生物技术与工程专题-【数理报】2026年高考生物专项提分

2026-04-07
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 生物技术与工程
使用场景 高考复习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PDF
文件大小 1.80 MB
发布时间 2026-04-07
更新时间 2026-04-07
作者 《数理报》社有限公司
品牌系列 数理报·抢分计划高考复习专号
审核时间 2026-04-07
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来源 学科网

内容正文:

64 数理极 专业辅导理科学习 生物技术 析 2025年高考全国卷及各省市理综卷对本专题的考 查情况如下:各地对本模块的考查内容主要集中在传 统发酵技术、基因工程和细胞工程的考查上,是高频考 点,试题的情境往往和科学技术实践、科研成果在生活 中的应用相结合,体现了时代性,展现了现代科学技术 发展的成果,充满生活的气息.从整体而言,此部分考 查的难度系数较小,主要以考查基础知识为主,注重考 查知识之间的联系,同时也考查学生分析问题、识图析 图的能力 讲 要点精讲 一、传统发酵技术的应用 1.几种传统发酵技术的比较 项 菌种及其 原理 发酵条件 操作提示 目 生活方式 温度:18~25℃,最 适温度为20℃. 选材和材料 酵母菌 pH:5.0~6.0呈酸 处理;防杂 C6H206→ 果 (兼性 性 菌污染;控 2C2HsOH+ 酒 厌 氧气:前期通02,目制发酵条 氧型) 2C02 的是使酵母菌大量件;正确使 繁殖,然后密闭发 用发酵装置 酵生产酒精 温度:30-35℃ C2 HsOH+ 材料的选择 氧气:前期和中 醋酸菌 与处理;防 果 02—→ 期,不需通入氧 (需氧 止发酵液被 CH COOH 气,目的是进行酒 型)》 污染;控制 H20 精发酵,接种后需 好发酵条件 保持氧气充足 防杂菌污 蛋白质 蛋白酶 温度:15~18℃, 染;控制盐、 毛霉 腐 多肽、氨基 此温度不造于细 酒、辛香料 (需氧 脂脑酶 型) 酸、脂肪 菌、酵母菌和曲霉 用量;控制 甘油、脂肪酸 等的生长 前、后期发 酵条件 2.果酒、果醋制作过程中的注意事项 (1)发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代 谢产物的过程,包括有氧发酵(如醋酸发酵)和无氧发 酵(如酒精发酵),但发酵≠无氧呼吸 高老专题突破 富考人款1-4月复习专号 与工程 专题 ©安徽孙晓鸥 (2)在果酒制作过程中,前期通入空气或在发酵瓶 (3)无菌技术操作的消毒方法与灭菌的比较 (罐)中留有一定的空间(大约了),可以给酵母菌提供 项目 概念 常用方法 应用的范围 煮沸消毒法:在 氧气,使其进行有氧呼吸,为酵母菌的生长、增殖提供 100℃下煮沸 一般物品 能量.酵母菌迅速增殖,可缩短发酵时间.在产生酒精 5~6 min 的阶段要求严格的厌氧环境,此阶段如果有氧,则会抑 使用较为温 巴氏消毒法: 制酒精发酵. 对于一些不耐 和的物理或 70~75℃下煮 (3)果醋发酵过程中要求始终通氧,因为醋酸菌是 高温的液体,如 化学方法仅 30min或在80℃ 好氧细菌,缺氧时醋酸菌的生长、增殖等都会受到影 牛奶等 杀死物体表 下煮15min 响,另外醋酸的生成也会受到影响, 新 面或内部一 如用体积分数 二、微生物的培养与应用 部分对人体 709%~75%的 1.微生物的分离和培养 有害的微生 化学药剂消毒法 酒精擦拭双手 (1)微生物培养基的类型及应用 物(不包括芽 用氯气消毒水 孢和孢子) 源等 项目 培养基类型 配制特点 主要用途 紫外线消毒:30W 菌种分离, 紫外灯照射 接种室 固体培养基 加入琼脂较多 鉴定,计数 30 min 等 物理 灼烧灭菌:酒精灯 接种工具的灭 性质 半固体培养 加入琼脂较少 菌种保存 火焰上灼烧 菌 基 使用强烈的 千热灭菌 工业生产 理化因素杀 玻璃器皿、金属 液体培养基 不加入琼脂 160~170℃下灭 连续培养 灭 死物体内外 工具的灭菌 菌1~2h 由已知成分配制而 菌种分类 所有的微生 合成培养基 高压蒸汽灭菌: 化学 成,培养基成分明确 鉴定 物(包括芽孢 121℃,100kPa条 培养基及容器 组成 由天然成分配制而成, 工业生产, 和孢子) 天然培养基 件下,灭菌 的灭菌 培养基成分不明确 降低成本 15~30min 添加某种指示剂或 鉴别培养基 菌种的鉴别 目的 化学药剂 2.微生物的纯化培养 用途 包括培养基的制备和纯化微生物两个阶段,纯化 添加(或缺少)某种 选择培养基 菌种的分离 微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平 化学成分 板法 (2)微生物的营养 (1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤 营养要素 来源 功能 计算→称量→溶化→灭菌→倒平板 (2)培养基的配制原则及注意事项 CO,、NaHCO3、CaC0 无机碳源 ①配制原则: 等含碳无机物 ①构成细胞物质和 a.目的要明确:根据微生物的种类、培养目的选择 碳 一些代谢产物: 源 糖类、脂肪、蛋白质 ②既是碳源又是能 不同的原料配制培养基。 有机碳源有机酸、石油、花生粉 龄 b.营养要协调:配制培养基时要注意各营养物质 饼等 的浓度和比例、pH要适宜. ②配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项: 无机氮、NH、铵盐 无机氨源 无机氯合成含氨的 a.倒平板的适宜温度一般在50℃左右,温度过高 硝酸盐、N,等 代谢产物,合成蛋白 会烫手,过低培养基又会凝固。 源 质、核酸及含氯的代 牛肉膏、蛋白胨、核 b.平板需倒置,这样既可使培养基表面的水分更 有机氯源 谢产物 酸、尿素、氨基酸等 好地挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污 ①酶和核酸的组成 ③选择培养基的选择方法 生长 雏生素、氨基酸、碱基 成分; a.在培养基中加入某种化学物质.例如,加入青霉 因子 等 ②参与代谢过程中 素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以 的酶促反应 得到金黄色葡萄球菌.这里的加入是在主要营养成分 注意:水和无机盐也是微生物必需的营养要素 完整的基础上加入 高考人教1一4月复习专号 b.改变培养基中的营养成分.例如缺乏氮源时可 以分离出固氮微生物:石油作为唯一碳源时,可以分离 出消除石油污染的微生物. c.改变微生物的培养条件.例如,将培养基放在高 温环境下培养,可以得到耐高温的微生物. (3)平板划线法与稀释涂布平板法 方法 平板划线法 稀释涂布平板法 (1)接种环的灼烧:①第 (1)稀释操作时:每支试 一次划线前:杀死接种环 管及其中的9mL水、移 上的微生物,避免污染培 液管等均需灭菌;操作 养物;②以后每次划线 时,试管口和移液管应在 前:杀死残留菌种,保证 离火焰1~2cm处. 每次划线菌种来自上次 (2)涂布平板时:①涂布 划线末端:③划线结束 器用体积分数为70%酒 注 后:杀死残留菌种,避免精消毒,取出时,让多余 意 污染环境和感染操作者。 酒精在烧杯中滴尽,然后 事 (2)灼烧接种环之后,要 将沾有少量酒精的涂布 项 冷却后再进行操作,以免 器在酒精灯火焰上引燃; 温度太高杀死菌种. ②不要将过热的涂布器 (3)划线时最后一区域不 放在盛放酒精的烧杯中, 要与第一区域相连· 以免引燃其中的酒精;③ (4)划线用力要大小造 酒精灯与培养皿距离要 当,防止用力过大将培养 合适,移液管管头不要接 基划破 触任何物体 在培养基上形成由单个细胞繁殖而来的子细胞群 目的 体—菌落 提示:①平板划线法和稀释涂布平板法都能使细 菌纯化,但平板划线法不易分离出单个菌落,不能计 数;稀释涂布平板法能使单菌落分离,便于计数. ②稀释涂布平板法的缺点:稀释涂布平板法统计 样品中菌落的数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. 3.微生物的分离和计数 (1)分离 使用选择培养基, 拓展:几种典型微生物的筛选方法 ①培养基中加人青霉素可以分离出酵母菌和霉 菌 ②培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄 球菌 ③培养基中缺乏氮源时,可以分离固氮微生物: ④当培养基的某种营养成分为特定化学成分时, 也具有分离效果.如当石油是唯一碳源时,可以抑制不 能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生 物生存,达到分离能消除石油污染的微生物的目的. ⑤改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生 物的目的,如将培养基放在高温环境中培养,只能得到 耐高温的微生物 (2)计数 ①稀释涂布平板法(也叫活菌计数法) a.原理: 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一 个菌落,可认为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,就能推测出样品大约含有多少 个活菌 高考专题突破 b.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,然后选择3个稀释度的菌 液,分别取0.1mL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 同一稀释度加到3个或3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,一般选择菌落数在30~300 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. ②显微镜直接计数法 a.原理: 此法利用特定细菌计数板或血细胞计数板,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 一个特定的面积(1mm2)和高(0.1mm)的计数室,在 1mm的面积里又被划分成25个(或16个)中格,每个 中格进一步被划分成16个(或25个)小格,总之计数 室都是由400个小格组成. b.操作: 将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片,再将稀释 的样品滴在计数板上,然后在显微镜下统计4~5个中 格中的细菌数,并求出每个小格中所含细菌的平均数, 再按公式求出每毫升样品中所含的细菌数 (3)鉴定方法 ①鉴定分解尿素的细菌: 含酚红指示剂的尿素为惟一氮源的培养基→ 细菌一→指示剂变红,则该细菌能分解尿素 ②鉴定分解纤维素的细菌: 纤维素 刚果红 分解菌 ↓ 含纤维素的培养基一+红色—→出现透明圈 三、细胞工程 细胞工程应用细胞生物学和分子生物学的原理和 方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器 水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或 获得细胞产品的一门综合科学技术.根据细胞类型的 不同可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类. 1.细胞工程的主要技术及原理 类型 主要技术 原理 植物细 植物组织培养 细胞的全能性 胞工程 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 动物细胞培养 细胞的增殖 动物细胞融合 细胞膜的流动性 动物细 单克隆抗体 细胞的增殖 胞工程 胚胎移植 核移植 细胞核的全能性 2.细胞工程操作流程图 (1)植物组织培养 税分化 再分化 离体的植物器官、组织心愈伤组织 根、芽—→ 植物体 (2)植物体细胞杂交 植物细胞甲去每胞學 等原生质体甲 生细 细跑融令新原生施丝杂交培养杂种 去细胞壁 植物细胞乙 原生质体乙 质体 细胞植物 ①数理报 C 专业辅导理科学习 65 (3)动物细胞培养 动物胚胎或幼龄动物器官 减蛋白酶 细胞悬液—一原代培 养→传代培养 (4)动物细胞融合 与植物原生质体融合的原理相同,常用灭活的病 毒作诱导剂.该技术的主要用途是制备单克隆抗体.单 克隆抗体的制备流程图如下: 浆细胞 龄条文宿知跑 体内培养 体外培养 单克隆抗体 骨髓瘤细胞 (5)动物体细胞核移植技术 供体 细跑 供体 体细胞 培养 产细胞核 生出与供 往入 重组重组胚胎代孕→体造传物 卵丹盏山去核→去校卵 融合细胞胚胎移桂母体 质基本相 细胞中期 母细胞 同的个体 3.动物细胞培养与植物组织培养的比较 项目 动物细胞培养 植物组织培养 状态 液体 固体 蔗糖、植物激素、矿 葡萄糖、动物血清、 质元素、雏生素和有 成分 氨基酸、无机盐和雏 机添加物等(如甘氨 生素等 酸) 相 培 同 都包括无机盐、雏生素和有机物 养基 组 点 ①添加的能量物质不同:动物细胞培养为葡 萄糖,植物细胞培养为蔗糖:②有机添加物 不 不同:动物细胞主要添加氨基酸,植物组织 同 培养添加促进分裂和分化的物质—植物 点 激素和甘氨酸等;③动物细胞培养需添加动 物血清 由于动物细胞的全 由于植物细胞具有 能性受到限制,动物 全能性,因此植物组 细胞培养应取自动 细胞来源 织培养可选择任意 物胚胎或出生不久 离体的植物组织或 的幼龄动物的器官 器官(外植体)》 或组织 需用胰蛋白酶处理, 植物组织培养以获 以分离细胞和防止 得植株为目的时,经 培养过程 贴壁生长,包括原代 历脱分化、再分化等 培养、传代培养和细 过程 胞系 制备蛋白质生物制 快速繁殖、培养无病 品,如病毒疫苗、干 毒植株;生产食品添 扰素和单克隆抗体 主要应用 加剂、香料、色素和 等;大面积皮肤移 杀虫剂;制造人工种 植;检测有毒物质的 子;培养转基因植物 毒性等 4.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 相 原理 细胞膜具有流动性 同 利用物理(振动、离心、电刺激)、化学(PEG) 点 方法 促融 植物体细胞杂交需先用纤雏素酶和果胶酶 去掉细胞壁形成原生质体后融合,融合形成 过程 的原生质体还需诱导产生新细胞壁.动物细 不 胞融合则为直接进行 同 动物细胞融合除可利用物理、化学促融外, 点 方法 还可利用生物促融,如用灭活的仙台病毒促 进细胞融合 目的 培养植物新品种等 制备单克隆抗体等 ①数理报 专业辅导理科学习 四、胚胎工程 1.动物早期胚胎发育的过程 动物个体发育的起点,在输卵管内完成受精作用时 受精卵 已开始分裂 细胞分裂使细胞数目增加,但胚胎总体积并不增加 卵裂期 或略有缩小,因此每个细胞的体积会随分裂的进行 不断缩小,但核内遗传物质并未减少 此时细胞均未分化,细胞全能性最高,是胚胎分割 桑茸胚 的最佳时期 (1)组成:①囊胚腔内细胞团:将来能发育成成体动 物的所有组织和器官;②滋养层:将来发育成胚胎 囊胚 的附属结构或胚外结构:(2)特点:细胞开始出现分 化 (1)组成:外胚层、中胚层、内胚层;(2)特点:胚层 原肠胚 分化 2.体外受精中卵母细胞的采集和培养 动物 采集后的 种类 卵母细胞的采集方法 培养 实验动 用促性腺激素处理雌性动物, 直接与获 物,如小 超数排 使其排出更多的卵子,从输卵 能的精子 鼠,家高 卵 在体外受 猪、羊等 管中冲取卵子 精 从屠宰 从刚屠宰的母畜体内摘出卵 后母高 巢,经洗涤、保温后,在无菌条 件下用注射器或真空泵抽吸 在体外经 大家畜 卵巢中 卵巢表面一定直径卵泡中的 人工培养 或大型 采集卵 卵母细胞.也可对卵巢进行切 成熟后才 动物,如 母细胞 片,收集卵母细胞 能与获能 牛、马等 从活体 借助超声波探测仪、内窥镜或 的精子受 卵巢中 采集卵 腹腔镜等直接从活体动物的 精 母细胞 卵巢中吸取卵母细胞 3.胚胎移植和胚胎分割 (1)胚胎移植:①操作对象:雌性动物的早期胚胎, 或通过体外受精及其他方式得到的胚胎;②受体:同物 种的、生理状态相同的其他雌性动物:③本质:生产胚 胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程;④ 地位:是胚胎工程技术的终端环节,即任何胚胎只有移 植给受体才能获得后代。 (2)胚胎分割:①操作对象:可以是囊胚,也可以是桑 葚胚:②操作目的:使一个胚胎变成为多个具有相同遗传 物质的胚胎:③操作的结果:获得多个后代个体(注意不能 分割太多):④操作的意义:可大大提高胚胎的利用率,降 低成本 (3)二者之间的联系: 难性动物 促性腺激素,排卵 (促选) 体外变精安精卵体外发直,套胚 产生 (试管) (试管) 雄性动物 精子 分割 移植不同的发育、若千子 多个胚胎 子宫内 代动物 五、基因工程 1.基因工程中基本工具的比较 比较项目 限制酶 DNA连接酶 载体 切割目的基 拼接DNA片段, 携带目的基因 作用 因和载体 形成重组DNA 进入受体细胞 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间 作用部位 形成的磷酸二酯键 高考专题突破 高考人教 1-4月复习专号 5.两种基因治疗途径及其特点 (1)能在宿主 (1)E·coli DNA (1)识别特 细胞内稳定存 项目 途径 方法 特点 连接酶只能连接 定的核苷酸 在并大量复 体外基 从患者体内获得某种细操作复杂,但效 黏性末端;(2) 因治疗 胞扩增→输入体内 果较为可靠 作用特点 序列:(2)在 制;(2)有多个 T4DNA连接酶能 不同点 特定位点上 限制酶切割位 体内基 直接向患者体内组织中方法简便,但效 连接黏性未端和 转移基因 果难以控制 切割 点;(3)具有特 因治疗 平末端 殊的标记基因 都属于基因治疗,都是将正常的外源基因导入靶 相同点 细胞,以代替、修复、纠正缺陷基因.目前两种方法 EcoR I限制E·coli DNA连 都处于临床实验阶段 质粒、噬菌体 常用类型酶、SmaI限接酶、T4DNA连 6.蛋白质工程与基因工程的比较 动植物病毒等 制酶 接酶 项目 蛋白质工程 基因工程 将目的基因从供 温馨提示:①DNA连接酶连接两个DNA片段,而 通过改造基因,以定向改造天然 体转移到受体细 DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸 实质蛋白质,甚至创造出自然界中不 胞,并在受体细 链上;②限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核 存在的蛋白质 胞中表达 苷酸序列,并使两条链在特定的位置断开,而解旋酶是 将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链, 合成自然界中已 结果 合成自然界中不存在的蛋白质 2.PCR技术与DNA复制的比较 存在的蛋白质 比较项目 DNA复制 PCR技术 从预期的蛋白质功能出发→设计 场所 细胞内(主要在细胞核内) PCR扩增仪内 预期的蛋白质结构→推测应有的 原理 基因重组 解旋酶、细胞内含有的 热稳定DNA聚合 氨基酸序列→找到相对应的脱氧 DNA聚合酶 酶(Tag酶) 核苷酸序列(基因) 温度条 细胞内温和条件 需控制温度,在较 件 高温度下进行 蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第 合成的 联系 二代基因工程,因为对现有蛋白质的改造或制造新 对象 形成整个DNA分子 DNA片段或基因 的蛋白质,都必须通过基因修饰或基因合成来实现 ①模板:均需要脱氧核苷酸链作为模板进行物 质合成:②原料:均为4种脱氧核苷酸:③酶: 六、生物技术的安全性和伦理问题 联系 均需要DNA聚合酶进行催化;④引物:均需要 1.转基因生物可能引起的安全性问题 引物,使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接 (1)转基因生物与食物安全 脱氧核苷酸 ①反方观点:反对“实质性等同”,担心出现滞后效 3.将目的基因导入受体细胞中的方法比较 应、出现新的过敏源、营养成分改变等 细胞类型 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 ②正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、 常用方法 农杆菌转化法 显微注射法 Ca2+处理法 无实例证据说明转基因食物有问题等 原核细胞或 (2)转基因生物与生物安全—一对生物多样性的 受体细胞 体细胞 受精卵 酵母菌 影响 ①反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成 将目的基因插 将含有目的基 用Ca2+处理细 为入侵的外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂 入T质粒的 因的表达载体 胞一→感受态细 T-DNA上 草、有可能造成“基因污染”等 提纯→取卵 胞→重组表达 ②正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传 转入农杆菌 (受精卵)→显 转化过程 载体与感受态 导入植物细胞微注射→受精 播距离有限、花粉存活时间有限等. 细胞混合→感 ,整合到受体卵发育→获得 (3)转基因生物与环境安全一一对生态系统稳定 受态细胞吸收 细胞的染色体 具有新性状的 性的影响 DNA分子 DNA上 动物 ①反方观点:打破自然物种原有界限、二次污染 重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链 4.目的基因的检测内容和方法的比较 进入人体等 类型 步骤 检测内容 方法 结果显示 ②正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农 目的基因是否插DNA分子杂是否成功 药使用、保护农田土壤环境等 第一步 入到受体细胞染交技术(DNA显示出杂 色体的DNA上 和DNA之间) 交带 2.生物技术引发的伦理问题 分 水平 核酸分子杂交 (1)生物技术中的伦理问题 目的基因是否转 检 第二步 技术(DNA和 录出mRNA 同上 克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度 mRNA之间) 否定的理由:克隆人严重违反了人类的伦理道德, 第三步 目的基因是否翻抗原 抗体杂 同上 译出蛋白质 交 是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和 两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为地 个体 包括抗虫或抗病的接种实验,以确定是否有抗性以 水平 及抗性程度:基因工程产品与天然产品进行活性比 制造在心理上和社会地位上都不健全的人等. 鉴定 较,以确定功能是否相同等 肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因 高考人教1-4月复习专号 诊断和染色体检查等方法解决;不成熟的技术也只有 通过实践才能成熟。 中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性 克隆.四不原则:不赞成、不允许、不支特、不接受任何 生殖性克隆人的实验, (2)设计试管婴儿:两种不同观点,多数人持认可 态度 否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是 对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或 杀死多余胚胎,无异于“谋杀” 肯定的理由:解决了不育问题;提供造血干细胞是 救治患者最好、最快捷的方法:提供脐带血并不会对试 管婴儿造成伤害等. (3)基因身份证 否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成的基因歧 视,势必造成遗传性失业大军、造成个人婚姻困难、人 际关系疏远等严重后果. 肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措 施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的;对于基 因歧视对象,通过正确的科学知识传播、伦理道德教育 和立法可得以解决等 3.生物武器 (1)种类 种类 举例 鼠疫菌、霍乱孤菌、伤寒杆菌、炭疽杆菌、痫疾 致病菌 杆菌等 病毒 天花病毒、动物痘病毒等 基因重组的 如肉毒杆菌毒素可以阻滞神经末梢释放乙酰 致病菌、生 胆碱从而引起肌肉麻癖.只要有0.01mg的肉 化毒剂 毒杆菌毒素就可以使人死亡 (2)特点 ①传染性强;②污染面广,危害时间长;③难以防 治:④具有一定的潜伏期:⑤受自然条件影响大。 (3)传播途径 ①经食物和水传播:②空气传播:③接触传播:④ 虫媒传播:⑤病原体直接传播 好题精讲 例1.在家庭中用鲜葡萄制作果醋时,正确的操作 是 ( A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入普通空气 D.将发酵装置放在45℃处 解析:本题考查果醋的制作过程.利用鲜葡萄制作 果醋的过程中首先利用酵母菌在适宜温度下发酵获得 果酒,然后接入醋酸菌进行有氧呼吸产生果醋.由于在 发酵旺盛期C02的产量非常大,因此需要及时排气,防 止发酵瓶爆裂.生产果醋过程中需要通入无菌空气,温 度控制在30~35℃. 答案:B 高考专题突破 例2.豇豆具有抵抗多种害虫的根本原因是体内具 有胰蛋白酶抑制剂基因(CpI基因).科学家将其转移 到水稻体内后,却发现效果不佳,主要原因是CpI蛋 白质的积累量不足.经过在体外对Cp基因进行了修 饰后,CφI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高.修 饰和表达过程如下图所示,根据以上材料,请回答下列 问题: “信号肽” “内质网滞留 序列 CpT基固 信号”序列 网 ↓① 修饰后的CpTI基固 ↓② ↓ CpT蛋白质 (1)CpI基因是该基因工程中的 基因.“信号肽”序列及“内质网滞留 信号”序列的基本单位均是4种脱氧核苷酸,在①过程 中,首先要用 切开,暴露出黏性末 端,再用 连接。 (2)在该基因工程中,供体细胞和受体细胞分别是 (3)检测修饰后的CpI基因是否表达的最好方法 是 解析:本题考查基因工程操作的具体过程及各操 作环节中的相关知识点.(1)CpTI基因是目的基因,要 将“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列与目的基 因相连,需要用同一种限制性核酸内切酶切开相同的 黏性末端,再用DNA连接酶连接;(2)供体细胞和受体 细胞分别是豇豆和水稻;(3)检测修饰后的CpI基因 是否表达的最好方法是让多种害虫食用该水稻的叶 片 答案:(1)目的 限制性核酸内切酶 :DNA连接 酶 (2)豇豆 水稻 (3)让多种害虫食用该水稻的叶片 例3.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激 素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁殖速度,可 以对此转基因奶牛进行克隆.(如下图所示) loooo 细胞培养 转入人生长 去核 激素基固的 重组 奶牛体胞 卵母细胞 重组 犊牛 细胞 胚脸 (1)在进行细胞培养之前,要对取自转基因奶牛的 组织进行分离,使其形成单个细胞,这一过程中需要利 用 酶处理. (2)上述动物细胞工程中涉及的技术有 转基因奶牛的克隆成功,说明了动 物细胞的 具有全能性, (3)将进行细胞培养的供体细胞核注入去核的卵 母细胞中,去掉卵母细胞核的目的是 (4)重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入 受体母牛体内就会生出与供体奶牛遗传性状相同的犊 牛,但也有可能出现性状上的某些差异,原因可能是 D数理报 专业辅导理科学习 解析:(1)对动物组织进行分离,用胰蛋白酶处理, 才能形成单个细胞.(2)整个过程涉及核移植、动物细 胞培养、胚胎移植.证明了动物细胞的细胞核具有全能 性.(3)去掉卵母细胞的细胞核后,重组细胞的遗传物 质主要来自供体细胞核,其性状主要由供体细胞核决 定.(4)重组细胞发育而来的犊牛不是与供体牛完全相 同,因为重组细胞的遗传物质大部分来自供体细胞核, 少量来自卵母细胞的细胞质,另外性状还受环境影响, 答案:(1)胰蛋白 (2)核移植、动物细胞培养、胚胎移植 细胞核 (3)使犊牛的性状主要由供体细胞核决定 (4)①生物的性状受细胞核和细胞质基因共同控 制;②生物的性状还受环境因素的影响 例4.下列关于转基因植物的叙述中,正确的是 A.转入到油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉 传人环境中 B.转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗性基因 频率增加 C.动物的生长激素基因转入植物后一定不能表达 D.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则一 定不存在安全性问题 解析:本题考查了转基因技术的安全性问题.转入 到油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中; 由于植物与害虫间是相互选择的关系,转抗虫基因植 物可使昆虫群体抗性基因频率增加;动物生长素基因 转入植物后也能表达;转基因技术的安全性问题,要通 过验证才能得到证实, 答案:A 押 考前预测 ①微生物的培养和利用是的重要命题热点,侧重 于结合社会现象、科研发现角度,需利用微生物的相关 知识解决,常以简答题的形式考查微生物的分离、纯化 和培养过程以及在食品加工中所起的作用;②生物技 术的综合应用也是命题的热点,侧重于考查生物技术 的实验流程,且能够灵活运用,2026年高考预测仍会以 考查各种生物技术的基础流程和操作注意事项为主. ③基因工程的试题以信息材料为载体呈现,考查操作 工具、原理、操作过程中所涉及的相关知识;④细胞工 程主要以医学实践和农业生产应用的材料为背景展开 考查,试题呈现高起点、低落点的特点,考查细胞工程 中各种技术设计的过程、原理等相关知识,难度不大: ⑤胚胎工程和农业生产和医学实践相结合进行考查, 考查相关原理及相关操作,试题难度不大,涉及范围较 广,常和基因工程相结合. 数理报 专业辅导理科学习 新题速递 例1.在我们的生活中,人们经常会利用酵母菌的 发酵原理制作美味的食品,下列关于酵母菌的说法中 合理的是 A.酿造葡萄酒时,一定要完全隔绝空气才能使葡 萄汁变成葡萄酒 B.利用在有氧的条件下,酵母菌将酒精氧化成醋 酸的原理,能把果酒加工成果醋 C.馒头中的孔可能是由于酵母菌在面团中产生 CO2,蒸馒头时CO2受热膨胀形成的 D.腐乳和泡菜的制作过程中都离不开酵母菌的发酵 解析:酵母菌繁殖需要空气.在完全隔绝空气的情 况下,酵母菌繁殖几代就停止了,稍微与空气接触,酵 母菌又能继续繁殖,如果长时间没有空气,大部分的酵 母菌就会死亡,要维特酵母菌长时间发酵,必须供给微 量的氧气;在有氧的条件下可将乙醇氧化成醋酸的是 醋酸菌;发面时加入酵母菌,酵母菌在面团中进行无氧 呼吸产生酒精和二氧化碳,在蒸馒头时,二氧化碳受热 膨胀,形成更大的孔:泡菜的制作过程中进行发酵的是 乳酸菌,腐乳制作过程中利用的是毛霉. 答案:C 例2.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是 ( A.制作果酒时瓶口需密闭,而制作果醋时中断通 氧可能会引起醋酸菌死亡 B.温度对酵母菌酒精发酵的影响很大,而对醋酸 菌的发酵影响不大 C.在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸 菌在液面大量繁殖形成的 D.制作果酒和果醋时,都应用70%的酒精对发酵 瓶消毒并注意无菌操作 解析:温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响,在 制造葡萄酒时温度要控制在18~25℃,而制造葡萄醋 时则要将温度控制在30~35℃. 答案:B 例3.下列关于分离纤维素分解菌实验过程的叙述 中,错误的是 A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌 的培养基上 B.选择培养这一步可省略,但培养得到的纤维素 分解菌较少 C.经稀释培养后,用刚果红染色 D.对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素 的培养基上 解析:经选择培养后,再经稀释,才能将样品涂布 到鉴别纤维素分解菌的培养基上;选择培养这一步可 省略;经稀释培养后,用刚果红染色,设置对照能证明 经选择培养可增加纤维素分解菌的浓度,以确保能够 从样品中分离到所需要的微生物. 答案:A 高考专题突破 高考人教1-4月复习专号 例4.下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行切 作过程示意图,请据图回答下列问题: 割时,要注意将内细胞团均等分割;胚胎干细胞是由早 重复选行⑤ 期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,表现为体 人胰岛 积小、细胞核大、核仁明显;胚胎干细胞为未分化细胞, A 每跑mR ©→09U②05a08O分人角# 具有发育成个体的全能性 大肠杆菌B 国→人赣岛素 答案:D (1)判断某人患糖尿病的主要方法有」 例6.下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程, (2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?为什请据图回答下列问题: 么? 分割针取样滋养层 乙 (3)为使过程⑧更易进行,可用 处理受体 性别胚 细胞.D细胞一般选用大肠杆菌或枯草杆菌的原因是 (4)下图A~D段表示质粒的某片段,若B表示启 动子,为使目的基因直接表达,目的基因C插入的最佳 (1)人类“治疗性克隆”属于生物工程中的 位点是图中的 处.(填数字序号) 技术 ①②③ (2)在正常情况下,去核的卵细胞取自于女性卵巢 排卵后在输卵管中的期细胞! (3)“治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞,“克隆” (5)根治糖尿病的最佳方法是」 的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞, (6)基因工程其他方面的应用,如被用于培育转胰 有的是心肌细胞,究其本质原因是基因 的结 蛋白酶抑制剂基因的蔬菜,但若对该蔬菜处理不当,可 果,该过程的开始发生在期. 能会给人体带来的负面影响是 (4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细 解析:(1)糖尿病患者空腹时的血糖浓度特续高于 胞,目的是 1.6~1.8g/L,且尿液中含有糖.(2)胰岛素基因的表 (5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞 达只在胰岛B细胞内,人皮肤细胞内虽有胰岛素基因, 中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是 但不表达.(3)过程⑧是将目的基因导入大肠杆菌中, 可用Ca2+处理受体细胞,使之处于感受态.大肠杆菌、 (6)我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克 枯草杆菌繁殖速度快,目的基因表达迅速,故可作受体 隆.请谈谈为什么要反对生殖性克隆人? 细胞.(4)启动子位于基因的首端,以驱动基因转录出 mRNA.(5)通过基因治疗可根治糖尿病 答案:(1)空腹时的血糖浓度特续高于 解析:(1)人类“治疗性克隆”是一种无性繁殖,属 1.6~1.8g/L,且尿液中有糖 于生物工程中的细胞工程技术.(2)在正常情况下,去 (2)不能皮肤细胞中的胰岛素基因不表达,不能核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中发育到 形成胰岛素mRNA 减数第二次分裂中期的细胞,减数第一次分裂得到的 (3)CaCL2(或Ca2+) 是次级卵母细胞而非卵细胞.(3)基因选择性表达是指 繁殖速度快,目的基因表达迅速 在同一遗传物质下因其转录的mRNA不一样,导致翻 (4)③ 译产生出的蛋白质不相同,从而导致细胞的性状、功能 (5)基因治疗 不相同,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心 (6)胰蛋白酶抑制剂会抑制人的胰蛋白酶的活性,肌细胞,该过程的开始发生在爽胚期。(4)核移植成功 影响食物蛋白的消化 后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是使其完成 例5.下列关于哺乳动物胚胎发育和细胞工程的叙减数分裂和发育进程,完成从一个细胞到相关组织、器 述中,正确的是 ()官、个体的使命.(5)在进行动物克隆时,一般都选择去 A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量都在不断核的卵细胞作为受体细胞,原因是卵细胞中含有诱导 增加 体细胞核全能性表达的因子。 B.胚胎分割时需将原肠胚的细胞团均等分割 答案:(1)细胞工程 C.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁不明显和蛋白 (2)MI中 质合成旺盛等特点 (3)选择性表达囊胚 D.胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可从早期胚 (4)使其完成减数分裂和发育进程 胎中分离获取 (5)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵细 解析:哺乳动物胚胎发育的早期是在透明带内进胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境 行的,这一时期称为卵裂期,此时细胞数目不断增多, (6)①严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥 但是胚胎的总体积并不增加,或略有缩小,所含有机物用;②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦 的总量也在不断减少:胚胎分割时需要选择发育良好、理道德观念.(其他合理答案也可)

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生物技术与工程专题-【数理报】2026年高考生物专项提分
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