2025届高三生物一轮复习高效默写本选择性必修3

选择性必修3　生物技术与工程 阶段25　发 酵 工 程 【滚动判断】 1. 感觉到苦味和甜味的过程属于反射，神经中枢在大脑皮层。 （ ） 2. 骨骼肌和肝脏是人体主要的产热器官。（ ） 3. 在抗原的刺激下，辅助性T细胞产生抗体发挥免疫作用。（ ） 4. 提高脱落酸的含量可解除种子的休眠状态，喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。（ ） 5. 采伐后的空地资源丰富，植物种群呈“J”形增长。（ ） 6. (2022·浙江6月卷T20D)测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔。（ ） 7. 在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，可完全消除人类的干扰。（ ） 8. 人们通过柞蚕吐丝获得经济效益体现了柞蚕的直接和间接价值。（ ） 【基础填空】 一、 传统发酵技术 1. 果酒、果醋的制作原理与发酵条件(实验室或家庭模拟制作) 项目 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① 空气中的醋酸菌 发酵 过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精： C6H12O6② 氧气、糖源充足时： ④ ； 缺少糖源、氧气充足时： C2H5OH＋O2⑤ 温度 一般酒精发酵温度为③ ℃ ⑥ ℃ 气体 前期：需氧；后期：无氧 需要充足的氧气 时间 10～12 d 7～8 d 2. 果酒、果醋发酵过程中，除了要控制温度，还要控制通气情况。果酒发酵为无氧发酵，需 充气口；果醋发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充入 。 3. 泡菜坛上水槽内时刻保持有水，主要意义有：有利于发酵初期排气； ；减少外界 。 二、 微生物的培养及应用 4. 微生物的培养基类型 (1)按功能分： 培养基和 培养基。培养基中以尿素为唯一的氮源筛选分解尿素的细菌，该培养基属于 培养基；培养基中加入伊红—亚甲蓝鉴别大肠杆菌，该培养基属于 培养基。 (2)按物理性质，分为 培养基、半固体培养基和 培养基。固体培养基中要加入凝固剂——如 。 5. 消毒和灭菌在效果上的差别在于：消毒仅杀死 ；灭菌可以杀死 的微生物，包括 。 6. 巴氏消毒法可用于一些不耐高温的液体，如可以杀死牛奶中的 ，并且基本不破坏牛奶的 。 7. 灭菌常用的三种方法有： 、 、 。 8. 由 繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是 。 一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 9. 常用的两种微生物接种方法 (1)平板划线法：通过接种环在固体培养基表面 的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。划线时最后一次划线不能与第一次划线相连，是因为 。 (2)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的 ，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板 ，放入恒温培养箱中培养。稀释涂布平板法用到的仪器(工具)：微量移液器(移液管)、 等。 10. 平板倒置培养的目的主要有： ，等等。 11. 微生物的数量测定 (1)为了保证结果准确，一般在菌落数目稳定后选择菌落数为 的平板进行计数。 (2)在同一稀释度下，应至少对 个平板进行重复计数，然后求出 。 (3)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏 ，这是因为当 细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用 而不是用活菌数来表示。 (4)利用显微镜进行 计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的 ，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。统计的结果一般比活菌的实际数目偏 ，因为该法统计的是 。 (5)细菌计数板和血细胞计数板的计数原理 (填“相同”或“不同”)，细菌计数板比血细胞计数板薄。 三、 发酵工程及其应用 12. 发酵工程所用的菌种大多是 ，接种前需要对所获菌株进行 ，中心环节是 ，产品主要包括微生物的 、酶及微生物的 。 13. 发酵罐中搅拌叶轮的作用：①增加微生物在发酵罐中与 的接触面；②有利于发酵产生的 散发；③使发酵液中的固性物质保持悬浮状态。 【情境填空】 1. 下列适用于消毒处理的有 (填编号)。 ①皮肤　②饮用水　③牛奶　④注射器　⑤试管、烧瓶　⑥玻璃棒和吸管　⑦培养基　⑧果汁 ⑨酱油　⑩手术刀 2. 在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物，因为 。 3. 培养不同微生物，“搅拌”的目的有所不同，共同的作用是 。培养醋酸菌还具有的作用是 ；培养小球藻还具有的作用是 。 4. 啤酒的工业化生产流程大致是：发芽(大麦种子释放 分解淀粉)→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵(包括主发酵和后发酵)→低温过滤→消毒→终止(过滤、调节、分装、出售)。 (1)除了利用大麦种子发芽释放淀粉酶，也可用 (激素)诱导淀粉酶的产生，减少蛋白质分解，有助于提高啤酒品质。 (2)为保证糖化阶段淀粉分解形成糖浆，焙烤阶段加热杀胚时要注意不能使 失活。 (3)蒸煮的目的是终止酶的进一步作用，并对糖浆 (填“灭菌”或“消毒”)。 (4)发酵阶段发生的主要生理过程是酵母菌将糖转化为 。啤酒有“气”是因为在啤酒制作的后发酵阶段，通过调压使 融入啤酒，得到成熟啤酒。 (5)消毒可以 ，延长保存期。 (6)啤酒生产中，发酵是重要环节，发酵后期如果密封不严，会使啤酒变酸。这是因为 。 阶段26　植物细胞工程 【滚动判断】 1. 无机盐与神经元接受刺激产生兴奋有关，与传导兴奋无关。（ ） 2. 酶分子在催化反应完成后立即被降解。（ ） 3. 种子萌发初期，细胞中有机物总量增加。（ ） 4. 女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2，男性的X染色体来自母方的概率是1。 （ ） 5. 遗传咨询和产前诊断等手段能够对遗传病进行检测和治疗。（ ） 6. 内环境中的成分有葡萄糖、DNA聚合酶、载体、神经递质和无机盐等。（ ） 7. 在寒冷的环境中，健康人体产热量大于散热量，以防止在寒冷环境中体温降低。 （ ） 8. 青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫功能低下。（ ） 9. 脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用。（ ） 10. 蝗虫间的流行性疾病能影响其种群密度，属于非密度制约因素。（ ） 11. 弃耕农田在演替中的自我调节能力一般会逐渐减弱。（ ） 12. 适当加大接种量可提高发酵速率，也能抑制杂菌生长繁殖。（ ） 13. 可通过监测发酵过程中残余糖分来决定何时终止发酵。（ ） 14. 葡萄果皮上存在酵母菌和醋酸菌，果酒发酵成功后可直接升温进行果醋发酵。（ ） 15. 将培养基分装于培养皿后灭菌，可降低培养基污染概率。（ ） 【基础填空】 1. 植物组织培养技术的原理是 ，分化程度越低的细胞，全能性越高，故可以选择 ，如根尖、茎尖、芽等作为培养对象。 2. 离体的植物组织或器官一般称为 ，消毒方法主要流程为70%酒精30 s→无菌水洗涤→次氯酸钠30 min→无菌水洗涤。这里无菌水洗涤的主要目的是 。 3. 植物组织培养的培养基中，添加蔗糖的主要目的有 。 4. 脱分化一般不需要光照。脱分化时，生长素和细胞分裂素比例 ，有利于愈伤组织的形成。再分化 (填“需要”或“不需要”)光照，因为 。生长素和细胞分裂素比例 ，有利于生根。生长素和细胞分裂素比例 ，有利于生芽。 5. 植物体细胞杂交技术中的三个原理是 ，用到的两种酶是 ，诱导原生质体融合的两类方法是 (离心法和电融合法等)和化学法(包括 融合法、高Ca2＋—高pH融合法)。 6. 原生质体融合后，杂种细胞形成的标志是 。若要得到杂种植株，还需要利用 技术。 7. 植物细胞工程的应用有：①植物繁殖新途径，如快速(微型)繁殖、 ；②作物新品种的培育，如 ；③ ；④细胞产物的工厂化生产等。 8. 快速(微型)繁殖的优点：不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以 。 9. 作物培养过程中要进行作物脱毒主要原因有： 。植物顶端分生区附近的 ，所以可以通过 实现作物脱毒(有别于动物细胞培养的“无菌无毒”)。 10. 初生代谢是指生物 的代谢活动，初生代谢产物如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。 不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 【情境填空】 1. 植物组织培养若外植体取自一株绿色开花植物，其后代核型会不同，主要原因是 。 2. 为了获得更多青蒿素，可将青蒿离体的细胞或组织培养成 。青蒿的细胞分裂、组织分化能力比菊花困难一些，需要借助外源激素才能更好地分裂和分化。若上述培养基用来进行青蒿细胞、组织的组织培养，还应加入的具体植物激素有 。 3. 下图为利用植物组织培养获得突变体的流程图，请补充完整： (1)图示可见，突变体利用的原理是 和 。 (2)突变体产生的原因是在植物的组织培养过程中，培养细胞易受 和诱变因素(如 、 等)的影响，突变率提高。 4. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜根原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。该技术称为 ，在这个过程中，要先去除 ，以获得原生质体。原生质体融合的过程不能在低渗溶液中进行，目的是防止 。利用这项技术进行育种，相比传统育种优势在于 。 5. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株： (1)为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的 为外植体。 (2)在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的 失活。对处理后的原生质体在显微镜下用 计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是 。 (3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于 。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由有 。 A. 甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B. 同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C. 培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D. 杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂 阶段27　动物细胞工程和胚胎工程 【滚动判断】 1. 合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达。（ ） 2. 无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖。（ ） 3. 基因编码序列缺失一个碱基对，可能出现翻译提前终止或从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化的情况。（ ） 4. 基因治疗需要对机体所有细胞进行基因修复。（ ） 5. 兴奋除了在反射弧中传导，还会在脑和脊髓等中枢神经系统中传导。（ ） 6. 接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清可获得更长时间的免疫力。（ ） 7. 若利用柞蚕粪作鱼饲料进行渔业发展，可以提高能量传递效率。（ ） 8. 泡菜坛水槽加水并扣上坛盖，既可隔绝空气，又可防止杂菌入侵。（ ） 9. 筛选尿素降解菌时，需要在牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素。（ ） 10. 统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行计数。（ ） 11. 植物细胞培养是通过提高单个细胞次级代谢产物的量来实现细胞产物工厂化生产的。（ ） 12. 炼苗后的植株应移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上。　　　（ ） 13. 植物体细胞杂交获得的白菜—甘蓝含有2个染色体组。　　　　　（ ） 14. 利用植物细胞培养技术大量生产人参皂苷利用了植物细胞的全能性。　（ ） 15. 作物脱毒一般取材自含病毒很少的幼嫩根尖或茎尖，有助于提高农产品的品质和产量。（ ） 16. 植物组织培养过程中，生长素/细胞分裂素比例较高有利于芽的分化。（ ） 17. 兰科珍稀植物难以获得成熟种子，为尽快推广种植可通过花药离体培养来实现。（ ） 【基础填空】 1. 动物组织经处理后的初次培养称为 ，将分瓶后的细胞培养称为 ；区分原代培养和传代培养的关键是是否 。动物细胞需要传代培养的原因是 等导致细胞分裂受阻； 时，细胞分裂也会停止。 2. 动物细胞培养的条件 (1)无菌、无毒的环境：对 和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，培养液还需要定期 以清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 (2)营养：在动物细胞培养所用的合成培养基中，通常需加入 等一些天然成分(含有动物细胞培养所必需的营养成分)。 (3)适宜的温度、pH和渗透压：温度为36.5±0.5 ℃(哺乳动物)，pH为7.2～7.4， 也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。 (4)气体环境：在动物细胞培养时，通常采用 ，并将它们置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，O2的作用是 。CO2的作用是 。 3. 培养动物细胞时选胚胎或幼龄动物的组织和器官的原因是 。 4. 动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次是处理剪碎的组织，使其 ；第二次是使 。 5. 胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于 中，具有分化为成年个体任一类型的细胞甚至个体的潜能。 是成体组织或器官内的干细胞。一般认为它只能分化成 。诱导多能干细胞(iPS细胞)理论上可以避免 反应，且不会引起伦理道德问题。 6. 动物细胞融合的主要原理是 。融合方法有聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法、 。 7. 动物体细胞核移植技术的原理是 ，从而得到克隆动物。 8. 动物细胞核移植的过程中，对受体卵母细胞去核的原因是 。选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是：①营养丰富；②体积大，易操作；③ 。 9. 体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是 。 10. 雌、雄原核的形成：精子入卵后，尾部 ，经过一些变化形成一个比原来精子的核还大的核，叫作 。精子入卵后，被激活的卵子完成 ，排出 后，形成雌原核。 11. 体外受精技术主要包括 、精子的获取和 等步骤。对得到的卵母细胞和精子要分别进行 培养(培养到 期)和 处理，然后置于适当的 中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。 12. 早期胚胎包括受精卵→ → 几个阶段。早期胚胎发育的场所是 。囊胚由滋养层和内细胞团组成，滋养层细胞发育成 ，内细胞团发育成 。囊胚孵化后发育成原肠胚。 13. 胚胎移植的实质是 ，优势是 。 14. 胚胎移植用到两种激素：①同期发情注射相关激素(使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键)；②超数排卵注射 。 15. 胚胎分割 (1)材料：发育良好，形态正常的 。 (2)实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖，即 。 (3)分割要求：对囊胚分割时，要注意将 均等分割，否则会影响分割后胚胎的 和进一步发育。胚胎分割技术产生同卵多胚是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活概率越 。目前仍以 的分割和移植效率最高。 (4)对DNA分析和性别鉴定可取 细胞。 【情境填空】 1. 克隆动物的性状与供体不完全相同的原因是：① ；② ；等等。 2. 动物细胞培养时需要在培养液中加入动物血清。为了研究不同“层次”血清对细胞增殖的影响，科研人员做了以下实验：将分离出的牛血清装入专用血清瓶后放入冰箱中直立静置一段时间。取三根刻度吸管，将血清从上到下轻轻吸成均等的三份，分别装入消毒后的瓶中，标记为上、中、下，再分别从三个瓶中吸取等量的血清置于一小瓶中，混合均匀备用。分别取等量的不同“层次”的血清和混合血清加入新配制的动物细胞培养液中，再接种小鼠上皮细胞(接种细胞密度为5×104个·mL－1)，在适宜条件下培养72 h后，进行计数。结果如下表。 组别 上 中 下 混 72 h细胞数/(个·mL－1) 9.75×104 1.04×103 7.5×104 1.85×105 (1)吸取血清过程中，要严格禁止振动和摇晃，目的是 。 (2)细胞培养过程中，须每天更换培养基，目的是 。 (3)从表中结果可以看出，不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同。造成这种结果的主要原因是不同“层次”血清中 。 (4)根据实验结果，在动物细胞培养过程中，正确使用血清的方法是 。 阶段28　基 因 工 程 【滚动判断】 1. DNA聚合酶的作用机制是催化以DNA为模板的子链延伸。　　　（ ） 2. 启动子是基因编码区中RNA聚合酶识别并结合的部位。（ ） 3. 神经细胞兴奋后恢复为静息状态的过程消耗ATP。（ ） 4. 小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节。（ ） 5. 受到光刺激后光敏色素的结构会发生变化，进而影响特定基因的表达。（ ） 6. 脱分化和再分化的本质都是基因的选择性表达。　　　　　　　　（ ） 7. 悬浮生长的动物细胞传代培养和原代培养都需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，必须控制好酶的用量和处理时间。　　（ ） 8. 动物细胞培养时添加适量抗生素有助于实现“无毒”。（ ） 9. 动物细胞融合和植物细胞融合操作步骤相同，但诱导融合的手段不完全相同。（ ） 10. 单克隆抗体制备时多次注射同种抗原蛋白，主要目的是大量获得免疫过的B细胞。（ ） 11. 单克隆抗体制备过程中，克隆化培养后再用选择培养基筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。（ ） 12. 耐高温的DNA聚合酶浓度过低会引起非特异性扩增产物增多。　（ ） 13. 与传统的抗生素抗性基因相比，用GFP(绿色荧光蛋白基因)作为标记基因具有可定性、定量和定位分析的显著优点。（ ） 14. Mg2＋浓度过高或引物太短会引起非特异性扩增产物增多。　　　（ ） 15. 某PCR的一对引物的退火温度差异不能太大，否则影响扩增效果。（ ） 16. 引物设计时可在引物的3′端添加合适的酶切位点或同源序列，便于基因表达载体的构建。（ ） 【基础填空】 1. 基因工程的原理是 ，优点是定向改造生物的 、克服远缘杂交不亲和障碍。 2. 重组DNA技术的基本工具 (1)限制性内切核酸酶(简称：限制酶)，主要是从 生物中分离纯化出来的。可以识别 的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的 键，产生 。 (2)DNA连接酶连接两个 ，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 键。按来源可分为E.coli DNA连接酶和 _ ，两者都能连接 ，但是E.coli DNA连接酶连接平末端的效率比后者 很多。目的基因和载体 能避免自身环化和反向连接，提高连接的有效性。 (3)载体 ①种类： 、λ噬菌体的衍生物或噬菌体、动植物病毒等。 ②特点：具有一个或多个 ；在受体细胞中能进行 ，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；具有 ，便于筛选 。 ③载体上的 基因一般是一些抗生素的抗性基因，作用是 。天然的质粒必须经过 才能作为载体。 3. 基因工程中获取目的基因的方法有： 、 、人工合成等。 4. PCR技术的三个步骤为：第一步 ，加热至90 ℃以上，DNA解链为单链；第二步 ，冷却至50 ℃左右，引物结合到互补DNA链；第三步 ，加热至72 ℃左右，耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。如此重复循环多次。 5. 基因表达载体的组成： 等。启动子是 识别和结合的部位，驱动转录。 6. 农杆菌转化法用于将目的基因导入 细胞；将目的基因导入动物细胞的方法常用 ；将目的基因导入微生物细胞的方法：一般先用 处理细胞使其处于一种能吸收周围环境中 分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。还可利用病毒的 实现对相应宿主细胞的特异性导入。 7. 检查转基因抗虫棉是否培育成功 (1)分子水平的检测，包括通过 等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因(DNA分子杂交技术)或检测Bt基因是否转录出了mRNA(分子杂交技术)；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行 杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。 (2)需要进行 水平的鉴定。 8. 蛋白质工程通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造的主要原因是：① ；② 。 9. DNA在 _ 和 中溶解度低，而在 _ 中溶解度较高。DNA鉴定的主要流程是“溶”(DNA粗提物溶解在2mol·L－1NaCl溶液中)→“加”( )→“沸”( )→“冷”(冷却后观察蓝色的出现)。 10. 高中阶段不选择猪血作为粗提取DNA材料的原因是 。 11. 变性温度主要取决于 的长度和G、C的比例；退火温度主要取决于 的长度和 ，延伸温度主要取决于耐高温的DNA聚合酶的最适温度，延伸时间主要取决于 。 【情境填空】 1. 将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切割 处，同时产生 个黏性末端或平末端。而切割质粒则只需要限制酶切割1次，因为 。 2. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物中只有 不同。推测GTP参与RNA合成时的作用可能是提供 和 。 3. 基因工程选择合适的受体细胞非常重要 (1)人类第一个转基因药物选择大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是 。 (2)如要利用基因工程获取糖蛋白、有生物活性的胰岛素，应采用真核生物酵母菌，而不能用大肠杆菌作为受体细胞，理由是 。 (3)选择受精卵作为获得乳腺生物反应器的原因主要是 。 (4)检验某乳腺生物反应器的基因表达载体构建是否成功，宜选择 (填“受精卵”或“乳腺上皮细胞”)，其主要原因是 。 4. 检测棉花中导入的抗虫基因是否表达的最简便的方法是 。 5. 电泳可以直观对比DNA的完整性，分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同，从而产生不同的条带。下图是从甜菜细胞基因组中提取到的总DNA凝胶电泳结果，其中M是已知大小的不同DNA的混合物。实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带，而C方法有明显的“拖尾”现象。 (1)只出现一条带的原因是 。 (2)出现“拖尾”现象的原因是 。 6. 传统基因表达载体的构建需要 酶，与传统PCR产物克隆不同，无缝克隆的载体末端和引物末端具有15～20个同源碱基，由此得到的PCR产物两端便分别带上了15～20个与载体序列同源性的碱基，依靠碱基间作用力互补配对成环，无需酶连即可直接用于转化。可见，除了对限制酶酶切位点依赖较小外，无缝克隆还有以下特点： 、成本低且成功率高、 (利于目的基因准确表达)。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 选择性必修3　生物技术与工程 阶段25　发 酵 工 程 【滚动判断】 1. 感觉到苦味和甜味的过程属于反射，神经中枢在大脑皮层。 (×) 2. 骨骼肌和肝脏是人体主要的产热器官。(√) 3. 在抗原的刺激下，辅助性T细胞产生抗体发挥免疫作用。(×) 4. 提高脱落酸的含量可解除种子的休眠状态，喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。(×) 5. 采伐后的空地资源丰富，植物种群呈“J”形增长。(×) 【解析】“采伐后的空地”代表一定的空间和资源，而非理想条件。在有限的资源和空间条件下，种群数量会在达到一定阶段时停止增长，一般以在一定数量(K值)附近波动的形式保持数量上的相对稳定，增长曲线为“S”形而非“J”形。 6. (2022·浙江6月卷T20D)测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔。(×) 【解析】测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔。 7. 在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，可完全消除人类的干扰。(×) 【解析】在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，主要是为了减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。 8. 人们通过柞蚕吐丝获得经济效益体现了柞蚕的直接和间接价值。(×) 【解析】蚕丝能够为人类提供了生产原料，所以体现了柞蚕的直接价值。 【基础填空】 一、 传统发酵技术 1. 果酒、果醋的制作原理与发酵条件(实验室或家庭模拟制作) 项目 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①野生型酵母菌 空气中的醋酸菌 发酵 过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精： C6H12O6②2C2H5OH＋2CO2＋能量 氧气、糖源充足时： ④C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； 缺少糖源、氧气充足时： C2H5OH＋O2⑤CH3COOH＋H2O＋能量 温度 一般酒精发酵温度为③18～30℃ ⑥30～35℃ 气体 前期：需氧；后期：无氧 需要充足的氧气 时间 10～12 d 7～8 d 2. 果酒、果醋发酵过程中，除了要控制温度，还要控制通气情况。果酒发酵为无氧发酵，需封闭充气口；果醋发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充入无菌空气。 3. 泡菜坛上水槽内时刻保持有水，主要意义有：有利于发酵初期排气；营造后期乳酸菌发酵所需的厌氧环境；减少外界杂菌污染。 二、 微生物的培养及应用 4. 微生物的培养基类型 (1)按功能分：选择培养基和鉴别培养基。培养基中以尿素为唯一的氮源筛选分解尿素的细菌，该培养基属于选择培养基；培养基中加入伊红—亚甲蓝鉴别大肠杆菌，该培养基属于鉴别培养基。 (2)按物理性质，分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。固体培养基中要加入凝固剂——如琼脂。 5. 消毒和灭菌在效果上的差别在于：消毒仅杀死物体表面或内部一部分微生物；灭菌可以杀死物体内外全部的微生物，包括芽孢和孢子。 6. 巴氏消毒法可用于一些不耐高温的液体，如可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且基本不破坏牛奶的营养成分。 7. 灭菌常用的三种方法有：湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌)、干热灭菌法、灼烧灭菌法。 8. 由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 9. 常用的两种微生物接种方法 (1)平板划线法：通过接种环在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。划线时最后一次划线不能与第一次划线相连，是因为最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连，则增加了细菌的数目，达不到纯化的效果。 (2)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的等比(梯度)稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入恒温培养箱中培养。稀释涂布平板法用到的仪器(工具)：微量移液器(移液管)、涂布器等。 10. 平板倒置培养的目的主要有：既可以防止皿盖上的水珠落入培养基中造成污染，又可以避免培养基中的水分过快地挥发，等等。 11. 微生物的数量测定 (1)为了保证结果准确，一般在菌落数目稳定后选择菌落数为30～300的平板进行计数。 (2)在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 (3)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 (4)利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。统计的结果一般比活菌的实际数目偏多(大)，因为该法统计的是活菌数和死菌数的总和。 (5)细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同(填“相同”或“不同”)，细菌计数板比血细胞计数板薄。 三、 发酵工程及其应用 12. 发酵工程所用的菌种大多是单一菌种，接种前需要对所获菌株进行扩大培养，中心环节是发酵罐内发酵，产品主要包括微生物的代谢产物、酶及微生物的菌体。 13. 发酵罐中搅拌叶轮的作用：①增加微生物在发酵罐中与氧气和营养物质的接触面；②有利于发酵产生的热量散发；③使发酵液中的固性物质保持悬浮状态。 【情境填空】 1. 下列适用于消毒处理的有①②③⑧⑨(填编号)。 ①皮肤　②饮用水　③牛奶　④注射器　⑤试管、烧瓶　⑥玻璃棒和吸管　⑦培养基　⑧果汁 ⑨酱油　⑩手术刀 2. 在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 3. 培养不同微生物，“搅拌”的目的有所不同，共同的作用是让细胞与培养液充分接触，便于物质交换。培养醋酸菌还具有的作用是增加溶氧量；培养小球藻还具有的作用是获得更多光照和CO2。 4. 啤酒的工业化生产流程大致是：发芽(大麦种子释放淀粉酶分解淀粉)→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵(包括主发酵和后发酵)→低温过滤→消毒→终止(过滤、调节、分装、出售)。 (1)除了利用大麦种子发芽释放淀粉酶，也可用赤霉素(激素)诱导淀粉酶的产生，减少蛋白质分解，有助于提高啤酒品质。 (2)为保证糖化阶段淀粉分解形成糖浆，焙烤阶段加热杀胚时要注意不能使(淀粉)酶失活。 (3)蒸煮的目的是终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌(填“灭菌”或“消毒”)。 (4)发酵阶段发生的主要生理过程是酵母菌将糖转化为酒精和CO2。啤酒有“气”是因为在啤酒制作的后发酵阶段，通过调压使CO2融入啤酒，得到成熟啤酒。 (5)消毒可以杀死啤酒中的大多数微生物，延长保存期。 (6)啤酒生产中，发酵是重要环节，发酵后期如果密封不严，会使啤酒变酸。这是因为醋酸菌是一种好氧菌，若发酵罐密封不严，酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为乙酸。 阶段26　植物细胞工程 【滚动判断】 1. 无机盐与神经元接受刺激产生兴奋有关，与传导兴奋无关。(×) 2. 酶分子在催化反应完成后立即被降解。(×) 3. 种子萌发初期，细胞中有机物总量增加。(×) 4. 女性的某一条X染色体来自父方的概率是1/2，男性的X染色体来自母方的概率是1。 (√) 5. 遗传咨询和产前诊断等手段能够对遗传病进行检测和治疗。(×) 6. 内环境中的成分有葡萄糖、DNA聚合酶、载体、神经递质和无机盐等。(×) 7. 在寒冷的环境中，健康人体产热量大于散热量，以防止在寒冷环境中体温降低。 (×) 8. 青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫功能低下。(×) 9. 脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用。(×) 10. 蝗虫间的流行性疾病能影响其种群密度，属于非密度制约因素。(×) 11. 弃耕农田在演替中的自我调节能力一般会逐渐减弱。(×) 【解析】弃耕农田在演替过程中物种多样性增大，营养结构变复杂，自我调节能力一般会逐渐增强。 12. 适当加大接种量可提高发酵速率，也能抑制杂菌生长繁殖。(√) 13. 可通过监测发酵过程中残余糖分来决定何时终止发酵。(√) 14. 葡萄果皮上存在酵母菌和醋酸菌，果酒发酵成功后可直接升温进行果醋发酵。(×) 15. 将培养基分装于培养皿后灭菌，可降低培养基污染概率。(×) 【基础填空】 1. 植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，分化程度越低的细胞，全能性越高，故可以选择幼嫩部分的组织或器官，如根尖、茎尖、芽等作为培养对象。 2. 离体的植物组织或器官一般称为外植体，消毒方法主要流程为70%酒精30 s→无菌水洗涤→次氯酸钠30 min→无菌水洗涤。这里无菌水洗涤的主要目的是减少酒精和次氯酸钠对外植体细胞的损伤，确保外植体的活性正常。 3. 植物组织培养的培养基中，添加蔗糖的主要目的有提供营养(碳源和能源)和调节渗透压。 4. 脱分化一般不需要光照。脱分化时，生长素和细胞分裂素比例适中，有利于愈伤组织的形成。再分化需要(填“需要”或“不需要”)光照，因为叶绿素的形成需要光照。生长素和细胞分裂素比例高，有利于生根。生长素和细胞分裂素比例低，有利于生芽。 5. 植物体细胞杂交技术中的三个原理是细胞膜的流动性、细胞的全能性、染色体数目的变异，用到的两种酶是纤维素酶和果胶酶，诱导原生质体融合的两类方法是物理法(离心法和电融合法等)和化学法(包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法)。 6. 原生质体融合后，杂种细胞形成的标志是新细胞壁形成。若要得到杂种植株，还需要利用植物组织培养技术。 7. 植物细胞工程的应用有：①植物繁殖新途径，如快速(微型)繁殖、作物脱毒；②作物新品种的培育，如单倍体育种；③突变体的利用；④细胞产物的工厂化生产等。 8. 快速(微型)繁殖的优点：不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性。 9. 作物培养过程中要进行作物脱毒主要原因有：对于无性繁殖的作物而言，它们感染的病毒易传给后代；病毒在作物体内逐年积累，会导致产量降低、品质变差。植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，所以可以通过植物组织培养实现作物脱毒(有别于动物细胞培养的“无菌无毒”)。 10. 初生代谢是指生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢产物如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 【情境填空】 1. 植物组织培养若外植体取自一株绿色开花植物，其后代核型会不同，主要原因是绿色开花植株上同时含有体细胞和生殖细胞，后代既有正常植株，也有单倍体植株。 2. 为了获得更多青蒿素，可将青蒿离体的细胞或组织培养成愈伤组织。青蒿的细胞分裂、组织分化能力比菊花困难一些，需要借助外源激素才能更好地分裂和分化。若上述培养基用来进行青蒿细胞、组织的组织培养，还应加入的具体植物激素有生长素和细胞分裂素。 3. 下图为利用植物组织培养获得突变体的流程图，请补充完整： 外植体突变体幼苗 新品种 (1)图示可见，突变体利用的原理是细胞的全能性和染色体变异、基因突变。 (2)突变体产生的原因是在植物的组织培养过程中，培养细胞易受培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响，突变率提高。 4. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜根原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。该技术称为植物体细胞杂交技术，在这个过程中，要先去除细胞壁，以获得原生质体。原生质体融合的过程不能在低渗溶液中进行，目的是防止原生质体吸水涨破。利用这项技术进行育种，相比传统育种优势在于克服远缘杂交不亲和的障碍(或打破生殖隔离)，使远缘杂交成为可能。 5. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株： (1)为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的叶为外植体。 (2)在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质和细胞核失活。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度，使其失去融合作用。 (3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于同一个杂种融合原生质体。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由有ABD。 A. 甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B. 同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C. 培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D. 杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂 阶段27　动物细胞工程和胚胎工程 【滚动判断】 1. 合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达。(×) 2. 无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖。(√) 3. 基因编码序列缺失一个碱基对，可能出现翻译提前终止或从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化的情况。(√) 4. 基因治疗需要对机体所有细胞进行基因修复。(×) 5. 兴奋除了在反射弧中传导，还会在脑和脊髓等中枢神经系统中传导。(√) 6. 接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清可获得更长时间的免疫力。(√) 7. 若利用柞蚕粪作鱼饲料进行渔业发展，可以提高能量传递效率。(×) 【解析】柞蚕粪作鱼饲料进行渔业发展，实现了能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率，而不是提高能量的传递效率。 8. 泡菜坛水槽加水并扣上坛盖，既可隔绝空气，又可防止杂菌入侵。(√) 9. 筛选尿素降解菌时，需要在牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素。(×) 10. 统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行计数。(×) 11. 植物细胞培养是通过提高单个细胞次级代谢产物的量来实现细胞产物工厂化生产的。(×) 12. 炼苗后的植株应移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上。　　　(×) 13. 植物体细胞杂交获得的白菜—甘蓝含有2个染色体组。　　　　　(×) 14. 利用植物细胞培养技术大量生产人参皂苷利用了植物细胞的全能性。　(×) 15. 作物脱毒一般取材自含病毒很少的幼嫩根尖或茎尖，有助于提高农产品的品质和产量。(√) 16. 植物组织培养过程中，生长素/细胞分裂素比例较高有利于芽的分化。(×) 17. 兰科珍稀植物难以获得成熟种子，为尽快推广种植可通过花药离体培养来实现。(×) 【基础填空】 1. 动物组织经处理后的初次培养称为原代培养，将分瓶后的细胞培养称为传代培养；区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。动物细胞需要传代培养的原因是营养物质缺乏、有害代谢产物的积累等导致细胞分裂受阻；大多数动物细胞贴壁生长相互接触时，细胞分裂也会停止。 2. 动物细胞培养的条件 (1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，培养液还需要定期更换以清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 (2)营养：在动物细胞培养所用的合成培养基中，通常需加入血清等一些天然成分(含有动物细胞培养所必需的营养成分)。 (3)适宜的温度、pH和渗透压：温度为36.5±0.5 ℃(哺乳动物)，pH为7.2～7.4，渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。 (4)气体环境：在动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，O2的作用是细胞代谢所必需的。CO2的作用是维持培养液的pH。 3. 培养动物细胞时选胚胎或幼龄动物的组织和器官的原因是其分化程度低，增殖能力强。 4. 动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次是处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；第二次是使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 5. 胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于早期胚胎中，具有分化为成年个体任一类型的细胞甚至个体的潜能。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞。一般认为它只能分化成特定的细胞或组织。诱导多能干细胞(iPS细胞)理论上可以避免免疫排斥反应，且不会引起伦理道德问题。 6. 动物细胞融合的主要原理是细胞膜的流动性。融合方法有聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。 7. 动物体细胞核移植技术的原理是动物体细胞核具有全能性，从而得到克隆动物。 8. 动物细胞核移植的过程中，对受体卵母细胞去核的原因是使核移植的动物的遗传物质全部来自供体的体细胞。选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是：①营养丰富；②体积大，易操作；③含有激发细胞核全能性表达的物质。 9. 体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞分化程度高，恢复其全能性较难。 10. 雌、雄原核的形成：精子入卵后，尾部脱离，经过一些变化形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核。精子入卵后，被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。 11. 体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。对得到的卵母细胞和精子要分别进行成熟培养(培养到MⅡ期)和获能处理，然后置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。 12. 早期胚胎包括受精卵→桑葚胚→囊胚几个阶段。早期胚胎发育的场所是输卵管。囊胚由滋养层和内细胞团组成，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘，内细胞团发育成胎儿的各种组织。囊胚孵化后发育成原肠胚。 13. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 14. 胚胎移植用到两种激素：①同期发情注射相关激素(使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键)；②超数排卵注射促性腺激素。 15. 胚胎分割 (1)材料：发育良好，形态正常的桑葚胚或囊胚。 (2)实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖，即克隆。 (3)分割要求：对囊胚分割时，要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。胚胎分割技术产生同卵多胚是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活概率越低。目前仍以二分胚胎的分割和移植效率最高。 (4)对DNA分析和性别鉴定可取滋养层细胞。 【情境填空】 1. 克隆动物的性状与供体不完全相同的原因是：①克隆动物细胞质的遗传物质来自提供卵母细胞的个体；②生物体的性状还受到环境的影响；等等。 2. 动物细胞培养时需要在培养液中加入动物血清。为了研究不同“层次”血清对细胞增殖的影响，科研人员做了以下实验：将分离出的牛血清装入专用血清瓶后放入冰箱中直立静置一段时间。取三根刻度吸管，将血清从上到下轻轻吸成均等的三份，分别装入消毒后的瓶中，标记为上、中、下，再分别从三个瓶中吸取等量的血清置于一小瓶中，混合均匀备用。分别取等量的不同“层次”的血清和混合血清加入新配制的动物细胞培养液中，再接种小鼠上皮细胞(接种细胞密度为5×104个·mL－1)，在适宜条件下培养72 h后，进行计数。结果如下表。 组别 上 中 下 混 72 h细胞数/(个·mL－1) 9.75×104 1.04×103 7.5×104 1.85×105 (1)吸取血清过程中，要严格禁止振动和摇晃，目的是防止不同层次血清混合。 (2)细胞培养过程中，须每天更换培养基，目的是补充营养物质和去除代谢废物，有利于细胞增殖。 (3)从表中结果可以看出，不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同。造成这种结果的主要原因是不同“层次”血清中营养成分不全(营养成分不同)。 (4)根据实验结果，在动物细胞培养过程中，正确使用血清的方法是将血清充分混匀后再加入培养液中。 阶段28　基 因 工 程 【滚动判断】 1. DNA聚合酶的作用机制是催化以DNA为模板的子链延伸。　　　(√) 2. 启动子是基因编码区中RNA聚合酶识别并结合的部位。(×) 3. 神经细胞兴奋后恢复为静息状态的过程消耗ATP。(√) 4. 小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节。(√) 5. 受到光刺激后光敏色素的结构会发生变化，进而影响特定基因的表达。(√) 6. 脱分化和再分化的本质都是基因的选择性表达。　　　　　　　　(√) 7. 悬浮生长的动物细胞传代培养和原代培养都需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，必须控制好酶的用量和处理时间。　　(×) 8. 动物细胞培养时添加适量抗生素有助于实现“无毒”。(×) 9. 动物细胞融合和植物细胞融合操作步骤相同，但诱导融合的手段不完全相同。(×) 10. 单克隆抗体制备时多次注射同种抗原蛋白，主要目的是大量获得免疫过的B细胞。(√) 11. 单克隆抗体制备过程中，克隆化培养后再用选择培养基筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(×) 12. 耐高温的DNA聚合酶浓度过低会引起非特异性扩增产物增多。　(×) 13. 与传统的抗生素抗性基因相比，用GFP(绿色荧光蛋白基因)作为标记基因具有可定性、定量和定位分析的显著优点。(√) 14. Mg2＋浓度过高或引物太短会引起非特异性扩增产物增多。　　　(√) 15. 某PCR的一对引物的退火温度差异不能太大，否则影响扩增效果。(√) 16. 引物设计时可在引物的3′端添加合适的酶切位点或同源序列，便于基因表达载体的构建。(×) 【基础填空】 1. 基因工程的原理是基因重组，优点是定向改造生物的遗传性状、克服远缘杂交不亲和障碍。 2. 重组DNA技术的基本工具 (1)限制性内切核酸酶(简称：限制酶)，主要是从原核生物中分离纯化出来的。可以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，产生黏性末端或平末端。 (2)DNA连接酶连接两个DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。按来源可分为E.coli DNA连接酶和T4_DNA连接酶，两者都能连接黏性末端和平末端，但是E.coli DNA连接酶连接平末端的效率比后者低很多。目的基因和载体定向连接能避免自身环化和反向连接，提高连接的有效性。 (3)载体 ①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物或噬菌体、动植物病毒等。 ②特点：具有一个或多个限制酶的切割位点；在受体细胞中能进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；具有标记基因，便于筛选含有目的基因的受体细胞。 ③载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因，作用是便于重组DNA分子的筛选或供重组DNA的鉴定和选择。天然的质粒必须经过人工改造才能作为载体。 3. 基因工程中获取目的基因的方法有：构建基因文库获取、利用PCR获取和扩增、人工合成等。 4. PCR技术的三个步骤为：第一步变性，加热至90 ℃以上，DNA解链为单链；第二步复性，冷却至50 ℃左右，引物结合到互补DNA链；第三步延伸，加热至72 ℃左右，耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。如此重复循环多次。 5. 基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录。 6. 农杆菌转化法用于将目的基因导入植物细胞；将目的基因导入动物细胞的方法常用显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法：一般先用Ca2＋处理细胞使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。还可利用病毒的侵染性实现对相应宿主细胞的特异性导入。 7. 检查转基因抗虫棉是否培育成功 (1)分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因(DNA分子杂交技术)或检测Bt基因是否转录出了mRNA(分子杂交技术)；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。 (2)需要进行个体生物学水平的鉴定。 8. 蛋白质工程通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造的主要原因是：①蛋白质具有十分复杂的空间结构，而基因的结构相对简单，容易改造； ②改造后的基因可以遗传给下一代，而被改造的蛋白质无法遗传。 9. DNA在0.14_mol·L－1的NaCl溶液和体积分数为95%的酒精中溶解度低，而在水和2_mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较高。DNA鉴定的主要流程是“溶”(DNA粗提物溶解在2mol·L－1NaCl溶液中)→“加”(加二苯胺试剂)→“沸”(沸水浴处理)→“冷”(冷却后观察蓝色的出现)。 10. 高中阶段不选择猪血作为粗提取DNA材料的原因是哺乳动物的血液中大部分是不含DNA的成熟红细胞，只有白细胞中含有DNA。 11. 变性温度主要取决于模板的长度和G、C的比例；退火温度主要取决于引物的长度和G、C的比例，延伸温度主要取决于耐高温的DNA聚合酶的最适温度，延伸时间主要取决于目的DNA的长度。 【情境填空】 1. 将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切割2处，同时产生4个黏性末端或平末端。而切割质粒则只需要限制酶切割1次，因为质粒是环状DNA分子。 2. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物中只有碱基不同。推测GTP参与RNA合成时的作用可能是提供能量和原料。 3. 基因工程选择合适的受体细胞非常重要 (1)人类第一个转基因药物选择大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是其单细胞、繁殖快，便于目的基因的表达和分离。 (2)如要利用基因工程获取糖蛋白、有生物活性的胰岛素，应采用真核生物酵母菌，而不能用大肠杆菌作为受体细胞，理由是糖蛋白、有生物活性的胰岛素的合成需内质网和高尔基体的加工、运输等，而大肠杆菌只有核糖体这一种细胞器，没有内质网、高尔基体等。 (3)选择受精卵作为获得乳腺生物反应器的原因主要是其全能性高，便于目的基因的表达。 (4)检验某乳腺生物反应器的基因表达载体构建是否成功，宜选择乳腺上皮细胞(填“受精卵”或“乳腺上皮细胞”)，其主要原因是乳腺上皮细胞从功能上类似于动物的乳腺组织，便于目的基因快速表达。 4. 检测棉花中导入的抗虫基因是否表达的最简便的方法是通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫，来确定棉花抗虫特性以及抗性的程度(对照组为在普通棉花叶片上接种等量棉铃虫，观察其生存情况)。 5. 电泳可以直观对比DNA的完整性，分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同，从而产生不同的条带。下图是从甜菜细胞基因组中提取到的总DNA凝胶电泳结果，其中M是已知大小的不同DNA的混合物。实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带，而C方法有明显的“拖尾”现象。 (1)只出现一条带的原因是甜菜细胞基因组DNA分子都比较大，不容易分离。 (2)出现“拖尾”现象的原因是DNA发生随机断裂或降解，形成许多大小不等的DNA片段。 6. 传统基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶，与传统PCR产物克隆不同，无缝克隆的载体末端和引物末端具有15～20个同源碱基，由此得到的PCR产物两端便分别带上了15～20个与载体序列同源性的碱基，依靠碱基间作用力互补配对成环，无需酶连即可直接用于转化。可见，除了对限制酶酶切位点依赖较小外，无缝克隆还有以下特点：可插入多个DNA片段、成本低且成功率高、除目的基因外几乎不插入额外序列(利于目的基因准确表达)。 学科网（北京）股份有限公司 $$