L单元生物工程及技术

L L 单元单元 生物工程及技术生物工程及技术 目录 L 单元 生物工程及技术 1 L1 传统发酵技术与发酵工程的应用 1 L2 微生物的类型 营养和代谢 1 L3 微生物的培养与应用 1 L4 酶的应用 5 L5 DNA 的粗提取及蛋白质提取技术 5 L6 植物有效成分的提取 5 L7 基因工程与蛋白质工程 6 L8 植物细胞工程与植物的组织培养技术 16 L9 动物细胞工程与单克隆抗体 22 L10 胚胎工程 27 L11 生物技术的安全性和伦理问题 38 L12 生态工程 39 L13 生物工程及技术综合 41 L1 传统发酵技术与发酵工程的应用传统发酵技术与发酵工程的应用 L2 微生物的类型 营养和代谢微生物的类型 营养和代谢 L3 微生物的培养与应用微生物的培养与应用 理综 生物解析 卷 2015 届广西柳州市 玉林市 贵港市 百色市高三 10 月联考 201410 39 15 分 生物 选修 1 生物技术实践 图 39 是某细菌纯化培养过程中划线接种的培养结果 回答问题 1 在 填图中编号 区域出现了单个菌落 产生每个菌落的最初细菌数目 是 个细菌 据图分析 在培养基上划线接种时 划线的顺序依次是 用编号表示 2 下表是某微生物培养基成分 若培养从土壤中分离出来的自生固氮菌 该培养基应添加 去除 若要鉴别纤维素分解菌 可用 法 若要鉴别尿素分解菌 可在培养液中加入 答案 知识点 L3 微生物的培养与应用 答案解析 15 分 1 1 2 碳源 氮源 刚果红染色 酚 红指示剂 解析 1 从图中可知 号区域出现了单个菌落 1 个菌落是最初由 1 个细菌形成 根据线条数量可判断 划线的顺序依次是 2 自生固氮菌是异养生物 需加入 有机碳 不需要氮源 它可固定大气中的 N2 利用 因而培养基中应添加碳源去掉氮源 鉴 别纤维素分解菌可用刚果红染色法 要鉴别尿素分解菌 可在培养液中加入酚红指示剂 思路点拨 根据微生物培养及分离的知识进行分析 理综卷 解析 2015 届甘肃省兰州一中高三上学期期中考试 201410 31 10 分 生物兴趣小组同学查阅资料发现 摩西球囊霉菌可以与植物根系形成共生体 能提高干旱 条件下植物体内活性氧的清除能力 增强抗旱性 请完成实验设计 验证接种摩西球囊霉 菌具有提高紫花苜蓿 牧草 的抗旱能力 材料用具 紫花苜蓿幼苗 摩西球囊霉菌菌种 栽培土 经灭菌处理的田间土与河沙混合 体积比 9 1 大小一致的花盆等 方法步骤 1 每个花盆中放置栽培土 3 并将花盆平均分成 A B 两组 2 A 组各花盆中 B 组各花盆中 3 将等数量的幼苗移栽于各花盆中 置于 条件下培养 4 6 周后 处理 10d 每天观察 记录并统计紫花苜蓿死亡率 结果预测与分析 答案 知识点 L3 微生物的培养与应用 答案解析 2 接种等量的摩西球囊霉菌菌种 不接种 3 适宜且相同 4 干旱 紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天数 结果预测与分析 A 组紫花苜蓿死亡率明显低于 B 组 这可能是接种摩西球囊霉菌提高了 抗旱能力 A 组紫花苜蓿死亡率明显等于或高于 B 组 这可能是接种摩西球囊霉菌不能提高 了抗旱能力 设计原则 2 一个探究实验中只能有一个实验变量 本实验的试验目的是探究接种摩西 球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿 牧草 的抗旱能力 所以实验的变量是否接种等量的摩 西球囊霉菌菌种 3 对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时 所进行的除了这种条件不同之外 其他条件都相同的实验 其中不同的条件就是实验变量 其他因素均处于相同理想状态 这样便于排除因其他因素的存在而影响 干扰实验结果的可能 4 六周后两者已经共生 所以开始进行试验 根据根据题意可知 放在干旱环境中进行 选择指标为紫花苜蓿的存活率 结果预测与分析 A 组紫花苜蓿死亡率明显低于 B 组 这 可能是接种摩西球囊霉菌提高了抗旱能力 A 组紫花苜蓿死亡率明显等于或高于 B 组 这 可能是接种摩西球囊霉菌不能提高了抗旱能力 理综卷 生物解析 2015 届贵州省遵义航天高级中学高三上学期第三次模拟考试 201410 35 生物 选修 1 生物技术实践专题 15 分 尿素是一种重要的农业肥料 但若不经细菌的分解 就不能更好地被植物利用 生活在土 壤中的微生物种类和数量繁多 同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用 设 计了以下实验 并成功筛选到能高效降解尿素的细菌 目的菌 培养基成分如下表所示 实验步骤如右图所示 请分析回答问题 KH2PO41 4g Na2HPO42 1g MgSO4 7H2O0 2g 葡萄糖10g 尿素1g 琼脂15g 将上述物质溶解后 用自来水定容到 1000mL 1 此培养基能否用于植物组织培养 理由是 2 培养基中加入尿素的目的是 这种培养基属于 培养基 来源 全 品 中 高 考 网 3 在培养 目的菌 的实验过程中需要振荡培养 原因是 4 在进行分离分解尿素的细菌实验时 下列材料或用具中 培养细菌用的培养基与培 养皿 玻璃棒 试管 锥形瓶和吸管 实验操作者的双手 其中需要消毒的是 填序号 5 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 细菌合成的脲酶将尿素分解为氨 PH 增高 使指示剂变红色 细菌因没有 系统 其分泌酶与真核细胞蛋白质的分 泌方式不同 答案 知识点 L3 微生物的培养与应用 答案解析 1 不能 缺少植物激素 2 筛选目的菌 选择 3 目的菌提供氧气 4 5 酚红指示剂 生物膜 解析 1 此培养基不能直接用于植物组织培养 因为缺少植物激素 2 加入尿素的目 的是筛选目的菌 属于选择培养基 3 在培养 目的菌 的实验过程中需要振荡培养 震荡培养是为目的菌提供氧气 4 培养细菌用的培养基与培养皿需要灭菌 玻棒 试管 锥形瓶和吸管需要灭菌 实验操作者的双手需要消毒 5 在以尿素为唯一氮源 的培养基中加入酚红指示剂 细菌合成的脲酶将尿素分解为氨 PH 增高 使指示剂变红色 细菌因没有生物膜系统 其分泌酶与真核细胞蛋白质的分泌方式不同 生物卷 解析 2015 届云南省玉溪一中高三上学期期中考试 201410 45 15 分 下图是以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图 请分析并回答 1 过程甲中使用的微生物是 在鲜苹果汁装入发酵瓶时 要留有大约 的空间 一般将温度控制在 范围内 经过 10 12 天后 在酸性条件下用重 铬酸钾检测样液 如果颜色变为 色 说明产生了酒精 2 过程乙中使用的微生物是 可以从食醋中分离纯化获得 步骤如下 第一步 配制固体培养基 第二步 对培养基进行高压蒸汽灭菌 第三步 接种 微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法 第四步 培养 温度控制在 30 35 范围内 第五步 挑选符合要求的 3 在 的条件下 如果缺少糖源 乙中的微生物将甲过程的产物变为 再 将其变为醋酸 答案 知识点 L3 酵母菌发酵 果酒和果醋的制作过程以及条件 答案解析 1 酵母菌 1 3 1 分 18 25 灰绿 2 醋酸 杆 菌 菌落 3 氧气充足 有氧 乙醛 解析 1 苹果汁装入发酵瓶时 要留有大约 1 3 的空间以容纳 O2 保证发酵早期酵母 菌的有氧呼吸 促进酵母菌繁殖 在酸性条件下 重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色 2 过程甲为酒精发酵 过程乙是醋酸发酵 甲的菌种是酵母菌 乙的菌种是醋酸菌 分 离纯化醋酸菌时 应该使用固体培养基 以得到醋酸菌单个菌落 微生物接种最常用的方 法是平板划线法和稀释涂布平板法 醋酸菌生长的适宜温度在 30 35 范围内 培养过程 应严格无杂菌污染 3 在氧气充足条件下 如果缺少糖源 醋酸菌将乙醇变为乙醛 再将乙醛变为醋酸 思路点拨 本题考查微生物的培养与应用及果酒和果醋的制作 意在考查考生能理解所 学知识的要点 把握知识间的内在联系 形成知识的网络结构的能力 L4 酶的应用酶的应用 L5 DNA 的粗提取及蛋白质提取技术的粗提取及蛋白质提取技术 L6 植物有效成分的提取植物有效成分的提取 生物卷 解析 2015 届吉林省实验中学高三上学期第三次质量检测 201411 37 每 空 1 分 共 10 分 回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题 1 从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是 法 用这种方法提取胡萝卜素 的主要步骤是 粉碎 干燥 萃取 2 下图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果 图中实验组是 实验得出的结论是 答案 知识点 L6 植物有效成分的提取 答案解析 37 毎空一分 共 10 分 1 萃取 过滤 浓缩 2 B C 萃取样品中不含 胡萝卜素 解析 1 薄荷油和玫瑰精油都是芳香油 具有易挥发 难溶于水 化学性质稳定等 因 此可用水蒸气蒸馏法进行提取 由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来 所得到的是油水混合 物 不是纯的薄荷油 蒸馏温度太高 时间 产品品质就比较差 2 胡萝卜易溶于有机 溶剂 可用有机溶剂进行萃取 步骤是 粉碎 干燥 萃取 过滤 浓缩 3 由于色素 萃取后溶于有机溶剂 萃取样品不溶于有机溶剂 所以实验组是 BC 对照组是 AD 思路点拨 根据选修教材中相关植物有效成分提取的实验分析 理综卷 生物解析 2015 届浙江省重点中学协作体高三第一次适应性测试 201411 word 版 2 下图是将人的生长激素基因导入细菌 B 细胞内制 工程菌 的示意图 已知细菌 B 细胞内不含质粒 A 也不含质粒 A 上的基因 判断下列说法正确的是 A 将重组质粒导入细菌 B 常用的方法是显微注射法 B 将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上 能生长的只是导入 了重组质粒的细菌 C 将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上 能生长的就是导入了质 粒 A 的细菌 D 目的基因成功表达了导入的标志是受体细胞能产生出人的生长激素 答案 知识点 L7 基因工程与蛋白质工程 答案解析 C 解析 将重组质粒导入细菌 B 的方法不是显微注射法 而是用 Ca2 处理细胞 将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上 能生长的除了导入了重组质 粒的细菌外还有含普通质粒 A 的细菌 目的基因成功表达的标志是受体细胞不仅产生出人 的生长激素且具有人生长激素的功能 思路点拨 根据基因工程的四个步骤进行分析 注意普通质粒与重组质粒的比较 生物卷 解析 2015 届四川省成都外国语学校高三 11 月月考 201411 3 下表有关 基因表达的选项中 不可能的是 答案 知识点 L7 基因工程与蛋白质工程 答案解析 D 细菌抗虫蛋白基因可通过转基因技术转入棉花体内 在棉花的叶肉细胞中 表达产生细菌抗虫蛋白 使棉花具有抗虫能力 A 正确 正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸 酶基因 人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶 B 正确 动物胰岛素基因可通过转基 因技术转移到大肠杆菌体内 在大肠杆菌工程菌细胞中合成动物胰岛素 C 正确 兔属于 哺乳动物 其成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器 所以不可能表达出血红蛋白 D 错误 思路点拨 基因的表达包括基因的转录和翻译 转录是由 DNA RNA 翻译是由 RNA 蛋白质 转录需要的条件是 DNA 和原料以及 RNA 聚合酶等 翻译的场所是核糖体 需要 RNA 原料等 在基因工程中将外源的 DNA 导入受体细胞内 在受体细胞内外源基 因就可以进行基因的表达 典型总结 生物卷 解析 2015 届北京市重点中学高三上学期第一次月考 201410 35 下图是 利用基因工程培育抗虫植物的示意图 以下相关叙述正确的是 A 的构建需要限制性核酸内切酶和 DNA 聚合酶参与 B 侵染植物细胞后 重组 Ti 质粒整合到 的染色体上 C 的染色体上若含抗虫基因 则 一定会表现出抗虫性状 D 只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 答案 知识点 L7 基因工程与蛋白质工程 答案解析 D 解析 构建载体需要限制酶和 DNA 连接酶 A 错 侵染植物细胞后 重组 Ti 质粒上的 T DNA 不是整合到染色体上 而是整合到 DNA 分子上 B 错 染色体上含有目 的基因 但目的基因也可能不能转录或者不能翻译 或者表达的蛋白质不具有生物活性 C 错 植株表现出抗虫性状 说明含有目的基因 属于基因重组 为可遗传变异 D 正确 L8 植物细胞工程与植物的组织培养技术植物细胞工程与植物的组织培养技术 生物卷 解析 2015 届重庆南开中学高三 10 月月考 201410 word 版 3 铁皮石斛是 我国名贵中药 生物碱是其有效成分之一 应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎 简称 PLBs 类似愈伤组织 生产生物碱的实验流程如下 而在固体培养基上 PLBs 的重量 生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示 已知脱落酸 ABA 能提高生物碱含量 但会抑制 PLBs 的生长 若采用液体培养 推测添加 适量的 ABA 可提高生物碱产量 同学们拟开展探究实验验证该推测 设了 4 个 ABA 处理 组 1 个空白对照组 3 次重复 实验 50 天完成 每 l0 天取样 将样品 PLBs 称重 g 瓶 后再测定生物碱含量 下列有关说法错误的是 A 一定浓度的无菌 ABA 母液应在各组培养基灭菌 冷却后按比例加入 B 如初始 第 0 天 数据已知 实验过程中还需测定的样品数为 75 C 当某 3 个样品 重复样 的 PLBs 重量和生物碱含量乘积的平均值最大时 其对应的 ABA 浓度为适宜浓度 对应的培养时间是适宜培养时间 D 诱导营养芽形成 PLBs 的过程叫再分化 答案 知识点 L8 植物细胞工程与植物的组织培养技术 答案解析 D D 解析 根据题意 PLBs 类似愈伤组织 因而诱导营养芽形成 PLBs 的过程 叫脱分化 思路点拨 根据题意结合脱分化和再分化的含义进行判断 根据题意结合脱分化和再分化的含义进行判断 生物卷 解析 2015 届北京市重点中学高三上学期第一次月考 201410 33 表示四 倍体兰花叶片植物组织培养的过程 下列相关叙述不正确的是 A 通过消毒和无菌操作避免 过程发生杂菌污染 B 需生长调节物质调控 过程细胞分裂和分化 C 细胞全能性表达前提是 过程 体现在 过程 D 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 四四倍倍体体兰兰花花叶叶片片愈愈伤伤组组织织 胚胚状状体体兰兰花花植植株株 答案 知识点 L8 植物细胞工程与植物的组织培养技术 答案解析 D 解析 植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境 A 正确 在植物组织培养 过程中需要加入细胞分裂素和生长素 B 正确 高度分化的细胞经过脱分化后形成愈伤组 织 由于愈伤组织细胞没有分化 全能性较高 C 正确 由配子直接发育成的个体是单倍 体 D 错 生物卷 解析 2015 届北京市重点中学高三上学期第一次月考 201410 31 下列过 程中 需要采用植物组织培养技术的是 利用花药离体培养得到单倍体植株 利用秋水仙素处理单倍体试管苗 获得正常纯合植株 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株 利用植物细胞工程培育 白菜 甘蓝 杂种植株 马铃薯的脱毒 A B C D 答案 知识点 L8 植物细胞工程与植物的组织培养技术 答案解析 D 解析 植物组织培养是指利用特定的培养将离体的植物细胞 组织或器官 培养成完整植株的过程 所以花药的离体培养 基因工程中的受体细胞的培养 植物体细 胞杂交后杂种细胞的培养以及植物的大量快速繁殖都要用到植物组织培养技术 D 正确 生物卷 解析 2015 届北京市重点中学高三上学期第一次月考 201410 20 右图 为人工种子 下列与其培育生产过程有关的叙述中不正确的是 A 人工种子一般用离体植物细胞通过组织培养技术获得 B 胚状体是由未分化的 具有分裂能力的细胞构成 C 同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型 D 胚状体是由愈伤组织分化而成 离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性 答案 知识点 L8 植物细胞工程与植物的组织培养技术 答案解析 B 解析 人工种子是以植物组织培养得到的胚状体 不定芽 顶芽和腋芽等 为材料 经过人工薄膜包装得到的种子 A 正确 胚状体是由愈伤组织分化形成的 B 错 同一批次的人工种子由同一离体的植物组织 器官经过脱分化和再分化形成 所以基因型 相同 C 正确 生物体细胞是高度分化的细胞 只有经过脱分化形成愈伤组织才能表现出 全能性 D 正确 思路点拨 人工种子 人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体 不定芽 顶芽和 腋芽等为材料 通过人工薄膜包装得到的种子 植物组织培养指在无菌和人工控制的环境条件下 利用适当的培养基 对离体的植物器官 组织 细胞及原生质体进行培养 使其再生细胞或完整植株的技术 又称植物离体培养 其原理是植物细胞的全能性 L12 生态工程生态工程 L13 生物工程及技术综合生物工程及技术综合 理综卷 生物解析 2015 届宁夏银川一中高三第三次月考 201410 39 生物 选修 1 生物技术实践 15 分 番茄红素主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中的一种天然色素 番茄红素是类胡 萝卜素的一种 是脂溶性色素 难溶于甲醇 乙醇 可溶于乙醚 石油醚 易溶于氯仿 苯等有机溶剂 是一种很强的抗氧化剂 具有极强的清除自由基的能力 科学证明 它可以 有效的防治因衰老 免疫力下降引起的各种疾病 根据上述信息 回答下列问题 1 根据题意 从番茄中粗提取番茄红素 最好选用 方法 2 提取番茄红素所选有机溶剂的 和 都会影响提取的效率 3 用这种方法提取番茄红素的主要步骤是 材料粉碎 干燥 在番茄颗粒的加热干燥过程中 应严格将 和 控制在一定范 围内 萃取液的浓缩可直接使用 装置进行 4 请从原料方面分析影响提取番茄红素效率的因素有 答案 知识点 L13 萃取方法 溶剂选择 提取步骤 影响提取因素 答案解析 1 每空 2 分 萃取 2 性质 使用量 3 每空 1 分 萃取 过滤 浓缩 温度 时间 蒸馏 4 每空 1 分 颗粒的大小 紧密程度 含水量 解析 1 番茄红素是类胡萝卜素的一种 是脂溶性色素 难溶于甲醇 乙醇 可溶于乙 醚 石油醚 易溶于氯仿 苯等有机溶剂 所以最好用萃取方法提取 2 在选取有机溶剂时注意性质和使用量对实验的结果有很大影响 3 结合所学知识熟记教材中的相关步骤进行知识的迁移应用 4 从原料方面分析影响提取番茄红素效率的因素有颗粒的大小 紧密程度 含水量