2019高考生物二輪專題訓練--生物技術(shù)實踐（含解析）與2019高考生物二輪專題訓練--胚胎工程和生態(tài)工程（有解析）

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2019 高考生物二輪專題訓練--生物技術(shù)實踐（含解析）與 2019 高考生物二輪專題訓練 --胚胎工程和生態(tài)工程（有解析）2019 高考生物二輪專題訓練-- 生物技術(shù)實踐（含解析）[限時規(guī)范訓練] 練思維 練規(guī)范 練就考場滿分1．為獲得果膠酶高產(chǎn)菌株，科研人員進行了下列分離、篩選、鑒定工作。(1)為分離果膠酶產(chǎn)生菌，科研人員配制了下表所示成分的培養(yǎng)基，該表空白處的兩種成分是________。制備的培養(yǎng)基常用________法進行滅菌。K2HPO4 MgSO4 NaNO3 FeSO4 瓊脂 0.1 g 0.5 g 3 g 0.01 g 2 g 15 g 加至 1 L(2)科研人員將采集的果園土壤放入無菌水中，振蕩混勻，制成懸液。為獲得較均勻分布的單菌落，還需要將懸液進行__________，用__________法接種于固體培養(yǎng)基上。接種后的培養(yǎng)基__________狀態(tài)放入培養(yǎng)箱。(3)選擇單菌落數(shù)目適宜的培養(yǎng)基，加入一定濃度的剛果紅溶液(果膠與剛果紅結(jié)合后顯紅色)，一段時間后洗去培養(yǎng)基表面的剛果紅溶液，觀察并比較菌落和________直徑的比值，篩選果膠酶高產(chǎn)菌株。(4)將獲得的菌株進行液體培養(yǎng)后，從培養(yǎng)液的________( 填“上清液”或“沉淀物”)獲得粗提的果膠酶。將一定量的粗提果膠酶與適量果膠溶液混合，一定時間后測定吸光值來測定酶活性。進行吸光值測定時，需將________________與等量果膠溶液混合，作為實驗的對照。答案：(1)果膠和蒸餾水 高壓蒸汽滅菌(2)梯度稀釋( 或系列稀釋) (稀釋) 涂布平板 倒置(3)水解(或透明 )圈(4)上清液 等量失活的粗提果膠酶2．(2018? 山西太原模擬) 在微生物連續(xù)培養(yǎng)時，一部分舊的液體培養(yǎng)基以一定的速度流出，同時不斷有等量的新鮮液體培養(yǎng)基流入以保證微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要。研究人員將大腸桿菌 JA122 菌株接種到葡萄糖含量受到限制的液體培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)多代，然后取樣分析其中存在的新菌株。請回答：(1)液體培養(yǎng)基中除了把葡萄糖作為________ 外，還應該含有_______________________。(2)樣品中還發(fā)現(xiàn)了 CV101、CV103 新品種，對其菌株的代謝差異進行分析發(fā)現(xiàn)，CV103 對葡萄糖吸收率最高，代謝終產(chǎn)物是醋酸鹽。進一步研究表明，CV101 可以在過濾的、培養(yǎng)過 CV103 的培養(yǎng)基中生長，據(jù)此作出的推測是：________________________。請再設(shè)計并完成下列實驗，來驗證你的觀點。①配制________________的固體培養(yǎng)基(A 組)和不含碳源的固體培養(yǎng)基(B 組)。②將等量且適量稀釋的 CV101 菌液分別接種到 A、B 培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，并觀察記錄菌株的生長情況。實驗過程應在________條件下進行。③預期實驗結(jié)果：____________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)題意，微生物連續(xù)培養(yǎng)時，一部分舊的培養(yǎng)基以一定的速度流出，同時不斷有等量的新鮮培養(yǎng)基流入以保證微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要，因此該培養(yǎng)基一定為液體培養(yǎng)基；液體培養(yǎng)基的基本營養(yǎng)成分為碳源、氮源、水、無機鹽和生長因子，其中葡萄糖為碳源。(2)由題意知， CV103 對葡萄糖吸收率最高，代謝終產(chǎn)物是醋酸鹽。進一步研究表明，CV101 可以在過濾的、培養(yǎng)過CV103 的培養(yǎng)基中生長，據(jù)此可以推測 CV101 菌株能以 CV103 菌株產(chǎn)生的醋酸鹽為碳源。答案：(1)碳源 氮源、水、無機鹽、特殊營養(yǎng)物質(zhì)(生長因子)(2)CV101 菌株能以 CV103 菌株產(chǎn)生的醋酸鹽為碳源①以醋酸鹽為唯一碳源 ②無菌(或適宜的溫度等) ③A 組菌株生長(形成菌落)，B 組菌株不能生長(無菌落)3．三孢布拉霉菌能用來生產(chǎn)胡蘿卜素，但該菌株的高產(chǎn)性狀容易退化，需要定期篩選出高產(chǎn)菌株，研究表明菌體細胞內(nèi)的[H]可將無色的 TTC 還原為紅色復合物，且菌體細胞內(nèi)[H]含量越高，還原能力越強，胡蘿卜素合成能力也越強。請結(jié)合下列篩選菌株及提取胡蘿卜素的流程圖回答問題：三孢布拉霉菌液→梯度稀釋→涂布到含有 TTC 的培養(yǎng)基上→挑取單菌落→擴大培養(yǎng)→收集菌絲并處理→萃取→鑒定(1)工業(yè)生產(chǎn)上提取天然胡蘿卜素的方法主要有三種，除可利用上述微生物的發(fā)酵生產(chǎn)之外，還可以從植物中提取和從________中獲取。(2)將菌液涂布到含 TTC 的培養(yǎng)基上，目的是篩選出________________ ，對照組需涂布等量的________以判斷培養(yǎng)基是否被污染。挑取單菌落時，若菌落周圍________，則菌株合成胡蘿卜素的能力較強。(3)從該微生物中提取胡蘿卜素時，擴大培養(yǎng)后要收集菌絲進行的處理是粉碎和________，以提高萃取效率。萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是防止______________。(4)鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通常采用________ 法，該方法也可用于分離色素，其原理是___________________________________________________________________________________________。解析：由于三孢布拉霉菌菌體細胞內(nèi)含有[H]，可將無色的 TTC 還原為紅色復合物，由此可確定三孢布拉霉菌的存在，且紅色越深，說明菌體內(nèi)產(chǎn)生[H]越多，越符合生產(chǎn)提取要求。(1)工業(yè)生產(chǎn)上提取胡蘿卜素的方法是利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)，從植物中提取和從大面積養(yǎng)殖的巖藻中獲取。(2)由題干可知，三孢布拉霉菌細胞內(nèi)的[H]可將無色的 TTC 還原為紅色復合物，且[H]含量越高，胡蘿卜素合成能力也越強。所以，將菌液涂布到含 TTC 的培養(yǎng)基上的目的是篩選出合成胡蘿卜素能力較強的菌體，對照組需涂布等量的無菌水。挑取單菌落時，若菌落周圍紅色較深，則菌株合成胡蘿卜素的能力較強。(3)收集菌絲后要進行粉碎和干燥，除去水分，其目的是提高萃取效率；由于胡蘿卜素易溶于有機溶劑，有機溶劑具有易揮發(fā)的特點，所以萃取加熱時安裝冷凝回流裝置的目的是防止有機溶劑揮發(fā)。(4)鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，類比葉綠體色素提取與分離實驗，根據(jù)不同色素在有機溶劑中的溶解度不同的原理，采用紙層析法，將色素分離出來，并與標準色素帶進行對比。答案：(1)(大面積養(yǎng)殖的 )巖藻(2)合成胡蘿卜素能力較強的菌體( 或“高產(chǎn)菌株”) 無菌水 紅色較深(3)干燥 有機溶劑揮發(fā)(4)紙層析 不同色素在有機溶劑中的溶解度不同4．(2018? 廣州中山模擬) 毒死蜱(C9H11C13NO3PS)是一種有機磷殺蟲劑，長期使用將導致土壤中農(nóng)藥殘留嚴重。某研究小組從長期施藥的韭菜溫室土壤(偏酸性)里分離出能降解毒死蜱的木霉，并對其降解特性進行初步研究。請回答：(1)用于分離木霉菌種的培養(yǎng)基屬于________ 培養(yǎng)基。配制此培養(yǎng)基時，應加入________作為唯一碳源。接種前，將培養(yǎng)基在適宜溫度下放置適當?shù)臅r間，觀察培養(yǎng)基________以確定培養(yǎng)基是否被污染。(2)純化木霉時，統(tǒng)計出 0.2 mL 的稀釋液在稀釋倍數(shù)為 105 的平板上的平均菌落數(shù)為 40 個，則每 mL 樣液中的菌落數(shù)為________個。用此法測定木霉數(shù)量，實際活菌數(shù)量要比統(tǒng)計的菌落數(shù)量________，原因是________________________________。(3)探究 pH 對木霉降解毒死蜱活性的影響①研究小組向不同 pH 的培養(yǎng)基中分別加入 100 mg/L 毒死蜱，5 天后檢測毒死蜱的殘留量(圖 1)。由圖可推知：在偏酸性的土壤中，________________。②研究小組向不同 pH 的培養(yǎng)基中分別加入 100 mg/L 毒死蜱，再分別接種 1 mL 木霉懸液，混合均勻， 5 天后檢測毒死蜱的殘留量(圖 2)。在此韭菜溫室土壤中，若要提高木霉對毒死蜱的降解活性，可對土壤作何處理？________________________。解析：(1)要分離出能降解毒死蜱的木霉，需要以毒死蜱作為唯一碳源培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上只有能降解毒死蜱的木霉能生存，其他微生物都不能生存，因此該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。接種前，將培養(yǎng)基在適宜溫度下放置適當?shù)臅r間，觀察培養(yǎng)基是否產(chǎn)生菌落，以確定培養(yǎng)基是否被污染。(2)純化木霉時，統(tǒng)計出0.2 mL 的稀釋液在稀釋倍數(shù)為 105 的平板上的平均菌落數(shù)為 40 個，則每 mL樣液中的菌落數(shù)為 40×5×105＝2×107( 個)。用此法測定木霉數(shù)量，因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，因此實際活菌數(shù)量要比統(tǒng)計的菌落數(shù)量多。(3)①由圖 1 可推知：在偏酸性的土壤中，毒死蜱穩(wěn)定性較好。②由圖 2 可知，在此韭菜溫室土壤中，若要提高木霉對毒死蜱的降解活性，可適當提高土壤的 pH 至 7 左右。答案：(1)選擇 毒死蜱 是否產(chǎn)生菌落(2)2×107 多 當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落(3)①毒死蜱穩(wěn)定性較好 ②適當提高土壤的 pH 至 7 左右5．為研究“某品牌酸奶中乳酸菌數(shù)量及其對抗生素耐藥性情況”，某同學進行了如下實驗。請分析回答下列問題：(1)配制的細菌培養(yǎng)基除了含有水、碳源、氮源和無機鹽等主要營養(yǎng)成分外，還應加入適量的________和瓊脂。在培養(yǎng)基各成分溶化與滅菌之間，要進行的操作是________。(2)接種微生物的方法有很多，圖中過程①②③所示的方法為 ________________。用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)后，所得數(shù)據(jù)需要乘以 10n 后，才可表示乳酸菌的數(shù)量(單位：個 /mL)，這里的 n＝________ 。用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時，同時需要做 A、B、C 三個培養(yǎng)皿，原因是________________________________________________________________________。(3)為了檢測乳酸菌對抗生素的敏感性，取該單菌落適當稀釋，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，布滿平板。將分別含有A、B、C 三種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，含 A 的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素 A________(填“敏感”或“不敏感”) ；含 C 的濾紙片周圍的透明圈比含 A 的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是________________。解析：(1)配制的細菌培養(yǎng)基除了含有水、碳源、氮源和無機鹽等主要營養(yǎng)成分外，還需要維生素，由于該培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，因此還應加入適量的瓊脂作為凝固劑。在培養(yǎng)基各成分溶化與滅菌之間，要進行的操作是調(diào) pH。(2) 接種微生物的方法有很多，圖中過程①②③所示的方法為稀釋涂布平板法。用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時，同時需要做 A、B、C 三個培養(yǎng)皿，分別計數(shù) 3 次，取平均值，使實驗結(jié)果更加準確可靠，用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)后，所得數(shù)據(jù)需要乘以 10n 后，才可表示乳酸菌的數(shù)量( 單位：個/mL)，分析圖解可知，圖中酸奶樣品總共稀釋 105 倍，并且稀釋涂布平板時只取了 0.1 mL，因此這里的n＝6 。(3)在抗藥性檢驗過程中，如果在菌落周圍出現(xiàn)透明的圓圈，說明此種抗生素可抑制該細菌，因此該致病菌對抗生素 A 敏感；含 C 的濾紙片周圍的透明圈比含 A 的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素 C 的耐藥菌。答案：(1)維生素 調(diào) pH(2)稀釋涂布平板法 6 分別計數(shù) 3 次，取平均值，使實驗結(jié)果更加準確可靠(3)敏感 抗生素 C 的耐藥菌6.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究上，常常需要進行微生物的培養(yǎng)和計數(shù)。(1)如圖是利用________法進行微生物接種，把聚集的菌種逐步 ________分散到培養(yǎng)基的表面。(2)分析下面培養(yǎng)基的配方：NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO4?7H2O、KCl 、H2O 。若此培養(yǎng)基用于培養(yǎng)分解尿素的細菌，則應除去上述________成分，并加入________，以補充________源。(3)三位同學用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中細菌數(shù)量。在對應稀釋倍數(shù)為 106 的培養(yǎng)基中，得到以下統(tǒng)計結(jié)果：甲同學涂布了兩個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是 236 和 260，取平均值 248；乙同學涂布了三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是210、240 和 250，取平均值 233；丙同學涂布了三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是21、 212 和 256，取平均值 163；在三位同學的統(tǒng)計中，只有一位同學的統(tǒng)計是正確的，指出另兩位同學的統(tǒng)計為什么不正確。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若在稀釋倍數(shù)為 106 的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為 233，那么每毫升樣品中的菌株數(shù)是(涂布平板時所用稀釋液的體積為 0.2 mL)________。解析：(1)據(jù)圖分析，圖示接種方法為平板劃線法，平板劃線操作就是把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。(2)培養(yǎng)分解尿素的細菌，其氮源是尿素，所以培養(yǎng)基中要除去含氮物質(zhì)，即去除 NaNO3，并加入尿素和葡萄糖，以補充氮源和碳源。(3)甲同學只涂布了兩個平板，實驗數(shù)據(jù)說服力不夠；丙同學雖然涂布了三個平板，但其中一個平板的計數(shù)結(jié)果與另兩個相差太遠，說明操作過程出現(xiàn)錯誤，實驗數(shù)據(jù)缺乏說服力。(4)根據(jù)題意可知，每毫升樣品中的菌株數(shù)＝平板上菌落數(shù)的平均值÷稀釋液體積× 稀釋倍數(shù)＝233÷0.2×106＝1.165×109。答案：(1)平板劃線 稀釋(2)NaNO3 尿素和葡萄糖 氮、碳(3)甲同學只涂布了兩個平板，實驗數(shù)據(jù)說服力不夠；丙同學雖然涂布了三個平板，但其中一個平板的計數(shù)結(jié)果與另兩個相差太遠，說明操作過程出現(xiàn)錯誤，實驗數(shù)據(jù)缺乏說服力(4)1.165×1097．下面是利用微生物制作葡萄酒的流程示意圖，請回答：葡萄除?！扑椤匀话l(fā)酵→葡萄酒→滅菌貯藏(1)葡萄酒制作的原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，葡萄可為發(fā)酵菌提供________________等生長繁殖必需的物質(zhì)。(2)葡萄除梗應在沖洗之________( 填“前”或“后”)完成，原因是________________________________________________________________________。(3)葡萄酒制作過程中，在沒有嚴格滅菌的條件下，通過控制________和通入________等措施，使酵母菌大量繁殖而成為優(yōu)勢菌種。(4)在葡萄酒制作過程中出現(xiàn)葡萄酒變酸現(xiàn)象，其原因可能是發(fā)酵液中混有的________菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸；也可能是________________ ，導致醋酸菌生長繁殖，產(chǎn)生醋酸。解析：(1)葡萄酒制作的原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，葡萄可為發(fā)酵菌提供碳源、氮源、水和無機鹽等生長繁殖必需的物質(zhì)。(2)為避免除梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會，葡萄除梗應在沖洗之后完成。(3)葡萄酒制作過程中，在沒有嚴格滅菌的條件下，通過控制溫度和通入氧氣等措施，使酵母菌大量繁殖而成為優(yōu)勢菌種。(4)在葡萄酒制作過程中出現(xiàn)葡萄酒變酸現(xiàn)象，其原因可能是發(fā)酵液中混有的乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸；也可能是發(fā)酵容器密閉不嚴，導致好氧型的醋酸菌生長繁殖，產(chǎn)生醋酸。答案：(1)酵母菌在無氧條件下，將葡萄中的葡萄糖分解為酒精和 CO2 水、無機鹽、碳源、氮源(2)后 避免除梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會(3)溫度 氧氣( 無菌空氣)(4)乳酸 發(fā)酵容器密閉不嚴8．請回答下列與發(fā)酵食品有關(guān)的問題：(1)葡萄酒釀造前需要沖洗葡萄，其主要目的是____________________________，葡萄酒呈現(xiàn)紅色的原因是____________________。喝剩的葡萄酒放置一段時間后變酸的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)蘋果醋生產(chǎn)過程中利用了________ 菌的發(fā)酵作用，該過程需將溫度控制在________。(3)制作酸奶需要的細菌的代謝類型是________ 。含有抗生素的牛奶能否作為酸奶發(fā)酵原料________(填“能”或“否”)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)葡萄酒釀造前沖洗葡萄的目的主要是洗去浮塵；葡萄皮中含有色素，溶解在發(fā)酵液中，使葡萄酒呈現(xiàn)紅色；葡萄酒中乙醇在醋酸菌作用下會轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷?2)蘋果醋生產(chǎn)過程中利用了醋酸菌的發(fā)酵作用；醋酸菌生長最適溫度為30～ 35 ℃。 (3)制作酸奶利用了乳酸菌發(fā)酵作用，乳酸菌的代謝類型為異養(yǎng)厭氧型；抗生素能殺死乳酸菌。答案：(1)洗去浮塵 紅葡萄皮中的色素溶解在發(fā)酵液中 空氣中的醋酸菌混入葡萄酒后發(fā)酵產(chǎn)生了醋酸(2)醋酸 30～35 ℃(3)異養(yǎng)厭氧 否 抗生素可以殺死乳酸菌9．“樹橘柚者，食之則甘，嗅之則香”。橘子全身都是寶：不僅果肉的營養(yǎng)價值高，藥用價值較高，其皮、核、絡(luò)、葉都是“地道藥材”。請回答下列問題：(1)橘皮精油是一種廣譜性的殺蟲劑，具有很高的經(jīng)濟價值，常采用________法提取橘皮精油。若采取水蒸氣蒸餾法提取，橘皮精油的有效成分會發(fā)生________，使用水中蒸餾法又會產(chǎn)生________________ 的問題。(2)下圖是提取橘皮精油的實驗流程示意圖：圖中①過程處理的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________；③過程一般加入相當于橘皮質(zhì)量 0.25%的小蘇打和 5%的硫酸鈉，其目的是________________________________________________________________________。(3)若想利用橘子生產(chǎn)果醋需要用到醋酸菌，醋酸菌的最適生長溫度為________，當________都充足時，醋酸菌可將柑橘汁中的糖分解成醋酸。解析：(1)由于橘皮精油的有效成分在水蒸氣蒸餾過程中會發(fā)生部分水解，用水中蒸餾法又會導致原料焦糊問題，因此一般采用壓榨法提取橘皮精油。(2)圖中①過程是將干燥去水的橘皮用石灰水浸泡，該處理的作用是破壞細胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。③過程為壓榨，在壓榨過程中一般加入相當于橘皮質(zhì)量 0.25%的 NaHCO3(小蘇打 )和 5%的 Na2SO4(硫酸鈉)，并將 pH 調(diào)至 7～8 ，其目的是使橘皮精油易于與水分離。 (3)醋酸菌的最適生長溫度為 30～ 35 ℃，當氧氣和糖源都充足時，醋酸菌可將柑橘汁中的糖分解成醋酸。答案：(1)壓榨 部分水解 原料焦糊(2)破壞細胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率 使橘皮精油易于與水分離(3)30～35 ℃ 氧氣和糖源10． (2018?東北三省三校聯(lián)考)青蒿素，無色針狀晶體，易溶于有機溶劑，不溶于水、不易揮發(fā)。獲取途徑主要是從黃花蒿中直接提取得到。根據(jù)生物相關(guān)知識，回答下列問題：(1)使用水蒸氣蒸餾法________( 填“適用”或“不適用 ”)提取青蒿素，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)從黃花蒿中提取青蒿素時，應采用________ 法，并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進行________和干燥，以提高效率；干燥過程應控制好________和________，以防止青蒿素分解。(3)提取過程中宜采用________加熱以防止燃燒、爆炸；所得液體濃縮前需進行________。(4)最后需要對所提取物質(zhì)進行________ ，以確定是否提取到青蒿素。解析：(1)水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后混合物又重新分出油層和水層，由于青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出，故青蒿素不適于用水蒸氣蒸餾法提取。(2)為了提高萃取效率，萃取前應將莖葉進行粉碎和干燥。高溫會使青蒿素分解，所以在加熱干燥過程中，應注意控制好溫度和時間。(3)有機溶劑易燃，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，提取過程中宜采用水浴加熱；所得液體濃縮前需進行過濾，除去萃取液中的不溶物。(4)為確定是否提取了青蒿素，可以用紙層析法進行鑒定。答案：(1)不適用 水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出(2)萃取 粉碎 溫度 時間(3)水浴 過濾(4)鑒定2019 高考生物二輪專題訓練--胚胎工程和生態(tài)工程（有解析）[限時規(guī)范訓練] 練思維 練規(guī)范 練就考場滿分1．下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病( 基因缺陷導致胰島 B 細胞不能正常合成胰島素)的過程設(shè)計圖解。請據(jù)圖回答：(1)圖中①、②所示的結(jié)構(gòu)分別是 ________、________。(2)圖中③、④所示的生物工程技術(shù)分別是 ________、________ 。(3)過程③通常用去核卵細胞作受體細胞的原因除了它體積大、易操作，含有營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因為它_______________________________________________________________。(4)過程④通常采用的方法是_________________________________________________。(5)過程④的完成需要用到的非酶基因操作工具為 ________________。(6)圖示方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點是________________________ 。解析：(1)體細胞核移植利用體細胞的細胞核和去核卵細胞。內(nèi)細胞團細胞具有發(fā)育的全能性，其中導入健康胰島 B 細胞基因，可以形成能正常分泌胰島素的胰島 B 細胞群。(2)圖中③是將體細胞的細胞核和去核卵細胞重組為一個細胞，為體細胞核移植技術(shù)。圖中④是將健康胰島 B 細胞基因?qū)胧荏w細胞，為基因工程技術(shù)。(3)過程③通常用去核卵細胞作為受體細胞，除了因為它體積大，易操作，含有營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因為其含有能夠激活細胞核全能性表達的物質(zhì)。(4)將目的基因?qū)雱游锛毎ǔＳ蔑@微注射法。(5)基因工程的基本工具為限制酶、DNA 連接酶、載體，載體為非酶基因操作工具，通常為質(zhì)粒。(6)圖示方法與一般的異體移植相比可避免免疫排斥。答案：(1)細胞核 內(nèi)細胞團(2)(體細胞)核移植技術(shù) 基因工程(轉(zhuǎn)基因技術(shù)或 DNA 重組技術(shù))(3)含有促進( 或激活)細胞核全能性表達的物質(zhì)(4)顯微注射法(5)載體(6)不發(fā)生免疫排斥反應2．Leigh 氏綜合征是一種神經(jīng)障礙性疾病，其致病基因位于線粒體 DNA 中。一位母親約有 1/4 的線粒體攜帶這種致病基因，她的前兩個孩子因為患有Leigh 氏綜合征而夭亡。她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有“三個父母”的男嬰。請根據(jù)男嬰孕育過程回答下面的問題：(1)該母親的前兩個孩子患病夭亡的原因是______________________________________________________________________________________________________________，該健康男嬰孕育過程中依次使用了__________________________________________________________________________________________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)圖示過程中代表該母親卵母細胞的是________(填 “A”或“B”)。取卵之前，該母親需要注射________激素。(3)早期胚胎需經(jīng)過________________(水平)檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，醫(yī)療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育，原因是________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)題意可知，該母親約有 1/4 的線粒體攜帶這種致病基因，并且該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細胞，而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細胞，這導致前兩個孩子患病夭亡；根據(jù)圖示信息可知，該健康男嬰孕育過程中依次使用了核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)圖中首先對卵母細胞 A 去核，然后與卵母細胞 B 的細胞核融合，重組的卵細胞中含有卵母細胞 A 的細胞質(zhì)，說明 A 的細胞質(zhì)基因是正常的，因此代表該母親卵母細胞的是 B。取卵之前，該母親需要注射促性腺激素，進行超數(shù)排卵。(3)早期胚胎需經(jīng)過 DNA 分子水平檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，由于男性的線粒體不會遺傳給后代，因此醫(yī)療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育。答案：(1)該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細胞，而受精卵的線粒體幾乎全都來自卵細胞，導致前兩個孩子患病夭亡 核移植、體外受精(2)B 促性腺(3)DNA 分子水平(4)男性的線粒體不會遺傳給后代3．Rag2 基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞?？蒲腥藛T利用胚胎干細胞(ES 細胞) 對 Rag2 基因缺失小鼠進行基因治療。其技術(shù)流程如圖：請回答：(1)步驟①中，在核移植前應去除卵母細胞的 ________。(2)ES 細胞除來源于早期胚胎外，還可來源于________，它在形態(tài)上的特性____________；在功能上的特性是__________________________________________________________。(3)步驟③中，需要構(gòu)建含有 Rag2 基因的表達載體?？梢愿鶕?jù) Rag2 基因的________設(shè)計引物，利用 PCR 技術(shù)擴增 Rag2 基因片段。用 HindⅢ 和 PstⅠ 限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得 Rag2 基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應具有________________的酶切位點。(4)為檢測 Rag2 基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞中的________，用抗 Rag2 蛋白的抗體進行雜交實驗。解析：(1)動物細胞核移植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，因此在核移植之前應去除卵母細胞的細胞核。(2)ES 細胞可來源于早期胚胎或者原始性腺。它在形態(tài)上的特性：體積小、細胞核大、核仁明顯；在功能上的特性是具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。(3)不同基因的核苷酸序列不同，而引物與核苷酸序列互補配對，因此設(shè)計引物可以根據(jù)基因的核苷酸序列進行；因為重組基因片段的連接需要有相同的黏性末端，因此所選擇的表達載體上應具有 HindⅢ和 PstⅠ限制酶的酶切位點。(4)基因表達的最終產(chǎn)物為蛋白質(zhì)，因此要檢測該基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞中的蛋白質(zhì)，用特異性抗體(抗蛋白的抗體) 進行雜交實驗。答案：(1)細胞核(2)原始性腺 體積小、細胞核大、核仁明顯 具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞(3)核苷酸序列 Hind Ⅲ和 Pst Ⅰ限制酶(4)蛋白質(zhì)4．如圖Ⅰ、圖Ⅱ分別表示兩項胚胎工程技術(shù)應用圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖 Ⅰ中，細胞 E 的形成利用了__________技術(shù)。圖Ⅰ和圖Ⅱ共同用到的生物工程技術(shù)有__________、__________和__________。(2)圖 Ⅱ中，首先要用激素對 C 羊和代孕羊 H 進行__________處理，然后用促性腺激素處理 C 羊獲得大量卵子，體外受精前應對精子進行__________處理，選擇處于__________期的卵母細胞與處理后的精子在體外完成受精得到受精卵 F。(3)圖 Ⅱ中，過程 d 的操作，在相應酶處理后一般選用__________作為外源基因的載體，通過顯微注射法導入受精卵 F 中。外源基因是否導入受精卵并穩(wěn)定遺傳，可以采用__________方法對 b 過程產(chǎn)生的細胞進行檢測。(4)細胞 E 和 F 一般在體外培養(yǎng)到__________期即可移植到代孕母體子宮內(nèi)。解析：(1)圖Ⅰ中 a 表示核移植過程，b 表示早期胚胎培養(yǎng)過程，c 表示胚胎移植過程，因此小羊 X 是采用核移植和胚胎移植技術(shù)等產(chǎn)生的克隆羊；圖Ⅱ中 a表示體外受精過程，b 表示早期胚胎培養(yǎng)過程，c 表示胚胎移植過程，d 過程采用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)，因此小羊 Y 是采用體外受精、基因工程和胚胎移植技術(shù)等產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因試管羊。圖Ⅰ與圖Ⅱ均采用了動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)。(2)圖Ⅱ中，首先要用激素對 C 羊和代孕羊 H 進行同期發(fā)情處理；后用促性腺激素實現(xiàn)超數(shù)排卵，MⅡ中期的卵母細胞具備與獲能精子在體外完成受精的能力。(3)圖Ⅱ中，過程 d 表示將目的基因?qū)胧荏w細胞，該過程一般選用質(zhì)粒作為外源基因的載體，顯微注射法是將目的基因?qū)雱游锛毎淖钣行Х椒?；檢測外源基因是否導入受精卵，可采用 DNA 分子雜交技術(shù)(基因探針技術(shù))。(4)早期胚胎需在體外培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母體子宮內(nèi)。答案：(1)動物體細胞核移植 動物細胞培養(yǎng) 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植(2)同期發(fā)情 獲能 MⅡ中(3)質(zhì)粒 DNA 分子雜交(4)桑椹胚或囊胚5．下圖表示培育轉(zhuǎn)基因克隆羊和胚胎工程的部分操作流程，其中字母代表有關(guān)結(jié)構(gòu)或個體，數(shù)字代表過程、方法。請據(jù)圖回答：(1)圖中過程①～⑦所涉及的生物技術(shù)有 _______________________________(兩種即可)。(2)通過①、②過程獲取分散的細胞時，用到的酶是________________________，培養(yǎng)的細胞在充滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為___________________________________。(3)動物細胞培養(yǎng)過程中應將細胞置于 5%CO2 的氣體環(huán)境中，CO2 的作用是________________________________________________________________________。此培養(yǎng)過程中為防止雜菌感染，需要添加一定量的________________。(4)早期胚胎可通過[ ]________________技術(shù)移入代孕母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，該技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的意義在于__________________________________________________________。(5)通常用去核的卵母細胞作為受體細胞。此時的卵母細胞應該培養(yǎng)到_______________(細胞分裂方式及時期 )。f 細胞在形態(tài)上的特點是_____________________。解析：(1)圖中①為動物細胞培養(yǎng)獲得細胞群， ②是用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理獲得單個細胞，③、④為體細胞核移植獲得重組細胞的過程，⑤是早期胚胎培養(yǎng)過程，⑥為胚胎移植，⑦為從早期胚胎中獲取胚胎干細胞。(2)培養(yǎng)的細胞在充滿培養(yǎng)皿底時會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，細胞分裂會停止。(3)圖中動物細胞培養(yǎng)過程中應將細胞置于 5%CO2 的氣體環(huán)境中，CO2 的作用是維持培養(yǎng)液的pH，為細胞培養(yǎng)提供穩(wěn)定的環(huán)境。培養(yǎng)過程中為防止雜菌感染，需要添加一定量的抗生素。(4)早期胚胎可通過胚胎移植技術(shù)移入受體子宮內(nèi)進行發(fā)育，胚胎移植技術(shù)可以提高優(yōu)良母畜的繁殖率。(5)用去核卵母細胞作為受體，此時的卵母細胞應處于減數(shù)第二次分裂中期。f 細胞是胚胎干細胞，在形態(tài)上的特點是體積小、細胞核大、核仁明顯。答案：(1)動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、細胞核移植(2)胰蛋白酶( 或膠原蛋白酶) 接觸抑制(3)維持培養(yǎng)液的 pH 抗生素(4)⑥ 胚胎移植 提高優(yōu)良母畜的繁殖率(5)減數(shù)第二次分裂的中期 體積小、細胞核大、核仁明顯6．(2018? 廣東佛山質(zhì)檢) 下圖是利用 β乳球蛋白(BLG)基因 5′端調(diào)控序列和人乳鐵蛋白(hLF)基因構(gòu)建能在羊乳腺細胞特異性表達的運載體的簡要流程圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)②為 PCR 過程，除了要加入引物、原料外，還需要加入 ________________，在此過程中引物的作用是______________________________________________________________。(2)BamHⅠ的識別序列為—G↓GATTC —，Hind Ⅲ的識別序列為—A↓AGCTT—，選用這兩種酶進行操作的意義是____________________________________________________，除此之外，③過程還需要________酶。(3)BLG 基因 5′端調(diào)控序列能使 hLF 基因在羊的乳腺細胞中特異性表達，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)要獲得能表達目的基因的羊，應將重組質(zhì)粒導入羊的________(填“乳腺細胞”“去核卵細胞”或“受精卵”)，獲得優(yōu)良胚胎后，為了提高胚胎的利用率，常采用________的方法來處理胚胎。解析：(1)PCR 過程中，除了要加入引物、原料外，還需要加入耐高溫的 DNA聚合酶和模板，引物的作用是使 DNA 聚合酶能夠從引物的 3′端開始連接脫氧核苷酸。(2)BamHⅠ 和 Hind Ⅲ切割形成的黏性末端不同，選用這兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒，目的是避免目的基因和運載體產(chǎn)生的末端任意連接(環(huán)化連接)。構(gòu)建基因表達載體還需要 DNA 連接酶。(3)BLG 基因 5′端調(diào)控序列作為啟動子，是 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動 hLF 基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA，所以能使hLF 基因在羊的乳腺細胞中特異性表達。(4) 高度分化的動物細胞難以表達全能性，而受精卵易于表達全能性，要獲得能表達目的基因的羊，應將重組質(zhì)粒導入羊的受精卵，獲得優(yōu)良胚胎后，為提高胚胎的利用率，常采用胚胎分割的方法來處理胚胎。答案：(1)耐高溫的 DNA 聚合酶、模板 使 DNA 聚合酶能夠從引物的 3′端開始連接脫氧核苷酸(2)避免目的基因和運載體產(chǎn)生的末端任意連接( 環(huán)化連接) DNA 連接(3)BLG 基因 5′端調(diào)控序列作為啟動子，是 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動 hLF 基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA(4)受精卵 胚胎分割7．下面是繁育良種奶牛的示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)對供體母牛用________處理可獲得更多的卵母細胞，經(jīng)人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前，若對胚胎進行性別鑒定，可以在分子水平上對早期胚胎進行性別鑒定，也可以在細胞水平上通過對________的分析進行性別鑒定。體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中提供 CO2 的目的是________________。若要對囊胚階段的胚胎進行分割，其操作過程中需要注意的問題是________________。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了________________________ ，圖示流程中沖卵的“卵”是指________。實際生產(chǎn)中常利用體細胞克隆保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細胞一般選用________代以內(nèi)的細胞，其原因是________________________________________________________________________。解析：(1)對供體母牛用促性腺激素處理可使其超數(shù)排卵，以獲得更多的卵母細胞。若在細胞水平上對胚胎進行性別鑒定，可通過對性染色體分析加以鑒別。體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中提供 CO2 用于維持培養(yǎng)液的 pH。若要對囊胚階段的胚胎進行分割，需要注意將內(nèi)細胞團均等分割。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了給供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。題圖過程中的沖卵實際上是獲得早期胚胎。實際生產(chǎn)中常利用體細胞克隆保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細胞一般選用 10 代以內(nèi)的細胞，其原因是10 代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型。答案：(1)促性腺激素 性染色體 維持培養(yǎng)液的 pH 將內(nèi)細胞團均等分割(2)使供體、受體的生理變化相同 早期胚胎 10 10 代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型8．請回答下列與基因工程、胚胎工程、生態(tài)工程有關(guān)的生物學問題：(1)基因工程技術(shù)中獲得目的基因后，利用 PCR 技術(shù)將該基因擴增，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成________。培育抗病轉(zhuǎn)基因植物時，使用最多的抗病基因是________基因和病毒復制酶基因。(2)在胚胎工程中，早期胚胎發(fā)育到________ 階段即可移植到代孕母體子宮中，移植后的胚胎能在受體子宮內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是__________________________________________。(3)與傳統(tǒng)方法生成的抗體相比，單克隆抗體具有很多優(yōu)點。在癌癥治療時，把抗癌細胞的單克隆抗體與放射性同位素、化學藥物或________相結(jié)合，制成“生物導彈”，借助單克隆抗體的________作用，將藥物帶到癌細胞位置，將其在原位殺死。單克隆抗體的制備過程應用了________________________技術(shù)。(4)我國西北一些地區(qū)年降雨量較少，適宜種植灌木和草，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，致使許多地方的楊樹長成半死不活狀，結(jié)果防護林成為殘敗的“灰色長城”，其失敗的原因主要是違背了________原理。解析：(1)利用 PCR 技術(shù)擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。培育抗病轉(zhuǎn)基因植物時，使用最多的抗病基因是病毒外殼蛋白基因和病毒復制酶基因。(2)在胚胎工程中，早期胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段即可移植到代孕母體子宮中；由于受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應，所以移植后的胚胎能在受體子宮內(nèi)存活。(3)在癌癥治療時，把抗癌細胞的單克隆抗體與放射性同位素、化學藥物或細胞毒素相結(jié)合，制成“生物導彈”?！吧飳棥苯柚氖菃慰寺】贵w的導向(或定向、定位)作用；單克隆抗體的制備過程應用了動物細胞融合、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。(4)我國西北一些地區(qū)年降雨量較少，適宜種植灌木和草，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，致使許多地方的楊樹長成半死不活狀，結(jié)果防護林成為殘敗的“灰色長城”，其失敗的原因主要是違背了協(xié)調(diào)與平衡原理。答案：(1)引物 病毒外殼蛋白(2)桑椹胚或囊胚 受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(3)細胞毒素 導向 動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)(4)協(xié)調(diào)與平衡9．Ⅰ. 我國科研人員克隆了 100 多個重要基因，取得了抗蟲棉、抗蟲玉米、耐除草劑大豆等一批重大轉(zhuǎn)基因成果。請回答下列問題：(1)抗蟲棉中轉(zhuǎn)入的 Bt 毒蛋白基因是從蘇云金 (芽孢)桿菌中分離出來的，該基因編碼的 Bt 蛋白對哺乳動物________(填“有”或“無”)毒害作用。(2)每一種 Bt 毒蛋白的殺蟲范圍有限，對現(xiàn)有的毒蛋白進行________，使其具有更廣殺蟲范圍，屬于________(生物工程)的范疇。(3)隨著轉(zhuǎn)基因成果的不斷涌現(xiàn)，人們對轉(zhuǎn)基因生物的安全性的關(guān)注與日俱增，在食物安全、生物安全和________三個方面發(fā)生了激烈爭論。Ⅱ.關(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)。(1)與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、________ 、可持續(xù)的工程體系。(2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早和最生動的一種模式，該模式主要遵循生態(tài)工程的________原理。(3)甘肅隴南地區(qū)的“九子登科 ”模式是哪種生態(tài)工程建設(shè)的實例 ( )A．草原生態(tài)恢復工程 B．城市環(huán)境工程C．小流域綜合治理生態(tài)工程 D．濕地生態(tài)恢復工程解析：Ⅰ.(1)Bt 毒蛋白基因編碼的 Bt 蛋白，在哺乳動物消化道中會被消化分解，因此對哺乳動物無毒害作用。(2)對現(xiàn)有的毒蛋白進行改造，使其具有更廣殺蟲范圍，屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。(3)人們對轉(zhuǎn)基因生物的 安全性的關(guān)注與日俱增，在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面發(fā)生了激烈爭論。Ⅱ.(1)與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。(2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”主要遵循生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(3)甘肅隴南地區(qū)的“九子登科”模式是小流域綜合治理生態(tài)工程建設(shè)的實例，C 項正確。答案：Ⅰ.(1)無(2)改造 蛋白質(zhì)工程(3)環(huán)境安全Ⅱ.(1)多效益(2)物質(zhì)循環(huán)再生(3)C