选择性必修3 生物技术与工程（17-23年等级考真题问题汇总）-备战2025年上海等级考高三生物真题精剖细研（上海专用）

17-23年等级考真题 专题问题汇总 选必3 生物技术与工程 第1章 发酵工程 第1节 获得纯种微生物是发酵工程的基础 ※微生物所需的营养物质包括？ 成分 作用 碳源 自养微生物 能够以CO2为唯一碳源 异养微生物 利用葡萄糖、蔗糖、纤维素、牛肉浸膏等有机碳源 氮源 用途 主要用于合成细胞中的蛋白质、核酸 例子 蛋白胨、氨基酸、尿素、铵盐、硝酸盐等 生长 因子 定义 微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物 生长和代谢所必需的小分子 例子 维生素、氨基酸、碱基（嘌呤、嘧啶） 补充 ①天然物质中含有生长因子；②某些微生物不需要 无机盐 例子 磷酸盐、硫酸盐以及含钠、钾、镁等元素的化合物 补充 天然有机物、自来水中含有微量元素 水 微生物生长和代谢必不可少的营养物质 ※培养基中的固体培养基的配置过程？ ★ 称量 熔解 调整pH 灭菌 倒平板 分装 ※培养基的类型有哪些？ 分类依据 类型 配制特点 主要应用 物理状态(物理性质) 固体培养基 加入琼脂（凝固剂）较多 菌种分离、纯化、鉴定、筛选、计数和菌种保存 半固体培养基 加入琼脂（凝固剂）较少 观察微生物运动、分类 液体培养基 不加入琼脂（凝固剂） 微生物的大量培养 化学组成(成分来源) 天然培养基 由蛋白胨、牛肉膏、酵母浸粉和植物组织提取液等天然成分配制而成，培养基成分不明确 菌种大规模培养 合成培养基 由化学成分完全确定的物质配制而成，培养基成分明确 菌种分类、鉴定 目的用途 通用培养基 能满足多种微生物营养需求，如牛肉膏蛋白胨培养基 适用于大多数细菌和真菌的培养 选择培养基 添加（或缺少）某种化学成分 菌种的分离 鉴别培养基 添加某种指示剂或化学药剂 菌种的鉴别 名称 用途 变化 伊红美蓝培养基 鉴别大肠杆菌 菌落呈现金属光泽的紫黑色 刚果红培养基 鉴别纤维素分解菌 纤维素被分解后出现透明圈 淀粉培养基 鉴别产淀粉酶菌株 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 ※几种常用的鉴别培养基 刚果红是一种染料,它可与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物, 并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。 ※三种筛选目的菌株的方法 方法 例子 利用营养缺陷型培养基 进行的选择培养 缺乏氮源的培养基可筛选固氮微生物 利用某种化学物质 进行的选择培养 加入青霉素的培养基可抑制细菌的生长， 分离出真菌 利用培养条件 进行的选择培养 将培养基放在高温环境中培养， 可分离出耐高温的微生物 ※什么是无菌技术？ ★防止纯种微生物被其他微生物污染， 且自身也不污染操作环境的技术 ※什么是芽孢？有什么优点？ ★某些细菌的休眠体 可使细菌度过极端温度、干旱或营养物质匮乏的时期 ※消毒和灭菌   消毒 灭菌 效果 只能杀死一部分微生物 能杀死所有微生物（包括芽孢） 常用方法 巴氏 消毒法 加热到62℃，保持30min（不耐高温的液体，如酒、牛奶） 高温灭菌 包括高压蒸汽灭菌、干热灭菌，适用于耐热物品如操作工具、玻璃器 皿、不含热敏感物质（尿素、乙醇、葡萄糖）的培养基 过滤除菌 含有热敏感物质（尿素、乙醇、葡萄糖）的培养基以及好氧发酵所需的无菌空气 化学 药物 消毒法 用酒精消毒双手、水 果；用氯气消毒水源；用次氯酸钙消毒外植体；用高锰酸钾消毒衣物 辐射灭菌 对物体表面和空气的灭菌 如超净工作台内部和无菌室 ※什么是单菌落？获取单菌落需使用什么培养基？常用方法有？ ★由单个微生物繁殖而成的肉眼可见的微生物群体 固体培养基（需要加琼脂等凝固剂） 平板划线法和稀释涂布平板法 ※常用的两种分离纯化/接种方法？ 世界第一傻是做题不看条件 将密密麻麻聚集在一起的细菌进行一系列的梯度稀释 将稀释梯度为104 -107的菌液取0.1mL涂布到固体培养基上（进一步稀释，目的是将一个个细菌完全分开），每个梯度重复3次（具体过程如右图） ※为什么要倒置培养基？为什么要设置空白对照？ ★防止冷凝水污染培养基 检验平板是否已经被杂菌污染 ※不通过菌落数间接统计微生物数量而是直接观察微生物细胞并进行 计数的方法是？ 先盖盖玻片还是先滴加菌液？缺点是？ ★显微镜计数法 对运动能力强的活细胞也难以计数 先盖盖玻片 不能区别死细胞或活细胞 ※抗生素的来源和作用？ ★来源于真菌和细菌 杀死细菌或抑制细菌生长 ※培养基中可以充当生长因子的物质有哪些？关于生长因子的注意事项？ ★氨基酸、维生素、碱基（嘌呤、嘧啶） 有天然成分（牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、植物组织提取液）的培养基无需添加生长因子 某些微生物（如光合细菌）不需要生长因子 ※为获得能分解淀粉的菌种，应如何配置培养基？ ★以淀粉作为唯一碳源配置培养基 ※筛选能分解淀粉的菌种的过程中， 单菌落旁出现的清晰度高的区域称为什么？ 该区域的大小与什么有关？ ★透明圈/清晰区 菌种产生的淀粉酶的活性和数量 ※将重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变， 以筛选高产菌株，操作过程如图11,图中1～V是操作步骤。 ★通用培养基 从功能上划分，图中的培养基②和④属于何种培养基？判断依据是？ 诱变前已经通过分离纯化获得了菌株A，后续只要做好无菌操作即可 ※兴趣小组通过研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”， 实验选用4道菜，每道菜分为3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷， 一盘不用公筷。实验者分别使用公筷和不使用公筷吃4道菜， 同一实验者吃同一道菜的次数必须相同。 实验使用的餐具、筷子及取样工具需经过什么处理？接种方法是？ ★高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板法 ※图中培养基X应使用何种培养基？培养基的配置过程？ 为什么不能使用以菜品为碳源的通用培养基？ ★牛肉膏蛋白胨通用培养基 称量→溶解→调整pH→分装→灭菌→倒平板 菜品无法溶解 ※为达到上述实验目的，同一菜品不同组间的取样要求是？ “使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响” ★第一次取样时各组质量要相同 第一次各组取样位置要相同 第二次取样量等于第一次 第二次取样位置要与第一次相同 ※表格中微生物的来源是？来源不会是？不会的原因是？ ★口腔、菜肴、空气 公筷 公筷已经经过了灭菌（高压蒸汽灭菌） ※使用公筷可以防止传染病传播的原理？ ★抑制微生物的传播 ※香蕉枯萎病对香蕉种植业极具破坏性，由土壤中的尖孢镰刀菌感染 香蕉植株后导致，已知菌株S能抑制尖孢镰刀菌生长，保证香蕉产量。 某研究小组拟利用微生物协同作用，优化枯萎病生物防治方案，部 分过程如下： 【阶段一】将菌株S 施于香蕉种植园的土壤中，并分析土壤微生物数 量变化情况。 若要筛选出土壤中与菌株S 有协同作用的有益菌，应选择施加菌株S 后，数量如何变化的微生物？ ★增大 ※【阶段二】筛选与菌株S有协同作用的有益菌，流程如图7。 1～IV环节中，需无菌操作的是？在哪个环节分离土壤中的各种菌？环节IV中，需预先涂布的菌株X是？ ★Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 尖孢镰刀菌 Ⅱ ※点接菌液并培养，抑制尖孢镰刀菌生长后产生的抑菌圈大小如表2 抑菌圈（清晰区）直径越大，抑制效果越强 为筛选与菌株S有协同抑制尖孢镰刀菌生长作用的有益菌，据表格信息应优先选择的菌液是？依据是？ ★④ ※【阶段三】利用筛选出的有益菌P，分析菌株之间的相互关系， 现设计三个实验组，施加不同菌液。 实验组1、2、3应点接的菌株分别是？ 其中能说明菌株P对菌株S的作用的两个实验组是？ ★菌株P、菌株S、菌株P和菌株S 实验组2和实验组3 ※自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小 颗粒，使其沉淀。下图表示从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小 颗粒的微生物操作步骤   步骤I-V中使用稀释涂布法接种的是步骤？需进行微生物培养的步骤是？ 设置步骤Ⅲ的目的是？ ★Ⅱ Ⅱ、Ⅲ、IV 获得单一菌落 ※根据步骤Ⅱ和Ⅲ的目的，平板培养皿1中的培养基类型是？ 平板培养皿2中的培养基类型是？ ★固体培养基、通用培养基 固体培养基、选择培养基 ※将重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变， 以筛选高产菌株，操作过程如图11,图中1～V是操作步骤。   ★Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 图中的步骤中，需无菌操作的是？需对菌株进行培养的是？ Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 选必3 生物技术与工程 第1章 发酵工程 第2节 发酵工程为人类提供多样化生物产品 实验：果酒和果醋的制作 ※制作果酒、果醋、酸奶使用的微生物分别是？其新陈代谢类型分别是？ 发酵产品 微生物 新陈代谢类型 果酒 酵母菌 异养兼性厌氧型 果醋 醋酸（杆）菌 异养需氧型 酸奶 乳酸（杆）菌 异养厌氧型 ※果酒和果醋制作步骤 1.将去梗的水果洗净后捣碎，用榨汁机榨汁，或用纱布滤出果汁。 一、果酒的制作 2.将果汁迅速倒入灭过菌的发酵瓶内，留出1/3的空间， 达到酵母菌大量增殖的目的。 为什么要留出1/3的空间？ 防止发酵液溢出, 并且能保证酵母菌有足够的氧气进行一段时间的有氧呼吸, ※果酒和果醋制作步骤 1.将去梗的水果洗净后捣碎，用榨汁机榨汁，或用纱布滤出果汁。 一、果酒的制作 2.将果汁迅速倒入灭过菌的发酵瓶内，留出1/3的空间， 按照果汁10%的比例（体积比）加入酵母培养液， 塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管， 即先让酵母菌通过有氧呼吸进行大量繁殖， 再隔绝空气，让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。 ※果酒和果醋制作步骤 1.将去梗的水果洗净后捣碎，用榨汁机榨汁，或用纱布滤出果汁。 一、果酒的制作 发酵期间通过打开出气管，间或放气几次。 2.将果汁迅速倒入灭过菌的发酵瓶内，留出1/3的空间， 按照果汁10%的比例（体积比）加入酵母培养液， 塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管， 在18-25℃条件下厌氧发酵10-12d。 及时排出酒精发酵过程中产生的二氧化碳 ※果酒和果醋制作步骤 1.将去梗的水果洗净后捣碎，用榨汁机榨汁，或用纱布滤出果汁。 一、果酒的制作 发酵期间通过打开出气管，间或放气几次。 2.将果汁迅速倒入灭过菌的发酵瓶内，留出1/3的空间， 按照果汁10%的比例（体积比）加入酵母培养液， 塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管， 在18-25℃条件下厌氧发酵10-12d。 3.待发酵结束后，用玻璃酒精计检测酒精含量。 果酒的酒精含量一般在15%（体积比）以下。 过高的酒精浓度会杀死酵母菌 ※果酒和果醋制作步骤 1.将去梗的水果洗净后捣碎，用榨汁机榨汁，或用纱布滤出果汁。 一、果酒的制作 发酵期间通过打开出气管，间或放气几次。 2.将果汁迅速倒入灭过菌的发酵瓶内，留出1/3的空间， 按照果汁10%的比例（体积比）加入酵母培养液， 塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管， 在18-25℃条件下厌氧发酵10-12d。 5.记录果酒的色泽、香气等特征。 3.待发酵结束后，用玻璃酒精计检测酒精含量。 果酒的酒精含量一般在15%（体积比）以下。 4.将酒液过滤，装入经消毒的玻璃瓶中，完成果酒的制作。 ※果酒和果醋制作步骤 二、果醋的制作 3.记录果醋的外观、香气等特征。 1.将制作好的果酒按照10%的比例（体积比）加入醋酸菌液，塞好瓶塞。 打开进气管和出气管， 在30-35℃条件下发酵3-4d。 2.待发酵结束后，用pH计测定果醋的pH。 果醋的pH一般约为3。 为什么进气管和出气管都要连接长而弯曲的胶管？ 防止来自空气中微生物的污染 ※向冷却的糯米饭上倒酵母菌的酒曲，盖上盖子并戳几个小孔， 放置5天后产生大量水，10天后产生酒精，期间的呼吸类型是？ ★先进行氧呼吸后进行无氧呼吸 选必3 生物技术与工程 第1章 发酵工程 第2节 发酵工程为人类提供多样化生物产品 发酵工程是生产特定产品的现代生物工程技术体系 ※什么是生物反应器？ ★为微生物或动植物细胞的生长代谢提供场所， 使其大量积累目的产物的装置 ※发酵工程的基本环节？ 获得产品 配制培养基 灭菌 选育菌种 扩大培养 接种 发酵罐内发酵 分离、提纯产物 ※发酵过程要控制的参数主要包括？ ※发酵过程要控制的参数主要包括？ ★温度 泡沫 pH 溶解氧 搅拌转速 营养物浓度 ※自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小 颗粒，使其沉淀。下图表示从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小 颗粒的微生物操作步骤 若要提高目的菌株沉降能力，还可优化目标菌株的？ ★培养温度、培养pH、培养渗透压、营养条件、及时清除代谢产物 选必3 生物技术与工程 第2章 细胞工程 ※植物组织培养技术的原理和过程？ ★原理： 植物细胞的全能性 外植体：离体的植物细胞、组织或器官 需要给予适当时间和强度的光照，以利于叶绿素的形成 愈伤组织：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞经过脱分化， 失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞， 进而形成的不定形的薄壁组织团块 ※生长素和细胞分裂素的相对含量对愈伤组织的生长和分化产生的影响是？ ★①相对含量相当时外植体脱分化为愈伤组织/愈伤组织生长 ②细胞分裂素相对含量更大时愈伤组织分化出芽 ③生长素相对含量更大时愈伤组织分化出根 ※植物组织培养技术有哪些具体的应用? 单倍体育种 ★植物快速繁殖 植物脱毒 ※生产次生代谢产物（如紫杉醇）使用的技术是？ ★植物细胞培养技术 ※植物体细胞杂交的步骤？ 通过植物组织培养培养出完整的杂合植株 第一步： 去除细胞壁制备原生质体 （机械分离或酶解分离） 第二步： 通过物理方法（电融合法）或化学方法（聚乙二醇）诱导其融合 第三步： 诱导细胞壁再生，得到完整的杂合细胞 第四步： 原理： 原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性 杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性 意义： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 ※植物体细胞杂交的原理和意义 ※什么是动物细胞培养？ ★从动物体内取出组织或细胞，在体外模拟体内的生理条件， 使之得以生存和生长并维持其结构与功能的技术 ※植物组织培养和动物细胞培养的比较 项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养基 类型 固体培养基 液体培养基 成分 水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、植物激素、琼脂等 糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血清等 取材 植物幼嫩部位或花药等 植物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织等 结果 形成新植株，可以体现细胞的全能性 只能获得大量细胞，不能形成个体 相同点 （1）两种技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆 （2）均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 ※植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 细胞融合方法 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后，诱导原生质体融合 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合 诱导手段 聚乙二醇（PEG）、电融合法 聚乙二醇（PEG）、电融合法、 灭活病毒诱导 结果 形成杂种植株 形成杂合细胞（无法得到个体） 应用 培育植物新品种 制备单克隆抗体 意义 突破了有性生殖的局限，使远缘杂交成为可能 ※动物细胞融合要点归纳 原理 细胞膜的流动性 融合方法 物理方法，如电融合法 化学方法，如聚乙二醇（PEG）促融 生物方法，如灭活仙台病毒 融合结果 大量未融合细胞、同种融合细胞、杂合细胞 优点 打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和 用途 制备单克隆抗体 注意 需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后， 再从中筛选杂合细胞 ※单克隆抗体及其应用 既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。 ★1.传统抗体的获得 （1）方法： 产量低、纯度低、特异性差。 向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体， 然后从动物血清中分离所需抗体。 （2）缺陷： 2.单克隆抗体的制备 （1）存在问题： 浆细胞能产生抗体，但不能无限增殖； 骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体。 （2）解决思路： 将浆细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。 ※单克隆抗体制备的过程？ 第一步： 以特定抗原刺激小鼠的B淋巴细胞，获得了能产生抗体的多种浆细胞 第二步： 浆细胞和骨髓瘤细胞在促融剂的作用下发生融合，形成了杂交瘤细胞 第三步： 通过选择培养基筛选出抗体分泌阳性的杂交瘤细胞，并对其进行克隆培养 同时产生了大量未融合细胞以及同种融合细胞 体外培养或注射到小鼠腹腔内培养 其不可能都能分泌所需抗体，所以需筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 ※制备单克隆抗体过程中的两次筛选 ★第一次筛选的目的是获得多种杂交瘤细胞 即将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及同种融合的细胞通过选择培养基淘汰， 筛选出特定的杂交瘤细胞 第二次筛选(采用抗原一抗体杂交技术）的目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来。 因为从体内取免疫过的B淋巴细胞时会取出多种，形成的杂交瘤细胞也就有多种， ※什么是细胞核移植？ ★将一种动物细胞的细胞核移植至去核的卵母细胞中， 并使重组细胞发育成新胚胎， 继而发育成动物个体的过程 ※克隆羊“多莉”的诞生过程？证明了什么？ ★ 第四步：将融合细胞培育成早期胚胎后移植到母羊C的子宫中，最终分娩出克隆羊 第一步：从母羊A体内提取卵母细胞，去除细胞核 第二步：从母羊B体内提取乳腺细胞，提取细胞核 第三步：将乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，得到融合细胞 证明了哺乳动物高度分化的体细胞核能够在卵母细胞细胞质的作用下恢复其全能性 ※干细胞的定义和分类 定义 具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 分类 胚胎干细胞 存在场所 存在于早期胚胎（囊胚及更早的胚胎里才有） 分化能力 具有形成个体的潜能， 可以分化成任何类型的细胞 成体干细胞 存在场所 成体组织或器官 分化能力 不具有发育成完整个体的能力， 单能干细胞只能分化为一种特定的细胞， 多能干细胞只能分化为特定的几种细胞 iPS细胞 诱导性多能干细胞，将体细胞诱导形成的具有与胚胎干细胞类似分裂和分化能力的干细胞 ※什么是胚胎工程？ ★对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体的技术 包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植 包括哪些技术？ ★受精 器官形成 卵裂 桑椹胚 囊胚 原肠胚 ※胚胎的早期发育阶段依次是？ ※体外受精和胚胎移植的过程？ ★ 将受精卵培养为早期胚胎 第一步： 使用激素刺激供体超数排卵后采集卵子 第二步： 精子的采集与获能 第三步： 卵与精子的体外受精 第四步： 将早期胚胎移植进入经过同期发情处理的受体子宫内 第五步： ※什么是胚胎分割移植？有什么注意事项？ ★ 将一枚胚胎用显微手术的方法分割成几份 经体内或体外培养，然后移植入受体中 以得到同卵双生或同卵多生后代的技术 应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要均等分割内细胞团 ※图示的技术名称？3个关键步骤的名称？体现了什么特点？ 属于什么工程？ ★植物组织培养技术 （植物）细胞工程 取合适的外植体、脱分化形成愈伤组织、再分化形成完整植株 植物细胞具有全能性 ※②和③的过程分别是？都属于何种繁殖方式？该方式的优点是？ ★②是植物组织培养 繁殖速度快，可保持亲本的优良性状（亲子代的DNA相同） ③是落地生根 都属于无性繁殖 ※利用叶肉细胞培育出完整植株的技术属于？ ★植物组织培养技术 ※上图中从细胞2到细胞3，需采用的生物技术是？ ★动物细胞培养技术 ※图示的技术为？包括哪4种技术？2种核心技术是？ ★动物克隆技术 细胞核移植技术和胚胎移植技术 显微注射技术、 核移植技术、 动物细胞培养技术、 胚胎移植技术 ※据图回答培育“中中”所涉及的生物技术是？ ★细胞核移植技术， 胚胎移植技术 选必3 生物技术与工程 第3章 基因工程 ※什么是基因工程？ ★基因工程是指将一种或多种生物（供体）的基因与运载工具 在体外进行拼接重组， 使之按照人们的意愿遗传并表达出新产物或新性状的技术， 然后转入另一种生物体（受体）内， 又称为重组DNA技术 ※能充当载体的DNA有？ ★质粒DNA 病毒DNA ※重组DNA技术的基本工具 ※重组DNA技术的基本工具 ★DNA连接酶 连接两个DNA片段，恢复被限制性内切核酸酶切开的磷酸二酯键 ※重组DNA技术的基本工具 ※什么是质粒？ ★ 细菌内独立于拟核DNA之外，具有独立复制能力的小型环状DNA 质粒的组成？ 复制原点 DNA复制的起点， 没有则无法启动DNA复制 启动子 转录的起始位点 终止子 转录的终止位点 抗性基因 某种抗生素抗性基因 限制性内切核酸酶的识别序列 ※将目的基因导入受体细胞中，为什么要使用载体？要插入什么位置？ ★ 目的基因不具备在受体细胞中自我复制的能力 要插入载体上的启动子和终止子之间 ※限制性内切核酸酶的作用？ ★识别双链DNA特定的序列 （长度通常为4～8个碱基对，称为识别序列）， 并且切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 ※写出EcoRⅠ的酶切结果？ ★ 黏性末端是 AATT 产生的黏性末端是？ ※限制性内切核酸酶的选择 ★根据目的基因两端的限制性内切核酸酶切割位点确定限制酶的种类 如图最好选择PstI和EcoRI两种限制酶。 （1）应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出”， 可选择图中的Pst I。 （2）不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因， 故不能选择图中的SmaI。 （3）为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接， 最好使用两种不同的限制酶切割目的基因及质粒， ※根据质粒的特点确定限制酶的种类 ※根据Ti质粒的T-DNA片段选择限制酶 切割目的基因的限制酶为XbaI和SacI 只有插入T-DNA中的目的基因才能随T-DNA插入受体细胞中的 染色体DNA上 所以甲、乙质粒都不能选用 ※应使用何种限制酶切割质粒和目的基因？并说明不使用其他限制酶的原因？ ★不能使用SmaⅠ，会破坏抗性基因（导致无法筛选）和目的基因 可以使用BamHⅠ和HindⅢ或者EcoRⅠ和HindⅢ进行双酶切 不能只使用EcoRⅠ，会产生反向连接的重组质粒 ※DNA连接酶与DNA聚合酶   DNA连接酶 DNA聚合酶 相同点 都可催化磷酸二酯键形成 不同点 模板 不需要 需要一条DNA链为模板 过程 催化两个DNA片段 之间形成磷酸二酯键 催化单个脱氧核苷酸相连或将单个脱氧核苷酸添加到已存在的DNA片段上，形成磷酸二酯键 系统温度缓慢降至55～68℃，使两条不同的引物分别与两条单链DNA模板结合 ※PCR的基本程序是怎样的？ 系统温度升至95℃，使待扩增双链DNA样品变性，形成单链模板 系统温度升至75℃左右，DNA聚合酶催化从两条引物的一端以相反方向合成新的DNA子链 （1）变性： （2）退火： （3）聚合： 重复上述操作n次，理论上即可从1分子的双链DNA模板扩增至2n个分子 ★第三次循环 ※引物结合位置不在模板链端部时， 第几次循环才能出现双链等长的目标DNA片段？ ※基因工程中的“切、接、转、增、检”分别是？ ★ 切： 将目的基因和载体用相应的限制性内切核酸酶切割出相同的黏性末端 接： 加入DNA连接酶将两者连接为重组DNA分子 转： 对受体细胞进行特殊的处理，提高DNA分子进入受体细胞的效率 增： 转化成功率只有10-4～10-2，转化后的细胞需要经过一段时间的培养， 使得用于筛选的性状得以表达 检： 由于只有少数细胞能接纳DNA分子，而且接纳的还可能是空载质粒， 所以要筛选含目的基因（甚至高效表达）的受体细胞 ※“转”的方法有哪些？ 物理方法 DNA显微注射法（动物）、电击法 化学方法 氯化钙法（微生物） 生物方法 农杆菌法（植物）、病毒感染法（动物） ※“检”的方法有哪些？ ★ 抗药性筛选法 显色筛选法 ※基因工程的基本操作 原理： 基因重组 基本过程： 获取目的基因 如果基因序列未知，则采用 如果目的基因的部分序列已知，可采用 如果目的基因的完整序列已知，可采用 聚合酶链式反应（PCR） 化学合成法 基于大规模筛选的方法获得 构建表达载体 ※基因工程的基本操作 原理： 基因重组 基本过程： 获取目的基因 单酶切 双酶切 双酶切可以避免目的基因的反向连接 构建表达载体 ※基因工程的基本操作 原理： 基因重组 基本过程： 获取目的基因 导入受体细胞 构建表达载体 ※基因工程的基本操作 原理： 基因重组 基本过程： 获取目的基因 筛选和鉴定含目的基因的受体细胞 导入受体细胞 构建表达载体 ※基因工程的基本操作 原理： 基因重组 基本过程： 获取目的基因 ※目的基因的检测与鉴定方法 ※目的基因的检测与鉴定方法 ※DNA连接酶与DNA聚合酶 DNA聚合酶催化单个脱氧核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯键。 ★ 1.相同点： 都可催化磷酸二酯键形成。 2.不同点 （1）模板： DNA连接酶不需要； DNA聚合酶需要 （以一条DNA链为模板，催化形成与模板链互补的DNA链） （2）过程： DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键； ※什么是蛋白质工程？ ★由人为突变或设计基因进而操纵蛋白质结构和性质的过程，称为蛋白质工程 又称第二代基因工程 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。 崛起的缘由： 基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的。 ※蛋白质工程包括哪些方面？ 蛋白质 工程 修饰改造 天然蛋白 设计制造 全新蛋白 基因定点突变： 基因定向进化： 在DNA水平上改变蛋白质 特定位点的氨基酸序列 在DNA水平上随机改变蛋白质 任一位点的氨基酸序列 ※蛋白质工程的基本思路？ 表达出所需要的蛋白质 ★从预期的蛋白质功能出发→ 设计预期的蛋白质结构→ 推测应有的氨基酸序列→ 找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→ ※蛋白质工程与基因工程的对比 项目 蛋白质工程 基因工程 区别 实质 改造蛋白质或制造一种 新的蛋白质，以满足人类 生产和生活的需求 定向改造生物的遗传特性， 以获得人类所需的 生物类型或生物产品 结果 可以生产自然界没有的 蛋白质 只能生产自然界已有的 蛋白质 联系 蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的 第二代基因工程 ※据图判断，目的基因是？目的基因和质粒应该使用何种限制酶切割？ ★LP基因；EcoRⅠ ※基因工程的四个基本步骤？ ★获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 筛选和鉴定含目的基因的受体细胞 ※下图中的免疫属于何种免疫？（答出3点） ★人工免疫、细胞免疫、特异性免疫 ※图15所示抗原蛋白r的基因最可能是致病菌M的？ ★特有不致病基因 图15 ※图15所示的Ⅰ-Ⅳ阶段中，需要使用DNA连接酶的是哪个阶段？ 筛选含有目的基因的受体细胞，发生在哪个阶段？ ★Ⅱ 图15 Ⅲ ※图15所示第Ⅴ阶段，抗原蛋白r和抗r抗体蛋白的不同之处有？ ★基因来源的物种 图15 转录mRNA序列 表达两种蛋白的细胞 ※比较DNA疫苗和致病菌M，用“是”或“否”填写表3相关内容 ※利用转基因技术研究小鼠OPN蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制， 研究主要经过以下阶段： Ⅰ使用运载体1与小鼠OPN基因构建重组 DNA分子并导入大肠杆菌中进行大量复制。 Ⅱ再利用EcoRl和BamHl 酶从重组DNA分子中切取目的基因，将目的基因与经EcoRI和BamHI 酶切割的运载体2连接。 Ⅲ连接形成的重组DNA分子2导入小鼠受损细 胞并表达，以检测OPN蛋白的作用 已知OPN是编码294个氨基酸长度的DNA片段，则其长度为多少个碱基对？其转录出的mRNA中有多少个密码子？ EcoRl酶识别序列可在重组DNA分子l到4上的哪些位点？ ★885 295 2或4 ※利用转基因技术研究小鼠OPN蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制， 研究主要经过以下阶段： Ⅰ使用运载体1与小鼠OPN基因构建重组 DNA分子并导入大肠杆菌中进行大量复制。 Ⅱ再利用EcoRl和BamHl 酶从重组DNA分子中切取目的基因，将目的基因与经EcoRI和BamHI 酶切割的运载体2连接。 Ⅲ连接形成的重组DNA分子2导入小鼠受损细 胞并表达，以检测OPN蛋白的作用 上述基因工程的步骤中，从Ⅰ-Ⅲ阶段，至少需要筛选几次？ 发生在Ⅰ-Ⅲ过程中的？ ★2 I、III （导入之后就要筛选） ※利用转基因技术研究小鼠OPN蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制， 研究主要经过以下阶段： Ⅰ使用运载体1与小鼠OPN基因构建重组 DNA分子并导入大肠杆菌中进行大量复制。 Ⅱ再利用EcoRl和BamHl 酶从重组DNA分子中切取目的基因，将目的基因与经EcoRI和BamHI 酶切割的运载体2连接。 Ⅲ连接形成的重组DNA分子2导入小鼠受损细 胞并表达，以检测OPN蛋白的作用 上述基因工程中筛选所得到的受体细胞中必须含有？ ★含OPN基因的重组DNA分子的受体细胞 ※利用转基因技术研究小鼠OPN蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制， 研究主要经过以下阶段： Ⅰ使用运载体1与小鼠OPN基因构建重组 DNA分子并导入大肠杆菌中进行大量复制。 Ⅱ再利用EcoRl和BamHl 酶从重组DNA分子中切取目的基因，将目的基因与经EcoRI和BamHI 酶切割的运载体2连接。 Ⅲ连接形成的重组DNA分子2导入小鼠受损细 胞并表达，以检测OPN蛋白的作用 根据上述实验目的，阐述没有选用大肠杆菌表达OPN蛋白的两个原因？ ★①大肠杆菌是原核生物，细胞中不含内质网和高尔基体，不能对0PN 蛋白进行加工 ②实验目的是研究小鼠OPN蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制， 导入神经细胞中进行表达可以检验实验目的能否达成，但是导入 大肠杆菌不能检验实验目的是否达成 ※基因工程常用的两大运载体之一的质粒的本质主要是什么？ ★独立于细菌拟核DNA之外的能自主复制的双链环状DNA ※利用天然DszC酶可获得低硫石油，减少酸雨，但从红球菌获得的天然DszC酶的活性 会受到产物的抑制，为此研究者对DszC酶进行改造，步骤如下：步骤Ⅰ将3种DszC 突变基因用SpeI和EcoRI酶切后，分别与质粒（左图）连接。 步骤Ⅱ将连接后的 DNA分子导入受体细胞，放入含有抗生素的培养基筛选成功导入目的基因的受体细胞。 步骤Ⅲ培养受体细胞，并检测酶活和产物浓度的关系（右图）。 在阶段Ⅱ，培养基上发出绿色荧光的受体细胞中，一定含有的基因是？阶段Ⅱ筛选得到的受体细胞中，含有的基因是？ ★绿色荧光基因和抗性基因 突变DszC基因和抗性基因 ※利用天然DszC酶可获得低硫石油，减少酸雨，但从红球菌获得的天然DszC酶的活性 会受到产物的抑制，为此研究者对DszC酶进行改造，步骤如下：步骤Ⅰ将3种DszC 突变基因用SpeI和EcoRI酶切后，分别与质粒（左图）连接。 步骤Ⅱ将连接后的 DNA分子导入受体细胞，放入含有抗生素的培养基筛选成功导入目的基因的受体细胞。 步骤Ⅲ培养受体细胞，并检测酶活和产物浓度的关系（右图）。 阶段Ⅰ-Ⅲ，突变DszC基因得到表达的阶段是？ ★Ⅱ、Ⅲ ※活性抗菌肽具有抑菌作用，为挑选合适生产活性抗菌肽的受体细胞， 研究者在添加不同浓度活性抗菌肽的培养液中培养不同细胞， 细胞的生长结果如下图 据图像判断，构建生产活性抗菌肽工程时应选择的受体细胞是？ 图10 ★细胞B ※用基因工程构建生产活性抗菌肽的工程细胞的原理如图11，抗菌肽的 肽链需要经过切割后，才会成为活性抗菌肽，Cmr为氯霉素抗性基因。 据图11可知，在重组质粒构建过程中，可选择的限制性内切核酸酶为？ 图11 ★Sall单酶切 ※用基因工程构建生产活性抗菌肽的工程细胞的原理如图11，抗菌肽的 肽链需要经过切割后，才会成为活性抗菌肽，Cmr为氯霉素抗性基因。 图11所示基因工程的目的基因是？基因工程筛选的目的是？ ★Z基因和P基因 筛选出含目的基因的受体细胞 ※使用图11所示重组质粒进行活性抗菌肽表达，重组质粒上的基因表达 .是有顺序的，不同的表达顺序影响活性抗菌肽的产量，若要提高活性抗 .菌肽的产量你认为最佳的方案是什么？结和图10和图11的信息， .写出方 案并阐述原因？ ★方案：先表达Z基因，后表达P基因 原因： ①据图10可知，活性抗菌肽浓度较低时促进受体细胞B的增殖， 浓度较高时抑制受体细胞B的增殖， 因此活性抗菌肽浓度对受体细胞B增殖的影响具有两重性 ※使用图11所示重组质粒进行活性抗菌肽表达，重组质粒上的基因表达 .是有顺序的，不同的表达顺序影响活性抗菌肽的产量，若要提高活性抗 .菌肽的产量你认为最佳的方案是什么？结和图10和图11的信息， .写出方 案并阐述原因？ ★方案：先表达Z基因，后表达P基因 原因： ②据图11和文字条件可知，Z基因表达出的抗菌肽肽链 需要经过P基因表达出的切割酶切割后才会成为活性抗菌肽。 酶具有高效性、反复使用性， 若先表达P基因，后表达Z基因， 会使受体细胞B中快速积累活性抗菌肽， 超出一定浓度会抑制受体细胞B的增殖， 不利于提高活性抗菌肽的产量。 ※使用图11所示重组质粒进行活性抗菌肽表达，重组质粒上的基因表达 .是有顺序的，不同的表达顺序影响活性抗菌肽的产量，若要提高活性抗 .菌肽的产量你认为最佳的方案是什么？结和图10和图11的信息， .写出方 案并阐述原因？ ★方案：先表达Z基因，后表达P基因 原因： ③同时利用现代发酵工程和蛋白质分离提纯技术源源不断的 从培养液中获取活性抗菌肽， 将其含量控制在0.4mg/ml左右， 使受体细胞B始终处于最大增殖速率， 从而提高活性抗菌肽的产量。 ※为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图 10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相 关。图10中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 据图像解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量？ ★①精氨酸含量低时， ArgP基因表达出的ArgP蛋白与RNA聚合酶竞争启动子2的结合位点， 抑制了荧光蛋白基因的转录，降低了荧光蛋白的表达量。 ※为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图 10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相 关。图10中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 ★②精氨酸含量高时， ArgP基因表达出的ArgP蛋白会与精氨酸结合， 无法与RNA聚合酶竞争启动子2的结合位点， 荧光蛋白基因可以正常转录，进而翻译出更多的荧光蛋白 据图像解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量？ 纯条件题 ※视轴长导致近视，根据图像信息，合理的建议是？ ★增加户外活动 ※湿垃圾是指可被微生物降解的有机物，下列属于湿垃圾的是？ ①剩菜  ②玻璃  ③落叶  ④过期面包  ⑤水果果壳 ★①③④⑤ ※a型口器昆虫熊峰是A花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员 通过模拟增温，研究全球气候变暖对两者关系的影响， 部分研究数据如表1所示。 据表格推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是？ ★种群数量/密度降低 花期提前和缩短 $$第 1 页 共 16 页 选必 3 生物技术与工程 第 1章 发酵工程 第 1节 获得纯种微生物是发酵工程的基础 ※微生物所需的营养物质包括？ 成分 作用 碳源 自养微生物 能够以 CO2为唯一碳源 异养微生物 利用葡萄糖、蔗糖、纤维素、牛肉浸膏等有机碳源 氮源 用途 主要用于合成细胞中的蛋白质、核酸 例子 蛋白胨、氨基酸、尿素、铵盐、硝酸盐等 生长因子 定义 微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物生长和代谢所 必需的小分子 例子 维生素、氨基酸、碱基（嘌呤、嘧啶） 补充 ①天然物质中含有生长因子；②某些微生物不需要 无机盐 例子 磷酸盐、硫酸盐以及含钠、钾、镁等元素的化合物 补充 天然有机物、自来水中含有微量元素 水 微生物生长和代谢必不可少的营养物质 ※培养基中的固体培养基的配置过程？ ★称量→溶解→调整 pH→分装→灭菌→倒平板 ※培养基的类型有哪些？ 划分标准 培养基类型 配制特点 主要应用 物理状态 (物理性质) 加入琼脂（凝固剂）较多 菌种分离、鉴定、计数 和菌种保存 加入琼脂（凝固剂）较少 观察微生物运动、分类 液体培养基 不加入琼脂（凝固剂） 微生物的大量培养 化学组成 (成分来源) 合成培养基 由化学成分完全确定的物质配制而 成，培养基成分明确 菌种分类、鉴定 天然培养基 由蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉等天然 成分配 制而成，培养基成分不明确 工业大规模生产 目的用途 通用培养基 能满足多种微生物营养需求，如牛肉 膏蛋白胨培养基 适用于大多数细菌和 真菌的培养 选择培养基 添加（或缺少）某种化学成分 菌种的分离 鉴别培养基 添加某种指示剂或化学药剂 菌种 ※几种常用的鉴别培养基 名称 用途 变化 ※三种筛选目的菌株的方法 方法 例子 利用营养缺陷型培养基进行的选择培养 缺乏氮源的培养基可筛选固氮微生物 利用某种化学物质进行的选择培养 加入青霉素的培养基可抑制细菌的生长，分离出真菌 利用培养条件进行的选择培养 将培养基放在高温环境中培养，可分离出耐高温的微生物 ※什么是无菌技术？ ★ ※什么是芽孢？有什么优点？ ★ 第 2 页 共 16 页 ※消毒和灭菌 消毒 灭菌 效果 只能杀死一部分微生物 能杀死所有微生物（包括芽孢） 常用 方法 巴氏 消毒法 加热到 62℃，保持 30min（不耐高温的液 体，如酒、牛奶） 高温 灭菌 包括高压蒸汽灭菌、干热灭菌，适用于耐 热物品如操作工具、玻璃器皿、不含热敏 感物质（尿素、乙醇、葡萄糖）的培养基 过滤 除菌 含有热敏感物质（尿素、乙醇、葡萄糖） 的培养基以及好氧发酵所需的无菌空气 化学 药物 消毒法 用酒精消毒双手、水果； 用氯气消毒水源；用次 氯酸钙消毒外植体；用 高锰酸钾消毒衣物 辐射 灭菌 对物体表面和空气的灭菌，如超净工作台 内部和无菌室 ※什么是单菌落？获取单菌落需使用什么培养基？常用方法有？ ★ ※常用的两种分离纯化/获取单菌落/接种方法？ 接种方法 稀释涂布平板法 平板划线法 接种工具 涂布棒 接种环 优缺点 操作较复杂，可以计数 操作较简单，不可以计数 注意事项 选取长有 30-300 个菌落 的组别进行计数 下一次划线要在上一次划线的末端开始 每一次划线前后都要灼烧接种环灭菌 ※为什么要倒置培养基？为什么要设置空白对照？ ★防止冷凝水污染培养基；检验平板是否已经被杂菌污染 ※直接观察微生物细胞并进行计数的方法是？先盖盖玻片还是先滴加菌液？缺点是？ ★ ※抗生素的来源和作用？ ★来源于真菌和细菌；杀死细菌或抑制细菌生长抑制细菌生长 ※培养基中可以充当生长因子的物质有哪些？关于生长因子的注意事项？ ★氨基酸、维生素、碱基（嘌呤、嘧啶）；某些微生物（如光合细菌）不需要生长因子、有 天然成分（牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、植物组织提取液）的培养基无需添加生长因子 ※为获得能分解淀粉的菌种，应如何配置培养基？ ★以淀粉作为唯一碳源配置培养基 ※筛选能分解淀粉的菌种的过程中，单菌落旁出现的清晰度高的区域称为什么？该区域的 大小与什么有关？ ★透明圈/清晰区；菌种产生的淀粉酶的活性和数量 ※将重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株 A。对菌株 A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过 程如图 11,图中 1～V 是操作步骤。 从功能上划分，图中的培养基②和④属于何种培养基？ ★通用培养基 第 3 页 共 16 页 ※兴趣小组通过研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，实验选用 4 道菜，每道菜分 为 3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷。实验者分别使用公筷和不使用公 筷吃 4 道菜，同一实验者吃同一道菜的次数必须相同。 实验使用的餐具、筷子及取样工具需经过什么处理？接种方法是？ ★高压蒸汽灭菌；稀释涂布平板法 ※上图中培养基 X 应使用何种培养基？培养基的配置过程？ 为什么不能使用以菜品为碳源的通用培养基？ ★牛肉膏蛋白胨通用培养基；计算→称量→溶化→定容→调 pH→灭菌→分装； 菜品无法溶解 ※为达到上述实验目的，同一菜品不同组间的取样要求是？ ★第一次取样时各组质量要相同；第一次各组取样位置要相同；第二次取样量等于第一次； 第二次取样位置要与第一次相同 ※表格中微生物的来源是？来源不会是？不会的原因是？ ★口腔、菜肴、空气；公筷；公筷已经经过了灭菌 ※使用公筷可以防止传染病传播的原理？ ★抑制微生物的传播 ※香蕉枯萎病对香蕉种植业极具破坏性，由土壤中的尖孢镰刀菌感染香蕉植株后导致，已知 菌株S能抑制尖孢镰刀菌生长，保证香蕉产量。某研究小组拟利用微生物协同作用，优化 枯萎病生物防治方案，部分过程如下： 【阶段一】将菌株 S 施于香蕉种植园的土壤中，并分析土壤微生物数量变化情况。 若要筛选出土壤中与菌株 S 有协同作用的有益菌，应选择施加菌株 S 后，数量如何变化的 微生物？ ★增大 ※【阶段二】筛选与菌株S有协同作用的有益菌，流程如图7。 1～IV 环节中，需无菌操作的是？在哪个环节分离土壤中的各种菌？环节 IV 中，需预先涂 布的菌株 X是？ ★Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；Ⅱ；尖孢镰刀菌 第 4 页 共 16 页 ※点接菌液并培养，抑制尖孢镰刀菌生长后产生的抑菌圈大小如表 2 为筛选与菌株 S 有协同抑制尖孢镰刀菌生长作用的有益菌，据表格信息应优先选择的菌液 是？依据是？ ★④；抑菌圈（清晰区）直径越大，抑制效果越强 ※【阶段三】 利用筛选出的有益菌P，分析菌株之间的相互关系，现设计三个实验组，施加 不同菌液。 实验组1、2、3应点接的菌株分别是？其中能说明菌株P对菌株S的作用的两个实验组是？ ★实验组 2和实验组 3 ※自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒，使其沉淀。下图 表示从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物操作步骤 步骤 I-V 中使用释涂涂布法接种的是步骤？需进行微生物培养的步骤是？ 设置步骤Ⅲ的目的是？ ★Ⅱ；Ⅱ、Ⅲ、IV ※根据步骤Ⅱ和Ⅲ的目的，平板培养皿 1 中的培养基类型是？平板培养皿 2 中的培养基类型 是？ ★固体培养基、通用培养基；固体培养基、选择培养基 ※将重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株 A。对菌株 A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过 程如图 11,图中 1～V 是操作步骤。 图中的步骤中，需无菌操作的是？需对菌株进行培养的是？ ★Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 第 5 页 共 16 页 第 2节 发酵工程为人类提供多样化生物产品 实验：果酒和果醋的制作 ※向冷却的糯米饭上倒酵母菌的酒曲，盖上盖子并戳几个小孔，放置 5天后产生大量水， 10 天后产生酒精，期间的呼吸类型是？ ★先有氧呼吸后无氧呼吸 ※制作果酒、果醋、酸奶使用的微生物分别是？其新陈代谢类型分别是？ 发酵产品 微生物 新陈代谢类型 果酒 酵母菌 异养兼性厌氧型 果醋 醋酸（杆）菌 异养需氧型 酸奶 乳酸（杆）菌 异养厌氧型 ※酒精发酵时，发酵瓶中为什么要留出 1/3 的空间？ ★防止发酵液溢出,并且能保证酵母菌有足够的氧气进行一段时间的有氧呼吸,达到大量增殖 的目的。 ※发酵瓶的进气管和出气管为什么都要连接长而弯曲的胶管？ ★防止来自空气 发酵工程是生产特定产品的现代生物工程技术体系 ※什么是生物反应器？ ★为微生物或动植物细胞的生长代谢提供场所，使其大量积累目的产物的装置 ※现代发酵工程的基本环节？ ★菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品分离、提纯 ※现代发酵工程的过程要控制的参数主要包括？ ★温度、pH、溶解氧、搅拌转速、营养物浓度和泡沫 ※自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒，使其沉淀。下图 表示从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物操作步骤 若要提高目的菌株沉降能力，还可优化目标菌株的？ ★培养温度、培养 pH、培养渗透压、营养条件、及时清除代谢产物 第 2章 细胞工程 第 1节 利用植物细胞工程培育新植株 植物组织培养技术可将离体器官、组织或细胞再生为完整植株 ※植物组织培养技术要点归纳 原理 植物细胞的全能性 过程 第一步 取合适的外植体 第二步 脱分化形成愈伤组织 第三步 再分化形成芽、根并最终发育成完整植株 关键词 外植体 离体的植物细胞、组织或器官 愈伤组织 在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细 胞经过脱分化，失去其特有的结构和功能，转变成未 分化的细胞，进而形成的不定形的薄壁组织团块 第 6 页 共 16 页 ※生长素和细胞分裂素的相对含量对愈伤组织的生长和分化产生的影响是？ ★相对含量相当时外植体脱分化为愈伤组织/愈伤组织生长 ※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★植物快速繁殖、植物脱毒、单倍体育种 ※生产次生代谢产物（如紫杉醇）使用的技术是？ ★ ※植物体细胞杂交要点归纳 过程 第一步 去除细胞壁制备原生质体（机械分离或酶解分离，常用纤维素酶或果胶酶） 第二步 通过物理或化学方法诱导其融合 第三步 诱导细胞壁再生，得到完整的杂合细胞 第四步 通过植物组织培养培养出完整的杂合植株 融合方法 物理方法，如电融合法 化学方法，如聚乙二醇（PEG）促融 融合结果 大量未融合细胞、同种融合细胞、杂合细胞 原理 原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性， 杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性 意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 ※动物细胞培养要点归纳？ 过程 第一步 通过机械法和消化法实现组织细胞的分散，消化法常用胰蛋白酶对动物 组织块进行消化，使细胞从组织中分离出来 第二步 原代培养（培养的是多种细胞的混合物） 第三步 传代培养（逐步分离获得单一类型的细胞） 培养要求 严格无菌的环境（并在培养液中加入一定量的抗生素）、适宜的培养温 度和 pH、95%空气和 5%CO2混合气体、适宜的渗透压、营养物质、及时清 除代谢产物 ※植物组织培养和动物细胞培养的比较 项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖 培 养 基 类型 固体培养基 液体培养基 成分 水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、 植物激素、琼脂等 糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血 清等 取材 植物幼嫩部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的 器官或组织等 结果 形成新植株，可以体现细胞的全能性 只能获得大量细胞，不能形成个体 相同点 （1）两种技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂，都是 无性繁殖，都可称为克隆 （2）均需无菌操作，需要适宜的温度、pH 等条件 ※动物细胞融合要点归纳 原理 细胞膜的流动性 融合方法 物理方法，如电融合法 化学方法，如聚乙二醇（PEG）促融 生物方法，如灭活仙台病毒 融合结果 大量未融合细胞、同种融合细胞、杂合细胞 优点 打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和 用途 制备单克隆抗体 注意 需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后，再从中筛选杂交细胞 第 7 页 共 16 页 ※单克隆抗体制备 解决 问题 浆细胞能产生抗体，但不能无限增殖 骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体 制备 过程 第一步 以特定抗原刺激小鼠的 B 淋巴细胞，获得了能产生抗体的浆细胞 第二步 浆细胞和骨髓瘤细胞在促融剂的作用下发生融合，形成了杂交瘤细胞（同 时产生了大量未融合细胞以及同种融合细胞） 第三步 通过选择培养基筛选出抗体分泌阳性的杂交瘤细胞，并对其进行克隆培养 两次 筛选 第一次 通过选择培养基淘汰未融合细胞和同种细胞融合的细胞， 筛选出多种杂交瘤细胞 第二次 通过抗原—抗体杂交技术，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞 应用 疾病的诊断、靶向性治疗、早孕检测试纸 ※植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 融合过程 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后，诱导 原生质体融合 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分 散后，诱导细胞融合 融合方法 聚乙二醇（PEG）、电融合法 聚乙二醇、电融合法、灭活病毒诱导 结果 形成杂种植株 形成杂合细胞（无法得到个体） 应用 培育植物新品种 制备单克隆抗体 意义 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 ※克隆的定义和类型 定义 分子、细胞或个体的无性繁殖系 类型 分子克隆 从一个分子复制成一组分子称为分子克隆，如 PCR 技术 细胞克隆 从一个细胞分裂生成一群细胞，如动、植物细胞培养技术 个体克隆 动植物个体的无性繁殖 ※什么是细胞核移植？ ★ ※克隆羊“多莉”的诞生过程？证明了什么？ ★ ※干细胞的定义和分类 定义 具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 分类 胚胎干细胞 存在场所 存在于早期胚胎（囊胚及更早的胚胎里才有） 分化能力 具有形成个体的潜能，可以分化成任何类型的细胞 成体干细胞 存在场所 成体组织或器官 分化能力 不具有发育成完整个体的能力，单能干细胞只能分化为一 种特定的细胞，多能干细胞只能分化为特定的几种细胞 iPS 细胞 诱导性多能干细胞，将体细胞诱导形成的具有与胚胎干细胞类似分裂 和分化能力的干细胞 第 8 页 共 16 页 ※什么是胚胎工程？包括哪些技术？ 定义 对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体的技术 所需 技术 体外 受精 第一步 使用激素刺激供体超数排卵后采集卵子 第二步 精子的采集与获能 第三步 卵与精子的体外受精 胚胎 移植 第四步 将受精卵培养为早期胚胎 第五步 将早期胚胎移植进入经过同期发情处理的受体子宫内 发育阶段 受精、卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚与器官形成 胚胎 分割 移植 定义 将一枚胚胎用显微手术的方法分割成几份，经体内或体外培养， 然后移植入受体中，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术 注意事项 应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要均等分割内细胞团 ※图示的技术名称？3 个关键步骤的名称？体现了什么特点？属于什么工程？ ★植物组织培养技术；取合适的外植体、脱分化形成愈伤组织、再分化形成完整植株； 植物细胞具有全能性；（植物）细胞工程 ※②和③的过程分别是？都属于何种繁殖方式？该方式的优点是？ ★②是植物组织培养；③是落地生根；都属于无性繁殖； 繁殖速度快，可保持亲本的优良性状（亲子代的 DNA 相同） ※利用叶肉细胞培育出完整植株的技术属于？ ★植物组织培养技术 ※上图中从细胞 2 到细胞 3，需采用的生物技术是？ ★动物细胞培养技术 第 9 页 共 16 页 ※图示的技术为？包括哪 4 种技术？2种核心技术是？ ★动物克隆技术；显微注射技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术； 细胞核移植技术和胚胎移植技术 ※据图回答培育“中中”所涉及的生物技术是？ ★细胞核移植技术，胚胎移植技术 ※ips 细胞的中文名称？属于受精卵、胚胎干细胞、单能干细胞、多能干细胞中的哪一种？ ★ips 细胞是诱导性多能干细胞，属于多能干细胞 第 10 页 共 16 页 第 3章 基因工程 第 2节 基因工程是一种重组 DNA 技术 DNA 重组需要三种基本工具 ※基因工程要点总结 别称 重组 DNA 技术 载体 质粒 DNA 本质 细菌内独立于拟核 DNA 之外，具有独立复制能力的小型环状 DNA 条件 具有复制原点，能进行自我复制 （目的基因不具备在受体细胞中自我复制的能力） 具有至少 1 个限制性内切核酸酶的切割位点供目的基因插入其中 具有启动子和终止子（目的基因要插入二者之间） 具有特殊的标记基因，便于重组 DNA 分子的筛选 病毒 DNA 酶 限制性 内切核 酸酶 作用 识别双链DNA特定的序列（长度通常为4～8个碱基对，称为识别序列）， 并且切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 要求 应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出” 不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因 为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接， 最好使用两种不同的限制酶切割目的基因及质粒 不能破坏复制原点、启动子和终止子，使目的基因无法复制和转录 不能切坏所有的标记基因，最好切坏一个、保留一个，从而便于筛选 DNA 连接酶 催化两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，无特异性 简称 切 过程 将目的基因和载体用相应的限制性内切核酸酶切割出相同的黏性末端 方法 限制性内切核酸酶 接 过程 加入 DNA 连接酶将两者（两个 DNA 片段）连接为重组 DNA 分子 方法 DNA 连接酶 转 过程 对受体细胞进行特殊的处理，提高 DNA 分子进入受体细胞的效率 方法 物理方法 DNA 显微注射法（动物）、电击法 化学方法 氯化钙法 生物方法 农杆菌法（植物）、病毒感染法（动物） 增 过程 转化成功率只有 10 -4 ～10 -2 ，转化后的细胞需要经过一段时间的培养， 使得用于筛选的性状得以表达 方法 细胞培养技术 检 过程 由于只有少数细胞能接纳 DNA 分子，而且接纳的还可能是空载质粒， 所以要筛选含目的基因（甚至高效表达）的受体细胞 方法 筛选：抗药性筛选法、显色筛选法 鉴定：PCR 技术和基因表达产物（蛋白质）的结构和功能分析技术 步骤 第一步 过程 获取目的基因（切） 方法 目的基因的部分序列已知 聚合酶链式反应（PCR） 目的基因的部分序列已知 化学合成法 目的基因序列未知 大规模筛选 第二步 构建表达载体（切、接） 第三步 重组 DNA 分子导入受体细胞（转、增） 第四步 筛选和鉴定含目的基因的受体细胞（检） 第 11 页 共 16 页 ※应使用何种限制酶切割质粒和目的基因？并说明不使用其他限制酶的原因？ ★不能使用 SmaⅠ，会破坏抗性基因（导致无法筛选）和目的基因 不能只使用 EcoRⅠ，会产生反向连接的重组质粒 可以使用 BamHⅠ和 HindⅢ或者 EcoRⅠ和 HindⅢ进行双酶切 ※DNA 连接酶与 DNA 聚合酶 DNA 连接酶 DNA 聚合酶 相同点 都可催化磷酸二酯键形成 不同点 模板 不需要 需要一条 DNA 链为模板 过程 催化两个 DNA 片段之间 形成磷酸二酯键 催化单个脱氧核苷酸相连或将单个脱氧核苷酸 添加到已存在的 DNA 片段上，形成磷酸二酯键 ※什么是蛋白质工程？ ★ ※蛋白质工程包括哪些方面？ ★ ※蛋白质工程的两大主要策略是？ ★ ※蛋白质工程的基本思路？ ★ ※蛋白质工程与基因工程的对比 项目 蛋白质工程 基因工程 区 别 实质 结果 联系 第 12 页 共 16 页 ※据图判断，目的基因是？目的基因和质粒应该使用何种限制酶切割？ ★LP 基因；EcoRⅠ ※基因工程的四个基本步骤？ ★获取目的基因、构建表达载体、导入受体细胞、筛选和鉴定含目的基因的受体细胞 ※下图中的免疫属于何种免疫？（答出 3 点） ★人工免疫、细胞免疫、特异性免疫 ※图 15 所示抗原蛋白 r 的基因最可能是致病菌 M 的？ 图 15 ★特有不致病基因 ※图 15 所示的Ⅰ-Ⅳ阶段中，需要使用 DNA 连接酶的是哪个阶段？ 筛选含有目的基因的受 体细胞，发生在哪个阶段？ ★Ⅱ；Ⅲ ※图 15 所示第Ⅴ阶段，抗原蛋白 r 和抗 r 抗体蛋白的不同之处有？ ★基因来源的物种；转录 mRNA 序列；表达两种蛋白的细胞 第 13 页 共 16 页 ※比较 DNA 疫苗和致病菌 M，用“是”或“否”填写表 3相关内容 ※利用转基因技术研究小鼠 OPN 蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制，研究主要经过以下 阶段： Ⅰ使用运载体 1与小鼠 OPN 基因构建重组 DNA 分子并导入大肠杆菌中进行大量复制。 Ⅱ再利用 EcoRl 和 BamHl 酶从重组 DNA 分子中切取目的基因，将目的基因与经 EcoRI 和 BamHI 酶切割的运载体 2连接。 Ⅲ连接形成的重组 DNA 分子 2导入小鼠受损细胞并表达，以检测 OPN 蛋白的作用 已知 OPN是编码 294个氨基酸长度的 DNA片段，则其长度为多少个碱基对？其转录出的 mRNA 中有多少个密码子？EcoRl 酶识别序列可在重组 DNA 分子 l 到 4 上的哪些位点？ ★885；295；2 或 4 ※基因工程常用的两大运载体之一的质粒的本质主要是什么？ ★独立于细菌拟核 DNA 之外的能自主复制的双链环状 DNA ※上述基因工程的步骤中，从Ⅰ-Ⅲ阶段，至少需要筛选几次？发生在Ⅰ-Ⅲ过程中的？ ★2（导入之后就要筛选）；I、III ※上述基因工程中筛选所得到的受体细胞中必须含有？ ★含 OPN 基因的重组 DNA 分子的受体细胞 ※根据上述实验目的，阐述没有选用大肠杆菌表达 OPN 蛋白的两个原因？ ★①大肠杆菌是原核生物，细胞中不含内质网和高尔基体，不能对 0PN 蛋白进行加工； ②实验目的是研究小鼠 OPN 蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制，导入神经细胞中进行表 达可以检验实验目的能否达成，但是导入大肠杆菌不能检验实验目的是否达成 ※利用天然 DszC 酶可获得低硫石油，减少酸雨，但从红球菌获得的天然 DszC 酶的活性会受 到产物的抑制，为此研究者对 DszC 酶进行改造，步骤如下： 步骤Ⅰ.将 3 种 DszC 突变基因用 SpeI 和 EcoRI 酶切后，分别与质粒（左图）连接。 步骤Ⅱ.将连接后的 DNA 分子导入受体细胞，放入含有抗生素的培养基筛选成功导入目的 基因的受体细胞。 步骤Ⅲ.培养受体细胞，并检测酶活和产物浓度的关系（右图）。 在阶段Ⅱ，培养基上发出绿色荧光的受体细胞中，一定含有的基因是？阶段Ⅱ筛选得到的 受体细胞中，含有的基因是？ ★绿色荧光基因和抗性基因；突变 DszC 基因和抗性基因 第 14 页 共 16 页 ※阶段Ⅰ-Ⅲ，突变 DszC 基因得到表达的阶段是？ ★Ⅱ、Ⅲ ※活性抗菌肽具有抑菌作用，为挑选合适生产活性抗菌肽的受体细胞，研究者在添加不同浓 度活性抗菌肽的培养液中培养不同细胞，细胞的生长结果如下图 图 10 据图像判断，构建生产活性抗菌肽工程时应选择的受体细胞是？ ★细胞 B ※用基因工程构建生产活性抗菌肽的工程细胞的原理如图11，抗菌肽的肽链需要经过切割后， 才会成为活性抗菌肽，Cmr为氯霉素抗性基因。 图 11 据图 11 可知，在重组质粒构建过程中，可选择的限制性内切核酸酶为？ ★Sall 单酶切 ※图 11 所示基因工程的目的基因是？基因工程筛选的目的是？ ★Z 基因和 P 基因；筛选出含目的基因的受体细胞 ※使用图 11 所示重组质粒进行活性抗菌肽表达，重组质粒上的基因表达是有顺序的，不同 的表达顺序影响活性抗菌肽的产量，若要提高活性抗菌肽的产量你认为最佳的方案是什 么？结和图 10 和图 11 的信息，写出方案并阐述原因？ ★方案：先表达 Z 基因，后表达 P基因 原因：①据图 10 可知，活性抗菌肽浓度较低时促进受体细胞 B 的增殖，浓度较高时抑制 受体细胞 B的增殖，因此活性抗菌肽浓度对受体细胞 B 增殖的影响具有两重性； ②据图 11 和文字条件可知，Z 基因表达出的抗菌肽肽链需要经过 P 基因表达出的切割酶切 割后才会成为活性抗菌肽。酶具有高效性、反复使用性，若先表达 P基因，后表达 Z 基因， 会使受体细胞 B 中快速积累活性抗菌肽，超出一定浓度会抑制受体细胞 B 的增殖，不利于 提高活性抗菌肽的产量。 ③同时利用现代发酵工程和蛋白质分离提纯技术源源不断的从培养液中获取活性抗菌肽，将 其含量控制在 0.4mg/ml 左右，使受体细胞 B 始终处于最大增殖速率，从而提高活性抗菌 肽的产量。 第 15 页 共 16 页 ※为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质 粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图10中启动子是RNA聚合酶结合 的特定DNA序列，与转录起始有关。 据图像解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量？ ★①精氨酸含量低时，ArgP基因表达出的 ArgP蛋白与 RNA聚合酶竞争启动子 2的结合位点， 抑制了荧光蛋白基因的转录，降低了荧光蛋白的表达量。 ②精氨酸含量高时，ArgP 基因表达出的 ArgP 蛋白会与精氨酸结合，无法与 RNA 聚合酶竞争 启动子 2的结合位点，荧光蛋白基因可以正常转录，进而翻译出更多的荧光蛋白 纯条件题 ※视轴长导致近视，根据图像信息，合理的建议是？ ★增加户外活动 ※湿垃圾是指可被微生物降解的有机物，下列属于湿垃圾的是？ ①剩菜 ②玻璃 ③落叶 ④过期面包 ⑤水果果壳 ★①③④⑤ ※a 型口器昆虫熊峰是 A 花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气 候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表 1所示。 据表格推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是？ ★种群数量/密度降低；花期提前和缩短 第 16 页 共 16 页 ※据图像推测，降低其表达量可提高精氨酸产量的是？ ★ArgE 和 ArgI 第 1 页 共 16 页 选必 3 生物技术与工程 第 1章 发酵工程 第 1节 获得纯种微生物是发酵工程的基础 ※微生物所需的营养物质包括？ 成分 作用 碳源 自养微生物 能够以 CO2为唯一碳源 异养微生物 利用葡萄糖、蔗糖、纤维素、牛肉浸膏等有机碳源 氮源 用途 主要用于合成细胞中的蛋白质、核酸 例子 蛋白胨、氨基酸、尿素、铵盐、硝酸盐等 生长因子 定义 微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物生长和代谢所 必需的小分子 例子 维生素、氨基酸、碱基（嘌呤、嘧啶） 补充 ①天然物质中含有生长因子；②某些微生物不需要 无机盐 例子 磷酸盐、硫酸盐以及含钠、钾、镁等元素的化合物 补充 天然有机物、自来水中含有微量元素 水 微生物生长和代谢必不可少的营养物质 ※培养基中的固体培养基的配置过程？ ★称量→溶解→调整 pH→分装→灭菌→倒平板 ※培养基的类型有哪些？ 划分标准 培养基类型 配制特点 主要应用 物理状态 (物理性质) 固体培养基 加入琼脂（凝固剂）较多 菌种分离、鉴定、计数 和菌种保存 半固体培养基 加入琼脂（凝固剂）较少 观察微生物运动、分类 液体培养基 不加入琼脂（凝固剂） 微生物的大量培养 化学组成 (成分来源) 合成培养基 由化学成分完全确定的物质配制而 成，培养基成分明确 菌种分类、鉴定 天然培养基 由蛋白胨、牛肉膏、酵母浸粉和植物 组织提取液等天然成分配制而成，培 养基成分不明确 菌种大规模培养 目的用途 通用培养基 能满足多种微生物营养需求，如牛肉 膏蛋白胨培养基 适用于大多数细菌和 真菌的培养 选择培养基 添加（或缺少）某种化学成分 菌种的分离 鉴别培养基 添加某种指示剂或化学药剂 菌种的鉴别 ※几种常用的鉴别培养基 名称 用途 变化 伊红美蓝培养基 鉴别大肠杆菌 菌落呈现金属光泽的紫黑色 刚果红培养基 鉴别纤维素分解菌 纤维素被分解后出现透明圈 淀粉培养基 鉴别产淀粉酶菌株 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 ※三种筛选目的菌株的方法 方法 例子 利用营养缺陷型培养基进行的选择培养 缺乏氮源的培养基可筛选固氮微生物 利用某种化学物质进行的选择培养 加入青霉素的培养基可抑制细菌的生长，分离出真菌 利用培养条件进行的选择培养 将培养基放在高温环境中培养，可分离出耐高温的微生物 ※什么是无菌技术？ ★防止纯种微生物被其他微生物污染，且自身也不污染操作环境的技术 ※什么是芽孢？有什么优点？ ★某些细菌的休眠体；可使细菌度过极端温度、干旱或营养物质匮乏的时期 第 2 页 共 16 页 ※消毒和灭菌 消毒 灭菌 效果 只能杀死一部分微生物 能杀死所有微生物（包括芽孢） 常用 方法 巴氏 消毒法 加热到 62℃，保持 30min （不耐高温的液体，如 酒、牛奶） 高温 灭菌 包括高压蒸汽灭菌、干热灭菌，适用于耐 热物品如操作工具、玻璃器皿、不含热敏 感物质（尿素、乙醇、葡萄糖）的培养基 过滤 除菌 含有热敏感物质（尿素、乙醇、葡萄糖） 的培养基以及好氧发酵所需的无菌空气 化学 药物 消毒法 用酒精消毒双手、水果； 用氯气消毒水源；用次 氯酸钙消毒外植体；用 高锰酸钾消毒衣物 辐射 灭菌 对物体表面和空气的灭菌，如超净工作台 内部和无菌室 ※什么是单菌落？获取单菌落需使用什么培养基？常用方法有？ ★由单个微生物繁殖而成的肉眼可见的微生物群体；固体培养基； 平板划线法和稀释涂布平板法 ※常用的两种分离纯化/获取单菌落/接种方法？ 接种方法 稀释涂布平板法 平板划线法 接种工具 涂布棒 接种环 优缺点 操作较复杂，可以计数 操作较简单，不可以计数 注意事项 选取长有 30-300 个菌落 的组别进行计数 下一次划线要在上一次划线的末端开始 每一次划线前后都要灼烧接种环灭菌 ※为什么要倒置培养基？为什么要设置空白对照？ ★防止冷凝水污染培养基；检验平板是否已经被杂菌污染 ※不通过菌落数间接统计微生物数量而是直接观察微生物细胞并进行计数的方法是？ 先盖盖玻片还是先滴加菌液？缺点是？ ★显微镜计数法；先盖盖玻片； 不能区别死细胞或活细胞，对运动能力强的活细胞也难以计数 ※抗生素的来源和作用？ ★来源于真菌和细菌；杀死细菌或抑制细菌生长 ※培养基中可以充当生长因子的物质有哪些？关于生长因子的注意事项？ ★氨基酸、维生素、碱基（嘌呤、嘧啶）；某些微生物（如光合细菌）不需要生长因子、有 天然成分（牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、植物组织提取液）的培养基无需添加生长因子 ※为获得能分解淀粉的菌种，应如何配置培养基？ ★以淀粉作为唯一碳源配置培养基 ※筛选能分解淀粉的菌种的过程中，单菌落旁出现的清晰度高的区域称为什么？该区域的 大小与什么有关？ ★透明圈/清晰区；菌种产生的淀粉酶的活性和数量 ※将重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株 A。对菌株 A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过 程如图 11,图中 1～V 是操作步骤。 从功能上划分，图中的培养基②和④属于何种培养基？判断依据是？ ★通用培养基；诱变前已经通过分离纯化获得了菌株 A，后续只要做好无菌操作即可 第 3 页 共 16 页 ※兴趣小组通过研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，实验选用 4 道菜，每道菜分 为 3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷。实验者分别使用公筷和不使用公 筷吃 4 道菜，同一实验者吃同一道菜的次数必须相同。 实验使用的餐具、筷子及取样工具需经过什么处理？接种方法是？ ★高压蒸汽灭菌；稀释涂布平板法 ※上图中培养基 X 应使用何种培养基？培养基的配置过程？ 为什么不能使用以菜品为碳源的通用培养基？ ★牛肉膏蛋白胨通用培养基；称量→溶解→调整 pH→分装→灭菌→倒平板； 菜品无法溶解 ※为达到上述实验目的，同一菜品不同组间的取样要求是？ ★第一次取样时各组质量要相同；第一次各组取样位置要相同；第二次取样量等于第一次； 第二次取样位置要与第一次相同 ※表格中微生物的来源是？来源不会是？不会的原因是？ ★口腔、菜肴、空气；公筷；公筷已经经过了灭菌 ※使用公筷可以防止传染病传播的原理？ ★抑制微生物的传播 ※香蕉枯萎病对香蕉种植业极具破坏性，由土壤中的尖孢镰刀菌感染香蕉植株后导致，已知 菌株S能抑制尖孢镰刀菌生长，保证香蕉产量。某研究小组拟利用微生物协同作用，优化 枯萎病生物防治方案，部分过程如下： 【阶段一】将菌株 S 施于香蕉种植园的土壤中，并分析土壤微生物数量变化情况。 若要筛选出土壤中与菌株 S 有协同作用的有益菌，应选择施加菌株 S 后，数量如何变化 的微生物？ ★增大 ※【阶段二】筛选与菌株S有协同作用的有益菌，流程如图7。 1～IV 环节中，需无菌操作的是？在哪个环节分离土壤中的各种菌？环节 IV 中，需预先涂 布的菌株 X是？ ★Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；Ⅱ；尖孢镰刀菌 第 4 页 共 16 页 ※点接菌液并培养，抑制尖孢镰刀菌生长后产生的抑菌圈大小如表 2 为筛选与菌株 S 有协同抑制尖孢镰刀菌生长作用的有益菌，据表格信息应优先选择的菌液 是？依据是？ ★④；抑菌圈（清晰区）直径越大，抑制效果越强 ※【阶段三】 利用筛选出的有益菌P，分析菌株之间的相互关系，现设计三个实验组，施加 不同菌液。 实验组1、2、3应点接的菌株分别是？其中能说明菌株P对菌株S的作用的两个实验组是？ ★菌株 P、菌株 S、菌株 P 和菌株 S；实验组 2 和实验组 3 ※自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒，使其沉淀。下图 表示从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物操作步骤 步骤 I-V 中使用释涂涂布法接种的是步骤？需进行微生物培养的步骤是？ 设置步骤Ⅲ的目的是？ ★Ⅱ；Ⅱ、Ⅲ、IV；获得单一菌落 ※根据步骤Ⅱ和Ⅲ的目的，平板培养皿 1 中的培养基类型是？平板培养皿 2 中的培养基类型 是？ ★固体培养基、通用培养基；固体培养基、选择培养基 ※将重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株 A。对菌株 A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过 程如图 11,图中 1～V 是操作步骤。 图中的步骤中，需无菌操作的是？需对菌株进行培养的是？ ★Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 第 5 页 共 16 页 第 2节 发酵工程为人类提供多样化生物产品 实验：果酒和果醋的制作 ※制作果酒、果醋、酸奶使用的微生物分别是？其新陈代谢类型分别是？ 发酵产品 微生物 新陈代谢类型 果酒 酵母菌 异养兼性厌氧型 果醋 醋酸（杆）菌 异养需氧型 酸奶 乳酸（杆）菌 异养厌氧型 ※酒精发酵时，发酵瓶中为什么要留出 1/3 的空间？ ★一是防止发酵液溢出， 二是能保证酵母菌有足够的氧气进行一段时间的有氧呼吸,达到大量增殖的目的。 ※发酵瓶的进气管和出气管为什么都要连接长而弯曲的胶管？ ★防止来自空气中微生物的污染 ※向冷却的糯米饭上倒酵母菌的酒曲，盖上盖子并戳几个小孔，放置 5天后产生大量水， 10 天后产生酒精，期间的呼吸类型是？ ★先进行氧呼吸后进行无氧呼吸 发酵工程是生产特定产品的现代生物工程技术体系 ※什么是生物反应器？ ★为微生物或动植物细胞的生长代谢提供场所，使其大量积累目的产物的装置 ※现代发酵工程的基本环节？ ★配制培养基→灭菌 选育菌种→扩大培养→接种→发酵罐内发酵→分离、提纯产物→获得产品 ※现代发酵工程的过程要控制的参数主要包括？ ★温度、pH、溶解氧、搅拌转速、营养物浓度和泡沫 ※自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒，使其沉淀。下图 表示从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物操作步骤 若要提高目的菌株沉降能力，还可优化目标菌株的？ ★培养温度、培养 pH、培养渗透压、营养条件、及时清除代谢产物 第 2章 细胞工程 第 1节 利用植物细胞工程培育新植株 植物组织培养技术可将离体器官、组织或细胞再生为完整植株 ※植物组织培养技术要点归纳 原理 植物细胞的全能性 过程 第一步 取合适的外植体 第二步 脱分化形成愈伤组织 第三步 再分化形成芽、根并最终发育成完整植株 关键词 外植体 离体的植物细胞、组织或器官 愈伤组织 在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细 胞经过脱分化，失去其特有的结构和功能，转变成未 分化的细胞，进而形成的不定形的薄壁组织团块 ※生长素和细胞分裂素的相对含量对愈伤组织的生长和分化产生的影响是？ 第 6 页 共 16 页 ★①相对含量相当时外植体脱分化为愈伤组织/愈伤组织生长 ②细胞分裂素相对含量更大时愈伤组织分化出芽 ③生长素相对含量更大时愈伤组织分化出根 ※植物组织培养技术有哪些具体的应用? ★植物快速繁殖、植物脱毒、单倍体育种 ※生产次生代谢产物（如紫杉醇）使用的技术是？ ★植物细胞培养技术 ※植物体细胞杂交要点归纳 过程 第一步 去除细胞壁制备原生质体（机械分离或酶解分离，常用纤维素酶或果胶酶） 第二步 通过物理或化学方法诱导其融合 第三步 诱导细胞壁再生，得到完整的杂合细胞 第四步 通过植物组织培养培养出完整的杂合植株 融合方法 物理方法，如电融合法 化学方法，如聚乙二醇（PEG）促融 融合结果 大量未融合细胞、同种融合细胞、杂合细胞 原理 原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性， 杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性 意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 ※动物细胞培养要点归纳？ 过程 第一步 通过机械法和消化法实现组织细胞的分散，消化法常用胰蛋白酶对动物 组织块进行消化，使细胞从组织中分离出来 第二步 原代培养（培养的是多种细胞的混合物） 第三步 传代培养（逐步分离获得单一类型的细胞） 培养要求 严格无菌的环境（并在培养液中加入一定量的抗生素）、适宜的培养温 度和 pH、95%空气和 5%CO2混合气体、适宜的渗透压、营养物质、及时清 除代谢产物 ※植物组织培养和动物细胞培养的比较 项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖 培 养 基 类型 固体培养基 液体培养基 成分 水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、 植物激素、琼脂等 糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血 清等 取材 植物幼嫩部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的 器官或组织等 结果 形成新植株，可以体现细胞的全能性 只能获得大量细胞，不能形成个体 相同点 （1）两种技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂，都是 无性繁殖，都可称为克隆 （2）均需无菌操作，需要适宜的温度、pH 等条件 ※动物细胞融合要点归纳 原理 细胞膜的流动性 融合方法 物理方法，如电融合法 化学方法，如聚乙二醇（PEG）促融 生物方法，如灭活仙台病毒 融合结果 大量未融合细胞、同种融合细胞、杂合细胞 优点 打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和 用途 制备单克隆抗体 注意 需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后，再从中筛选杂合细胞 ※单克隆抗体制备 第 7 页 共 16 页 解决 问题 浆细胞能产生抗体，但不能无限增殖 骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体 制备 过程 第一步 以特定抗原刺激小鼠的 B 淋巴细胞，获得了能产生抗体的浆细胞 第二步 浆细胞和骨髓瘤细胞在促融剂的作用下发生融合，形成了杂交瘤细胞（同 时产生了大量未融合细胞以及同种融合细胞） 第三步 通过选择培养基筛选出抗体分泌阳性的杂交瘤细胞，并对其进行克隆培养 两次 筛选 第一次 通过选择培养基淘汰未融合细胞和同种细胞融合的细胞， 筛选出多种杂交瘤细胞 第二次 通过抗原—抗体杂交技术，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞 应用 疾病的诊断、靶向性治疗、早孕检测试纸 ※植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 融合过程 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后，诱导 原生质体融合 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分 散后，诱导细胞融合 融合方法 聚乙二醇（PEG）、电融合法 聚乙二醇、电融合法、灭活病毒诱导 结果 形成杂种植株 形成杂合细胞（无法得到个体） 应用 培育植物新品种 制备单克隆抗体 意义 突破了有性生殖的局限，使远缘杂交成为可能 ※克隆的定义和类型 定义 分子、细胞或个体的无性繁殖系 类型 分子克隆 从一个分子复制成一组分子称为分子克隆，如 PCR 技术 细胞克隆 从一个细胞分裂生成一群细胞，如动、植物细胞培养技术 个体克隆 动植物个体的无性繁殖 ※什么是细胞核移植？ ★细胞核移植是将一种动物细胞的细胞核移植至去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新 胚胎，继而发育成动物个体的过程 ※克隆羊“多莉”的诞生过程？证明了什么？ ★第一步：从母羊 A体内提取卵母细胞，去除细胞核 第二步：从母羊 B体内提取乳腺细胞，提取细胞核 第三步：将乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，得到融合细胞 第四步：将融合细胞培育成早期胚胎后移植到母羊 C 的子宫中，最终分娩出克隆羊 证明了哺乳动物高度分化的体细胞核能够在卵母细胞细胞质的作用下恢复其全能性 ※干细胞的定义和分类 定义 具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 分类 胚胎干细胞 存在场所 存在于早期胚胎（囊胚及更早的胚胎里才有） 分化能力 具有形成个体的潜能，可以分化成任何类型的细胞 成体干细胞 存在场所 成体组织或器官 分化能力 不具有发育成完整个体的能力，单能干细胞只能分化为一 种特定的细胞，多能干细胞只能分化为特定的几种细胞 iPS 细胞 诱导性多能干细胞，将体细胞诱导形成的具有与胚胎干细胞类似分裂 和分化能力的干细胞 ※什么是胚胎工程？包括哪些技术？ 定义 对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体的技术 第 8 页 共 16 页 所需 技术 体外 受精 第一步 使用激素刺激供体超数排卵后采集卵子 第二步 精子的采集与获能 第三步 卵与精子的体外受精 胚胎 移植 第四步 将受精卵培养为早期胚胎 第五步 将早期胚胎移植进入经过同期发情处理的受体子宫内 发育阶段 受精、卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚与器官形成 胚胎 分割 移植 定义 将一枚胚胎用显微手术的方法分割成几份，经体内或体外培养， 然后移植入受体中，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术 注意事项 应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要均等分割内细胞团 ※图示的技术名称？3 个关键步骤的名称？体现了什么特点？属于什么工程？ ★植物组织培养技术；取合适的外植体、脱分化形成愈伤组织、再分化形成完整植株； 植物细胞具有全能性；（植物）细胞工程 ※②和③的过程分别是？都属于何种繁殖方式？该方式的优点是？ ★②是植物组织培养；③是落地生根；都属于无性繁殖； 繁殖速度快，可保持亲本的优良性状（亲子代的 DNA 相同） ※利用叶肉细胞培育出完整植株的技术属于？ ★植物组织培养技术 ※上图中从细胞 2 到细胞 3，需采用的生物技术是？ ★动物细胞培养技术 ※图示的技术为？包括哪 4 种技术？2种核心技术是？ 第 9 页 共 16 页 ★动物克隆技术；显微注射技术、核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术； 细胞核移植技术和胚胎移植技术 ※据图回答培育“中中”所涉及的生物技术是？ ★细胞核移植技术，胚胎移植技术 ※ips 细胞的中文名称？属于受精卵、胚胎干细胞、单能干细胞、多能干细胞中的哪一种？ ★ips 细胞是诱导性多能干细胞，属于多能干细胞 第 10 页 共 16 页 第 3章 基因工程 第 2节 基因工程是一种重组 DNA 技术 DNA 重组需要三种基本工具 ※基因工程要点总结 别称 重组 DNA 技术 载体 质粒 DNA 本质 细菌内独立于拟核 DNA 之外，具有独立复制能力的小型环状 DNA 条件 具有复制原点，能进行自我复制 （目的基因不具备在受体细胞中自我复制的能力） 具有至少 1 个限制性内切核酸酶的切割位点供目的基因插入其中 具有启动子和终止子（目的基因要插入二者之间） 具有特殊的标记基因，便于重组 DNA 分子的筛选 病毒 DNA 酶 限制性 内切核 酸酶 作用 识别双链DNA特定的序列（长度通常为4～8个碱基对，称为识别序列）， 并且切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 要求 应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出” 不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因 为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接， 最好使用两种不同的限制酶切割目的基因及质粒 不能破坏复制原点、启动子和终止子，使目的基因无法复制和转录 不能切坏所有的标记基因，最好切坏一个、保留一个，从而便于筛选 DNA 连接酶 催化两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，无特异性 简称 切 过程 将目的基因和载体用相应的限制性内切核酸酶切割出相同的黏性末端 方法 限制性内切核酸酶 接 过程 加入 DNA 连接酶将两者（两个 DNA 片段）连接为重组 DNA 分子 方法 DNA 连接酶 转 过程 对受体细胞进行特殊的处理，提高 DNA 分子进入受体细胞的效率 方法 物理方法 DNA 显微注射法（动物）、电击法 化学方法 氯化钙法 生物方法 农杆菌法（植物）、病毒感染法（动物） 增 过程 转化成功率只有 10 -4 ～10 -2 ，转化后的细胞需要经过一段时间的培养， 使得用于筛选的性状得以表达 方法 细胞培养技术 检 过程 由于只有少数细胞能接纳 DNA 分子，而且接纳的还可能是空载质粒， 所以要筛选含目的基因（甚至高效表达）的受体细胞 方法 筛选：抗药性筛选法、显色筛选法 鉴定：PCR 技术和基因表达产物（蛋白质）的结构和功能分析技术 步骤 第一步 过程 获取目的基因（切） 方法 目的基因的部分序列已知 聚合酶链式反应（PCR） 目的基因的部分序列已知 化学合成法 目的基因序列未知 大规模筛选 第二步 构建表达载体（切、接） 第三步 重组 DNA 分子导入受体细胞（转、增） 第四步 筛选和鉴定含目的基因的受体细胞（检） ※应使用何种限制酶切割质粒和目的基因？并说明不使用其他限制酶的原因？ 第 11 页 共 16 页 ★不能使用 SmaⅠ，会破坏抗性基因（导致无法筛选）和目的基因 不能只使用 EcoRⅠ，会产生反向连接的重组质粒 可以使用 BamHⅠ和 HindⅢ或者 EcoRⅠ和 HindⅢ进行双酶切 ※DNA 连接酶与 DNA 聚合酶 DNA 连接酶 DNA 聚合酶 相同点 都可催化磷酸二酯键形成 不同点 模板 不需要 需要一条 DNA 链为模板 过程 催化两个 DNA 片段之间 形成磷酸二酯键 催化单个脱氧核苷酸相连或将单个脱氧核苷酸 添加到已存在的 DNA 片段上，形成磷酸二酯键 ※什么是蛋白质工程？ ★由人为突变或设计基因进而操纵蛋白质结构和性质的过程，又称第二代基因工程 ※蛋白质工程包括哪些方面？ ★蛋白质工程包括修饰改造天然蛋白和设计制造全新蛋白两个方面 ※蛋白质工程的两大主要策略是？ ★基因定点突变：在 DNA 水平上改变蛋白质特定位点的氨基酸序列 基因定向进化：在 DNA 水平上随机改变蛋白质任一位点的氨基酸序列 ※蛋白质工程的基本思路？ ★从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→ 找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→表达出所需要的蛋白质 ※蛋白质工程与基因工程的对比 项目 蛋白质工程 基因工程 区 别 实质 改造蛋白质或制造一种新的蛋白质， 以满足人类生产和生活的需求 定向改造生物的遗传特性，以获得人类 所需的生物类型或生物产品 结果 可以生产自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质 联系 蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程 第 12 页 共 16 页 ※据图判断，目的基因是？目的基因和质粒应该使用何种限制酶切割？ ★LP 基因；EcoRⅠ ※基因工程的四个基本步骤？ ★获取目的基因、构建表达载体、导入受体细胞、筛选和鉴定含目的基因的受体细胞 ※下图中的免疫属于何种免疫？（答出 3 点） ★人工免疫、细胞免疫、特异性免疫 ※图 15 所示抗原蛋白 r 的基因最可能是致病菌 M 的？ 图 15 ★特有不致病基因 ※图 15 所示的Ⅰ-Ⅳ阶段中，需要使用 DNA 连接酶的是哪个阶段？ 筛选含有目的基因的受 体细胞，发生在哪个阶段？ ★Ⅱ；Ⅲ ※图 15 所示第Ⅴ阶段，抗原蛋白 r 和抗 r 抗体蛋白的不同之处有？ ★基因来源的物种；转录 mRNA 序列；表达两种蛋白的细胞 第 13 页 共 16 页 ※比较 DNA 疫苗和致病菌 M，用“是”或“否”填写表 3相关内容 ※利用转基因技术研究小鼠 OPN 蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制，研究主要经过以下 阶段： Ⅰ使用运载体 1 与小鼠 OPN 基因构建重组 DNA 分子并导入大肠杆菌中进行大量复制。 Ⅱ再利用 EcoRl 和 BamHl 酶从重组 DNA 分子中切取目的基因，将目的基因与经 EcoRI 和 BamHI 酶切割的运载体 2连接。 Ⅲ连接形成的重组 DNA 分子 2 导入小鼠受损细胞并表达，以检测 OPN 蛋白的作用 已知 OPN 是编码 294 个氨基酸长度的 DNA 片段，则其长度为多少个碱基对？其转录出的 mRNA 中有多少个密码子？EcoRl 酶识别序列可在重组 DNA 分子 l到 4上的哪些位点？ ★885；295；2 或 4 ※上述基因工程的步骤中，从Ⅰ-Ⅲ阶段，至少需要筛选几次？发生在Ⅰ-Ⅲ过程中的？ ★2（导入之后就要筛选）；I、III ※上述基因工程中筛选所得到的受体细胞中必须含有？ ★含 OPN 基因的重组 DNA 分子的受体细胞 ※根据上述实验目的，阐述没有选用大肠杆菌表达 OPN 蛋白的两个原因？ ★①大肠杆菌是原核生物，细胞中不含内质网和高尔基体，不能对 0PN 蛋白进行加工； ②实验目的是研究小鼠 OPN 蛋白在修复小鼠受损神经中的作用机制，导入神经细胞中进行 表达可以检验实验目的能否达成，但是导入大肠杆菌不能检验实验目的是否达成 ※基因工程常用的两大运载体之一的质粒的本质主要是什么？ ★独立于细菌拟核 DNA 之外的能自主复制的双链环状 DNA ※利用天然 DszC 酶可获得低硫石油，减少酸雨，但从红球菌获得的天然 DszC 酶的活性会受 到产物的抑制，为此研究者对 DszC 酶进行改造，步骤如下： 步骤Ⅰ将 3 种 DszC 突变基因用 SpeI 和 EcoRI 酶切后，分别与质粒（左图）连接。 步骤Ⅱ将连接后的 DNA 分子导入受体细胞，放入含有抗生素的培养基筛选成功导入目的 基因的受体细胞。 步骤Ⅲ培养受体细胞，并检测酶活和产物浓度的关系（右图）。 在阶段Ⅱ，培养基上发出绿色荧光的受体细胞中，一定含有的基因是？阶段Ⅱ筛选得到 的受体细胞中，含有的基因是？ ★绿色荧光基因和抗性基因；突变 DszC 基因和抗性基因 是 是 是 否 否 是 是 是 第 14 页 共 16 页 ※阶段Ⅰ-Ⅲ，突变 DszC 基因得到表达的阶段是？ ★Ⅱ、Ⅲ ※活性抗菌肽具有抑菌作用，为挑选合适生产活性抗菌肽的受体细胞，研究者在添加不同浓 度活性抗菌肽的培养液中培养不同细胞，细胞的生长结果如下图 图 10 据图像判断，构建生产活性抗菌肽工程时应选择的受体细胞是？ ★细胞 B ※用基因工程构建生产活性抗菌肽的工程细胞的原理如图11，抗菌肽的肽链需要经过切割后， 才会成为活性抗菌肽，Cmr为氯霉素抗性基因。 图 11 据图 11 可知，在重组质粒构建过程中，可选择的限制性内切核酸酶为？ ★Sall 单酶切 ※图 11 所示基因工程的目的基因是？基因工程筛选的目的是？ ★Z 基因和 P 基因；筛选出含目的基因的受体细胞 ※使用图 11 所示重组质粒进行活性抗菌肽表达，重组质粒上的基因表达是有顺序的，不同 的表达顺序影响活性抗菌肽的产量，若要提高活性抗菌肽的产量你认为最佳的方案是什 么？结和图 10 和图 11 的信息，写出方案并阐述原因？ ★方案：先表达 Z 基因，后表达 P基因 原因：①据图 10 可知，活性抗菌肽浓度较低时促进受体细胞 B 的增殖，浓度较高时抑制 受体细胞 B 的增殖，因此活性抗菌肽浓度对受体细胞 B增殖的影响具有两重性； ②据图 11 和文字条件可知，Z 基因表达出的抗菌肽肽链需要经过 P 基因表达出的 切割酶切割后才会成为活性抗菌肽。酶具有高效性、反复使用性，若先表达 P 基因，后表达 Z 基因，会使受体细胞 B 中快速积累活性抗菌肽，超出一定浓度会 抑制受体细胞 B 的增殖，不利于提高活性抗菌肽的产量。 ③同时利用现代发酵工程和蛋白质分离提纯技术源源不断的从培养液中获取活性 抗菌肽，将其含量控制在 0.4mg/ml 左右，使受体细胞 B 始终处于最大增殖速率， 从而提高活性抗菌肽的产量。 第 15 页 共 16 页 ※为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质 粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图10中启动子是RNA聚合酶结合 的特定DNA序列，与转录起始有关。 据图像解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量？ ★①精氨酸含量低时，ArgP基因表达出的 ArgP蛋白与 RNA聚合酶竞争启动子 2的结合位点， 抑制了荧光蛋白基因的转录，降低了荧光蛋白的表达量。 ②精氨酸含量高时，ArgP 基因表达出的 ArgP 蛋白会与精氨酸结合，无法与 RNA 聚合酶 竞争启动子 2 的结合位点，荧光蛋白基因可以正常转录，进而翻译出更多的荧光蛋白 纯条件题 ※视轴长导致近视，根据图像信息，合理的建议是？ ★增加户外活动 ※湿垃圾是指可被微生物降解的有机物，下列属于湿垃圾的是？ ①剩菜 ②玻璃 ③落叶 ④过期面包 ⑤水果果壳 ★①③④⑤ ※a 型口器昆虫熊峰是 A 花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气 候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表 1所示。 据表格推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是？ ★种群数量/密度降低；花期提前和缩短 第 16 页 共 16 页 ※据图像推测，降低其表达量可提高精氨酸产量的是？ ★ArgE 和 ArgI