新教材2024屆高考生物考前沖刺刷題第3部分專項(xiàng)提升練專項(xiàng)3非選擇題必須夯實(shí)的5大命題點(diǎn)-5.生物技術(shù)與工程課件

第三部分專項(xiàng)提升練專項(xiàng)3非選擇題必須夯實(shí)的5大命題點(diǎn)5．生物技術(shù)與工程1．(2023·江西上饒一模)米酒是以糯米為主要原料，利用微生物發(fā)酵制作的民間傳統(tǒng)食品。在米酒發(fā)酵過程中起主要作用的是甜酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。米酒的生產(chǎn)流程如下：糯米的選擇→淘洗→浸泡→蒸飯→冷卻→拌甜酒曲→發(fā)酵→煮沸→保存?；卮鹣铝袉栴}：(1)霉菌產(chǎn)生的淀粉酶等酶能將糯米中的淀粉分解為葡萄糖等，可為發(fā)酵過程中的微生物提供______________；與使米酒產(chǎn)生酒味的酵母菌相比，讓米酒產(chǎn)生酸味的乳酸菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是______________________。答案碳源(和能源)無以核膜為界限的細(xì)胞核(2)拌入甜酒曲之前，需將蒸熟的糯米進(jìn)行冷卻，目的是______________________________。發(fā)酵前期應(yīng)保證氧氣的供應(yīng)，目的是______________________________；后期應(yīng)隔絕空氣，有利于________________________________________的進(jìn)行。(3)研究發(fā)現(xiàn)，通過控制發(fā)酵溫度可以調(diào)節(jié)米酒的口味，原因是溫度既影響微生物的生長繁殖也影響__________。(4)要從發(fā)酵好的米酒中分離出乳酸菌，可用________________________法進(jìn)行接種；發(fā)酵好的米酒煮沸后，可轉(zhuǎn)移到滅菌玻璃瓶中密封保存，密封之前應(yīng)對(duì)瓶口進(jìn)行______滅菌，防止瓶口被污染。答案防止高溫殺死甜酒曲中的微生物使霉菌和酵母菌大量繁殖酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵(或“產(chǎn)生酒精和乳酸”)酶的活性平板劃線或稀釋涂布平板灼燒解析(1)微生物的營養(yǎng)主要是碳源、氮源、水和無機(jī)鹽，糖可為微生物提供碳源；酵母菌為真核生物，乳酸菌為原核生物，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的本質(zhì)區(qū)別是有無以核膜為界限的細(xì)胞核。(2)未冷卻的糯米溫度高，會(huì)殺死甜酒曲中的微生物，因此將蒸熟的糯米進(jìn)行冷卻，目的是防止高溫殺死甜酒曲中的微生物；發(fā)酵前期供應(yīng)的氧氣可促進(jìn)好氧霉菌和酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，為自身的繁殖提供充足的能量；發(fā)酵后期隔絕空氣，可為酵母菌和乳酸菌的無氧呼吸產(chǎn)生代謝產(chǎn)物酒精和乳酸創(chuàng)造條件。(3)溫度的改變會(huì)通過影響酶的活性來影響代謝，進(jìn)而影響代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生而影響口味。解析2．(2023·江西省八所重點(diǎn)中學(xué)高三3月聯(lián)考)中國科學(xué)家運(yùn)用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖)為原料，在實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整體利用價(jià)值。工藝流程如圖所示。回答下列問題：(1)在選種時(shí)，需要以蔗糖作為唯一碳源，并不斷提高其濃度進(jìn)行多代培養(yǎng)選擇，其目的是________________________________________。從功能上看，所用培養(yǎng)基為___________。(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性，研究人員設(shè)計(jì)了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng)，其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L、pH為10，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是______________________________________________________________________________________________________________。答案獲得對(duì)蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株選擇培養(yǎng)基鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制(3)培養(yǎng)過程中常采用稀釋涂布平板法對(duì)樣品中的活菌進(jìn)行接種和計(jì)數(shù)，以評(píng)估菌株增殖狀況。采用該方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目要少，原因是_______________________________________________________________________。(4)該生產(chǎn)技術(shù)的中心環(huán)節(jié)是_______________。該過程需要嚴(yán)格控制__________________等條件(答出兩點(diǎn)即可)。若發(fā)酵產(chǎn)品是單細(xì)胞本身，則往往采用___________等方法將其分離和干燥即可獲得產(chǎn)品。答案

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵溫度、pH、溶解氧過濾、沉淀3．如圖表示利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“胡蘿卜—羊角芹”雜種植株的技術(shù)流程。請(qǐng)回答下列問題：(1)過程①用到的酶是__________________。過程①需要在具有一定滲透壓的溶液中進(jìn)行，其目的是____________________________________________________________。(2)用化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合時(shí)，常用________________作為誘導(dǎo)劑。若用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記胡蘿卜和羊角芹細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，則判斷某原生質(zhì)體是由胡蘿卜細(xì)胞和羊角芹細(xì)胞融合而成的依據(jù)是________________________________________________。答案纖維素酶和果膠酶

維持原生質(zhì)體內(nèi)外的滲透壓平衡，保證原生質(zhì)體正常的形態(tài)和活力聚乙二醇(PEG)該原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光(3)過程③所用培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素的比例要求合適，探究此過程中生長素和細(xì)胞分裂素合適比例的大致實(shí)驗(yàn)思路是_____________________________________________________________________________________。(4)過程④的實(shí)質(zhì)是__________________。與傳統(tǒng)的有性雜交方法相比，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)具有的主要優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________________________________。答案用不同比例的生長素和細(xì)胞分裂素分別處理雜種細(xì)胞，比較各比例下的愈傷組織形成率基因的選擇性表達(dá)

能克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(能打破不同生物的生殖隔離)解析(1)植物細(xì)胞的細(xì)胞壁會(huì)阻礙細(xì)胞間的雜交，植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時(shí)，必須先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體間的融合常用物理法和化學(xué)法，其中化學(xué)法一般是用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)細(xì)胞融合。用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記胡蘿卜和羊角芹細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)后，未融合的胡蘿卜細(xì)胞表面以及胡蘿卜細(xì)胞與胡蘿卜細(xì)胞融合成的細(xì)胞表面只有紅色熒光，未融合的羊角芹細(xì)胞表面以及羊角芹細(xì)胞與羊角芹細(xì)胞融合成的細(xì)胞表面只有綠色熒光，而胡蘿卜細(xì)胞和羊角芹細(xì)胞所融合成的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光。解析(3)在探究誘導(dǎo)愈傷組織形成時(shí)生長素和細(xì)胞分裂素合適比例的實(shí)驗(yàn)中，需要用不同比例的生長素和細(xì)胞分裂素分別處理雜種細(xì)胞，通過比較不同組別的愈傷組織形成差異來確定合適比例。(4)過程④是再分化，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以讓兩個(gè)不同種的植物細(xì)胞進(jìn)行融合，從而培育成雜種植物，顯著優(yōu)點(diǎn)是能克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。解析4．科研人員利用多種途徑研制了抗新冠病毒的單克隆抗體，圖甲是抗新冠病毒單克隆抗體的制備示意圖。已知正常細(xì)胞(包括B細(xì)胞)內(nèi)DNA合成途徑包括正常途徑和補(bǔ)救途徑，甲氨蝶呤(A)能阻斷DNA的正常合成途徑；補(bǔ)救途徑則是利用從環(huán)境中獲取的次黃嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T)，經(jīng)激酶或轉(zhuǎn)化酶的催化合成DNA(如圖乙所示)。而骨髓瘤細(xì)胞缺失補(bǔ)救途徑的激酶或轉(zhuǎn)化酶。據(jù)此回答下列問題：(1)①過程需要用到_______________(化學(xué)物質(zhì))促進(jìn)細(xì)胞融合。(2)若只考慮①過程中細(xì)胞的兩兩融合，②過程中需要進(jìn)行細(xì)胞篩選(B細(xì)胞和B細(xì)胞融合的B—B細(xì)胞由于不能增殖，不用對(duì)其篩選；瘤細(xì)胞和瘤細(xì)胞融合的瘤—瘤細(xì)胞具有增殖能力需要淘汰)。根據(jù)DNA合成途徑制備雜交瘤細(xì)胞的選擇培養(yǎng)基，應(yīng)該在普通動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中加入_________________________________________，該培養(yǎng)基能起到選擇作用的機(jī)理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

普通動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中加入甲氨蝶呤阻斷瘤—瘤細(xì)胞中的DNA合成途徑，使其無法增殖。而加入次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷能夠使雜交瘤細(xì)胞中DNA補(bǔ)救途徑發(fā)揮作用而存活答案PEG(聚乙二醇)甲氨蝶呤(A)、次黃嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T)(3)④和⑤過程分別需要____________________________酶。⑥過程需要用CaCl2處理大腸桿菌使之處于________，有利于將抗體合成基因?qū)氪竽c桿菌。將抗體合成基因?qū)氪竽c桿菌并使之穩(wěn)定表達(dá)的過程，稱之為________。(4)抗新冠病毒單抗與普通的抗新冠病毒抗體相比，優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________。答案逆轉(zhuǎn)錄酶、限制酶和DNA連接感受態(tài)轉(zhuǎn)化特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備5．(2023·安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)高三下學(xué)期聯(lián)考)熒光定量PCR技術(shù)可定量檢測(cè)樣本中的DNA含量，其原理是：在PCR反應(yīng)體系中加入與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針，當(dāng)TaqDNA聚合酶催化子鏈延伸至探針處時(shí)會(huì)水解探針，使熒光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到熒光信號(hào)，即每擴(kuò)增一次，就有一個(gè)熒光分子生成，如圖1所示；在某次檢測(cè)過程中，得到一條熒光強(qiáng)度的變化曲線，如圖2所示，其中閾值是指反應(yīng)過程中達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)PCR技術(shù)的原理是________________，子鏈延伸的方向是5′端→3′端，原因是_________________________________________。(2)研究人員利用PCR技術(shù)特異性地?cái)U(kuò)增DNA的過程中，向PCR擴(kuò)增儀中加入了MgCl2、脫氧核苷酸、引物和模板DNA等物質(zhì)，其中MgCl2的作用是________________，該過程需要加入耐高溫的DNA聚合酶，不需要加入解旋酶的原因是______________________________。在PCR擴(kuò)增完成后，常使用__________________法來鑒定PCR的產(chǎn)物。答案DNA半保留復(fù)制DNA聚合酶只能從引物的3′端添加脫氧核苷酸激活DNA聚合酶PCR利用高溫使DNA雙鏈解開瓊脂糖凝膠電泳(3)當(dāng)PCR循環(huán)到一定次數(shù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“平臺(tái)期”，即熒光強(qiáng)度不再增加，此時(shí)限制因素可能是______________________________________(答出2點(diǎn))。(4)為了讓哺乳動(dòng)物能夠批量生產(chǎn)藥