2023版高三一輪總復(fù)習(xí)生物人教版選擇性必修第三冊生物技術(shù)與工程教案

7發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品

〃〃〃概念關(guān)聯(lián)/〃〃/

一

培養(yǎng)基組成一生

微

的制作果酒

無菌技術(shù)一制

養(yǎng)的微生物

培

發(fā)酵母菌

培養(yǎng)技術(shù)流程發(fā)酹制作果酷

酵

工

加的微生物

培養(yǎng)基特點一工醋酸菌

品

食制作腐乳的

程

計數(shù)方法一|法

方

微

生主要微生物一毛筆

物

的制作泡菜'

發(fā)

也

應(yīng)

T用

氈本環(huán)節(jié)一及的微生物一*1.酸菌

在食品工

業(yè)等方面

的應(yīng)用-~

等級考要求

結(jié)合生活或生產(chǎn)實例，舉例說出發(fā)酵工程的基本原理，嘗試運用傳統(tǒng)發(fā)酵

技術(shù)制作發(fā)酵食品，認(rèn)同它促進了飲食文化的形成。理清發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵

技術(shù)內(nèi)在聯(lián)系，并掌握發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)。

〃〃//概念檢測〃〃〃

1.（2021?江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市高三調(diào)研）生活中我們經(jīng)常會接觸到發(fā)酵食品，

如果酒、果醋、泡菜等。下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作的敘述，正確的是（）

A.家庭制作果酒和泡菜時，主要是利用植物體表面天然的菌種

B.制作果酒和泡菜時，為利于無氧發(fā)酵，發(fā)酵裝置需裝滿溶液

C.泡菜壇內(nèi)的白色菌膜、變酸的果酒表面的菌膜所含菌種完全相同

D.制成的果醋和泡菜都需要經(jīng)高壓蒸汽滅菌，目的是延長產(chǎn)品保質(zhì)期

A［果酒發(fā)酵時前期需氧后期不需氧，所以發(fā)酵裝置需要留有大約1/3的

空間，有利于前期酵母菌有氧呼吸大量繁殖，另外，發(fā)酵裝置需要留有大約1/3

的空間可以防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出，B錯誤；泡菜壇內(nèi)出現(xiàn)白色菌膜的主體為

酵母菌，而變酸的果酒表面菌膜的主體為醋酸菌，故所含菌種不同，C錯誤；制

成的果醋和泡菜不能使用高壓蒸汽滅菌，會影響產(chǎn)品的口感和品質(zhì)，D錯誤。］

2.（2021?廣州高三模擬）20世紀(jì)40年代，利用發(fā)酵工程大規(guī)模生產(chǎn)青霉素

成為研究的主攻方向。由于青霉素產(chǎn)生菌是需氧型的，科學(xué)家在厭氧發(fā)酵技術(shù)

的基礎(chǔ)上，建立了深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)使青霉素的生產(chǎn)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，下列

關(guān)于青霉素生產(chǎn)的敘述，正確的是（）

A.青霉素是青霉菌生長代謝中產(chǎn)生的生命活動所必需的重要的代謝產(chǎn)物

B.用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌再經(jīng)篩選的方法可以選育高產(chǎn)

菌種

C.發(fā)酵罐接種后必須進行滅菌處理

D.在青霉菌生長的穩(wěn)定期，活菌數(shù)不再增加，青霉素產(chǎn)量也不再增加

B［青霉素是青霉菌生長代謝中產(chǎn)生的但不是生命活動必需的代謝產(chǎn)物，

屬于青霉菌的次級代謝產(chǎn)物，A錯誤；用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌

再經(jīng)篩選的方法可以選育高產(chǎn)菌種，這是誘變育種的方法，B正確；發(fā)酵罐接種

前必須進行滅菌處理，接種后滅菌會殺死菌種，C錯誤；在青霉菌生長的穩(wěn)定期，

活菌數(shù)不再增加，由于青霉菌的代謝活動，青霉素產(chǎn)量還在增加，D錯誤。］

3.（2021?石景山區(qū)高三模擬）土壤中的磷大部分以難被植物吸收利用的無效

態(tài)（如磷酸鈣等難溶態(tài)，在水中呈白色沉淀）存在，溶磷菌能夠把無效態(tài)的磷轉(zhuǎn)化

為可被直接利用的可溶性磷。

（1）磷是植物生長發(fā)育的必需元素，可組成（填出2種即可）等化合

物。

（2）從土壤中篩選溶磷菌的一般步驟如下：

溶磷菌的分離：依次配備濃度為IO、、10-4、io=的土壤稀釋液，分別取

0.1mL均勻涂布于含難溶磷的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)2d.待菌落長出后挑取

的菌落，于基礎(chǔ)培養(yǎng)基上采用法進行多次純化。

溶磷菌的篩選：將分離獲得的溶磷菌分別配制成菌懸液，接入己滅菌的含

難溶磷液體培養(yǎng)基中，對照組的培養(yǎng)基接入________菌懸液，5d后測定培養(yǎng)液

中可溶性磷含量。若接菌培養(yǎng)液可溶性磷含量為a,對照組可溶性磷含量為b,

則菌株溶磷量為o選擇溶磷量最大的菌種為目的菌。

（3）將適量目的菌接入已滅菌的含難溶磷的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每天取樣測

定溶磷量和pH變化情況，結(jié)果如下圖所示。

2

①結(jié)果表明目的菌分解難溶磷的能力呈現(xiàn)的趨勢。

②根據(jù)培養(yǎng)液的pH變化情況，可對目的菌的解磷原理作出的推測是

________________________________________________________________O

(4)請預(yù)期該溶磷菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面可能的應(yīng)用：

［解析］(1)土壤中的磷元素被植物直接吸收后，可用于組成核酸、磷脂、

ATP、NADPH等化合物。

(2)溶磷菌的分離：土壤中的磷大部分以磷酸鈣等難溶態(tài)存在，在水中呈白

色沉淀，故加入含難溶磷的固體培養(yǎng)基渾濁不透明，而溶磷菌能夠把無效態(tài)的

磷轉(zhuǎn)化為可被直接利用的可溶性磷，故一段時間后，可挑選平板上形成透明溶

磷圈的菌落，即為篩選出的溶磷菌。純化常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，

如平板劃線法將挑選出的菌落于基礎(chǔ)培養(yǎng)基上采用連續(xù)劃線法進行多次純化。

溶磷菌的篩選：對照組的培養(yǎng)基接入等量滅活的菌懸液，以作比較。若5d

后接菌培養(yǎng)液可溶性磷含量為a,對照組可溶性磷含量為b,則菌株溶磷量為a

-bo差值越大，說明菌體溶磷量越大，選擇溶磷量最大的菌種為目的菌。

(3)①在1?4天內(nèi)溶磷量隨時間增加而增多，即分解能力升高，第4天后，

溶磷量開始減少，即分解能力降低，但比最開始仍更強。

②在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量開始增加，隨著pH回升，溶

磷量就開始降低，據(jù)此推測溶磷菌可能通過產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物分解難溶性磷。

(4)土壤中的磷大部分以難被植物吸收利用的無效態(tài)如磷酸鈣等難溶態(tài)存

在，而溶磷菌可將難溶態(tài)磷分解為可被植物直接利用的可溶性磷，故可將其制

成微生物菌肥促進植物對磷元素的吸收。

［答案］(1)核酸(DNA、RNA)、ATP、磷脂、NADPH(2)具有透明解磷圈

平板劃線等量滅活a-b(3)?先升高后降低②溶磷菌通過產(chǎn)生酸性代謝

3

產(chǎn)物分解難溶性磷(4)制成微生物菌肥促進植物對磷元素的吸收

8細(xì)胞工程通過細(xì)胞水平上的操作，獲得有用的生物體或其產(chǎn)品

〃〃//概念關(guān)聯(lián)〃〃〃

睡砌1

梅呼噴養(yǎng)一

M括姣」

一胚胎一細(xì)胞

動物司胞融合

包括

慚單克建抗體

工程

技求］

頗嫡出螳確榭II)

細(xì)胞甚移植

胚胎分割J用

等級考要求

嘗試運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)菊花或其他植物幼苗，能夠運用生物學(xué)基

本概念和原理，科學(xué)分析和所判與干細(xì)胞、克隆動物和胚胎分割等相關(guān)的議題。

認(rèn)同細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等方面的作用。

〃〃〃概念檢測〃〃〃

1.早期胚胎細(xì)胞異常凋亡是目前克隆豬成功率低的主要原因。用實時熒光

逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)(RT.qPCR)檢測細(xì)胞凋亡抑制基因Bcb2的表達水平，有助于

了解胚胎發(fā)育不同時期BcU2表達水平與細(xì)胞凋亡的關(guān)系。下列說法錯誤的是

()

卵母細(xì)胞、核移植敢組早期胚胎移植受體克降豬

良種豬一體細(xì)J一細(xì)胞一胚臨嬴一子宮

1時期提取

細(xì)胞裂解物色K旦擴增產(chǎn)物

A.對重組細(xì)胞進行培養(yǎng)時需加入血清、血漿等天然成分

B.卵母細(xì)胞采集后，要在體外培養(yǎng)成熟再去核作為受體細(xì)胞

C.根據(jù)RT-qPCR熒光強度可計算出基因Bcl-2在相應(yīng)細(xì)胞中的翻譯水平

D.胚胎在受體子宮發(fā)育過程中，其遺傳特性不受影響

C［動物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分是葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血

清等，A正確；卵母細(xì)胞采集后，要在體外培養(yǎng)到減數(shù)分裂n中期，進行核移植

有助于細(xì)胞核全能性的表達，B正確；根據(jù)RT.qPCR最終的熒光強度不可能計

算出基因3??2在相應(yīng)細(xì)胞中的翻譯水平，只有在熒光信號指數(shù)擴增階段，PCR

產(chǎn)物量的對數(shù)值與起始模板量之間存在線性關(guān)系，可以選擇在這個階段進行定

4

量分析，C錯誤；產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致，D正確。］

2.與血清抗體相比，單克隆抗體具有更多優(yōu)勢。下圖是制備埃博拉病毒（抗

原）單克隆抗體的流程圖，下列相關(guān)敘述不正確的是（）

埃博拉病毒（抗K9

|接種

小僅

|獲取

細(xì)胞①小鼠骨髓描細(xì)胞

I誘導(dǎo)細(xì)胞融合I

I-遨I）

細(xì)胞②

I魄選（口）

細(xì)胞③

I產(chǎn)生

特定的單克隆抗體

A.單克隆抗體的特異性、靈敏度和產(chǎn)量都超過了血清抗體的

B.細(xì)胞①、細(xì)胞②、細(xì)胞③都既能增殖又能分泌抗體

C.細(xì)胞融合率低，融合細(xì)胞不都是雜交瘤細(xì)胞，故需要進行篩選（I）

D.利用單克隆抗體與抗原特異性結(jié)合的特點可診斷出病毒感染者

B［單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、可大量制備的特點，其特異性、

靈敏度和產(chǎn)量都超過了血清抗體的，A正確；細(xì)胞①是可產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞，

即漿細(xì)胞，漿細(xì)胞不具有增殖能力，B錯誤；融合細(xì)胞可能還包括B細(xì)胞與B

細(xì)胞融合、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成的細(xì)胞，所以需要進行篩選，C

正確；利用該單克隆抗體與病毒抗原特異性結(jié)合的特點，可診斷出病毒感染者，

D正確。］

3.甜櫻桃品種A是三倍體，果實營養(yǎng)豐富，可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行

繁殖。根據(jù)以下甜櫻桃品種A的組織培養(yǎng)過程回答下列問題。

外植體一初代培養(yǎng)一增殖培養(yǎng)一生根培養(yǎng)f移栽

（1）甜櫻桃品種A通過植物組織培養(yǎng)繁殖與桿插繁殖相比，優(yōu)點是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中需加入一定量的蔗糖，作用是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（3）為使外植體在培養(yǎng)基中經(jīng)初代培養(yǎng)、增殖培養(yǎng)后得到一定量無根苗，培

養(yǎng)過程中需使用一定濃度的激素進行誘導(dǎo)，其中6-BA用量與IBA用量的比值

應(yīng)保持（填“較高”“適中”或“較低”）的原因是o

5

（4）下表是不同生根培養(yǎng)基對組培苗生根率的影響（生根率=生根株數(shù)/誘導(dǎo)

株數(shù)X100%)。

NAA(mg?LIBA(mg?L

培養(yǎng)基序號lAACmg,L-1)生根率（％）

r)-1)

10.5000.6061.54

20.5000.9092.30

30.5001.2088.88

40.5001.5069.23

500.500.2018.75

600.50().4025.00

700.500.8043.75

800.501.6081.25

當(dāng)IAA濃度為0.50mg-L"1時,如果將IBA的濃度從1.50mg-L-1提高到1.80

mg-L1,對組培苗生根率的影響是__________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________9

原因是________________________________________________________________

當(dāng)NAA濃度為0.50mg?Lr時，（填“能”或“不能”）確定1.60

mg-L-1的IBA是促進組培苗生根的最適濃度。

［解析］（1）傳統(tǒng)的無性繁殖容易積累病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降，植物組織

培養(yǎng)技術(shù)可利用植物的芽尖等新生組織（無病毒）大量培養(yǎng)獲得無病毒植株，故甜

櫻桃品種A通過植物組織培養(yǎng)繁殖與肝插繁殖相比，優(yōu)點是可獲得甜櫻桃品種

A的脫毒苗，并大量繁殖（脫毒苗）。

（2）培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中需加入大量元素、微量元素、有機物（如氨基酸、

維生素、蔗糖等）及植物激素。蔗糖的作用是提供碳源，維持細(xì)胞的滲透壓。

（3）植物激素的用量比例會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向，當(dāng)細(xì)胞分裂素用量與

生長素用量比值低時，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值高時，有利于芽

的分化，抑制根的形成；比值適中時，促進愈傷組織的形成。故為使外植體在

培養(yǎng)基中經(jīng)初代培養(yǎng)、增殖培養(yǎng)后得到一定量無根苗，6?BA（細(xì)胞分裂素類調(diào)節(jié)

劑）用量與IBA（生長素類調(diào)節(jié)劑）用量的比值應(yīng)保持較高，以有利于芽的分化，

抑制根的形成，獲得無根苗。

6

（4）分析表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)IAA濃度為0.50mg?Lr時，促進生根的IBA

的最適濃度在0.90mg?Lr左右，超過此濃度，隨IBA濃度的升高，生根率逐

漸降低。故當(dāng)IAA濃度為0.50mg-L"1時，如果將IBA的濃度從1.50mg1一提

高到L80mg對組培苗生根率的影響是降低生根率。原因是當(dāng)IAA濃度為

0.50mg?Lr,所用IBA濃度大于促進組培苗生根的最適濃度，隨IBA濃度升高，

組培苗生根率逐漸下降。表格中數(shù)據(jù)表明，當(dāng)NAA濃度為0.50mg?L-i時，隨

IBA濃度的增大，生根率逐漸上升，沒有出現(xiàn)峰值，故不能確定l.60mg?L-】的

IBA是促進組培苗生根的最適濃度。

［答案］（1）可獲得甜櫻桃品種A的脫毒苗，并大量繁殖（脫毒苗）（2）提供碳

源，維持細(xì)胞的滲透壓（3）較高有利于芽的分化，抑制根的形成（4）降低生

根率IAA濃度為0.50mg1-,當(dāng)IBA濃度大于促進組培苗生根的最適濃度時,

隨IBA濃度升高，組培苗生根率逐漸下降不能

9基因工程賦予生物新的遺傳特性

〃〃〃概念關(guān)聯(lián)〃〃〃

限制豳1

DNA連接醉—_操作工具

第二代蛋白質(zhì)

載體一

基因工程工程

_農(nóng)牧業(yè)

目的基因的篩選與獲取一|布國方面

I應(yīng)用庚有u

基因表達載體的構(gòu)建一操作程序

生領(lǐng)域

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞一一食品工

業(yè)方面

I

目的基因的檢測與鑒定」

等級考要求

結(jié)合生活或生產(chǎn)實例，熟練說出基因工程的基本原理，并運用其基本原理,

參與有關(guān)推廣和應(yīng)用基因工程產(chǎn)品等社會行為的討論，理性做出個人決策。認(rèn)

同基因工程給現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)、食品及醫(yī)藥等產(chǎn)生的巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

〃〃〃概念檢測〃〃〃

1.（2021?南通高三模擬）受傷的雙子葉植物產(chǎn)生的酚類化合物可誘導(dǎo)毒力效

應(yīng)蛋白（W”基因表達產(chǎn)生Vir蛋白，其中VirDl/D2蛋白復(fù)合體可將Ti質(zhì)粒上的

一段T-DNA單鏈（T鏈）切下并形成VirD2-T鏈復(fù)合物。轉(zhuǎn)移至植物細(xì)胞中的

7

VirD2-T鏈復(fù)合物結(jié)合VirE2等蛋白形成T復(fù)合體進入細(xì)胞核，將T鏈隨機整

合到植物染色體上。相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胨炯?xì)胞，可用酚類化合物處理提高轉(zhuǎn)化

效率

B.VirD2-T鏈復(fù)合物結(jié)合VirE2等蛋白形成T復(fù)合體可避免T-DNA的胞

內(nèi)降解

C.T-DNA的整合具有隨機性，需經(jīng)過篩選（抗性、熒光等）獲得符合要求的

轉(zhuǎn)化苗

D.T-DNA整合至植物細(xì)胞染色體上的過程不需要DNA聚合酶和DNA連

接酶

D［農(nóng)桿菌易感染雙子葉植物，對單子葉植物沒有感染力，因為多數(shù)單子

葉植物不能合成酚類化合物，可以通過在傷口施加相關(guān)酚類化合物而使單子葉

植物成為農(nóng)桿菌易感染的植物，從而提高轉(zhuǎn)化效率，A正確；VirD2-T鏈復(fù)合物

結(jié)合VirE2等蛋白形成T復(fù)合體進入細(xì)胞核，將T鏈隨機整合到植物染色體上，

可避免T?DNA在細(xì)胞內(nèi)被降解，B正確；經(jīng)過轉(zhuǎn)化的植物不一定都得到目的表

型，因為T-DNA的整合是隨機的，還需經(jīng)過篩選（抗性、熒光等）才能獲得符合

要求的轉(zhuǎn)化苗，C正確；Ti質(zhì)粒上的W/?基因區(qū)段在宿主細(xì)胞內(nèi)表達產(chǎn)物能誘導(dǎo)

Ti質(zhì)粒產(chǎn)生一條新的T?DNA單鏈分子，而合成新的T?DNA單鏈不需要限制酶,

需要的是DNA聚合酶和DNA連接酶，D錯誤。］

2.（2021?武漢高三質(zhì)檢）乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分別是乙型肝炎、戊

型肝炎的病原體，病毒結(jié)構(gòu)見下圖。研究人員用基因工程技術(shù)獲得了兩種含肝

炎病毒抗原基因（DNA序列）的細(xì)胞，用轉(zhuǎn)基因細(xì)胞來生產(chǎn)病毒表面蛋白抗原，

然后制備成疫苗，用于肝炎的預(yù)防。下列說法正確的是（）

乙型肝炎病毒結(jié)構(gòu)模式圖戊型肝炎病毒結(jié)構(gòu)模式圖

A.獲得的兩種肝炎疫苗在人體內(nèi)都不能復(fù)制，需多次接種

B.獲取兩種肝炎病毒的抗原基因都必須要用到逆轉(zhuǎn)錄酶

8

C.獲取的兩種肝炎病毒抗原基因都可以直接轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中進行表達

D.用抗原一抗體雜交法可確定肝炎病毒抗原基因是否插入到受體細(xì)胞

DNA上

A［據(jù)題意可知，獲得的兩種肝炎疫苗的化學(xué)本質(zhì)均為病毒表面蛋白抗原，

在人體內(nèi)都不能復(fù)制，需多次接種，A正確；圖中顯示乙型肝炎病毒的遺傳物質(zhì)

是DNA,而戊型肝炎病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,因此，只有后者的抗原基因的獲

取需要用到逆轉(zhuǎn)錄酶，B錯誤；獲取的兩種肝炎病毒抗原基因都需要與相應(yīng)的載

體結(jié)合才可以轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中進行表達，而不能直接導(dǎo)入受體細(xì)胞，C錯誤；用

抗原一抗體雜交法可確定肝炎病等抗原基因是否成功表達，D錯誤。］

3.為滿足對SARS-CoV-2（新冠病毒）和COVID_19（新冠肺炎）研究等方面的

需要，我國科學(xué)家制備了多種新冠肺炎模型小鼠。

⑴新冠病毒與人體細(xì)胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（hACE2）結(jié)合后，進入細(xì)

胞引起新冠肺炎。由于鼠源ACE2（mACE2）與hACE2空間結(jié)構(gòu)不同，使新冠病

毒不易感染小鼠。構(gòu)成mACE2與hACE2的氨基酸的不同，都

可能導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)不同。

（2）利用CRISPR/Cas9技術(shù)將hACE2基因插入小鼠受精卵mACEl基因中

（圖1）,獲得表達hACE2的模型小鼠。

^^Cas9

啟動子廠；終正于

…I_____

啟動子終止于"

外源序列

啟動子外源序列終正于

圖1

①IRES序列可在mRNA內(nèi)部介導(dǎo)核糖體與mRNA結(jié)合。為使hACEl基

因和熒光蛋白基因（報告基因）在小鼠mACEl基因啟動子驅(qū)動下共轉(zhuǎn)錄，且合成

兩種獨立的蛋白，請選擇外源序列應(yīng)包含的組件并從上游到下游進行排序

A.啟動子B.終止子C.04CE2的逆轉(zhuǎn)錄DNA

D.熒光蛋白基因的逆轉(zhuǎn)錄DNAE.IRES序列

②獲得Fo小鼠后，還需要通過_______檢測目的基因是否導(dǎo)入。

9

③模型小鼠機體中熒光的分布和強度可反映hACE2基因

(3)為尋找有效的抗原來研發(fā)新冠疫苗，用新冠病毒蛋白(S、N、M、E)分別

免疫小鼠，一段時間后提取免疫血清并注射給模型小鼠，而后用等量的新冠病

毒感染模型小鼠，檢測肺部組織中病毒含量，結(jié)果如圖2所示。

□對照組⑷N免疫血清

□S免疫血清□M免疫血清

口E免疫血清

_器

一

值

感染后的天數(shù)

圖2

①應(yīng)選擇_______蛋白來制備疫苗，依據(jù)是

O

②從感染后1天到3天，注射S免疫血清組小鼠病毒含量下降的原因可能

有__________________________________________________________________

［解析］(1)新冠病毒與人體細(xì)胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(hACE2)結(jié)合

后，進入細(xì)胞引起新冠肺炎。而新冠病毒不易感染小鼠，原因是構(gòu)成mACE2

與hACE2的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同，都會導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)不同，

因此對新冠病毒的識別有差異。

(2)利用CRISPR/Cas9技術(shù)將hACE2基因插入小鼠受精卵mACE2基因中，

獲得表達CE2基因的模型小鼠。

①IRES序列可在mRNA內(nèi)部介導(dǎo)核糖體與mRNA結(jié)合。為使hACEl基

因和熒光蛋白基因(報告基因)在小鼠mACE2基因啟動子驅(qū)動下共轉(zhuǎn)錄，且合成

兩種獨立的蛋白，則外源序列應(yīng)包含的組件并從上游到下游的序列依次為啟動

子、九4c￡2的cDNA、IRES序列、熒光蛋白基因的cDNA、終止子，即CEDB

依次排列構(gòu)速成目的基因表達載體的序列，其中IRES序列可在mRNA內(nèi)部介

導(dǎo)核糖體與mRNA結(jié)合，因此需要插入到重組DNA中間。

②檢測目的基因的方法通常采用DNA分子雜交技術(shù)，據(jù)此，獲得Fo代小

10

鼠后，還需要通過DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否導(dǎo)入。

③根據(jù)目的基因表達載體中各個組件的排列順序可知，熒光蛋白的表達意

味著hACEl基因成功表達，因此模型小鼠機體中熒光的分布和強度可反映

//ACE2基因表達情況。

(3)①為尋找有效的抗原來研發(fā)新冠疫苗，用新冠病毒蛋白(S、N、M、E)

分別免疫小鼠，一段時間后提取免疫血清并注射給模型小鼠，而后用等量的新

冠病毒感染模型小鼠，圖中結(jié)果顯示，只有用S蛋白免疫小鼠之后獲得的血清

能使模型小鼠體內(nèi)的病毒含量明顯下降，即S蛋白免疫血清中抗體對病毒的防

衛(wèi)功能最強，因此，應(yīng)選擇S蛋白來制備疫苗。

②實驗結(jié)果中，從感染后1天到3天，注射S免疫血清組小鼠病毒含量繼

續(xù)下降，其原因可能是第三天小鼠自身體內(nèi)通過免疫反應(yīng)產(chǎn)生了病毒抗體等物

質(zhì)，從而使病毒含量下降。

I答案I⑴種類、數(shù)目、排列順序(2)CED(B)核酸分子雜交/PCR在機

體中表達的部位和強度(3)S感染后1天和3天，只有注射S免疫血清組病毒

含量明顯低于對照組模型小鼠的免疫系統(tǒng)清除一部分病毒，S免疫血清中抗體

與病毒S抗原結(jié)合抑制病毒侵染與增殖

10生物技術(shù)在造福人類社會的同時也可能會帶來安全與倫理問題

〃/〃/概念關(guān)聯(lián)〃〃〃

性看

理

轉(zhuǎn)基

待轉(zhuǎn)基因成果

因

技術(shù)

關(guān)法生殖性

克隆人

生殖性克降人

的若干而題

等級考要求

理解并掌握轉(zhuǎn)基因的基礎(chǔ)知識，關(guān)注轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。比較生殖性克

隆與治療性克隆的異同，以及試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒的異同。掌握生物武器

的危害及我國政府的立場和觀點。

〃〃//概念檢測〃////

11

L（2021?順義區(qū)高三統(tǒng)考）現(xiàn)代生物技術(shù)造福人類的同時，也可能引起一系

列的安全和倫理問題，下列說法不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ?/p>

A.我國政府不支持任何生殖性克隆人實驗

B.我國主張全面禁止和徹底銷毀生物武器

C.只要有證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品有害，就應(yīng)禁止該技術(shù)的應(yīng)用

D.我國己經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品實施產(chǎn)品標(biāo)識制度

C［我國政府禁止生殖性克隆人，堅持四不原則（不贊成、不允許、不支持、

不接受任何生殖性克隆人實驗），但不反對治療性克隆，A正確；我國主張全面

禁止和徹底銷毀生物武器，B正確；對于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，我們應(yīng)該客觀公正地看待

它，有益的推廣，有害的禁止，但不能禁止該技術(shù)的應(yīng)用，C錯誤；我國已經(jīng)對

轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品實施產(chǎn)品標(biāo)識制度，以尊重人們的知情權(quán)，D正確

2.基因工程產(chǎn)物可能存在著一些安全性問題，但不必?fù)?dān)心的是（）

A.三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚雜交，進而導(dǎo)致自然種群被淘汰

B.載體的標(biāo)記基因（如抗生素抗性基因）可能指導(dǎo)合成有利于抗性進化的產(chǎn)

物

C.目的基因（如殺蟲基因）本身編碼的產(chǎn)物可能會對人體產(chǎn)生毒性

D.目的基因被應(yīng)用于生物武器

A［三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚不能產(chǎn)生可育配子，不能與正常鯉魚雜交，A符合

題意；載體標(biāo)記基因（如抗生素基因）多為抗生素抗性基因，可能指導(dǎo)合成有利于

抗性進化的產(chǎn)物，B不符合題意；目的基因如殺蟲基因，本身編碼的產(chǎn)物可能會

對人體產(chǎn)生毒性，C不符合題意；生物武器的類型包括致病菌、病毒、生物毒劑

及基因重組的致病菌等，轉(zhuǎn)基因生物有可能被用于制造生物武器，D不符合題

意。］

12

選擇性必修3

XINGI

生物技術(shù)與工程

D1SHIDANYUAN

篇加尊泰生物技術(shù)與工程

第1講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)酵工

程及應(yīng)用

1.舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生

產(chǎn)的

2.闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工

［課標(biāo)要求］

業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品

3.舉例說明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要

的應(yīng)用價值

1.發(fā)酵菌種的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。（生命觀念）

2.比較制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的原理、流程、發(fā)酵條

［核心素養(yǎng)］（教師用

件等的異同。（科學(xué)思維）

書獨具）

3.設(shè)計實驗探究理想的發(fā)酵條件。（科學(xué)探究）

4.關(guān)注食品安全，倡導(dǎo)健康的生活方式。（社會責(zé)任）

考點1發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念及泡菜的制作

研讀教材。積累必備知識

1.發(fā)酵

是指人們利用微生物,在適宜的條件下，將原料通過微生物的代遢轉(zhuǎn)化為

人類所需要的產(chǎn)物的過程。

2.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

13

分義直接利用原材料中天然存在的微生物,或利

------用前一次發(fā)群保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵

傳物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)

統(tǒng)

發(fā)「混合菌種的固體發(fā)酵

類利

醒

技混合菌種的半固體發(fā)解

術(shù)

一的的麟母、曲毒、毛毒等多種微生物都

產(chǎn)參與了豆腐的發(fā)酹，起主要作用的

實例是毛霉

（腐乳的制作）

恒星蛋白質(zhì)一小分子的肽和皂圣度

3.泡菜的制作

⑴菌種來源：植物體表面天然的乳酸菌。

⑵原理：在無氧條件下,乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。

⑶反應(yīng)式：C6Hl206-^"*^2c3H6。3（乳酸）+能量O

（4）制作流程

測定亞硝酸鹽含爆

配制鹽水一遜后,冷卻］喝懿小

髓懿蠹，裝至半壇時，卜糅蠲,向水槽中發(fā)成

黎挈糊久四啊可」蓋好壇蓋注滿水曠品

晾干后，裝人誓著賽至△

泡菜壇內(nèi)或滿

?判斷正誤

1.腐乳的制作僅是毛霉參與了豆腐的發(fā)酵。（X）

提示：多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如酵母、曲霉和毛霉。

2.傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主。（J）

3.制作傳統(tǒng)泡菜是利用植物體表面天然的乳酸菌來進行發(fā)酵的。（J）

4.制作泡菜時泡菜壇一般只裝九成滿。（X）

提示：泡菜發(fā)酵時易膨脹，制作泡菜時泡菜壇一般只裝八成滿。

5.泡菜制作過程中，有機物的干重和種類將減少。（X）

提示：泡菜制作過程中，有機物的干重將減少，而有機物的種類將增加。

6.泡菜壇發(fā)酵過程中泡菜壇沿要注滿水，有利于泡菜的無氧發(fā)酵。（J）

|教材挖掘

1.制作傳統(tǒng)泡菜的鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是什么？（選擇性必

修3P6"探究?實踐”）

提示：加熱煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生

物的生命活動不受影響。

14

2.制作傳統(tǒng)泡菜時無須嚴(yán)格滅菌，但隨著發(fā)酹的進行，乳酸菌逐漸成為優(yōu)

勢菌種，試分析其原因。(選擇性必修3P6"探究-實踐”)

提示：泡菜壇內(nèi)形成了缺氧、酸性的環(huán)境，不利于大多數(shù)微生物生長。

/規(guī)范表述

1.從開始制作到泡菜質(zhì)量最佳這段時間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸，這段時間內(nèi)

泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是,原因是o

提示：乳酸菌數(shù)量增加，雜菌數(shù)量減少乳酸菌比雜菌更為耐酸

2.泡菜的制作方法不當(dāng)，很容易造成泡菜變質(zhì)，甚至發(fā)霉變味，試分析可

能的原因是________________________________________________________

提示：泡菜壇密封不嚴(yán)(或鹽和水的比例不適當(dāng))引起雜菌滋生、泡菜變質(zhì)

內(nèi)化知識。提升素養(yǎng)能力

Q感照里熱........................揭示聯(lián)系，深化理解

1.泡菜制作中的注意事項

(1)材料的選擇及用量

①蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽。

②用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%?20%的鹽水。鹽的濃度過高，乳酸

發(fā)酵受抑制，泡菜風(fēng)味差；用量過低，雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。

(2)防止雜菌污染

①每次取樣用具要洗凈，要迅速封口。

②鹽水要煮沸后冷卻，煮沸的作用一是除去水中的氧，二是殺滅鹽水中的

雜菌。

(3)氧氣需求

①泡菜壇要選擇火候好、無裂紋、無砂眼、壇沿深、蓋子吻合好的，目的

是創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。

②泡菜壇壇蓋邊沿的水槽內(nèi)注滿水，以保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)

境，注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補水。

(4)控制適宜的溫度

若溫度偏高則有害菌活動能力強；若溫度偏低則不利于乳酸發(fā)酵，導(dǎo)致發(fā)

15

酵時間延長。

2.泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌、乳酸的變化

項目乳酸菌乳酸亞硝酸鹽

發(fā)酵少（有02、乳酸菌活動受增加（硝酸鹽還原菌的作

少

初期抑制）用）

降低（硝酸鹽還原菌受抑

發(fā)酵最多（乳酸抑制其他菌活積累、增多、pH

制，部分亞硝酸鹽被分

中期動）降低

解）

發(fā)酵減少（乳酸繼續(xù)積累，pH繼續(xù)增多，pH繼降低至相對穩(wěn)定（硝酸鹽

后期繼續(xù)降低，抑制其活動）續(xù)降低，直至穩(wěn)定還原菌被完全抑制）

。盍〃樵兀........................規(guī)范表述，嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確

“科學(xué)思維——批判性思維勿

1.市場上購買的真空包裝酸菜，在沒有漏氣的狀態(tài)下發(fā)生了“脹袋”現(xiàn)象,

同學(xué)A懷疑是雜菌污染導(dǎo)致的，同學(xué)B懷疑是乳酸菌大量繁殖導(dǎo)致的，你支持

誰的觀點并說明理由。

提示：支持A的觀點，乳酸菌代謝過程中不產(chǎn)生氣體。

加科學(xué)思維—模型與建?！?/p>

2.請嘗試?yán)L制出泡菜制作過程中乳酸菌、亞硝酸鹽及乳酸隨發(fā)酵時間的變

化曲線。

提示：如圖

0發(fā)酵時間,發(fā)酵時間o發(fā)醉時間

“科學(xué)探究一實及結(jié)果的交謨勺討論”

3.制作泡菜時，同樣的材料和腌制條件，不同壇中各時期測得的亞硝酸鹽

含量不同，分析最可能的原因。

提示：泡菜制作過程中使用的菌種為天然菌種，由于各壇中微生物的種類

和數(shù)量不同，盡管不同壇中使用了同樣的材料和腌制條件，但在各時期測得的

亞硝酸鹽含量仍會不同。

16

工■烹息器然........................細(xì)研考題，落實運用

考向1＞考查發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念

1.關(guān)于發(fā)酵的敘述，不正確的是（）

A.發(fā)酵就是無氧呼吸

B.發(fā)酵是將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程

C.酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的

D.利用微生物能夠生產(chǎn)出人們所需多種產(chǎn)物的原因是不同的微生物具有產(chǎn)

生不同代謝物的能力

A【發(fā)酵包括有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵，A錯誤；發(fā)酵是指人們利用微生物，

在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程，B

正確；酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的，C正確；不同的微生物具有產(chǎn)生不同代

謝物的能力，因此利用微生物能夠生產(chǎn)出人們所需的多種產(chǎn)物，D正確。］

2.下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，不正確的是（）

A.傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主

B.在制作腐乳的過程中，多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，其中起主要作用

的是毛霉

C.腐乳味道鮮美的原因在于大分子蛋白質(zhì)被分解成了小分子的肽和氨基酸

D.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都是直接利用天然原料中的微生物

D［傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一

次發(fā)酵保存下來的發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)，D錯誤。］

考向2＞考查泡菜的制作原理、流程等

3.（2021?連云港高三模擬）我國制作泡菜歷史悠久?！吨叙佷洝分杏涊d：“泡

鹽菜法，定要覆水壇。此壇有一外沿如暖帽式，四周內(nèi)可盛水；壇口覆一蓋，

浸于水中……則所泡之菜不得壞臭。泡菜之水，用花椒和鹽煮沸，加燒酒少

許……如有霉花，加燒酒少許。壇沿外水須隔日一換，勿令其干。”下列說法

正確的是（）

A.“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”的目的是徹底滅菌

B.“霉花”主要由酵母菌繁殖形成，酵母菌往往來自蔬菜

C.“壇沿外水須隔日一換，勿令其干”以保證壇內(nèi)適宜濕度

17

D.分離泡菜汁中的乳酸菌，可用稀釋涂布平板法和MS培養(yǎng)基

B［“泡菜之水，用花椒和鹽煮沸”的目的包括提升泡菜味道、減少水中

的溶氧量和消毒殺菌防止雜菌污染，A錯誤；“霉花”指的是泡菜壇內(nèi)表面的白

膜，主要由酵母菌繁殖形成，而酵母菌往往來自蔬菜，B正確；“壇沿外水須隔

日一換，勿令其干”以保證壇內(nèi)的無氧環(huán)境，C錯誤；分離泡菜汁中的乳酸菌，

可用稀釋涂布平板法，在分離純化所用的培養(yǎng)基中還需要加入碳酸鈣，其作用

是中和乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸和利于乳酸菌的分離，D錯誤。］

4.（2021?德州二模）泡菜古稱“范”，《齊民要術(shù)》中較為系統(tǒng)地介紹了做

“殖”的方法：收菜時，即擇取好者……作鹽水，令極咸，于鹽水中洗，即內(nèi)

甕中……洗菜鹽水，澄取清者，瀉者甕中……泥頭七日便熟。下列說法錯誤的

是（）

A.取好者即選用新鮮的蔬菜，可減少亞硝酸鹽的含量

B.作鹽水的操作不僅能調(diào)味，還可以防止雜菌污染

C.泥頭表示密封，目的是為乳酸菌提供厭氧環(huán)境

D.泥頭七日過程中“殖”的有機物干重和種類都會減少

D［制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料，即“擇取好者”，原因是業(yè)

硝酸鹽含量低，A正確；鹽水具有殺菌作用，故作鹽水的操作不僅能調(diào)味，還可

以防止雜菌污染，B正確；乳酸菌為厭氧生物，故利用其制作泡菜時，應(yīng)營造無

氧環(huán)境，泥頭表示密封，目的是為乳酸菌提供厭氧環(huán)境，C正確；泥頭七日過程

中“范”的有機物干重會減少，但由于細(xì)胞呼吸過程中一些中間產(chǎn)物的產(chǎn)生，

有機物種類會增多，D錯誤。］

考點2果酒和果醋的制作

研讀教材,積累必備知識

1.制作原理與發(fā)酵條件

項目制作果酒制作果醋

發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌

代謝類型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型

有氧條件下，酵母菌通過有氧02、糖源充足時：C6Hl2。6+

發(fā)酵過程

呼吸大量繁殖：