高考生物 专项拔高 必考5　生物技术与工程

必考5生物技术与工程1.如图为某工厂生产杨梅酒和杨梅醋的基本工艺流程,请回答下列问题:(1)①过程是(冲洗)榨汁处理。杨梅汁装入甲罐时,要留有大约1/3的空间。甲罐上方弯管中加水的主要目的是保证酵母菌进行无氧呼吸。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都会受到抑制。(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内填充的木材刨花应先经灭菌处理,然后加入含醋酸(杆)菌的培养液,使该菌附着在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,请写出乙罐中生产杨梅醋的化学反应式:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。(3)为了提高杨梅酒和杨梅醋的品质,更好地抑制其他微生物的生长,需向相应的发酵罐中加入优良的菌种。从野生菌群中分离纯化优良菌种时,最常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法(两空没有先后顺序)。2.植物细胞工程在苗木生产、作物育种等方面得到普遍应用。请回答下列问题:(1)在“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程中,运用的工程技术有植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术;为获取杂种细胞,先除去细胞壁以获得原生质体,再用PEG诱导其融合;融合成功的标志是杂种细胞出现新的细胞壁。这项研究最大的突破是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。(2)科学家以成熟的水稻胚作为外植体,在基础培养基上研究人工合成的植物生长调节剂对诱导愈伤组织的影响,结果如表所示。培养基代号2,4-D/(mg·L-1)6-BA/(mg·L-1)愈伤组织诱导率/%A1.0065.41B2.0068.76C3.0091.01D3.00.254.48E3.00.557.35F3.01.051.71注:愈伤组织诱导率(%)=(产生愈伤组织的数目/接种外植体数目)×100%。从表中可以看出,在基础培养基中添加6-BA不利于愈伤组织的形成。3.传统单克隆抗体为由2条轻链和2条重链组成的Y形结构、科学家从骆驼体内得到一种缺失轻链和部分重链结构的抗体,并从中分离出能与抗原特异性结合的结构(纳米抗体)、图甲、图乙表示特异性纳米抗体的制备过程。回答下列问题:(1)构成抗体基本单位的结构通式是,传统单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,该细胞由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而来。(2)骆驼经多次抗原免疫后,能从特定细胞中提取mRNA,该类细胞可由B淋巴细胞和记忆B细胞增殖分化而来。筛选时需要在培养液中添加抗生素。(3)从图甲抗体的结构特点分析,与传统的单克隆抗体相比,纳米抗体具有穿透力强的突出优势,纳米抗体除用于治疗自身疾病外,还有广阔的应用前景,请举出两个方面的例子:设计纳米抗体—药物偶联物特异性杀死细胞;利用同位素或荧光标记的纳米抗体定位诊断疾病。4.利用重叠延伸PCR诱变技术可将两个独立的基因在指定位点进行定点连接获得融合的目的基因。该诱变需要一对内部致突变引物和一对侧翼引物,经过三个PCR反应。如图表示将基因A序列与基因B序列在ATG处定点拼接的过程。请分析并回答下列问题:(1)为了方便目的基因与载体的连接,需设计限制酶的酶切位点,大多数限制酶是从原核生物中分离纯化出来的。经限制酶切割产生的DNA片段末端通常存在的两种形式为黏性末端和平末端。(2)PCR1克隆基因A过程中要在侧翼引物的5'端引入BamHⅠ的序列,而不改变另一端序列,确保另一端与模板精准互补,原因是5'端含有不匹配序列不影响正常扩增(或3'端才可启动延伸反应,用于特异性扩增)。对于基因B而言,致突变引物的5'端部位为基因A的ATG上游紧邻的序列,而3'端部位为基因B从ATG开始的序列。(3)PCR扩增出改造后的基因A和基因B,进行PCR3反应,出现了图中①与②两种复性模式,能扩增出融合的目的基因③的模式为①,理由是3'端的互补配对序列使得两条DNA单链互为引物互为模板,可进行DNA扩增。5.人血清白蛋白(HSA)在临床上的需求量大,由于其来源有限和有生物污染的风险,重组人血清白蛋白(rHSA),成为其重要的替代品。科研人员将HSA基因转入酵母菌细胞,获得了重组人血清白蛋白。如图为酵母菌基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过程示意图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是四种不同的限制酶,其各自识别的酶切位点如表所示。请回答:限制酶ⅠⅡⅢⅣ识别序列及切割位点(1)工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产物的分离、提纯等方面,其中,发酵是该工程的中心环节。(2)利用PCR技术扩增HSA基因需要引物,设计引物的原则是与模板链碱基互补配对;引物之间或引物内部不能互补配对;引物长度通常为20~30个核苷酸(答出两点即可)。(3)科研人员将HSA基因插入质粒中时,最好选择限制酶Ⅱ、Ⅳ进行共同切割,原因是质粒上没有限制酶Ⅲ的识别位点;使用限制酶Ⅰ会使质粒的启动子丢失或标记基因被破坏;使用两种不同的限制酶可以避免目的基因和质粒反向连