1、第34讲基因工程最新考纲1.基因工程的诞生()。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)。3.基因工程的应用()。4.蛋白质工程()。5.实验：DNA的粗提取与鉴定。1.基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(限制酶)主要从原核生物中分离纯化而来。作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。结果：产生黏性末端或平末端。如下图所示，EcoR限制酶识别的碱基序列是GAATTC，切割位点在G和A之间；Sma限制酶识别的碱基序列是CCCGGG，切割位点在G和C之间；说明限制酶具有专一性。(2)DNA连接酶作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。类型常用类型Eco
2、li DNA连接酶T4 DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能只“缝合”黏性末端“缝合”黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体常用载体质粒其他载体：噬菌体衍生物、动植物病毒等。载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。(1)基因工程2种工具酶的化学本质分别是什么？运载体的种类有哪些？提示限制酶、DNA连接酶其化学本质均为蛋白质。运载体的种类有质粒(常用)、噬菌体衍生物、动植物病毒等。(2)限制酶为何不切割自身DNA?提示限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的碱基序列，并在特定的位点上进行切割；限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序
3、列或识别序列已经被修饰。(3)限制性核酸内切酶Mun 和限制性核酸内切酶EcoR 的识别序列及切割位点分别是和。如图表示四种质粒和目的基因，其中箭头所指部位为限制性核酸内切酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是哪一种？并指明理由。提示适合的质粒是。由图可知，质粒上无标记基因，不适合作为载体；质粒和的标记基因上都有限制性核酸内切酶的识别位点，使用该酶后将会导致标记基因遭破坏，故均不宜选作载体。2.基因工程的基本操作程序(1)目的基因的获取目的基因：主要指编码蛋白质的基因，也可以是一些具调控作用的因子。获取方法(2)基因表达载体的构建基因工程的核心目的：使目的基
4、因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体的组成构建过程(3)将目的基因导入受体细胞受体细胞种类不同，导入方法不同生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法转化法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上导入农杆菌侵染植物细胞整合到受体细胞的染色体DNA上表达将含有目的基因的表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物Ca2处理细胞感受态细胞重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子(4)目的基因的检测与鉴定1.下列物质或过程哪一项不影响磷酸二酯键数目变化
5、？请逐项分析说明。RNA聚合酶、逆转录酶、Taq酶DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶遗传信息的翻译、PCR中DNA解链 cDNA文库的构建、基因突变过程提示RNA聚合酶、逆转录酶和Taq酶的作用都会导致磷酸二酯键的数量增加，DNA聚合酶和DNA连接酶的作用都会导致磷酸二酯键的数量增加，而DNA酶的作用会导致磷酸二酯键的数量减小，遗传信息的翻译会增加肽键的数目，PCR中DNA解链会减少氢键的数目，这两个过程都不会影响磷酸二酯键的数目，cDNA文库的构建需要使用逆转录酶，这会导致磷酸二酯键数目增加，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，其中增添和缺失会导致磷酸二酯键数目改变。2.(教材P4
6、“寻根问底”改编)根据你所掌握的知识，你能分析出限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？提示原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA使之失效，从而达到保护自身的目的。3.(教材P6“旁栏思考题”解答)想一想，具备什么条件才能充当“分子运输车”？提示能自我复制、有一个或多个切割位点、有标记基因及对受体细胞无害等。1.(2016全国课标卷，40)某一质粒载体如图所示，外源DNA
7、插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH 酶切后，与用BamH 酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌
8、细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_。解析(1)作为运载体必须具备如下特点：能自主复制，从而在受体细胞中稳定保存；含标记基因，以供重组DNA的鉴定和选择；具1或多个限制酶切割位点以便外源DNA插入。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有Ampr的大肠杆菌才能够生长。而Ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无A
9、mpr，故不能在培养基中生长，而仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌均具有Ampr因而能在培养基中生长。目的基因的插入破坏了质粒载体的Tetr，故含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能在含有四环素的平板上生长，从而与仅含有质粒载体的大肠杆菌得以区分。(3)噬菌体是病毒，无细胞结构，无法自主合成DNA，需借助宿主细胞完成DNA复制。答案(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞2.如图为农杆菌转化法
10、示意图。请回答以下问题：(1)图中过程用到的工具酶的特点是_(2)图中过程用到的工具酶是_，该过程是基因工程最核心的步骤，即_。(3)图中过程，需使用_溶液处理农杆菌使其成为感受态。(4)图中过程的原理是_。(5)检测基因工程是否成功。首先，应检测_，这是目的基因能否在真核细胞内稳定遗传的关键；其次，利用_法检测目的基因是否转录出相应的mRNA；最后，利用_法检测目的基因是否翻译成蛋白质。答案(1)能识别特定的脱氧核苷酸序列并且在特定位点切开DNA分子(2)DNA连接酶基因表达载体的构建(3)氯化钙(4)植物细胞的全能性(5)转基因生物的染色体上是否插入目的基因分子杂交抗原抗体杂交(1)诠释基
11、因组文库与部分基因文库基因文库类型基因组文库部分基因文库(cDNA文库)构建基因文库的过程(2)诠释PCR技术原理：体外DNA复制需要条件：模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)过程：DNA受热(9095 )变性解旋为单链、冷却(5560 )后RNA引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸(7075 )合成互补链。(3)诠释基因表达载体(4)农杆菌转化法原理植物受损伤时伤口处分泌物可吸引农杆菌农杆菌中Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上(若将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上，则目的基因将被一起带入)1.基因工程的应用(1
12、)动物基因工程：用于提高动物生长速度从而提高产品产量；用于改善畜产品品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的供体等。(2)植物基因工程：培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄)；利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。(3)比较基因治疗与基因诊断：原理操作过程进展基因治疗基因表达利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断碱基互补配对制作特定DNA探针与病人样品DNA混合，分析杂交带情况临床应用2.蛋白质工程(1)概念理解基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。操作：基因修饰或基因
13、合成。结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计。(2)操作过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)基因表达产生需要的蛋白质。其流程图如下：1.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？提示基因工程是遵循中心法则，从DNAmRNA蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列。2.(教材P26旁栏思考题解答)对天然蛋白质进行
14、改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？提示毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。(2)对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。1.(2015全国卷，40)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，
15、而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对合成蛋白质的生物_进行鉴定。答案(1)氨基酸序列(或结构)(2)PP1DNA和RNA(或遗传物质)DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质
16、(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能2.科学工作者将抗虫毒蛋白基因通过载体转入棉花细胞，对抵抗棉铃虫有很好的作用。请回答与该抗虫棉培育有关的问题。(1)抗虫毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中获得的，获得该基因需要使用的酶是_，该酶作用的化学键是_。(2)将含有抗虫毒蛋白基因的基因表达载体导入棉花体细胞中的常用方法是_；要将已经成功接收基因表达载体的棉花体细胞培育成一个新的植株需要用到的生物技术是_。(3)在研制抗虫棉的过程中，利用标记基因可以快速检测基因表达载体是否导入棉花细胞，然而，即使基因表达载体已经导入棉花细胞，也不能确定转基因过程已经取得成功。因此，在该项工程的
17、最后阶段，需要做一系列检测。例如，用放射性同位素标记的_作探针，可以分别检测棉花细胞中是否有_；向棉花细胞的匀浆中加入特定的_，可以检测棉花细胞中是否能够产生抗虫毒蛋白。(4)我国西北的一些地区年降雨量很小，只适宜种植少数的草本植物，但却被硬性规定种植转基因的抗虫棉，结果造成减产。这个案例主要违背了生态工程的_原理。答案(1)限制性核酸内切酶(限制酶)磷酸二酯键(2)农杆菌转化法植物组织培养(3)含有目的基因的DNA片段目的基因和由目的基因转录而来的mRNA抗体(4)协调与平衡蛋白质工程与基因工程的比较项目蛋白质工程基因工程实质定向改造或生产人类所需蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需
18、的生物类型或生物产品(基因的异体表达)结果生产自然界中没有的蛋白质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，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现1.PCR技术(1)PCR原理：DNA复制原理，即：(2)PCR反应过程过程说明图解变性当温度上升到90_以上时，双链DNA解聚为单链复性温度下降到50_左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸72 左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5端向3端延伸(3)结果： 上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子 ，随着重复次数的增多，DN
19、A分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。2.DNA的粗提取与鉴定(1)实验原理(2)操作流程(1)为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？提示蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞破裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。(2)若用植物细胞提取DNA需加入洗涤剂和食盐，其作用是什么？提示洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。(3)为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？提示用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能
20、溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。1.(2015广东卷，3)关于DNA的实验，叙述正确的是()A.用兔的成熟红细胞可提取DNAB.PCR的每个循环一般依次经过变性延伸复性三步C.DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色，细胞质呈红色解析DNA的粗提取和提纯，所用原料一般是鸡血或者菜花，不能使用哺乳动物成熟的红细胞，因为其中不含细胞核和细胞器，极难提取到DNA，A不正确；PCR又称多聚酶链式反应，每个循环包括高温变性低温复性中温延伸三个步
21、骤，而且顺序不能颠倒，B错误；在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂，C正确；甲基绿染液只能染DNA成绿色，细胞核中含有大量DNA分子，故用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色，用甲基绿无法对细胞质进行染色，D错误。答案C2.PCR技术是分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图所示)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)PCR的全称是_，94 高温使DNA双链打开，这一步是打开_键，称为_。而这一过程在细胞内是通过_酶实
22、现的。(2)当温度降低时，引物与模板_端结合，在_的作用下，引物沿模板延伸，此过程中原料是_，遵循的原则是_。(3)PCR技术的必要条件除模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即液体环境、适宜的_和_，前者由PCR仪自动调控，后者则靠_来维持。(4)DNA的复制需要引物，其主要原因是_。引物的实质是_，若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲溶液中至少加入_个引物。解析打开DNA双链需破坏碱基对间的氢键；引物的游离端为5端，即合成DNA时从新链的53端延伸，故引物需与模板的3端结合；PCR所用液体环境需保障适宜的温度和pH，其pH可借助缓冲液维持；DNA复制不能从头开始，故必须提供
23、引物。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA链的数目，即221022112。答案(1)多聚酶链式反应氢变性解旋(2)3热稳定DNA聚合酶四种脱氧核苷酸碱基互补配对(3)温度pH缓冲液(4)DNA的复制不能从头开始，DNA聚合酶只能从引物的3端延伸DNA链单链RNA或者单链DNA分子21121.生物体内DNA复制与PCR反应的区别体内DNA复制PCR反应解旋在解旋酶作用下，细胞提供能量，部分解开加热至90 ，双链全部解开，不需要解旋酶引物一小段RNA可以是RNA或单链DNA分子片段合成子链在引物基础上，一条链连续合成，另一条链
24、不连续合成分别从两条链的引物端开始，都是连续合成，控制温度72 特点边解旋边复制，半保留复制体外迅速扩增Taq DNA聚合酶不需要需要循环次数受生物体自身控制30多次相同点生物体内的DNA复制和PCR体外DNA扩增都需要模板、四种脱氧核苷酸，且都需要在一定的缓冲溶液中进行2.DNA的粗提取与鉴定中的“234”加蒸馏水2次加到鸡血细胞液中，使血细胞吸收水破裂；加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物质的量浓度下降到0.14 mol/L，使DNA析出用纱布过滤3次过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；滤取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；过滤溶
25、有DNA的2 mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次加2 mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出；用2 mol/L的NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物；用2 mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA易错防范清零易错清零易错点1误认为目的基因的插入是“随机”的点拨目的基因的插入位点不是随意的：基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位，若目的基因插入到启动子内部，启动子将失去原功能。易错点2混淆启动子与起始密码子，终止子与终止密码子，不明确标记基因的作用点拨启动子起始密码子，终止子终止密
26、码子(1)启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶识别、结合的部位。(2)终止子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。作用是使转录过程停止。(3)起始密码子和终止密码子位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。(4)标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因(目的基因是否导入成功)，从而将含目的基因的细胞筛选出来。易错点3误认为切取目的基因与切取载体时“只能”使用“同一种酶”点拨(1)在获取目的基因和切割载体时通常用同种限制酶，以获得相同的黏性末端。但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时，在DNA连接酶的
27、作用下目的基因与载体也可以连接起来。(2)为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体，使目的基因两侧及载体上具有两个不同的黏性末端。易错点4误认为基因工程可导致受体细胞或生物产生“新基因”或“新蛋白质”点拨基因工程的实质是“基因重组”，它是将外源基因导入受体细胞，使该基因在受体细胞中表达由于“外源基因”是自然界已存在的“现成”基因，故基因工程并未产生新基因，由此目的基因表达时也未产生新蛋白质，基因工程只不过是让受体细胞(或生物)“实现了外源基因的表达”。规范答题下图表示培育“华恢1号”抗虫水稻的主要流程，据图回答下列问题：(1)杀虫基因通过过程
28、，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做_。(2)杀虫基因(crylA)是根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于_工程的技术范畴。(3)组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(示部分基因及部分限制酶作用位点)，据图回答下列问题：人工改造质粒时，要使抗虫基因能成功表达，还应插入_。人工改造质粒时，用限制酶_(填或)处理，其目的是：第一，去除质粒上的_(基因)，保证TDNA进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于_。第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。(4)若限制酶切割DNA分子后形成的黏性末
29、端为，则该酶识别的核苷酸序列是_。答卷采样原处纠错纠错依据答题不规范未使用“专业术语”思维定势，未顾及图示中已存在“终止子”思维混乱，未能把握酶、酶切割目的及结果理解错误，未能据已知黏性末端还原为DNA双链序列从而确认切割位点随堂真题演练1.(2014课标，40)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的_基因；而cDNA文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆
30、菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。答案(1)全部部分(其他合理答案也可)(2)筛选(其他合理答案也可)(3)乙表达产物(其他合理答案也可)耐旱性(4)同源染色体的一条上2.(2013全国新课标)阅读如下资料：资料甲科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到
31、了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。资料丙兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶是_和_。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆
32、菌的作用是_。(2)资料乙中的技术属于_工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对_进行改造，或制造一种_的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到_种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为_体，兔乙称为_体。解析(1)基因工程中，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。构建基因表达载体常用的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引
33、农杆菌移向这些细胞，农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，因此用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，农杆菌的作用是将目的基因导入受体细胞。(2)资料乙中是对T4溶菌酶进行改造，属于蛋白质工程。蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。改造后的T4溶菌酶和原T4溶菌酶相比，第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，即肽链中的氨基酸序列发生改变。答案(1)显微注射限制性核酸内切酶DNA连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受3.(20
34、16天津卷，7)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_(填写字母，单选)。A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类
35、物质，其目的是_。(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径相比，选择途径获取rHSA的优势是_。(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与_的生物学功能一致。解析(1)总cDNA是由细胞内mRNA经逆转录获得。DNA两条链是反向平行的，另一条引物扩增方向应向左。(2)据题意，启动子具有物种特异性，它应与受体细胞启动子一致，应选B。(3)在农杆菌转化时，加入某物质，其目的应为“促进”或“有利于”转化，推测酚类物质可吸引农杆菌侵染水稻受体细胞。(4)水稻是真核细胞，具有对分泌蛋白加工的内质网和高尔基体。途径受体为大肠杆菌，没有上述细胞器。(5)
36、制备的rHSA应具有与HSA相同的生物学功能才具有医用价值。答案(1)总RNA(或mRNA)(2)B(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工(5)HSA4.(2016海南卷，31)基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：(1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_和从_中分离。(2)利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是_。(3)在基因表达载体中，启动子是_聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载
37、体的受体细胞，最常用的原核生物是_。(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_和_颗粒。解析(1)获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从自然界已有的物种中分离。(2)植物的成熟叶片中基因选择性表达，因此由所有RNA逆转录形成的cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因。(3)在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，由于易于培养，最常选用大肠杆菌(或细菌)。(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉颗粒。答案(1)人工
38、合成生物材料(2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因(3)RNA大肠杆菌(或答细菌)(4)金粉钨粉(时间：30分钟满分：100分)1.(2016云南师大附中检测)请根据基因工程的有关知识回答下列问题：(1)cDNA文库属于_文库，其构建方法是：用某种生物发育的某个时期的_反转录产生的cDNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。(2)切割DNA分子的工具是_，它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_键断开，从而形成黏性末端或平末端。(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，其中只能“缝合”黏性末端的是_DNA连接酶；既可以“缝合”黏性
39、末端，又可以“缝合”平末端的是_DNA连接酶。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_；如果受体细胞是大肠杆菌，需要用_处理细胞，使之成为感受态细胞。解析(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库，cDNA文库属于部分基因文库。(2)限制酶可切割DNA分子，使磷酸二酯键断开。(3)Ecoli DNA连接酶只能“缝合”黏性末端。T4DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法；如果受体细胞是大肠杆菌，需要用Ca2处理细胞，使之成为感受态细胞。答案(1)部分基因mRNA(2)限制性核酸内切酶(限制酶)磷酸二酯(3)Ecol
40、iT4(4)农杆菌转化法Ca22.(2016皖南八校三模)科研小组将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦细胞，并用植物组织培养的方法培育成高抗旱性小麦植株。回答下列问题：(1)该科研小组采用_技术培育抗旱小麦，该生物技术的核心步骤是_。若要获得大量抗旱基因，可通过_技术对抗旱基因进行扩增。(2)要确定抗旱基因在小麦细胞中是否成功表达，从分子水平上鉴定，可采用的方法是_；若要进行个体水平检测，则需要把转基因小麦植株分别种植在_不同的田地，以检测其是否有抗性及抗性程度。(3)在培育成功的转基因抗旱小麦的繁育过程中，抗旱基因和标记基因_(填“遵循”或“不遵循”)基因的分离规律，理由是_。解析(1)分析题
41、意可知，科研小组将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦细胞，即采用基因工程技术培育抗旱小麦，基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，若要获得大量抗旱基因，可通过PCR技术对抗早基因进行扩增。(2)要确定抗旱基因在小麦细胞中是否成功表达，从分子水平上鉴定，可采用的方法是抗原抗体杂交；若要进行个体水平检测，则需要把转基因小麦植株分别种植在干旱程度(或含水量)不同的田地，以检测其是否有抗性及抗性程度。(3)在培育成功的转基因抗旱小麦的繁育过程中，由于抗虫基因和标记基因是非等位基因，因此在遗传过程中不遵循基因的分离规律。答案(1)基因工程基因表达载体的构建PCR(2)抗原抗体杂交干旱程度(或含水量)(3)
42、不遵循抗虫基因和标记基因是非等位基因3.(2016山东济宁一模，40)图示方案为人们获得生物新品种的过程，请回答下列问题：方案：抗冻蛋白基因烟草细胞抗冻烟草方案：A基因免疫过的B细胞体外培养单克隆抗体方案：人的生长激素基因牛的受精卵早期胚胎受体母牛转基因牛(1)基因工程的核心步骤是_。农杆菌转化法中，根据农杆菌的特点，如果将抗冻蛋白基因插入_上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入植物细胞中_上。(2)推测方案中A基因所起的作用是_，请写出该方案获得的细胞中遗传信息传递时所遵循的法则_。(3)方案中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。这需要将人的生长激素基因
43、与_的启动子等调控组件重组在一起。该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前，必须进行性别鉴定，一般是取处于_时期的_细胞进行检测。解析(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。农杆菌转化法中，将抗冻蛋白基因插入Ti质粒的TDNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因插入植物细胞中染色体DNA上。(2)方案中将A基因导入免疫过的B淋巴细胞生产单克隆抗体，说明A基因使得细胞无限增殖，即A基因能够调控细胞无限增殖，该基因在受体细胞中能够复制、转录和翻译。(3)方案中将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，使得转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。囊胚中的内细胞团
44、将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，将早期胚胎移植入受体母牛子宫之前，一般取处于囊胚时期的滋养层细胞进行性别检测。答案(1)基因表达载体的构建Ti质粒的TDNA染色体DNA(2)调控细胞无限增殖(3)乳腺蛋白基因囊胚滋养层4.人酪蛋白是人乳汁中的重要营养成分，科学家已培育出转基因山羊来生产人酪蛋白，下图为培育流程，其中为相关过程，请回答下列问题：(1)人酪蛋白基因是此基因工程的_，可从人细胞中直接提取或从人的_中提取。(2)过程获得的A为_；将A导入受精卵常用的方法是_法。(3)过程为_，进行此操作的早期胚胎应处于_阶段。(4)代孕母羊对早期胚胎无_反应是转基因山羊能在其子宫
45、内存活并发育的基础。(5)从分子水平可通过_技术检测转基因山羊中是否成功表达出人酪蛋白。解析(1)人酪蛋白基因是此基因工程的目的基因，可从人的基因组文库或cDNA文库中提取。(2)流程图中A应为含目的基因的表达载体，常用显微注射法将基因表达载体导入动物细胞。(3)过程为胚胎移植，进行胚胎移植的羊的早期胚胎应处于桑椹胚或囊胚阶段。(4)代孕母羊对早期胚胎不发生免疫排斥反应是转基因山羊能在其子宫内存活并发育的基础。(5)实际操作中可用抗原抗体杂交技术检测转基因山羊中是否成功表达出人酪蛋白。答案(1)目的基因基因组文库(或cDNA文库)(2)含目的基因的表达载体显微注射(3)胚胎移植桑椹胚或囊胚(4
46、)免疫排斥(5)抗原抗体杂交5.下图是科学家利用大肠杆菌生产人胰岛素的部分过程。请结合相关知识回答问题：(1)除图示方法获得目的基因(人胰岛素基因)外，还可通过_的方法获得目的基因。(2)图示所获得的人胰岛素基因在大肠杆菌中不能表达，需要质粒为其提供_等调控因子；质粒含有一个或多个_切割位点，供目的基因插入其中；质粒上还含有_，供重组DNA的鉴定和选择。(3)图中切割人胰岛素基因和质粒的酶(酶A)相同，其目的是_，将重组DNA分子导入大肠杆菌前，常需用_处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。(4)由于大肠杆菌中没有_等结构，其内合成的人胰岛素没有活性，需要经过再加工。解析(1)获取目的基因的方法除
47、题图所示方法外，还有人工合成。(2)图示所获得的人胰岛素基因由于不含启动子和终止子，因此需要运载体质粒提供。质粒上还应含有一个或多个限制酶切割位点，供目的基因插入其中；质粒上还含有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(3)用同一种限制酶切割目的基因和质粒，以便获得相同的末端。将重组DNA分子导入大肠杆菌前，需用Ca2处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。(4)由于大肠杆菌中没有内质网、高尔基体等结构，其内合成的人胰岛素没有活性，需要经过再加工。答案(1)人工合成(2)启动子、终止子限制酶标记基因(3)获得相同的末端Ca2(4)内质网、高尔基体6.基因工程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因
48、和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GATC，根据图示判断下列叙述错误的是()A.用限制性核酸内切酶切割获得目的基因时，有四个磷酸二酯键被水解B.质粒用限制性核酸内切酶切割，目的基因用限制性核酸内切酶切割C.限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶切割后获得的黏性末端相同D.质粒中的标记基因便于筛选出目的基因已经表达的细胞 解析将目的基因切割下来需要切断四个磷酸二酯键，故A对；质粒如果用酶切割，质粒上的两个标记基因都将会被破坏，所以只能用酶切割，故B对；根据题意可知二者产生的黏性末端相同，故C对；质粒中的标记基因的作用是用来筛
49、选含有目的基因的受体细胞，故D错。答案D7.下图是利用转基因技术培育抗病小麦的过程。请据图回答问题。(1)重组质粒T除含有目的基因外，还必须有_、_和_等。(2)图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是_。(3)在步骤中都需用_处理。为了确认目的基因通过导入植物细胞后是否转录，通常采用_法进行检测；验证目的基因导入受体细胞后是否成功表达，通常采用_法从分子水平进行检测。(4)假设该抗病基因D，通过基因工程导入小麦后连接到小麦的一条染色体上，则该小麦进行减数分裂的细胞在联会时有_个D基因解析(1)重组质粒T除含有目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因
50、。(2)图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是获取大量重组质粒(让目的基因扩增)。(3)将目的基因导入细菌细胞时，需要用Ca2处理，使其成为易于吸收周围环境中DNA的感受态。因此步骤中都需用Ca2处理。从分子水平检测目的基因是否转录，常采用分子杂交法；验证目的基因是否表达，通常采用抗原抗体杂交法。(4)假设该抗病基因D，通过基因工程导入小麦后连接到小麦的一条染色体上，在减数第一次分裂间期小麦细胞中进行了DNA复制，因此联会时细胞中有2个D基因。答案(1)启动子终止子标记基因(2)获取大量重组质粒(让目的基因扩增)(3)Ca2分子杂交抗原抗体杂交(4)2
51、8.下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：(1)一个图1所示的质粒分子经Sma切割前后，分别含有几个游离的磷酸基团？_。(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越低还是越高？_。(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，能否使用Sma 切割？为什么？_。(4)与只使用EcoR相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。(7)为了从cDNA文库
52、中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在_的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。解析(1)质粒是双链环状DNA分子，在Sma 切割前没有游离的磷酸基团，Sma 作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，切割产生的DNA片段末端是平末端，因而质粒经切割后含有2个游离的磷酸基团。(2)质粒的热稳定性主要由氢键的数量决定，氢键数量越多，质粒的热稳定性越高，反之则低，DNA双链中A与T之间存在2个氢键，C与G之间存在3个氢键，因此DNA分子中GC碱基对越多，热稳定性就越高，Sma 识别CCCGGG序列，并在C和G之间将这段序列切开，也就是质粒中Sma 酶切位点
53、越多，GC碱基对越多，热稳定性越高。(3)据图1可知，Sma 切割的位点在抗生素抗性基因之中，抗生素抗性基因是标记基因，应尽量避免破坏，据图2可知Sma 切割的位点在目的基因之中，破坏了目的基因，所以不能使用Sma 切割。(4)用同种限制酶切割后的质粒和目的基因，在基因表达载体构建时，常形成三种连接方式，其中目的基因与目的基因的连接、质粒与质粒的连接是无效的连接，用两种限制酶可避免此类现象。(5)基因表达载体的构建过程中需加DNA连接酶，连接脱氧核糖和磷酸。(6)抗生素抗性基因属于标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(7)目的基因是蔗糖转运蛋白基因，将其导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后，
54、应进行目的基因的检测与鉴定，可根据受体细胞是否含有蔗糖转运蛋白，即是否具备吸收蔗糖的能力判断基因工程是否成功，因而可在含有蔗糖(唯一碳源)的培养基中培养。答案(1)0、2 (2)越高 (3)不能；因为Sma会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因。 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(5)DNA连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)蔗糖为唯一含碳营养物质纵观近年高考，选修3基因工程几乎是必考内容，是高频考点，考查内容包括基因工程的原理、基因工程的工具，基因工程的基本步骤及基因工程的应用等，然而，相关内容考查时常常涉及限制酶的选择及目的基因的检测与鉴定等，针对选择何种限
55、制酶的问题，应为难点，区分度高，失分严重，为此，为总结规律，归纳方法，特设置本课。【例证1】 (2016全国课标卷，40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamH酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组DNA分子，如图(c)所示，这三种重组DNA分子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，
56、不能表达的原因是_。图(c)(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。慧眼识图获取信息(1)三种限制酶切割结果分析(2)表达载体与重组DNA分子分析答案(1)Sau3A两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲、丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)EcoliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶【例证2】 (2016江苏卷，33)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：(
57、1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用_两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过_酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于_态的大肠杆菌。(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加_，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_。(3)若BamH酶切的DNA末端与Bcl酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为_，对于该部位，这两种酶_(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。(4)若用Sau3A切图1质粒最多可能获得_种大小不同的DNA片段。首先看目的基因两侧有何种切割位点以保障能将目的基因“切出”如图2使用Bam
58、H、Bcl可切断左侧，Hind、Sau3A可切断右侧再回扣“质粒”，看质粒中限制酶切割位点，如图中总共有BamH、Bcl、BamH及Hind四个限制酶识别位点，其中并不存在诸如目的基因中Sau3A 酶识别位点，故不选Sau3A 酶，而BamH在四环素抗性基因与氨苄青霉素抗性基因中均存在，倘若使用该酶将会导致两个标记基因同时被破坏，故只能选择Bcl与Hind，而使用此两类酶将导致氨苄青霉素抗性基因遭破坏，因此制备重组质粒选择培养基时只能依据“四环素抗性基因”，如下图所示：此外，根据BamH和Bcl的酶切位点，BamH酶切的DNA末端与Bcl酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为，与两种
59、酶的酶切位点均不同。又根据BamH、Bcl和Sau3A的酶切位点，Sau3A在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3A切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。答案(1)Bcl和HindDNA连接感受(2)四环素引物甲和引物丙(3)都不能(4)71.限制酶的选择原则(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类应选择切点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出”，如图甲可选择Pst。不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因，如图甲不能选择Sma。为避免目的基因和质粒的自身
60、环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用Pst 和EcoR 两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)，而且这种切点不致于完全破坏“标记基因”。(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构应至少含有一个完好的标记基因，如图乙中限制酶pst 因其会破坏标记基因而不宜选择。所选限制酶切点不应位于复制原点处以防破坏复制原点，如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞
61、后不能自主复制。所选限制酶，其切点应位于启动子与终止子之间，如图乙中Hind会破坏启动子，EcoR会破坏终止子，而Nde、Xba及BamH切出的切口可让目的基因嵌入启动子与终止子之间。若质粒上标出TDNA片段，则所选限制酶切点应位于TDNA片段中，从而有利于将目的基因嵌入到TDNA片段上因为Ti质粒的TDNA片段最易转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上，如用两种限制酶Xba 和Sac (两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，则下图中甲、乙、丁，Ti质粒均不宜选择，而丙Ti质粒宜选取因甲、乙的酶切位点均不位于TDNA片段上，丁的酶切
62、位点虽位于Ti质粒上，但其没有Sac切点其切出的黏性末端，不能与目的基因黏性末端吻合，故只有丙图所示Ti质粒宜作选择对象(目的基因两侧有Xba 、Sac 位点)2.目的基因的检测与鉴定(1)界定“标记基因”与“DNA分子杂交技术”在目的基因检测中的作用：载体上标记基因的标记原理载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，倘若在选择培养基中不能存活，则表明无质粒转入，当然不会有“
63、目的基因”转入，能存活时必含目的基因，原理如下图所示：“标记基因”筛选后为何还需应用“DNA分子杂交技术”确认目的基因是否转入？经上述步骤筛选得到的受体细胞，只是含特定(具有标记基因)的质粒，然而，该质粒上是否成功嵌入了目的基因，还不能确定，故仍需使用“目的基因”作探针，利用DNA分子杂交技术，检测受体细胞的质粒上是否含目的基因。(2)使用“目的基因”作探针，运用“分子杂交技术”检测目的基因是否转录出特定mRNA。(3)采用“抗原抗体杂交技术”，从转基因生物中提取蛋白质(作抗原)与相应抗体杂交，依据是否出现杂交带确认目的基因是否“指导”特定蛋白质的合成。(4)采用抗虫、抗病毒等“接种实验”进行
64、目的基因成功表达的“个体生物学”水平的检测。1.如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的是()。A.Hind B.EcoR C.Eco B D.Pst 解析A处有BamH 、Eco B、Cla 限制酶的切点，使用AD中的Eco B切割时，才能让目的基因插入到A处。答案C2.为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将从陆地棉基因库中获取的酶D基因与位于拟南芥叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得转基因油菜品种。酶D基因、转运肽基因所含三种限制酶(Cla、Sac、Xba)的切点如图所示。请回答下列问题：(1)用限制酶_和_酶处理两个基因后，可得到A、D端相
65、连的目的基因。(2)将上述目的基因插入如图所示质粒的_中，构建_，然后将其导入农杆菌中。(3)利用_法将目的基因导入油菜叶片中，并通过筛选获得转基因油菜细胞，通过_技术可培育成转基因油菜植株。(4)用_技术可检测转基因油菜的染色体DNA上是否插入了目的基因，用_技术可检测转基因油菜植株中的目的基因是否翻译成蛋白质。答案(1)ClaDNA连接(2)TDNA基因表达载体(3)农杆菌转化植物组织培养(4)DNA分子杂交抗原抗体杂交随堂真题演练1.(2012全国新课标，40)根据基因工程的有关知识，回答下列问题。(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有_和_。(2)质粒运载体用Eco
66、R 切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR 切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即_DNA连接酶和_DNA连接酶。(4)反转录作用的模板是_，产物是_。若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。(5)基因工程中除质粒外，_和_也可作为运载体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是_。解析此题考查基因工程应用的相关知识。(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使运载体与
67、目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与EcoR 切割产生的末端相同。(3)根据酶的来源不同，DNA连接酶分为Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶。(4)以RNA为模板，合成DNA的过程称为逆转录，若要体外获得大量DNA分子，可以使用PCR技术。(5)在基因工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。(6)大肠杆菌作为受体细胞时，常用Ca2处理，使之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。答案(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR 切割产生的相同(其他合理答案也行)(3)大肠杆菌(Ecoli)T
68、4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌体动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱2.(2015江苏卷，32)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题：(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是_。(2)图1中启动子是_酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是_。(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有_。(4)半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链
69、融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于_。(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为_。(6)根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是_，理由是_。解析基因表达载体包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等。启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点。氨苄青霉素抗性基因可作为标记基因。基因工程使用的工具酶包括限制酶和DNA 连接酶。胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏起来，将无法被蛋白酶所识别，防止被水解。溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，若经溴
70、化氰处理相应融合蛋白能获得完整的A链和B链，表明胰岛素A链、B链上并无溴化氰作用位点，不能将其切断；同理，半乳糖苷酶能被切成“多个肽段”，表明其具有多个切点(即“甲硫氨酸”)。胰岛素分子含有两条链，至少有2个游离氨基分别位于2条肽链的一端，并且R 基团中可能也含有游离的氨基。答案(1)终止子(2)RNA聚合作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA连接酶(4)防止胰岛素的A、B 链被菌体内蛋白酶降解(5)半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B 链中不含甲硫氨酸(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R 基团中可能还含有游离的氨基3.(2014天津理综，
71、节选)嗜热土壤芽孢杆菌产生的葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：.利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时，选用_基因组DNA作模板。(2)如图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入_和_不同限制酶的识别序列。注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同。(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_。解析(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA
72、为模板进行基因扩增。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，结合示意图可知，应在扩增的bglB基因两端分别引入Nde和BamH两种限制酶的识别序列。(3)该基因表达载体中含有bglB基因，其可表达产生葡萄糖苷酶，其可分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。答案(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)NdeBamH(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶(时间：15分钟满分：50分)1.栾树适合生长于石灰石风化产生的钙基土壤中，抗恶劣环境的能力强，因此常用于矿区废弃地恢复过程中的种植。为了增加栾树的耐旱性，某科研所将耐旱基因导入栾树中，流程图如下。回答下列相关问
73、题。(1)Hind和BamH切割部位是Ti质粒的_。被Hind和BamH酶切后，能产生_种DNA片段；过程为_；、过程的基本原理是_。(2)图中将目的基因导入栾树细胞的方法为_，通过这种方法，使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中_上，使其遗传特性得以稳定维持和表达。(3)矿区废弃地的土壤条件极其恶劣，因此在恢复矿区的生态环境时，人们采取的措施包括_、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等，其中，关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的_的重建。解析(1)分析图示，使用的运载体是Ti质粒，因此限制酶切割的部位是TDNA，以便目的基因连接在Ti质粒的TDNA上。中含有两个Bam
74、H切割位点，含有一个Hind切割位点，所以用这两种酶切割后产生4种DNA片段。过程为构建基因表达载体。、过程为植物组织培养，原理是植物细胞的全能性。(2)图中将目的基因导入受体细胞的方法为农杆菌转化法，TDNA将目的基因整合到细胞染色体的DNA上。(3)矿区废弃地由于土壤条件极其恶劣，为加速恢复矿区生态环境，人们采取的措施有人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中，关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。答案(1)TDNA4构建基因表达载体植物细胞的全能性(2)农杆菌转化法染色体的DNA(3)人工制造表土土壤微生物群落2.(2016天星教育大联
75、考)如图所示为培育转基因抗虫棉的两种思路。请回答下列问题：(1)图中的目的基因应为_基因，与思路2相比思路1的优点是_。(2)分析题图可知，不宜选择Sma这种限制酶切割含目的基因的DNA分子，理由是_。将目的基因和质粒拼接在一起，所用的一类酶中_酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。(3)图中过程得到的完整的重组质粒，除了图中标出的特殊DNA片段外，还应有_；过程采用较多的方法为_，用到的质粒为_；过程常用的试剂为_。答案(1)抗虫筛选出的目的植株能稳定遗传(2)Sma可能会破坏目的基因EcoliDNA连接(3)标记基因和复制原点(不答复制原点
76、也正确)农杆菌转化法Ti质粒秋水仙素3.(2017河北唐山检测)如图为培育转基因山羊生产人酪蛋白的流程图。请回答下列问题：(1)过程为基因工程中的_，人酪蛋白基因为_，可从基因文库中获取，基因文库包括_。(2)过程指的是胚胎移植过程，一般选取_的胚胎进行胚胎移植，不选用原肠胚时期。(3)过程为加速转基因动物的繁育，可以采用_、_等方法。(4)过程指的是目的基因的表达，包括_两个阶段，在分子水平上检测目的基因是否在转基因山羊体内成功表达的方法是_。答案(1)构建基因表达载体目的基因基因组文库和部分基因文库(2)桑椹胚时期或囊胚时期(3)胚胎分割移植体细胞核移植(或克隆技术)(4)转录与翻译抗原抗
77、体杂交4.(2016江西校级一模)凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。(1)科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过_方法来获取目的基因，获得目的基因后，常利用_技术在体外将其大量扩增。(2)构建重组DNA分子(如图所示)最好选用_限制酶，理由是_。(3)工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，现多采用重组毛霉或重组的酵母菌来生产，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是_。(4)研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍。科学家可
78、以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是_。解析(1)由于已经测出该酶的氨基酸序列，故可推测出相应的RNA和DNA的序列，因此可以通过化学合成方法来获取目的基因，获得目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增，(2)由图示可知，质粒和外源DNA中共同含有且不会破坏目的基因的限制酶是BamH和Pst，因此构建重组DNA分子最好选用BamH和Pst限制酶，这样可以防止自身的黏性末端连接，防止目的基因与载体反向连接。(3)毛霉较重组大肠杆菌或芽孢杆菌作为受体细胞的优势是毛霉为真核微生物，含有内质网和高尔基体可对蛋白进行加工和修饰。(4)考查蛋白质工程改造蛋白质结构的步骤。通过分析想要的蛋白质的功
79、能，预测蛋白质应有的结构，然后根据蛋白质的结构逆向推测控制该蛋白质合成的基因的碱基组成及排列顺序。最后就是将改造后的目的基因导入受体细胞，从而转录翻译得出目的蛋白。答案(1)化学合成PCR(2)BamH和Pst提高重组DNA分子的比例(防止自身的黏性末端连接，防止目的基因与载体反向连接)(3)含有内质网和高尔基体可对蛋白进行加工和修饰(4)蛋白质工程第35讲细胞工程最新考纲1.植物的组织培养()。2.动物细胞培养与体细胞克隆()。3.细胞融合与单克隆抗体()。1.细胞工程(1)操作水平：细胞水平或细胞器水平。(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。2.植物细胞的全能性(1
80、)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。(2)原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。3.植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有全能性。(2)过程：4.植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。(3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。5.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径微型
81、繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。特点作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育单倍体育种a.实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。b.流程：花药单倍体幼苗纯合子。c.优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进
82、而培育成新品种。(3)细胞产物的工厂化生产细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等培养阶段：愈伤组织阶段技术基础：植物组织培养技术(教材P40讨论题解答)人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨：人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？提示针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。1.(2013全国课标卷，40)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成
83、分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(分化)植物体细胞杂交技术(2)体
84、细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者同源染色体联会异常，而后者同源染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽2.(2016江西九江七校第一次联考，29)根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状态下不能得到杂种植株，原因是_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是_，其中过程称为_，植物体细胞融合完成的标志是_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将
85、柴油树细胞培养到_阶段即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到_过程(填字母编号)的结构包裹上人工种皮制备的。答案(1)不同种的植物存在生殖隔离(2)细胞的全能性原生质体融合产生新的细胞壁(3)六(4)e(5)(6)f1.植物组织培养的关键(1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。(2)培养基状态：固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。(4)光照的应用脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以
86、利于叶绿素的形成。2.植物激素在植物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分化、抑制芽形成比值低时促进芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成3.杂种植物遗传物质的变化(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。(2)染色体组数染色体组数两种植物体细胞内染色体组数之和。植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x2y)条，4个染色体组，基因型为A
87、abbccDd。1.动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。(2)培养过程(3)培养条件无菌、无毒环境营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。适宜的温度：36.5 0.5 ；适宜的pH：7.27.4。气体环境2.动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：动物细胞核具有全能性。(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)(4)应用：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。保护濒危物种。生产医用蛋白。作
88、为异种移植的供体。用于组织器官的移植。3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合原理：细胞膜的流动性。融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。(2)单克隆抗体制备过程优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。1.进行核移植时，为何选用去核的“卵母细胞”？提示选用去核卵(母)细胞的原因；卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富，含有促进核全能性表达的物质。2.(教材P49讨论2解答)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，
89、想一想，这是为什么？提示培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。3.图中a、b分别为骨髄瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，图2为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)。请思考图1图2解读(1)针对图1为了能充分发挥图中两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，两种细胞发生融合，形成图中的d细胞，d细胞的特点是_。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_等特点。(2)图2中B注射的物质是什么？
90、其目的是什么？(3)在获取C细胞时，曾筛选淘汰了哪些细胞？(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。提示(1)既能无限增殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、并可大量制备(2)特定抗原，刺激机体发生免疫应答，从而产生效应B淋巴细胞(浆细胞)。(3)未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会被淘汰，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长。(4)如图所示：1.(2016全国课标卷，40)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_。过
91、程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。(2)经过多次传代后，供体细胞中_的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_。(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。解析(1)提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核。过程表示将早期胚胎移入受体，其过程为胚胎移植。(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代
92、以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养，则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)，即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性。答案(1)XX或XY显微操作(去核法)胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性2.(201
93、6山东潍坊期末)鼠源单克隆抗体用于疾病的治疗时。易发生不良反应，科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接。实现了对鼠源单克隆抗体的改造，生产出对人体不良反应小、效果更好的单克隆抗体。请回答：(1)鼠源单克隆抗体是将经过免疫的小鼠_细胞与骨髓瘤细胞融合，然后筛选出_的杂交瘤细胞，并通过体内或体外培养生产的抗体。(2)动物细胞融合常用_诱导，细胞融合体现了细胞膜的_。在体外培养杂交瘤细胞时，培养液中通常加入_等天然成分，将其置于95%空气加5%CO2的气体环境中，CO2的作用是_。(3)基因拼接用到的工具有_和_。(4)单克隆抗体的优点是_。答案(1)B淋巴既能无限增殖，又能产生所需抗体(2)
94、灭活的病毒(聚乙二醇)流动性血清(血浆)维持培养液的pH(3)限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶(4)特异性强，灵敏度高(1)核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状由线粒体DNA控制的性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。(2)核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的3个原因：克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。易错防范清零易错清零
95、易错点1不清楚动物细胞培养时，为何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶点拨进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.27.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4。易错点2混淆原代培养与传代培养点拨(1)原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。(2)传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致接触抑制影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。易错点3误认为动物细胞培养液中加入5%CO2的
96、目的是维持气体平衡或用于呼吸点拨动物的细胞培养时，需向培养液中加入5%CO2(95%空气)，加入CO2的目的是“维持培养液的pH”。易错点4不清楚动物细胞克隆化培养时为何常选10代以内的细胞，而“瘤细胞”却为“50代以后”点拨取供体动物的体细胞培养，一般选用传至10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。然而欲获得“无限增殖”的“瘤细胞”则往往在“50代以后”，其遗传物质已发生变化，具“癌变”特性。易错点5不清楚植物脱毒苗培养时选择要求及原理点拨由于植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，所以常采用茎尖组织培养技术获得脱毒苗。易错点6误认为植物组
97、织培养均需“再分化至幼苗”，误认为“人工种子”即平常所说的“种子”点拨(1)组织培养的目的不同，培养的阶段不同。如：生产细胞代谢产物，只需培养至愈伤组织时期；生产人工种子，则需要培养至胚状体时期；获得植株就需培养至幼苗时期。(2)人工种子是通过无性生殖(植物体细胞的组织培养技术)形成的，只有一个亲本的性状；自然种子是有性生殖的产物，具有两个亲本的性状。易错点7不清楚为何选择M中期的卵母细胞作核移植的受体细胞点拨卵母细胞选择时期及原因：M中期的卵母细胞，此时具备受精能力，细胞质中合成与分裂、分化有关的物质能刺激融合后重组细胞进行分裂分化，形成重组胚胎。规范答题如图所示为动物细胞培养过程中，动物细
98、胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)，据图回答问题。(1)图中_段为原代培养，AB段可能发生了_现象，可否使用胃蛋白酶处理使组织细胞分散开来？_。(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行_，不同的是植物细胞还要进行_。(3)动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质培养液中添加一定量的抗生素的目的是_。培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是_。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。据图可知培养液必须添加动物血清的是_(填癌细胞、正常细胞、癌细胞和正常细胞)答卷采样原处纠错纠错依据不清楚原代培养与传代培养的
99、界限，即原代培养，应为分瓶前(接触抑制前)忽视胃蛋白酶最适pH(1.8)与动物细胞培养液最适pH(7.27.4)的差异未抓住动物细胞培养与植物组织培养的最关键区别不明确CO2的作用随堂真题演练1.(2014课标卷，40)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的免疫B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断
100、分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题。(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是_小鼠，理由是_。(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_，体系中出现多种类型细胞的原因是_。(3)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是_。解析(1)据图分析，第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未
101、融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞融合不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，同时正常细胞的分裂次数是有限的。答案(1)4YY小鼠的抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%(3)正常细胞不能无限增殖2.(2015天津卷，7)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。亲本藻优势代谢类型固体培养基上藻落直径
102、A藻自养0.06小0.7B藻异养0.14大无据表回答：(1)选育的融合藻应具有A藻_与B藻_的优点。(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得_。(3)通过以下三步筛选融合藻，步骤_可淘汰B藻，步骤_可淘汰生长速率较慢的藻落，再通过步骤_生产所需的融合藻。步骤a：观察藻落的大小步骤b：用不含有机碳源(碳源生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养步骤c：测定DHA含量(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。甲组条件下，融合藻产生H的细胞器是_；丙组条件下产生ATP的细胞器是_。与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下_。甲、乙两组DHA产量均
103、较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是_。答案(1)产生DHA、自养特性快速增长(2)原生质体(3)bac(4)线粒体、叶绿体线粒体融合藻既能光能自养又能异养融合藻利用光能和简单的无机物能较快生长，不需要添加葡萄糖，既可降低成本，也可防止杂菌生长(时间：15分钟满分：50分)1.(2016宁夏检测)不同属的农作物，甲作物高产不耐盐，乙作物低产但耐盐。欲培育出既高产又耐盐的植株，以适应于盐碱地栽培。请回答下面的问题：(1)采用_(填“杂交”、“嫁接”或“转基因”)方法可以达到上述目的，这种育种方法的优点是_。(2)采用细胞工程育种的方法如下：甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是_。以
104、胚状体为材料，经过人工薄膜包装得到的人工种子，在适宜条件下同样能够萌发成幼苗，与天然种子相比，人工种子具有哪些显著的优点？(请举出1条)_。动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备，单克隆抗体最主要的优点是_。单克隆抗体的应用主要有两个方面，一个是作为_试剂，能准确地识别各种抗原物质的细微差别，并跟一定抗原发生_。另一方面可以用于_和运载药物。解析(1)由题意可知要想培育出既高产又耐盐的植株可用转基因的方法。杂交育种应是在同种生物中，而这两种农作物是不同的物种，嫁接能保持母本的性状，得到的还是原来的物种。基因工程育种的最大优点是能定向改变生物的性状。(2)原生质体诱导融合完成的标志是杂种细胞
105、形成新的细胞壁。人工种子具有不受季节限制、便于方便储存和运输，不会出现性状分离且能保持优良品种的遗传特性等优点。单克隆抗体最大的优点是特异性强，灵敏度高、并可大量制备。单克隆抗体可以作为诊断试剂，准确地识别各种抗原物质的细微差别并和一定的抗原发生特异性反应，即抗原抗体反应。还可以作为生物导弹用于治疗疾病和运载药物。答案(1)转基因能定向的改变生物的性状(2)形成新的细胞壁生产不受季节限制、不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性、方便贮存和运输(写出任一合理答案均可)特异性强，灵敏度高，并可大量制备诊断特异性反应治疗疾病2.细胞工程可分为植物细胞工程和动物细胞工程等，请回答下列关于细胞工程的
106、问题：(1)图1所示为植物体细胞杂交的流程。图1中“去壁”要使用的酶是_；过程常采用的方法有物理法和化学法，物理法包括_等；过程和过程分别表示_。(2)图2所示为制备单克隆抗体的流程。图中“筛选”包括选择培养和抗体阳性检测，其中能在特定的选择培养基中存活的是_，而抗体阳性检测的目的是_。(3)图2中，促进细胞融合的方法中，不同于图1中促进细胞融合所涉及的方法是_；筛选中的目标细胞还可以注射到小鼠腹腔内增殖，从_中提取单克隆抗体。与普通抗体相比，单克隆抗体具有_等优点。解析(1)在进行植物体细胞杂交之前，应先使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。图1中，过程表示诱导植物细胞的原生质体融合，常用的方
107、法有物理法和化学法，其中物理法包括离心、振动、电激等；过程和过程分别表示脱分化和再分化。(2)图2中经融合处理后还需要进行至少2次筛选，第一次(利用选择培养基)筛选出杂交瘤细胞而未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡。杂交瘤细胞中只有极少数能产生特异性抗体，通过抗体阳性检测来选出目标细胞。(3)诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法和灭活的病毒处理法等。筛选出杂交瘤细胞后，将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，这样，从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取大量的单克隆抗体了。答案(1)纤维素酶和果胶酶离心、振动、电激脱分化和再分化(2)杂交瘤细胞筛选出能产生特异性
108、抗体的杂交瘤细胞(3)灭活病毒法小鼠的腹水特异性强、灵敏度高、并可能大量制备3.(2016河南八市质检)如图为动物细胞工程操作的流程图。请据图分析回答：(1)将动物组织中的细胞分散开来获得单个细胞A和B通常用_来处理。将A、B细胞融合形成C细胞的过程常用的诱导因素有_。(2)如果该图表示抗乙肝病毒的单克隆抗体的制备过程，A细胞是骨髓瘤细胞，则B细胞是从小鼠体内获得的_，在获得该细胞之前，需要向小鼠注射_。获得D细胞需要经过2次筛选，最终得到_。(3)如果该图表示克隆羊的培育过程，过程中涉及的生物技术有_(写出两种)。答案(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)PEG、灭活的病毒、电激(2)浆细胞灭活的乙
109、肝病毒能产生特定抗体的杂交瘤细胞(3)动物细胞培养、核移植4.(2016湖北龙泉中学、襄阳五中、宜昌一中联考，40)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答：(1)图中、所示的结构分别是_、_。(2)图中、所示的生物工程技术分别是_、_。(3)过程通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，营养物质丰富外，还因为它_。(4)过程通常采用的方法是_。(5)过程的完成需要用到的非酶基因操作工具为_。(6)图示方法与一般的异体移值相比最大的优点是_。答案(1)细胞核内细胞团(2)(体细胞)核移植技术基因工程(转基因技术
110、或重组DNA技术)(3)含有促进(或激活)细胞核全能性表达的物质(4)显微注射法(5)载体(6)不发生免疫排斥反应5.(2016辽宁东北育才高中检测)下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。(1)过程得到的Y细胞称为_。得到的单克隆抗体最主要的优点是_。(2)过程需要_酶，过程需要用_处理受体细胞。(3)若抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？_为什么？_。(4)如果想用棉花生产该种抗体，则过程的受体细胞通常选用_，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过_技术获得能产抗体的转基因棉花植株。解析分析图形可知，图中是动物细胞融合，是动物细胞培养，是分离提取mRNA，是
111、反转录形成目的基因，是构建重组质粒，是将目的基因导入大肠杆菌。(1)过程将经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合得到Y细胞，即杂交瘤细胞，杂交瘤细胞产生的单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、并可大量制备。(2)过程是反转录形成目的基因，过程是将目的基因导入大肠杆菌，需要用Ca2(或CaCl2)处理受体细胞，使其处于感受态，易于吸收外源DNA。(3)抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体的加工，所以若抗体l与抗体2的氨基酸排列顺序虽然相同，但两者的空间结构不同。(4)如果想用棉花生产该种抗体，则利用农杆菌转化法，即过程的受体细胞通常选用农杆菌，经过筛选后
112、再侵染棉花体细胞，转化成功后通过植物组织培养技术获得能产抗体的转基因棉花植株。答案(1)杂交瘤细胞特异性强、灵敏度高、并可大量制备(2)反转录Ca2(或CaCl2)(3)不同抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体的加工(4)农杆菌植物组织培养第36讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题最新考纲1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()。2.胚胎干细胞的移植()。3.胚胎工程的应用()。4.转基因生物的安全性()。5.生物武器对人类的威胁()。6.生物技术中的伦理问题()。1.精子和卵子的发生2.受精及早期胚胎发育(1)场所：雌性动物的输卵管。(
113、2)过程1.(教材P63讨论题解答)(1)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？提示正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？提示是指卵子从卵泡中排出。(3)刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？提示刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。2.(P64旁栏思考题解答)进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？提示是的。从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成
114、减数第一次分裂。应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。(海南高考)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：(1)精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的_能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于_卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂_期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明_已完成。(3)动物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用_激素对供体进行处理，其目的是获得更多的_，经
115、人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞的细胞膜_。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行_处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_条件下。答案(1)顶体酶(2)初级中受精(3)生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择性(4)胚胎分割冷冻(或液氮)1.受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少
116、的条件。(2)透明带反应：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，称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。2.胚胎发育过程1.体外受精与早期胚胎培养(1)体外受精(2)早期胚胎培养培养液成分：无机盐、有机盐(两盐)；维生素、激素(两素)；氨基酸、核苷酸(两酸)，另外还有水、血清等。胚胎去向：向受体移植或冷冻保存。2.胚胎移植(1)地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。(2)主要过程：(3)意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖
117、潜能。3.胚胎分割(1)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。(2)实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性繁殖或克隆。(3)注意：对囊胚分割时，注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。4.胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)早期胚胎或原始性腺。(2)特点：形态上，体积小、细胞核大、核仁明显；功能上，具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。(3)培养过程(教材P79旁栏思考题)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？提示内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不
118、能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。1.(2015重庆理综，8)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交：A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常_。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是_，后代中出现这种母牛的概率是_(假设两对基因分别位于两对常染色体上)。(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得
119、优良个体。精子要具有受精能力，需对其进行_处理；卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖，其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛，过程前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。答案(1)生长发育(或胚胎发育)隐性AC1/8(2)获能(或增强活力)供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割2.(2016河南平顶山三调)下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程，请回答下列问题：(1)精子的顶体内含有_能协助精子穿过卵母细胞的_。(2)体外培养受精卵时，除给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还提供_气体以维持_相对稳定。(
120、3)动物的早期胚胎需移植到同种且_与供体相同的动物体内，被移植的胚胎之所以能存活是因为受体对_。(4)如果将某种目的基因导入动物细胞，以期获得新性状，最常用的方法是用显微注射技术将_导入受精卵中，目的基因能够导入到受体细胞内，并且在受体细胞中稳定表达的过程称为_。答案(1)顶体酶放射冠和透明带(2)CO2培养液的pH(3)生理状态外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应(4)含有目的基因的表达载体(重组表达载体DNA分子)转化(1)胚胎分割3个易错点将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生
121、殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。胚胎分割应选取桑椹胚或囊胚时期的胚胎。(2)干细胞的种类及特点类别来源或举例特点全能干细胞桑椹胚及以前能发育成完整个体多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞(如造血干细胞)能分化成动物体内的任何组织专能干细胞(成体干细胞)骨骼干细胞、皮肤生发层细胞或纤维细胞能分化成特定的组织(3)胚胎移植的生理学基础发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为胚胎收集提供了可能受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎的存活提供了可能胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联
122、系，但其遗传特性不受影响1.转基因生物的安全性(1)转基因生物存在安全性问题的原因目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。目的基因往往是异种生物的基因。外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。(2)对转基因生物安全性的争论：在食物安全、生物安全、环境安全三个方面存在激烈的争论。(3)理性对待转基因技术：趋利避害，不能因噎废食。2.生物技术中的伦理问题(1)克隆治疗性克隆与生殖性克隆类型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，遗传信息不变中国政府态度：
123、禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。(2)试管婴儿与设计试管婴儿试管婴儿与设计试管婴儿都要通过体外受精，并进行体外早期胚胎培养和胚胎移植，不同的是设计试管婴儿胚胎移植前需进行“遗传学诊断”。3.基因身份证(1)否定的理由：个人基因资讯的泄露造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、个人婚姻困难和人际关系疏远等。(2)肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以及早预防，适时治疗，达到挽救患者生命的目的。4.生物武器(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。(2)中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。1.(
124、重庆高考)生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是()A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力解析生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，不包括干扰素，D错误。答案D2.“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到囊胚期，之后将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的
125、机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是()A.有性生殖 B.组织培养C.克隆技术 D.基因工程(2)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_，双胞胎的性别是否相同？_。(3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，二者在技术手段上的区别是_。(4)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是_。答案(1)A(2)胚胎分割移植相同(3)后者需要进行遗传学诊断或基因诊断，而前者不需要(4)会破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德生物工程技术应用组合(1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。(2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植
126、。(3)克隆动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。(4)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。(5)试管婴儿培育：体外受精动物细胞培养胚胎移植。易错防范清零易错清零易错点1误认为精子“获能”就是获得能量并认为排卵就是排出卵泡点拨关注受精过程的2个易混点(1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。易错点2对卵裂阶段物质含量和体积大小的变化模糊不清点拨(1)卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂；(2)受透明带制约，从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小；(3)伴随细胞分裂，细胞数目增多，总
127、DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定；(4)该过程中有机物总量减少，因为细胞一直进行呼吸作用消耗有机物但不从外界吸收营养物质。易错点3误认为胚胎移植的胚胎只能来自“体外受精”点拨判断用于移植的胚胎来源及生殖方式易错点4混淆“人工授精”与“体外受精”点拨界定“人工授精”与“体外受精”人工授精是用人工的方法将公畜的精子注入母畜生殖道内，使精卵细胞结合；体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。易错点5混淆克隆动物、试管动物与转基因动物点拨三类动物的比较如下项目克隆动物试管动物转基因动物概念用核
128、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DNA重组技术生殖方式无性繁殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遗传特性主要与供核个体相同具备双亲的遗传性状具备原受精卵及被转入的目的基因两方的遗传特异性相同点三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎。规范答题下列表示相关生物工程流程图，请据图回答相关问题。(1)上述流程图中，图甲整体表示胚胎工程中的_技术，图乙整体表示细胞工程中的_技术，两种技术都_(填是无性繁殖的产物运用了动物细胞培养、胚胎移植等技术证明了动物的体细胞具有全能性)。(2)精子和卵子发生
129、的初始时期分别为_、_。(3)图甲中的卵母细胞要培养至_期才具备受精的能力。图甲精子体外获能是指_操作A是指_，进行胚胎移植时对受体母牛的要求是_。(4)图甲中一般用_激素对供体母牛做超数排卵处理，用_激素处理受体牛以便接受胚胎。(5)图乙中操作C为_，这与图甲的_过程相同，图乙中“幼体”常被称作_(克隆动物、试管动物)。答卷采样原处纠错纠错依据答案不完整；混淆克隆动物与试管动物的区别混淆精子、卵子发生时期误认为精子“获能”“就是”获得能量，混淆体外受精与人工授精；误认为胚胎移植时受体也需良种不明确超数排卵内涵混淆“克隆动物”与“试管动物”随堂真题演练1.(2016江苏卷，11)印度沙漠猫是一
130、种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是()A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分离B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同解析步骤甲、乙分别指体外受精、胚胎移植，A错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞，C错误；受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚胎培养液有区别，D错误。答案B2.(安徽高考，节选)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，
131、以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。(1)由过程获得的A为_。(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_。受体应选用_期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_。答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 M(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养3.(2015山东理综，36)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具
132、有重要意义。流程如下：(1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或限制酶)DNA连接酶(两空可颠倒)标记4.(2014山东理综，36)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的
133、羊乳中获得。流程如下：(1)htPA基因与载体用_切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要经过_，才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的_。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到_，说明目的基因成功表达。答案(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理
134、)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)(时间：15分钟满分：50分)1.人们利用转基因、核移植、体外受精等技术获得的动物胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。请回答下列问题：(1)在转基因过程中，构建基因表达载体常用的工具酶是_；将目的基因导入动物细胞最常用的技术是_。(2)在核移植过程中，所用的去核卵母细胞一般处于_期；用于培养供体细胞的培养基中通常含有_等一些天然成分。(3)在体外受精过程中，所用的精子是经过_处理的；判断卵子受精的重要标志是_。(4)在胚胎移植过程中，胚胎在受体内存活的生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_反应；欲获得遗传物质完
135、全相同的两个后代，可选择发育良好、形态正常的_进行胚胎分割。答案(1)限制酶和DNA连接酶显微注射技术(2)减数第二次分裂中血清、血浆(3)获能透明带和卵细胞膜之间出现两个极体(4)免疫排斥桑椹胚或囊胚2.(2016江西上饶二模，40)目前，精子载体法逐渐成为具有诱惑力的制备转基因动物的方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答：(1)精子载体法过程中外源基因能够整合到精子的_上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的_才能进入卵细胞中。(2)过程采用的是_技术，该过程中应对已经导入外源基因的精子进行_处理。
136、(3)利用转基因动物分泌的乳汁来生产药物的_反应器是科学家将药用蛋白基因与_的启动子等调控组件重组在一起，然后导入哺乳动物的受精卵中，最终培养出转基因动物。(4)过程需要在_(至少写出两点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养细胞时需在培养基中加入_。解析(1)精子与卵细胞受精时，精子的头部进入卵细胞中，并释放其细胞核进入卵细胞，但细胞质未进入。因此为了提高转化率，必须将外源基因整合到精子的染色体中。(2)表示体外受精过程，因此需要采用体外受精技术。精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用。(3)利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术，将外源基因(药
137、用蛋白基因)导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用了动物乳腺天然、高效合成分泌蛋白的能力。(4)是早期胚胎培养过程，该过程需要的条件有：无菌无毒环境、适宜的温度和pH、充足营养、一定气体环境等。动物细胞培养所需的培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、微量元素等外，还要添加血清(或血浆)等物质。答案(1)染色体头部(细胞核)(2)体外受精获能(3)乳腺生物(乳房生物)乳腺蛋白基因(4)无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、一定气体环境(答出2点即可)动物血清(或血浆)3.(2017江西南昌检测)一对表现正常的夫妇，其家族中都有遗传性囊性纤维病(常染色体隐性遗传
138、病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后，决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。(1)医生首先为女性注射_，刺激卵泡成长，实现控制性超数排卵，然后在局部麻醉下从卵巢中吸取_，并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中，置于37 培养箱中培养。(2)从男性体内采集精子经过_处理，其方法通常采用_和_。处理后的精子与卵子放在含有_的同一培养皿中完成_。(3)将受精卵移入发育培养液中继续培养，检查_，分别对多个胚胎的细胞进行基因检测，选择出无致病基因的胚胎(_个细胞阶段)植入母亲_内，避免遗传病孩子的出生。答案(1)促性腺激素卵母细胞(2)获能培养法化学诱导法受精培养液(或获能溶液)体外受精(3)受
139、精状况和发育能力816子宫4.(2016河北保定一模)2016年，首位“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿在英国出世，婴儿含有“一父两母”三人的遗传物质，可有效防止某些遗传病，请据图回答。(1)由于女性的自然生理周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射_激素，促进卵泡发育成熟。(2)重组细胞体外培养到M中期的原因是此时卵母细胞才具备_能力，重组细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2，其中CO2的主要作用是_。(3)从受精卵到三亲婴儿的出生还需要_和_等技术。(4)三亲婴儿的培育技术_(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。三亲婴儿的染色体中有_来自母亲提供的细胞核。
140、(5)培育这种试管婴儿在胚胎植入前需要对胚胎进行_诊断。解析(1)要产生较多的卵细胞应注射促性腺激素，从而促进卵泡发育成熟。(2)卵母细胞只有发育到M中期才具备受精能力。动物细胞培养和早期胚胎培养加入5%的CO2是为了维持培养液的pH。(3)从受精卵到三亲婴儿的出生还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(4)三亲婴儿因为只利用了母亲的细胞核，所以能避免线粒体遗传病基因传递给后代。染色体只存在细胞核中，所以三亲婴儿有1/2的染色体是母亲提供的。(5)为了预防其他遗传病应在胚胎移植前对胚胎进行基因诊断。答案(1)促性腺(2)受精维持培养液的pH(3)早期胚胎培养胚胎移植(4)能1/2(5)遗传学(或
141、基因)5.根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答下列问题：(1)C细胞应选择处于_的细胞；体外受精前要对B细胞进行_处理。B细胞和C细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查_。(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫_，D羊对外来胚胎不发生_，这使外来胚胎在其体内存活成为了可能。在此过程中若想得到具有相同遗传物质的两个子代E羊，可通过_技术来实现。(3)图中的早期胚胎通常处于_阶段。获得的早期胚胎若暂不移植给受体，可使用_法保存。(4)从早期胚胎中分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为在功能上，ES细胞具有_。ES细胞具有体积小、_、核仁明显的特点。答案(1)减
142、数第二次分裂中期(M中期)获能受精状况和受精卵的发育能力(2)胚胎移植免疫排斥反应胚胎分割(3)桑椹胚或囊胚冷冻(4)发育的全能性细胞核大第37讲生态工程最新考纲1.简述生态工程的原理()。2.生态工程的实例()。1.生态工程与生态经济(1)生态工程任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。目的：遵循自然界物质循环的规律，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。特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)生态经济原则：“循环经济”。特点：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生
143、产原料。目的：实现废弃物的资源化。手段：生态工程。2.生态工程所遵循的五项原理(1)物质循环再生原理物质在生态系统中循环往复，逐层分级利用。(如无废弃物农业)(2)物种多样性原理物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。(3)协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。(4)整体性原理人类处于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，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。(5)系统学和工程学原理包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。1.(教材P108讨论3解答)如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？提示对环境造成危害的污染物
144、，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。2.(教材P110“资料分析1”解答)为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？提示纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位
145、，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。3.下列实例与主要体现的生态工程基本原理，匹配最恰当的是哪一项？中国传统农业物种多样性原理在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁物质循环再生原理包孕吴越的太湖中水葫芦泛滥协调与平衡原理水乡的桑基鱼塘整体性原理提示1.(新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过_呼吸将有机物分
146、解。(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。解析(1)依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池时，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知
147、植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善。答案(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)2.如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答：(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与
148、平衡原理、_原理、_原理、_原理。农作物、苍蝇分别属于该生态系统成分中的_、_，沼气池中微生物的异化作用类型主要是_。(2)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关系，使能量_，其最大生态效益是通过多层次分级利用有机废弃物中的物质，既充分利用了有机物中的_，又_。(3)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。解析(1)由图示可知苍蝇和蚯蚓以秸秆为食物来源，属于分解者。(2)生态农业可将废物资源化，实现能量的多级利用，既充分利用了能量，又减少了环境污染。(3)生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环
149、境污染和破坏的生产方式进行改善。答案(1)物质循环再生物种多样性系统学和工程学生产者分解者厌氧型(2)尽可能流向对人类最有益的部分能量减少了环境污染(3)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)(1)对生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学；运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。(2)生态工程的主要任务：是对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(3)生态工程与传统工程的比较生态工程传统工程基本理论生态学、工程学工程学调控机制人为辅助下的自我调节人为调控与自
150、然环境的关系协调破坏主要能源太阳能化学能生物多样性保持减少1.设计生态工程的五大原理及实例整合(连一连)由此可见，除外均涉及整体性原理，除、外均涉及协调与平衡原理。2.实例分析如图是某生态工程示意图：(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用；该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了利用，这体现了生态工程的物质循环再生原理。(2)该生态工程能生产出无公害大米的原因是减少了化肥和农药的使用量，减少了环境污染。(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，原因是蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。3.生态工程的
151、发展前景(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，既要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。1.我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这一工程属于_(填农村综合发展型生态工程；大区域生态系统恢复工程；小流域综合治理生态工程；湿地生态恢复工程)。提示大区域生态系统恢复工程。2.(教材P122“讨论题”解答)(1)在“矿区废弃地的生态恢复工程案例”案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？提示矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、
152、草和树。(2)怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？提示首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力，以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。1.(2016江西九江二模)如图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答：(1)该生态工程属于_生态工程应用的实例，体现了_(选答两项)等生态工程的基本原理。(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，如要通过基因工程培养抗病甘蔗，核心的步骤是_，然后通过_技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株，若要检测目的基因是否表达相应的蛋白质则可以用_
153、技术进行检测。(3)为大量繁殖良种猪，首先要对母猪进行_处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，与经过_处理的良种猪精子进行体外受精，再将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。(4)该生态系统的建立既能使人们获得了经济效益，又减少了环境污染，原因是_。答案(1)农村综合发展型物质循环再生、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等(至少答出两点)(2)基因表达载体的构建植物组织培养抗原抗体杂交(3)超数排卵获能(4)提高了能量利用率(废物资源化)2.农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行。下面是“种植、养殖、加工
154、、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图，请据图分析作答：(1)五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行_原则。(2)从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是_。(3)沼气发酵过程中所产气体的主要成分为_和CO2。(4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是_、_、_。(5)该生态农业的优点主要表现在_、_。答案(1)循环经济(2)使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分(3)CH4(甲烷)(4)物质循环再生原理系统学和工程学原理整体性原理物种多样性原理(答对其中三个即可)(5)减少了环境污染提高了综合效益(答案合理即可
155、)1.巧记六类生态工程实例中所遵循的原理(1)在六类生态工程实例中除“矿区废弃地的生态恢复工程”外，其余五大生态工程均涉及“整体性”原理。(2)除“矿区废弃地生态恢复工程”及“农村综合发展型”生态工程外，均涉及“协调与平衡”原理。(3)只有“农村综合发展型生态工程”涉及“物质循环再生”原理。(4)只有“农村综合发展型生态工程”及“大流域生态系统恢复工程”涉及“物种多样性”原理。(5)只有“小流域综合治理生态工程”及“矿区废弃地生态恢复工程”涉及“工程学”原理。2.总体把握农业生态系统的设计原则(1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；(2)应当能够构成一个合理的生产结构；(3)应
156、当充分利用自然界的物质和能量资源；(4)应当体现减少环境污染的原则；(5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；(6)所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。易错防范清零易错清零易错点1混淆“传统经济”与“生态经济”点拨界定“传统经济”与“生态经济”(1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)生态经济实现了“原料产品原料产品”的生产体系，是实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。易错点2混淆生态工程的“整体性原理”与“系统整体性原理”点拨生态工程的“整体性原理”与“系统整体性原
157、理”的比较(1)整体性原理整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入，粮食、燃料等问题，如图所示：(2)系统整体性原理系统整体性原理强调整体大于部分之和，即“112”，目的是保持系统有很高的生产力，互利共生的生物能体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣中藻类和真菌等。易错点3不能准确把握教材列举的六大生态工程实例中的“关键点”点拨六大生态工程实例中的“关键点”归纳(1)农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点是开发可更新资源，减少环境污染。(2)小流域综合治理生态工程：
158、“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，各具特色。(3)大区域生态系统恢复工程：考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性。(4)湿地生态恢复工程：主要措施：退耕还湖；主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题。(5)矿区废弃地的生态恢复工程：种植耐旱的灌木、草和树；确定合理载牧量；改良表土。(6)城市环境生态工程：解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油；水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化。规范答题图1是某村子里的生态农业示意图，图2为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答有关问题。(1)生态工程与传统工程相
159、比，是一类_的工程体系。(2)图1生态农业主要借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程的_，与此密切相关的生物有_。(3)该恢复工程中，、分别是指_。该生态恢复的关键在于_的重建。恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？_。(4)矿区废弃地对生态系统造成的负面影响包括_。造成土体、土壤、植被的破坏极端恶劣的土地条件会阻碍植被的生长影响土地景观可能产生严重的重金属污染A.B.C.D.答卷采样原处纠错纠错依据答题欠全面、规范错将相关“生物”答作“功能成分”忽略了“矿区”可能存在沿食物链逐步“富集”的“重金属”污染忽略“重金属污染”随堂真题演练1.(2014重庆卷，7)为治理某废弃采石场
160、的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如题图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间_加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性(系统论)2.(2013广东理综，26)污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环
161、芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染，生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表：测定项目红壤红壤污泥5271 0797652.02.12.31.72.32.7401651428(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞_加强，_合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥_，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量_，但生物质炭的输入_，从而降低PAHs污染的风险，由此可见，生物质炭有望用作污泥
162、改良剂，促进污泥的推广应用，污泥的应用符合生态工程的_原理。答案(1)有氧呼吸ATP(2)使黑麦草叶绿素含量提高，促进光合作用的进行，有利于有机物的积累增加降低土壤PAHs含量和黑麦草对PAHs的吸收与积累物质循环再生3.(江苏高考)池塘养殖普遍存在由于饵料，鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题。(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种
163、调节方式称为_。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_、_。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过_、_进行调控。答案(1)高正反馈调节(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)(时间：15分钟满分：50分)1
164、.(2016福建质检)为治理养殖场粪便污水的排放造成的环境污染，某地用芦苇、鱼、藻类植物、浮游动物、细菌、真菌等构建人工湿地，通过沉降、分解和做鱼的饵料等对污水进行处理和综合利用，取得了良好的效益。(1)人工湿地的建立提高了能量的利用率，原因是_。(2)人工湿地中的藻类等植物生长旺盛，主要原因是细菌、真菌分解粪便污水中的有机物，为藻类植物提供了丰富的_。(3)调查发现，该湿地物种数逐年增加，这实际上是群落的_过程，随之其营养结构趋于复杂，_稳定性增强。(4)人工湿地只能净化一定量的污水，原因是该生态系统_。(5)芦苇能分泌抑制藻类生长的物质，两类生物之间的关系是_；芦苇能净化水体、涵养水源、为
165、鸟类提供栖息，觅食，繁殖的场所，这体现了生物多样性的_价值。答案(1)合理调整了能量流动关系，实现了能量多级利用(2)含N、P的无机盐和二氧化碳(3)演替(次生演替)抵抗力(4)自我调节能力是有限的(5)竞争间接2.回答下列与生态工程有关的问题：(1)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、_等特点。(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、_、_和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合_原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_原理。(3)“猪沼
166、果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了_(填“生态系统”、“群落”或“种群”)；该生态农业模式能实现能量的_。答案(1)已被破坏的生态系统(或受损的生态系统)可持续(2)整体性系统学与工程学物质循环再生物种多样性(3)群落多级利用(多途径利用)3.生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶。请回答下列关于生态工程的问题：(1)生态工程建设的目的就是遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止_，达到经济效益与生态效益的同步发展。(2)在农业和林业生产中，连年种植单一品种会造成病虫害增加，其主要原因是生态系
167、统的_稳定性降低，这主要违反了生态工程的_原理。(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_，使湿地依靠_等机制恢复其生态功能。(4)在城市环境治理中，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等，这主要体现了生态工程的_原理。(5)根据生态工程方面的内容，请你列举出一种对城市垃圾的处理办法：_。答案(1)物质循环环境污染(2)抵抗力物种多样性(3)人类的干扰自然演替(4)整体性(5)对垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用；改露天放置为掩埋处理，地表种植植物等(合理即可)4.我国珠江三角洲地区，为了充分利用土地，创造了一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的
168、高效人工生态系统桑基鱼塘，如图所示。据图回答有关问题：(1)生态工程遵循的基本原理有_、_、_、整体性原理、系统学和工程学原理等。(2)该生态工程能将蚕沙、蔗叶、滤泥等变成鱼类的饵料，塘泥中的微生物能将有机物转化成无机物，为甘蔗、桑树的光合作用提供无机营养，这一过程不但实现了废弃物的_，而且体现了_的“循环经济”原则。(3)蚕沙是蚕食桑叶后排泄出来的粪便，蚕沙富含粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维等营养物质，是上等的肥料，也是猪、鱼、羊的理想饲料。某种鱼专以蚕沙为食，假设某一时间段蚕从上一个营养级固定的能量为1.5105 kJ，那么这部分能量最多有_kJ被这种鱼所同化。(4)该生态系统向外输出的物质主要
169、有_。(5)该生态系统与一般的自然生态系统相比较，_稳定性较低，所以需要人们不断输入物质与能量。(6)桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式比较，主要的优点有_(至少答2点)。答案(1)物质循环再生原理物种多样性原理协调与平衡原理(2)资源化生态经济(3)0(4)蚕丝、鱼、糖等(5)抵抗力(6)减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等(合理即可)5.如图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请分析回答：(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有_(至少2个)。(2)池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析
170、，这种养殖模式的优点是_。(3)防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰其交配，从而降低害虫的种群密度。这属于生态系统中的_(信息类型)传递在农业生产中的应用。(4)流入该生态农业园的总能量有_和人工输入的能量，人工输入的能量有_(至少2项)等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，其意义是_。(5)根据图示，用箭头表示生态系统的三种生物成分之间的能量流动关系。答案(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等(2)充分利用了生态系统的空间和食物资源(3)化学信息(4)生产者固定的太阳能电能、生物能等实现了生态系统物质和能量的多级利用，减少了环境染污(5)如图所示基
171、础需自查1.利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中()2.应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达()3.EcoliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端()4.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等()5.目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生物细胞常用感受态细胞法()6.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的()7.利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合()8.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞
172、类型(若仅考虑两两融合的情况)()9.植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽()10.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精()11.成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力()12.转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中()13.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上()14.胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点()15.在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割()16.在胚胎移植中，对供体母畜要做超数排卵处理，对供、受体要做同期发情处理()17.胚胎移
173、植的基本程序：对供、受体的选择和处理配种或进行人工授精对胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎移植移植后检查()18.“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理()19.在建设高新农业时，沼气池的建立遵循的是物质循环再生原理()重点再强化1.基因工程重点回眸(1)基因工程常考的3种基本工具限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。(2)基因表达载体的组成目的基因启动子终止子标记基因复制原点等。(3)基因工程的四大操作程序目的基因的获取(三大方法)a.从基因文库中获取。b.利用PCR技术扩增：其实质是在体外对目的基因进行大量复制。c.用化学方法人工合成基因表达载体的构建(此为“核心步骤”)。将目的基因导入受体
174、细胞的“三大方法”：a.导入植物细胞农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)。b.导入动物细胞显微注射法(导入受精卵)。c.导入微生物细胞使用Ca2处理细胞。目的基因的检测与鉴定2.细胞工程重点再现(1)植物体细胞杂交的关键酶解法用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。促融剂聚乙二醇。杂种细胞的形成标志新细胞壁的形成。培养杂种植株的技术植物组织培养。培养成功的原理细胞全能性。(2)动物细胞培养的特殊条件胰蛋白酶的两次使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样要用胰蛋白酶使细胞分散开。避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培
175、养液。3.胚胎工程再强化(1)胚胎的早期培养的培养液与动物细胞培养液成分的区别项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似，但是二者所依据的原理和培养目的不同。(2)必须关注的几个易错点：区别两种标志及可移植时期a.受精的标志：在卵细胞膜和透明带的间隙看到两个极体。b.受精完成的标志：雌雄原核融合成合子。c.可以移植或分割的阶段：桑椹胚和囊胚。“冲卵”的不同a.胚胎移植过程冲出的是早期胚胎。b.体外受精过程冲出的是卵子。胚胎移植过程中的不同a.两
176、次使用激素：第一次对供、受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。b.两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体是否妊娠进行检查。同期发情处理与超数排卵胚胎工程流程图中的同期发情对象为同种供体母畜和受体母畜，超数排卵对象为供体母畜。(时间：40分钟满分：100分)1.(2016安徽江淮十校联考)基因工程、细胞工程和胚胎工程在生产中获得了广泛应用。请回答相关问题：(1)在动物基因工程中，常以受精卵作为受体细胞，其原因是_。(2)在克隆动物培育过程中，将供体细胞注入处于_时期的去核的_细胞中，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。(3)在单克隆抗体的制备过程中，
177、利用了B淋巴细胞_和骨髓瘤细胞能够_的特性，因此单克隆抗体具有化学成分单一，特异性强、产量高的特点。(4)在胚胎工程中，常需要给供体注射促性腺激素，其目的是_；给受体也要注射相应的激素，其目的是_，从而使供体与受体具有相同的生理状况。由于受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。解析(1)受精卵的全能性最高，常用作动物基因工程的受体细胞。(2)在核移植技术中，常选用处于减二中期的去核的卵母细胞，作为受体细胞。(3)单克隆抗体的制备利用了B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体和骨髓瘤细胞能够无限增殖的特性。(4)在胚胎工程中，常给供体注射促性腺激素，使其超数排卵；给受体注
178、射孕激素，使其同期发情。答案 (1)受精卵的全能性最高(2)减二中期(或答：M中)(次级)卵母(3)只分泌一种特异性抗体无限增殖(4)使其排出更多的卵子(或超数排卵)同期发情免疫排斥反应2.(2016陕西模拟)如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线，图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH、Hind、Sma所示为三种限制酶的酶切位点，据图回答：(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因，筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行，能驱动人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控因子是图中的_，过程采用的操
179、作方法通常是_。(2)过程代表的生物技术是_，对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体，目前最常见的是经分割产生的同卵_胎。(3)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_。(4)对代孕牛的要求是_。解析(1)外源DNA分子上含有限制酶BamH、Hind、Sma的切割位点，其中限制酶Sma的切割位点位于目的基因上，所以获取目的基因和构建基因表达载体时，应用限制酶Hind和BamH，用限制酶Hind和BamH切割质粒后，会破坏质粒上的四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，因此筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行，启动子是能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调
180、控序列，过程是将重组质粒导入受体细胞，当受体细胞是动物细胞时，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(2)过程需要采用胚胎移植技术；目前最常见的是经胚胎分割产生的同卵双胎。(3)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用抗原抗体杂交技术。(4)对代孕牛的要求是有健康体质和正常繁殖能力。答案(1)Hind和BamH氨苄青霉素启动子显微注射(2)胚胎移植双(3)抗原抗体杂交(4)有健康体质和正常繁殖能力3.多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶，使细胞壁破损。成熟的番茄果实PG的合成量显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程的方法减少PG基因的表达，可延长番茄的保质期。科学家将PG基
181、因接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄。请回答下列问题：(1)转基因番茄的培育过程中涉及的工程手段所依据的生物学原理是_。对该农产品进行销售时需进行标注，以维护消费者对转基因产品的_和_。一些消费者担心转基因番茄的安全性，主要表现在_(至少答出一点)。(2)将PG基因接到Ti质粒上，属于基因工程操作流程中的_。(3)将含有目的基因的番茄细胞培育成转基因番茄植株，需经过_和_的过程。若想获得转基因番茄的人工种子，需以植物组织培养得到的_等为材料，经过人工薄膜包装而得到。答案(1)基因重组，植物细胞全能性知情权选择权担心出现新的过敏原，担心营养成分改变(2)基因表达载体的构建(3)脱分化
182、再分化胚状体、不定芽、顶芽和腋芽4.下图是有关人员研制生产抗某种病毒的S1蛋白单克隆抗体的主要流程。请回答：(1)获得能与质粒重组的S1蛋白基因的方法是_。经过过程获得的重组质粒上有目的基因、启动子、终止子等，其中启动子是_识别和结合的部位。(2)在过程中，S1蛋白的作用是_。(3)把重组质粒导入大肠杆菌前要用_处理大肠杆菌，使之成为_。过程诱导细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、_、电激等。(4)过程可通过营养液的培养来完成，培养过程中必需通入的气体是_。最终获得的单克隆抗体的优点是_。答案(1)从基因文库中获取和人工合成RNA聚合酶(2)作为抗原诱导小鼠产生相应的B淋巴细胞(3)C
183、a2感受态(细胞)灭活的病毒(4)O2和CO2(不全不正确)特异性强，灵敏度高，并可能大量制备5.(2016西安一模)二倍体哺乳动物体细胞不易进行基因操作和筛选，而生殖细胞已高度分化，不能在体外扩增培养。我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系，为基因操作找到了新的动物模型。过程如图所示，请据图回答：(1)上图中构建的表达载体通过过程通常采用的技术是_，基因表达载体中能驱动基因转录出mRNA的特殊结构是_。设计EcoR和BamH 双酶切的目的是_。(2)单倍体胚胎干细胞取自囊胚的_细胞，单倍体胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以_。(3)在过程中，科学家采用两种策略来获得小鼠的孤雄单倍体胚
184、胎，一是向去核的卵母细胞中注射成熟精子，另一种方法是将刚受精后获得的合子中的_去除。(4)过程采用的技术手段是_技术，由此可见，单倍体胚胎干细胞能够代替精子，使卵细胞成功“受精”，支撑小鼠胚胎的全程发育。(5)过程所用的技术是_技术。答案(1)显微注射启动子防止质粒自身环化(2)内细胞团增殖而不发生分化(3)雌原核(4)动物细胞融合(5)胚胎移植6.(2017广州毕业班检测)如图1是培养小鼠胚胎成纤维细胞(MEF细胞)的示意图，图2是在用MEF细胞制成的饲养层上培养胚胎干细胞(ES细胞)的示意图。(1)图1所示，制备细胞悬液时，常用_酶来消化剪碎的组织块。配制培养液时，通常需要在合成培养基的基
185、础上添加_等一些天然成分。当MEF细胞分裂生长到细胞表面相互接触时就停止分裂，这种现象称为细胞的_。(2)ES细胞是由_中分离出来的一类细胞，ES细胞在功能上具有发育的_。(3)MEF细胞能够分泌某些蛋白质，其合成到分泌至细胞外的过程是：核糖体_囊泡_囊泡，再通过_方式分泌到细胞外。在培养液中单独培养ES细胞时，ES细胞容易发生分化，结合图2可推知MEF细胞的作用是_。(4)在治疗性克隆过程中，细胞核取自患者细胞，这是为了避免向患者移入组织细胞后体内发生_反应。答案(1)胰蛋白血清、血浆接触抑制(2)早期胚胎(或原始性腺)全能性(3)内质网高尔基体胞吐抑制ES细胞分化(4)免疫排斥7.如图可作
186、为某些生物工程技术操作流程的模式图，请回答下列问题。(1)若该图表示基因工程的操作流程模式图，其中A为目的基因，则B为_。由A、B构建C的过程中需要的工具酶有_和_。(2)若该图表示植物体细胞杂交过程，则在细胞杂交前必须用_酶去除A和B的细胞壁。由C进一步培育成D，利用的生物技术是_。(3)若D为单克隆抗体，则由A、B获得C所利用的原理是_。(4)若该图为试管牛的生产流程图，且D为早期胚胎，在A与B形成C前，常采用_法对其中的精子进行获能处理。将D进一步培育成试管牛，还需要借助_技术。答案(1)载体限制酶DNA连接酶(2)纤维素酶和果胶植物组织培养(3)细胞膜的流动性(4)化学诱导法胚胎移植8
187、.请回答下列与胚胎发育和胚胎工程相关的问题：(1)如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，图中3是_，7是_。胚胎发育的先后顺序是_。1部位细胞将来发育成_。(2)如图表示的是体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。A细胞是_，在进行体外受精前要对精子进行_处理。通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传性状的根本原因是_。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。解析(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚，发育的顺序为ABC。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎
188、儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。(2)将经过获能处理的精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，然后经过体外培养形成早期胚胎。为了快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割技术，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以具有相同的遗传性状。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，一定要注意将内细胞团均等分割。答案(1)透明带原肠腔ABC胎膜和胎盘(2)(次级)卵母细胞获能具有相同的遗传物质将内细胞团均等分割第38讲微生物的培养与应用最新考纲1.微生物的分离和培养。2.培养基对微生物的选择作用。3.某种微生物数量的测定。4.微生物
189、在其他方面的应用。考点一微生物的实验室培养1.培养基(1)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)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。(3)种类：按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。2.无菌技术(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。(2)关键：防止外来杂菌的入侵。(3)不同对象的无菌操作方法(连线)3.大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基操作步骤倒平板的方法及注意事项a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：丙乙甲丁。b.甲、乙、丙中的灭菌方法
190、是灼烧灭菌。c.丁中的操作需要等待平板冷却凝固才能进行。(2)纯化大肠杆菌的方法纯化培养原理：想方设法在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。纯化大肠杆菌的关键步骤：接种。常用的微生物接种方法有两种a.平板划线法：是通过接种环在琼脂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的表面。b.稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。(3)菌种的保存方法对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。1.(教材P16旁栏思考题解答)请你判断以
191、下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。培养细菌用的培养基与培养皿玻棒、试管、烧瓶和吸管实验操作者的双手提示、需要灭菌；需要消毒。2.(教材P17“倒平板操作讨论”解答)为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？提示通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。平板冷凝后，为什么要将平板倒置？提示平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。3.下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请思考：(1)图甲是利用_法进行微生物接种，图乙是利用_法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工
192、具分别是_和_；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是_和酒精消毒。(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？_。(3)下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是_(填“图甲”或“图乙”)。提示(1)平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域(3)图乙1.(2016全国课标卷，39)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：配置培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；制作无菌平板；设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；将各组平
193、板置于37 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_。(2)步骤中，实验组的操作是_。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。解析(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白质的水解产物，都可以作为氮源；平板为固体培养基，故需要加入凝固剂琼脂。(2)实验探究的是教室内“不同高度空气”中微生物的分布，其中变量为不同高度，
194、故需在不同高度下放置开盖平板。同时，为了保证单一变量，需要保证开盖放置时间一致。为了保证实验可靠性，需要设置多个平行组。(3)在完全正确的操作情况下，空白对照组中不应出现菌落。若出现菌落，表明操作过程中存在杂菌污染，属于实验失误，所有实验数据均不应采用。答案(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间(3)污染不正确2.(2016深圳六校联盟模拟)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面，有效防止了海洋生物附着生长，但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海，对多种生物造成毒害。现欲从海洋底泥中分离分解三丁基锡
195、的微生物。回答下列问题：(1)为了获得能降解三丁基锡的微生物菌种，可在被三丁基锡污染的海洋底泥中取样，并应选用以为碳源的培养基进行选择培养。除含有碳源外，培养基还应含有_、_、_、无机盐和蒸馏水等。(2)实验过程中，玻璃器皿和金属用具可以采用干热灭菌法来灭菌，原因是_。(3)常用的微生物接种方法有两种，但只有_可用于微生物的计数，运用该方法计数的结果往往比实际数目_(填“高”或“低”)。在平板划线操作中，接种环在使用前要先灼烧，其目的是_，第二次及其后的划线都要从上一次划线的末端开始，其目的是_。(4)将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在含少量三丁基锡的相同培养液中培养(培养液中其他营养
196、物质充裕、条件适宜)，观测从实验开始到微生物停止生长所用的时间，甲、乙、丙分别为33小时、15小时、46小时，则应选择微生物_作为菌种进行后续培养。答案(1)三丁基锡氮源琼脂(2)玻璃器皿和金属用具能耐高温，且要保持干燥(3)稀释涂布平板法低杀灭接种环上的微生物使微生物数目能够随着划线次数的增加而逐步减少，以达到分离的效果(4)乙3.工厂的污水池含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题。(1)加入化合物A的培养基属于_培养基。化合物A可为目的菌提供生长所
197、需的_等营养物质。若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是_。(2)微生物培养过程中，防止杂菌污染的关键技术是_，为了排除杂菌污染如何设计对照实验_。(3)在农业生产研究中，常需要进行微生物的培养和计数。下图是利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，为达到这一目的，操作上有很多注意事项。请列举两项。答案(1)选择碳源和氮源稀释涂布平板法(2)无菌技术用不接种的空白培养基作对照，证明培养基制备是否被杂菌污染(3)每次划线前要灼烧接种环冷却后从上一区划线末端开始划首尾区不重叠(任选两个答案)1.无菌技术条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化
198、学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属用具高压蒸汽灭菌法培养基及容器2.两种纯化细菌的方法的比较项目优点缺点适用范围平板划线法可以观察菌落特征，对混合菌进行分离不能计数适用于好氧菌稀释涂布平板法可以计数，可以观察菌落特征吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延适用于厌氧菌和兼性厌氧菌考点二微生物的筛选和计数1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数项目详细内容实验原理(1)能合成脲酶的细菌才能分解尿素(2)配
199、制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌数量统计(1)直接计数法(显微镜下用特定细菌计数板或血细胞计数板)(2)间接计数法：稀释涂布平板法实验流程土壤取样配制土壤溶液和制备培养基系列稀释涂布平板与培养菌落计数2.分解纤维素的微生物的分离(1)纤维素酶组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。作用纤维素纤维二糖葡萄糖(2)纤维素分解菌的筛选原理 纤维素分解菌 红色复合物红色消失，出现透明圈筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。实验流程土壤取样：富含纤维素的环境选择培
200、养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度梯度稀释：制备系列稀释液涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落(3)分离纤维素分解菌所用的两种培养基比较分离纤维素分解菌的实验中先用选择培养基，再用鉴别培养基。选择培养基为液体培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长。鉴别培养基含琼脂，为固体培养基，细菌可在培养基上形成肉眼可见的菌落。刚果红染色法应用的就是鉴别培养基。3.结果分析与评价内容现象结论有无杂菌污染的判断对照的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染培养物中菌落数偏高被杂菌污染菌落形态多样，菌落数偏高培养物中混入其他氮源选择
201、培养基的筛选作用牛肉膏培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目选择培养基具筛选作用样品的稀释操作得到2个或2个以上菌落数目在30300的平板操作成功重复组的结果若选取同一种土样，统计结果应接近1.(2016四川卷，10)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。(1)图中选择培养基应以_为唯一氮源；鉴别培养基还需添加_作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_色。(2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取
202、的接种方法是_，每克土壤样品中的细菌数量为_108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较_。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中，终止密码为_，突变基因表达的蛋白质含_个氨基酸。解析(1)脲酶能够催化尿素分解为氨，故图中选择培养基应以尿素作为唯一氮源。由于尿素被分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，使酚红指示剂变红色。(2)用于计数细菌菌落数的接种方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数应介于30300之间，故选择细菌菌落数
203、为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中的细菌数量为(156178191)/30.11051.75108。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，故用此方法测得的细菌数偏少。(3)密码子由三个相邻的碱基组成，271个碱基和后面2个碱基一起共构成91个密码子，插入的70个核苷酸和后面2个碱基一起共构成24个密码子，紧随其后是UGA，应为终止密码，翻译结束，因此表达的蛋白质含115个氨基酸。答案(1)尿素酚红红(2)稀释涂布平板法1.75少(3)UGA1152.(2016河南郑州二模)某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下。将各种物
204、质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL，再经高温灭菌，制成固体培养基备用。KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O蛋白胨葡萄糖尿素琼脂1.4 g2.1 g0.2 g1.0 g10.0 g1.0 g15.0 g(1)根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌？_(填“能”或“不能”)，原因是_。(2)培养基用_方法灭菌，培养皿用_方法灭菌，待培养基冷却到_(填“20”、“30”、“40”或“50”)左右时，在_附近倒平板，等平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，可以防止_，以免造成污染。(3)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采用_法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积
205、，统计平板上的_就能大约推测出样品中活菌数。(4)培养分解尿素的细菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_。(5)某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每克样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)_。解析(1)据表分析，表中的蛋白胨可以为微生物的生存提供氮源，所以不能分离尿素分解菌，筛选纤维素分解菌需要以纤维素为唯一的碳源的选择培养基。(2)微生物培养中的培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌，玻璃器皿可以使用干热灭菌。倒平板时需要培养基冷却至50 左右时在酒精灯火焰旁进行，等平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，可以防
206、止培养皿盖上的水珠落入培养基造成污染。(3)固体培养基上的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法适用于微生物的统计计数，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数目或平均菌落数能够推测样品中的活菌数。(4)检测培养基是否被污染，需要将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，如果有菌落说明被污染，否则没有被污染。(5)依据公式得每克样品中菌落数M1062.34109。答案(1)不能培养基含蛋白胨，尿素不是唯一氮源，不能选择出只以尿素为氮源的微生物(培养基含蛋白胨，蛋白胨中含有氮元素)(2)高压蒸汽灭菌干热灭菌50酒精灯火焰培养皿盖上的
207、水珠落入培养基(3)(稀释)涂布平板菌落数目(4)将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生(5)2.341093.秸秆还田技术既是减少秸秆焚烧的重要措施，也是农业可持续发展的战略抉择。某校生物兴趣小组研究发现，秸秆还田的过程中施加外源纤维素酶能起到较好的效果。请回答下列问题：(1)纤维素酶是一种_酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种，其中能够将纤维二糖分解为葡萄糖的是_。(2)自然界中纤维素分解菌大多分布在_的环境中。从该环境取回的土样中含有多种微生物，该兴趣小组可在培养基中加入_来帮助筛选纤维素分解菌。若下图为培养结果，应选择的菌株为_(填“菌”“菌”或“菌”
208、)。(3)对筛选得到的微生物还需进一步纯化培养以增加菌种的数量，为方便后续的计数，宜采用的纯化方法是_。(4)为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行_的实验。利用纤维素酶能催化纤维素分解为还原性的葡萄糖这一特性，可利用_试剂判断微生物提取物是否起到了降解纤维素的作用。答案(1)复合葡萄糖苷酶(2)富含纤维素刚果红菌(3)稀释涂布平板法(4)发酵产生纤维素酶斐林1.菌株筛选原理的比较土壤中分解尿素的细菌分解纤维素的微生物选择培养基的成分：尿素作为唯一的氮源鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若pH升高，指示剂变红，说明细菌能分解尿素选择培养基的成分：纤维素作为唯一的碳源鉴定方法：刚果红染色法，
209、即刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，培养基出现以纤维素分解菌为中心的透明圈2.选择培养基与鉴别培养基的比较种类制备方法原理用途举例选择培养基培养基中加入某些化学物质依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好、抗性而设计从众多微生物中分离所需的微生物加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基培养基中加入某种指示剂或化学药品依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中的特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计鉴别不同种类的微生物伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌易错防范清零易错清零易错点1误认为所有微生物培养基中均需加入“生长因子”点拨碳源、氮源、水分、无机盐、生长因子是微生物生长必需的五
210、大营养成分，但大多数培养基中都含碳源、氮源、水分、无机盐四类物质，可能不需额外添加“生长因子(如维生素)”，这是因为许多微生物可自行合成这些生长因子，而对那些合成能力有限或不能合成生长因子的微生物(如乳酸菌)，则需在培养基中添加诸如维生素等生长因子。易错点2混淆两种“对照组”与“重复组”点拨(1)两种对照组作用比较判断培养基中“是否有杂菌污染”，需将未接种的培养基同时进行培养。判断选择培养基“是否具有筛选作用”，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。(2)重复组的设置及作用为排除偶然因素对实验结果的干扰，在每一稀释度下宜设置3个平板作重复组，选择菌
211、落数均在30300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式予以计算菌落数。易错点3混淆消毒与灭菌点拨对于活体宜消毒不可说成灭菌，而对于培养基、接种工具、培养皿等必须灭菌。易错点4不明确每次划线操作中“灼烧接种环”的目的或误认为划线结束后“不必灼烧接种环”点拨平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。易错点5不知道菌落计数比实际值“偏高”还是“偏低”点拨稀释涂布平板法统计样品中菌落的数
212、目往往比实际数目“低”。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。而显微计数法中由于不能区分死菌与活菌，故所得数值可能“偏高”。规范答题甲醛是一种来源广泛的挥发性有机污染物，具有强烈的致癌和致畸作用，利用微生物降解甲醛来治理甲醛污染，具有高效、环保、无二次污染等优点。如图甲为采集活性污泥作为优良菌源，通过筛选分离出能以甲醛为唯一碳源的高效降解菌的实验过程。请分析回答下列问题：(1)上述实验材料中，不需要进行灭菌处理的是_，培养基灭菌的常用方法为_。该实验过程所用的选择培养基只能以甲醛作为唯一碳源，其原因是_。(2)由的分离活性污泥中细菌的接种方法(如图乙)为_法，接种时，
213、对接种环应进行_，在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始，这样做的目的是_。(3)图乙表示在平板培养基上的第一次和第二次划线，请在图乙中画出第三次划线。(4)为研究甲醛初始浓度对菌株降解甲醛能力的影响，进行了相应实验。当甲醛的初始浓度小于1 200 mg/L时，菌株可以完全降解甲醛；当甲醛的初始浓度增高至1 600 mg/L时，48小时后菌株对甲醛的降解能力很弱，甚至失去降解能力，其原因可能是_。为了使该实验所得结果准确可靠，还应该设置_的对照实验，以排除甲醛自然挥发对实验结果的干扰。答卷采样原处纠错纠错依据答题不规范记忆不准确混淆“消毒”与“灭菌”混淆两种对照组课后分层训练(时间：
214、15分钟满分：50分)1.如图所示为分离分解纤维素的微生物的实验流程。回答下列相关问题：梯度稀释 (1)图中采集土样时，一般选择_丰富的环境。图中过程所用的培养基以纤维素为唯一_，选择培养的目的是_。(2)图中过程采用的接种方法为_(填“平板划线法”或“稀释涂布平板法”)，所用的培养基中的染料是_，该染料能与纤维素形成_复合物。图中过程挑选菌落的标准是_。(3)常采用_法对实验中所用的培养基进行灭菌。解析(1)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，选择培养基应以纤维素为唯一碳源。选择培养的目的是使那些能够适应选择培养基中的营养条件的微生物得到迅速繁殖。(2)将样品用稀释涂布平板法接种到鉴别
215、培养基上。刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，挑选菌落时应选那些周围有透明圈的菌落。(3)对培养基常采用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。答案(1)纤维素碳源使纤维素分解菌得到增殖(2)稀释涂布平板法刚果红红色菌落周围有透明圈(3)高压蒸汽灭菌2.(2016广东佛山质检)我国规定每升饮用水中大肠杆菌不能超过3个。某兴趣小组尝试对某品牌饮用水的大肠杆菌含量进行检测，操作简图如图甲，伊红美蓝培养基配方如图乙。回答下列相关问题：(1)图甲中滤膜的孔径应_(“大于”或“小于”)大肠杆菌。受此启发，对某些不耐高温的试剂可以怎样除菌？_。(2)配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入
216、_(一种营养成分)，以及_。伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色，从功能上划分，该培养基属于_培养基。(3)该小组通过统计_的数目，计算出单位体积样品中大肠杆菌数目。理论上他们的统计值要比实际_(“偏高”或“偏低”)，理由是_。答案(1)小于用滤膜过滤除菌(2)氮源琼脂鉴别(3)黑色菌落偏低两个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到1个菌落3.(2016广东广州考前热身)当水源不洁或供水管道破损等可能导致生活饮用水的污染，因此生活饮用水的微生物安全性日常检测是很重要的，我国生活饮用水水质标准中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL，总大肠杆菌群不得大于3个/L。(1)检验细菌
217、的数量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，再将水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，这种方法称为_。记录细菌数量除了用活菌计数法，还可以直接取水样用_法直接进行计数。(2)培养基中应含有碳源、_和水等物质，若要从水体中分离出纤维素分解菌，则碳源应为_。(3)如分别取0.1 mL已稀释10倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为3、2、2、1，则该水样_(符合/不符合)我国生活饮用水标准。(4)纯化大肠杆菌时使用的培养基一般用_法灭菌，_(可/不可)用加入抗生素的方法防止杂菌感染，原因是_。答案(1)稀释涂布平板法显微镜直接计算(血细胞
218、计数板计数法)(2)氮源、多种无机盐纤维素(3)不符合(4)高压蒸汽灭菌不可大肠杆菌也是细菌，如果加入抗生素也会影响大肠杆菌的生长4.(2016广东江门调研)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素，在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：请回答：(1)在生物学中，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物的培养基，称做_。(2)配制培养基时，要加入尿素和_指示剂，这是因为Hp含有_，它能以尿素作为_源；若有Hp，则菌落周围会出现_色环带。(3)步骤X表示_。在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液_到培养基平面上。菌液稀释的目
219、的是为了获得_菌落。(4)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的_分解为NH3和14CO2。解析(1)选择培养基是指在微生物学中，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。使用选择培养基可以富集筛选目的微生物。(2)由于细菌中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，指示剂变红。(3)步骤X表示接种。在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液涂布到培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得单个菌落。(4)用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO2。答案(1)
220、选择培养基(2)酚红脲酶氮红(3)接种涂布单个(4)尿素5.在微生物应用中针对所需的特定微生物的选择培养可根据所需分离的微生物的特点，从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择，如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。如下图描述了采用选择方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。(1)本实验所需培养基为_，碳源为_。(2)实验原理是_。(3)重复培养的目的是_。(4)的菌落中大部分是降解_的微生物。(5)为_组，为_组，设置的目的是_。(6)采用_法，接种到的培养基中，在操作过程中为防止污染应注意的事项是_。答案(1)选择培养基对羟基苯甲酸(2)利用以对羟基
221、苯甲酸为唯一碳源的选择培养基，经选择培养，选择出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物(3)增大分解对羟基苯甲酸微生物的浓度(4)对羟基苯甲酸(5)对照实验说明通过选择培养的确得到了欲分离的目标微生物(6)单菌落挑取接种环在火焰上灼烧灭菌，烧红的接种环在火焰旁冷却，同时打开皿盖挑取菌落接种到试管中，并塞好棉塞，接种环在火焰上灼烧，杀死残留生物突破点1目标微生物的筛选与鉴定从近五年课标卷高考看，生物技术实践专题的命题绝大多数立足于微生物培养、应用、分离、计数等(其中“计数”为考纲新添加内容之一)。答题过程中须明确所有操作都要围绕着“目的”进行：(1)如果实验目的是分离某种特定的目标微生物；关键点在
222、于如何依据该微生物某方面特点制备特定选择培养基；(2)如果是测定细菌的数量，则必须明确可能会引发数量变化误差的操作(稀释时的倍数、接种过程的无菌操作)备考时务必强化“选择”与“鉴定”的界定及实验方案制定，同时必须熟练把握计数方法及公式套用等。【例证】 (2014全国课标卷)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题。(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。(3)为
223、从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲培养基乙注：“”表示有，“”表示无。据表判断，培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_；培养基乙_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_。解析(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，如下图：(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛
224、选纤维素分解菌。(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，且需以纤维素为唯一碳源。答案(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌1.分离微生物的原理与措施(1)原理：自然环境中的微生物是混杂在一起的，因此分离获得纯培养物应首先采用的方法是将单个的细胞与其他细胞分离，再给细胞提供合适的营养和条件，使其生长成为可见的群体。(2)常用措施接种过程中尽量使细胞分散开来，如平板划线法、稀释涂布平板法。运用选择培养基的作用特点，在培养基中添加某种特定的物质，抑制不需要的微生物
225、的生长，促进所需微生物的生长。2.选择培养基四种常见制备方法或实例(2016东北三市联考)根据各类微生物的形态结构特点和新陈代谢类型，利用选择培养基和鉴别培养基，结合显微镜镜检以及菌落特征，可以把混杂在一起的大肠杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌、分解尿素的细菌、纤维杆菌分离开来。下面是筛选的方法步骤，请根据各个步骤的条件，填写空格中的内容。首先配制一系列不同性质的固体培养基，然后进行高温灭菌，再将上述微生物的混合液分别接种到各种培养基上培养。(1)利用无氮培养基可筛选出_。(2)用不含有机碳源的选择培养基可筛选出_。(3)酵母菌的筛选需要在常规培养基中另加入_。(4)
226、用含较高浓度NaCl的培养基可选择出_；或者根据菌落的颜色呈现_色，将其挑取单独培养。 (5)利用伊红和美蓝培养基培养混合菌，菌落呈_色并带有金属光泽的是_，挑取该菌落单独培养，结合显微镜镜检和进一步用伊红和美蓝鉴别培养基来确定。(6)在无氧环境下培养混合菌，_可以生长，加入一定浓度的乳酸，使培养基pH充分降低，可抑制_的生长，利用菌落特征，结合显微镜镜检，选取生长优势的菌落，即可分离出_。(7)利用碳源为纤维素的液体培养基可筛选_。(8)若筛选分解尿素的细菌，则配制的培养基特点是_。答案(1)圆褐固氮菌(2)硝化细菌(3)青霉素(4)金黄色葡萄球菌金黄(5)深紫大肠杆菌(6)大肠杆菌、乳酸菌
227、、酵母菌酵母菌和大肠杆菌乳酸菌(7)纤维杆菌(8)氮源只含尿素突破点2微生物的分离与计数【例证】 (2014课标全国，39)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过_灭菌。在
228、第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_。(3)示意图A和B中，_表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中_的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高_的利用率。解析(1)稀释涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，检测培养基平板灭菌是否合格；每升水样中的活菌数为：(393837)/338，再除以0.1乘以100，得到1毫升中的菌数，再乘以1000就是1升中的菌数，
229、故为3.8107。(2)用平板划线法应先将接种环灼烧灭菌再划线。第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，达到稀释的目的，使得最后能够得到单个菌落。(3)根据图示可知，B为稀释涂布平板法接种后培养得到的菌落。(4)振荡的作用相当于搅拌，可使培养基中各营养分配的均匀和溶氧量大，既能提供充足的氧气又能充分利用营养物质。答案(1)检测培养基平板灭菌是否合格3.8107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质微生物计数的方法专项归纳(考纲最新添加内容)1.间接计数法(也叫活菌计数法)：常用的是稀释涂布平板法。(1)原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生
230、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个活菌。(2)操作设置重复组，增强实验的说服力与准确性。将待测样品经一系列10倍稀释，选择三个稀释度的菌液，分别取0.1 mL接种到已制备好的平板上，然后用无菌涂布器将菌液涂布于整个平板表面，放在适宜的温度下培养，计算菌落数。为使结果接近真实值，可将同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30300个的平板进行计数，若设置的重复组中结果相差太远，意味着操作有误，需重新实验。计算公式：每克样品中的细菌数(C/V)M，其中C代表某一稀
231、释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。提醒此种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。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。2.显微镜直接计数法(1)原理：利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量，但不能区分细菌的死活。计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定面积(1 mm2)和高(0.1 mm)的计数室，在1 mm2的面积里又被划分成25个(或16个)中格，每个中格进一步划分成16个(或25个)小格，但计数室都是由400个小格组成的。(2)操作：将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片，再
232、将稀释的样品滴在计数板上，稍等片刻，待细菌全部沉降到计数室底部再在显微镜下统计45个中格中的细菌数，并求出每个小格所含细菌的平均数，再按公式求出每毫升样品中所含的细菌数。(3)计算公式：每毫升原液所含细菌数每小格平均细菌数40010 000稀释倍数。 3.滤膜法以测定饮用水中大肠杆菌的数目为例，将已知体积的水过滤后，将滤膜放于伊红美蓝培养基上培养，在该培养基上，大肠杆菌菌落呈现深紫色带金属光泽，可根据培养基上深紫色带金属光泽的菌落数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。(2016贵州遵义五模)请回答与微生物分离和培养有关的问题：(1)稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是_(填序号)。为
233、减少误差，在设置平板时一般要用_或以上；若统计出在稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30，所用稀释液的体积为0.2 mL，则每克样品中的菌数为_。土壤取样称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液吸取0.2 mL溶液进行涂布平板依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度(2)无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。其中对培养基和培养皿进行灭菌的常用方法分别是_、_；要求实验操作应在_进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析(1)稀释涂布平板法分离纯化土壤中的微生物的正确操作步骤：土壤取样，称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶
234、中制备土壤提取液，依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度，吸取0.2 mL溶液进行平板涂布。根据计算公式可知，每克样品中的菌数为300.21051.5107。(2)对培养基和培养皿进行灭菌的常用方法分别是高压蒸汽灭菌、干热灭菌；实验操作应在酒精灯火焰旁进行，以避免周围环境中微生物的污染。答案(1)3个1.5107(2)高压蒸汽灭菌干热灭菌酒精灯火焰旁随堂真题演练1.(2013新课标全国，39)临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：(1)为了从样
235、本中获取致病菌单菌落，可用_法或_法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释，用_法接种于固体培养基表面，在37 培养箱中培养24 h，使其均匀生长，布满平板。(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明_；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的_
236、。(4)根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好选用抗生素_。解析(1)在微生物的培养过程中，常用来分离微生物的方法是稀释涂布平板法和平板划线法。(2)为了使微生物在培养基上能够均匀分布，一般用稀释涂布平板法将微生物接种在培养基上。(3)在抗药性检验过程中，如果在菌落周围出现透明圈，说明此种抗生素可抑制该细菌；透明圈的大小表示此种抗生素抗菌效果的强弱。据此可判断抗菌效果强弱依次是A、C、B；D的透明圈中出现了一个菌落，说明该菌落对此种抗生素具有耐药性。答案(1)平板划线稀释涂布(或涂布)平板(2)稀释涂布平板(涂布)(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌(4)A2.(2014四川理
237、综，10)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是_。(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和_，这些植物激素一般需要事先单独配制成_保存备用。(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是_。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有_。(4)为探究苯磺
238、隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是_，该实验设计是否合理？为什么？_。答案(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖(2)细胞分裂素母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却；划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理，缺少空白对照课后加强训练(时间：20分钟满分：100分)1.有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题。(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种到以_为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于_培养基。(2)纯化菌种
239、时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即_和_。(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈越大说明该菌株的降解能力越_。(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_和_。无菌技术要求实验操作应在酒精灯_附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析(1)本实验的目的是筛选出可以分解原油的高效菌株，从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株，使用的培养基应是以原油为唯一碳源的选择培养基。(2)菌种纯化培养时，常采用平板划线法和稀释涂布平板法接种。(3)当固体培养基上长出单菌落后，可通过比较菌落周围分解圈的大小，来判断菌株降解原油能力的大小。
240、一般来说，分解圈越大说明该菌株的降解能力越强，反之则越弱。(4)灭菌的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。答案(1)原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰2.(2016湖南衡阳模拟)回答有关微生物的培养与应用问题：(1)微生物的培养需要使用培养基，不同培养基的配方不同，但一般都有_碳源、氮源；在配制从土壤中筛选纤维素分解菌的培养基时，需加入_作为唯一的碳源，该培养基属于_培养基；若将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是_，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生_来筛选纤维素分解菌。(2)若要统计土壤样品中纤维素分解菌的
241、数目，宜采用_法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的_就能大约推测出样品中的活菌数。(3)一同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，则每毫升样品中的活菌数是(所用稀释液的体积为0.2 mL)_。答案(1)水、无机盐纤维素选择刚果红透明圈(2)稀释涂布平板菌落数目(3)1.171063.实现生态农业，让秸秆回归农田的关键是获得能够高效分解秸秆的微生物。请回答下列相关问题：(1)秸秆的主要成分易被_酶分解；从功能上看，筛选能产生该酶的微生物所用的培养基属于_培养基。(2)甲、乙两组同学设计了两种培养基(成分见下表)：培养基硝酸铵无机盐淀粉纤维素粉
242、琼脂CR溶液水AB注：“”表示有；“”表示无；CR为刚果红。A培养基_(填“能”或“不能”)用于分离要筛选的分解菌，原因是_；加入刚果红(CR)的目的是： _。(3)甲、乙两组同学分别采用稀释涂布平板法和平板划线法接种。甲组同学将1 mL水样稀释100倍后，在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别是39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为_个；示意图a和b中，_是甲组同学接种培养后得到的结果；乙组同学划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是_。(4)甲、乙两组同学在微生物接种培养过程中，均留下一个未接种的平板同时培养，目的是_。解析(1
243、)秸秆的主要成分是纤维素，易被纤维素酶分解；筛选能产生纤维素酶的微生物的培养基属于选择培养基。(2)从表中培养基的成分来看，A培养基能用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是该培养基是固体培养基，且以纤维素粉为唯一碳源，利用刚果红来鉴定纤维素的分解情况。刚果红可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后.无法形成红色复合物，培养基上会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可据此来筛选纤维素分解菌。(3)从示意图看，图b是采用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。根据题意得知每升水样中的活菌数为380.11001033.8107(个)。图a是采用平板划线法接种培养后得到的结果，划线时总是从上一次划线的末端开始
244、，这样做的目的是通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。(4)为了确定培养基的灭菌是否彻底，应设置空白对照：随机取若干灭菌后的空平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。答案(1)纤维素选择(2)能纤维素粉是唯一碳源CR可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，培养基上会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈(合理即可)(3)3.8107图b将聚集的菌体逐步稀释，以便获得单个菌落(4)作为对照4.(2016山东济宁检测)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉嗜热菌样品中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示：(1)进行过程
245、的目的是_，过程所使用的接种方法是_法。(2)从用途上来说，号培养基属于_培养基，配制时仅以_作为唯一碳源；从物理状态上来说，号培养基属于固体培养基，配制时应加入_作为凝固剂。(3)、号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是_。一般对配制的培养基采用_法灭菌。(4)培养一段时间后，应从号培养基上挑出_的菌落，接种到号培养基上。解析(1)分析题图可知，过程是梯度稀释，目的是对样品进行稀释；过程是用稀释涂布平板法进行接种。(2)本题实验的目的是筛选高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，从用途上来说，号培养基属于选择培养基，本培养基以淀粉为唯一碳源；从物理状态上来说，号培养基属于固体培养基，配制时应
246、加入琼脂作为凝固剂。(3)培养基配制和灭菌时应先调节pH，然后再进行灭菌，如果先灭菌再凋节pH，在调节pH时会污染培养基；一般对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌。(4)能分解淀粉的嗜热菌在号培养基上生长时可释放淀粉酶，分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，透明圈越大淀粉酶的活性越强，所以要从号培养基上挑出透明圈大的菌落，接种到号培养基上。答案(1)稀释稀释涂布平板(2)选择淀粉琼脂(3)先调节pH，后灭菌高压蒸汽灭菌(4)透明圈大5.如表所示甲、乙分别是分离两种土壤中微生物的培养基的配方，图丙所示为相关分离过程，回答下列问题：KH2PO41.4 g纤维素粉5.0 gNa2HPO42.1
247、gNaNO31.0 gMgSO47H2O0.2 gNa2HPO41.2 g葡萄糖10.0 gKH2PO40.9 g尿素1.0 gMgSO47H2O0.5 g琼脂15.0 gKCl0.5 g酵母膏0.5 g水解酪素0.5 g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000 mL甲乙注：水解酪素，即水解酪蛋白，由酪蛋白水解得到。(1)从功能上看，甲培养基属于_。从物理性质上看，甲培养基属于_。其中提供氮源的物质是_。(2)如果将乙培养基配制成固体培养基，则在该培养基上长出的菌落是否都能分解纤维素？_。如果培养基中加入_可以筛选出具有分解纤维素能力的菌株，同时透明圈越_(填“大”或“小”)，表示该菌分解纤维
248、素的能力越强。(3)为了计数微生物的数量，图丙采用_法进行接种培养计数，除此之外，还可以采用_法进行计数。其中前一种计数方法所得结果要比后一种计数方法所得结果_(填“大”或“小”)。(4)一位同学利用图丙的方法步骤在4个平板培养基上分别接种0.1 mL土壤稀释液，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则1 mL原土壤样液中微生物数量约为_。解析(4)4个平板中菌落的平均数量为160个，浓度为1 600个/mL，由丙图可知，土壤样液被稀释了125倍，故原始样液中微生物的密度为1 600(个/mL)1252.0105(个/mL)。答案(1)选择培养基固体培养基尿素(2)否刚果红大(3
249、)稀释涂布平板血球计数板计数小(4)2.0105个6.牛奶是微生物培养的良好培养基，牛奶在饮前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物，为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如图所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。请回答下列有关问题：(1)巴氏消毒的方法是_，使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是_。(2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布，应选择的涂布工具是图中的_。(3)图中所示方法为稀释培养法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、
250、34个，则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为_个，运用这种方法统计的结果往往较实际值_(填“偏大”或“偏小”)，原因是_。(4)消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量，则在操作步骤上应做什么改动？_。(5)从生牛奶取样培养得到的菌落中，混有各种杂菌，从中检测出大肠杆菌的方法是在培养基中加入_，菌落具有_特征的可以认定为大肠杆菌。答案(1)7075 煮30分钟(80 煮15分钟)牛奶的营养成分不被破坏(2)B(3)3.4106偏小个别菌落可能是由2个或多个细菌形成的(4)稀释次数减少(5)伊红美蓝(金属光泽的紫)黑色第39讲生物技术在食品加工方面的应用最新考纲
251、1.运用发酵加工食品的基本方法。2.利用微生物进行发酵来生产特定的产物。3.从生物材料中提取某些特定成分考点一果酒和果醋的制作1.制作原理与发酵条件果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌变酸酒表面的菌膜发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O66O26CO26H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH2CO2氧气、糖源充足时：C2H12O62O22CH3COOH2CO22H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OHO2CH3COOHH2O温度一般酒精发酵1825 ，繁殖最适为20 左右最适为3035 气体前期：需
252、氧，后期：无氧需要充足的氧气时间1012 d78 d2.制作流程1.(教材P4旁栏思考题解答)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？提示需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。2.如图所示为制作果酒和果醋的发酵装置，请思考。(1)装置图中a、b、c分别指什么？其作用是什么？(2)b需长而弯曲，其目的是什么？(3)进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有差异？请具体指明。(4)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当？为什么？提示(1)a为通气口，用于向装置内通气；b为排气口，用于排出CO2；c为出料口，用于取样检测。(2)b长
253、而弯曲，其目的是防止空气中微生物的污染。(3)使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。(4)不恰当，因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且排气管口离发酵液应有一段距离。1.(2016全国课标卷，39)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_中进行，其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程在酵母菌细胞的_中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度_。(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据
254、醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条件下才能完成。(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度_(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于_核生物，其细胞结构中_(填“含有”或“不含有”)线粒体。解析(1)图示中的过程和分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生
255、命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是1825 ，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范围是3035 ，所以第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。答案(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有2.下图所示果酒、果醋工厂化生产流程。请据图回答问题：(1)家庭自制葡萄酒所用菌种常来自于_，图中的候选菌A、B经筛选和纯化分别获取_和_菌种。(2)图中所用的培养基都需要在接种前用_法进行灭菌。(3)在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接
256、种了0.1 mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如上图，纯化菌种A的接种方法是_，推测出现平板乙可能的操作失误是_。其余的甲、丙、丁、戊平板操作正常，其菌落数分别是210、230、470、190，则样品中菌种A的数量为_个/mL。(4)果酒发酵罐与果醋发酵罐需要控制的温度条件差异是_。答案(1)葡萄皮表面的酵母菌酵母菌醋酸菌(2)高压蒸汽灭菌(3)稀释涂布平板法涂布不均匀2 100(4)前者1825 ，后者3035 1.果酒和果醋的制作成功的关键点项目说明材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染防止发酵液被污染榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵
257、瓶要进行消毒清洗葡萄时要先清洗后除枝梗发酵瓶排气管用曲颈管不用直管2.果酒、果醋发酵条件的控制(1)葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽O2后再进行酒精发酵，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。(2)严格控制温度：1825 利于酵母菌的繁殖和酒精发酵，3035 利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。(3)充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。考点二腐乳的制作1.菌种主要是毛霉。2.原理(1)蛋白质小分子的肽、氨基酸(2)脂肪甘油脂肪酸3.腐乳的制作流程4.防止杂菌污染(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸
258、水消毒。(2)装瓶时，操作要迅速小心，加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封，封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。1.(2012海南单科，30)回答下列关于腐乳制作的问题。(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是_其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为_和_；其产生的_能将豆腐中的脂肪水解为_和_。(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制_生长。(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的_。答案(1)毛霉小分子的肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸(2)微生物(3)风味2.甲、乙
259、、丙三个生物兴趣小组按如下三个流程进行课外探究活动，请回答：兴趣小组甲：挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒 果醋兴趣小组乙：挑选豆腐豆腐长毛加盐腌制加卤装瓶密封腌制兴趣小组丙：土壤取样梯度稀释接种于培养基计数(1)甲组由果酒的制作转变成果醋的制作时，需要改变的环境条件是_，请完善酒精发酵的反应式：C6H12O6_。(2)乙组在制作腐乳过程中，先将切好的豆腐块放置在笼屉内，为使毛霉发酵充分，必须提供适宜的温度和_等条件。豆腐块上生长的毛霉丝来自于_。密封腌制时添加卤汤，卤汤中酒精的含量应控制在12%左右，酒精含量过低会导致_。(3)丙组欲按以上方法统计土壤中能降解苯酚的某菌株的数量，其流程中
260、土壤样品稀释后，应该接种于以_为唯一碳源的培养基上。该组同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为60，则每毫升样品中的菌株数是_个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2毫升)。实验结束后，使用过的培养基应该进行_处理后，才能倒掉。答案(1)氧气和温度2C2H5OH2CO2(2)湿度空气中的毛霉孢子其它微生物生长(豆腐腐败)(3)苯酚3106灭菌(高压蒸汽灭菌)影响腐乳品质的条件项目说明水的控制含水量约70%，用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形盐的控制盐浓度过高会影响腐乳的口味；盐浓度过低，腐乳易腐败变质酒的控制酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量过高，使腐乳成熟期延长。酒精含
261、量过低，杂菌繁殖快，豆腐易腐败温度控制温度为1518 ，适合毛霉生长发酵时间控制在6个月左右香辛料具有调味和杀菌的作用，也会影响腐乳的风味或质量考点三泡菜的制作1.泡菜的制作原理(1)菌种附着在蔬菜上的乳酸菌。(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6H12O62C3H6O3。(3)制作流程2.测定亚硝酸盐的含量(1)亚硝酸盐的产生：由假丝酵母产生。(2)亚硝酸盐的危害：可转变成致癌物亚硝胺。(3)检测原理NO对氨基苯磺酸反应物；反应物N1萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红色染料。亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些；溶液浓度低，颜色浅些。(4)检测步骤：配制溶液制备标准显色液制备样品
262、处理液比色。【特别提醒】泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施选择的泡菜坛要密封性好；加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。1.下表中甲丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品制作装置图。食品主要微生物制作装置或操作步骤请据甲丁装置图分析：(1)请填出食品名称(2)请填出菌种名称，并指出菌种属性(真核生物或原核生物)(3)甲丁装置是否存在缺陷，试具体分析指出，并说明丁装置中“放水”的作用？提示(1)果酒果醋腐乳泡菜(2)酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌，其中酵母菌、毛霉为真核生物，醋酸菌、乳酸菌为原核生物。(3)甲、丙装置有缺陷：甲装置中排气管不应插入到发
263、酵液内，丙装置接种应在“加盐”之前，不应在“加盐”后接种；丁装置中“放水”的作用在于为泡菜坛营造“无氧”环境。2.下图为乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，请将三幅图分别填上“纵轴标识”。纵轴标识依次为_、_、_。提示为乳酸菌的数量为亚硝酸盐的含量为乳酸的含量(2015广东高考，29)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_，乳酸菌发酵第一阶段的产物有_。(2)据上图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者_；pH呈下降趋势，原因是_。
264、(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件，请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。慧眼识图获取信息此外(3)中表格设计时应顾及“三因子自变量”即“食盐浓度(410之间)。”菌种类型(“普通”型“优选”型)及培养时间(10d)观察指标应为亚硝酸盐含量，设置的表格中须有单位。答案(1)创造无氧环境丙酮酸、H、ATP(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平乳酸积累(3)结果记录表亚硝酸盐含量(单位：mgkg1)食盐浓度/%乳酸菌发酵时间/
265、d123456789104普通优选7普通优选注其他合理答案也可。推测实验结论：用“优选”乳酸菌制作泡菜，亚硝酸盐含量更低最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间【对点小练】请回答下列有关生物技术实践方面的问题：(1)微生物的培养和鉴别技术是一项基本技术。为了从样本中获取细菌的单菌落，可用_法或_法将样本接种于_表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。培养基进行灭菌时，应该采用的方法是_。为统计样品中活菌的数目，在37 培养箱中培养适当时间后形成菌落，一般选择菌落数在_的平板进行计数。(2)泡菜虽然好吃，但其中的亚硝酸盐会危害人体健康。亚硝酸盐在特定条件下会转变成_，这是一种致癌物。测定亚硝
266、酸盐含量的原理是在_条件下，亚硝酸盐与显色剂反应，生成玫瑰红色物质。正常情况下，随着腌制时间的延长，亚硝酸盐含量的变化趋势是_。答案(1)平板划线稀释涂布平板固体培养基高压蒸气灭菌法30300(2)亚硝胺盐酸酸化下降泡菜制作成功的关键点(1)材料的选择及用量蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。清水和盐的质量比为41，盐水要煮沸后冷却待用。盐水煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，取样后要迅速封口。(3)氧气需求泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。坛盖边沿的水槽中要注
267、满水，以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境，并注意在发酵过程中要经常补充坛盖边沿水槽中的水。 (4)温度：发酵过程控制在室温即可，最好在2636 。温度过高，则易滋生杂菌；温度过低，则发酵时间延长。考点四植物有效成分的提取1.玫瑰精油的提取2.橘皮精油的提取3.胡萝卜素的提取1.教材P78“萃取剂选择讨论题”解答(1)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？提示胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。(2)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？提示在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高
268、，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。2.针对下图，请思考：(1)图甲、图乙分别为何种装置？(2)图甲装置可分左、中、右三部分，其作用有何不同？图中a、b哪一个是进水口？哪一个为出水口？这与蒸气流方向_(相同、相反)？加热时为何常向液体中加入几片碎石或瓷片？_。(3)图乙的安装及拆除顺序如何？为何常采用水浴加热？在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是什么？提示(1)图甲为水蒸气蒸馏装置，图乙为萃取装置。(2)整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，左边的部分通过加热进行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右边的部分用来接收。图中a为出水口，b为进水口，这与蒸气流方向相反；加热时向液体中加入几片碎石或瓷
269、片的目的是“防暴沸”。(3)安装顺序是由下而上，拆除时相反。采用水浴加热的原因：有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发。1.(2015全国卷，39)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝卜素”或“胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_，胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两
270、种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。解析(1)胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，胡萝卜素是其中最主要的组成成分；一分子的胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A；缺乏维生素A会造成夜盲(暂时性夜盲症可补充维生素A得以痊愈)。胡萝卜素为非挥发性物质。(2)提取胡萝卜素时新鲜的岩藻具有大量的水分需要进行干燥，以提高萃取效率。(3)乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂，与水不互溶，能够溶解胡萝卜素；乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不宜选作萃取剂。答案(1)胡萝卜素维生素A夜盲症非
271、挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂(其他答案合理也可)2.(2016甘肃一模)回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题：(1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似，因此适合选用_法来提取。用此方法收集到的液体_(是/不是)纯的薄荷油，原因是_。在此过程中，影响薄荷油提取量的主要因素有_和_。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、_、_。(3)如图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。图中实验组是_，实验得出的结论是_。答案(1)水蒸气蒸馏不是薄荷油随水蒸气一起蒸馏出
272、来，所得到的是油水混合物蒸馏时间蒸馏温度 (2)萃取过滤浓缩(3)B、C萃取样品中不含胡萝卜素3.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康，改善夜盲症、皮肤粗糙的状况，有助于身体免受自由基的伤害。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质，回答下列问题。(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_。不采用蒸馏法的原因是_。(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜粉碎干燥A过滤B胡萝卜素，其中B过程叫_。从胡萝卜中提取胡萝卜素时，常用_作为溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围，原因是_。(3)下图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：_。(4)上图乙是胡萝卜素粗品
273、鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是_法。在图乙的胡萝卜素的结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是_ _。答案(1)萃取法胡萝卜素挥发性较差，不能随水蒸气蒸馏出来(2)浓缩石油醚(水不溶性有机溶液)温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(3)错误在于使用明火加热，应该采用水浴加热(4)纸层析B和C(1)植物芳香油提取成功的关键点水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。压榨时原料必须要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；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。(2)影响胡萝卜
274、素萃取的因素及解决措施影响因素解决措施萃取剂的性质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度，严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间易错防范清零易错清零易错点1混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的点拨(1)制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期加长，产生的果酒中酒精含量下降。易错点2误认为泡菜发酵时间越长越好点拨泡菜发酵时间并非越长越好；泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会
275、产生其他有害物质。泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。易错点3误认为醋酸菌可在缺乏O2时将酒精转化为醋酸点拨醋酸菌是严格的好氧型微生物，它对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡，其将乙醇变为乙醛进而变醋酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。易错点4不明确泡菜制作中盐水(清水盐41)煮沸的两层面意义点拨清水和盐的质量比为41，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。易错点5误认为腐乳制作中酒精和香辛料的作用只在于“调味”点拨腐乳制作中酒精及香辛料的作用不仅在于调味，还在于“杀灭杂菌”，酒精可抑制微生物生长
276、，香辛料可防腐杀菌。易错点6不清楚纸层析法分离胡萝卜素时，滤纸为何被“卷成筒状”点拨将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时若将滤纸两边相互接触，由于毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果；为避免这种现象的发生，卷纸时滤纸两边不能相互接触。规范答题近年来，纪录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮，舌尖上的中国多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请回答：(1)腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种到豆腐上，这样可以_。腐乳制作的过程中，加盐的作用是_。从微生物培养的角度来看，豆腐应该属于_。(2)在果醋制作时，醋酸菌在_时，将糖分解成醋酸；在_时，也可以利
277、用_生成醋酸。(3)苹果酒口感清醇，营养丰富，适量饮用，可舒筋活络。若用葡萄自行酿酒应对葡萄先_再_且_(宜，不宜)反复冲洗。检测发酵后是否有酒精产生，用_来检验。(4)制作泡菜时，常将盐水煮沸后冷却，其目的是_。泡菜坛一般用水密封，目的是_。蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在一定条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红染料。将显色液(实验液)与_比较，以确定显色液中_。在制作泡菜汁液时常加入_以便使滤液无色透明。答卷采样原处纠错纠错依据忽视了将糖分解成醋酸的前提；不仅O2充足，还需糖源充足，误认为O2不足，醋酸菌也能存活。又未认识到先去枝梗可能造成污染
278、，而反复冲洗会洗掉葡萄皮上的微生菌种。忽略了煮沸可驱氧，混淆了制备实验样液时NaOH与氢氧化铝的作用。随堂真题演练1.(2013课标，39)回答下列有关泡菜制作的问题。(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是：_。答案(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无
279、氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸2.(课标高考)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是_。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会_，原因是_。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度_的地方，目的是_。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化
280、趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为_天左右。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时_(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_。答案(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(5)a(6)能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似3.(2016天津卷，10)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶_。(2)在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作
281、过程中，发酵罐先通气，后密闭。通气能提高_的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。(3)在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌在密度变化，趋势如图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒前后密度变化的特点是_，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是_。乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中_层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的_，淘汰了部分乳酸菌种类。解析(1)酶的活性受温度影响，最适温度下，酶的
282、活性最高。(2)通气会促进酵母菌有氧呼吸，促进酵母菌群的繁殖，有利于获得更多酒精产物。(3)据图，B层醋酸杆菌为S型曲线增长，变化趋势为先快速增长后保持稳定。影响B层的主要环境因素为氧气、pH和营养条件。乳酸菌为厌氧菌，应该是下层发酵有利于其繁殖，如前两发酵缸的B层，后两发酵缸中的A层。不同种类乳酸菌之间为竞争关系。答案(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下)种间竞争(或竞争)4.(2013山东理综，34)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)
283、筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用_或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是_。(2)培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_和_。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是_。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准样品作为_。解析(1)筛选纯化产胡萝卜素的酵母菌R时，可用平板划线法或稀释涂布平板法，接种时需先灼烧接种环，目的是去除上面附着的杂菌。(2)微生物的生长需要碳源、氮源、水、无机盐等，蔗糖可提供碳源，
284、硝酸盐可提供氮源。(3)提取胡萝卜素时，干燥过程需要控制好温度和时间，防止胡萝卜素分解。萃取过程中易采用水浴方式加热，以防止温度过高。过滤的目的是滤去不溶物。(4)鉴定过程需要用胡萝卜标准品作为对照。答案(1)稀释涂布平板法灭菌(或防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去不溶物(4)(实验)对照课后分层训练(时间：25分钟满分：100分)1.果酒以其独特的风味，泡菜以其酸甜香脆的口感，腐乳以其口感好、营养丰富等特点，成为人们喜爱的食品，这些都是我国劳动人民利用微生物发酵获得的。根据所学知识，回答下列有关传统发酵技术应用的问题：(1)在果酒的制作过程中，为了提高果酒的品质，更好地抑制其他微
285、生物的生长，最好直接在果汁中加入_。进行酒精发酵时，要将温度严格控制在_。在果酒酿造过程中，如果果汁灭菌不严格，含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌_(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸。(2)在腐乳的制作过程中，有多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是_。发酵完成后需加盐腌制，用盐腌制时，应注意控制_。腐乳制作的后期可加入由_配制而成的卤汤。(3)在泡菜的制作过程中，所用盐水需煮沸，其目的是_。泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，影响亚硝酸盐含量的因素有_(答出两点)。答案(1)人工培养的酵母菌1825不能(2)毛霉盐的用量酒和多种香辛料(3)除去水中的氧气、杀灭杂菌温度、腌制时间
286、、食盐用量等(答出两点即可)2.请分析回答下列与微生物在发酵食品中的应用的相关问题：(1)在制作果醋时，醋酸菌在_和糖源充足时，能将糖分解成醋酸；在缺少糖源时，醋酸菌也可以利用酒精生成醋酸，请写出该过程的化学反应式：_。(2)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉_加卤汤装瓶密封腌制。其中配制卤汤时，一般将卤汤中酒的含量控制在_%左右，加酒的作用是_。(3)制作泡菜的过程中会产生亚硝酸盐。在_条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成_色染料。解析(1)醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。在制作果醋时，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分
287、解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其化学反应式为：C2H5OHO2CH3COOHH2O。(2)腐乳制作过程中，配制卤汤时，一般将卤汤中酒的含量控制在12%左右，酒精的作用是抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味。(3)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N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。答案(1)氧气C2H5OHO2CH3COOHH2O(2)加盐腌制12抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味(3)盐酸酸化重氮化玫瑰红3.(2016辽宁重点中学联考)请回答下列有关传统发酵技术在食品工业上应用的问题：(1)果酒的制作过程中，常
288、用的菌种是_，该菌种产生酒精的场所是_。果酒醋的制作常在果酒制作的基础上进行，当进行果醋制作时，要持续通入氧气，并且要适当_(填“升高”或“降低”)发酵温度。(2)检验酒精常用的试剂是重铬酸钾，其原理是在酸性条件下酒精能够使重铬酸钾呈_色。(3)腐乳的制作过程中发挥作用的酶主要是_，豆腐块要加盐腌制，因为加盐可以抑制微生物的生长，原因是_。腐乳制作完成后在封装时要将瓶口通过酒精灯的火焰，目的是_。解析(1)参与果酒制作的菌种是酵母菌；酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，而无氧呼吸的场所是细胞质基质；果酒醋的制作常在果酒制作的基础上进行，当进行果醋制作时，要持续通入氧气，并且要适当升高发酵温度，因为果酒
289、制作的适宜温度是1825 ，而果醋制作的适宜温度是3035 。(2)酒精常用酸性的重铬酸钾溶液检测，溶液的颜色变成灰绿色。(3)腐乳的制作过程中发挥作用的酶主要是蛋白酶和脂肪酶。豆腐块要加盐腌制，因为加盐可以抑制微生物的生长，原因是盐使微生物失水过多而死亡。腐乳制作完成后在封装时要将瓶口通过酒精灯的火焰，目的是防止杂菌污染。答案(1)酵母菌细胞质基质升高(2)灰绿(3)蛋白酶和脂肪酶盐使微生物失水过多死亡防止杂菌污染4.(2016辽宁重点中学联考)人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下列问题：(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类_(呼吸类型)微生物。(2)温度是酵母菌生
290、长和发酵的重要条件。利用酵母菌发酵制作葡萄酒时一般将温度控制在_。在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是_。随着酒精度数的提高，红葡萄皮的_也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在_的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(3)醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量_。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为_，再进一步转变为_。解析(1)制作果酒所用的酵母菌是一类兼性厌氧微生物，其无氧呼吸可产生酒精。(2)利用酵母菌发酵制作葡萄酒时一般将温度控制
291、在1825 ，在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(3)醋酸菌是一种好氧细菌，对氧气的含量特别敏感；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再进一步转变为醋酸。答案(1)兼性厌氧(2)1825 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌色素缺氧、呈酸性(3)特别敏感乙醛醋酸5.(2016山西康杰中学等四校联考)下图是果酒果醋的制作流程。请据图回答以下问题：(1)在葡萄酒制作过程中出现葡萄酒变酸现象，其原因可能是发酵
292、液中混有_菌发酵产生乳酸；也可能是_，导致_菌生长繁殖，产生醋酸。(2)某同学尝试用罐头瓶制作果酒，在培养过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的，一是_，二是避免氧气进入和杂菌污染。(3)在酸性条件下，可用_来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度时，一般采用_法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(4)在果酒制作中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌，从生态学角度分析：一是酵母菌与杂菌之间存在_关系；二是由于果酒中的_不利于杂菌的生长。答案(1)乳酸发酵装置密闭不严醋酸(2)放掉
293、发酵产生的CO2(答案合理即可，如排气、防止装置爆裂、降压等)(3)重铬酸钾稀释涂布平板(4)竞争酒精6.生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等，不同的有机物所用的提取方法各有不同。(1)玫瑰精油被称为“液体黄金”，是世界香料工业中不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是_。(2)杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂，主要通过_法提取。(3)萃取胡萝卜素前，要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是_。(4)血红蛋白的提取方法可以采用_，该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的？_。答
294、案(1)水蒸气蒸馏法(2)压榨(3)使原料颗粒变小，加大萃取效率(4)凝胶色谱法相对分子质量的大小7.(2016河北衡水检测)通过对玫瑰精油和橘皮精油的提取过程的学习，请回答有关提取茉莉油的问题。(1)提取茉莉油要在_期采收，原因是_。(2)茉莉油的化学性质_，_溶于水，易溶于_，能随水蒸气一同蒸馏。故提取时可采用_和_法，但常采用_，原因是此法_。(3)下图是茉莉油的生产工艺，请回答：向蒸馏器中加入原料时，茉莉花与清水的质量比大约为_。A表示_过程，B表示_过程，C表示_，通过C提取的直接精油可能混有一定的水分，所以要向提取液中加入D_吸水，放置过夜，再滤出固体物质，即可得到茉莉油。答案(1
295、)盛花此时期茉莉油的含量较高(2)稳定难有机溶剂萃取法水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏法设备简单，成本低，易操作(3)14水蒸气蒸馏冷凝油水分层无水Na2SO48.分析下图，完成下列问题：(1)萃取剂可分为_和_两种，乙醇和丙酮属于_萃取剂。在提取胡萝卜素时，常采用的原料是_，因为其不仅_，而且_。萃取前，需将原料彻底粉碎，其主要目的是_。(2)萃取的效率主要取决于_，同时也受_等条件的影响。(3)萃取过程中，第一步需_，以提高效率。因为_，所以应避免明火加热，而采用水浴加热的方法。通过加热处理，-胡萝卜素溶解在萃取液中，再经_得到萃取液，经过_后，可_得到较纯净的-胡萝卜素。(4)若想鉴定提取的胡萝卜素
296、粗品中含有胡萝卜素，常用_法来鉴定。答案(1)水溶性水不溶性水溶性胡萝卜廉价易得-胡萝卜素含量也较高使原料颗粒变小，提高萃取效率 (2)萃取剂的性质和使用量原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间(3)将胡萝卜进行粉碎和干燥有机溶剂都是易燃物萃取过滤浓缩(4)纸层析9.回答下列有关从材料中提取某些特定成分的问题。(1)用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：胡萝卜粉碎_萃取_胡萝卜素。(2)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需要用_作为对照。(3)根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、_和_。(4)常用_法提取橘皮精油。提取橘皮精油过程中，用
297、石灰水浸泡柑橘皮的目的是_。答案(1)干燥过滤浓缩(2)胡萝卜素标准样品(3)水上蒸馏水气蒸馏(两空可颠倒)(4)压榨防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率10.(2016山东淄博一模)请分析回答下列生物技术实践问题：(1)用新鲜胡萝卜提取胡萝卜素时，在干燥处理过程中控制温度和时间的原因是_。胡萝卜素萃取剂宜选用不溶于_的有机溶剂，萃取过程的加热采用_法。(2)鉴定胡萝卜素粗品的常用方法是_，鉴定过程需与_进行比对。(3)胡萝卜素可从生活在高浓盐湖中的杜氏盐藻中提取，由于杜氏盐藻的细胞壁不含纤维素，因此提高了胡萝卜素的_。与细菌培养基相比，培养杜氏盐藻的液体培养基在成分上的主要特点是_。答案(1)温度
298、太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解水水浴加热(2)纸层析法标准样品(3)提取效率高盐11.(2016山东齐鲁名校协作体)如图是从玫瑰花中提取玫瑰油的操作步骤。请据图回答下列问题。(1)图中的A表示_，B表示_。(2)玫瑰精油能用水蒸气蒸馏法提取的原因是玫瑰精油具有_的性质。(3)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。(4)提取橘皮精油时一般采用_法，不用水蒸气蒸馏法提取的原因是_。橘皮精油提取过程中，使用石灰水浸泡橘皮的目的是_。答案(1)NaCl无水Na2SO4(2)易挥发、难溶于水、化学性质稳定(3)蒸馏温度(4)压榨橘皮精油的有效成分在用水蒸
299、气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题(合理即可)防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率阶段排查回扣落实(十)基础需自查1.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上()2.培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质()3.筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源()4.对于频繁使用的菌种，可以采用甘油管藏的方法()5.洗涤红细胞时，分离所用的方法为高速短时间离心()6.在血红蛋白分离过程中，如果红色区带歪曲、散乱、变宽，与其有关的是色谱柱的装填()7.植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，根据提取的芳香油的用途选择提取的方
300、法()8.从物理性状的角度看，选择培养基多属于固体培养基()9.反应物浓度大小不会对酶活力造成影响()10.通过比色法可以检测泡菜中亚硝酸盐的含量，以掌握取食的时间()11.在果酒、果醋和腐乳制作中，最适温度最高的是腐乳()12.在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控在12%左右()重点再强化1.强化传统发酵技术中的“3个方面”(1)果酒、果醋制作的3个方面菌种酒精发酵的菌种来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌(真核生物)。醋酸发酵菌种为醋酸菌(原核生物)。发酵原理：酵母菌在有氧条件下通过有氧呼吸进行大量繁殖，在无氧条件下通过无氧呼吸产生酒精，醋酸发酵需始终通氧。酒精的检测：在酸性条件下
301、，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。(2)腐乳制作的3个方面菌种腐乳制作的主要菌种来自空气中的毛霉孢子。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，脂肪可被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。盐、酒和香辛料的作用：均有抑菌、调味的作用。(3)泡菜制作的3个方面菌种制作泡菜的菌种主要来自蔬菜上的乳酸菌。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。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N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。2.微生物培养、筛选与鉴别(1)微生物的纯化与计数纯化微生物的方法：常用平板划线法和稀
302、释涂布平板法。微生物的计数方法：常用显微计数法和稀释涂布平板法。(2)微生物的筛选与鉴别尿素分解菌的筛选：以尿素为唯一氮源的选择培养基可以筛选分解尿素的细菌。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。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。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.蒸馏、压榨和萃取三种方法的比较提取方法蒸馏压榨萃取实验原理利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，
303、蒸发溶剂后就可获得芳香油方法步骤水蒸气蒸馏；分离油层；除水过滤石灰水浸泡、漂洗；压榨、过滤、静置；再次过滤粉碎、干燥；萃取、过滤；浓缩(时间：40分钟满分：100分)1.(2016皖南八校三模)生物技术在日常生活中应用非常广泛，回答下列与生物技术有关的问题：(1)泡菜不能急着吃，是因为泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，实验室常采用_法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成_色物质。(2)各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制_来实现的。(3)制作果醋和葡萄酒使用的微生物在结构上不同主要是前者_。(4)从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活，提取胡
304、萝卜素、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是_。(5)葡萄籽油因含有胶原蛋白而具有抗氧化、延缓衰老的功效。要分离这种胶原蛋白常用_技术，影响该技术效果的因素主要有蛋白质分子的_和形状等。解析(1)亚硝酸盐的含量常采用比色法来检测；亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成玫瑰红色物质。(2)各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制发酵的条件来实现的。(3)参与果醋制作的微生物是醋酸菌，属于原核生物，而参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，原核生物和真核生物在结构上不同主要是前者无成形的细胞核或无核膜。(4)从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活，提取胡萝卜素、玫瑰精油、橘
305、皮精油常用的方法依次是萃取法、水蒸气蒸馏法、压榨法。(5)要分离蛋白质常用电泳技术，影响该技术效果的因素主要有蛋白质分子的相对分子质量、电荷数量和形状等。答案(1)比色玫瑰红(2)发酵的条件(3)无成形的细胞核或无核膜(4)萃取法、水蒸气蒸馏法、压榨法(5)电泳相对分子质量、电荷数量2.(2016陕西西北工业大学附中模拟)葡萄酒、葡萄汁是一类常用的饮料。在果汁发酵液中，红葡萄皮的色素也会进入发酵液中，且有酸碱指示剂的作用。请根据有关材料回答下列问题：(1)在葡萄酒的自然发酵过程中，为提高果酒的品质，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌。要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称
306、为_，如在培养基中加入_可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌。(2)在微生物的实验室培养中常要进行消毒和灭菌的工作，常用的消毒方法有：煮沸消毒法、_、紫外线消毒法、化学药剂消毒法。灭菌是指_。(3)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到_。为提高品质及节约成本，厂家已尝试使用固定化细胞技术。酵母细胞的固定多采用_。(4)请列出用干酵母和海藻酸钠制备固定化酵母细胞的步骤：酵母细胞的活化；_；配制海藻酸钠溶液；_；固定化酵母细胞。解析(1)要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基为选择培养基。细菌不能抵抗抗生素，如在培养基中加入青霉素可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌。(2)实
307、验室常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒和化学药剂消毒，但消毒只能杀死物体表面的微生物，不能杀死芽孢和孢子；灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。(3)果胶酶能使果胶水解成半乳糖醛酸，使果汁变得澄清。酵母细胞的固定多采用包埋法。(4)用干酵母和海藻酸钠制备固定化酵母细胞的步骤为酵母细胞的活化、配制(物质的量浓度为0.05 mol/L的)CaCl2溶液、配制海藻酸钠溶液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合和固定化酵母细胞。答案 (1)选择培养基青霉素(或抗生素)(2)巴氏消毒法使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子(3)果胶酶包埋法(4)配制
308、(物质的量浓度为0.05 mol/L的)CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合3.(2016四川成都石室中学三诊)根据现代生物技术的相关知识，回答下列问题：(1)我们在用苹果泥作原料探究果胶酶催化反应的最适条件和最适用量时，通过_来确定最适值的思想方法是不变的。此类实验的观测指标可以是_(两点)。(2)用葡萄制做的果酒酒味纯正，放置一段时间后，发现果酒带有明显的酸味，原因是_。果酒发酵结束后，为方便后续使用，可将菌液转移到甘油中，与之充分混匀后，放在_的冷冻箱中保存，此方法叫_。(3)榨取果汁的过程中，发现榨取的果汁非常浑浊。解决的方法是用果胶酶处理，果胶酶包括_等成份(三种)。(4)已知某
309、样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所示。将样品装入透析袋中透析12 h。若分子乙保留在袋内，则分子_也保留在袋内。若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子_移动速度最快。若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子_可能不存在于沉淀中。(5)提取胡萝卜素常用有机溶剂萃取的方法，萃取的效率主要取决于_，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。将提取的胡萝卜素粗品用_法进行鉴定，鉴定过程中需用_作为对照。答案(1)设置梯度果汁的澄清度、果汁的体积(2)密封不严，醋酸菌进行有氧呼
310、吸，将果酒转变成果醋20甘油管藏(3)多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶(4)丙和丁丙甲(5)萃取剂的性质和用量纸层析胡萝卜素标准样品(标准样品也可)4.(2016四川凉山诊断)将醋酸菌突变体中与耐酸有关的ALDH基因导入优良醋酸菌中，选育出高发酵速率、耐酸的醋酸菌，用于果醋生产。请分析回答下列问题：(1)对含有ALDH基因的DNA与质粒用同种限制酶切割后，通过_酶连接形成重组质粒。为获得耐酸的醋酸菌，用_法接种于含高浓度醋酸的培养基进行筛选。将筛选纯化的菌种用_的方法长期保存。(2)下图表示温度和乙醇浓度对该醋酸菌产酸量的影响。醋酸菌能将乙醇转变为_，再将其转变为醋酸。研究不同酒精浓度下的最
311、高产酸量时，最好把温度控制为_，如温度过高，醋酸菌代谢缓慢甚至死亡，原因是_。酒精发酵后通过出料口检测酒精浓度，将发酵液中酒精浓度调节到_左右才接种醋酸菌，较高的酒精浓度会使产酸量下降，不适宜接种，原因是_。(3)为检测发酵过程中醋酸菌数量，将1 mL发酵液稀释100倍后，分别取0.1 mL稀释菌液均匀涂布在4个平板上经适当培养后，4个平板上的菌落数分别为24、139、140、141，据此可得出每毫升发酵液中的活菌数为_个/mL。解析(1)基因工程中用同种限制酶切割目的基因和质粒，用DNA连接酶进行连接，筛选醋酸菌的方法是将醋酸菌用平板划线法接种在高浓度醋酸的培养基中，筛选纯化后的菌种用甘油管
312、藏法长期保存。(2)醋酸菌能将乙醇转变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸。图1显示，产酸量最高的温度是35 ，温度过高，会影响酶的活性，甚至使酶失活。图2显示，乙醇浓度为4%时，产酸量最高。(3)4个平板上的菌落数有3个相近，1个相差太大，把24去掉，剩下3个取平均数为140，活菌数14010100140 000个/mL。答案(1)DNA连接平板划线(稀释涂布平板)甘油管藏(2)乙醛35(3035)温度过高，影响酶的活性(使酶失活)4%(较)高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢(3)1.41055.土壤中含有能分解淀粉的细菌，某生物兴趣小组欲从土壤中分离此细菌并进行计数。请回答：(1)鉴定淀粉可用_染
313、色。欲把能分解淀粉的细菌从土壤中分离出来，需使用以淀粉为唯一_源的选择培养基。配制好的培养基需用_法进行灭菌。(2)用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目_(填“少”或“多”)，原因是_。答案(1)碘液碳高压蒸汽灭菌(2)少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6.回答以下关于微生物的培养和发酵的问题： (1)某中学生物兴趣小组在进行A细菌的培养过程中，发现了另一种B细菌，在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制，甲同学提出的观点是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质。请你在以下实验的基础上，继续完成验证甲同学所提观点的实验过程：_(用文字和箭头表示)。(2)培养微
314、生物时，所用培养基常采用_法进行灭菌。接种微生物常用的方法中可用于微生物计数的是_。(3)如图所示为某同学绘制的酿制葡萄酒的简易装置。装置甲的错误是_；装置乙的错误是_。(4)乳酸发酵和醋酸发酵所用的菌种分别为_，两者发酵条件的最大差异是_。(5)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的_酶。答案(1)去除中的B细菌保留培养基再接种A细菌培养一段时间观察A细菌的生长情况(意思对即可)(2)高压蒸汽灭菌稀释涂布平板法(3)未夹住发酵瓶的进气管发酵瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口(4)乳酸菌和醋酸菌乳酸发酵的环境为无氧，而醋酸发酵的环境为有氧(5)蛋白酶和脂肪7.根据生物技术实践的有关知识，回答下
315、列问题：(1)从土壤中分离纤维素分解菌时，所用的选择培养基中唯一的碳源是_。鉴别纤维素分解菌的培养基中需要加入的染料是_，该物质能够与纤维素反应生成红色复合物。(2)由果酒制作转为果醋制作时，需要调整的温度范围是_。在制作腐乳过程中，加盐和加酒都能够抑制_。(3)玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，其适合用水蒸气蒸馏法提取，理由是玫瑰精油具有_的性质。当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中影响玫瑰精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。(4)凝胶色谱法是根据_分离蛋白质的有效方法。答案(1)纤维素刚果红(2)由1825 调整为3035 微生物的生长(3)易挥发、难溶于水、化学性质稳定蒸馏温度(4)
316、相对分子质量的大小高三复习综合检测卷(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本大题共25小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.下列有关细胞中元素和化合物的叙述中正确的是()A.构成糖类和脂质的元素种类相同，血红蛋白含有铁元素B.Mg属于大量元素，缺Mg会影响植物叶肉细胞中叶绿素的合成C.抗体的功能取决于氨基酸的排列顺序，不受空间结构的影响D.人剧烈运动过程中，骨骼肌细胞内ATP与ADP的含量难以达到动态平衡解析构成糖类的元素是C、H、O，脂质的基本元素组成是C、H、O，有些还含有N、P，A错误；Mg属于大量元素，是合成叶绿素的原料，缺Mg会影响
317、植物叶肉细胞中叶绿素的合成，B正确；抗体的本质是蛋白质，其功能是由结构决定的，其结构取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链折叠形成的空间结构，C错误；ATP与ADP的含量处于动态变化中，剧烈运动过程中，骨骼肌细胞内ATP与ADP的含量也会达到动态平衡，D错误。答案B2.下列与细胞相关的叙述，错误的是()A.线粒体和核仁都是含有DNA的细胞器B.洋葱鳞片叶内表皮细胞可发生质壁分离C.硝化细菌可依靠有氧呼吸利用葡萄糖的能量D.线粒体不能分解葡萄糖但可产生ATP解析核仁是细胞核结构的一部分，不属于细胞器，A错误。答案A3.下列所述生理活动在蓝藻、植物和动物的细胞内一般都能进行的是()A.内质网膜
318、转化成高尔基体膜B.葡萄糖转化成纤维素或淀粉C.DNA转录时发生碱基互补配对D.吸收、转化和利用光能解析蓝藻属于原核生物，细胞中没有内质网和高尔基体，A错误；只有植物细胞中会发生葡萄糖转化成纤维素或淀粉，B错误；原核细胞、动物、植物细胞中DNA转录时均发生碱基互补配对，C正确；蓝藻和植物细胞中的光合色素会吸收、转化和利用光能，动物细胞不会，D错误。答案C4.如图为a、b、c三种物质的跨膜运输方式示意图。下列相关叙述错误的是()A.水和葡萄糖跨膜运输的方式与a物质相同B.b物质的跨膜运输速率不受O2浓度的影响C.物质丁位于细胞膜的外表面，与细胞间的信息传递有关D.c物质跨膜运输消耗的ATP来自细
319、胞呼吸解析葡萄糖跨膜运输的方式可能是协助扩散或主动运输，与a物质不相同，A错误；b物质的跨膜运输速率不需要消耗能量，不受O2浓度的影响，B正确；物质丁位于细胞膜的外表面，是糖蛋白，与细胞间的信息传递有关，C正确；c物质跨膜运输消耗的ATP来自细胞呼吸，D正确。答案A5.下列关于细胞内酶的分布及其作用的叙述，正确的是()A.催化ATP水解的酶在活细胞中都有分布B.人体细胞的细胞质基质中含有催化丙酮酸转化为CO2的酶C.人体肌细胞内的RNA聚合酶只分布在细胞核中D.酶通过为化学反应供能来提高化学反应速率解析活细胞中均需消耗能量，故催化ATP水解的酶在活细胞中都有分布，A正确；在人体细胞中丙酮酸转化
320、为CO2发生在线粒体基质，故人体细胞的线粒体中含有催化丙酮酸转化为CO2的酶，B错误；人体肌细胞内的RNA聚合酶主要分布在细胞核中，少数分布在线粒体中，C错误；酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，D错误。答案A6.如果某绿色高等植物光合作用的有机产物为葡萄糖，则光合作用的总反应式如下所示。下列相关叙述正确的是()6CO212H2OC6H12O66H2O6O2A.该反应式也适用于具有藻蓝素和叶绿素等光合色素的蓝藻B.追踪反应式中CO2的氧原子的转移情况时，该氧原子能转化成氧气C.该反应式中，CO2消耗的场所与H2O消耗的位置不同D.当植物体有机物积累量为零时，叶肉细胞的呼吸速率等于光合
321、速率解析蓝藻属于原核生物，细胞中没有叶绿体，所以该反应式不适用于具有藻蓝素和叶绿素等光合色素的蓝藻，A错误；追踪CO2中氧原子的转移情况时，该氧原子能转化成葡萄糖和水中的氧，B错误；该反应式中，CO2消耗的场所与H2O消耗的位置不同，前者是叶绿体基质，后者是类囊体薄膜上，C正确；当植物体有机物积累量为零时，由于非叶肉细胞不进行光合作用，所以叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，D错误。答案C7.下列有关实验的叙述，错误的是()A.对于有颜色反应的观察类实验，显微镜是必备的实验器材B.探究淀粉酶的最适温度时，自变量只有一个，而无关变量可能有多个C.调查某种遗传病的发病率和遗传方式时，调查的人数有较大差
322、别D.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验不需要设计空白对照组解析某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应，可直接观察不需要使用显微镜，A错误；探究淀粉酶的最适温度时，自变量只有一个(温度)，而无关变量可能有多个(酶的量、淀粉的量、气压等)，B正确；调查某种遗传病的发病率时，应在广大人群中进行调查，调查的群体要足够大；调查某种遗传病的遗传方式时需要在患者家系中调查，C正确；探究酵母菌细胞呼吸方式的实验属于对比实验，有氧组与无氧组相互对照，不需要设计空白对照组，D正确。答案A8.如图是某干细胞逐级分化的图解，下列叙述错误的是()A.图中过程细胞内表达的基因完全不同B.细胞A、B、C、
323、D的形态和功能各不相同C.图中过程细胞内不会出现基因重组D.细胞M和N的分化程度低于细胞B和C解析图中过程细胞内表达的基因不完全相同，A错误；细胞A、B、C、D的形态和功能各不相同，B正确；图中过程为细胞分化，细胞内不会出现基因重组，C正确；细胞M和N的分化程度低于细胞B和C，D正确。答案A9.已知豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性。下列关于豌豆株高性状及其遗传的叙述，正确的是()A.高茎豌豆自然状态下繁殖，子代一般不出现性状分离B.高茎豌豆作母本进行人工授粉前，应在开花后及时去除雄蕊C.只有矮茎豌豆作母本、高茎豌豆作父本杂交时，子代才同时出现矮茎和高茎D.测交所得子代中高茎矮茎11，由数量相
324、等的雌雄配子所决定解析豌豆是自花传粉闭花受粉，所以高茎豌豆自然状态下繁殖，子代一般不出现性状分离，A正确；高茎豌豆作母本进行人工授粉前，应在开花前的花蕾期及时取出雄蕊，B错误；矮茎豌豆作母本、杂合高茎豌豆作父本或矮茎豌豆作父本、杂合高茎豌豆作母本进行杂交，子代都同时出现矮茎和高茎，C错误；通过测交可以推测被测个体产生配子的种类及比例，但不能推测配子的数量，所以与雌雄配子数是否相等无关，D错误。答案A10.下列关于基因指导蛋白质合成的叙述，正确的是()A.遗传信息从碱基序列到氨基酸序列不会损失B.密码子中碱基的改变一定会导致氨基酸改变C.DNA通过碱基互补配对决定mRNA的序列D.每种tRNA可
325、以识别并转运多种氨基酸解析基因转录形成的mRNA需要剪切、拼接，因此成熟的mRNA减少了一些碱基序列，A错误；一种氨基酸可能由一种或几种密码子决定，所以密码子改变，其对应的氨基酸不一定改变，B错误；一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D错误。答案C11.下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验(实验1)与赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验(实验2)的叙述，错误的是()A.实验1和实验2都利用同位素标记法将DNA和蛋白质彻底分开B.实验1的培养基中最先出现的S型细菌应来自R型细菌的转化C.实验1和实验2的设计思路一致，结论都是DNA是遗传物质D.实验2中搅拌不充分对两组实验结果(放射性分布)的
326、影响不同解析实验1没有采用同位素标记法，A错误；实验1的培养基中最先出现的S型细菌应来自R型细菌的转化，B正确；实验1和实验2的设计思路一致，结论都是DNA是遗传物质，C正确；实验2中搅拌不充分对两组实验结果(放射性分布)的影响不同，用35S标记的噬菌体侵染细菌时，搅拌不充分会导致沉淀物中放射性增强，用32P标记的噬菌体侵染细菌时，搅拌不充分对放射性分布没有什么影响，D正确。答案A12.下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是()A.生物进化的实质是种群基因型频率的改变B.地理隔离是生物进化的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志C.自然选择是定向的，突变和基因重组是不定向的D.共同进化是指不同
327、的生物之间在相互影响中不断进化和发展解析生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；新物种形成可以不经过地理隔离，因此地理隔离不是新物种形成的必要条件，B错误；自然选择是定向的，决定了生物进化的方向，突变和基因重组是不定向的，只能为生物进化提供原材料，C正确；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断发展和进化，D错误。答案C13.在低温诱导植物染色体数目变化实验中，下列说法合理的是()A.剪取0.51 cm洋葱根尖放入4 的低温环境中诱导B.待根长至1 cm左右时将洋葱放入卡诺氏液中处理C.材料固定后残留的卡诺氏液用95%的酒精冲洗D.经龙胆紫染液染色后的根尖需用清水进行漂
328、洗解析在低温诱导植物染色体数目变化实验中，当实验材料长出1 cm长的不定根时放置于4 的低温环境中诱导，不能剪掉，A错误；剪取诱导后的根尖的0.51 cm，放入卡诺氏液中处理，B错误；制装片时，“解离漂洗染色制片”用改良苯酚品红染色，染色后不再漂洗，D错误。答案C14.某一对夫妻中的丈夫含有2条结构异常的染色体，妻子含有1条结构异常的染色体，该夫妇生育的男孩同时含有这3条异常染色体，该男孩的精子中都含有异常染色体(减数分裂过程中染色体均正常分离，异常的染色体可以正常的发生联会)。据此判断，下列分析不正确的是()A.丈夫的2条异常染色体在减数第一次分裂的过程中发生联会B.该男孩的初级精母细胞在四
329、分体时期有两条异常染色体发生联会C.该男孩的次级精母细胞中含有1条、2条或4条异常染色体D.该男孩生育的儿子一定含有异常染色体，孙子可能不含异常染色体解析由于减数分裂过程中染色体均正常分离，并且生育的男孩同时含有这3条异常染色体，因此丈夫的2条异常染色体不是同源染色体，所以在减数第一次分裂的过程中不会发生联会，A错误；因为该男孩的精子中都含有异常染色体，所以该男孩的3条异常染色体中有一对是同源染色体，；因此其初级精母细胞在四分体时期有两条异常染色体发生联会，B正确；该男孩的次级精母细胞中，前期细胞中含有1条或2条异常染色体，所以后期细胞中含有2条或4条异常染色体，C正确；该男孩生育的儿子一定含
330、有异常染色体，但可能只有1条，所以孙子可能不含异常染色体，D正确。答案A15.下列关于生物可遗传变异的叙述，正确的是()A.只要DNA中出现碱基对改变，就说明有基因突变B.杂交育种和单倍体育种的原理都是基因重组C.染色体结构变异是导致21三体综合征的根本原因D.培育三倍体无子西瓜的原理是染色体的数目变异解析DNA中碱基对的替换、缺失、增添若不发生在基因内部，就不会引起基因结构的改变，也就不会引起基因突变，A错误；单倍体育种的原理是染色体变异，B错误；染色体数目变异是导致21三体综合征的根本原因，C错误；培育三倍体无子西瓜的原理是染色体的数目变异，D正确。答案D16.如图是科研小组以野生的草莓种
331、子(aa)为材料培育抗虫(基因B)草莓无子新品种的过程，下列分析不正确的是()A.过程可能发生了基因突变B.过程可使用秋水仙素C.个体AAA的两个亲本是同一物种D.过程得到的个体含有三个染色体组解析过程发生了基因突变，A正确；过程可使用秋水仙素处理发育着的种子或幼苗，使细胞中染色体数目加倍，B正确；个体AAA的两个亲本是AA和AAAA，分别是二倍体和四倍体，所以不是同一物种，C错误；过程导入的是外源基因，所以得到的个体仍含有三个染色体组，D正确。答案C17.果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因控制，灰身和黑身是由另一对等位基因控制。一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇，雄果蝇中的黑身个体占
332、1/4。不考虑变异的情况下，下列推理合理的是()A.两对基因位于同一对染色体上B.两对基因都位于常染色体上C.子代不会出现残翅黑身雌果蝇D.亲本雌蝇只含一种隐性基因解析由题意可知，亲本为长翅，子代出现残翅，则长翅对残翅为显性，由A/a控制，亲本全为灰身，子代中出现黑身，则灰身对黑身为显性用B/b表示，又因子代中出现残翅雌果蝇，所以翅形基因(A、a)在常染色体上，而子代雄果蝇中黑身占，所以(B、b)也在常染色体上。答案B18.下列关于神经细胞的说法中，正确的是()A.神经细胞不能向细胞外分泌化学物质B.静息状态下钾离子外流需要消耗ATPC.受刺激后细胞膜外电位变为负电位D.膝跳反射过程中兴奋的传
333、导是双向的解析神经细胞能分泌一些化学物质，如神经递质，一些下丘脑神经细胞还能分泌激素，A错误；静息状态下钾离子外流为顺浓度梯度，不消耗ATP，B错误；膝跳反射中，兴奋需经过突触，所以为单向传递，D错误。答案C19.下列关于免疫细胞的叙述中，正确的是()A.T细胞、记忆细胞和浆细胞都可以进行有丝分裂B.吞噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫C.若抑制T细胞的发育，受影响的只是细胞免疫D.B细胞和效应T细胞不能识别特定的抗原解析T细胞和记忆细胞都可以进行有丝分裂，而浆细胞属于高度分化的细胞，没有细胞增殖的能力，A错误；吞噬细胞能参与非特异性免疫(第二道防线)和特异性免疫(体液免疫和细胞免疫)，B正
334、确；T细胞既参与体液免疫，同时也参与细胞免疫，因此若抑制T细胞的发育，体液免疫和细胞免疫均受影响，C错误；B细胞和效应T细胞均能识别特定的抗原，D错误。答案B20.将一定量的高浓度葡萄糖溶液注入健康家兔的体内并测定注射前后家兔尿量、血糖浓度及尿液中的葡萄糖量的变化，结果如下表所示。据此下列叙述正确的是()实验前实验后尿量(滴/min)028血糖浓度(mmol/L)8.418.6尿糖程度A.高浓度的葡萄糖溶液可能促进了肾小管对水的重吸收B.可用双缩脲试剂在水溶液加热条件下来检测尿液中的血糖C.注射葡萄糖溶液后家兔血浆中的胰高血糖素浓度会升高D.实验后家兔肝糖原和肌糖原的贮存量可能会增多解析将一定
335、量的高浓度葡萄糖溶液注入健康家兔的体内，家兔尿量增加，可见高浓度的葡萄糖溶液没有促进肾小管对水的重吸收，A错误；双缩脲试剂与蛋白质呈现紫色反应，不能用来检测血糖，B错误；注射葡萄糖溶液后，家兔血糖上升，胰岛素分泌增加，胰高血糖素浓度会降低，C错误；注射葡萄糖溶液后，家兔血糖上升，胰岛素分泌增加，胰岛素促进肝糖原和肌糖原的形成，D正确。答案D21.如图是与生长素有关的几个实验，下列叙述不正确的是()A.三个实验的自变量依次是有无重力、IAA的浓度和材料托的倾斜程度B.实验1可说明重力使根尖处的生长素向远地侧运输，而茎尖处的生长素向近地侧运输C.实验2的目的是探究适于插条生根的最适IAA浓度D.实
336、验3中几个琼脂块所含生长素的量的关系是A3A2A1a1a2a3解析三个实验的自变量依次是有无重力，IAA的浓度和材料托的倾斜程度，A正确；实验1可说明重力使根尖处的生长素向近地侧运输，茎尖处的生长素也是向近地侧运输，B错误；实验2的目的是探究适于插条生根的最适IAA浓度，C正确；实验3中由于重力因素的影响，几个琼脂块所含生长素的量的关系是A3A2A1a1a2a3，D正确。答案B22.松土是农作物栽培的传统耕作措施。相关看法不合理的是()A.可以增加土壤的透气性，促进植物对无机盐的吸收B.能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解C.容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素D.降低土壤微
337、生物的呼吸作用强度，减少二氧化碳排放解析松土可增加土壤通气性，有利于土壤微生物的呼吸作用，增强呼吸强度，D错误。答案D23.下列关于种群和群落的叙述，不正确的是()A.种群是生物繁殖和进化的基本单位B.种内斗争会降低种群密度，不利于种群的发展C.围湖造田等人为活动会影响群落的自然演替D.群落的结构随着群落演替的进行而不断发生变化解析种群是生物繁殖和进化的基本单位，A正确；种内斗争会降低种群密度，淘汰弱者，有利于种群的发展，B错误；围湖造田等人为活动会影响群落的自然演替，C正确；群落的结构随着群落演替的进行而不断发生变化，D正确。答案B24.如图为某池塘的食物网及部分能量传递示意图(图中数字为能
338、量值，单位是Jm2a1)。下列叙述不正确的是()A.该食物网中处于最高营养级的生物是鲈鱼B.该食物网中的各种生物共同构成了一个生物群落C.该食物网中能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为19%D.根据图中数据，不能算出太阳鱼呼吸作用消耗的能量值解析该食物网中处于最高营养级的生物是鲈鱼，A正确；群落包括生产者、消费者和分解者，该食物网中只有生产者和消费者，故该食物网中所有的生物不能构成一个群落，B错误；该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 7804 200)41920100%19%，C正确；太阳鱼同化的能量去向有：呼吸作用消耗、流入下一营养级和被分解者分解利用，由图可知，只知
339、道同化量和流入下一营养级的能量，不能得出呼吸作用消耗的能量，D正确。答案B25.下列措施符合保护生物多样性原则的是()A.为了满足人们需求，随意从国外引进多种宠物B.为控制大米草在我国造成的灾害，将其天敌引入我国C.为保护牧场防止沙漠化，灭绝危害草原的鼠类和昆虫D.将大熊猫迁入动物园繁育，将部分大熊猫进行野外回归实验解析引进物种需慎重，引入不当会造成生物入侵，A、B错误；为保护牧场防止沙漠化，应该减少危害草原的鼠类和昆虫的种群数量，但不能灭绝，这样会破坏生物多样性，C错误；将大熊猫迁入动物园繁育，将部分大熊猫进行野外回归实验，这属于迁地保护，可以保护生物多样性，D正确。答案D二、非选择题(本大
340、题共5小题，共35分。)26.(7分)光照强度对阴生植物芒萁的叶绿素含量具有一定影响。在一定光照强度范围内，光照强度越弱，叶绿素含量越高。(1)叶绿素存在于芒萁细胞的具体部位是_，弱光下芒萁叶片中叶绿素含量较高的生物学意义是_。(2)研究表明，色素含量基本一致的芒萁，光合作用强度却有较大差异，说明_。(3)若要研究光照强度对光合作用强度的影响，你的实验设计思路是_。答案(1)类囊体薄膜提高对光的吸收和转化能力(提高光合速率)，以适应弱光(阴生)环境(2)光合作用强度受多种因素影响(言之有理的答案都给分)(3)选择长势相同的植物，在不同光照强度下进行测定27.(10分)已知在黑暗条件下蔗糖可以通
341、过气孔进入叶片转化成淀粉，某科研小组为验证这一结论，将一株绿色植物在黑暗中放置一段时间后，取生理状态一致的叶片(去掉叶柄并用石蜡封口)，平均分成4组，实验处理如表所示。一段时间后，脱色，然后用碘液检测叶片颜色变化，结果如下表(无氧呼吸产生的能量忽略不计)。编号组1组2组3组4处理叶片浸泡在5%蔗糖溶液中，通入O2叶片浸泡在5%蔗糖溶液中，通入N2叶片浸泡在蒸馏水溶液中，通入O2？黑暗黑暗黑暗黑暗检测结果有淀粉无淀粉无淀粉无淀粉请回答：(1)实验前要将植物在黑暗中放置一段时间的目的是_。(2)组1中蔗糖转化成淀粉的直接能源物质是_，是通过_产生的。与组1相比，组2叶片无淀粉的原因是_。(3)前三
342、组实验不能证明蔗糖通过气孔进入叶片，因此必须增加组4，组4的处理是_。解析(1)由于正常生长情况下，植物细胞内储存有淀粉，所以实验前要将植物在黑暗中放置一段时间，进行饥饿处理以消耗叶片中原有淀粉，防止对实验的干扰。(2)ATP是细胞内生命活动的直接能源物质，由于组1的叶片浸泡在5%蔗糖溶液中，且通入O2，所以蔗糖转化成淀粉所需的直接能源物质ATP是通过有氧呼吸产生的。与组1相比，组2叶片浸泡在5%蔗糖溶液中，通入N2，缺少O2，叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP，所以组2叶片无淀粉。(3)根据对照原则，增加组4，用石蜡封闭的叶片浸泡在5%蔗糖溶液中，通入O2，从而证明蔗糖通过气孔进入叶
343、片。答案(1)消耗叶片中原有淀粉(防止叶片原有淀粉的干扰)(2)ATP有氧呼吸组2叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP(3)用石蜡封闭的叶片浸泡在5%蔗糖溶液中，并通入O228.(8分)人和高等动物体内，神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式。(1)神经调节比体液调节反应速度快，原因是_。 (2)胰岛素和胰高血糖素的作用相互_，共同维持血糖含量的稳定；该过程_(“存在”或“不存在”)反馈调节。(3)兴奋在神经元之间的传递需要经过突触结构，突触前膜和突触后膜在功能上的差异是_。(4)能产生激素的细胞_(“不一定能”或“都能”)产生酶，理由是_。答案(1)神经调节主要以电信号的形式
344、传导速率较快，体液调节通过体液运输速度较缓慢(2)拮抗存在(3)突触前膜释放神经递质；突触后膜识别神经递质并引起膜电位变化(4)都能激素的产生离不开酶(其他合理答案也可)29.(4分)下表是某荒地一条食物链3个营养级的能量分析表(单位：J/hm2a)。后来由于该荒地被附近居民掘土而成为洼地，进而成为沼泽地。营养级同化的能量呼吸释放量A2.4810113.611010B7.461087.16108C2.451072.31107(1)从能量流动角度分析，A营养级未被利用的能量包括_；第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_；该荒地的群落演替类型为_。(2)受水浸泡的沼泽土壤，由于_，使有机物积累量
345、增加，可成为开发有机肥和生物能源的场所。答案(1)未被自身呼吸消耗，未被植食性动物捕食，未被分解者利用(或答“A营养级现存总有机物的量”)3.2%次生演替(2)缺氧，微生物的活动减弱，土壤有机物的分解速度降低30.(6分)某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制。基因型为A_bb的植株开蓝花，基因型为aaB_的植株开黄花。将蓝花植株()与黄花植株()杂交，取F1红花植株自交得F2。F2的表现型及其比例为：红花黄花蓝花白花7311。(1)F1红花的基因型为_，上述每一对等位基因的遗传遵循_定律。(2)对F2出现的表现型及其比例有两种不同的观点加以解释。观点一：F1产生的配子中某种雌雄配子同
346、时致死。观点二：F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。你支持上述观点_，基因组成为_的配子致死；F2中蓝花植株和亲本蓝花植株的基因型分别是_、_。答案(1)AaBb基因的分离定律(2)二AbAabbAabb三、选做题(共2小题，满分15分，一题计分)31.据报道，某地空气样本中检测出A、B、C3种抗生素的耐药性基因。只有存在于某种活菌中的耐药性基因才能感染人体。为研究此地空气中是否存在这些耐药性活菌，某研究小组做了以下实验，步骤如下。配置培养基并灭菌；制作无菌平板，并收集、培养空气中的活菌；对步骤得到的活菌进行分离纯化；设置若干实验组和对照组，进行相关操作；将各组平板置于适宜温度的恒温箱中培
347、养一段时间，观察菌落的生长情况。回答下列问题：(1)步骤中的灭菌方法是_。(2)步骤中接种的方法是_。(3)若步骤中得到的菌落类型有5种，则步骤中需要设计至少_个实验组，对实验组的操作是_。(4)若将所得菌落接种到含有_培养基中，形成的菌落呈_色，则表明可能存在大肠杆菌。从功能角度分析此培养基属于_培养基。答案(1)高压蒸汽灭菌法(2)平板划线法(或稀释涂布平板法)(3)15接种每种活菌的培养基中分别添加A、B、C抗生素(4)伊红美蓝黑鉴别32.根据基因工程的有关知识回答下列问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因时，需要加入两种引物，原因是_，引物I延伸而成的DNA单链会与引物II结合，进行D
348、NA的延伸，这样，DNA聚合酶只能特异地复制_的DNA序列，一个DNA分子三轮复制以后，含有两种引物的DNA分子有_个。(2)基因工程的核心步骤是_。其目的是使目的基因在受体细胞中_，并可遗传给下代。(3)大肠杆菌作为受体细胞最常用的转化方法是：首先用Ca2处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为_细胞。(4)检测目的基因是否发挥功能作用的第一步是_。答案(1)DNA聚合酶只能从3端延伸DNA链，用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增处于两个引物之间的DNA序列6(2)构建基因表达载体稳定存在，表达和发挥作用(3)感受态(4)目的基因是否能转录形成mRNA(DNARNA分子杂交)