5.山东高考生物选必3(生物技术与工程)长空题教材原文挖空汇编
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5.山东高考生物选必3(生物技术与工程)长空题教材原文挖空汇编
山东高考生物 选择性必修3（生物技术与工程）第1—121页（全本）长空题教材原文挖空汇编
1.原因/理由类：
（1）（P4）发酵（fermentation）是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物，这是因为________________。【答案】不同的微生物具有不同的代谢途径（能产生不同的代谢物）（2）（P5）腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品，经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存，多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉。千百年来腐乳一直受到人们的喜爱，这是因为________________。【答案】发酵使蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，味美、易消化、易保存（3）（P8）在上述传统发酵食品的制作过程中，我们没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵，这样做的原因是________________。【答案】天然菌种差异大、杂菌不明、过程难控，导致品质不一；单一菌种可缩短时间、稳定品质（4）（P10）在提供水、碳源、氮源和无机盐等几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如，在培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，在培养霉菌时一般需要将培养基调至酸性，在培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性，在培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件。这样处理的原因是________________。【答案】不同微生物对pH、特殊营养物质和O2的需求不同（5）（P22）工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养，其原因是________________。【答案】发酵罐体积大、接种量大，发酵前需增殖菌种以满足接种量（6）（P23）在发酵工程的发酵环节中，环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。例如，谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。这说明________________。【答案】环境条件（如pH）既影响微生物生长繁殖，也影响代谢物的形成（代谢途径）（7）（P23）发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。例如，在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，这是因为________________。【答案】杂菌污染会大量消耗营养、分泌酶分解产物（如青霉素酶分解青霉素），使产量大降（8）（P34）细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。但是，在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，比如芽原基的细胞只能发育为芽、叶原基的细胞只能发育为叶，这是因为________________。【答案】在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达（9）（P40）马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗，其依据是________________。【答案】茎尖（顶端分生区）病毒极少甚至无病毒，组织培养可再生出不带病毒的植株（10）（P43）动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养（animal cell culture）是动物细胞工程的基础。动物细胞培养之所以是动物细胞工程的基础，原因是________________。【答案】动物细胞工程的其他技术（如细胞融合、核移植等）一般都需以动物细胞培养为基础（11）（P44）在体外培养动物细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作；培养液还需要定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。在动物细胞培养中强调无菌、无毒并及时更换培养液，原因是________________。【答案】防止杂菌污染，并防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害（12）（P45）在进行动物细胞培养时，首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，或用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞。之所以要先将组织分散成单个细胞，原因是________________。【答案】成块组织中的细胞靠在一起会彼此限制生长和增殖，分散成单个细胞才能生长和增殖（13）（P46）胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能；而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。ES细胞与成体干细胞分化潜能的差异说明________________。【答案】不同类型干细胞的分化潜能有差别（胚胎干细胞分化潜能高于成体干细胞）（14）（P52）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。这一难度差异说明________________。（15）（P57）刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后获得受精能力（精子获能）；动物排出的卵子要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时才具备与精子受精的能力。这说明精子和卵子要完成受精，前提是________________。【答案】精子需获能、卵子需成熟到MⅡ期，二者都需经过相应准备才能受精（16）（P67）基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。基因工程区别于传统杂交育种的根本之处是________________。【答案】在DNA分子水平上进行设计和施工，可打破物种界限实现基因在不同物种间的转移（17）（P77）科学家将苏云金杆菌的Bt基因转入棉花使其产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害；Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性、肠道细胞也没有特异性受体，因此Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。这说明转基因抗虫棉________________。【答案】杀虫作用具有昆虫特异性，对人畜安全（不会对人畜产生毒性）（18）（P78）PCR技术根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制；每次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。PCR能在体外大量扩增目的基因，是因为________________。【答案】其原理是DNA的半保留复制，每轮循环目的基因约翻倍（指数扩增，约2^n）（19）（P82）基因表达载体的构建方法不是千篇一律的，将目的基因导入受体细胞的方法也不是完全相同的，这是因为______。【答案】不同转基因产品所需要的目的基因不同，受体细胞又有植物、动物、微生物之分（20）（P93）基因工程原则上只能生产______的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要，这正是蛋白质工程崛起的缘由。（21）（P94）玉米中赖氨酸的含量比较低，原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，______。【答案】受细胞内赖氨酸浓度的影响较大（赖氨酸达到一定浓度就会抑制这两种酶的活性）（22）（P95）蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往______。（23）（P101）对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，这是因为微生物具有______等优点。【答案】生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感、容易进行遗传物质操作（24）（P107）很多生物学家认为克隆技术还不成熟，生殖性克隆人同样会面临流产、死胎和畸形儿等问题，这显然______。（25）（P112）转基因技术出现后，使得利用这一技术制造各种新型的致病菌成为可能；这些人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病而又无药可医，这样施放者便可以造成敌方公众的极度恐慌，致使受害国一切活动瘫痪，轻而易举地达到______的目的。2.依据类：
（1）（P9）防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。配制培养基的配方依据的是________________。（2）（P16）1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶，这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应（PCR）。水生栖热菌能从热泉中被筛选出来，其依据是________________。【答案】生物与环境相适应的观点（水生栖热菌能在70~80℃高温下生存，而绝大多数微生物不能）（3）（P16）在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。实验室中微生物的筛选，应用的是与自然界筛选相同的原理，即________________。【答案】人为提供有利于目的菌生长的条件（营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长（4）（P18）稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中大约含有多少活菌，其依据是________________。【答案】当稀释度足够高时，一个单菌落来源于稀释液中的一个活菌（5）（P35）植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上，就可以诱导其再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株，这一操作的依据是________________。【答案】生长素和细胞分裂素的浓度、比例决定植物细胞的发育方向（启动分裂、脱分化与再分化）（6）（P38）植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。科学家培育出了白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等杂种植株，该技术应用于远缘杂交的依据是________________。【答案】体细胞杂交可克服不同物种间天然生殖隔离，实现远缘杂种细胞培育成新植株（7）（P40）单倍体育种可以先通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株，这极大地缩短了育种的年限。此外，由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，因此单倍体育种也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料，其依据之一是________________。【答案】单倍体只含一套染色体，染色体加倍后隐性性状容易显现（8）（P41）在植物的组织培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变；从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。利用组织培养中产生的突变体培育新品种，其依据是________________。【答案】培养细胞增殖中易受诱变因素影响产生突变，可从中筛选有利突变体并培育成新品种（9）（P44）在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。这样培养的依据（原因）是________________。【答案】O2是细胞代谢所必需，CO2的主要作用是维持培养液的pH（10）（P48）动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。这些诱导细胞融合方法的依据是________________。【答案】细胞膜的流动性（细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子可重新排布，使细胞融合）（11）（P49）在制备单克隆抗体时，将一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合，所得到的杂交瘤细胞就能大量增殖并产生足够数量的特定抗体；这是因为每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，但在体外培养条件下一个B淋巴细胞不可能无限增殖。该方案设计的依据是________________。【答案】B淋巴细胞能产生单一特异性抗体但不能无限增殖，骨髓瘤细胞能无限增殖，二者融合的杂交瘤细胞兼具两者优点（12）（P56）胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代；胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。这些胚胎工程技术能够培育出优良后代，其依据是________________。【答案】哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎发育的规律（可在体外模拟操作）（13）（P71）限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并断开磷酸二酯键；推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是切割入侵的外源DNA以保护自身。原核生物的限制酶不切割自身DNA，其依据（机制）是________________。【答案】原核生物的限制酶可切割入侵的外源DNA以保护自身，自身DNA因甲基化等修饰不被切割（14）（P72）在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒都是在天然质粒基础上人工改造的，这些质粒上常有特殊的标记基因（如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等），便于重组DNA分子的筛选。选择质粒作为基因工程载体的依据之一是________________。【答案】质粒具自我复制能力、含一至多个限制酶切位点供外源基因插入，且带标记基因便于筛选（15）（P76）培育转基因抗虫棉的目的基因主要是指编码蛋白质的基因；从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选，是找到合适目的基因较为有效的方法之一。从已知基因中筛选目的基因，其依据（策略）是________________。【答案】从结构和功能清晰的已知基因中筛选，是获得合适目的基因的有效方法（16）（P77）PCR反应需要DNA模板、2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。添加Mg2+的依据是________________。【答案】DNA聚合酶（真核和细菌）都需要Mg2+激活才能催化合成DNA子链（17）（P81）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并整合到该细胞的染色体DNA上；根据农杆菌的这一特点，可将目的基因插入Ti质粒的______，通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞。（18）（P89）将外源生长激素基因导入动物以提高生长速率、将肠乳糖酶基因导入奶牛以降低乳汁乳糖，这些转基因育种方案的依据（原理）是______。【答案】基因控制生物的性状（将目的基因导入受体可定向改造其性状）（19）（P91）科学家将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵批量生产凝乳酶（1990年投入市场），以替代宰杀小牛提取；这一方案的依据（优势）是______。【答案】基因工程能定向改造微生物，使其高效生产目标产物（纯度更高、成本更低、效率更高）3.目的类：
（1）（P9）在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。这样做的目的是________________。【答案】获得纯净的（所需）微生物培养物，并防止杂菌污染（2）（P10）获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还用来________________。【答案】防止实验室培养物被其他外来微生物污染（以及避免操作者被微生物感染）（3）（P11）灭菌（sterilization）是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒，将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，其目的都是________________。【答案】杀死物体内外所有的微生物（包括芽孢和孢子），避免杂菌污染（4）（P23）在菌种确定之后，在发酵过程中要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；还要及时添加必需的营养成分，严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。严格控制这些发酵条件的目的是________________。【答案】满足微生物生长需要、了解发酵进程，并促使形成所需代谢物（处于最佳发酵状态）（5）（P40）切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。目前在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上已获得成功。进行作物脱毒的目的的是________________。【答案】去除病毒，获得不带病毒的植株，提高作物产量和品质（6）（P43）动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下让这些细胞生长和增殖的技术。进行动物细胞培养时首先要对组织进行分散处理，其目的是________________。【答案】将组织分散成单个细胞，使细胞能够解除接触限制而生长和增殖（7）（P44）培养液需要定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。动物细胞培养中定期更换培养液的目的是________________。【答案】清除细胞代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害（8）（P54）以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。体细胞核移植以患者自身细胞为供体，其目的是________________。【答案】避免移植时发生免疫排斥反应（用于异种移植、治疗人类疾病）（9）（P56）在胚胎移植中，对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代。对供体进行超数排卵处理的目的是________________。【答案】诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，获得多枚胚胎，提高繁殖效率（10）（P62）在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割，以保证分割后胚胎的正常发育。胚胎分割时均等地分割内细胞团，其目的是________________。【答案】保证分割后胚胎能正常发育（内细胞团将发育为胎儿的各种组织）（11）（P80）构建基因表达载体时，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子和终止子，使目的基因在受体细胞中稳定存在、遗传给下一代并能够表达和发挥作用。构建基因表达载体（而非直接导入DNA）的目的是________________。【答案】使目的基因在受体细胞中稳定存在、遗传给下一代并能表达和发挥作用（12）（P76）培育转基因抗虫棉的四个步骤中，第一步是目的基因的筛选与获取。筛选合适的目的基因，其目的（作用）是________________。【答案】找到用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因（13）（P82）目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道，这也是检查转基因抗虫棉是否培育成功的一步；对目的基因进行检测与鉴定的目的是______。【答案】确定（了解）目的基因是否稳定维持和表达其遗传特性（检查转基因生物是否培育成功）（14）（P89）由于外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，科学家将这类基因导入动物体内，其目的（作用）是______。（15）（P104）我国对农业转基因生物实行标识制度，以加强对转基因生物标识的管理、规范销售行为、保护消费者的知情权，实行标识制度的目的（意义）是______。4.作用/优点/方法/操作/条件/特点类：
（1）（P5）【作用】乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸（反应简式：C6H12O6 → 2乳酸+能量），可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。乳酸菌的发酵作用是________________。（2）（P6）【特点】酵母菌是一类单细胞真菌，能以多种糖类作为营养物质和能量的来源。酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为______。（3）（P7）【特点】醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。多数醋酸菌的最适生长温度为______。（4）（P9）【作用】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质——培养基（culture medium），用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一，微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的______。（5）（P11）【方法】高压蒸汽灭菌：以水蒸气为介质，在压力为______、温度为______的条件下，维持15~30 min来灭菌，实验室常用的高压蒸汽灭菌锅灭菌效果最好。（6）（P11）【方法】灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如涂布器、接种环、接种针或其他金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌；此外，在接种过程中，试管口、瓶口等容易被污染的部位，也可以通过______来灭菌。（7）（P12）【方法】采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。平板划线的操作要点是：通过接种环在固体培养基表面______的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，经数次划线后培养，可分离得到单菌落。（8）（P17）【操作】微生物的选择培养中，如果想知道1 g土壤中有多少能分解尿素的细菌，需要对土样进行充分稀释，再采用稀释涂布平板法：取土样→将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中充分摇匀→取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中依次等比稀释→取0.1 mL菌液滴加到培养基表面→将涂布器浸在酒精中→在火焰上灼烧涂布器并冷却后均匀涂布。该操作的核心步骤是______。【答案】将菌液充分稀释后涂布到选择培养基表面（稀释涂布平板法）（9）（P20）【作用】纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素。刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生反应。当在含有纤维素的培养基中加入刚果红，纤维素被分解后复合物无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的______。（10）（P24）【特点】发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用。发酵工程区别于传统发酵的突出特点是______。【答案】生产条件温和、原料丰富价廉、产物专一、污染小易处理（且可严格控制、大规模）（11）（P27）【作用】微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等；有的微生物肥料还可以抑制土壤中病原微生物的生长，从而减少病害的发生。微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害，例如苏云金杆菌可以用来防治80多种农林虫害，利用白僵菌可以防治玉米螟、松毛虫等虫害，一种放线菌产生的抗生素——井冈霉素可以用于防治水稻纹枯病。微生物饲料中单细胞蛋白的作用是______。【答案】作为食品添加剂或微生物饲料，使家畜家禽增重快、产奶/产蛋量显著提高（菌体蛋白丰富）（12）（P35）【方法】植物组织培养（plant tissue culture）是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为______。（13）（P37）【方法】在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类：物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括______等。【答案】聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法（14）（P39）【优点】用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫作微型繁殖技术。它不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性。微型繁殖技术的主要优点是______。【答案】高效快速大量繁殖种苗，并保持优良品种的遗传特性（15）（P40）【作用】人们用组织培养技术培育出的脱毒马铃薯，要比未脱毒的马铃薯增产50%以上；脱毒草莓的产量和品质也明显优于没有脱毒的草莓。作物脱毒（茎尖组织培养）的主要作用是______。【答案】去除病毒，使作物增产、提高品质（获得脱毒苗）（16）（P41）【特点】次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等），在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源；紫草宁是从紫草细胞中提取的药物和色素，利用植物细胞培养生产的紫草宁成为世界上首例药用植物细胞工程产品。紫草宁属于______。（17）（P43）【作用】动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动物细胞培养在动物细胞工程中的作用是______。【答案】为其他动物细胞工程技术（细胞融合、核移植、干细胞培养等）提供基础和前提（18）（P44）【条件】动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2；O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。培养动物细胞时通常采用含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱，所需的气体环境条件是______。【答案】95%空气和5%CO2的混合气体（O2供代谢、CO2维持培养液pH）（19）（P44）【特点】哺乳动物细胞培养的温度多以（36.5±0.5）℃为宜，多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4，渗透压也是重要环境参数。动物细胞培养的适宜温度和pH是______。【答案】温度（36.5±0.5）℃；适宜pH为7.2~7.4（20）（P45）【特点】体外培养的动物细胞一类能悬浮生长增殖，另一类需贴附于基质表面才能生长增殖（大多数），这类细胞贴附在培养瓶壁上称为细胞贴壁；贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时会停止分裂增殖，这称为______。（21）（P46）【特点】胚胎干细胞（ES细胞）具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能；而诱导多能干细胞（iPS细胞）无须破坏胚胎，且可来源于病人自身体细胞，移植回病人体内后理论上可以避免免疫排斥反应。与胚胎干细胞相比，iPS细胞的特点是______。【答案】无须破坏胚胎、可来源于病人自身体细胞、避免免疫排斥，应用前景优于ES细胞（22）（P48）【方法】诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等；其中“灭活”是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。动物细胞融合中“灭活病毒”的“灭活”是指______。【答案】用物理或化学手段使病毒/细菌失去感染能力，但不破坏其抗原结构（23）（P49）【作用】杂交瘤细胞由B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到，它既能迅速大量增殖，又能产生抗体。杂交瘤细胞（作为单克隆抗体制备的关键细胞）的特点是______。（24）（P50）【特点】单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备，因此被广泛用作诊断试剂。单克隆抗体的突出特点是______。【答案】准确识别抗原细微差异、与特定抗原特异性结合、可大量制备（25）（P52）【操作】动物体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使重新组合的细胞发育成新胚胎继而发育成动物个体。在体细胞核移植中，对卵母细胞“去核”实际上是去除______。【答案】卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物（MⅡ期卵母细胞的“核”）（26）（P56）【内容】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代；胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。胚胎工程技术主要包括______。（27）（P61）【作用】胚胎移植是指将通过各种技术获得的胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术；通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。胚胎移植的作用是______。【答案】使胚胎在受体体内继续发育为新个体（是获得后代的必需环节）（28）（P62）【特点】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎；来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。胚胎分割的特点是______。【答案】来自同一胚胎的后代具有相同遗传物质，可看作动物无性繁殖/克隆（提高胚胎利用率）（29）（P67）【作用】基因工程（重组DNA技术）按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的主要作用是______。【答案】按照人们愿望赋予生物新的遗传特性，创造新的生物类型和生物产品（30）（P71）【作用】重组DNA技术所需的三种基本工具是“分子手术刀”限制性内切核酸酶、“分子缝合针”DNA连接酶、“分子运输车”载体。其中限制酶（分子手术刀）的作用是______。【答案】识别双链DNA特定核苷酸序列，使每一条链特定部位的磷酸二酯键断开（切割DNA）（31）（P72）【特点】DNA连接酶主要有两类：E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，都能将双链DNA片段“缝合”起来恢复磷酸二酯键，但E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4 DNA连接酶。两类DNA连接酶中，连接平末端效率较高的是______。（32）（P72）【特点】质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。质粒作为基因工程载体的结构特点是______。【答案】裸露、结构简单、独立于拟核/细胞核DNA之外、具自我复制能力的环状双链DNA分子（33）（P76）【步骤】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因工程基本操作程序的四个步骤依次是______。【答案】目的基因筛选与获取→基因表达载体构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因检测与鉴定（34）（P77）【条件】PCR是体外对目的基因核苷酸序列进行大量复制的技术，需要DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶，并通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。进行PCR必须具备的组分（条件）是______。【答案】DNA模板、2种引物、4种脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶（及缓冲液、Mg2+）（35）（P78）【过程】PCR每次循环一般分变性、复性和延伸三步：温度超过90℃双链DNA解聚为单链；下降到50℃左右引物结合；上升到72℃左右合成新DNA链。PCR三个步骤的温度依次是______。（36）（P80）【作用】启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因上游、紧挨转录起始位点，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA；终止子位于基因下游，使转录停下来。基因表达载体中启动子的作用是______。【答案】RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA（使目的基因表达）（37）（P81）在基因工程中将目的基因导入植物细胞，除农杆菌转化法外，我国科学家独创的常用方法是______（如将含目的基因的DNA溶液直接注入子房，或滴加在花柱切面上使目的基因借助花粉管通道进入胚囊）。（38）（P82）将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是______。（39）（P82）将重组基因表达载体导入大肠杆菌时，一般先用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种______的生理状态，然后再将重组表达载体导入。（40）（P82）在基因工程操作中，常用______作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。（41）（P88）将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种；这样在喷洒除草剂时，______。（42）（P89）我国约有1/3的成年人对乳糖不耐受，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中______。【答案】乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响（43）（P90）1993年我国批准生产重组人干扰素α-1b，它是我国批准生产的______。（44）（P95）天然胰岛素制剂容易形成二聚体或六聚体，皮下注射后往往要经历逐渐解离为单体的过程，延缓了疗效；科学家通过对胰岛素基因进行改造，使B28位脯氨酸替换为天冬氨酸或将B29位赖氨酸交换位置，有效抑制了胰岛素的聚合，由此研发出的______已在临床上广泛应用。（45）（P102）科学家利用转基因技术显著抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量，从而育成了______。（46）（P111）生物武器的______强、攻击范围广；它可直接或通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，造成大规模伤亡。（47）（P111）生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由______等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡。（48）（P113）1972年《禁止生物武器公约》签署，______年3月生效；______年11月我国加入这一公约。5.说明/影响/结论/表现为类：
（1）（P10）【说明】消毒（disinfection）是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物；灭菌（sterilization）则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。消毒与灭菌的区别说明______。【答案】二者杀菌程度不同：消毒只杀死一部分微生物，灭菌杀死所有微生物（含芽孢和孢子）（2）（P18）【说明】值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际活菌数少，这说明______。【答案】当两个或多个细胞连在一起时，平板上只观察到一个菌落（统计的是菌落数而非活菌数）（3）（P18）【结论】利用显微镜进行直接计数（特定的细菌计数板或血细胞计数板）也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法，该方法利用特定的计数板在显微镜下观察、计数，再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。这说明直接计数法（显微镜计数）与活菌计数法（稀释涂布平板法）的结果是不同的，前者______。【答案】包括活菌和死菌的总数（一般大于实际活菌数）（4）（P34）【结论】在一定激素和营养等条件的诱导下，已经分化的植物细胞可以经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，进而发育成完整植株。细胞具有全能性，即细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，这一结论说明______。【答案】高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能（全能性）（5）（P38）【表现为】植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离、实现远缘杂交育种、培育植物新品种等方面展示出独特的优势。常规有性杂交难以得到的“番茄—马铃薯”杂种植株却可通过体细胞杂交获得，这表现为______。【答案】打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种（6）（P41）【说明】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，在整个生命过程中一直进行，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等；次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中、并在一定的环境和时间条件下才进行。这说明初生代谢与次生代谢的区别是______。【答案】初生代谢必需且整个生命过程进行；次生代谢非必需、只在特定条件（组织、环境、时间）下进行（7）（P41）【说明】次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物。这说明植物细胞培养生产次生代谢物具有______。【答案】不占用耕地、几乎不受季节和天气限制，对社会经济环境保护有重要意义（8）（P45）【说明】贴壁细胞在生长增殖时，除受细胞密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏等因素影响外，还会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时细胞通常停止分裂增殖。这说明动物细胞培养中细胞停止分裂增殖的原因包括______。【答案】细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏以及接触抑制（9）（P46）【结论】胚胎干细胞具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能，而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。这说明______。【答案】胚胎干细胞的分化潜能高于成体干细胞（不同类型干细胞分化潜能有差别）（10）（P49）【结论】每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，但在体外一个B淋巴细胞不可能无限增殖；骨髓瘤细胞能在体外大量增殖。将二者融合得到的杂交瘤细胞既能在体外大量增殖，又能产生特定抗体。这说明制备单克隆抗体的关键是______。【答案】将能产生单一抗体的B淋巴细胞与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞（11）（P58）【说明】囊胚进一步发育，聚集在一端的细胞形成内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，沿透明带内壁排列的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；原肠胚由外、中、内三个胚层逐渐分化形成各种组织器官。这说明早期胚胎发育中______。【答案】内细胞团→胎儿各种组织，滋养层→胎膜和胎盘；三胚层分化为各种组织器官（12）（P72）【说明】质粒DNA上有一个至多个限制酶切割位点供外源DNA插入，携带外源DNA的质粒进入受体细胞后能在细胞中自我复制或整合到受体DNA上随受体同步复制。这说明作为基因工程载体的质粒应当______。【答案】具有自我复制能力并含限制酶切位点，以便外源基因插入和复制（13）（P74）【说明】DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理可初步分离DNA与蛋白质；DNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液；一定温度下DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺可作为鉴定DNA的试剂。这说明DNA的粗提取与鉴定可以利用______。【答案】DNA与蛋白质在酒精中溶解性不同、在2 mol/L NaCl中可溶、遇二苯胺变蓝等理化性质差异（14）（P77）【结论】PCR根据DNA半保留复制的原理，在体外提供各种组分与条件对目的基因核苷酸序列进行大量复制。这说明PCR技术的原理是______。（15）（P77）【结论】由于延伸后得到的产物又可作为下一个循环的模板，每一次循环后目的基因的量增加一倍，即成指数形式扩增（约为2^n，n为循环次数）。这说明PCR扩增的结果是______。【答案】目的基因以指数形式扩增（每循环约翻倍，约2^n倍）（16）（P77）【说明】Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性、肠道细胞也没有特异性受体，因此Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。这说明转基因抗虫棉______。【答案】杀虫作用具有昆虫特异性，对人畜安全（不会产生毒性影响）（17）（P82）上述培育转基因抗虫棉的四个步骤，其实就反映了______。（18）（P100）生物技术就像一把“双刃剑”：它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害；这说明______。【答案】生物技术具有两面性（既可造福人类，也可能带来危害）（19）（P103）转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市；这说明理性看待转基因技术______。【答案】需要以完备的科学知识为基础，靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考与辩论6.思路/结果/结论类：
（1）（P16）1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出能在70~80℃高温下生存的水生栖热菌，进而从这种菌中提取出耐高温的DNA聚合酶，这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应（PCR）。从热泉中筛选耐高温DNA聚合酶并用于PCR的思路是______。【答案】利用微生物与环境相适应的特点，在极端环境（高温热泉）中筛选具有特殊性状（耐高温酶）的微生物，再将其应用于生物技术（PCR）（2）（P22）发酵工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。性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得；生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，啤酒生产使用基因工程改造的啤酒酵母可加速发酵、缩短周期。据此归纳发酵工程的基本环节是______。【答案】菌种选育→扩大培养→培养基配制与灭菌→接种→发酵→产物的分离提纯（3）（P35）植物细胞一般具有全能性：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，进而发育成完整植株。植物组织培养技术的理论思路（结果）是______。【答案】离体的植物细胞、组织或器官在适宜条件下可脱分化、再分化，最终发育成完整植株（体现全能性）（4）（P40）单倍体育种可以先通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。单倍体育种的基本思路（流程）是______。【答案】花药（花粉）离体培养获得单倍体→人工诱导染色体加倍→获得纯合二倍体植株（5）（P46）2006年科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得类似胚胎干细胞的iPS细胞，并用于治疗小鼠镰状细胞贫血；因为诱导过程无须破坏胚胎，且iPS细胞可来源于病人自身体细胞，移植回病人体内后理论上可避免免疫排斥反应。获得iPS细胞的研究思路（结果）是______。【答案】通过体外诱导已分化的体细胞（如成纤维细胞）转化为类似胚胎干细胞的多能干细胞（6）（P52）动物体细胞核移植是将体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使重组细胞发育成新胚胎继而发育成动物个体；我国科学家成功获得体细胞克隆猴。体细胞核移植培育克隆动物的基本思路（结果）是______。【答案】将体细胞细胞核移入去核卵母细胞，重组后发育成新个体（实现体细胞核全能性）（7）（P54）体细胞核移植技术可用于建立转基因体细胞系培育转基因克隆动物作生物反应器生产医用蛋白，或以患者为供体培育人核移植胚胎干细胞用于异种移植、疾病治疗，还可研究胚胎发育衰老过程、分析致病基因、保护濒危物种。体细胞核移植技术的应用思路（前景）包括______。【答案】培育转基因克隆动物生产医用蛋白、异种移植治疗疾病、研究发育衰老与疾病机制、保护濒危物种（8）（P56）胚胎移植中供体产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重漫长的妊娠育仔由受体取代，大大缩短供体繁殖周期；超数排卵可获得多枚胚胎经移植得到多个后代。胚胎移植的优势（结论）是______。【答案】充分发挥雌性优良个体繁殖潜力，缩短供体繁殖周期，后代数达自然繁殖的十几到几十倍（9）（P76）培育转基因抗虫棉一般需要四个步骤：目的基因筛选与获取、基因表达载体构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因检测与鉴定；我国1997年首次批准商业化种植转基因抗虫棉。基因工程基本操作程序的思路（流程）是______。【答案】目的基因筛选获取→基因表达载体构建→导入受体细胞→检测与鉴定（10）（P78）PCR扩增过程：变性后解链为单链，引物与单链互补结合，再以单链为模板在DNA聚合酶作用下延伸，产物作下一轮模板，如此重复循环。PCR扩增的基本过程（思路）是______。【答案】变性→复性→延伸，循环往复使目的基因指数扩增（约2^n）（11）（P82）目的基因的检测与鉴定中，首先是分子水平的检测（如通过PCR检测染色体DNA上是否插入目的基因、检测是否转录出mRNA，用抗原—抗体杂交检测是否翻译出蛋白质），其次还需要进行______。【答案】个体生物学水平的鉴定（如采摘抗虫棉叶片饲喂棉铃虫确定抗虫特性）（12）（P94）蛋白质工程的基本思路与中心法则相反：从预期的蛋白质功能出发，______，推测应有的氨基酸序列，找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因，获得所需要的蛋白质。7.意义/实质类：
（1）（P1）【实质】发酵工程是指利用微生物的特定功能，规模化生产人类所需产品的综合性生物工程。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。发酵工程的实质是______。【答案】利用微生物的特定功能，规模化生产人类所需产品的综合性生物工程（2）（P22）【意义】随着人们对发酵原理的认识、微生物纯培养技术的建立以及密闭式发酵罐的成功设计，人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐步形成，并与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。发酵工程的形成和发展的意义是______。【答案】使发酵食品、药物等实现工业化生产，极大改善人们的生活，渗透几乎所有工农业领域（3）（P28）【意义】自然界中存在着一定数量的极端微生物，它们能在高温、高压、高盐和低温等极端恶劣环境中正常生活，其中一些极端微生物已应用于生产实践，例如嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。对极端微生物研究和应用的意义是______。【答案】为生产实践提供特殊条件下的微生物资源（如嗜热/嗜盐/嗜低温菌用于洗涤剂、热敏产品等）（4）（P31）【实质】细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。细胞工程的实质是______。【答案】在细胞器、细胞或组织水平上操作，有目的地获得特定细胞、组织、器官、个体或其产品的综合性生物工程（5）（P33）【意义】1996年世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生；2017年我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。体细胞克隆动物（多莉羊、克隆猴）的诞生，证明了______。【答案】已分化动物体细胞的细胞核仍具有全能性（动物体细胞克隆可行）（6）（P39）【意义】植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益，如快速繁殖（微型繁殖）、作物脱毒、作物新品种培育等。植物细胞工程在生产实践中的意义是______。【答案】实现优良种苗快速繁殖、脱毒增产、缩短育种年限等，取得显著社会与经济效益（7）（P40）【意义】单倍体育种已成为作物育种的一条有效途径，我国早在1974年就成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。单倍体育种的意义是______。【答案】极大缩短育种年限、节约人力物力，且隐性性状易显现，是有效育种途径（8）（P41）【意义】植物细胞培养不占用耕地，几乎不受季节、天气等限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义；利用植物细胞培养生产人参皂苷、紫草宁等次生代谢物已成为现实。细胞产物的工厂化生产的意义是______。【答案】不占耕地、不受季节天气限制，可大量生产药物/色素等次生代谢物，具经济社会环保意义（9）（P46）【意义】科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，因为诱导过程无须破坏胚胎，且iPS细胞可来源于病人自身体细胞，移植回病人体内后理论上可避免免疫排斥反应。iPS细胞的研究意义是______。【答案】无须破坏胚胎、可来源于自身体细胞避免免疫排斥，在再生医学等领域应用前景广阔（10）（P49）【意义】1975年米尔斯坦和科勒设计将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合制备单克隆抗体，由于这一贡献于1984年获诺贝尔生理学或医学奖。单克隆抗体制备成功的意义是______。【答案】为制造单克隆抗体开辟新途径，极大推动诊断试剂和药物治疗（获诺贝尔奖）（11）（P54）【实质】体细胞核移植技术在畜牧业可加速家畜遗传改良、促进优良畜群繁育；在医药卫生领域可培育转基因克隆动物作生物反应器生产医用蛋白，或用于异种移植、疾病治疗。体细胞核移植技术的实质是______。【答案】将体细胞细胞核移入去核卵母细胞，使重组细胞发育成新个体（克隆动物）（12）（P62）【意义】胚胎分割可获得同卵双胎或多胎，来自同一胚胎的后代具有相同遗传物质，可提高胚胎利用率，其产生的遗传性状相同的后代是遗传学研究的宝贵材料。胚胎分割的意义是______。【答案】提高早期胚胎利用率，获得遗传性状相同的后代（看作动物无性繁殖/克隆）（13）（P67）【实质】基因工程按照人们的愿望通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造新的生物类型和生物产品；从技术操作层面看它是在DNA分子水平上进行设计和施工的。基因工程的实质是______。【答案】在DNA分子水平上进行设计和施工，按照人们愿望赋予生物新遗传特性（重组DNA技术）（14）（P72）【意义】在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒都是在天然质粒基础上人工改造的，质粒上常有特殊标记基因便于重组DNA分子筛选。人工改造质粒并用作载体的意义是______。【答案】便于重组DNA分子的筛选（标记基因），使外源基因能在受体中复制和表达（15）（P76）【意义】1997年我国首次批准商业化种植转基因抗虫棉，到2015年已育成新品种100多个，减少农药用量40万吨，增收节支社会效益450亿元。转基因抗虫棉培育成功的意义是______。【答案】减少农药用量、增收节支，取得显著经济效益和社会效益（推动基因工程育种）（16）（P81）转化（transformation）是指______的过程。【答案】目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达（17）（P87）基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面展示出______。（18）（P93）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质或制造新的蛋白质；它是在基因工程基础上延伸出来的______。（19）（P104）我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的：研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重，做到确保安全；______。（20）（P106）生殖性克隆是指通过克隆技术______；治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官来达到治疗疾病的目的，两者有本质区别。（21）（P107）我国政府对生殖性克隆人实验的一贯立场是“四不原则”，即：______。【答案】不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验（22）（P113）我国政府对生物武器及其技术和设备的扩散持反对立场，全面、严格履行《禁止生物武器公约》义务，主张______。【答案】全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器8.机制/机理/过程类：
（1）（P5）【机制/机理】乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式为：C6H12O6 →酶→ 2C3H6O3（乳酸）+能量。乳酸菌的乳酸发酵机制（过程）是______。（2）（P6）【机制/机理】酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，反应简式为：C6H12O6 →酶→ 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量。酵母菌酒精发酵的机制（过程）是______。【答案】在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和CO2并释放能量（3）（P7）【机制/机理】醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时通过复杂化学反应将糖分解成乙酸（C6H12O6+2O2 →酶→ 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量）；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸（C2H5OH+O2 →酶→ CH3COOH+H2O+能量）。醋酸发酵的机制（过程）是______。【答案】O2、糖源充足时糖→乙酸；缺糖源时乙醇→乙醛→乙酸（均需氧）（4）（P11）【过程】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物；由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤，其过程是______。【答案】配制培养基→灭菌→接种→分离→培养（获得由单一个体繁殖的纯培养物）（5）（P12）【过程】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。菌落形成的机制（过程）是______。【答案】单个微生物在固体培养基上繁殖形成肉眼可见、有一定形态结构的子细胞群体（6）（P17）【过程】如果想知道1 g土壤中有多少能分解尿素的细菌，需要对土样充分稀释，再采用稀释涂布平板法将菌液涂布到制备好的选择培养基上，待涂布的菌液被培养基吸收后将平板倒置，放入30~37℃恒温培养箱培养1~2 d，即可观察到分离的单菌落。稀释涂布平板法的操作过程是______。【答案】土样稀释→取菌液滴加到选择培养基→涂布→倒置培养→获得单菌落（7）（P23）【过程】发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，在发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节：要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度，及时添加必需营养，严格控制温度、pH和溶解氧等条件。若发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品；若产品是代谢物，则采取提取、分离和纯化措施。发酵工程的中心环节（发酵罐内发酵）过程是______。【答案】接种后于发酵罐内发酵，检测调控温度/pH/溶解氧，结束后据产品类型分离提纯（细胞→过滤沉淀；代谢物→提取纯化）（8）（P25）【过程】啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程为：大麦发芽（释放淀粉酶）→焙烤（杀死胚不使酶失活）→碾磨→糖化（淀粉分解为糖浆）→蒸煮→发酵→消毒→过滤分装。其中发酵分为主发酵和后发酵：酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后需在低温、密闭环境下储存一段时间进行后发酵。啤酒工业化生产的发酵过程是______。【答案】主发酵（酵母菌繁殖、糖分解、代谢物生成）完后，低温密闭后发酵形成澄清成熟啤酒（9）（P35）【过程】植物细胞一般具有全能性，在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块（愈伤组织）；愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。植物组织培养中脱分化与再分化的过程是______。【答案】离体植物细胞→脱分化形成愈伤组织→再分化出芽和根→发育成完整植株（10）（P37）【机制/机理】在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；人工诱导原生质体融合后，融合得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。植物体细胞杂交去除细胞壁的机制（过程）是______。【答案】用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁获得原生质体，再诱导原生质体融合形成杂种细胞并培育成植株（11）（P38）【过程】植物体细胞杂交（plant somatic hybridization）是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。其过程是：先去除细胞壁获得原生质体→诱导原生质体融合→再生出细胞壁→愈伤组织→杂种植株。植物体细胞杂交的完整过程是______。【答案】不同来源植物体细胞去壁得原生质体→融合成杂种细胞→培育（愈伤组织）成新植物体（12）（P40）【过程】单倍体育种的过程：通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。单倍体育种（花粉离体培养）的过程是______。【答案】花药/花粉离体培养→单倍体植株→人工诱导染色体加倍→纯合二倍体植株（13）（P43）【过程】动物细胞培养的过程：从动物体取出相关组织→用机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理将组织分散成单个细胞→用培养液制成细胞悬液→放入培养瓶进行原代培养→分瓶进行传代培养。动物细胞培养的过程是______。【答案】取材→分散成单个细胞（胰蛋白酶/胶原蛋白酶）→制成细胞悬液→原代培养→传代培养（14）（P45）【机制/机理】在进行动物细胞培养时，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间将组织分散成单个细胞。根据“用胃蛋白酶不行”的提示，动物细胞间隙的主要物质成分是______。【答案】蛋白质（胶原蛋白等），可被胰蛋白酶/胶原蛋白酶分解（15）（P57）【过程】受精是精子与卵子结合形成合子的过程；获能后的精子与卵子相遇，释放多种酶溶解卵细胞膜外结构并进入卵内，随之透明带和卵细胞膜迅速发生生理反应阻止其他精子进入，精子入卵后形成雄原核、卵子完成减数分裂Ⅱ形成雌原核，两原核靠近核膜消失形成受精卵。受精的过程（机制）是______。【答案】精子获能→穿越透明带→进入卵细胞膜（透明带反应、卵细胞膜反应阻止多精入卵）→雄雌原核形成→融合为受精卵（16）（P58）【过程】受精卵早期发育：在透明带内进行卵裂（细胞数增加但总体积不增加）→桑葚胚→囊胚（内细胞团、滋养层、囊胚腔，孵化）→原肠胚（外、中、内三胚层分化）。早期胚胎发育的过程是______。【答案】卵裂→桑葚胚→囊胚（孵化）→原肠胚（三胚层分化）（17）（P61）【过程】胚胎移植是指将获得的胚胎移植到同种、生理状态相同的雌性动物体内使之继续发育；主要包括供体和受体的选择处理、配种或人工授精、胚胎的收集检查培养或保存、胚胎移植以及移植后检查等步骤。胚胎移植的过程（要点）是______。【答案】供受体选择与处理→配种/人工授精→胚胎收集检查培养保存→移植→移植后检查（18）（P62）【过程】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等份，经移植获得同卵双胎或多胎；分割囊胚时注意将内细胞团均等分割。胚胎分割的过程是______。【答案】选择桑葚胚或囊胚→显微镜下用分割针/刀分割（囊胚需均等分割内细胞团）→移植（19）（P71）【机制/机理】限制性内切核酸酶（分子手术刀）主要从原核生物分离，能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开；在识别序列中心轴线两侧切开产生黏性末端，在中心轴线处切开产生平末端。限制酶切割DNA的机制（过程）是______。【答案】识别双链DNA特定核苷酸序列，在特异性部位断开磷酸二酯键（产生黏性末端或平末端）（20）（P72）【过程】DNA连接酶（分子缝合针）能将切下来的DNA片段拼接成新DNA分子，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键；主要有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶两类。DNA连接酶连接DNA的过程（机制）是______。【答案】将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键（21）（P72）【过程】质粒是一种具自我复制能力的环状双链DNA分子，其上有一个至多个限制酶切割位点和标记基因；携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后能自我复制或整合到受体DNA上随受体同步复制。质粒作为载体的工作过程是______。【答案】外源基因插入质粒限制酶位点，随质粒自我复制或在受体DNA上同步复制（22）（P76）【过程】获取目的基因的方法有多种，常用PCR特异性快速扩增目的基因；PCR根据DNA半保留复制原理，在体外提供DNA模板、2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温DNA聚合酶，控制温度反复进行。利用PCR获取和扩增目的基因的过程是______。【答案】提供模板、引物、脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶，经变性—复性—延伸循环扩增目的基因（23）（P77）【过程】PCR扩增：目的基因DNA受热变性解链为单链，引物与单链互补序列结合，然后以单链为模板在DNA聚合酶作用下将脱氧核苷酸加到引物3'端延伸，产物作下一轮模板。PCR的反应过程是______。【答案】变性（解链）→复性（引物结合）→延伸（合成子链），循环使目的基因指数扩增（24）（P80）【过程】基因表达载体的构建是培育转基因抗虫棉的核心工作：先用一定的限制酶切割载体使之出现切口，再用同种或能产生相同末端的限制酶切割含目的基因的DNA片段，利用DNA连接酶将目的基因拼接到载体切口处形成重组DNA分子。基因表达载体构建的过程是______。【答案】用同种限制酶切割载体和含目的基因DNA→DNA连接酶拼接→形成重组DNA分子（25）（P81）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并整合到该细胞的______。（26）（P82）目的基因的检测与鉴定中，分子水平的检测包括：通过PCR等技术检测染色体DNA上是否插入了目的基因，或检测目的基因是否转录出了______；从转基因生物中提取蛋白质，用相应抗体进行______检测目的基因是否翻译成蛋白质。（27）（P90）科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射导入哺乳动物受精卵，由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后可通过分泌乳汁生产药物，这称为______。（28）（P94）蛋白质工程的基本原理：由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过______来完成。（29）（P102）我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以______。
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