+微生物培养技术的应用+发酵工程及其应用+…+蛋白质工程的原理和应用）），共8页。试卷主要包含了生态工程，发酵工程，微生物培养技术的应用，发酵工程及其应用，重组DNA技术的基本工具，基因工程的基本操作程序，基因工程的应用，蛋白质工程的原理和应用等内容，欢迎下载使用。
一、生态工程
1.生态工程是指人类应用 学和 学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循 规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 效益和 效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类 的工程体系。（P99）
2.生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、 功能为基础，遵循着整体、 、循环、 等生态学基本原理。（P99）
3.循环是指在生态工程中促进系统的物质 与 ，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。（P100）
4.在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的 与适应也是需要考虑的问题。（P100）
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑 。如果生物的数量超过了环境承载力的限度 ，就会引起系统的失衡和破坏。（P101）
5.自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的 而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。其次，人类处在一个 复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。（P101）
6.湿地生态恢复工程就是采用 和 措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。（P106）
二、发酵工程
1.千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成 ，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是 。（P5）
2.像这种直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为 技术。传统发酵以 的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成 （反应简式①），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和 。
①C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4.酵母菌是 微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵（反应简式②），可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为 ℃。
②C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5.泡菜在腌制过程中会有 产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（P6“探究·实践”）
6.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸（反应简式③）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为 ，再将乙醛变为 （反应简式④）。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为 ℃。
③C6H12O6＋2O2酶2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2酶CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7.果酒自然发酵时，利用葡萄皮上的 ；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌，以提高发酵效率。（P7“探究·实践”）
8.果酒变果醋发酵改变两个条件：一、 ，因为醋酸菌是好氧细菌；二、 ，因为果酒的发酵温度在18～30 ℃，而果醋的发酵温度在30～35 ℃。（P7“探究·实践”）
三、微生物培养技术的应用
1.培养基的化学成分包括 等。
2.培养基的种类及用途：
（1）按 可分为 、 和 。 应用于工业或生活生产， 应用于微生物的分离和鉴定， 则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照培养基的 ，可将培养基分为 和 。
3.比较消毒和灭菌
4.微生物的纯培养包括配制培养基、 、 、分离和培养等步骤。（P11）
5.分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是 。采用 和 能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。（P12“探究·实践”）
6.在微生物学中，将允许 种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为 。（P16）
7.样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为 、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对 平板进行重复计数，然后求出平均值。（P18）
8.值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 ，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用 而不是用活菌数来表示。（P18）
9.除上述的活菌计数外，利用 进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数得，统计的结果一般是活菌数和死菌数的 。（P18）
10.细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于 、 等的计数。用细菌计数板可对 的细胞进行观察和计数。（P18“相关信息”）
11.绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以 作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（P18“探究·实践”）
四、发酵工程及其应用
1.发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、 ，接种，发酵， 等方面。（P22）
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过 育种或 育种获得。（P22）
3.现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、 、 、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。（P23）
4.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和 。（P23）
5.如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用 、 等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、 和 措施来获得产品。（P23）
6.在我们的日常生活中，利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是，主要包括以下三个方面。第一，生产传统的发酵产品。第二，生产各种各样的食品 。第三，生产 。（P24～26）
五、重组DNA技术的基本工具
1.切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从 中分离纯化出来的。它们能够 的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的 断开，产生 两种形式的末端。（P71）
2.DNA连接酶分为两类，一类是 ，另一类是 。后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA片段的 ，但连接平末端的效率相对较低。（P72）
3.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 分子。（P72）
4.在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过 的。这些质粒上常有特殊的 基因，如四环素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选。（P72）
5.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有 、 等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。（P73）
6.载体必须具备的条件：①能在受体细胞中保存下来并能 ；②具有1个或多个 ，以便与外源基因连接。③具有 。（P72）
7.DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在 的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现 ，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。（P74“探究·实践”）
六、基因工程的基本操作程序
1.培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、 、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。（P76）
2.PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据 的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（P77）
3.PCR反应过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用 来鉴定PCR的产物。（P79）
4.基因表达载体要包括以下四个基本的结构： 、 、 、 。（P80）
5.构建基因表达载体的目的：（P80）
6.启动子位于目的基因的 ，它是 识别和结合的部位。（P80）
7.标记基因的作用：
8.花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用 将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。除此之外，将目的基因导入植物细胞常用的方法还有 法。（P81）
9.转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持 的过程。（P81“资料卡”）
10.检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了 ；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行 杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。
其次，还需要进行 水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。（P82）
11.培育转基因抗虫棉的四个步骤，其实就反映了基因工程的 。（P82）
12.在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建 来获取目的基因。（P82）
13.将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用 将目的基因注入动物的受精卵中，这个受精卵将发育成为具有新性状的动物。在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用 处理大肠杆菌细胞，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。（P82）
七、基因工程的应用
1.科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的 等调控元件重组在一起，通过 的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。（P90）
2.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为 。（P91“相关信息”）
3.目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起 反应的转基因克隆猪器官。（P91）
八、蛋白质工程的原理和应用
1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过 基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。（P93）
2.基因工程原则上只能生产自然界中 的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。（P93）
3.蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→ →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（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。（P94）
附：参考答案
一、生态工程
1.生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。（P99）
2.生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。（P99）
3.循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。（P100）
4.在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。（P100）
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度 ，就会引起系统的失衡和破坏。（P101）
5.自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。其次，人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。（P101）
6.湿地生态恢复工程就是采用工程学和生态学措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。（P106）
二、发酵工程
1.千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。（P5）
2.像这种直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸（反应简式①），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
①C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4.酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵（反应简式②），可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
②C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5.泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（P6“探究·实践”）
6.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸（反应简式③）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸（反应简式④）。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃。
③C6H12O6＋2O2酶2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2酶CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7.果酒自然发酵时，利用葡萄皮上的野生酵母菌；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌，以提高发酵效率。（P7“探究·实践”）
8.果酒变果醋发酵改变两个条件：一、通氧，因为醋酸菌是好氧细菌；二、升高温度，因为果酒的发酵温度在18～30 ℃，而果醋的发酵温度在30～35 ℃。（P7“探究·实践”）
三、微生物培养技术的应用
1.培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 （基本成分）和生长因子等。
2.培养基的种类及用途：
（1）按物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。
3.比较消毒和灭菌
4.微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。（P11）
5.分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。（P12“探究·实践”）
6.在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。（P16）
7.样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。（P18）
8.值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。（P18）
9.除上述的活菌计数外，利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数得，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。（P18）
10.细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。（P18“相关信息”）
11.绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（P18“探究·实践”）
四、发酵工程及其应用
1.发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。（P22）
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。（P22）
3.现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。（P23）
4.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。（P23）
5.如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。（P23）
6.在我们的日常生活中，利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是，主要包括以下三个方面。第一，生产传统的发酵产品。第二，生产各种各样的食品添加剂。第三，生产酶制剂。（P24～26）
五、重组DNA技术的基本工具
1.切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，产生黏性末端或平末端两种形式的末端。（P71）
2.DNA连接酶分为两类，一类是E.cli DNA连接酶，另一类是T4DNA连接酶。后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端的效率相对较低。（P72）
3.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。（P72）
4.在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。这些质粒上常有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选。（P72）
5.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。（P73）
6.载体必须具备的条件：①能在受体细胞中保存下来并能自我复制；②具有1个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。③具有标记基因。（P72）
7.DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。（P74“探究·实践”）
六、基因工程的基本操作程序
1.培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。（P76）
2.PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（P77）
3.PCR反应过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。（P79）
4.基因表达载体要包括以下四个基本的结构：目的基因、启动子、终止子、标记基因。（P80）
5.构建基因表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。（P80）
6.启动子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。（P80）
7.标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。（或供重组DNA的鉴定和选择）。
8.花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。除此之外，将目的基因导入植物细胞常用的方法还有农杆菌转化法。（P81）
9.转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。（P81“资料卡”）
10.检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了mRNA；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。
其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。（P82）
11.培育转基因抗虫棉的四个步骤，其实就反映了基因工程的基本操作程序。（P82）
12.在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建基因文库来获取目的基因。（P82）
13.将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中，这个受精卵将发育成为具有新性状的动物。在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，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。（P82）
七、基因工程的应用
1.科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。（P90）
2.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。（P91“相关信息”）
3.目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。（P91）
八、蛋白质工程的原理和应用
1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。（P93）
2.基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。（P93）
3.蛋白质工程的基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。（P94）
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
灭菌
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
一、生态工程
1.生态工程是指人类应用 学和 学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循 规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 效益和 效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类 的工程体系。（P99）
2.生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、 功能为基础，遵循着整体、 、循环、 等生态学基本原理。（P99）
3.循环是指在生态工程中促进系统的物质 与 ，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。（P100）
4.在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的 与适应也是需要考虑的问题。（P100）
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑 。如果生物的数量超过了环境承载力的限度 ，就会引起系统的失衡和破坏。（P101）
5.自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的 而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。其次，人类处在一个 复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。（P101）
6.湿地生态恢复工程就是采用 和 措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。（P106）
二、发酵工程
1.千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成 ，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是 。（P5）
2.像这种直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为 技术。传统发酵以 的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成 （反应简式①），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和 。
①C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4.酵母菌是 微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵（反应简式②），可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为 ℃。
②C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5.泡菜在腌制过程中会有 产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（P6“探究·实践”）
6.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸（反应简式③）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为 ，再将乙醛变为 （反应简式④）。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为 ℃。
③C6H12O6＋2O2酶2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2酶CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7.果酒自然发酵时，利用葡萄皮上的 ；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌，以提高发酵效率。（P7“探究·实践”）
8.果酒变果醋发酵改变两个条件：一、 ，因为醋酸菌是好氧细菌；二、 ，因为果酒的发酵温度在18～30 ℃，而果醋的发酵温度在30～35 ℃。（P7“探究·实践”）
三、微生物培养技术的应用
1.培养基的化学成分包括 等。
2.培养基的种类及用途：
（1）按 可分为 、 和 。 应用于工业或生活生产， 应用于微生物的分离和鉴定， 则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照培养基的 ，可将培养基分为 和 。
3.比较消毒和灭菌
4.微生物的纯培养包括配制培养基、 、 、分离和培养等步骤。（P11）
5.分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是 。采用 和 能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。（P12“探究·实践”）
6.在微生物学中，将允许 种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为 。（P16）
7.样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为 、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对 平板进行重复计数，然后求出平均值。（P18）
8.值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 ，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用 而不是用活菌数来表示。（P18）
9.除上述的活菌计数外，利用 进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数得，统计的结果一般是活菌数和死菌数的 。（P18）
10.细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于 、 等的计数。用细菌计数板可对 的细胞进行观察和计数。（P18“相关信息”）
11.绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以 作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（P18“探究·实践”）
四、发酵工程及其应用
1.发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、 ，接种，发酵， 等方面。（P22）
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过 育种或 育种获得。（P22）
3.现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、 、 、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。（P23）
4.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和 。（P23）
5.如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用 、 等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、 和 措施来获得产品。（P23）
6.在我们的日常生活中，利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是，主要包括以下三个方面。第一，生产传统的发酵产品。第二，生产各种各样的食品 。第三，生产 。（P24～26）
五、重组DNA技术的基本工具
1.切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从 中分离纯化出来的。它们能够 的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的 断开，产生 两种形式的末端。（P71）
2.DNA连接酶分为两类，一类是 ，另一类是 。后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA片段的 ，但连接平末端的效率相对较低。（P72）
3.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 分子。（P72）
4.在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过 的。这些质粒上常有特殊的 基因，如四环素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选。（P72）
5.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有 、 等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。（P73）
6.载体必须具备的条件：①能在受体细胞中保存下来并能 ；②具有1个或多个 ，以便与外源基因连接。③具有 。（P72）
7.DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在 的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现 ，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。（P74“探究·实践”）
六、基因工程的基本操作程序
1.培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、 、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。（P76）
2.PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据 的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（P77）
3.PCR反应过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用 来鉴定PCR的产物。（P79）
4.基因表达载体要包括以下四个基本的结构： 、 、 、 。（P80）
5.构建基因表达载体的目的：（P80）
6.启动子位于目的基因的 ，它是 识别和结合的部位。（P80）
7.标记基因的作用：
8.花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用 将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。除此之外，将目的基因导入植物细胞常用的方法还有 法。（P81）
9.转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持 的过程。（P81“资料卡”）
10.检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了 ；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行 杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。
其次，还需要进行 水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。（P82）
11.培育转基因抗虫棉的四个步骤，其实就反映了基因工程的 。（P82）
12.在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建 来获取目的基因。（P82）
13.将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用 将目的基因注入动物的受精卵中，这个受精卵将发育成为具有新性状的动物。在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用 处理大肠杆菌细胞，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。（P82）
七、基因工程的应用
1.科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的 等调控元件重组在一起，通过 的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。（P90）
2.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为 。（P91“相关信息”）
3.目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起 反应的转基因克隆猪器官。（P91）
八、蛋白质工程的原理和应用
1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过 基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。（P93）
2.基因工程原则上只能生产自然界中 的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。（P93）
3.蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→ →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（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。（P94）
附：参考答案
一、生态工程
1.生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。（P99）
2.生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。（P99）
3.循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。（P100）
4.在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。（P100）
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度 ，就会引起系统的失衡和破坏。（P101）
5.自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。其次，人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。（P101）
6.湿地生态恢复工程就是采用工程学和生态学措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。（P106）
二、发酵工程
1.千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。（P5）
2.像这种直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。（P5）
3.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸（反应简式①），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
①C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）＋能量（P5）
4.酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵（反应简式②），可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
②C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋能量（P6）
5.泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。（P6“探究·实践”）
6.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸（反应简式③）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸（反应简式④）。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃。
③C6H12O6＋2O2酶2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
④C2H5OH＋O2酶CH3COOH（乙酸）＋H2O＋能量（P7）
7.果酒自然发酵时，利用葡萄皮上的野生酵母菌；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌，以提高发酵效率。（P7“探究·实践”）
8.果酒变果醋发酵改变两个条件：一、通氧，因为醋酸菌是好氧细菌；二、升高温度，因为果酒的发酵温度在18～30 ℃，而果醋的发酵温度在30～35 ℃。（P7“探究·实践”）
三、微生物培养技术的应用
1.培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 （基本成分）和生长因子等。
2.培养基的种类及用途：
（1）按物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
（2）按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。
3.比较消毒和灭菌
4.微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。（P11）
5.分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。（P12“探究·实践”）
6.在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。（P16）
7.样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。（P18）
8.值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。（P18）
9.除上述的活菌计数外，利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数得，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。（P18）
10.细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。（P18“相关信息”）
11.绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。（P18“探究·实践”）
四、发酵工程及其应用
1.发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。（P22）
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。（P22）
3.现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制；还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。（P23）
4.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。如谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。（P23）
5.如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。（P23）
6.在我们的日常生活中，利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是，主要包括以下三个方面。第一，生产传统的发酵产品。第二，生产各种各样的食品添加剂。第三，生产酶制剂。（P24～26）
五、重组DNA技术的基本工具
1.切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，产生黏性末端或平末端两种形式的末端。（P71）
2.DNA连接酶分为两类，一类是E.cli DNA连接酶，另一类是T4DNA连接酶。后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端的效率相对较低。（P72）
3.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。（P72）
4.在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。这些质粒上常有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选。（P72）
5.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。（P73）
6.载体必须具备的条件：①能在受体细胞中保存下来并能自我复制；②具有1个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。③具有标记基因。（P72）
7.DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。（P74“探究·实践”）
六、基因工程的基本操作程序
1.培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。（P76）
2.PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（P77）
3.PCR反应过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。（P79）
4.基因表达载体要包括以下四个基本的结构：目的基因、启动子、终止子、标记基因。（P80）
5.构建基因表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。（P80）
6.启动子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。（P80）
7.标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。（或供重组DNA的鉴定和选择）。
8.花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。除此之外，将目的基因导入植物细胞常用的方法还有农杆菌转化法。（P81）
9.转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。（P81“资料卡”）
10.检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了mRNA；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。
其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。（P82）
11.培育转基因抗虫棉的四个步骤，其实就反映了基因工程的基本操作程序。（P82）
12.在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建基因文库来获取目的基因。（P82）
13.将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中，这个受精卵将发育成为具有新性状的动物。在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，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。（P82）
七、基因工程的应用
1.科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。（P90）
2.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。（P91“相关信息”）
3.目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。（P91）
八、蛋白质工程的原理和应用
1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。（P93）
2.基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。（P93）
3.蛋白质工程的基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。（P94）
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
灭菌
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
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