内容正文:
第十单元生物技术与工程
307
长句表达
生物技术与工程的概念、原理分析与应用
【典题引领】
(2022·湖南卷节选)黄酒源于中
【高效解题】①②分析两曲线图可知,两图中脲酶
国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的
活力随时间变化的曲线基本一致,说明培养时间不是决
酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健
定工程菌L高脲酶活力的因素;而维持pH在6.5不变
康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反
与pH从6.5降为4.25相比较而言,脲酶活力值始终要
应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。
高,故pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。
回答下列问题:
③该题的解题思路应围绕降解EC或尿素入手,加
(3)(阐明理由类)研究人员利用脲酶基因构建
上该题考查的是发酵技术,链接微生物培养技术,思路
基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结
变得更清晰化,培养筛选出产生EC降解酶或脲酶的细
果如图所示。推测
①
是决定工程菌L高
菌,即可迎刃而解
脲酶活力的关键因素,理由是
②
技巧总结
。-脲酶活力·培养pH
1.生物技术与工程的相关长句考查,常围绕传统发酵
技术的应用、微生物的培养技术及应用、细胞工程
52.01
7.0
000016.
56.0
7.0
h2296.5
和胚胎工程、基因工程及生物技术的安全性与伦理
.0
16.0日
5.5
×3.0
问题等进行考查。要求全面熟悉生物学原理,如
0.4
50
2.0
45
★A
51.0
4.5
PCR扩增,DNA电泳、基因表达载体的构建、目的
4.0
.0
0246810
024681012
基因的检测与鉴定等,这部分内容常结合分子与细
培养时间h
培养时间h
胞的相关知识进行考查。
(4)(措施思路类)某公司开发了一种新的黄酒
2.生物技术与工程的相关长句考查仍然跟其他专题
产品,发现EC含量超标。简要写出利用微生物降
一样,一方面,解答时需要认真审题,找准答题的依
低该黄酒中EC含量的思路:
③
据,从而规范、科学、准确作答;另一方面,也需要借
助多种信息载体全面分析,高起点、低落点,从而科
学、规范、准确答题。
强化训练
回答下列问题:
(3)图1与图2中,农杆菌侵染植物细胞时,可
1.(2023·海南卷节选)基因递送是植物遗传改良
将外源基因递送到植物细胞中的原因是
的重要技术之一,我国多个实验室合作开发了
种新型基因递送系统(切一浸一生芽,简称
CDB法)。图1与图2分别是利用常规转化法
(4)已知某酶(PDS)缺失会导致植株白化。某
和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/
植株A
植株B
Cas9基因编辑载体(含有绿色荧光蛋白标记基
切断根茎
因),利用图2中的CDB法将该重组载体导入
外植体
连接处
植株B,长出毛状根,成功获得转化植株B。据
植株上半部分浸入含重
愈伤组织
此分析,从毛状根中获得阳性毛状根段的方法
组载体的农杆菌菌液
是
,图2中,鉴定导
盆栽
模
愈伤组织与含重组载
入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的
块
植株长出毛状根
体的农杆菌共培养
五
筛选剪切
方法是
,依据是
生芽、生根
筛选
阳性毛状根段
生芽盆栽
2.(2023·湖北卷节选)某病毒对动物养殖业危害
幼苗
幼苗
十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为
转化植株A
转化植株B
抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,
图1
图2
其主要技术路线如图所示。
308
红沟·讲与练·高三生物·基础版
离体培养
会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进
基
免
转基因
蛋
免疫的
的小鼠骨
行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。
A
工程菌
脾细胞
髓瘤细胞
浸润、接种菌T清水淋洗
鼠
粉碎
培养
的秸秆
诱导融合
灭菌、接种
单克隆抗体筛选←杂交瘤细胞筛选
淋洗液
酵母菌
培养发醛乙醇
回答下列问题:
回答下列问题:
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的脾细胞
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后
(含浆细胞)
(填“需要”或“不需要”)通
发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其
过原代培养扩大细胞数量;添加脂溶性物质
原因是
PEG可促进细胞融合,该过程中PEG对细胞膜
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶
的作用是
盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主
要目的是
但是在酵母菌发酵过
3.(2023·全国乙卷节选)GFP是水母体内存在的
程中,还需适时拧松瓶盖,原因是
能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP
。发酵液中的乙醇可用
基因为材料,利用基因工程技术获得了能发其
溶液检测。
他颜色荧光的蛋白,丰富了荧光蛋白的颜色种
(4)本实验收集的淋洗液中的
可以作
类。回答下列问题:
为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发
(4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将发黄
酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优
色荧光的大肠杆菌分离纯化后,对其所含的
点是
GFP突变基因进行测序,发现其碱基序列与
GFP基因的不同,将该GFP突变基因命名为
5.(2023·全国甲卷节选)接种疫苗是预防传染病
Y℉P基因(黄色荧光蛋白基因)。若要通过基
的一项重要措施,乙肝疫苗的使用可有效阻止
因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞
乙肝病毒的传播,降低乙型肝炎发病率。乙肝
中表达,实验思路是
病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要
成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面
4.(2023·全国乙卷节选)某研究小组设计了一个
抗原(一种病毒蛋白)。回答下列问题:
利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主
(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生
要步骤是先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小
乙肝病毒,原因是
孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时
间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不
块五长句表达5生物技术与工程的
概念、原理分析与应用
典题引领(3)DH两图中脲酶活力随
时间变化的曲线基本一致,而维持pH
在6.5不变与pH从6.5降为4.25相
比较而言,脲酶活力值始终要高
(4)方案一:配制一种选择培养基,筛
选出产生EC降解酶的细菌,从细菌中
分离得到EC降解酶,纯化的EC降解
酶进行固定化操作后,加入该黄酒中;
方案二:配制一种选择培养基,筛选出
产生脲酶的细菌,从细菌中分离得到
脲酶,纯化的脲酶进行固定化操作后,
在黄酒工艺流程的发酵环节中加入
解析:(3)对比两曲线图,两图中脲酶
活力随时间变化的曲线基本一致,说
明培养时间不是其决定因素:而雏持
pH在6.5不变与pH从6.5降为4.25
模块一
分子与细胞
第一单元
细胞概述
及其分子组成
训练1走近细胞
1.D病毒无细胞结构,必须在宿主活细
胞内才能增殖,说明病毒的生命活动
也离不开细胞,支持细胞是生命活动
的基本单位,A不符合题意:失去细胞
核的变形虫
外界刺激不再发生反
应,说明完整的细胞结构是生
命活动
的基础
支持细胞是生命活动的基本
单位,B不符合题意;动植物的遗传与
变异以细胞内基因的传递和变化为基
础,说明生命活动离不开细胞
支持细
胞是生命活动的基本单位,(
符合题
意;叶
细胞器,不是完整的细
胞,离体的叶绿体在一定的条件下能
释放氧气
支持细胞是生命活动的
基本单位,D
符合题意。
2.D一片松树林属于生命系统层次中
的生态系统,A错误;松鼠为动物,松
树为植物,二者具有的生命系统层次
不完全相同,植物无系统这一结构层
次,B错误:黄山上所有的动物和植物
不属于任
「生命系统层次,C错误;生
态系统是在一定的空间范围内,生物
群落与无机环境形成的一个统一整
体,由生物部分和非生物部分组成,黄
山上的生物和山中的空气、水、石头等
构成了
生态系统,D正确。
3.C病毒
非细胞结构生物,最基本的
生命系统的结构层次是细胞,所以病
毒不属于生命系统的结构层次,A错
误;病毒是非细胞结构生物,不
1有细
胞壁这一结构,B
素是9
。去
必须在
活细胞内寄生并以
增殖的非
细胞结构生物,所以病毒合成蛋白质
依赖于宿主细胞的核糖体,C正确;病
毒是非细胞结构生物,所以多种多样
的病毒并未体现细胞的多样性和统一
性,D错误。
4.D细胞学说的建立用到了不完全归
纳法,A错误;“所有细胞都来源于先
前存在的细胞”是魏尔肖的名言,B错
误:单细胞生物的细胞可以独立完成
相比较而言,脲酶活力值始终要高,说
明pH为6.5时,有利于酶结构的稳
定,故DH是决定工程菌L高脲酶活力
的关键因素。(4)降解EC或利用脲酶
消除酒中的尿素可降低该黄酒中EC
含量。故可配制一种选择培养基,筛
选出产生EC降解酶的细菌,从细菌中
分离得到EC降解酶,纯化的EC降解
酶进行固定化操作后,加入该黄酒中。
或者配制一种选择培养基,筛选出产
生脲酶的细菌,从细菌中分离得到脲
酶,纯化的脲酶进行固定化操作后,在
黄酒工艺流程的发酵环节中加入
强化训练
1.(3)Ti质粒中的T-DNA能将外源基
因递送到植物细胞中,并与植物细胞
的染色体DNA整合到一起
(4)荧光检测选择带有绿色荧光标记
练习手册
各项生命活动,多细胞生物体各种分
化的细胞只能完成特定的生命活动,
无法独立完成各项生命活动,C错误;
细胞学说的提出打破了植物学和动物
学之间的壁垒,推倒了分隔动植物界
的巨大屏障,D正确。
5.A支原体没有细胞壁,A错误;大肠
杆菌和衣原体都是细胞生物,具有核
糖体,都能利用自己的核糖体合成蛋
白质,B正确;眼虫和衣藻都是真核生
物,有鞭毛、叶绿体和细胞核,可进行
光合作用,C正确:草履虫和酵母菌都
是异养真核生物,都有染色体,D正确
6.A核膜的消失和重建只有能分裂的
细胞才发生,而且是真核细胞,有细胞
核才有核膜,硝化细菌是原核细胞,没
有核膜,A符合题意;硝化细菌以DNA
为遗传物质,能合成并有一定的机制
来加工修饰相应的蛋白质,所以有肽
键的形成与断裂,B不符合题意;所有
细胞都有细胞呼吸过程,都要产生
ATP,所有细胞进行耗能代谢时,一般
都需要ATP分解供能,在硝化细菌
中,ATP的合成与水解一定存在,C不
符合题意;硝化细菌以DNA为遗传物
质,也有RNA存在,能够进行基因的
表达合成相应的蛋白质,即存在基因
的转录与翻译,D不符合题意
7.D肺炎支原体的遗传物质是DNA,A
错误:肺炎支原体是原核生物,没有生
物膜系统,B错误;支原体没有细胞壁,
头孢类药物对其无效,C错误;皮肤是
人体最主要的散热器官,皮肤散热主
要通过辐射、传导、对流及蒸发的方式
进行,D正确
8.B副溶血性弧菌是一种嗜盐性细菌,
常寄生于沿海水域的浮游动物和贝类
中,根据该细菌的寄生环境可知,分离
副溶血性孤菌可以利用含高浓度食盐
的固体培养基,A错误;副溶血性孤菌
为原核生物,而人肠道细胞属于真核
细胞,原核细胞和真核细胞均具有组
成成分相似的细胞膜,B正确;副溶血
性孤菌为原核生物,其细胞的拟核中
含有环状DNA,但不能通过高倍显微
镜观察到,C错误;副溶血性弧菌具有
细胞结构,其细胞中含有核糖体这
种细胞器,因此该细菌可利用自身的
核糖体合成自身的蛋白质,D错误。
的毛状根观察幼苗是否表现出白化
特征PDS缺失会导致植株白化,白
化苗的出现意味着通过基因编辑技术
成功实现PDS基因的敲除
2.(1)不需要使细胞接触处的磷脂分
子重新排布,细胞膜打开,细胞发生
融合
3.(4)将构建好的基因表达载体(含有
YFP基因)导入酵母菌,检测其是否会
发黄色荧光
4.(1)菌T能够分泌纤维素酶
(3)制造无氧环境排出二氧化碳
酸性的重铬酸钾
(4)葡萄糖节约粮食、废物利用、清
洁环保、不污染环境、生产成本低、原
料来源广
5.(1)重组乙肝疫苗的主要成分为蛋白
质,无法独立在宿主体内增殖
9.D乳酸菌和酵母菌都是具有细胞结
构的生物,其遗传物质都是DNA,①正
确;乳酸菌是厌氧生物,不能进行有氧
呼吸,②错误;一般来说,蛋白质主要
在细胞质中的核糖体上合成,而酵母
菌是真核生物,细胞内的线粒体具有
半自主性,部分蛋白质在线粒体内的
核糖体上合成,③错误;乳酸菌和酵母
菌中的DNA复制或转录时,会与相关
的酶结合形成DNA一蛋白质复合物,
因此,二者的DNA都可以与蛋白质结
合形成DNA一蛋白质复合物,④正确。
训练2细胞中的
元素、无机物
1.D雏生素D能促进钙的吸收,老年人
晒太阳能促进雏生素D的合成,预防
骨质疏松,A正确:钠离子能够雏持细
胞外液的渗透压,钠离子的浓度与神
经元的兴奋性有关,高盐饮食会影响
神经元的兴奋性,B正确:摄入脂肪过
多容易导致肥胖,易患心血管疾病,C
正确;铁是构成血红蛋白的成分,缺铁
会导致贫血,苯丙酮尿症是由苯丙氨
酸代谢障碍引起的,是一种常染色体
隐性遗传病,D错误。
2.D组成细胞的各种元素大多以化合
物形式存在,A错误;脂质的组成元素
有C、H、O,有些还含有N、P,糖类的组
成元素一般为C、H、O,蛋白质的组成
元素主要是C、H、O、N,B错误;真核
生物和原核生物的遗传物质都是
DNA,C错误;雏生素D属于固醇类物
质,能促进人体肠道对钙、磷的吸收,D
正确。
3.B结合水是细胞结构的重要组成部
分,自由水与结合水的比值越大,细胞
代谢活动越旺盛,抗逆性越差,而结合
水与自由水比值升高可提高植物耐旱
耐寒能力,A正确;水能为光合作用生
成的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)提供氢,
B错误;水是良好的溶剂,有利于营养
物质在植物体内的运输,C正确;水分
子以自由扩散或协助扩散(水通道蛋
白)方式进出植物根毛细胞,D正确。
4.D题述实验中,完全正确的有④⑤,
①实验结果应该是橘黄色,②观察对
象应该是无色或接近无色、白色的材
参考答案479