高考生物考点：生物工程及技术复习题
L单元 生物工程及技术L1传统发酵技术与发酵工程的应用
21．L1 下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是( )
A．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长
B．条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸
C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小
D．将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量
21．ABC [解析] 本题考查生物技术中果酒、果醋和腐乳制作知识。果酒发酵后期因为酒精浓度的增加及发酵液中可利用成分的减少，导致酵母菌生理活动强度下降，产生气体量减少，拧开瓶盖放气的时间可以延长，A正确。条件适宜时醋酸菌能将葡萄汁中糖氧化分解成醋酸，B正确。果酒发酵过程中有机物不断被分解成二氧化碳和酒精，其中二氧化碳不断被放到空气中，导致液体中有机物减少，密度减小，C正确。将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中，同时逐层加盐。越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，故D错。
L2微生物的类型、营养和代谢
L3微生物的培养与应用
5．L3 下列关于细菌的叙述，正确的是( )
A．不同种类细菌的生长均需要相同碳源
B．常用液体培养基分离获得细菌单菌落
C．细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期
D．培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选
5．D [解析] 本题考查培养基的成分、应用和微生物的生长和筛选。碳源是指能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质，不同种类的微生物对碳源的需求不同，糖类是最常用的碳源，其次还有CO2、花生粉饼等，A项错误；分离细菌菌落常用固体培养基，液体培养基常用于工业化生产，B项错误；细菌培养过程中，产生芽孢是在稳定期，C项错误；高浓度NaCl可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，所以可以将其筛选出来，D项正确。
5．L3 高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是( )
A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上
D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
5．C [解析] 本题考查微生物的培养及其运用，考查识记能力和理解能力。不进行严格灭菌对葡萄酒的制作和臭豆腐的制作影响都不大；外植体的培养必须在严格的无菌环境中进行，而且操作的各环节都要注意严格灭菌，可见不严格无菌操作对该实验影响较大；将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上，目的是获得特定微生物，所用培养基应该是选择培养基，而选择培养基只有特定的微生物才能生存，所以不严格无菌操作对实验结果影响不大。综上答案选C项。
L3酶的应用
17．L3 下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是( )
A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用
D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌
17．C [解析] 本题考查固定化酶和固定化细胞知识。固定酶的方式中，物理吸附法只是将酶吸附在一定的介质上，对酶的影响很小。化学结合法是通过酶和化学物质发生反应而起到固定作用的，A项正确。作为消化酶使用的蛋白酶制剂要在消化道中发挥作用，所以只能以口服的方式给药，B项正确。尿糖试纸中的酶虽可以反复利用，但试纸显色的无色化合物会因发生反应而影响到再次使用的效果，C项错。海藻酸钠凝胶珠做成后要用于催化化学反应的进行，为防止杂菌感染常用无菌水将杂菌和制作凝胶珠过程用的CaCl2溶液一并冲洗掉，D项正确。
16．L3 下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是( )
A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度
C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
16．B [解析] 本题考查酶的作用及对照实验设计知识。酶遇高温会变性或失活，再遇最适温度也不能恢复其原有活性，此种处理会人为降低加酶洗衣粉的洗涤效果，故A项错误。检测两种洗衣粉洗涤效果的因变量可以是相同条件下污渍的残留程度，故B项正确。酶发挥作用与pH相关，在酶能发挥作用的pH范围内，加酶洗衣粉的洗涤效果要好于普通的洗衣粉；在pH过高或过低时，可能两种洗衣粉的洗涤效果是相同的，故C错。在探究实验进行时，除洗衣粉的种类不同之外，其余条件应完全相同。比如衣物质地和用量都应保证完全相同，因为这些因素也会影响实验的结果。
L4DNA的粗提取及蛋白质提取技术
18．L4 下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是( )
A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
18．C [解析] 本题考查“DNA粗提取与鉴定实验”中洗涤剂作用、二苯胺鉴定等知识。在选用植物材料进行实验时常常用洗涤剂用于溶解植物细胞的细胞膜，但洗涤剂不能改变DNA在NaCl溶液中的溶解度，故A项错。在进行DNA鉴定时中应先将DNA丝状物加入2 mol/L的NaCl溶液中溶解，再向试管中加入二苯胺试剂，而不是直接加入二苯胺溶液中，故B项错。菜花制作的匀浆中含有多种酶，与DNA有关的酶能影响到DNA的粗提取，C项正确。在实验过程中用玻璃棒缓慢搅拌滤液的目的是以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，并不会导致DNA含量的减少，D项错误。
L5植物有效成分的提取
34．L5L7 [生物—生物技术实践]
辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________________________________________________________________________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是______________。
34．(1)脱分化(或去分化) 再分化
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌法
(3)70% 果胶酶 防止有机溶剂挥发
[解析] 本题主要考查植物组织培养的过程和植物成分的提取中的注意事项。由外植体得到愈伤组织的过程是脱分化过程，由愈伤组织得到根、芽的过程是再分化过程；培养基中的植物激素能够促进植物的生长和发育，当生长素/细胞分裂素的比值低时有利于芽的分化，当比值高时有利于根的分化；对培养基进行彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法；外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%; 细胞间的主要成分纤维素和果胶，分离细胞要用到纤维素酶和果胶酶；用冷凝回流装置可以防止有机溶剂随蒸汽挥发。
L6基因工程与蛋白质工程
6．L6 天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )
A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B
B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞
6．A [解析] 本题考查基因工程的内容，考查学生对该内容的理解和应用能力。本题题干中说明矮牵牛花中存在序列已知的基因B，我们可以用化学方法合成目的基因，或者用逆转录法来获取目的基因，A对。当目的基因序列未知时，可以采用基因文库法获取目的基因。而且限制性核酸内切酶是在建立基因文库时使用，不是提取基因时使用，B错。应该利用DNA连接酶将基因B与质粒连接后导入，C错。受体细胞是植物细胞时，可以利用农杆菌转化法来导入目的基因，而不是大肠杆菌，D错。
8．L6C11 黄曲霉毒素B1(AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起癌变。某些微生物能表达AFB1解毒酶，将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，消除其毒性。
回答下列问题：
(1)AFB1属于________类致癌因子。
(2)AFB1能结合在DNA的G上，使该位点受损伤变为G′，在DNA复制中，G′会与A配对。现有受损伤部位的序列为—AG′T——TCA—，经两次复制后，该序列突变为________。
(3)下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。
含AFB1解毒酶基因的菌株――→Ⅰ总RNA―→cDNA――→ⅡPCRAFB1解毒酶基因――→构建酵母工程菌――→表达纯化AFB1解毒酶
据图回答问题：
①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程Ⅰ应选择________菌液的细胞提取总RNA，理由是________________________________________________________________________。
②过程Ⅱ中，与引物结合的模板是________________________________________________________________________。
③检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用________方法。
(4)选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果见下表。
组
别
添加
AFB1(μg/kg饲料) AFB1解毒酶(g/kg饲料) 肝脏AFB1残
留量(ng/g)
A 0 0 6.4
B 100 0 20.9
C 100 1 16.8
D 100 3 11.7
E 100 5 7.3
F 100 7 7.3
据表回答问题：
①本实验的两个自变量分别为________________________________________________________________________。
②本实验中，反映AFB1解毒酶解毒效果的对照组是______________。
③经测定，某污染饲料中AFB1含量为100 μg/kg，则每千克饲料应添加______________克AFB1解毒酶，解毒效果最好，同时节约了成本。
(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，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______________序列。
8．(1)化学
(2)—ATT——TAA—
(3)①甲 甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录
②AFB1解毒酶基因的cDNA
③抗原—抗体杂交
(4)①AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量
②B组(或B组＋A组)
③5
(5)脱氧核苷酸
[解析] 本题考查基因工程与蛋白质工程的相关内容，考查学生的识图能力和综合分析能力。
(1)黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种化学物质，属于化学类致癌因子。
(2)根据题中信息可知G′会与A配对，所以受损伤部位的序列经一次复制后，变为—TAA——AG′T—和—AGT——TCA—序列，再经一次复制后变为—ATT——TAA—、—TAA——AG′T—、—TCA——AGT—和—AGT——TCA—序列，该序列经两次复制后突变为—ATT——TAA—。
(3)①过程Ⅰ应选择甲菌液的细胞提取总RNA ，理由是甲菌液细胞中含AFB1解毒酶，意味着完成了基因的表达，转录出了mRNA ，而乙菌液细胞中不含AFB1解毒酶，未发生转录，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA；②过程Ⅱ中，根据图示可以看出与引物结合的模板是cDNA；③检测基因是否表达应采用抗原－抗体杂交方法。
(4)①由表中信息可知AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量是本实验的两个自变量。②本实验中，A组是无添加AFB1、无添加AFB1解毒酶的对照组，B组是无添加AFB1解毒酶的对照组。C～F组与B组(或B组＋A组)对照能反应AFB1解毒酶的解毒效果。③从表中信息可以得出，某污染饲料中AFB1含量为100 μg/kg 时，每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶，解毒效果最好，同时节约成本。
(5)蛋白质工程的基本途径是：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)。
40．L6 [生物—选修3现代生物科技专题]
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EcoR Ⅰ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR Ⅰ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______________________________________________。
40．(1)黏性末端 平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR Ⅰ切割产生的相同
(3)大肠杆菌 T4
(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
[解析] 本题考查基因工程技术，考查学生的理解能力。(1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。(2)为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端，它们必须要能识别相同的核苷酸序列。(3)根据酶的来源不同，DNA连接酶可以分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为大肠杆菌E?coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4 DNA连接酶。(4)反转录是以mRNA(或RNA)为模板合成cDNA(或DNA)的过程。可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应)技术。(5)基因工程中除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等可作为运载体。(6)大肠杆菌细胞外有细胞壁，能阻止其他物质的进入，只能通过Ca2＋处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态才能使重组质粒进入细胞，未处理的大肠杆菌吸收重组质粒的能力极弱。
32．L6 图11表示含有目的基因D 的DNA 片段长度(bp 即碱基对)和部分碱基序列，图12表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4 种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：
图11 图12
(1)图11的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由__________________连接。
(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图11中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为________。
(3)若图11中虚线方框内的碱基对被T－A 碱基对替换，那么基因D 就突变为基因d。从杂合子中分离出图11及其对应的DNA 片段，用限制酶Sma Ⅰ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA 片段。
(4)若将图12中质粒和目的基因D 通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌， 一般需要用添加________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
32．(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
(2)平 537 bp、790 bp、661 bp
(3)4
(4)BamHⅠ 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
[解析] 本题考查基因工程，考查学生分析及理解能力。(1)据DNA分子的结构可知，在一条链中相邻两个碱基之间的连接为：碱基－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－碱基。(2)图11 DNA分子中，限制酶SmaⅠ的切割位点有2个，可将该DNA切割为3个片段，据图中切割位置可数出，3个片段的长度依次为537 bp、790 bp、661 bp。(3)基因D突变为基因d后，只有1个限制酶SmaⅠ的切割位点，基因d被切割为1 327 bp和661 bp 2种片段；杂合子中还有基因D，可被切割为3种片段，因此产物中共4种片段。(4)目的基因的插入位点应在一个标记基因内，若选用限制酶MboⅠ，则两个标记基因都会被切开，因此只能选择限制酶BamHⅠ，因此应加入抗生素B进行筛选。含目的基因的DNA片段和运载体用同种限制酶切割，可能会发生反向连接，使部分菌株中基因D不能表达。
32．L6、L8 [生物—现代生物科技专题]
肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
图1
图2
请回答：
(1)进行过程①时，需用____________酶切开载体以插入let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为________。
(2)进行过程②时，需用______酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
(3)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取______进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中______(RAS mRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
32．(1)限制性核酸内切(或限制) 启动子
(2)胰蛋白 (3)RNA RAS蛋白
[解析] 本题主要考查有关基因工程和细胞工程中的知识。(1)过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。(2)过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触性抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。(3)判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”，导入let-7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞受抑制。
31．G3、L6 甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病(H对h为显性)。图4中两个家系都有血友病发病史，Ⅲ2和Ⅲ3婚后生下一个性染色体组成是XXY的非血友病儿子(Ⅳ2)，家系中的其他成员性染色体组成均正常。
图4
(1)根据图4，________(填“能”或“不能”)确定Ⅳ2两条X染色体的来源；Ⅲ4与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是________。
(2)两个家系的甲型血友病均由凝血因子Ⅷ(简称F8，即抗血友病球蛋白)基因碱基对缺失所致。为探明Ⅳ2的病因，对家系的第Ⅲ、Ⅳ代成员F8基因的特异片段进行了PCR扩增，其产物电泳结果如图5所示，结合图4，推断Ⅲ3的基因型是________。请用图解和必要的文字说明Ⅳ2非血友病XXY的形成原因。
图5
(3)现Ⅲ3再次怀孕，产前诊断显示胎儿(Ⅳ3)细胞的染色体为46，XY；F8基因的PCR检测结果如图5所示。由此建议Ⅲ3________。
(4)补给F8可治疗甲型血友病。采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时，在凝胶装填色谱柱后，需要用缓冲液处理较长时间，其目的是________；若F8比某些杂蛋白先收集到，说明F8的相对分子质量较这些杂蛋白________。
(5)利用转基因猪乳腺生物反应器可生产F8。要使乳腺细胞合成F8，构建表达载体时，必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的________等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆筛选获得，该cDNA比染色体上的F8基因短，原因是该cDNA没有________。
(6)为获得更多的转基因母猪，可以采用体细胞克隆技术，将纯合转基因母猪的体细胞核注入____________，构建重组胚胎进行繁殖。
31．(1)不能 0
(2)XHXh 图解如下
在Ⅲ3形成卵细胞过程中的减数第二次分裂后期，带有基因H的姐妹染色单体移向细胞同一极，形成XHXH卵细胞。XHXH卵细胞与正常精子结合形成XHXHY受精卵。
(3)终止妊娠
(4)洗涤平衡凝胶，并使凝胶装填紧密 大
(5)启动子 内含子
(6)去核的卵母细胞
[解析] 本题考查人类遗传病、减数分裂、蛋白质的提取等相关知识，考查学生的分析与综合能力。(1)Ⅳ2的性染色体组成是XXY，这两条X染色体，有可能是精子形成过程中同源染色体没有分开，形成了一个含有
XY染色体的配子，也可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可能是减数第二次分裂后期染色单体分开后未移向两极，形成了含有两条X染色体的配子，故无法判断两条X染色体的来源。Ⅲ4的基因型是XHY，肯定将XH传给女儿，女儿不可能患血友病。(2)Ⅲ2是血友病患者，含有Xh，图中位于下部的条带均应含有Xh基因，上面的条带应含XH基因，则Ⅲ3的基因型是XHXh，Ⅳ2是非血友病患者，且从条带的位置可以看出其基因型是XHXHY，故不可能在减数第一次分裂时出现异常产生含有XHXh的配子，精子的形成过程正常，图解如答案所示。(3)Ⅲ3再次怀孕的孩子是男孩，从条带结果看含有基因Xh，为血友病患者，应当终止妊娠。(4)凝胶装填色谱柱后用缓冲液处理较长时间，目的是洗涤平衡凝胶，并使凝胶装填紧密。(5)表达载体上的调控组件包括启动子和终止子，基因必须含有启动子才能开始复制。真核细胞基因的编码区含有外显子和内含子，转录出成熟的mRNA时经过了剪切，mRNA上不含有内含子，cDNA是mRNA通过反转录得到的，也就不含内含子。(6)动物细胞核移植的受体细胞是去核的卵母细胞。
L7植物细胞工程与植物的组织培养技术
34．L5L7 [生物—生物技术实践]
辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是________________________________________________________________________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是______________。
34．(1)脱分化(或去分化) 再分化
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌法
(3)70% 果胶酶 防止有机溶剂挥发
[解析] 本题主要考查植物组织培养的过程和植物成分的提取中的注意事项。由外植体得到愈伤组织的过程是脱分化过程，由愈伤组织得到根、芽的过程是再分化过程；培养基中的植物激素能够促进植物的生长和发育，当生长素/细胞分裂素的比值低时有利于芽的分化，当比值高时有利于根的分化；对培养基进行彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法；外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%; 细胞间的主要成分纤维素和果胶，分离细胞要用到纤维素酶和果胶酶；用冷凝回流装置可以防止有机溶剂随蒸汽挥发。
39．L7 [生物—选修1生物技术实践]
为了探究6—BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6—BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
培养基编号
1
2
3
4
浓度/mg?L－1
6—BA IAA
0.5
0
0.1
0.2
0.5
m/% n/个
76.7 3.1
77.4 6.1
66.7 5.3
60.0 5.0
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6—BA属于________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是________，因变量是______________________________________，自变量的取值范围是________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6—BA”或“IAA”)。
39．(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素
(2) IAA的浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5 mg?L－1 (3)1 (4)6－BA
[解析] 本题考查IAA和 6－BA对植物组织培养的影响，考查学生的理解能力。(1)根据植物的需求量，元素可以分为大量元素和微量元素，6－BA属于细胞分裂素类的生长调节剂。(2)根据实验目的和实验中的步骤中的数据可知，6－BA浓度不变，IAA浓度范围是0～0.5 mg?L－1，由小到大变化是自变量。根据题干信息可知再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)是因变量。(3)再生丛芽外植体的比率(m)乘以再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)即为丛芽总数，所以最少的是1号培养基。(4)诱导试管苗生根需要生长素用量和细胞分裂素用量的比值比较高，所以培养基中不需要加6－BA。
2．L7 培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( )
A．组织培养 B．细胞杂交
C．显微注射D．核移植
2．A [解析] 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。而植株分生区附近(如茎尖)的细胞含病毒极少，甚至无病毒，因此可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。植物体细胞杂交就是将不同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植物体的技术。动物细胞融合也称细胞杂交。显微注射是将含有目的基因的表达载体导入动物细胞的方法。核移植是培养克隆动物的方法。故选A。
L8动物细胞工程与单克隆抗体
32．L6、L8 [生物—现代生物科技专题]
肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
图1
图2
请回答：
(1)进行过程①时，需用____________酶切开载体以插入let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为________。
(2)进行过程②时，需用______酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
(3)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取______进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中______(RAS mRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。
32．(1)限制性核酸内切(或限制) 启动子
(2)胰蛋白 (3)RNA RAS蛋白
[解析] 本题主要考查有关基因工程和细胞工程中的知识。(1)过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。(2)过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触性抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。(3)判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行检测，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”，导入let-7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞受抑制。
L9胚胎工程
2．L9 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( )
A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
2．A [解析] 本题考查胚胎工程的内容，考查学生对该内容的识记并理解应用能力。同种动物精卵细胞表面有相互识别的特异性蛋白，所以能进行特异性识别。卵裂球尚未着床，不能从母体获得营养物质，所以细胞的体积会随分裂次数增加而不断减小。囊胚外表有一层扁平细胞，称为滋养层，将发育成胎盘等附属结构，囊胚内部的内细胞团细胞具有发育全能性。原肠胚发育分化形成内中外三个胚层。
1．D2L9 下列有关干细胞的叙述，错误的是( )
A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B．胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病
1．B [解析] 本题考查干细胞的相关内容，考查学生的识记、理解能力。干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，它们能够通过增殖和分化产生各种功能的细胞，补充到相应细胞凋亡的动物体中， C正确；干细胞也可用于自体移植，不会发生免疫排斥反应，A正确；造血干细胞可分化为红细胞、白细胞和血小板，可用于治疗白血病，D正确；胚胎干细胞在体外培养能增殖，并能被诱导分化形成新的组织细胞，B项错误。
9．L9 通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
9．D [解析] 胚胎移植中对供、受体母牛的同期发情处理是用同种激素，但还需单独对供体母牛注射促性腺激素，达到超数排卵的目的。胚胎移植中用的胚胎可能是在体外受精获得的，也可能是在体内受精获得的。从供体母牛体内冲出的胚胎如果处在可以移植的时期，则不必在体外另行培养了。冲卵获得的胚胎应该在桑椹胚或囊胚阶段。就现有水平来讲，二分胚胎成活的几率较大，多分胚胎成功的可能性较小，可能与所分割胚胎中细胞质的不断减少有关。
L10 生物技术的安全性和伦理问题
13．L10 下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是( )
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
13．B [解析] 本题考查生物技术的安全性和伦理问题。种植转基因作物时，为了防止发生基因污染应与传统作物隔离种植。转基因作物被动物食用后，目的基因在动物的消化道中被分解成小分子的有机物，所以进入动物细胞的不是目的基因而是目的基因的消化产物，故B错。C项中转基因植物中目的基因可能随花粉传播到同种的野生植物中，从而影响到野生植物基因的多样性。转基因植物的目的基因可能因为微生物的侵染进入微生物中。
6．L10 下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是( )
A．该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防
B．该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程
C．该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA 序列
D．该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响
6．A [解析] 人类基因组计划的研究将发现一些特殊的“患病基因”，能帮助人类对自身所患疾病的诊治，还能帮助人们预防可能发生的与基因有关的疾病。人类基因组计划是在基因水平上研究而不是在细胞水平。该计划要测定的不仅是一个染色体组的基因序列，应该包含22条常染色体和X、Y两条性染色体，共24条染色体上的DNA序列。人类基因组计划可能带来种族歧视和侵犯个人隐私等负面影响，由该计划延伸来的基因身份证就是明显的例子。
L11 生态工程
L12 生物工程及技术综合
35．L12 [生物—现代生物科技专题]
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIF Ⅱ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF Ⅱ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图所示。
(1)过程①中最常用的运载工具是__________，所需要的酶是限制酶和____________。
(2)在过程②中，用________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是________________________________________________________________________。
(3)在过程③中，用________处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行________处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是__________。在胚胎移植前，通过________技术可获得较多胚胎。
35. (1)质粒 DNA连接酶
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养基(液)pH
(3)促性腺激素(或促滤泡素、孕马血清) 去核
(4)(早期)胚胎培养 胚胎分割
[解析] 本题主要考查基因工程及胚胎工程的有关知识，意在考查学生对知识的识记、理解能力。(1)图中过程①为重组载体的构建过程，最常用的运载工具为质粒，所需要的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶。(2)过程②为动物细胞培养过程，首先用胰蛋白酶处理将皮肤组织块分散成单个细胞，培养液中需通入一定的CO2，主要作用是维持培养液的pH值。(3)过程③常采用注射促性腺激素的方法，以便从母羊中获得更多的卵母细胞，成熟的卵母细胞在核移植前需要进行去核处理。(4)重组细胞到早期胚胎过程所运用的胚胎工程技术是动物细胞培养技术或早期胚胎培养技术，为获得更多的胚胎常采用胚胎分割移植技术。
22．L12 下列事实能体现细胞全能性的是( )
A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B．单细胞的DNA在体外大量扩增
C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体
D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠
22．AD [解析] 本题是对生物技术知识的综合考查。细胞全能性指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。棉花的根尖细胞经诱导后长成幼苗能体现细胞的全能性，故A正确。DNA在体外大量扩增通过PCR技术实现的，与细胞全能性无关，故B错。动物杂交瘤细胞能产生单克隆抗体是动物细胞融合的一项重要应用，与细胞全能性无关，故C错。小鼠体细胞经诱导能长成小鼠，体现了细胞的全能性，故D正确。
1．克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。如图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答下列问题：
(1)图中所涉及的现代生物技术有________________和________________等。
(2)胚胎植入代孕母体成功的生理学基础之一是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______________________________。
(3)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与原型动物相同，这说明高度分化的动物________________具有全能性。
(4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用________________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。
(5)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的________________。
1．(1)核移植 胚胎移植 动物细胞培养(任答两个即可)
(2)免疫排斥反应
(3)体细胞核
(4)胰蛋白酶
(5)血清 营养、温度和pH
[解析] (1)图中所涉及的现代生物技术有核移植、胚胎移植、动物细胞培养等。(2)胚胎移植的生理学基础是：①供体和受体相同的生理环境；②早期胚胎处于游离状态，为胚胎的收集提供了可能；③受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥；④胚胎与受体建立正常的联系，但遗传物质没有改变。 (3)早期胚胎发育经有丝分裂为32个左右时称为桑椹胚，在此之前的细胞均尚未进行分化，都是全能细胞。(4)动物细胞培养过程常用胰蛋白酶处理组织，以使之分散成单个细胞。(5)胚胎干细胞培养通常需加入血清、血浆等天然成分。体外培养细胞时需要提供充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境。
2．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的____________、____________和____________。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示，如果将“无机物→农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？________________________________________________________________________。
(3)在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是( )
A．物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
2．(1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理
协调与平衡原理 系统学和工程学原理(任答三个即可)
(2)土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降
(3)C
[解析] (1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生、物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的目的，即物质循环再生原理。如果把 “无机物→农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。(3)能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%～20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括每个生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大增加。
3．如图为细胞融合的简略过程，请据图回答：
(1)若A、B是动物细胞，通常用________处理获得分散的单个细胞。A、B到C的过程中，动物细胞融合常用的诱导方法是____________。
(2)若该图是生产抗甲型流感病毒的单克隆抗体的制备过程。 A为从小鼠体内获取的______，在获得此细胞之前，小鼠需注射__________，图中B细胞是小鼠骨髓瘤细胞，符合要求的D细胞具有的特点是____________________________。
(3)若A、B是植物细胞，则之前已用____________去除了细胞壁。常用来诱导细胞融合的化学试剂是__________。
(4)若A是番茄原生质体，B为马铃薯原生质体， D要再生出________。通过植物组织培养技术把D培养成杂种植株，D个体____________(填“可育”或“不育”)。这种育种方式的优点是_________________________________________________。利用上图原理育种工作者还可以进行____________育种。
(5)若A、B分别是优良奶牛的精子和卵细胞进行体外受精，一般要把B培养到________________________期。若要通过A、B获得多个遗传物质相同的且能产奶的个体，实际操作中用到的技术有______________________________________(至少写四种)。
3．(1)胰蛋白酶 灭活的病毒
(2)浆细胞 灭活甲流病毒 既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖
(3)纤维素酶、果胶酶(酶解法) 聚乙二醇
(4)细胞壁 可育 按照人们的意愿改变了生物的遗传物质，克服了远缘杂交不亲和的障碍 多倍体
(5)次级卵母细胞减数第二次分裂中 体外受精技术、早期胚胎培养技术、性别鉴定、胚胎分割、胚胎移植技术等
[解析] 动物细胞培养的过程是：先制备培养液，然后取胚胎或幼龄动物的器官或组织细胞，用胰蛋白酶等处理使组织分散成单个细胞，将单个细胞配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将悬浮液放入培养瓶中在培养箱中培养。动物细胞融合和植物体细胞杂交这两项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。对于诱导方法来说，除动物细胞的融合还常用灭活的病毒做诱导剂外，其他是基本相同的。不同的是：①植物细胞融合前要用酶解法去掉细胞壁；②动物细胞融合除物理法、化学法外，还用到生物方法，即灭活的病毒；③培养基成分不同，动物细胞培养是用液体培养基，其成分中有动物血清；④培养目的和结果等方面也有区别，如植物体细胞杂交可获得杂种植株，这种育种方式可以按照人们的意愿改变生物的遗传物质，克服了远缘杂交不亲和的障碍。由于马铃薯和番茄各自都是可育的，因此杂种植株D个体可进行正常的减数分裂，因此也是可育的。处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，才具有与精子受精的能力。通过A、B获得多个遗传物质相同的且能产奶的个体，实际上就是通过胚胎工程培育试管牛的过程，外加对早期胚胎进行胚胎分割，这样可以加快繁殖速度。
4．科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白，这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。分析回答：
(1)分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的______、大小及形状不同，在电场中的____________不同而实现分离。
(2)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的抗菌特性。抗菌实验中所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供________和________。
(3)分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的__________，确定该蛋白质的抗菌效果。
(4)细菌培养常用的接种方法有__________和____________。实验结束后，对使用过的培养基应进行________处理。
4．(1)电荷(带电情况) 迁移速度
(2)碳源 氮源 (3)数量
(4)平板划线法 稀释涂布平板法(稀释混合平板法) 灭菌
[解析] (1)有关物质的分离与提取方法，涉及分离蛋白质的凝胶色谱法和电泳法，电泳法——利用了待分离样品中各种不同蛋白质的分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。(2)用于培养微生物的培养基中，一般要含有微生物生长所需要的碳源、氮源、水和无机盐等成分，碳源、氮源一般分别由糖类和蛋白质所提供。(3)将抗菌蛋白加入金黄色葡萄球菌培养基后，可根据菌落多少来判断其抗菌效果。(4)有关微生物的接种和培养方法，常用平板划线法和稀释涂布平板法对细菌进行接种。
5．某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。
(1)有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是______法，用这种方法提取橘皮精油的主要步骤是：石灰水浸泡、漂洗、________、________、静置、________。
(2)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生________，使用水中蒸馏法又会产生原料________的问题。
(3)在提取橘皮精油时，橘皮在石灰水中的浸泡时间为______以上，并且橘皮要浸透，这样最后才会得到高的出油率。
(4)从橘皮中提取的橘皮精油的特点是_______________________，具有诱人的橘香味。
(5)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，欲利用组织培养技术大量繁殖，组织培养的选材非常关键，植物材料的选择直接关系到实验的成败。若用花药进行离体培养则应选择花粉发育至__________期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有__________法，某些植物的花粉不易着色，需采用__________法。
(6)影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有__________和__________。
5．(1)压榨 压榨 过滤 再次过滤
(2)部分水解 焦糊 (3)10 h (4)无色透明
(5)单核 醋酸洋红 焙花青-铬矾
(6)生长素 细胞分裂素(两空顺序可以颠倒)
[解析] (1)橘皮精油的提取：石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。(2)橘皮精油的主要成分是柠檬烯，其有效成分在用水蒸气蒸馏法提取时容易发生部分水解，使用水中蒸馏法提取时原料容易焦糊，所以一般采用压榨法提取橘皮精油。(3)用7%～8%石灰水浸泡橘10 h以上，目的是防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液的黏稠度，过滤时不堵塞筛眼。(4)橘皮精油无色透明。(5)花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。选择花药时，一般要通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的最常用的方法有醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青一铬钒法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。(6)在植物组织培养过程中，当生长素浓度＜细胞分裂素浓度时，有利于芽的形成；当生长素浓度＞细胞分裂素浓度时，有利于根的形成。所以花药脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
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