專(zhuān)題01發(fā)酵工程與基因工程（期末考題猜想）（9大題型）

專(zhuān)題01發(fā)酵工程與基因工程【題型1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用】【題型2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用】【題型3酶的研究與應(yīng)用】【題型4基因工程的基本工具】【題型5基因工程的基本操作程序】【題型6基因工程的應(yīng)用】【題型7蛋白質(zhì)工程】【題型8發(fā)酵工程綜合】【題型9基因工程綜合】01傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用【例1】下列關(guān)于微生物培養(yǎng)和利用的敘述，正確的是（）A．培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，對(duì)微生物的生長(zhǎng)越有利B．接種前需對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、操作者雙手等進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理C．接種時(shí)連續(xù)劃線(xiàn)的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單個(gè)菌落D．腌制泡菜的過(guò)程中亞硝酸鹽含量變化是先減少后增加【答案】C【分析】微生物的分離：①利用該分離對(duì)象對(duì)某一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的“嗜好”，專(zhuān)門(mén)在培養(yǎng)基中加入該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使該微生物大量增殖。這些物質(zhì)主要是一些特殊的碳源、氮源，如纖維素可用來(lái)富集纖維素分解微生物，尿素可用來(lái)富集尿素分解微生物。②利用該分離對(duì)象對(duì)某種抑制物質(zhì)的抗性，在混合培養(yǎng)物中加入該抑制物質(zhì)，經(jīng)培養(yǎng)后，由于原來(lái)占優(yōu)勢(shì)的它種微生物的生長(zhǎng)受到抑制，而分離對(duì)象卻可趁機(jī)大量增殖，使之在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。如篩選酵母菌和霉菌，在培養(yǎng)基中加入青霉素，因青霉素可抑制細(xì)菌和放線(xiàn)菌的細(xì)胞壁的合成，從而抑制兩類(lèi)微生物的生長(zhǎng)，而酵母菌和霉菌正常生長(zhǎng)增殖。【詳解】A、培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，外界溶液滲透壓越高，菌種失水過(guò)多影響其活性，故培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，并非對(duì)微生物的生長(zhǎng)越有利，A錯(cuò)誤；B、操作者的雙手只能使用消毒的方法，不能使用滅菌，B錯(cuò)誤；C、接種時(shí)連續(xù)劃線(xiàn)的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單個(gè)菌落，因此，每次劃線(xiàn)從上一次劃線(xiàn)的末端開(kāi)始，C正確；D、大白菜腌制泡菜的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽，發(fā)酵后期亞硝酸鹽被分解，因此亞硝酸鹽含量變化是先增加后減少，D錯(cuò)誤。故選C。【變式11】南通某興趣小組按下圖流程制作蘋(píng)果醋。相關(guān)敘述正確的是（

）A．菌種甲、乙都具有線(xiàn)粒體，都能進(jìn)行有氧呼吸B．加糖的目的是直接為菌種甲、乙提供碳源和能源C．菌種甲、乙發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液pH下降、溫度上升D．發(fā)酵結(jié)束后取蘋(píng)果醋加酸性重鉻酸鉀檢測(cè)發(fā)酵效果【答案】C【分析】由題意可知，菌種甲是酵母菌，菌種乙是醋酸菌?！驹斀狻緼、菌種乙是醋酸菌，醋酸菌為好氧細(xì)菌，為原核生物，沒(méi)有線(xiàn)粒體，A錯(cuò)誤；B、加糖不能直接為菌種乙醋酸菌提供碳源和能源，糖應(yīng)先經(jīng)過(guò)菌種甲生成蘋(píng)果酒，菌種乙再以蘋(píng)果酒為碳源和能源，B錯(cuò)誤；C、菌種甲、乙發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液pH下降，果酒發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳，溶于水，果醋發(fā)酵產(chǎn)生醋酸，兩種菌代謝過(guò)程會(huì)釋放熱能，使溫度上升，C正確；D、酸性重鉻酸鉀是檢測(cè)酒精的，D錯(cuò)誤。故選C。【變式12】釀造陳醋的主要原料是高粱、麩皮、谷糠等，還需要加入一些釀造用水，釀造流程如圖所示。大曲是一種由糯米、小麥、大麥等多種谷物加工而成的發(fā)酵劑，其中富含發(fā)酵酵母和細(xì)菌。糖化主要是利用大曲中微生物產(chǎn)生的淀粉酶將原料中的淀粉分解成單糖。下列敘述正確的是（

）A．為了提高發(fā)酵效率，應(yīng)在原料蒸熟后立即加入大曲B．省略糖化的步驟，對(duì)陳醋的釀造不會(huì)產(chǎn)生影響C．酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵所需溫度不同，但都會(huì)使發(fā)酵液的pH降低D．各種微生物都適合在陳醋中生長(zhǎng)，因此需通過(guò)殺菌來(lái)延長(zhǎng)保質(zhì)期【答案】C【分析】參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類(lèi)型是異養(yǎng)需氧型。果醋制作的原理：當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷！驹斀狻緼、原料蒸熟后，應(yīng)冷卻至室溫后再加入大曲，以免因溫度太高使大曲中的酵母等失效，A錯(cuò)誤；B、酵母菌可利用單糖進(jìn)行發(fā)酵，糖化主要是利用大曲中微生物產(chǎn)生的淀粉酶將原料中的淀粉分解成單糖，省略糖化的步驟，原料中的淀粉不能充分水解為單糖，會(huì)影響陳醋的釀造，B錯(cuò)誤；C、醋酸發(fā)酵比酒精發(fā)酵所需的溫度高，醋酸發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生醋酸，使發(fā)酵液的pH降低，酒精發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生CO2，也會(huì)使發(fā)酵液的pH降低，C正確；D、陳醋中的環(huán)境偏酸性，大部分微生物都不能在其中生長(zhǎng)，但仍有少部分微生物能生長(zhǎng)，因此需通過(guò)殺菌來(lái)延長(zhǎng)保質(zhì)期，D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?3】某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實(shí)驗(yàn)。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤(pán)中，噴水浸潤(rùn)、接種菌T，培養(yǎng)一段時(shí)間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時(shí)菌T不會(huì)流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進(jìn)行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列選項(xiàng)不正確的是（）A．菌T可能產(chǎn)生分解纖維素的酶，能夠高效催化纖維素分解B．淋洗液中還需要加入氮源等營(yíng)養(yǎng)成分，氮源的主要作用是合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物質(zhì)C．可采用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，在使用該方法時(shí)需要注意必須將冷空氣充分排除再開(kāi)始加壓D．將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。發(fā)酵過(guò)程中，要始終保持密封狀態(tài)【答案】D【分析】果酒的制作離不開(kāi)酵母菌，酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，酵母菌最適宜生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍是18～30℃；生產(chǎn)中是否有酒精的產(chǎn)生，可用酸性重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色?！驹斀狻緼、菌T能夠分泌纖維素酶，纖維素酶能將纖維素最終分解為葡萄糖，因此在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，A正確；B、培養(yǎng)基的主要成分：水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽，其中氮源主要為合成微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供原料（微生物細(xì)胞中的含氮物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂），B正確；C、高壓蒸汽滅菌法的注意要把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉，如果高壓鍋內(nèi)的空氣未排除或未完全排除，則蒸汽不能達(dá)到飽和，蒸汽的溫度未達(dá)到要求的高度，結(jié)果導(dǎo)致滅菌的失敗，C正確；D、果酒的制作原理是酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中進(jìn)行酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵需要在無(wú)氧的條件下進(jìn)行，此時(shí)擰緊瓶蓋的主要目的是制造無(wú)氧環(huán)境。酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，在發(fā)酵過(guò)程中密閉，所以需要根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程適時(shí)擰松瓶蓋放出二氧化碳，D錯(cuò)誤。故選D。02微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用【例2】采用平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱(chēng)為純培養(yǎng)物B．平板劃線(xiàn)法用到的接種環(huán)和稀釋涂布平板法用到的涂布器均要滅菌處理C．平板劃線(xiàn)法操作過(guò)程中每次劃線(xiàn)前都需要蘸取菌液D．稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)得到的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目要少【答案】C【分析】1、平板劃線(xiàn)法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線(xiàn)的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線(xiàn)后培養(yǎng)，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。2、稀釋涂布平板法則是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)?！驹斀狻緼、由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱(chēng)為純培養(yǎng)物，A正確；B、平板劃線(xiàn)法用到的接種環(huán)和稀釋涂布平板法用到的涂布器均要滅菌處理，防止雜菌污染，B正確；C、平板劃線(xiàn)法通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線(xiàn)的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，每次劃線(xiàn)前不需要蘸取菌液，應(yīng)灼燒滅菌，操作期間灼燒接種環(huán)的目的是保證劃線(xiàn)時(shí)菌種來(lái)自上一次劃線(xiàn)的末端，C錯(cuò)誤；D、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，所以稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)得到的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目要少，D正確。故選C?！咀兪?1】下表為培養(yǎng)某種微生物的培養(yǎng)基配方，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）成分NaNO3K2HPO4KClMgSO4?7H2OFeSO4（CH2O）H2O青霉素（可殺死細(xì)菌）含量3g1g0.5g0.5g0.01g30g1L0.1萬(wàn)單位A．依物理性質(zhì)劃分，該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基B．由培養(yǎng)基的原料可知，所培養(yǎng)微生物的同化作用類(lèi)型是異養(yǎng)型，培養(yǎng)的微生物可以是酵母菌C．若用該培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選能分解纖維素的細(xì)菌，則應(yīng)除去（CH2O），再添加纖維素作為唯一碳源D．培養(yǎng)基中的唯一碳源是（CH2O），唯一氮源是NaNO3【答案】C【分析】微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要包括碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等，有些微生物還需要特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、生長(zhǎng)因子等；培養(yǎng)基中含有瓊脂的一般為固體培養(yǎng)基；選擇培養(yǎng)基是指通過(guò)培養(yǎng)混合的微生物，僅得到或篩選出所需要的微生物，而其他不需要的種類(lèi)在這種培養(yǎng)基上是不能生存的?！驹斀狻緼、該培養(yǎng)基配方中沒(méi)有凝固劑瓊脂，依物理性質(zhì)劃分，該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，A正確；B、由培養(yǎng)基的原料可知，（CH2O）屬于有機(jī)碳源，因此所培養(yǎng)微生物的同化作用類(lèi)型是異養(yǎng)型，酵母菌是異養(yǎng)型微生物，B正確；C、細(xì)菌對(duì)青霉素敏感，含青霉素的培養(yǎng)基不能培養(yǎng)細(xì)菌，因此用該培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌，則應(yīng)除去（CH2O）和青霉素，再添加纖維素，C錯(cuò)誤；D、碳源是指能為微生物提供碳元素的物質(zhì)，氮源是指能為微生物提供氮元素的物質(zhì)，培養(yǎng)基中的唯一碳源是（CH2O），唯一氮源是NaNO3，D正確。故選C?！咀兪?2】自然界中微生物種類(lèi)龐雜，要對(duì)其中的某種微生物進(jìn)行研究，就必須獲得具純凈培養(yǎng)物。下列關(guān)于微生物分離和培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．培養(yǎng)基中加入牛肉膏和蛋白胨可以同時(shí)為微生物提供碳源和氮源B．以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基可以分離得到能分解尿素的細(xì)菌C．可以采用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌D．在培養(yǎng)霉菌時(shí)一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性【答案】D【分析】牛肉膏、蛋白胨以為微生物提供碳源、氮源、磷酸鹽和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中牛肉膏主要提供碳源，蛋白胨主要提供氮源。不同的微生物適宜的PH值不同，菌生長(zhǎng)繁殖所需要的pH是中性或弱堿性，霉菌適宜的pH是酸性。【詳解】A、牛肉膏和蛋白胨的主要成分是蛋白質(zhì)，含有碳、氮元素，可以為微生物同時(shí)提供碳源和氮源，A正確；B、以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，只有能分解尿素的細(xì)菌才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖，B正確；C、滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所用的微生物（包括芽孢和孢子），可以采用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，C正確；D、培養(yǎng)霉菌時(shí)要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，霉菌在堿性環(huán)境下不易繁殖，甚至?xí)?dǎo)致霉菌死亡，D錯(cuò)誤。故選D?！咀兪?3】某科研小組用如圖所示方法統(tǒng)計(jì)1g土壤中淀粉分解菌的數(shù)量。下列敘述正確的是（

）A．該種方法的計(jì)數(shù)結(jié)果通常比顯微鏡直接計(jì)數(shù)法的結(jié)果小B．平板中應(yīng)以淀粉為唯一碳源，應(yīng)選擇稀釋106倍的平板計(jì)數(shù)C．應(yīng)將涂布好的平板立即倒置放入30～37℃恒溫箱中培養(yǎng)D．經(jīng)計(jì)算可知1g土壤中有5×107個(gè)淀粉分解菌【答案】A【分析】微生物常見(jiàn)的接種的方法：（1）平板劃線(xiàn)法：將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種，劃線(xiàn)，在恒溫箱里培養(yǎng)，在線(xiàn)的開(kāi)始部分，微生物往往連在一起生長(zhǎng)，隨著線(xiàn)的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個(gè)菌落。（2）稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過(guò)大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落?！驹斀狻緼、題圖中使用的方法為稀釋涂布平板法，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，因此用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)時(shí)，結(jié)果通常比實(shí)際值偏小，用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)時(shí)，不能區(qū)分細(xì)胞死活，活菌和死菌都會(huì)被計(jì)數(shù)，因此結(jié)果通常比實(shí)際值偏大，A正確；B、為了統(tǒng)計(jì)1g土壤中淀粉分解菌的數(shù)量，平板中應(yīng)以淀粉為唯一碳源，為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)是30～300的平板計(jì)數(shù)，因此應(yīng)選擇稀釋105倍的平板計(jì)數(shù)，B錯(cuò)誤；C、待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，放入30～37℃恒溫箱中培養(yǎng)，C錯(cuò)誤；D、應(yīng)選擇稀釋105倍的平板計(jì)數(shù)，1g土壤中淀粉分解菌的數(shù)量為（59+68+62）÷3÷0.1×105=6.3×107個(gè)，D錯(cuò)誤。故選A。03酶的研究與應(yīng)用【例3】加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較了幾種洗衣粉的去漬效果（“+”越多表示去漬效果越好），實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C無(wú)酶洗衣粉（對(duì)照）血漬++++++++油漬++++++++下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．通常用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時(shí)，不應(yīng)該使用開(kāi)水B．加酶洗衣粉A、B中添加的酶分別是蛋白酶、脂肪酶C．表中加酶洗衣粉B和加酶洗衣粉C不宜用于洗滌蠶絲織物D．相對(duì)于無(wú)酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好【答案】C【分析】堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。【詳解】A、新鮮血跡含有蛋白質(zhì)，開(kāi)水使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀，難以清洗，因此通常用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時(shí)，不應(yīng)該使用開(kāi)水，A正確；B、由于“+”越多表示去漬效果越好，因此據(jù)表可知，加酶洗衣粉A對(duì)血漬的洗滌效果更好，加酶洗衣粉B對(duì)油漬的洗滌效果更好，故加酶洗衣粉A、B中添加的酶分別是蛋白酶、脂肪酶，B正確；C、蠶絲織物主要成分是蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉B對(duì)油漬的洗滌效果更好，對(duì)血漬的洗滌效果差，說(shuō)明不含蛋白酶，可用于洗滌蠶絲織物，C錯(cuò)誤；D、“+”越多表示去漬效果越好，據(jù)表可知，相對(duì)于無(wú)酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好，主要是因?yàn)榧用赶匆路壑械拿缚梢詫⑽蹪n中的大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，使污漬易從衣物上脫落，D正確。故選C?！咀兪?1】酶制劑在人們的生活實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用，下列對(duì)酶的應(yīng)用的敘述，正確的是（

）A．加酶洗衣粉中的酶在結(jié)構(gòu)上比較穩(wěn)定，一般直接來(lái)自生物體B．運(yùn)用果膠酶可提高果汁的產(chǎn)量，并使果汁變得清亮C．由于消化酶是蛋白質(zhì)，故服用多酶片輔助消化食物時(shí)，效果并不理想D．胃蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后可繼續(xù)發(fā)揮作用【答案】B【分析】酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA；酶的特性：專(zhuān)一性、高效性、作用條件溫和；酶促反應(yīng)的原理：酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。【詳解】A、加酶洗衣粉中的酶不是直接來(lái)自生物體，而是經(jīng)過(guò)酶工程改造，穩(wěn)定性強(qiáng)，A錯(cuò)誤；B、果膠酶能分解果肉細(xì)胞壁中的果膠，使果汁變得澄清，提高果汁產(chǎn)量，B正確；C、多酶片含有多種消化酶，口服進(jìn)入消化道，可治療消化不良，C錯(cuò)誤；D、胃蛋白酶適宜pH為1.5左右，小腸內(nèi)環(huán)境為堿性，故其進(jìn)入小腸后會(huì)失活，無(wú)法發(fā)揮作用，D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?2】紡織廠常用枯草芽孢桿菌生產(chǎn)的α淀粉酶除去織物中的淀粉。為探究α淀粉酶的最適溫度，某科研小組在適宜條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，棉花初始質(zhì)量為5g，每組在各自溫度下保溫20min后測(cè)量棉花減重，結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）組別123456棉花減重/g00.120.160.220.230.15溫度/℃253545556575A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)保證每組的α淀粉酶濃度、體積及棉花的初始質(zhì)量相同且適宜B．每組應(yīng)先將α淀粉酶與棉花混合，再在相應(yīng)溫度條件下保溫處理C．圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明α淀粉酶的最適溫度范圍為55℃75℃，具體溫度還需要進(jìn)一步探究D．0℃左右時(shí)，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此酶制劑適宜在低溫下保存【答案】B【分析】1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物，其中大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA；2、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107～1013倍；②專(zhuān)一性：每一種酶只能催化一種或者一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)；③酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低?！驹斀狻緼、分析題意，本實(shí)驗(yàn)的目的為探究α淀粉酶的最適溫度，故本實(shí)驗(yàn)中自變量為溫度，該實(shí)驗(yàn)中加入的α淀粉酶的濃度、體積及棉花的初始質(zhì)量等屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)保證相同且適宜，A正確；B、每組應(yīng)先將α淀粉酶和棉花分別預(yù)熱到設(shè)置溫度，再進(jìn)行混合，B錯(cuò)誤；C、在本實(shí)驗(yàn)中，溫度為65℃的實(shí)驗(yàn)組棉花減重量最大，說(shuō)明其分解淀粉的效果最好，故α淀粉酶的最適溫度范圍為55℃～75℃，C正確；D、0℃左右時(shí)，酶的活性很低，是因?yàn)榈蜏匾种屏嗣傅幕钚?，但未破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，因此酶制劑適宜在低溫下保存，D正確。故選B?！咀兪?3】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，在細(xì)胞代謝中起著重要作用，在食品生產(chǎn)中，酶的應(yīng)用非常廣泛，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎作用B．酶都需在核糖體中才能合成，且只能在胞內(nèi)起作用C．果膠酶能分解果膠，提高果汁產(chǎn)量和澄清度D．工業(yè)化生產(chǎn)啤酒時(shí)，ɑ－淀粉酶可以增強(qiáng)糖化作用【答案】B【分析】酶促反應(yīng)的原理：酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶具有專(zhuān)一性、高效性和作用條件溫和的特性。【詳解】A、溶菌酶能夠溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用，A正確；B、絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，需在核糖體中才能合成，少數(shù)是RNA，其合成場(chǎng)所不是核糖體；酶發(fā)揮作用的場(chǎng)所可以是細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外甚至是體外均可，B錯(cuò)誤；C、果膠酶可將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸。因此生產(chǎn)果汁時(shí)，加入果膠酶可以提高果汁產(chǎn)量，還能提高果汁的澄清度，C正確；D、工業(yè)化生產(chǎn)啤酒時(shí)，ɑ－淀粉酶可以增強(qiáng)糖化作用，D正確。故選B。04基因工程的基本工具】【例4】研究人員將玉米的光敏色素基因A（256bp）導(dǎo)入到棉花體內(nèi)，對(duì)獲得的1~4號(hào)轉(zhuǎn)基因棉花進(jìn)行基因A的檢測(cè)，電泳結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)用到的工具有限制酶、DNA連接酶和載體B．可采用花粉管通道法使基因A進(jìn)入棉花的胚囊C．PCR反應(yīng)過(guò)程中每次循環(huán)都要經(jīng)歷目的不同的兩次升溫和一次降溫D．由電泳結(jié)果可知，1、3和4號(hào)棉花均導(dǎo)入基因A且培育成功【答案】D【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定?！驹斀狻緼、轉(zhuǎn)基因技術(shù)需借助基因工程才能實(shí)現(xiàn)，因此操作過(guò)程中需要用到的工具有限制性?xún)?nèi)切核酸酶（限制酶）、DNA連接酶和載體，A正確；B、棉花是植物，所以可以可采用花粉管通道法使基因A進(jìn)入棉花的胚囊，B正確；C、PCR反應(yīng)過(guò)程中每次循環(huán)都要經(jīng)歷目的各不相同的兩次升溫（第一次使目的基因變性，第二次使目的基因延伸）和一次降溫（使目的基因復(fù)性），C正確；D、光敏色素基因A含大約256個(gè)堿基對(duì)，由圖丙電泳結(jié)果可知，1、3、4號(hào)均導(dǎo)入光敏色素基因A成功，但轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功還需要進(jìn)行生物個(gè)體水平上的鑒定，D錯(cuò)誤。故選D。【變式41】基因工程需要三種工具——限制酶、DNA連接酶和載體。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．不同限制酶切割后產(chǎn)生的DNA片段可能被某種DNA連接酶“縫合”B．常用載體質(zhì)粒的基本單位是脫氧核糖核酸，另外兩種工具的基本單位是氨基酸C．T4DNA連接酶可連接黏性末端和平末端，不具有專(zhuān)一性D．限制性核酸內(nèi)切酶主要從原核生物中分離獲得，具有識(shí)別特定核酸序列的能力【答案】C【分析】關(guān)于限制酶，考生可以從以下幾方面把握：（1）來(lái)源：主要從原核生物中分離純化出來(lái)。（2）特異性：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。（3）結(jié)果：形成黏性末端或平末端。【詳解】A、不同限制酶切割后產(chǎn)生的DNA片段可被DNA連接酶連接，A正確；B、在三種工具中最常用載體——質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA，其基本單位是脫氧核糖核苷酸；另外兩種工具酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸，B正確；C、限制酶切割產(chǎn)生的DNA末端有黏性末端和平末端，其中T4DNA連接酶既可以連接黏性末端，又可以連接平末端，具有特異性（專(zhuān)一性），C錯(cuò)誤；D、限制性核酸內(nèi)切酶主要從原核生物中分離獲得，具有識(shí)別特定核普酸序列的能力，即具有專(zhuān)一性，D正確。故選C?！咀兪?2】下列關(guān)于載體的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）A．基因工程中所用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體、動(dòng)植物病毒等B．質(zhì)粒DNA上要至少有一個(gè)限制酶切割位點(diǎn)C．質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能自我復(fù)制的單鏈DNA分子D．質(zhì)粒上要有特殊的標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選【答案】C【分析】運(yùn)載體：（1）常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。（質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。）（2）作為運(yùn)載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點(diǎn)；②要有標(biāo)記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選；③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；④是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來(lái)。（3）天然的質(zhì)粒不能直接作為載體，基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的?！驹斀狻緼、基因工程常用的運(yùn)載體包括質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等，A正確；B、質(zhì)粒DNA上具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接，B正確；C、質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能自我復(fù)制的雙鏈DNA分子，C錯(cuò)誤；D、作為載體的質(zhì)粒存在特殊的標(biāo)記基因，以便對(duì)重組DNA分子的篩選，D正確。故選C?！咀兪?3】下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．DNA和蛋白質(zhì)都不溶于酒精B．DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液C．提取DNA時(shí)，加入的酒精溶液應(yīng)預(yù)冷D．可用二苯胺試劑鑒定DNA【答案】A【分析】DNA粗提取和鑒定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性。（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色?！驹斀狻緼、DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，因此可初步分離DNA與蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；B、DNA可以溶于2mol/L的NaCl溶液，B正確；C、由于DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，故在DNA粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)中，95%的冷酒精可提取出含雜質(zhì)較少的DNA分子，C正確；D、在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，D正確。故選A。05基因工程的基本操作程序【例5】常規(guī)PCR只能擴(kuò)增兩引物間的DNA區(qū)段，要擴(kuò)增已知DNA序列兩側(cè)的未知DNA序列，可用反向PCR技術(shù)。反向PCR技術(shù)擴(kuò)增的原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．對(duì)M、N段酶切時(shí)要破壞4個(gè)磷酸二酯鍵，獲得3個(gè)DNA片段B．可以對(duì)M、N采用不同酶切，但要形成相同的黏性末端C．圖中引物，應(yīng)選擇引物1和引物4，且二者間不能互補(bǔ)配對(duì)D．PCR儀設(shè)置溫度時(shí)，一個(gè)循環(huán)依次是高溫變性、中溫復(fù)性、低溫延伸【答案】D【分析】PCR只能擴(kuò)增兩端序列已知的基因片段，反向PCR可擴(kuò)增中間一段已知序列，而兩端序列未知的基因片段。酶切時(shí)用限制酶，環(huán)化時(shí)用DNA連接酶，再用引物和DNA聚合酶擴(kuò)增。在環(huán)化后，通過(guò)一對(duì)方向相反的引物實(shí)現(xiàn)已知序列兩側(cè)基因序列的擴(kuò)增?！驹斀狻緼、每一次酶切都需要斷開(kāi)DNA分子的兩條鏈，破壞兩個(gè)磷酸二酯鍵，則對(duì)M、N段酶切時(shí)要破壞4個(gè)磷酸二酯鍵，獲得3個(gè)DNA片段，A正確；B、如圖可知，酶切后的片段能夠首尾相連，則可以對(duì)M、N采用不同酶切，但要形成相同的黏性末端，B正確；C、PCR過(guò)程需要兩種引物，能分別與目的基因兩條鏈的3'端通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合，為保證延伸的是已知序列兩側(cè)的未知序列，應(yīng)該選擇引物1和引物4，且二者間不能互補(bǔ)配對(duì)，C正確；D、PCR技術(shù)的操作步驟依次是高溫使DNA變性、低溫復(fù)性（使DNA單鏈與引物結(jié)合）、中溫延伸，D錯(cuò)誤。故選D。【變式51】某二倍體動(dòng)物種群有100個(gè)個(gè)體，其常染色體上某基因有A1、A2、A3三個(gè)等位基因。對(duì)這些個(gè)體的基因AA2、A3進(jìn)行PCR擴(kuò)增，凝膠電泳及統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示。該種群中A3的基因頻率是（

）A．52% B．27% C．32% D．2%【答案】B【分析】基因頻率是指在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。群體中某一特定基因的頻率可以從基因型頻率來(lái)推算?！驹斀狻繐?jù)圖可知，該動(dòng)物種群中基因型為A3A3的有2個(gè)，A2A2的有8個(gè)，A1A1的有9個(gè)，A1A3的有15個(gè)，A1A2的有31個(gè)，A2A3的有35個(gè)，A3的基因數(shù)為2×2+15+35=54，則種群中A3的基因頻率為54÷200×100%=27%，B正確、ACD錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?2】當(dāng)蘋(píng)果削好皮或切開(kāi)后放置一會(huì)兒，切口面的顏色就會(huì)由淺變深，最后變成深褐色。發(fā)生色變反應(yīng)主要是因?yàn)檫@些植物體內(nèi)存在著酚類(lèi)化合物。酚類(lèi)化合物易被氧化成醌類(lèi)化合物，即發(fā)生變色反應(yīng)變成黃色，隨著反應(yīng)的量的增加顏色就逐漸加深，最后變成深褐色。氧化反應(yīng)的發(fā)生是由于與空氣中的氧接觸和細(xì)胞中酚氧化酶的釋放。下圖是培育抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋(píng)果的過(guò)程，下列敘述不正確的是（

）A．要想獲得抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋(píng)果，目的基因可選擇抑制酚氧化酶表達(dá)的基因B．實(shí)施步驟①是需要限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA聚合酶的參與C．步驟④階段使用的MS培養(yǎng)基中要加入植物激素和卡那霉素等物質(zhì)D．為了評(píng)估目的基因抑制蘋(píng)果褐變的效果，可與導(dǎo)入含pBI121質(zhì)粒的植株作對(duì)照【答案】B【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定?！驹斀狻緼、褐變是細(xì)胞中的酚氧化酶催化酚類(lèi)化合物生成黃色所致，故要想獲得抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋(píng)果，可選擇抑制酚氧化酶表達(dá)的基因作為目的基因，A正確；B、步驟①是目的基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過(guò)程中需要限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA連接酶的參與，B錯(cuò)誤；C、步驟④是脫分化階段，該階段使用的MS培養(yǎng)基中要加入植物激素(影響細(xì)胞的發(fā)育方向)和卡那霉素(將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái))，C正確；D、為了評(píng)估目的基因抑制蘋(píng)果褐變的效果，可與導(dǎo)入不含目的基因質(zhì)粒的植株作對(duì)照，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是排除質(zhì)粒導(dǎo)入本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，同時(shí)也能檢測(cè)導(dǎo)入目的基因的效果，D正確。故選B。【變式53】為了獲得未知序列的堿基序列，可以通過(guò)利用已知序列設(shè)計(jì)的引物對(duì)未知序列進(jìn)行擴(kuò)增，再對(duì)其擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序，其過(guò)程如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．圖示過(guò)程中需要用到限制酶、DNA連接酶和耐高溫的DNA聚合酶B．以環(huán)化的DNA為模板進(jìn)行PCR時(shí)，應(yīng)選擇引物2和引物3C．第三輪循環(huán)產(chǎn)物中只含有一種引物的DNA片段所占的比例為D．常采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物，產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量比環(huán)化DNA小【答案】A【分析】基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品，如采用基因工程技術(shù)將抗病基因?qū)胗衩准?xì)胞，獲得抗病玉米植株?！驹斀狻緼、將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株，該過(guò)程需要采用基因工程技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)，A正確；B、抗蟲(chóng)小麥與矮稈小麥雜交，通過(guò)基因重組獲得抗蟲(chóng)矮稈小麥，該過(guò)程采用的是雜交育種的方法，沒(méi)有應(yīng)用基因工程技術(shù)，B錯(cuò)誤；C、水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種，該過(guò)程采用的是單倍體育種的方法，沒(méi)有應(yīng)用基因工程技術(shù)，C錯(cuò)誤；D、用射線(xiàn)照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆，該過(guò)程采用的是誘變育種的方法，沒(méi)有應(yīng)用基因工程技術(shù)，D錯(cuò)誤。故選A。06基因工程的應(yīng)用【例6】下列實(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是（）A．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株B．抗蟲(chóng)小麥與矮稈小麥雜交，通過(guò)基因重組獲得抗蟲(chóng)矮稈小麥C．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體數(shù)目加倍，獲得基因型純合新品種D．用射線(xiàn)照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆【答案】B【分析】圖中涉及已知序列的切割（用到限制酶），DNA的環(huán)化（用到DNA連接酶），PCR（用到耐高溫聚合酶）。PCR的原理是DNA的半保留復(fù)制?！驹斀狻緼、圖示的酶切過(guò)程需要用到限制酶，環(huán)化的過(guò)程需要用到DNA連接酶，PCR的過(guò)程需要用到耐高溫的DNA聚合酶，A正確；B、需添加方向相對(duì)的引物1和4以便DNA聚合酶從引物的3'端延伸子鏈，從而獲得未知序列的PCR產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；C、DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，第三輪循環(huán)即DNA復(fù)制3次，共形成23=8個(gè)DNA分子，其中含有最初模板鏈的2個(gè)DNA分子只含有引物1或引物4，其余6個(gè)DNA分子均含有引物1和引物4，所以第三輪循環(huán)產(chǎn)物中只含有一種引物的DNA片段所占的比例為2/8＝1/4，C正確；D、常采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物，該過(guò)程使用引物1和4對(duì)未知序列進(jìn)行擴(kuò)增，因此PCR產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量比環(huán)化DNA小，D正確。故選B。【變式61】據(jù)悉多基因編輯豬皮移植手術(shù)已獲成功，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．為防止免疫排斥反應(yīng)，應(yīng)該把患者的抗體基因進(jìn)行刪除B．皮膚在人體的免疫中發(fā)揮重要作用，它屬于人體免疫的第一道防線(xiàn)C．器官移植中的免疫排斥反應(yīng)既有細(xì)胞免疫也有體液免疫D．更多的人加入到自愿捐獻(xiàn)器官行列中，有助于緩解供體器官的短缺【答案】A【分析】免疫排斥是機(jī)體對(duì)移植物（異體細(xì)胞、組織或器官）通過(guò)特異性免疫應(yīng)答使其破壞的過(guò)程。一般是指移植術(shù)后，受者可識(shí)別移植物抗原并產(chǎn)生應(yīng)答，移植物中免疫細(xì)胞也可識(shí)別受者抗原組織并產(chǎn)生應(yīng)答?！驹斀狻緼、為防止免疫排斥反應(yīng)，應(yīng)該把豬器官上的抗原基因敲除，A錯(cuò)誤；B、皮膚在人體的免疫中發(fā)揮重要作用，屬于物理屏障，它屬于人體免疫的第一道防線(xiàn)，B正確；C、器官移植中的免疫排斥反應(yīng)既有細(xì)胞免疫也有體液免疫，其主要是細(xì)胞免疫，C正確；D、器官移植是將異體器官轉(zhuǎn)移到受體中，更多的人加入到自愿捐獻(xiàn)器官行列中，有助于緩解供體器官的短缺，D正確。故選A?！咀兪?2】下列關(guān)于基因工程及其應(yīng)用的敘述，正確的是（

）A．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中農(nóng)桿菌可以直接將目的基因轉(zhuǎn)移到植物染色體的任意位置B．用PCR技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因棉花Bt基因的表達(dá)情況來(lái)判斷轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉培育是否成功C．建構(gòu)乳腺生物反應(yīng)器時(shí)將特定基因?qū)氲饺橄偌?xì)胞中D．通過(guò)基因工程獲得工程菌，可用于生產(chǎn)人源胰島素【答案】D【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。動(dòng)物基因工程的應(yīng)用：用于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度、用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物等?！驹斀狻緼、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中農(nóng)桿菌可以直接將目的基因轉(zhuǎn)移到植物染色體的特定位置，A錯(cuò)誤；B、用PCR技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因棉花Bt基因的表達(dá)情況來(lái)判斷目的基因是否轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，B錯(cuò)誤；C、建構(gòu)乳腺生物反應(yīng)器時(shí)將特定基因?qū)氲绞芫阎?，C錯(cuò)誤；D、將人類(lèi)的胰島素基因轉(zhuǎn)入微生物細(xì)胞中，獲得工程菌，可用于生產(chǎn)人源胰島素，D正確。故選D。【變式63】人乳鐵蛋白（hLF）是乳汁中一種重要的非血紅素鐵結(jié)合糖蛋白，具有抑菌、抗腫瘤等多種生理功能，被認(rèn)為是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的食品添加劑。某科研團(tuán)隊(duì)將人乳鐵蛋白（hLF）基因轉(zhuǎn)入到山羊體內(nèi)，從山羊的乳液中獲得hLF，可以解決天然乳鐵蛋白資源短缺的問(wèn)題，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．可用PCR直接擴(kuò)增乳鐵蛋白的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物B．重組載體中人乳鐵蛋白基因的啟動(dòng)子是乳腺蛋白基因啟動(dòng)子C．將目的基因?qū)肷窖蚴芫阎幸话銘?yīng)用的技術(shù)是顯微注射法D．檢測(cè)人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯常采用抗原—抗體雜交技術(shù)【答案】A【分析】要利用基因工程將人乳鐵蛋白基因?qū)肱５氖芫阎?，從牛分泌的乳汁中提取乳鐵蛋白，則將人的乳鐵蛋白基因?qū)肱５氖芫阎?，需先?gòu)建基因表達(dá)載體，這一過(guò)程需要的工具有限制（或限制性核酸內(nèi)切）酶、DNA連接酶和運(yùn)載體；基因表達(dá)載體上的位于基因首端的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，是目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)。【詳解】A、不可以直接用PCR擴(kuò)增mRNA，需將mRNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA再進(jìn)行擴(kuò)增，A錯(cuò)誤；B、為保證在供體山羊的乳汁中提取到人乳鐵蛋白，需要將人乳鐵蛋白基因與山羊乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，B正確；C、一般用顯微注射法將目的基因?qū)肷窖蚴芫阎校珻正確；D、為檢測(cè)人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯成蛋白質(zhì)，檢測(cè)方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若出現(xiàn)相應(yīng)現(xiàn)象，則表明目的基因已翻譯形成蛋白質(zhì)，D正確。故選A。07蛋白質(zhì)工程【例7】T4溶菌酶（A0）在溫度較高時(shí)易失去活性。研究人員通過(guò)蛋白質(zhì)工程對(duì)T4溶菌酶第3位上的異亮氨酸改成半胱氨酸，該處半胱氨酸可與第97位半胱氨酸之間形成一個(gè)二硫鍵，獲得了熱穩(wěn)定性高的T4溶菌酶（A1）。下列說(shuō)法正確的是（

）A．蛋白質(zhì)工程和基因工程的根本區(qū)別是操作對(duì)象的差異B．A0和A1空間結(jié)構(gòu)的差異是二者熱穩(wěn)定性不同的直接原因C．檢測(cè)A1活性時(shí)可先將A1與底物混合，再置于高溫環(huán)境中D．熱穩(wěn)定性高的T4溶菌酶（A1）是一種直接制造出的新蛋白質(zhì)，需要進(jìn)行功能的鑒定【答案】B【分析】1、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求；（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）2、基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑?！驹斀狻緼、蛋白質(zhì)工程和基因工程都要對(duì)基因進(jìn)行操作，其操作對(duì)象相同，A錯(cuò)誤；B、分析題意可知，和A0相比，A1不僅僅是氨基酸的序列不同，同時(shí)還增加了一個(gè)二硫鍵，導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)也有差異，是二者熱穩(wěn)定性不同的直接原因，B正確；C、檢測(cè)A1活性時(shí)應(yīng)先將A1與底物分別置于高溫環(huán)境，保溫一段時(shí)間再混合，C錯(cuò)誤；D、耐熱的T4溶菌酶（A1）是通過(guò)改造相應(yīng)的基因而后借助基因工程的受體生產(chǎn)出的新蛋白質(zhì)，需要進(jìn)行功能的鑒定，D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?1】蛋白質(zhì)工程取得的進(jìn)展向人們展示出了誘人的前景，下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．經(jīng)蛋白質(zhì)工程改造后的抗體可以降低誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度B．通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造的胰島素類(lèi)似物能抑制胰島素的聚合C．利用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素不屬于蛋白質(zhì)工程D．通過(guò)蛋白質(zhì)工程制造出了一種能降解石油的“超級(jí)細(xì)菌”【答案】D【分析】蛋白質(zhì)工程就是通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)化學(xué)、蛋白質(zhì)晶體學(xué)和蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)的研究，獲得有關(guān)蛋白質(zhì)理化特性和分子特性的信息，在此基礎(chǔ)上對(duì)編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行有目的的設(shè)計(jì)和改造，通過(guò)基因工程技術(shù)獲得可以表達(dá)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因生物系統(tǒng)，這個(gè)生物系統(tǒng)可以是轉(zhuǎn)基因微生物、轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，甚至可以是細(xì)胞系統(tǒng)?！驹斀狻緼、經(jīng)蛋白質(zhì)工程改造后的抗體可以降低誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度，A正確；B、通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造的胰島素類(lèi)似物能抑制胰島素的聚合，可以在臨床上廣泛應(yīng)用，B正確；C、科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因插入小鼠基因組內(nèi)制成膀胱生物反應(yīng)器，使小鼠膀胱可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。該過(guò)程利用了基因工程的技術(shù)，即利用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素，屬于基因工程的應(yīng)用，C正確；D、制造出了一種能降解石油的“超級(jí)細(xì)菌”是轉(zhuǎn)基因工程的產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。故選D。【變式72】研究發(fā)現(xiàn)，天然胰島素制劑進(jìn)入血液循環(huán)后容易形成二聚體或六聚體，皮下注射胰島素后需要經(jīng)歷一個(gè)解離為單體的過(guò)程，這延緩了療效?？蒲腥藛T借助蛋白質(zhì)工程改變了胰島素中的某些氨基酸，有效抑制了胰島素的聚合，提高了胰島素的作用效果。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造B．氨基酸序列的差異是影響胰島素在患者體內(nèi)是否聚合的原因之一C．改造胰島素應(yīng)首先從設(shè)計(jì)胰島素基因中的脫氧核苷酸序列出發(fā)D．蛋白質(zhì)工程難度很大，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮功能必須依賴(lài)于正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)【答案】C【分析】蛋白質(zhì)工程的基本流程：根據(jù)中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最終還是回到基因工程上來(lái)解決蛋白質(zhì)的合成?！驹斀狻緼、蛋白質(zhì)工程的基本流程為：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最終要利用基因工程上來(lái)解決蛋白質(zhì)的合成，因此蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造蛋白質(zhì)，A正確；B、氨基酸序列差異，導(dǎo)致胰島素的空間結(jié)構(gòu)有所改變，即氨基酸序列的差異是影響胰島素在患者體內(nèi)是否聚合的原因之一，B正確；C、胰島素屬于蛋白質(zhì)，改造胰島素應(yīng)首先從設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā)，進(jìn)而根據(jù)氨基酸序列推測(cè)出基因中的脫氧核苷酸序列對(duì)原有的基因進(jìn)行修飾和改造，C錯(cuò)誤；D、多數(shù)蛋白質(zhì)除具有一級(jí)結(jié)構(gòu)（即氨基酸順序）外，還具有復(fù)雜的高級(jí)結(jié)構(gòu)，即空間結(jié)構(gòu)，而很多蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是人們目前還不清楚的，因此實(shí)施蛋白質(zhì)工程的難度很大，D正確。故選C?！咀兪?3】干擾素是一種具有干擾病毒復(fù)制作用的糖蛋白，在臨床上被廣泛用于治療病毒感染性疾病。如果將干擾素分子上的一個(gè)半胱氨酸（密碼子：UGU、UGC）變成絲氨酸（密碼子：UCU、UCC、UCA、UCG），就可以延長(zhǎng)干擾素的體外保存時(shí)間?，F(xiàn)采用以下方法對(duì)干擾素進(jìn)行改造。下列相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．預(yù)期新的干擾素的功能以干擾素基因的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系為基礎(chǔ)B．對(duì)干擾素基因進(jìn)行定點(diǎn)突變（C→G）來(lái)實(shí)現(xiàn)堿基的替換C．新的干擾素基因必須插入到載體的啟動(dòng)子和終止子之間才能表達(dá)D．以上過(guò)程屬于蛋白質(zhì)工程，實(shí)質(zhì)是改造干擾素基因的結(jié)構(gòu)【答案】A【分析】蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或者制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)生活的需求，它是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程?！驹斀狻緼、蛋白質(zhì)工程的目的是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)的功能需求改造或制造蛋白質(zhì)，理論基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，A錯(cuò)誤；B、比較半胱氨酸和絲氨酸的密碼子，若第二個(gè)堿基由G替換為C，就可引起氨基酸的替換，所以基因上發(fā)生定點(diǎn)突變（C→G），可實(shí)現(xiàn)基因的改造，B正確；C、基因的表達(dá)需要啟動(dòng)子和終止子，新的干擾素基因必須插入到載體的啟動(dòng)子和終止子之間才能表達(dá)，C正確；D、蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是對(duì)基因進(jìn)行操作，操作簡(jiǎn)單，且能違傳給后代，即圖中改造干擾素結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)是改造干擾素基因的結(jié)構(gòu)，D正確。故選A。08發(fā)酵工程綜合【例8】蘋(píng)果醋富含果膠、維生素以及多種礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，具有開(kāi)胃護(hù)肝、排毒養(yǎng)顏、減肥降脂等多種功效，是近年來(lái)的流行飲品。圖甲和圖乙分別表示蘋(píng)果醋的基本制作流程和簡(jiǎn)易制作裝置，請(qǐng)分析回答(1)酵母菌是制作蘋(píng)果酒的重要發(fā)酵菌種，從代謝類(lèi)型看，酵母菌屬于生物；酵母菌在無(wú)氧條件下利用葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵的反應(yīng)式是。酵母菌與醋酸菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是。(2)先用圖乙所示裝置制作蘋(píng)果酒，加入鮮蘋(píng)果汁總量不要超過(guò)發(fā)酵瓶體積的。在果酒發(fā)酵過(guò)程中，氣閥a、b應(yīng)保持的狀態(tài)分別是、。（填“定期開(kāi)放”或“關(guān)閉”）(3)繼續(xù)用圖乙所示裝置制作蘋(píng)果醋，除打開(kāi)氣閥a、b以外，還需要從氣閥處不斷通入無(wú)菌空氣，并將發(fā)酵溫度適當(dāng)（填“升高”或“降低”）。(4)圖丙表示果酒發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液的糖度和酒精度隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線(xiàn)圖。發(fā)酵的前24小時(shí)酒精度較低，原因是此階段酵母菌主要進(jìn)行呼吸，大量繁殖；96小時(shí)后酒精度基本維持穩(wěn)定的原因有消耗殆盡，高濃度酒精和代謝廢物會(huì)酵母菌的代謝而影響發(fā)酵?！敬鸢浮?1)異養(yǎng)兼性厭氧型有無(wú)核膜（包被的細(xì)胞核）(2)2/3關(guān)閉定期開(kāi)放(3)a升高(4)有氧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)抑制【分析】1、果酒的制作離不開(kāi)酵母菌，酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，酵母菌最適宜生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍是18～30℃；生產(chǎn)中是否有酒精的產(chǎn)生，可用酸性重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時(shí)，才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)，其代謝類(lèi)型屬于異養(yǎng)需氧型。當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解為醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?。醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃。3、分析題圖：圖示表示蘋(píng)果醋的制作流程圖，其中①表示果酒發(fā)酵，②表示果醋發(fā)酵?！驹斀狻浚?）果酒的制作離不開(kāi)酵母菌，酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。酵母菌在無(wú)氧條件下利用葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵的反應(yīng)式是C6H12O62C2H5OH+能量。酵母菌為真核生物，醋酸菌為原核生物，酵母菌與醋酸菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是有無(wú)核膜包被的細(xì)胞核。（2）先用圖乙所示裝置制作蘋(píng)果酒，加入鮮蘋(píng)果汁總量不要超過(guò)發(fā)酵瓶體積的2/3，在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，因此在果酒發(fā)酵的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)給發(fā)酵罐保持無(wú)氧環(huán)境、同時(shí)定時(shí)排出酵母菌產(chǎn)生的二氧化碳，以平衡瓶?jī)?nèi)氣壓，即氣閥a關(guān)閉，氣閥b定期開(kāi)放。（3）制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，其最適生長(zhǎng)溫度為30~35℃，若繼續(xù)用圖乙所示裝置制作蘋(píng)果醋，則需要改變的條件是①打開(kāi)氣閥a，不斷通入無(wú)菌空氣（氧氣）；②將溫度升高到30~35℃。（4）依據(jù)圖丙可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的糖度逐漸降低，酒精度逐漸升高然后保持相對(duì)穩(wěn)定。發(fā)酵前24h，酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸，大量增殖，消耗葡萄糖較少，因此糖度變化很小，酒精度上升很慢。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖產(chǎn)生酒精，96h后，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡，高濃度的酒精和代謝廢物會(huì)抑制酵母菌的代謝而影響發(fā)酵，導(dǎo)致酒精度和糖度的變化都趨于平緩?！咀兪?1】某生態(tài)研究小組為了從纖維素分解菌中獲取纖維素酶，以便將農(nóng)作物秸稈作為釀酒工業(yè)的原料，設(shè)計(jì)了如下操作流程分離提取較純的纖維素分解菌。請(qǐng)分析回答問(wèn)題：①土壤取樣→②選擇培養(yǎng)→③梯度稀釋→④將樣品接種到鑒別（加入剛果紅）纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→⑤挑選菌落(1)纖維素分解菌選擇培養(yǎng)的培養(yǎng)基該如何設(shè)計(jì)。(2)在培養(yǎng)基中還要加入氮源等營(yíng)養(yǎng)成分，氮源的主要作用是。(3)圖甲所示接種方法常用的接種工具是接種環(huán)，對(duì)其通常用法滅菌。(4)若選擇培養(yǎng)后預(yù)估錐形瓶中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2×107個(gè)/mL，若要在鑒別平板上涂布0.1ml稀釋后的菌液，且保證每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落不超過(guò)200個(gè)，則至少應(yīng)將錐形瓶中的菌液稀釋倍。在鑒別培養(yǎng)基中含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用是：（寫(xiě)兩點(diǎn)）。(5)圖乙中出現(xiàn)的無(wú)透明帶的菌落，其代謝類(lèi)型（同化作用類(lèi)型）最可能是。(6)流程圖中步驟⑤的操作中，應(yīng)挑選產(chǎn)生了的菌落。【答案】(1)以纖維素作為唯一的碳源(2)參與蛋白質(zhì)、核酸和磷脂等化合物的合成(3)灼燒滅菌(4)104為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)鹽、維持培養(yǎng)基pH的相對(duì)穩(wěn)定(5)自養(yǎng)型(6)透明圈【分析】分解纖維素的微生物分離的實(shí)驗(yàn)原理：①土壤中存在著大量纖維素分解菌，包括真菌、細(xì)菌和放線(xiàn)菌等，它們可以產(chǎn)生纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶，可以把纖維素分解為纖維二糖，進(jìn)一步分解為葡萄糖使微生物加以利用，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng)，其他微生物則不能生長(zhǎng)。②在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌?！驹斀狻浚?）纖維素分解菌能夠產(chǎn)生纖維素酶，從而利用纖維素，為了分離出纖維素分解菌，應(yīng)以纖維素作為唯一的碳源，這樣纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng)，其他微生物則不能生長(zhǎng)，從而達(dá)到分離的目的。（2）氮源的主要作用是參與蛋白質(zhì)、核酸和磷脂等化合物的合成。（3）接種環(huán)常用灼燒滅菌法滅菌。（4）要保證每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)不超過(guò)200，假設(shè)稀釋倍數(shù)為a，在每個(gè)平板上涂布0.1mL稀釋后的菌液，則根據(jù)計(jì)算公式（C÷V）×M可知，至少應(yīng)將錐形瓶中的菌液稀釋2×107÷200×10=104倍，即至少應(yīng)將錐形瓶中的菌液稀釋104倍。KH2PO4和Na2HPO4是兩種無(wú)機(jī)鹽，其可作為緩沖物質(zhì)，因此在鑒別培養(yǎng)基中含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有：為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)鹽、保持細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中pH的穩(wěn)定等。（5）該選擇培養(yǎng)基是以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，只有纖維素分解菌能生存，將該菌接種到加有剛果紅的鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)透明圈，而圖乙中出現(xiàn)了無(wú)透明帶的菌落，說(shuō)明它可以利用空氣中的二氧化碳合成自身需要的有機(jī)物，推測(cè)其代謝類(lèi)型最可能是自養(yǎng)型。（6）該選擇培養(yǎng)基是以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，只有纖維素分解菌能生存，將該菌接種到加有剛果紅的鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，故流程圖中步驟⑤的操作中，應(yīng)挑選產(chǎn)生了透明圈的菌落?！咀兪?2】蒽（C14H10）是石油化工領(lǐng)域常見(jiàn)的一種多環(huán)芳烴化合物，對(duì)生物有毒且難以降解，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，因此從土壤中分離和篩選出蒽降解菌有非常重要的意義。研究人員進(jìn)行如下圖實(shí)驗(yàn)，成功地從環(huán)境樣品中分離得到蒽降解菌。已知蒽在水中溶解度低，含過(guò)量蒽的固體培養(yǎng)基不透明。請(qǐng)分析回答：(1)蒽降解菌富集培養(yǎng)基含有K2HPO4、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、FeC3、MnSO4、水等，需再加入作為唯一碳源，該培養(yǎng)基屬于（填“固體”或“液體”）培養(yǎng)基。(2)配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)在滅菌（填“前”或“后”）調(diào)pH，對(duì)配制好的培養(yǎng)基應(yīng)采用法進(jìn)行滅菌處理。(3)上圖所示的分離、純化、計(jì)數(shù)蒽降解菌的方法是，使用該方法計(jì)算得到的細(xì)菌數(shù)量與待測(cè)樣品中實(shí)際的細(xì)菌數(shù)量相比往往偏（填“多”或“少”），其主要原因是一個(gè)菌落可以來(lái)源于個(gè)細(xì)胞。(4)實(shí)驗(yàn)中若在每個(gè)平板上涂布0.1mL稀釋了105倍后的菌液，且每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)約為150個(gè)，則初步估測(cè)A中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為個(gè)/mL。(5)研究人員為了進(jìn)一步篩選出高降解能力的菌種，對(duì)上圖得到的菌株再次進(jìn)行純化培養(yǎng)，測(cè)量不同菌株形成的菌落及透明圈直徑，結(jié)果見(jiàn)下表：編號(hào)菌落直徑（C，mm）透明圈直徑（H，mm）H/C菌株I8.113.01.6菌株Ⅱ5.111.22.2菌株Ⅲ9.517.11.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可推斷其中降解蒽能力最高的菌株是?！敬鸢浮?1)蒽液體(2)前高壓蒸汽滅菌（或濕熱滅菌）(3)稀釋涂布平板法少2個(gè)或多(4)1.5×108(5)菌株Ⅱ【分析】1、培養(yǎng)基的基本組成成分：碳源（提供能源）、氮源（參與代謝）、水（溶劑）、無(wú)機(jī)鹽（保持滲透壓、調(diào)節(jié)pH）。2、微生物常見(jiàn)的接種的方法：①平板劃線(xiàn)法：將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種，劃線(xiàn)，在恒溫箱里培養(yǎng)。在線(xiàn)的開(kāi)始部分，微生物往往連在一起生長(zhǎng)，隨著線(xiàn)的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個(gè)菌落。該方法能夠分離微生物，但是不能計(jì)數(shù)。②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過(guò)大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。該方法既可以分離微生物，也可以對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)?！驹斀狻浚?）蒽降解菌富集培養(yǎng)基含有K2HPO4、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、FeC3、MnSO4、水等，因?yàn)樾枰獜耐寥乐蟹蛛x和篩選出蒽降解菌，所以需再加入蒽作為唯一碳源，該培養(yǎng)基沒(méi)有加瓊脂，屬于液體培養(yǎng)基。（2）配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)在滅菌前調(diào)pH，防止后續(xù)調(diào)pH造成污染，對(duì)配制好的培養(yǎng)基應(yīng)采用高壓蒸汽滅菌（或濕熱滅菌）法進(jìn)行滅菌處理。（3）上圖所示最后培養(yǎng)基中為單個(gè)菌落，所以分離、純化、計(jì)數(shù)蒽降解菌的方法是稀釋涂布平板法，使用該方法計(jì)算得到的細(xì)菌數(shù)量與待測(cè)樣品中實(shí)際的細(xì)菌數(shù)量相比往往偏少其主要原因是一個(gè)菌落可以來(lái)源于2個(gè)或多個(gè)細(xì)胞。（4）實(shí)驗(yàn)中若在每個(gè)平板上涂布0.1mL稀釋了105倍后的菌液，且每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)約為150個(gè)，則初步估測(cè)A中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為C/V×m=150/0.1×105=1.5×108。（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可推斷其中降解蒽能力最高的菌株是菌株Ⅱ，因?yàn)榫辎虻耐该魅χ睆奖染渲睆降闹底罡?。【變?3】北京傳統(tǒng)小吃“豆汁”是一種以綠豆為原料，經(jīng)過(guò)一系列制作工藝流程（如下圖）得到的一種以酸味為主、摻雜著些許臭味的糊狀流體食品?；鞚{操作通常是將老漿直接倒入綠豆乳中，混合漿的沉淀與酸化過(guò)程實(shí)際屬于乳酸發(fā)酵，其主要產(chǎn)酸微生物為乳酸菌?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)混合漿發(fā)酵時(shí)所需乳酸菌主要來(lái)自。乳酸是由乳酸菌在氧條件下產(chǎn)生的，其產(chǎn)生量是影響豆汁風(fēng)味的重要因素之一。乳酸發(fā)酵過(guò)程中，能為乳酸菌同時(shí)提供碳源和能源的物質(zhì)主要是。(2)欲測(cè)定混合漿中乳酸菌的含量多少，研究小組可采用的接種方法是（填“平板劃線(xiàn)法”或“稀釋涂布平板法”），該方法測(cè)得的結(jié)果通常比實(shí)際值（填“更高”、“更低”或“相同”），原因是。(3)為了篩選出產(chǎn)酸能力強(qiáng)的乳酸菌菌種，研究小組將不同稀釋倍數(shù)的酸豆汁液接種到MRS固體（添加）培養(yǎng)基（添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%碳酸鈣，遇酸發(fā)生反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)透明圈）上，培養(yǎng)基常用的滅菌方法是法，此外，實(shí)驗(yàn)室滅菌方法還有。在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)挑?。ā坝小被颉皼](méi)有”）透明圈的菌落，進(jìn)行進(jìn)一步純化?！敬鸢浮?1)老漿無(wú)（綠豆乳中的）糖類(lèi)(2)稀釋涂布平板法更低當(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(3)瓊脂高壓蒸汽滅菌/濕熱滅菌干熱滅菌/灼燒滅菌有【分析】1、微生物在瓊脂固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。2、稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外，也常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目。該方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少，這是因?yàn)楫?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。3、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作離不開(kāi)各種各樣的微生物。乳酸菌是厭氧細(xì)菌，在無(wú)氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸，可用于乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制等。乳酸菌種類(lèi)很多，在自然界中分布廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物的腸道內(nèi)都有乳酸菌分布。常見(jiàn)的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌?！驹斀狻浚?）根據(jù)題干信息：混漿操作通常是將老漿直接倒入綠豆乳中，則混合漿發(fā)酵時(shí)所需的乳酸菌主要來(lái)自老漿；乳酸菌為厭氧生物，故乳酸是由乳酸菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生的，糖類(lèi)是細(xì)胞生命活動(dòng)的重要能源物質(zhì)，乳酸發(fā)酵過(guò)程中，（綠豆乳中的）糖類(lèi)能為乳酸菌同時(shí)提供碳源和能源的物質(zhì)。（2）稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外，也常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目。欲測(cè)定混合漿中乳酸菌的含量多少，研究小組可采用的接種方法是稀釋涂布平板法。稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目更低，這是因?yàn)楫?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。（3）培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌（或濕熱滅菌），根據(jù)題干信息：碳酸鈣遇酸發(fā)生反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)透明圈，而產(chǎn)酸能力強(qiáng)的乳酸菌，則透明圈越大，故研究小組將不同稀釋倍數(shù)的酸豆汁液接種到MRS固體培養(yǎng)基（添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%碳酸鈣，遇酸發(fā)生反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)透明圈）上，在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)挑取有透明圈的菌落，進(jìn)行進(jìn)一步純化。09基因工程綜合【例9】結(jié)球甘藍(lán)是我國(guó)重要的蔬菜品種，危害甘藍(lán)生長(zhǎng)的主要是菜青蟲(chóng)等鱗翅目害蟲(chóng)。為使結(jié)球甘藍(lán)獲得抗蟲(chóng)性狀，科研人員將蘇云金芽孢桿菌中的BT毒蛋白基因?qū)虢Y(jié)球甘藍(lán)。回答下列問(wèn)題：(1)轉(zhuǎn)運(yùn)肽能引導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入葉綠體。為構(gòu)建BT毒蛋白基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因的融合基因（見(jiàn)圖1），需用限制酶處理相關(guān)的DNA片段，再用連接。圖1注：El、E2、E3、E4為限制酶。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)將融合基因插入Ti質(zhì)粒的區(qū)。用Ca2+處理農(nóng)桿菌后，使細(xì)胞處于一種的生理狀態(tài)，將其與基因表達(dá)載體混合完成轉(zhuǎn)化后，在添加的培養(yǎng)基中，經(jīng)篩選1得到含基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌。（注：GUS基因表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)染色能由無(wú)色變成藍(lán)色）(3)鑒定愈傷組織中是否含有目的基因，可以用分子水平檢測(cè)中的等技術(shù)，還可以通過(guò)肉眼觀察選擇的愈傷組織，以確定目的基因是否。(4)為獲得具有抗性的轉(zhuǎn)基因結(jié)球甘藍(lán)，還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的簽定。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。【答案】(1)E1、E3、E4DNA連接酶(2)TDNA感受態(tài)潮霉素(3)DNA分子雜交藍(lán)色表達(dá)(4)選取長(zhǎng)勢(shì)相似的野生型和轉(zhuǎn)基因結(jié)球甘藍(lán)，分別進(jìn)行抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)被害蟲(chóng)啃食的葉面積比例【分析】基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲??；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。其中，基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心?！驹斀狻浚?）由圖1可知：BT毒蛋白基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基相鄰，介于啟動(dòng)子與終止子之間，為構(gòu)建BT毒蛋白基因和轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因的融合基因，需用限制酶E1、E3、E4處理相關(guān)的DNA片段，再用DNA連接酶連接。（2）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，因此構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)將融合基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA區(qū)。用Ca2+處理農(nóng)桿菌后獲得感受態(tài)細(xì)胞，感受態(tài)細(xì)胞法是一種利用經(jīng)過(guò)特殊處理的細(xì)胞，使其處于最適攝取和容納外來(lái)DNA的生理狀態(tài)，從而吸收周?chē)h(huán)境中的DNA分子的方法。將其與基因表達(dá)載體混合完成轉(zhuǎn)化后，由于重組質(zhì)粒中含有潮霉素的抗性基因，故在添加潮霉素的培養(yǎng)基中，經(jīng)篩選1得到含基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌。（3）為鑒定愈傷組織中是否含有目的基因，可利用堿基互補(bǔ)配對(duì)的原理，用分子水平的DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行鑒定，也可以通過(guò)肉眼觀察選擇藍(lán)色的愈傷組織，以確定目的基因是否表達(dá)。（4）為獲得具有抗性的轉(zhuǎn)基因結(jié)球甘藍(lán)，還可以通過(guò)選取長(zhǎng)勢(shì)相似的野生型和轉(zhuǎn)基因結(jié)球甘藍(lán)，分別進(jìn)行抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)被害蟲(chóng)啃食的葉面積比，進(jìn)行個(gè)體水平的檢測(cè)?！咀兪?1】畢赤酵母（能以甲醇為唯一碳源）可作為生產(chǎn)抗原蛋白的工程菌。研究人員以pPIC9K質(zhì)粒為載體，構(gòu)建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白基因HBsAg的重組質(zhì)粒，酶切后導(dǎo)入畢赤酵母，經(jīng)同源重組整合到其染色體DNA上并實(shí)現(xiàn)復(fù)制與表達(dá)，部分過(guò)程如下圖。其中5'AOX1為AOX1基因啟動(dòng)子（一種甲醇誘導(dǎo)型啟動(dòng)子），3'AOX1（TT）為AOX1基因終止子，3'AOX1為AOX1基因的部分序列（同源重組的重要位點(diǎn)之一），Bg1Ⅱ、SacⅠ、SnaBⅠ和AyrⅡ?yàn)橄拗泼该盖形稽c(diǎn)，HBsAg基因中“→”表示基因轉(zhuǎn)錄方向?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)過(guò)程①PCR除需要加入Taq酶、dNTP、緩沖液、Mg2+外，還需加入和。(2)為了后續(xù)將目的基因定向插入質(zhì)粒，在進(jìn)行過(guò)程①時(shí)應(yīng)在HBsAg基因兩側(cè)的A和B端分別添加的堿基序列是、。(3)過(guò)程③需用一定濃度的處理大腸桿菌使其成為感受態(tài)細(xì)胞，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的目的是。(4)若用限制酶SnaBⅠ、Bg1Ⅱ聯(lián)合酶切pPIC9K質(zhì)粒，獲得的DNA片段的長(zhǎng)度分別是38kb、27kb、67kb用限制酶BgⅢ、AvrⅡ聯(lián)合酶切pPIC9K質(zhì)粒，得到的DNA片段的長(zhǎng)度分別是38kb、40kb、54kb：已知HBsAg基因長(zhǎng)度是55kb。則過(guò)程⑤應(yīng)選用的限制酶是，獲得的重組DNA的長(zhǎng)度為。(5)轉(zhuǎn)化的酵母菌需在培養(yǎng)基中加入甲醇，其目的是。【答案】(1)模板引物(2)TACGTACCTAGG(3)CaCl2（Ca2+溶液）使重組質(zhì)粒在大腸桿菌中復(fù)制得以擴(kuò)增(4)Bg1Ⅱ136kb(5)誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)，同時(shí)也為畢赤酵母提供能量【分析】據(jù)圖分析：①為PCR擴(kuò)增獲得目的基因；②為重組DNA分子的構(gòu)建；③將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞；④利用大腸桿菌擴(kuò)增重組質(zhì)粒；⑤酶切獲得重組DNA分子?！驹斀狻浚?）過(guò)程①PCR除需要加入Taq酶、dNTP、緩沖液、Mg2+外，還需加入模板和引物。（2）題干信息“5'AOX1為AOX1基因啟動(dòng)子，3'AOX1（TT）為AOX1基因終止子，3'AOX1為AOX1基因的部分序列（同源重組的重要位點(diǎn)之一）”，分析可知HBsAg基因應(yīng)該插入到5'AOX1和3'AOX1之間。結(jié)合質(zhì)粒分析5'AOX1和3'AOX1之間存在SnaBI和AyrⅡ兩種限制酶酶切位點(diǎn)，且HBsAg基因轉(zhuǎn)錄方向是由A到B，因此為了保證PCR擴(kuò)增產(chǎn)物定向插入質(zhì)粒，應(yīng)選擇在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置添加的堿基序列分別是TACGTA和CCTAGG。（3）過(guò)程③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，因此需要一定濃度的CaCl2（Ca2+溶液）處理大腸桿菌，增大其細(xì)胞膜的通透性，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，有利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。據(jù)圖分析，④大腸桿菌擴(kuò)增后產(chǎn)生了大量的重組質(zhì)粒，因此將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的目的是使重組質(zhì)粒在大腸桿菌中復(fù)制得以擴(kuò)增。（4）據(jù)圖中的重組DNA分析（5'AOX1端是黑色標(biāo)注，3'AOX1為斜線(xiàn)標(biāo)注），3'AOX1即AOX1基因終止子是位于卡拉霉素抗性基因后，因此過(guò)程⑤應(yīng)選用的限制酶是BglⅡ。結(jié)合題干信息和質(zhì)粒上的酶切位點(diǎn)分析：以順時(shí)針?lè)较蚪y(tǒng)計(jì)，BglⅡ和SnaBI之間的長(zhǎng)度為27Kb，SnaBI和AyrⅡ之間的長(zhǎng)度為23Kb，AyrⅡ和BglⅡ之間的長(zhǎng)度為54Kb，BglⅡ和BglⅡ之間的長(zhǎng)度為38Kb。已知HBsAg基因長(zhǎng)度是55kb，因此獲得的重組DNA的長(zhǎng)度為27+54+55=136Kb。（5）轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時(shí)間后，需要向其中加入甲醇，其目的是誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)，同時(shí)也為畢赤酵母提供能量?！咀兪?2】T4溶菌酶是一種重要的工業(yè)用酶，但是它在溫度較高時(shí)容易失去活性。科研人員借助PCR技術(shù)對(duì)T4溶