人教版新教材選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》課后習題

第1章第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用旁欄思考題1.用水密封泡菜壇的目的是什么？這說明泡菜制作需要什么條件？2.為什么泡菜壇只能裝八成滿？3.在制作果酒和果醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？其中最明顯的變化發(fā)生在發(fā)酵后多少天？引起變化的原因是什么？一、概念檢測1.油炸臭豆腐是我國一些地方的風味小吃。制作時需要將豆腐浸入含有乳酸菌、芽抱桿菌等微生物的鹵汁中發(fā)酵。判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴鹵汁中的乳酸菌和芽抱桿菌不存在競爭關(guān)系。

（）⑵乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸和CO2。（）⑶微生物發(fā)酵產(chǎn)生了不同的代謝物使得該臭豆腐具有特殊的味道。（）2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作需要各種各樣的微生物。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵B.制作腐乳利用了毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶C.制作果酒利用了酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精D.制作果醋利用了醋酸菌在無氧條件下產(chǎn)生醋酸二、拓展應(yīng)用1.請舉例說說你身邊的傳統(tǒng)發(fā)酵食品有哪些，它們的制作原理是什么。有機會的話，你也可以嘗試做一做。2.某同學在制作泡菜前，査閱資料得知，可以向泡菜壇中加入一些“陳泡菜水”；在用質(zhì)量百分比為5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見右欄曲線圖。請你幫他分析相關(guān)問題。⑴據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽的含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？⑵他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是什么？⑶加入“陳泡菜水”的目的是什么？3.有3位同學分別采用了3種不同的發(fā)酵裝置來制作果醋。A同學用的是帶蓋的塑料瓶；B同學用了沒有蓋的塑料瓶，在發(fā)酵過程中無蓋的瓶口一直由捆綁在瓶口的8層紗布覆蓋；C同學則設(shè)計了如右圖所示的發(fā)酵裝置。結(jié)合果醋的制作原理，你認為哪一種發(fā)酵裝置更適合制作果醋？你還能繼續(xù)改進這種裝置嗎？

第1章第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用第1小節(jié)旁欄思考題1.為什么培養(yǎng)基需要氮源?2.無菌技術(shù)除用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么作用？一、概念檢測1.微生物的純培養(yǎng)既需要適宜的培養(yǎng)基，又要防止雜菌污染。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，對微生物的生長越有利。（）(2)消毒和滅菌的殺菌程度存在差異。（）(3)微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物。（）2.日常生活中保存食品的方法有哪些？這些方法是如何阻止或抑制微生物生長的？二、拓展應(yīng)用1.某同學將5個手指尖在貼有“洗手前”標簽的培養(yǎng)基上輕輕按一下。然后用肥皂將該手洗干凈，再將5個指尖在貼有“洗手后”標簽的同種培養(yǎng)基上輕輕按一下。將這兩個培養(yǎng)皿放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后，發(fā)現(xiàn)貼有“洗手后”標簽的培養(yǎng)皿中菌落較少。請分析冋答下列問題。⑴這個實驗中需要進行滅菌處理的材料用具有。⑵“將指尖在培養(yǎng)基上輕輕按一下”相當于微生物培養(yǎng)中的哪一步操作？⑶從實驗結(jié)果來看，洗手后我們就能進行無菌操作了嗎？操作時，我們可以采用什么方法來避免手上微生物的污染？2.某生物興趣小組將從葡萄皮上成功分離來的野生酵母菌分別接種于3個盛有等量同種液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，并放置在搖床上培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速分別為210r/min、230r/min和250r/min，培養(yǎng)時間與酵母菌種群密度的關(guān)系如下圖所示。請分析回答下列問題。⑴搖床轉(zhuǎn)速不同，意味著培養(yǎng)條件有什么不同？⑵從圖中數(shù)據(jù)你可以得出什么結(jié)論？其原因是什么？⑶為什么培養(yǎng)8h后，其中2個錐形瓶中酵母菌的種群密度基本達到穩(wěn)定？第2小節(jié)一、概念檢測1.研究人員用無機鹽、瓊脂和石油配制的培養(yǎng)基從被石油污染的土壤中篩選出了一種石油降解菌，判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴這種培養(yǎng)基是一種選擇培養(yǎng)基。（）⑵利用這種石油降解菌可以降解石油，修復(fù)土壤。（）⑶相對于未被污染的土壤，從被石油污染的土壤中更容易分離到石油降解菌。（）2.用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)時，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)就能推測出樣品中的活菌數(shù)，原因是（）A.菌落中的細菌數(shù)目是固定的B.平板上的一個菌落就是一個細菌C.通過此方法統(tǒng)計的菌落數(shù)與活菌的實際數(shù)目相同D.平板上的一個菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個活菌二、拓展應(yīng)用1.反芻動物，如牛和羊，具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活著多種微生物，其中許多微生物能分解尿素。請你設(shè)計一個實驗，從瘤胃中分離出能夠分解尿素的微生物。2.地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%～60%能被土壤中某些微生物分解利用，這是因為它們能夠產(chǎn)生纖維素酶。對這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用秸稈等生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。已知剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這種反應(yīng)。當我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物；而當纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈（如下圖所示）。請回答下列問題。⑴現(xiàn)在要從土壤中分離纖維素分解菌，請你給出詳細的實驗方案。⑵你打算到什么環(huán)境中去尋找纖維素分解菌？為什么？⑶有同學說，可以把濾紙埋在土壤中，經(jīng)過一段時間后，再從已腐爛的濾紙上篩選纖維素分解菌。請你評價這一做法。第1章第3節(jié)發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、概念檢測與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。判斷下列相關(guān)表述是否正確。1.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物來進行發(fā)酵。()2.發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。(

)3.在發(fā)酵工程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中，發(fā)酵條件變化不僅會影響微生物的生長繁殖，也會影響微生物的代謝途徑。(

)4.通過發(fā)酵工程可以從微生物細胞中提取單細胞蛋白。()二、拓展應(yīng)用1.在青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，人們遇到了兩個問題。請你運用所學知識或查閱資料，并發(fā)揮想象力，提出解決這些問題的思路。⑴青霉素發(fā)酵是高耗氧過程，如何能夠保證在發(fā)酵過程中給微生物持續(xù)高效地供氧呢？(提示：血紅蛋口具有攜帶O2的能力)⑵在發(fā)酵過程中，總有頭抱霉素產(chǎn)生。人們通過對青霉素生產(chǎn)菌代謝途徑的研究發(fā)現(xiàn)，在青霉素與頭抱霉素的合成過程中，它們有一個共同的前體，這個前體經(jīng)過兩種不同酶的作用分別合成兩個產(chǎn)物。如何改造青霉素生產(chǎn)菌使其只生產(chǎn)青霉素.或者只生產(chǎn)頭抱霉素呢？

2.通過微生物發(fā)酵，可以將糧食(如玉米、小麥等)及各種植物纖維加工成燃料乙醇；將燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配，就形成了目前在我國多地廣泛使用的乙醇汽油。乙醇汽油的環(huán)保性令人稱道。調(diào)査顯示，使用乙醇汽油與使用普通汽油相比，排放到空氣中的NO2、CO等均有不同程度下降。有人認為燃料乙醇“可再生”；但也有人認為，生產(chǎn)燃料乙醇需要消耗大量糧食,會增加糧食短缺的風險。請你嘗試通過查閱資料,評估這一風險，并說明在生產(chǎn)時應(yīng)如何規(guī)避這一風險。

復(fù)習與提高1.某化工廠為了處理排出污水中的一種有害的、難以降解的有機化合物A，其研究團隊用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽和微量元素等配制了培養(yǎng)基，成功地篩選出能高效降解化合物A的細菌(目的菌)。實驗的主要步驟如下圖所示，請分析冋答問題。

⑴在培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是，這種培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。⑵培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量的培養(yǎng)液，接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，使目的菌的數(shù)量。⑶若要研究目的菌的生長規(guī)律，可挑取單個菌落進行液體培養(yǎng)，再采用方法進行計數(shù)。請你預(yù)測目的菌的種群數(shù)量會發(fā)生怎樣的變化。⑷將目的菌用于環(huán)境保護實踐時，還有哪些問題需要解決？⑸有人提出，可以通過改造細菌的基因來獲得能夠降解化合物A的細菌，請分析這種方法是否可行。2.某個高溫日，某校三位高中學生相約去吃冰激凌，之后兩人都出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象，于是他們懷疑冰激凌中的大腸桿菌含量超標。老師建議他們利用學過的有關(guān)微生物培養(yǎng)的知識對此冰激凌進行檢測。經(jīng)過一番資料查閱，他們提出了如下實驗設(shè)計思路。立即去賣冰激凌的小店再買一個同樣品牌的同種冰激凌；配制伊紅一亞甲藍瓊脂培養(yǎng)基(該培養(yǎng)基可用來鑒別大腸桿菌，生長在此培養(yǎng)基上的大腸桿菌菌落呈深紫色，并有金屬光澤)、滅菌、倒平板；取10

mL剛?cè)诨谋ち枳鳛樵海?/p>

然后進行梯度稀釋，稀釋倍數(shù)為1

x

10?1X105；取每個濃度的冰激凌液各0.1mL，用涂布平板法進行接種，每個濃度涂3個平板，一共培養(yǎng)18個平板；在適宜溫度下培養(yǎng)48

h,統(tǒng)計菌落數(shù)目。⑴請你從下面幾個角度對這三位同學的思路進行評議。①他們只打算對一個冰激凌進行檢測，理由是：兩個人吃過冰激凌后，都拉肚子了，所以再檢測一個就足以說明問題。你同意這樣的觀點嗎？為什么？②有沒有必要對冰激凌原液進行梯度稀釋？為什么？提示：我國衛(wèi)生部門規(guī)定的飲用水標準是：1mL自來水中細菌總數(shù)不可以超過100個(37℃培養(yǎng)24h),1000mL自來水中大腸桿菌菌落數(shù)不能超過3個(37℃培養(yǎng)48h)］③他們認為，在用該方法統(tǒng)計菌落數(shù)目時不需要設(shè)計對照組，所以只準備培養(yǎng)18個平板。你認為在這項檢測中是否需要對照組？為什么？⑵下圖所示為4種菌落分布圖，一般不能由涂布平板法得到的是。⑶在完善實驗設(shè)計思路后，三位同學進行了實驗。培養(yǎng)結(jié)果顯示，除了深紫色菌落，還有其他菌落存在，這說明了什么？如果以菌落數(shù)代表樣品中的大腸桿菌數(shù)量，則統(tǒng)計結(jié)果比實際值是偏多還是偏少？為什么？⑷如果實驗結(jié)果顯示，檢測的冰激凌中大腸桿菌含撾超標了。接下來他們應(yīng)該做什么？第2章第1節(jié)植物細胞工程第1小節(jié)1.接種3～4d后，檢查外植體的生長情況，統(tǒng)計有多少外植體被污染，有多少能正常生長，并分析它們被污染的原因。2.你培養(yǎng)出愈傷組織了嗎？如果培養(yǎng)出來了，從剛接種的外植體到長出愈傷組織經(jīng)歷了多少天？這些愈傷組織進一步分化出芽和根了嗎？3.觀察外植體的分化情況，填好結(jié)果記錄表，并及時分析結(jié)果。4.你培育的幼苗移栽到露地后，能夠正常生長嗎？練習與應(yīng)用概念檢測1.下圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢，通過植物細胞工程技術(shù)培育高產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實驗流程圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.進行a處理時能用胰蛋白酶B.b是誘導融合后得到的雜種細胞C.c是培養(yǎng)后得到的具有耐鹽性狀的幼芽D.進行d選擇時要將植株種在高鹽環(huán)境中2.科學家在制備原生質(zhì)體時，有時使用蝸牛消化道提取液來降解植物細胞的細胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分？一、拓展應(yīng)用“番茄-馬鈴薯”雜種植株沒有如科學家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長馬鈴薯，這是為什么？

第2小節(jié)

一、概念檢測1.運用植物細胞工程技術(shù)可以培育單倍體植株和進行細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴用花藥培養(yǎng)得到單倍體植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。（）⑵細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進細胞生長的培養(yǎng)條件，提高了單個細胞中次生代謝物的含量。（）2.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是（

）A.人工誘導基因突變B.選擇優(yōu)良品種進行雜交C.進行遠緣植物體細胞雜交D.取莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)

二、拓展應(yīng)用1.紫色非甜玉米（基因型為AASuSu）和白色甜玉米（基因型為aasusu）雜交（Su和su代表一對等位基因）,得到的F1（AaSusu）再進行自交，F(xiàn)2會有紫色甜玉米的表型產(chǎn)生。如果運用常規(guī)育種方法，應(yīng)該如何篩選出純合的紫色甜玉米？如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)，又應(yīng)該怎樣做呢？請你設(shè)計相關(guān)實驗的思路。2.甜葉菊是一種菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的熱量卻很低，所以它逐漸成為一些用糖行業(yè)歡迎的新糖源。甜葉菊的種子小，發(fā)芽率低，種子繁殖遺傳性狀不穩(wěn)定；而扦插植株的根系弱，且需要原始材料多，這些都會限制甜葉菊的生產(chǎn)。假如你是某甜葉菊生產(chǎn)公司的項目負責人，該公司當前運行狀況良好，但一直未能解決種子發(fā)芽率低的問題，為了提高公司的甜葉菊繁育效率，你應(yīng)該如何作出決策，并請說出理由。甜葉菊第2章第2節(jié)動物細胞工程第1小節(jié)一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的表述是否正確。⑴培養(yǎng)環(huán)境中需要O2，不需要CO2。()

⑵細胞要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。()⑶培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清。()⑷培養(yǎng)瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖。()

2.干細胞有著廣泛的應(yīng)用前景。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.干細胞是從胚胎中分離提取的細胞B.造血干細胞可以分化為各種血細胞C.不同類型的干細胞，它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細胞產(chǎn)生的特定細胞，可以在新藥的測試中發(fā)揮重要作用

二、拓展應(yīng)用現(xiàn)在關(guān)于iPS細胞的研究正在不斷深入。請你從以下兩個方面來查閱資料進行思考。⑴由于誘導iPS細胞、促使其分化都需要時間，因此用某人特異的iPS細胞進行醫(yī)療只限于時間比較充裕的情形。從實際事故、疾病發(fā)生的不可預(yù)測性方面考慮，如果要將這些細胞用于緊急情況，應(yīng)該提前采取什么措施？⑵如果誘導iPS細胞定向分化為生殖細胞的技術(shù)發(fā)展成熟，該技術(shù)可能會有哪些應(yīng)用？又可能帶來哪些問題？第2小節(jié)一、概念檢測1.下列有關(guān)動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的是（）A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導融合C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞D.前者主要為了獲得細胞產(chǎn)品，后者主要為了獲得雜種植株

2.科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒B.體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合,經(jīng)誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D.將純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出的抗體為單克隆抗體

二、拓展應(yīng)用假如你掌握了動物細胞融合技術(shù)，你想用這種技術(shù)來解決哪些問題？解決這些問題的大致思路是怎樣的？這樣做會有什么風險？請查閱相關(guān)資料，完善自己的思路，并形成文字報告，與同學交流。第3小節(jié)概念檢測假設(shè)世界上最后一頭野驢剛死亡，以下使它“復(fù)生”的方案中可行的是（）A.將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育出新個體B.將野驢的體細胞取出，利用組織培養(yǎng)培育岀新個體C.將野驢的體細胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育出新個體D.將野驢的體細胞核移植到家驢的去核卵母細胞中，經(jīng)孕育培育出新個體

2.2017年，某國批準了首例使用細胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請。其培育過程可選用如下技術(shù)路線。據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是（）A.該技術(shù)涉及動物細胞培養(yǎng)、細胞核移植等操作B.該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C.卵母細胞捐獻者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺傳給“三親嬰兒”D.“三親嬰兒”同時擁有自己父親、母親及卵母細胞捐獻者的部分基因

二、拓展應(yīng)用1.大熊貓是我國的國寶。盡管我國政府采取了許多保護措施，但由于大熊貓的繁殖能力低，幼仔成活率也低，它的數(shù)量仍然非常少。有科學家嘗試采用體細胞核移植技術(shù)來克隆大熊貓。請你結(jié)合本節(jié)所學內(nèi)容并搜集相關(guān)資料了解這方面的研究進展。也有人不贊成進行克隆大熊貓的研究，認為保護大熊貓的最好措施就是保護現(xiàn)有大熊貓及其生存環(huán)境。對此你有什么看法？

2.2003年，世界上第一只用體細胞克隆的動物——多莉，因患有嚴重的肺部疾病被實施了安樂死。它只活了7歲，而普通綿羊的平均壽命在12歲左右。多莉的死亡引發(fā)了關(guān)于克隆動物是否早衰的爭論。一些研究考認為，克隆動物的端粒比較短，基因表達不正常，早衰是一種必然現(xiàn)象。另一些研究者則認為，克隆動物的遺傳物質(zhì)是正常的，目前發(fā)現(xiàn)的早衰跡象是在克隆過程中的一些技術(shù)問題造成的；或者克隆動物在發(fā)育過程中出現(xiàn)了變異，早衰只是偶然現(xiàn)象。請你搜集資料，尋找支持各方觀點的研究證據(jù)，你也可以調(diào)査克隆動物存在的其他問題，并說明科學家是如何解決這些問題的。第2章第3節(jié)胚胎工程第1小節(jié)一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)哺乳動物的表述是否正確。⑴在自然條件下，受精在子宮中完成。（）⑵精子需要獲能才能與卵子結(jié)合，而卵子一經(jīng)排出就具備受精能力。（）⑶精子入卵后，卵細胞膜會發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵。（）2.下列有關(guān)哺乳動物早期胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是（）A.在桑椹胚階段，胚胎的內(nèi)部開始出現(xiàn)含有液體的腔B.胚胎干細胞是一類未分化的細胞，可以從早期胚胎中分離獲得C.桑椹胚的細胞一般都具有全能性，囊胚的細胞逐漸分化D.受精卵早期分裂時，胚胎中細胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加二、拓展應(yīng)用1.精母細胞在變成精子的過程中，很多結(jié)構(gòu)會消失，而細胞核與線粒體都保留了下來，請嘗試用你所了解的哺乳動物受精的相關(guān)知識來解釋這一現(xiàn)象。2.精子在雌性動物的生殖道內(nèi)是如何獲能的？除了教材中介紹的，防止多精入卵的機制還有哪些？感興趣的話，請通過查閱相關(guān)資料或請教專家來進行了解。關(guān)于受精作用，你還能提出其他問題嗎？第2小節(jié)一、概念檢測1.體外受精和胚胎移植都是在醫(yī)學和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較多的胚胎工程技術(shù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴采集來的卵母細胞和精子可以直接用于體外受精。（）⑵經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生的后代，苴遺傳特性與受體保持一致。（）⑶進行胚胎移植前，要對供體和受體進行免疫檢査，以防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。（）2.杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點，成為受廣大消費者喜歡的綿羊品種?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示。⑴請將圖中括號內(nèi)的內(nèi)容補充完整。⑵為了獲得數(shù)量較多的卵母細胞，可以對雌性杜泊羊進行怎樣的處理？⑶在進行體外受精操作之前，還要對獲得的卵母細胞和精子進行怎樣的處理？二、拓展應(yīng)用北方白犀牛曾經(jīng)廣泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盜獵和自然棲息地的喪失，它們的數(shù)量不斷減少。2018年3月，世界上最后一頭雄性北方白犀牛去世，該物種僅剩下兩頭雌性。在此之前，研究人員設(shè)法保存了北方白犀牛的精子。請回答下列問題。⑴我們可以使用哪些現(xiàn)代生物技術(shù)來人工繁育北方白犀牛？運用這些技術(shù)一定能繁育成功嗎？請說出你的理由。⑵如果繁育成功，這樣人工繁育的種群與野生種群相比，有什么區(qū)別？⑶如果繁育不成功，這一物種將永遠從地球上消失，從中我們能得到怎樣的教訓？復(fù)習與提高概念檢測1.

若下圖表示細胞工程操作中的某些過程,請回答下列問題。⑴如果A、B分別是白菜和甘藍的原生質(zhì)體，則C細胞再生出細胞壁后需要通過什么技術(shù)才能發(fā)育成雜種植株“白菜-甘藍”？若白菜和甘藍雜交產(chǎn)生了子代，該子代是否可育？為什么？⑵若該圖表示抗丙肝病毒的單克隆抗體制備過程中的一環(huán)，A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B細胞表示什么？符合要求的C細胞應(yīng)具有哪些特點？⑶如果A、B分別是取自優(yōu)良奶牛的卵細胞和精子，在進行體外受精時，一般要把A細胞培養(yǎng)到什么時期？B細胞則要經(jīng)過什么處理才能與A細胞結(jié)合為受精卵？2.2015年10月，我國科學家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素可以有效降低瘧疾患者的死亡率而獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。青蒿素類藥物的市場需求很大，請你根據(jù)所學內(nèi)容及以下信息，提出一條提高青蒿素類藥物產(chǎn)量的研究思路。⑴青蒿素的衍生物雙氫青蒿素也是很好的抗瘧疾藥物，并且它的藥物活性比青蒿素的高很多；⑵青蒿素是從黃花蒿中提取的，在黃花蒿產(chǎn)生青蒿素的代謝過程中，某些酶(如FPS酶)起決定性作用；⑶野生黃花蒿在生長過程中，處于花蕾期時體內(nèi)青蒿素含量最高；⑷研究人員在對黃花蒿進行組織培養(yǎng)時，發(fā)現(xiàn)它的愈傷組織中沒有青蒿素，但是由愈傷組織再分化形成的芽和苗中均有青蒿素；⑸四倍體黃花蒿體內(nèi)青蒿素的含量比二倍體髙38%,但四倍體植株比二倍體植株矮小很多。3.在章首頁中介紹的體細胞克隆猴的培育過程中，我國科學家經(jīng)過多年的反復(fù)試驗，可以在10s之內(nèi)對卵母細胞進行去核操作，在15s之內(nèi)將體細胞注入去核的卵母細胞里。有評論者認為：該研究的研究者利用“聰明的化學方法和操作技巧”，攻克了多年來導致體細胞克隆猴失敗的障礙。培育克隆猴的流程如下圖所示，請結(jié)合圖回答問題。⑴研究人員在將胎猴的體細胞注入去核的卵母細胞前，用滅活的仙臺病毒進行了短暫處理。在此過程中，滅活的仙臺病毒所起的作用是什么？⑵為了調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達，提高胚胎的發(fā)育率和妊娠率，研究人員將組蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重構(gòu)胚，同時用組蛋白脫乙酰酶抑制劑TSA處理了它。這兩種物質(zhì)發(fā)揮作用的機制是什么？⑶評論者所說的培育過程中用到的“聰明的化學方法和操作技巧”，你認為具體體現(xiàn)在什么地方？⑷你認為體細胞克隆猴的成功培育有什么意義？第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具概念檢測DNA連接酶是重組DNA技術(shù)常用的一種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.能連接DNA分子雙鏈堿基對之間的氫鍵B.能將單個脫氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵C.能連接用同種限制酶切開的兩條DNA片段，重新形成磷酸二酯鍵D.只能連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端，不能連接雙鏈DNA片段的平末端

2.在重組DNA技術(shù)中，將外源基因送入受體細胞的載體可以是

（）A.大腸桿菌的質(zhì)粒B.切割DNA分子的酶C.DNA片段的黏性末端D.用來識別特定基因的DNA探針

二、拓展應(yīng)用1.想一想，為什么限制酶不切割細菌本身的DNA分子？2.有2個不同來源的DNA片段A和B，A片段用限制酶切speⅠ進行切割，B片段分別用限制酶HindⅢ,XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ進行切割。各限制酶的識別序列和切割位點如下。⑴哪種限制酶切割B片段產(chǎn)生的DNA片段能與限制酶speⅠ切割A(yù)片段產(chǎn)生的DNA片段相連接？為什么？⑵不同的限制酶切割可能產(chǎn)生相同的黏性末端，這在基因工程操作中有什么意義？第3章第2節(jié)基因工程的基本操作程序一、概念檢測1.研究人員將一種海魚的抗凍蛋白基因加整合到土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上，然后用它侵染番茄細胞，獲得了抗凍的番茄品種。判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴將加基因整合到Ti質(zhì)粒上就是構(gòu)建基因表達載體。（）⑵構(gòu)建含有加基因的Ti質(zhì)粒需要限制酶、DNA連接酶和核酸酶。（）⑶只要檢測出番茄細胞中含有物基因，就代表抗凍番茄培育成功。（）2.利用PCR既可以快速擴增特定基因，也可以檢測基因的表達。下列有關(guān)PCR的敘述錯誤的是（）A.PCR用的DNA聚合酶是一種耐高溫酶B.變性過程中雙鏈DNA的解開不需要解旋酶C.復(fù)性過程中引物與模板鏈的結(jié)合遵循堿基互補配對原則D.延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP和4種核糖核苷酸二、拓展應(yīng)用1.研究人員在研究轉(zhuǎn)基因煙草中外源卡那霉素抗性基因的遺傳穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)44株轉(zhuǎn)基因煙草中有4株該基因的遺傳不符合孟德爾遺傳規(guī)律，在它們的自交后代中出現(xiàn)了較多的沒有卡那霉素抗性的植株。請查找相關(guān)資料，嘗試對這個問題作出解釋。2.八氫番茄紅素合酶（其基因用psy表示）和胡蘿卜素脫飽和酶（其基因用crtl表示）參與β-胡蘿卜素的合成。pmi為磷酸甘露醇異構(gòu)酶基因，它編碼的蛋白質(zhì)可使細胞在特殊培養(yǎng)基上生長。科學家將psy和crtl基因轉(zhuǎn)入水稻，使水稻胚乳中富含β-胡蘿卜素，由此生產(chǎn)出的大米稱為“黃金大米”。請根據(jù)以上信息回答下列問題。普通大米（左）和“黃金大米”（右）【這項研究成果發(fā)表在《自然?生物技術(shù)》（NatureBiotechnology）雜志上】⑴科學家在培育“黃金大米”時，將ctrl和psy基因?qū)牒琾mi基因的質(zhì)粒中，構(gòu)建了質(zhì)粒pSYN12424。該項研究的目的基因是，標記基因是，質(zhì)粒pSYN12424的作用是。⑵在構(gòu)建質(zhì)粒載體時，目的基因序列中能否含有用到的限制酶的識別序列？為什么？⑶請查找相關(guān)資料，了解科學家為什么要培育“黃金大米”以及當前關(guān)于“是否要推廣'黃金大米’”的各種爭論。你還可以提出自己的看法，并與同學交流討論。探究?實踐1.你是否成功擴增出DNA片段？判斷的依據(jù)是什么？2.你進行電泳鑒定的結(jié)果是幾條條帶？如果不止一條條帶，請分析產(chǎn)生這個結(jié)果的可能原因。第3章第3節(jié)基因工程的應(yīng)用一、概念檢測1.將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因后，重新導入大腸桿菌的細胞內(nèi)，再通過發(fā)酵工程就能大量生產(chǎn)人生長激素。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.轉(zhuǎn)錄生長激素基因需要解旋酶和DNA連接酶B.發(fā)酵產(chǎn)生的生長激素屬于大腸桿菌的初生代謝物C.大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異可以遺傳D.大腸桿菌質(zhì)粒標記基因中腺瞟吟和尿嘧啶的含量相等2.基因工程應(yīng)用廣泛，成果豐碩。下列不屬于基因工程應(yīng)用的是（）A.培育青霉菌并從中提取青霉素B.利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物C.制造一種能降解石油的“超級細菌”D.制造一種能產(chǎn)生干擾素的基因工程菌

二、拓展應(yīng)用1.除草劑的有效成分草甘瞬能夠?qū)Ｒ坏匾种艵PSP合酶的活性，從而使植物體內(nèi)多種代謝途徑受到影響而導致植物死亡。草甘麟沒有選擇性，它在除掉雜草的同時也會使作物受損。解決這個問題的方法之一就是培育抗草甘麟的作物。⑴下面是探究“轉(zhuǎn)入外源EPSP合酶基因能否使矮牽牛抗草甘麟”的流程，請補充完整。①用等處理含有目的基因的DNA片段和Ti質(zhì)粒，構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒；②將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌中；③利用含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染細胞，再通過培育得到轉(zhuǎn)基因植株；④用草甘麟同時除西轉(zhuǎn)基因植和對！W植株。結(jié)果：對照組植株死亡，轉(zhuǎn)基因植株存活,但也受到了影響。結(jié)論:。⑵請思考并回答下列問題。①在該實驗中，對照組是怎樣設(shè)計的？如果增加轉(zhuǎn)入的外源EPSP合酶基因的數(shù)量，轉(zhuǎn)基因矮牽牛對草甘麟的抗性是否會增加？請你給出進一步探究的思路。第3章第4節(jié)蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用一、概念檢測1.蛋白質(zhì)工程可以說是基因工程的延伸。判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴基因工程需要在分子水平對基因進行操作，蛋白質(zhì)工程不需要對基因進行操作。（）⑵蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列。（）⑶蛋白質(zhì)工程可以改造酶，提高酶的熱穩(wěn)定性。（

）2.蛋白質(zhì)工程是在深入了解蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的基礎(chǔ)上進行的，它最終要達到的目的是（）A.分析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)B.研究蛋白質(zhì)的氨基酸組成C.獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息D.改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，滿足人類的需求3.水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)，用賴氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在這項替換研究中，目前可行的直接操作對象是（）A.基因B.氨基酸C.多肽鏈D.蛋白質(zhì)二、拓展應(yīng)用T4溶菌酶是一種重要的工業(yè)用酶，但是它在溫度較高時容易失去活性。為了提高T4溶菌酶的耐熱性，科學家首先對影響T4溶菌酶耐熱性的一些重要結(jié)構(gòu)進行了研究。然后以此為依據(jù)對相關(guān)基因進行改造，使T4溶菌酶的第3位異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?。于是，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，T4溶菌酶的耐熱性得到了提高。這項工作屬于什么工程的范疇？在該實例中引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是什么？如果要將該研究成果應(yīng)用到生產(chǎn)實踐，還需要做哪些方面的工作？復(fù)習與提高1.某動物體內(nèi)含有研究者感興趣的目的基因，研究者欲將該基因?qū)氪竽c桿菌的質(zhì)粒中保存。該質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位點，其結(jié)構(gòu)和簡單的操作步驟如下圖所示。

請根據(jù)以上信息回答下列問題。⑴在第②步中，應(yīng)怎樣選擇限制酶？⑵在第③步中，為了使質(zhì)粒DNA與目的基因能連接，還需要在混合物中加入哪種物質(zhì)？⑶選用含有AmpR和LacZ基因的質(zhì)粒進行實驗有哪些優(yōu)勢？⑷含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落將呈現(xiàn)什么顏色？為什么？

2.科學家將Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細胞中，然后在培養(yǎng)ES細胞的培養(yǎng)基上培養(yǎng)這些細胞。2?3周后，這些細胞顯示出ES細胞的形態(tài)、具有活躍的分裂能力，它們就是iPS細胞。請回答下列問題。⑴在這個實驗過程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用是什么？⑵如何證明iPS細胞的產(chǎn)生不是由于培養(yǎng)基的作用？⑶如果要了解Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因在誘導iPS細胞時，每個基因作用的相對大小，該如何進行實驗？請你給出實驗設(shè)計的思路。⑷若將病人的皮膚成纖維細胞誘導成iPS細胞，再使它轉(zhuǎn)化為需要的細胞，用這些細胞給該病人治病，這是否會引起免疫排斥反應(yīng)？為什么？iPS細胞具有分裂活性，用它進行治療時可能存在什么風險？2.水稻根部一般沒有根瘤菌，在種植時常需要施加氮肥?？茖W家想利用基因工程技術(shù)來減少施用氮肥的生產(chǎn)成本及可能造成的環(huán)境污染，他們提出了以下兩種方案。方案一把根瘤菌的固氮相關(guān)基因?qū)胨靖滴⑸镏校刮⑸锬茉诟堤幑痰?，從而減少氮肥的施用量。方案二直接將固氮相關(guān)基因?qū)胨炯毎校⑺镜摹靶⌒突蕪S”，讓水稻直接固氮，這樣就可以免施氮肥了。⑴請評估這兩種方案哪種更容易實現(xiàn)。⑵如果兩個方案都實現(xiàn)的話，你認為哪種更值得推廣？請說出你的理由。選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》第4章第1節(jié)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性一、概念檢測1.當面對日常生活中與轉(zhuǎn)基因技術(shù)有關(guān)的話題時，我們需要理性地表明觀點和參與討論。下列不屬于理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的是（）A.要靠確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿媮硭伎嫁D(zhuǎn)基因技術(shù)的影響B(tài).只要有證據(jù)表明產(chǎn)品有害，就應(yīng)該禁止轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用C.要看到經(jīng)濟、文化和倫理道德觀念等的差異使人們對轉(zhuǎn)基因技術(shù)有不同的看法D.要在清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程的基礎(chǔ)上來討論轉(zhuǎn)基因技術(shù)的相關(guān)問題2.我國為保證轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性，采取的措施不包括（）A.頒布相關(guān)的法規(guī)B.制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)程C.減少農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研發(fā)D.成立國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會

二、拓展應(yīng)用以下內(nèi)容摘自網(wǎng)絡(luò)某論壇?？墒秤玫霓D(zhuǎn)基因作物一般具有如下特征：⑴與傳統(tǒng)作物的味道不同，例如，傳統(tǒng)的玉米略帶甜味，而現(xiàn)在流行的轉(zhuǎn)基因甜玉米的甜度非常高，像加了蜜一樣；⑵與傳統(tǒng)作物的色彩不同，如彩椒、紫薯；⑶凡是害蟲喜歡吃的作物都是非轉(zhuǎn)基因的，而沒有害蟲或很少有害蟲吃的作物，絕對是轉(zhuǎn)基因的。請你辨析上述說法的可靠性。第4章第2節(jié)關(guān)注生殖性克隆人一、概念檢測1.生殖性克隆和治療性克隆既有相同點，又有本質(zhì)的區(qū)別。下列相關(guān)敘述錯誤的