L單元 生物工程及技術(shù)L1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程的應(yīng)用29L1C42013·廣東卷 某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖所示。(1)向發(fā)酵瓶中加入5 g酵母菌開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。發(fā)酵初期，通氣閥需要偶爾短時(shí)間打開(kāi)，并在A通氣口處打氣，以利于_；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通氣閥需要偶爾短時(shí)間打開(kāi)，目的是_。(2)第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有_的濃硫酸溶液來(lái)檢測(cè)酒精。(3)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜，但酒精含量()比預(yù)期低，他們展開(kāi)了討論，認(rèn)為還有其他影響因素，如_，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(用表格形式呈現(xiàn)；用“”表示酒精量，最高含量為“”)。(4)請(qǐng)對(duì)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。29答案(1)使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，以便其增殖排出部分CO2，保持裝置內(nèi)氣壓平衡(2)重鉻酸鉀(3)酵母菌數(shù)量組別加酵母菌種的量三天后酒精含量15 g27 g39 g411 g513 g解析 本題以酵母菌為材料，考查實(shí)驗(yàn)探究能力，主要涉及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，酶促反應(yīng)的影響因素，探究實(shí)驗(yàn)中自變量設(shè)置及其原理，因變量檢測(cè)方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論的分析。(1)裝置中通氣閥分別是充氣口、排氣口，充氣口是在發(fā)酵初期時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣，便于酵母菌有氧呼吸為大量繁殖提供足夠能量，繁殖大量酵母菌利于后期發(fā)酵；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生CO2，裝置內(nèi)氣壓升高，排氣口(通氣閥)需要偶爾短時(shí)間打開(kāi)，保持裝置內(nèi)氣壓平衡，防止裝置爆裂。(2)酒精的鑒定原理是橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。(3)影響酶促反應(yīng)的因素有底物量、酶量、酶活性等，題干中信息對(duì)應(yīng)關(guān)系為：淀粉酶解物充足底物充足；菌種、溫度和PH適宜酶種類及活性適宜；操作正確缺氧或無(wú)氧環(huán)境，因此推理出產(chǎn)物酒精含量低的原因最可能是酶量，即酵母菌用量。表格中需包括相應(yīng)自變量和因變量，題干中酵母菌為5 g，酒精含量計(jì)為，而酒精最高含量為，推理出實(shí)驗(yàn)組中酒精含量共有5種(、)，酵母菌用量以2g為梯度進(jìn)行設(shè)置。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，其結(jié)果應(yīng)該有兩種情況，即如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精發(fā)酵所需的酶增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素。若隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精發(fā)酵所需的酶增加，酒精含量并沒(méi)有增加，則此時(shí)酵母菌數(shù)量(酶量)不是影響酒精發(fā)酵的因素。17L12013·江蘇卷 將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)操作錯(cuò)誤的是()A探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時(shí)打開(kāi)閥a B經(jīng)管口3取樣檢測(cè)酒精和CO2 的產(chǎn)生情況C實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)改裝后整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查D改裝時(shí)將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通17B解析 本題考查果酒發(fā)酵的相關(guān)內(nèi)容，屬于應(yīng)用能力。圖中管口1為進(jìn)氣口，管口2為排氣孔，管口3可以檢查液體中的成分，因此探究酵母菌有氧條件下呼吸方式時(shí)打開(kāi)閥a，并將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通，所以A、D項(xiàng)正確；管口3可取樣檢測(cè)酒精產(chǎn)生情況，用澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通可檢測(cè)CO2的產(chǎn)生情況，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及通氣過(guò)程，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查，C項(xiàng)正確。14L1L32013·江蘇卷 某研究性學(xué)習(xí)小組以櫻桃番茄為材料進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述正確的是()A酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度較高B先供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵C與人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好D適當(dāng)加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖14D解析 本題考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，屬于識(shí)記能力。酵母菌進(jìn)行果酒發(fā)酵時(shí)所需的最適溫度為1825 ，溫度不高，醋酸菌是嗜熱菌，果醋發(fā)酵所需的最適溫度較高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)應(yīng)先隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵，再供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，因?yàn)榫凭梢宰鳛楣装l(fā)酵的原料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；與自然發(fā)酵相比， 人工接種的發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好，因?yàn)榫N更純凈，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 適當(dāng)加大接種量可利用種內(nèi)互助，讓菌體快速形成優(yōu)勢(shì)菌群，提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖，D項(xiàng)正確。39L12013·新課標(biāo)全國(guó)卷 生物選修1：生物技術(shù)實(shí)踐回答下列有關(guān)泡菜制作的問(wèn)題：(1)制作泡菜時(shí)，所用鹽水需煮沸，其目的是_。為了縮短制作時(shí)間，有人還會(huì)在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的作用是_。(2)泡菜制作過(guò)程中，乳酸發(fā)酵的過(guò)程即為乳酸菌進(jìn)行_的過(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的_中。(3)泡菜制作過(guò)程中影響亞硝酸鹽含量的因素有_、_和_等。(4)從開(kāi)始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時(shí)間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸。這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長(zhǎng)規(guī)律是_，原因是_。39答案 (1)殺滅雜菌增加乳酸菌數(shù)量(2)無(wú)氧呼吸細(xì)胞質(zhì)(3)溫度腌制時(shí)間食鹽用量(4)乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少乳酸菌比雜菌更為耐酸解析 本題考查泡菜的制作過(guò)程及其注意事項(xiàng)。制作泡菜時(shí)，所用鹽水需煮沸，其目的是殺滅雜菌。陳泡菜液中含有乳酸菌，相當(dāng)于加入菌種。乳酸菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸。制作過(guò)程中溫度、腌制時(shí)間和食鹽用量等都會(huì)影響亞硝酸鹽的含量。泡菜制作過(guò)程中乳酸菌產(chǎn)生乳酸，使pH降低，從而抑制其他雜菌生長(zhǎng)，而乳酸菌可大量繁殖。17L3L12013·浙江卷 利用紫甘薯制酒可提高其附加值。請(qǐng)回答：(1)為提高紫甘薯的利用率，工廠化生產(chǎn)時(shí)，可加入果膠酶和淀粉酶，其中果膠酶可來(lái)自_等微生物。由于酶在水溶液中不穩(wěn)定，因此常將酶固定在某種介質(zhì)上制成_。(2)果膠酶可將紫甘薯勻漿中的果膠水解成_。A半乳糖醛酸和葡萄糖B半乳糖和果糖C半乳糖醛酸甲酯和果糖D半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯(3)紫甘薯勻漿流經(jīng)淀粉酶柱后，取適量流出的液體，經(jīng)脫色后加入KII2溶液，結(jié)果液體呈紅色。表明該液體中含有_。A淀粉 B糊精 C麥芽糖 D葡萄糖(4)在發(fā)酵前，為使酵母菌迅速發(fā)生作用，取適量的干酵母，加入溫水和_。一段時(shí)間后，酵母懸液中會(huì)出現(xiàn)氣泡，該氣泡內(nèi)的氣體主要是_。將酵母菌接種到待發(fā)酵液后，隨發(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌在_條件下產(chǎn)生了酒精和二氧化碳。(5)下圖表示發(fā)酵液pH對(duì)酒精濃度的影響。據(jù)圖判斷，最佳pH是_。17答案 (1)黑曲霉(或蘋(píng)果曲霉)固定化酶(2)D(3)B(4)蔗糖CO2無(wú)氧(5)4.7解析 果膠酶不是一種酶，而是一類酶的總稱，在黑曲霉、蘋(píng)果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就是將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用。果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一，是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物。果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠，產(chǎn)物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KII2溶液呈藍(lán)色，淀粉酶能分解淀粉，產(chǎn)物是糊精，糊精遇KII2溶液呈紅色，淀粉酶能分解糊精，產(chǎn)物是麥芽糖，麥芽糖遇KII2溶液不顯色，根據(jù)題意，該液體中肯定有糊精的存在。在發(fā)酵前，可以先制備酵母懸液：適量干酵母(每2.5 kg葡萄約用1 g干酵母)加少量溫水(低于40 )在燒杯內(nèi)調(diào)成糊狀。為使其迅速發(fā)生作用，可加極少量蔗糖，混勻放置片刻，出現(xiàn)氣泡即可。原理是酵母在合適的溫度下，進(jìn)行需氧呼吸，將蔗糖徹底水解成二氧化碳和水。發(fā)酵過(guò)程其實(shí)利用了酵母菌的厭氧呼吸，在無(wú)氧的條件下，酵母菌分解蔗糖，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。從圖中可知，pH為4.7時(shí)，10 d后的酒精濃度最高，說(shuō)明最佳pH為4.7。12013·南京一模 圖K39­1是蘋(píng)果醋的制作流程簡(jiǎn)圖。下列有關(guān)敘述不正確的是()圖K39­1A利用細(xì)胞的固定化技術(shù)可提高過(guò)程微生物的利用率B圖中需要通氧的是過(guò)程的初期和過(guò)程C溫度是影響過(guò)程能否順利完成的重要條件D制酒和制醋的微生物進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)1D解析 利用細(xì)胞的固定化技術(shù)可提高過(guò)程微生物的利用率；圖中需要通氧的是過(guò)程的初期酵母菌數(shù)量增加和過(guò)程醋酸菌發(fā)酵；過(guò)程順利完成有嚴(yán)格的溫度要求；制酒和制醋的微生物(前者屬于真核生物，后者屬于原核生物)進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所不同。22013·北京東城區(qū)模擬 如圖K39­2所示裝置可用于生物技術(shù)實(shí)踐的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)敘述不正確的是()圖K39­2A兩種裝置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作B利用裝置甲制作腐乳時(shí)，應(yīng)隨著豆腐塊層數(shù)的加高而增加鹽量C用裝置乙制作果酒時(shí)溫度應(yīng)控制在30 左右，制作果醋時(shí)應(yīng)適當(dāng)降溫D裝置乙的排氣口通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的污染2C解析 兩種裝置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作；利用裝置甲制作腐乳時(shí)，應(yīng)隨著豆腐塊層數(shù)的加高而增加鹽量；用裝置乙制作果酒時(shí)溫度應(yīng)控制在1825 ，制作果醋時(shí)溫度應(yīng)控制在3035 ；裝置乙的排氣口通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管，目的是防止空氣中微生物的污染。52013·延安一模 發(fā)酵食品加工中離不開(kāi)微生物，例如果酒和果醋的制作離不開(kāi)酵母菌和醋酸菌，腐乳的制作離不開(kāi)毛霉等微生物。 (1)腐乳是通過(guò)微生物發(fā)酵制成的佐餐食品，其制作流程如圖K39­3所示，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：圖K39­3制作腐乳的原料中哪種有機(jī)物含量比較高？_。毛霉可利用體內(nèi)的酶將該成分分解成哪些小分子有機(jī)物？_。在用鹽腌制腐乳的過(guò)程中，若鹽的濃度過(guò)低會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？_。鹵湯中酒的含量為什么要控制在12%左右？_。(2)圖K39­4是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的裝置示意圖，請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：圖K39­4酵母菌和醋酸菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是酵母菌_。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶之前要將發(fā)酵瓶清洗干凈，用_消毒。制作_時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)2打開(kāi)，長(zhǎng)而彎曲的膠管1在發(fā)酵過(guò)程中的作用是_。(3)用鮮牛奶發(fā)酵制作酸牛奶時(shí)，起作用的微生物是_。L2微生物的類型、營(yíng)養(yǎng)和代謝L3微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用6L3L62013·安徽卷 下圖為通過(guò)DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆示意圖。下列敘述正確的是()A根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算樣品中含有的活菌實(shí)際數(shù)目B外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制C重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)镈NA分子脫氧核糖和磷酸交替連接D放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細(xì)菌菌落位置6D解析 本題主要考查微生物培養(yǎng)和利用DNA分子雜交法鑒定目的菌等知識(shí)。培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，培養(yǎng)皿中觀察到的只是一個(gè)菌落，因此根據(jù)培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)只能估算樣品中含有的活菌數(shù)，故A錯(cuò)誤；外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能表達(dá)，而不是復(fù)制，故B錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒與探針之間的雜交原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則， 故 C錯(cuò)誤；放射自顯影結(jié)果顯示的雜交鏈位置與原培養(yǎng)皿中有特定DNA的細(xì)菌位置相同，故D正確。6C5L3D1C12013·廣東卷 以下為某興趣小組獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析，正確的是()6B解析 本題考查教材中實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，涉及葉綠體色素的分離、纖維素分解菌的分離、細(xì)胞分裂圖像、酶的特性等知識(shí)。為黃綠色，是葉綠素b，A項(xiàng)錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中纖維素被纖維素分解菌分解后，剛果紅纖維素的紅色復(fù)合物無(wú)法形成，就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，可根據(jù)透明圈的大小來(lái)確定細(xì)菌分解纖維素的能力，B圖中菌周圍的透明圈最大，B項(xiàng)正確；由C圖中染色體分布在細(xì)胞中央可知， 該細(xì)胞處于分裂中期，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D圖說(shuō)明酶具有高效性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。18L32013·江蘇卷 某研究小組從有機(jī)廢水中分離微生物用于廢水處理。下列敘述正確的是()A培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行滅菌B轉(zhuǎn)換劃線角度后需灼燒接種環(huán)再進(jìn)行劃線C接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)D培養(yǎng)過(guò)程中每隔一周觀察一次18B解析 本題考查微生物培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容，屬于識(shí)記能力。培養(yǎng)基應(yīng)在分裝到培養(yǎng)皿前進(jìn)行滅菌，待滅菌冷卻到50 時(shí)倒平板，A項(xiàng)錯(cuò)誤；每次劃線前均需灼燒接種環(huán)，防止上一次接種環(huán)上殘留的菌種影響分離，B項(xiàng)正確；接種后的培養(yǎng)皿須放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；培養(yǎng)過(guò)程中一般隔天觀察一次，以便進(jìn)行進(jìn)一步的操作，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14L1L32013·江蘇卷 某研究性學(xué)習(xí)小組以櫻桃番茄為材料進(jìn)行果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述正確的是()A酵母菌是嗜溫菌，所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度較高B先供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，然后隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵C與人工接種的發(fā)酵相比，自然發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好D適當(dāng)加大接種量可以提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖14D解析 本題考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，屬于識(shí)記能力。酵母菌進(jìn)行果酒發(fā)酵時(shí)所需的最適溫度為1825 ，溫度不高，醋酸菌是嗜熱菌，果醋發(fā)酵所需的最適溫度較高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；果酒、果醋發(fā)酵實(shí)驗(yàn)應(yīng)先隔絕空氣進(jìn)行果酒發(fā)酵，再供氧進(jìn)行果醋發(fā)酵，因?yàn)榫凭梢宰鳛楣装l(fā)酵的原料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；與自然發(fā)酵相比， 人工接種的發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好，因?yàn)榫N更純凈，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 適當(dāng)加大接種量可利用種內(nèi)互助，讓菌體快速形成優(yōu)勢(shì)菌群，提高發(fā)酵速率、抑制雜菌生長(zhǎng)繁殖，D項(xiàng)正確。39L32013·新課標(biāo)全國(guó)卷 生物選修1：生物技術(shù)實(shí)踐臨床使用抗生素前，有時(shí)需要做細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟操作，以確定某致病菌對(duì)不同抗生素的敏感性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用_法或_法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過(guò)選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(2)取該單菌落適當(dāng)稀釋，用_法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長(zhǎng)，布滿平板。(3)為了檢測(cè)該致病菌對(duì)于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時(shí)間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明該致病菌對(duì)抗生素A_；含B的濾紙片周圍沒(méi)有出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明該致病菌對(duì)抗生素B_；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說(shuō)明_；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的_。(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為達(dá)到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素_。39答案 (1)劃線稀釋涂布(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感該致病菌對(duì)C的敏感性比對(duì)A的弱耐藥菌(4)A解析 本題考查的是微生物培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)。(1)將微生物接種到固體培養(yǎng)基的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，二者都可以從樣本中純化細(xì)菌從而獲得致病菌單菌落。(2)如果要繼續(xù)培養(yǎng)該細(xì)菌，可將已稀釋的菌液涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，在稀釋度較低的情況下，可將細(xì)菌布滿平板，在稀釋度足夠高時(shí)，則形成單個(gè)菌落。(3)將含有不同抗生素的濾紙片置于平板的不同位置，如果細(xì)菌對(duì)該抗生素敏感，濾紙片周圍的細(xì)菌將被殺死而在濾紙片周圍形成透明圈，透明圈越大，說(shuō)明細(xì)菌對(duì)抗生素越敏感，因此，該致病菌對(duì)抗生素A敏感，對(duì)抗生素B不敏感，對(duì)抗生素C的敏感性比抗生素A弱。在排除雜菌污染的情況下，如果在透明圈中出現(xiàn)一個(gè)菌落，說(shuō)明出現(xiàn)了耐藥菌，該耐藥菌不斷繁殖形成了菌落。(4)由于含抗生素C、D的濾紙片周圍的透明圈均比含抗生素A的小，而含抗生素B的濾紙片周圍沒(méi)有透明圈，故判斷抗生素A的抗菌效果最好。34生物生物技術(shù)實(shí)踐L3L52013·山東卷 胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下：(1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌 R 時(shí)，可選用_或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時(shí)需先灼燒接種環(huán)，其目的是_。(2)培養(yǎng)酵母菌 R 時(shí)，培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長(zhǎng)提供_和_。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，干燥過(guò)程應(yīng)控制好溫度和_以防止胡蘿卜素分解；萃取過(guò)程中宜采用_方式加熱以防止溫度過(guò)高；萃取液濃縮前需進(jìn)行過(guò)濾，其目的是_。(4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過(guò)程中需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品作為_(kāi)。34答案(1)稀釋涂布平板法(或稀釋混合平板法) 滅菌(或防止雜菌污染)(2)碳源氮源(3)時(shí)間水浴濾去不溶物(4)(實(shí)驗(yàn))對(duì)照解析 本題主要考查微生物的培養(yǎng)、植物中有效成分的提取等知識(shí)。(1)接種微生物的方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法。接種時(shí)為了避免其他雜菌的污染，接種前需對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌操作，一般用灼燒滅菌法。(2)蔗糖主要為酵母菌生長(zhǎng)提供碳源，也可提供能量；硝酸鹽含氮元素，可為酵母菌生長(zhǎng)提供氮源。(3)溫度過(guò)高、干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解；由于萃取劑往往具有揮發(fā)性，直接加熱時(shí)揮發(fā)出來(lái)的有機(jī)溶劑遇明火易爆炸，所以萃取過(guò)程中宜采用水浴方式加熱；萃取后需將萃取液中的固體物除掉。(4)提取出來(lái)的胡蘿卜素可能含有其他物質(zhì)，需用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)照。10L3L5L62013·四川卷 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(過(guò)程如圖甲所示)。甲乙(1)圖甲中，過(guò)程需要的酶有_。為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以_作為唯一碳源。過(guò)程需重復(fù)幾次，目的是_。(2)某同學(xué)嘗試過(guò)程的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是_；推測(cè)該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是_。(3)以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種_菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是_。(4)用凝膠色譜法分離淀粉酶時(shí)，在色譜柱中移動(dòng)速度較慢的蛋白質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量較_。10答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶淀粉進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌(2)稀釋涂布平板法涂布不均勻(3)工程酵母工程酵母菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2速率更快(4)小解析 本題考查基因工程和微生物的培養(yǎng)等相關(guān)知識(shí)。(1)基因工程需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，因此，要想篩選出可高效利用淀粉的工程菌菌種，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以淀粉為唯一碳源。分離純化菌種的過(guò)程需要重復(fù)幾次才能達(dá)到選擇的目的。(2)接種微生物的常用方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法，圖乙所示的接種方法應(yīng)為稀釋涂布平板法；圖乙菌落疏密不均，說(shuō)明菌液涂布不均勻。(3)在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種工程酵母菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是工程酵母菌利用淀粉能力更強(qiáng)，產(chǎn)生CO2速率更快。(4)用凝膠色譜法分離物質(zhì)時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)在色譜柱中移動(dòng)速度較慢。17L3L12013·浙江卷 利用紫甘薯制酒可提高其附加值。請(qǐng)回答：(1)為提高紫甘薯的利用率，工廠化生產(chǎn)時(shí)，可加入果膠酶和淀粉酶，其中果膠酶可來(lái)自_等微生物。由于酶在水溶液中不穩(wěn)定，因此常將酶固定在某種介質(zhì)上制成_。(2)果膠酶可將紫甘薯勻漿中的果膠水解成_。A半乳糖醛酸和葡萄糖B半乳糖和果糖C半乳糖醛酸甲酯和果糖D半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯(3)紫甘薯勻漿流經(jīng)淀粉酶柱后，取適量流出的液體，經(jīng)脫色后加入KII2溶液，結(jié)果液體呈紅色。表明該液體中含有_。A淀粉 B糊精 C麥芽糖 D葡萄糖(4)在發(fā)酵前，為使酵母菌迅速發(fā)生作用，取適量的干酵母，加入溫水和_。一段時(shí)間后，酵母懸液中會(huì)出現(xiàn)氣泡，該氣泡內(nèi)的氣體主要是_。將酵母菌接種到待發(fā)酵液后，隨發(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌在_條件下產(chǎn)生了酒精和二氧化碳。(5)下圖表示發(fā)酵液pH對(duì)酒精濃度的影響。據(jù)圖判斷，最佳pH是_。17答案 (1)黑曲霉(或蘋(píng)果曲霉)固定化酶(2)D(3)B(4)蔗糖CO2無(wú)氧(5)4.7解析 果膠酶不是一種酶，而是一類酶的總稱，在黑曲霉、蘋(píng)果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就是將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用。果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一，是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物。果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠，產(chǎn)物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KII2溶液呈藍(lán)色，淀粉酶能分解淀粉，產(chǎn)物是糊精，糊精遇KII2溶液呈紅色，淀粉酶能分解糊精，產(chǎn)物是麥芽糖，麥芽糖遇KII2溶液不顯色，根據(jù)題意，該液體中肯定有糊精的存在。在發(fā)酵前，可以先制備酵母懸液：適量干酵母(每2.5 kg葡萄約用1 g干酵母)加少量溫水(低于40 )在燒杯內(nèi)調(diào)成糊狀。為使其迅速發(fā)生作用，可加極少量蔗糖，混勻放置片刻，出現(xiàn)氣泡即可。原理是酵母在合適的溫度下，進(jìn)行需氧呼吸，將蔗糖徹底水解成二氧化碳和水。發(fā)酵過(guò)程其實(shí)利用了酵母菌的厭氧呼吸，在無(wú)氧的條件下，酵母菌分解蔗糖，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。從圖中可知，pH為4.7時(shí)，10 d后的酒精濃度最高，說(shuō)明最佳pH為4.7。L3酶的應(yīng)用L4DNA的粗提取及蛋白質(zhì)提取技術(shù)6L42013·江蘇卷 下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是()A可用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞B反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)固定化酶的活性沒(méi)有影響C葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不同D固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)6A解析 本題考查酶工程中固定化酶和固定化細(xì)胞的相關(guān)內(nèi)容，屬于識(shí)記能力。固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法(交聯(lián)法)，由于細(xì)胞相對(duì)于酶來(lái)說(shuō)體積更大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法，A項(xiàng)正確；某些反應(yīng)產(chǎn)物可能與酶結(jié)合，致使酶的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而改變酶的催化活性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；固定化酶實(shí)質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上，實(shí)現(xiàn)酶的反復(fù)利用，并提高酶的穩(wěn)定性，酶的各項(xiàng)特性(如高效性、專一性和作用條件溫和)依然保持，C項(xiàng)錯(cuò)誤；固定化細(xì)胞在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用，但如果反應(yīng)底物是大分子物質(zhì)，則難以自由通過(guò)細(xì)胞膜，從而限制固定化細(xì)胞的催化反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4L42013·江蘇卷 某同學(xué)用洋蔥進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，操作錯(cuò)誤的是()A加入洗滌劑后用力進(jìn)行快速、充分的研磨B用蛋白酶純化過(guò)濾后的研磨液中的DNAC加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌D加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱4A解析 本題考查DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，屬于識(shí)記能力。加入洗滌劑后研磨動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用蛋白酶能分解蛋白質(zhì)，純化提取的DNA，B項(xiàng)正確；加入酒精使DNA析出，并用玻璃棒輕緩攪拌防止DNA斷裂，C項(xiàng)正確；二苯胺試劑需沸水浴加熱才會(huì)使DNA染成藍(lán)色，D項(xiàng)正確。L5植物有效成分的提取34生物生物技術(shù)實(shí)踐L3L52013·山東卷 胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下：(1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌 R 時(shí)，可選用_或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時(shí)需先灼燒接種環(huán)，其目的是_。(2)培養(yǎng)酵母菌 R 時(shí)，培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長(zhǎng)提供_和_。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，干燥過(guò)程應(yīng)控制好溫度和_以防止胡蘿卜素分解；萃取過(guò)程中宜采用_方式加熱以防止溫度過(guò)高；萃取液濃縮前需進(jìn)行過(guò)濾，其目的是_。(4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過(guò)程中需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品作為_(kāi)。34答案(1)稀釋涂布平板法(或稀釋混合平板法) 滅菌(或防止雜菌污染)(2)碳源氮源(3)時(shí)間水浴濾去不溶物(4)(實(shí)驗(yàn))對(duì)照解析 本題主要考查微生物的培養(yǎng)、植物中有效成分的提取等知識(shí)。(1)接種微生物的方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法。接種時(shí)為了避免其他雜菌的污染，接種前需對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌操作，一般用灼燒滅菌法。(2)蔗糖主要為酵母菌生長(zhǎng)提供碳源，也可提供能量；硝酸鹽含氮元素，可為酵母菌生長(zhǎng)提供氮源。(3)溫度過(guò)高、干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解；由于萃取劑往往具有揮發(fā)性，直接加熱時(shí)揮發(fā)出來(lái)的有機(jī)溶劑遇明火易爆炸，所以萃取過(guò)程中宜采用水浴方式加熱；萃取后需將萃取液中的固體物除掉。(4)提取出來(lái)的胡蘿卜素可能含有其他物質(zhì)，需用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)照。10L3L5L62013·四川卷 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(過(guò)程如圖甲所示)。甲乙(1)圖甲中，過(guò)程需要的酶有_。為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以_作為唯一碳源。過(guò)程需重復(fù)幾次，目的是_。(2)某同學(xué)嘗試過(guò)程的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是_；推測(cè)該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是_。(3)以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種_菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是_。(4)用凝膠色譜法分離淀粉酶時(shí)，在色譜柱中移動(dòng)速度較慢的蛋白質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量較_。10答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶淀粉進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌(2)稀釋涂布平板法涂布不均勻(3)工程酵母工程酵母菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2速率更快(4)小解析 本題考查基因工程和微生物的培養(yǎng)等相關(guān)知識(shí)。(1)基因工程需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，因此，要想篩選出可高效利用淀粉的工程菌菌種，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以淀粉為唯一碳源。分離純化菌種的過(guò)程需要重復(fù)幾次才能達(dá)到選擇的目的。(2)接種微生物的常用方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法，圖乙所示的接種方法應(yīng)為稀釋涂布平板法；圖乙菌落疏密不均，說(shuō)明菌液涂布不均勻。(3)在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種工程酵母菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是工程酵母菌利用淀粉能力更強(qiáng)，產(chǎn)生CO2速率更快。(4)用凝膠色譜法分離物質(zhì)時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)在色譜柱中移動(dòng)速度較慢。3A2C2C4L52013·重慶卷 下列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是()A馬鈴薯塊莖搗碎后的提取液可檢測(cè)出蛋白質(zhì)B光學(xué)顯微鏡可用于觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象C檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)過(guò)程中是否產(chǎn)生CO2可判斷其呼吸方式D在95%乙醇中加入無(wú)水Na2CO3后可提高色素的溶解度3C解析 本題考查教材中幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)的理解與應(yīng)用。馬鈴薯塊莖中含有蛋白質(zhì)，所以從其提取液中可檢測(cè)出蛋白質(zhì)，A項(xiàng)正確；觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離是利用光學(xué)顯微鏡的低倍鏡進(jìn)行觀察，B項(xiàng)正確；酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都會(huì)產(chǎn)生CO2，所以不能根據(jù)是否產(chǎn)生CO2判斷其呼吸方式，C項(xiàng)錯(cuò)誤；色素不溶于水，無(wú)水Na2CO3可吸收95%乙醇中的水分，從而提高色素的溶解度，D項(xiàng)正確。L6基因工程與蛋白質(zhì)工程31E8L62013·安徽卷 圖1是一個(gè)常染色體遺傳病的家系系譜。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一個(gè)堿基對(duì)的替換而形成的。圖2顯示的是A和a基因區(qū)域中某限制酶的酶切位點(diǎn)。分別提取家系中 1、2和 1的DNA，經(jīng)過(guò)酶切、電泳等步驟，再用特異性探針做分子雜交，結(jié)果見(jiàn)圖3。圖1“”或“”示酶切位點(diǎn)；kb：千堿基對(duì)圖2圖3(1)2的基因型是_。(2)一個(gè)處于平衡狀態(tài)的群體中a基因的頻率為q。如果2與一個(gè)正常男性隨機(jī)婚配，他們第一個(gè)孩子患病的概率為_(kāi)。如果第一個(gè)孩子是患者，他們第二個(gè)孩子正常的概率為_(kāi)。(3)研究表明，世界不同地區(qū)的群體之間，雜合子(Aa)的頻率存在著明顯的差異。請(qǐng)簡(jiǎn)要解釋這種現(xiàn)象。_；_。(4)B和b是一對(duì)等位基因。為了研究A、a與B、b的位置關(guān)系，遺傳學(xué)家對(duì)若干基因型為AaBb和AABB個(gè)體婚配的眾多后代的基因型進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些后代的基因型只有AaBB和AABb兩種。據(jù)此，可以判斷這兩對(duì)基因位于_染色體上，理由是_。(5)基因工程中限制酶的作用是識(shí)別雙鏈DNA分子的_，并切割DNA雙鏈。(6)根據(jù)圖2和圖3，可以判斷分子雜交所用探針與A基因結(jié)合的位置位于_。31答案 (1)AA或Aa(2)(3)不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同不同環(huán)境條件下，選擇作用會(huì)有所不同(4)(一對(duì))同源基因型AaBb個(gè)體只產(chǎn)生Ab、aB兩種類型配子，不符合自由組合定律(5)特定核苷酸序列(6)酶切位點(diǎn)與之間解析 本題主要考查遺傳的基本規(guī)律的綜合應(yīng)用和基因工程等知識(shí)。(1)分析系譜圖可知，該遺傳病為常染色體隱性遺傳病，1和2均為雜合子，2正常，其基因型可能為AA(1/3)或Aa(2/3)。(2)一個(gè)處于動(dòng)態(tài)平衡的群體內(nèi)，a基因的頻率為q，則A基因的頻率為1q，自然人群中AA個(gè)體占(1q)2、Aa個(gè)體占2q(1q)、aa個(gè)體占q2。正常人群中，Aa個(gè)體占。2與正常男性婚配，第一個(gè)孩子患病的概率為××。如果第一個(gè)孩子患病，說(shuō)明這對(duì)夫妻的基因型均為Aa，則第二個(gè)孩子正常的概率為。(3)世界不同地區(qū)的環(huán)境等因素不同，致使各地區(qū)基因突變的頻率不同，另外，不同環(huán)境條件下，自然選擇作用也有差異，進(jìn)而造成世界不同地區(qū)雜合子Aa的頻率不同。(4)基因型為AaBb與AABB的多對(duì)夫妻，眾多子女的基因型只有AaBB和AABb。因?yàn)锳ABB只能產(chǎn)生AB配子，進(jìn)而推導(dǎo)出AaBb也只能產(chǎn)生Ab和aB兩種配子，如果符合基因組合定律，AaBb應(yīng)能產(chǎn)生Ab、AB、aB和ab四種配子，與事實(shí)不符，故不符合基因的自由組合定律。(5)限制酶的主要特點(diǎn)是能識(shí)別DNA上特定脫氧核苷酸序列，并且在特定位點(diǎn)切割DNA。(6)從圖3可知，DNA電泳后，再用探針做分子雜交未出現(xiàn)0.2 kb的雜交區(qū)段，說(shuō)明探針與A基因結(jié)合的位置在酶切位點(diǎn)與之間。6L3L62013·安徽卷 下圖為通過(guò)DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆示意圖。下列敘述正確的是()A根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算樣品中含有的活菌實(shí)際數(shù)目B外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制C重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)镈NA分子脫氧核糖和磷酸交替連接D放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細(xì)菌菌落位置6D解析 本題主要考查微生物培養(yǎng)和利用DNA分子雜交法鑒定目的菌等知識(shí)。培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，培養(yǎng)皿中觀察到的只是一個(gè)菌落，因此根據(jù)培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)只能估算樣品中含有的活菌數(shù)，故A錯(cuò)誤；外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能表達(dá)，而不是復(fù)制，故B錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒與探針之間的雜交原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則， 故 C錯(cuò)誤；放射自顯影結(jié)果顯示的雜交鏈位置與原培養(yǎng)皿中有特定DNA的細(xì)菌位置相同，故D正確。31A3L62013·北京卷 研究者發(fā)現(xiàn)，小鼠舌頭上的某些味覺(jué)細(xì)胞和小腸上皮細(xì)胞表面均存在蛋白C，該蛋白能和脂肪結(jié)合。為研究蛋白C的功能，進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。(1)蛋白C是一種膜蛋白，它在細(xì)胞內(nèi)的_上合成，然后在_和_中加工。(2)實(shí)驗(yàn)一：讓小鼠舌頭接觸脂肪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正常小鼠小腸出現(xiàn)脂肪消化液，而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明顯減少。由此推測(cè)，脂肪通過(guò)與味覺(jué)細(xì)胞表面的蛋白C結(jié)合，刺激了脂肪味覺(jué)_，產(chǎn)生興奮，傳到相關(guān)中樞，再通過(guò)_刺激消化腺分泌。(3)實(shí)驗(yàn)二：分別培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)一中兩種小鼠的小腸上皮細(xì)胞，向培養(yǎng)液中加入脂肪分解物。與正常小鼠細(xì)胞相比，進(jìn)入去除蛋白C基因的小鼠細(xì)胞的脂肪分解物減少，表明小腸上皮細(xì)胞表面蛋白C的功能是_。(4)為了證實(shí)其他哺乳動(dòng)物的蛋白C也有相似作用，可行的做法是從該種動(dòng)物的基因文庫(kù)中_蛋白C基因序列，然后以_的小鼠為受體，導(dǎo)入該基因序列，檢測(cè)發(fā)育出的小鼠相關(guān)指標(biāo)的恢復(fù)程度。31答案 (1)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體(2)感受器傳出神經(jīng)(3)促進(jìn)脂肪分解物的吸收(4)獲取/獲得去除蛋白C基因解析 本題以實(shí)驗(yàn)的方式考查學(xué)生對(duì)未知功能的物質(zhì)的研究。(1)膜蛋白存在于細(xì)胞表面，在核糖體上合成后，需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工。(2)小鼠舌頭接觸脂肪，含有蛋白C基因的小鼠分泌脂肪消化液明顯多于去除蛋白C基因的小鼠，說(shuō)明蛋白C基因控制合成的蛋白C與脂肪結(jié)合，刺激了脂肪味覺(jué)感受器，產(chǎn)生興奮，傳到相關(guān)神經(jīng)中樞，神經(jīng)中樞通過(guò)綜合分析后，將興奮經(jīng)傳出神經(jīng)傳給效應(yīng)器，使消化腺分泌脂肪消化液。(3)該實(shí)驗(yàn)的自變量為小鼠是否含有蛋白C基因，即小鼠的小腸上皮細(xì)胞表面是否含有蛋白C，因變量為小鼠細(xì)胞內(nèi)脂肪分解物的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明小腸上皮細(xì)胞表面的蛋白C能促進(jìn)脂肪分解物進(jìn)入細(xì)胞。(4)為了證實(shí)其他哺乳動(dòng)物的蛋白C也有相似作用，可從該種動(dòng)物的基因文庫(kù)中獲取蛋白C基因序列，然后以去除蛋白C基因的小鼠為受體，導(dǎo)入該基因序列，檢測(cè)發(fā)育出的小鼠相關(guān)指標(biāo)的恢復(fù)程度即可。30E4L62013·北京卷 斑馬魚(yú)的酶D由17號(hào)染色體上的D基因編碼。具有純合突變基因(dd)的斑馬魚(yú)胚胎會(huì)發(fā)出紅色熒光。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將綠色熒光蛋白(G)基因整合到斑馬魚(yú)17號(hào)染色體上。帶有G基因的胚胎能夠發(fā)出綠色熒光。未整合G基因的染色體的對(duì)應(yīng)位點(diǎn)表示為g。用個(gè)體M和N進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)。(1)在上述轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)中，將G基因與質(zhì)粒重組，需要的兩類酶是_和_。將重組質(zhì)粒顯微注射到斑馬魚(yú)_中，整合到染色體上的G基因_后，使胚胎發(fā)出綠色熒光。(2)根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)推測(cè)：親代M的基因型是_(選填選項(xiàng)前的符號(hào))。aDDggbDdgg子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型包括_(選填選項(xiàng)前的符號(hào))。aDDGGbDDGgcDdGGdDdGg(3)雜交后，出現(xiàn)紅·綠熒光(既有紅色又有綠色熒光)胚胎的原因是親代_(填“M”或“N”)的初級(jí)精(卵)母細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的_發(fā)生了交換，導(dǎo)致染色體上的基因重組。通過(guò)記錄子代中紅·綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù)，可計(jì)算得到該親本產(chǎn)生的重組配子占其全部配子的比例，算式為_(kāi)。30答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶受精卵表達(dá)(2)bb、d(3)N非姐妹染色單體4×解析 本題考查基因工程和遺傳基本定律等知識(shí)。(1)基因工程中需要的兩類酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法，將重組質(zhì)粒注射到受精卵中，整合到染色體上的G基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)后，使胚胎發(fā)出綠色熒光。(2)根據(jù)題圖可知，M的基因型為D_gg，N的基因型為D_G_，子代基因型分別為：D_G_、ddgg、D_gg、ddG_，由于子代中有ddgg出現(xiàn)，所以M的基因型為Ddgg，N的基因型為DdGg。由于M的基因型為Ddgg，N的基因型為DdGg，子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型為DdGg或DDGg。(3)由于個(gè)體N的基因型為DdGg，如果不發(fā)生交叉互換，其產(chǎn)生的配子只有DG、dg兩種，而M產(chǎn)生的配子有Dg、dg兩種，二者雜交只有綠色熒光、無(wú)熒光和紅色熒光三種，而雜交子代出現(xiàn)了紅·綠熒光，說(shuō)明親代出現(xiàn)了交叉互換。假設(shè)M出現(xiàn)了交叉互換，其配子種類仍然是Dg、dg兩種，對(duì)子代性狀無(wú)影響，因此發(fā)生交叉互換的是個(gè)體N，其互換后產(chǎn)生的配子為：DG、dg、Dg和dG四種(注意：交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間)。假設(shè)個(gè)體N中發(fā)生交叉互換的比率為x，則產(chǎn)生dG的概率為x/2，而M個(gè)體產(chǎn)生dg的概率為1/2，則子代中紅·綠熒光胚胎出現(xiàn)的概率為x/4，因而通過(guò)記錄子代中紅·綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù)，可計(jì)算得到該親本產(chǎn)生的重組配子占其全部配子的比例，即為4×。5G4L62013·全國(guó)卷 下列實(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是()A水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B抗蟲(chóng)小麥與矮稈小麥雜交，通過(guò)基因重組獲得抗蟲(chóng)矮稈小麥C將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆5C解析 本題通過(guò)生物變異、育種考查學(xué)生對(duì)基因工程的理解?；蚬こ讨冈谏矬w外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞，并在受體細(xì)胞表達(dá)，得到人類所需要的基因產(chǎn)物的技術(shù)。選項(xiàng)中只有C項(xiàng)符合。A項(xiàng)是單倍體育種，原理是染色體數(shù)目變異，B項(xiàng)是雜交育種，D項(xiàng)是誘變育種，三項(xiàng)都與基因工程無(wú)關(guān)。33生物現(xiàn)代生物科技專題L6L8L92013·福建卷 克隆豬成功率較低，與早期胚胎細(xì)胞的異常凋亡有關(guān)。Bcl2基因是細(xì)胞凋亡抑制基因，用PCR技術(shù)可以檢測(cè)該基因轉(zhuǎn)錄水平，進(jìn)而了解該基因與不同胚胎時(shí)期細(xì)胞凋亡的關(guān)系?？寺∝i的培育及該基因轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)流程如圖所示。請(qǐng)回答：(1)圖中重組細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)自_細(xì)胞，早期胚胎移入受體子宮后繼續(xù)發(fā)育，經(jīng)桑椹胚、囊胚和_胚最終發(fā)育為克隆豬。(2)在PCR過(guò)程中可檢測(cè)出cDNA中Bcl2 cDNA的分子數(shù)，進(jìn)而計(jì)算總mRNA中Bcl2 mRNA的分子數(shù)，從而反映出Bcl2基因的轉(zhuǎn)錄水平。圖中X表示_過(guò)程。從基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢Bcl2 mRNA的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列設(shè)計(jì)合成_用于PCR擴(kuò)增，PCR過(guò)程第一輪循環(huán)的模板是_。33(1)體原腸(2)反轉(zhuǎn)錄引物Bcl2 cDNA解析 本題考查的是基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)問(wèn)題。(1)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中。形成重組細(xì)胞后，發(fā)育為早期胚胎，早期胚胎的發(fā)育分為桑椹胚、囊胚、原腸胚幾個(gè)階段。(2)從不同發(fā)育時(shí)期的早期胚胎中提取總mRNA，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄(即圖中的X過(guò)程)產(chǎn)生cDNA后，經(jīng)過(guò)PCR技術(shù)可獲得大量cDNA，若cDNA總數(shù)中某種基因cDNA的分子數(shù)較多，便可推知細(xì)胞中該種基因的mRNA分子數(shù)較多，從而判斷出該種基因的轉(zhuǎn)錄情況。PCR擴(kuò)增的前提是要有一段Bcl2基因的已知核苷酸序列，以便根據(jù)這一核苷酸序列合成引物。從圖可知PCR的模板是反轉(zhuǎn)錄合成的Bcl2 cDNA。3L62013·廣東卷 從某海洋動(dòng)物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是()A合成編碼目的肽的DNA片段B構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體C依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽D篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽3C解析 本題考查蛋白質(zhì)工程的有關(guān)知識(shí)。蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)(目的肽多肽藥物)的功能(抗菌性強(qiáng)但溶血性弱)出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列(即C項(xiàng)表述)合成相應(yīng)的基因(即A項(xiàng)表述)構(gòu)建相應(yīng)的基因表達(dá)載體(即B項(xiàng)表述)導(dǎo)入受體細(xì)胞，相應(yīng)基因的表達(dá)與鑒定(即D項(xiàng)表述)。從中可看出，首先要做的是依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽，故選C。40L6L92013·新課標(biāo)全國(guó)卷 生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題閱讀如下資料： 資料甲：科學(xué)家將牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。資料乙：T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性?？茖W(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔谠摪腚装彼崤c第97位的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。資料丙：兔甲和兔乙是同一物種的兩個(gè)雌性個(gè)體，科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi)，成功產(chǎn)出兔甲的后代，證實(shí)了同一物種的胚胎可在不同個(gè)體的體內(nèi)發(fā)育?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用_法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是_和_。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是_。(2)資料乙中的技術(shù)屬于_工程的范疇，該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)_進(jìn)行改造，或制造一種_的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的_序列發(fā)生了改變。(3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到_種的、生理狀態(tài)相同的另一個(gè)雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中，兔甲稱為_(kāi)體，兔乙稱為_(kāi)體。40答案 (1)顯微注射限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(2)蛋白質(zhì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)氨基酸(3