备考20142013高考生物 真题模拟新题分类汇编 生物工程及技术含解析

L单元 生物工程及技术L1传统发酵技术与发酵工程的应用29L1C42013广东卷 某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图所示。(1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于_；实验过程中，通气阀需要偶尔短时间打开，目的是_。(2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有_的浓硫酸溶液来检测酒精。(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量()比预期低，他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如_，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“”表示酒精量，最高含量为“”)。(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。29答案(1)使酵母菌进行有氧呼吸，以便其增殖排出部分CO2，保持装置内气压平衡(2)重铬酸钾(3)酵母菌数量组别加酵母菌种的量三天后酒精含量15 g27 g39 g411 g513 g解析 本题以酵母菌为材料，考查实验探究能力，主要涉及传统发酵技术，酶促反应的影响因素，探究实验中自变量设置及其原理，因变量检测方法及实验结果结论的分析。(1)装置中通气阀分别是充气口、排气口，充气口是在发酵初期时连接充气泵进行充气，便于酵母菌有氧呼吸为大量繁殖提供足够能量，繁殖大量酵母菌利于后期发酵；实验过程中，酵母菌进行酒精发酵，产生CO2，装置内气压升高，排气口(通气阀)需要偶尔短时间打开，保持装置内气压平衡，防止装置爆裂。(2)酒精的鉴定原理是橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。(3)影响酶促反应的因素有底物量、酶量、酶活性等，题干中信息对应关系为：淀粉酶解物充足底物充足；菌种、温度和PH适宜酶种类及活性适宜；操作正确缺氧或无氧环境，因此推理出产物酒精含量低的原因最可能是酶量，即酵母菌用量。表格中需包括相应自变量和因变量，题干中酵母菌为5 g，酒精含量计为，而酒精最高含量为，推理出实验组中酒精含量共有5种(、)，酵母菌用量以2g为梯度进行设置。(4)根据实验探究过程，其结果应该有两种情况，即如果随着酵母菌种数量增加，酒精发酵所需的酶增加，酒精含量也增加，则酵母菌数量是影响发酵的因素。若随着酵母菌种数量增加，酒精发酵所需的酶增加，酒精含量并没有增加，则此时酵母菌数量(酶量)不是影响酒精发酵的因素。17L12013江苏卷 将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是()A探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a B经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通17B解析 本题考查果酒发酵的相关内容，属于应用能力。图中管口1为进气口，管口2为排气孔，管口3可以检查液体中的成分，因此探究酵母菌有氧条件下呼吸方式时打开阀a，并将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通，所以A、D项正确；管口3可取样检测酒精产生情况，用澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通可检测CO2的产生情况，B项错误；实验过程中涉及通气过程，所以实验开始前应对整个装置进行气密性检查，C项正确。14L1L32013江苏卷 某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高B先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵C与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好D适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖14D解析 本题考查传统发酵技术的相关内容，属于识记能力。酵母菌进行果酒发酵时所需的最适温度为1825 ，温度不高，醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A项错误；果酒、果醋发酵实验应先隔绝空气进行果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，因为酒精可以作为果醋发酵的原料，B项错误；与自然发酵相比， 人工接种的发酵获得的产品品质更好，因为菌种更纯净，C项错误； 适当加大接种量可利用种内互助，让菌体快速形成优势菌群，提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，D项正确。39L12013新课标全国卷 生物选修1：生物技术实践回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。39答案 (1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸解析 本题考查泡菜的制作过程及其注意事项。制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是杀灭杂菌。陈泡菜液中含有乳酸菌，相当于加入菌种。乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸。制作过程中温度、腌制时间和食盐用量等都会影响亚硝酸盐的含量。泡菜制作过程中乳酸菌产生乳酸，使pH降低，从而抑制其他杂菌生长，而乳酸菌可大量繁殖。17L3L12013浙江卷 利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答：(1)为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自_等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成_。(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成_。A半乳糖醛酸和葡萄糖B半乳糖和果糖C半乳糖醛酸甲酯和果糖D半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯(3)紫甘薯匀浆流经淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入KII2溶液，结果液体呈红色。表明该液体中含有_。A淀粉 B糊精 C麦芽糖 D葡萄糖(4)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和_。一段时间后，酵母悬液中会出现气泡，该气泡内的气体主要是_。将酵母菌接种到待发酵液后，随发酵的进行，酵母菌在_条件下产生了酒精和二氧化碳。(5)下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH是_。17答案 (1)黑曲霉(或苹果曲霉)固定化酶(2)D(3)B(4)蔗糖CO2无氧(5)4.7解析 果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称，在黑曲霉、苹果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂，固定化酶技术的优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物。果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KII2溶液呈蓝色，淀粉酶能分解淀粉，产物是糊精，糊精遇KII2溶液呈红色，淀粉酶能分解糊精，产物是麦芽糖，麦芽糖遇KII2溶液不显色，根据题意，该液体中肯定有糊精的存在。在发酵前，可以先制备酵母悬液：适量干酵母(每2.5 kg葡萄约用1 g干酵母)加少量温水(低于40 )在烧杯内调成糊状。为使其迅速发生作用，可加极少量蔗糖，混匀放置片刻，出现气泡即可。原理是酵母在合适的温度下，进行需氧呼吸，将蔗糖彻底水解成二氧化碳和水。发酵过程其实利用了酵母菌的厌氧呼吸，在无氧的条件下，酵母菌分解蔗糖，产物是酒精和二氧化碳。从图中可知，pH为4.7时，10 d后的酒精浓度最高，说明最佳pH为4.7。12013南京一模 图K391是苹果醋的制作流程简图。下列有关叙述不正确的是()图K391A利用细胞的固定化技术可提高过程微生物的利用率B图中需要通氧的是过程的初期和过程C温度是影响过程能否顺利完成的重要条件D制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质1D解析 利用细胞的固定化技术可提高过程微生物的利用率；图中需要通氧的是过程的初期酵母菌数量增加和过程醋酸菌发酵；过程顺利完成有严格的温度要求；制酒和制醋的微生物(前者属于真核生物，后者属于原核生物)进行细胞呼吸产生CO2的场所不同。22013北京东城区模拟 如图K392所示装置可用于生物技术实践的相关实验，下列有关叙述不正确的是()图K392A两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作B利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量C用装置乙制作果酒时温度应控制在30 左右，制作果醋时应适当降温D装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，可防止空气中微生物的污染2C解析 两种装置都可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作；利用装置甲制作腐乳时，应随着豆腐块层数的加高而增加盐量；用装置乙制作果酒时温度应控制在1825 ，制作果醋时温度应控制在3035 ；装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管，目的是防止空气中微生物的污染。52013延安一模 发酵食品加工中离不开微生物，例如果酒和果醋的制作离不开酵母菌和醋酸菌，腐乳的制作离不开毛霉等微生物。 (1)腐乳是通过微生物发酵制成的佐餐食品，其制作流程如图K393所示，请回答有关问题：图K393制作腐乳的原料中哪种有机物含量比较高？_。毛霉可利用体内的酶将该成分分解成哪些小分子有机物？_。在用盐腌制腐乳的过程中，若盐的浓度过低会出现什么现象？_。卤汤中酒的含量为什么要控制在12%左右？_。(2)图K394是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图，请回答下列相关问题：图K394酵母菌和醋酸菌在结构上的主要区别是酵母菌_。葡萄汁装入发酵瓶之前要将发酵瓶清洗干净，用_消毒。制作_时应将开关2打开，长而弯曲的胶管1在发酵过程中的作用是_。(3)用鲜牛奶发酵制作酸牛奶时，起作用的微生物是_。L2微生物的类型、营养和代谢L3微生物的培养与应用6L3L62013安徽卷 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是()A根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置6D解析 本题主要考查微生物培养和利用DNA分子杂交法鉴定目的菌等知识。培养皿中的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，培养皿中观察到的只是一个菌落，因此根据培养皿中的菌落数只能估算样品中含有的活菌数，故A错误；外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达，而不是复制，故B错误；重组质粒与探针之间的杂交原理是碱基互补配对原则， 故 C错误；放射自显影结果显示的杂交链位置与原培养皿中有特定DNA的细菌位置相同，故D正确。6C5L3D1C12013广东卷 以下为某兴趣小组获得的实验结果及其分析，正确的是()6B解析 本题考查教材中实验的相关内容，涉及叶绿体色素的分离、纤维素分解菌的分离、细胞分裂图像、酶的特性等知识。为黄绿色，是叶绿素b，A项错误；培养基中纤维素被纤维素分解菌分解后，刚果红纤维素的红色复合物无法形成，就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可根据透明圈的大小来确定细菌分解纤维素的能力，B图中菌周围的透明圈最大，B项正确；由C图中染色体分布在细胞中央可知， 该细胞处于分裂中期，C项错误；D图说明酶具有高效性，D项错误。18L32013江苏卷 某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A培养基分装到培养皿后进行灭菌B转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D培养过程中每隔一周观察一次18B解析 本题考查微生物培养的相关内容，属于识记能力。培养基应在分装到培养皿前进行灭菌，待灭菌冷却到50 时倒平板，A项错误；每次划线前均需灼烧接种环，防止上一次接种环上残留的菌种影响分离，B项正确；接种后的培养皿须放在恒温培养箱中培养，C项错误；培养过程中一般隔天观察一次，以便进行进一步的操作，D项错误。14L1L32013江苏卷 某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高B先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵C与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好D适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖14D解析 本题考查传统发酵技术的相关内容，属于识记能力。酵母菌进行果酒发酵时所需的最适温度为1825 ，温度不高，醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A项错误；果酒、果醋发酵实验应先隔绝空气进行果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，因为酒精可以作为果醋发酵的原料，B项错误；与自然发酵相比， 人工接种的发酵获得的产品品质更好，因为菌种更纯净，C项错误； 适当加大接种量可利用种内互助，让菌体快速形成优势菌群，提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，D项正确。39L32013新课标全国卷 生物选修1：生物技术实践临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：(1)为了从样本中获取致病菌单菌落，可用_法或_法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释，用_法接种于固体培养基表面，在37 培养箱中培养24 h，使其均匀生长，布满平板。(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明_；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的_。(4)根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素_。39答案 (1)划线稀释涂布(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌(4)A解析 本题考查的是微生物培养的相关知识。(1)将微生物接种到固体培养基的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，二者都可以从样本中纯化细菌从而获得致病菌单菌落。(2)如果要继续培养该细菌，可将已稀释的菌液涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，在稀释度较低的情况下，可将细菌布满平板，在稀释度足够高时，则形成单个菌落。(3)将含有不同抗生素的滤纸片置于平板的不同位置，如果细菌对该抗生素敏感，滤纸片周围的细菌将被杀死而在滤纸片周围形成透明圈，透明圈越大，说明细菌对抗生素越敏感，因此，该致病菌对抗生素A敏感，对抗生素B不敏感，对抗生素C的敏感性比抗生素A弱。在排除杂菌污染的情况下，如果在透明圈中出现一个菌落，说明出现了耐药菌，该耐药菌不断繁殖形成了菌落。(4)由于含抗生素C、D的滤纸片周围的透明圈均比含抗生素A的小，而含抗生素B的滤纸片周围没有透明圈，故判断抗生素A的抗菌效果最好。34生物生物技术实践L3L52013山东卷 胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时，可选用_或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是_。(2)培养酵母菌 R 时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_和_。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是_。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。34答案(1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法) 灭菌(或防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去不溶物(4)(实验)对照解析 本题主要考查微生物的培养、植物中有效成分的提取等知识。(1)接种微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。接种时为了避免其他杂菌的污染，接种前需对接种环进行灭菌操作，一般用灼烧灭菌法。(2)蔗糖主要为酵母菌生长提供碳源，也可提供能量；硝酸盐含氮元素，可为酵母菌生长提供氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往具有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸，所以萃取过程中宜采用水浴方式加热；萃取后需将萃取液中的固体物除掉。(4)提取出来的胡萝卜素可能含有其他物质，需用标准样品进行对照。10L3L5L62013四川卷 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。甲乙(1)图甲中，过程需要的酶有_。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以_作为唯一碳源。过程需重复几次，目的是_。(2)某同学尝试过程的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是_；推测该同学接种时可能的操作失误是_。(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种_菌的发酵罐需要先排气，其原因是_。(4)用凝胶色谱法分离淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较_。10答案 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶淀粉进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌(2)稀释涂布平板法涂布不均匀(3)工程酵母工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生CO2速率更快(4)小解析 本题考查基因工程和微生物的培养等相关知识。(1)基因工程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，因此，要想筛选出可高效利用淀粉的工程菌菌种，平板内的固体培养基应以淀粉为唯一碳源。分离纯化菌种的过程需要重复几次才能达到选择的目的。(2)接种微生物的常用方法有稀释涂布平板法和平板划线法，图乙所示的接种方法应为稀释涂布平板法；图乙菌落疏密不均，说明菌液涂布不均匀。(3)在相同的适宜条件下密闭发酵，接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气，其原因是工程酵母菌利用淀粉能力更强，产生CO2速率更快。(4)用凝胶色谱法分离物质时，相对分子质量较小的蛋白质在色谱柱中移动速度较慢。17L3L12013浙江卷 利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答：(1)为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自_等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成_。(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成_。A半乳糖醛酸和葡萄糖B半乳糖和果糖C半乳糖醛酸甲酯和果糖D半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯(3)紫甘薯匀浆流经淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入KII2溶液，结果液体呈红色。表明该液体中含有_。A淀粉 B糊精 C麦芽糖 D葡萄糖(4)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和_。一段时间后，酵母悬液中会出现气泡，该气泡内的气体主要是_。将酵母菌接种到待发酵液后，随发酵的进行，酵母菌在_条件下产生了酒精和二氧化碳。(5)下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH是_。17答案 (1)黑曲霉(或苹果曲霉)固定化酶(2)D(3)B(4)蔗糖CO2无氧(5)4.7解析 果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称，在黑曲霉、苹果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂，固定化酶技术的优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物。果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KII2溶液呈蓝色，淀粉酶能分解淀粉，产物是糊精，糊精遇KII2溶液呈红色，淀粉酶能分解糊精，产物是麦芽糖，麦芽糖遇KII2溶液不显色，根据题意，该液体中肯定有糊精的存在。在发酵前，可以先制备酵母悬液：适量干酵母(每2.5 kg葡萄约用1 g干酵母)加少量温水(低于40 )在烧杯内调成糊状。为使其迅速发生作用，可加极少量蔗糖，混匀放置片刻，出现气泡即可。原理是酵母在合适的温度下，进行需氧呼吸，将蔗糖彻底水解成二氧化碳和水。发酵过程其实利用了酵母菌的厌氧呼吸，在无氧的条件下，酵母菌分解蔗糖，产物是酒精和二氧化碳。从图中可知，pH为4.7时，10 d后的酒精浓度最高，说明最佳pH为4.7。L3酶的应用L4DNA的粗提取及蛋白质提取技术6L42013江苏卷 下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A可用包埋法制备固定化酵母细胞B反应产物对固定化酶的活性没有影响C葡萄糖异构酶固定前后专一性不同D固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应6A解析 本题考查酶工程中固定化酶和固定化细胞的相关内容，属于识记能力。固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞相对于酶来说体积更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，A项正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，B项错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶的稳定性，酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件温和)依然保持，C项错误；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应，D项错误。4L42013江苏卷 某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，操作错误的是()A加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNAC加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热4A解析 本题考查DNA粗提取和鉴定实验的相关内容，属于识记能力。加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A项错误；用蛋白酶能分解蛋白质，纯化提取的DNA，B项正确；加入酒精使DNA析出，并用玻璃棒轻缓搅拌防止DNA断裂，C项正确；二苯胺试剂需沸水浴加热才会使DNA染成蓝色，D项正确。L5植物有效成分的提取34生物生物技术实践L3L52013山东卷 胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时，可选用_或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是_。(2)培养酵母菌 R 时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_和_。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是_。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。34答案(1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法) 灭菌(或防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去不溶物(4)(实验)对照解析 本题主要考查微生物的培养、植物中有效成分的提取等知识。(1)接种微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。接种时为了避免其他杂菌的污染，接种前需对接种环进行灭菌操作，一般用灼烧灭菌法。(2)蔗糖主要为酵母菌生长提供碳源，也可提供能量；硝酸盐含氮元素，可为酵母菌生长提供氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往具有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸，所以萃取过程中宜采用水浴方式加热；萃取后需将萃取液中的固体物除掉。(4)提取出来的胡萝卜素可能含有其他物质，需用标准样品进行对照。10L3L5L62013四川卷 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。甲乙(1)图甲中，过程需要的酶有_。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以_作为唯一碳源。过程需重复几次，目的是_。(2)某同学尝试过程的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是_；推测该同学接种时可能的操作失误是_。(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种_菌的发酵罐需要先排气，其原因是_。(4)用凝胶色谱法分离淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较_。10答案 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶淀粉进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌(2)稀释涂布平板法涂布不均匀(3)工程酵母工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生CO2速率更快(4)小解析 本题考查基因工程和微生物的培养等相关知识。(1)基因工程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，因此，要想筛选出可高效利用淀粉的工程菌菌种，平板内的固体培养基应以淀粉为唯一碳源。分离纯化菌种的过程需要重复几次才能达到选择的目的。(2)接种微生物的常用方法有稀释涂布平板法和平板划线法，图乙所示的接种方法应为稀释涂布平板法；图乙菌落疏密不均，说明菌液涂布不均匀。(3)在相同的适宜条件下密闭发酵，接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气，其原因是工程酵母菌利用淀粉能力更强，产生CO2速率更快。(4)用凝胶色谱法分离物质时，相对分子质量较小的蛋白质在色谱柱中移动速度较慢。3A2C2C4L52013重庆卷 下列与实验相关的叙述，错误的是()A马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质B光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象C检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式D在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度3C解析 本题考查教材中几个重要实验的理解与应用。马铃薯块茎中含有蛋白质，所以从其提取液中可检测出蛋白质，A项正确；观察植物细胞的质壁分离是利用光学显微镜的低倍镜进行观察，B项正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，所以不能根据是否产生CO2判断其呼吸方式，C项错误；色素不溶于水，无水Na2CO3可吸收95%乙醇中的水分，从而提高色素的溶解度，D项正确。L6基因工程与蛋白质工程31E8L62013安徽卷 图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图2显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中 1、2和 1的DNA，经过酶切、电泳等步骤，再用特异性探针做分子杂交，结果见图3。图1“”或“”示酶切位点；kb：千碱基对图2图3(1)2的基因型是_。(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果2与一个正常男性随机婚配，他们第一个孩子患病的概率为_。如果第一个孩子是患者，他们第二个孩子正常的概率为_。(3)研究表明，世界不同地区的群体之间，杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。_；_。(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系，遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB和AABb两种。据此，可以判断这两对基因位于_染色体上，理由是_。(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的_，并切割DNA双链。(6)根据图2和图3，可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于_。31答案 (1)AA或Aa(2)(3)不同地区基因突变频率因环境的差异而不同不同环境条件下，选择作用会有所不同(4)(一对)同源基因型AaBb个体只产生Ab、aB两种类型配子，不符合自由组合定律(5)特定核苷酸序列(6)酶切位点与之间解析 本题主要考查遗传的基本规律的综合应用和基因工程等知识。(1)分析系谱图可知，该遗传病为常染色体隐性遗传病，1和2均为杂合子，2正常，其基因型可能为AA(1/3)或Aa(2/3)。(2)一个处于动态平衡的群体内，a基因的频率为q，则A基因的频率为1q，自然人群中AA个体占(1q)2、Aa个体占2q(1q)、aa个体占q2。正常人群中，Aa个体占。2与正常男性婚配，第一个孩子患病的概率为。如果第一个孩子患病，说明这对夫妻的基因型均为Aa，则第二个孩子正常的概率为。(3)世界不同地区的环境等因素不同，致使各地区基因突变的频率不同，另外，不同环境条件下，自然选择作用也有差异，进而造成世界不同地区杂合子Aa的频率不同。(4)基因型为AaBb与AABB的多对夫妻，众多子女的基因型只有AaBB和AABb。因为AABB只能产生AB配子，进而推导出AaBb也只能产生Ab和aB两种配子，如果符合基因组合定律，AaBb应能产生Ab、AB、aB和ab四种配子，与事实不符，故不符合基因的自由组合定律。(5)限制酶的主要特点是能识别DNA上特定脱氧核苷酸序列，并且在特定位点切割DNA。(6)从图3可知，DNA电泳后，再用探针做分子杂交未出现0.2 kb的杂交区段，说明探针与A基因结合的位置在酶切位点与之间。6L3L62013安徽卷 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是()A根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置6D解析 本题主要考查微生物培养和利用DNA分子杂交法鉴定目的菌等知识。培养皿中的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，培养皿中观察到的只是一个菌落，因此根据培养皿中的菌落数只能估算样品中含有的活菌数，故A错误；外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达，而不是复制，故B错误；重组质粒与探针之间的杂交原理是碱基互补配对原则， 故 C错误；放射自显影结果显示的杂交链位置与原培养皿中有特定DNA的细菌位置相同，故D正确。31A3L62013北京卷 研究者发现，小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C，该蛋白能和脂肪结合。为研究蛋白C的功能，进行了系列实验。(1)蛋白C是一种膜蛋白，它在细胞内的_上合成，然后在_和_中加工。(2)实验一：让小鼠舌头接触脂肪，结果发现正常小鼠小肠出现脂肪消化液，而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明显减少。由此推测，脂肪通过与味觉细胞表面的蛋白C结合，刺激了脂肪味觉_，产生兴奋，传到相关中枢，再通过_刺激消化腺分泌。(3)实验二：分别培养实验一中两种小鼠的小肠上皮细胞，向培养液中加入脂肪分解物。与正常小鼠细胞相比，进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少，表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是_。(4)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用，可行的做法是从该种动物的基因文库中_蛋白C基因序列，然后以_的小鼠为受体，导入该基因序列，检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。31答案 (1)核糖体内质网高尔基体(2)感受器传出神经(3)促进脂肪分解物的吸收(4)获取/获得去除蛋白C基因解析 本题以实验的方式考查学生对未知功能的物质的研究。(1)膜蛋白存在于细胞表面，在核糖体上合成后，需经内质网和高尔基体的加工。(2)小鼠舌头接触脂肪，含有蛋白C基因的小鼠分泌脂肪消化液明显多于去除蛋白C基因的小鼠，说明蛋白C基因控制合成的蛋白C与脂肪结合，刺激了脂肪味觉感受器，产生兴奋，传到相关神经中枢，神经中枢通过综合分析后，将兴奋经传出神经传给效应器，使消化腺分泌脂肪消化液。(3)该实验的自变量为小鼠是否含有蛋白C基因，即小鼠的小肠上皮细胞表面是否含有蛋白C，因变量为小鼠细胞内脂肪分解物的含量。实验结果说明小肠上皮细胞表面的蛋白C能促进脂肪分解物进入细胞。(4)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用，可从该种动物的基因文库中获取蛋白C基因序列，然后以去除蛋白C基因的小鼠为受体，导入该基因序列，检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度即可。30E4L62013北京卷 斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。(1)在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是_和_。将重组质粒显微注射到斑马鱼_中，整合到染色体上的G基因_后，使胚胎发出绿色荧光。(2)根据上述杂交实验推测：亲代M的基因型是_(选填选项前的符号)。aDDggbDdgg子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括_(选填选项前的符号)。aDDGGbDDGgcDdGGdDdGg(3)杂交后，出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代_(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的_发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为_。30答案 (1)限制性核酸内切酶DNA连接酶受精卵表达(2)bb、d(3)N非姐妹染色单体4解析 本题考查基因工程和遗传基本定律等知识。(1)基因工程中需要的两类酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，将重组质粒注射到受精卵中，整合到染色体上的G基因表达(转录、翻译)后，使胚胎发出绿色荧光。(2)根据题图可知，M的基因型为D_gg，N的基因型为D_G_，子代基因型分别为：D_G_、ddgg、D_gg、ddG_，由于子代中有ddgg出现，所以M的基因型为Ddgg，N的基因型为DdGg。由于M的基因型为Ddgg，N的基因型为DdGg，子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型为DdGg或DDGg。(3)由于个体N的基因型为DdGg，如果不发生交叉互换，其产生的配子只有DG、dg两种，而M产生的配子有Dg、dg两种，二者杂交只有绿色荧光、无荧光和红色荧光三种，而杂交子代出现了红绿荧光，说明亲代出现了交叉互换。假设M出现了交叉互换，其配子种类仍然是Dg、dg两种，对子代性状无影响，因此发生交叉互换的是个体N，其互换后产生的配子为：DG、dg、Dg和dG四种(注意：交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间)。假设个体N中发生交叉互换的比率为x，则产生dG的概率为x/2，而M个体产生dg的概率为1/2，则子代中红绿荧光胚胎出现的概率为x/4，因而通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，即为4。5G4L62013全国卷 下列实践活动包含基因工程技术的是()A水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆5C解析 本题通过生物变异、育种考查学生对基因工程的理解。基因工程指在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞，并在受体细胞表达，得到人类所需要的基因产物的技术。选项中只有C项符合。A项是单倍体育种，原理是染色体数目变异，B项是杂交育种，D项是诱变育种，三项都与基因工程无关。33生物现代生物科技专题L6L8L92013福建卷 克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图所示。请回答：(1)图中重组细胞的细胞核来自_细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和_胚最终发育为克隆猪。(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl2 cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl2 mRNA的分子数，从而反映出Bcl2基因的转录水平。图中X表示_过程。从基因组数据库中查询Bcl2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成_用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是_。33(1)体原肠(2)反转录引物Bcl2 cDNA解析 本题考查的是基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关问题。(1)动物体细胞核移植技术是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中。形成重组细胞后，发育为早期胚胎，早期胚胎的发育分为桑椹胚、囊胚、原肠胚几个阶段。(2)从不同发育时期的早期胚胎中提取总mRNA，经反转录(即图中的X过程)产生cDNA后，经过PCR技术可获得大量cDNA，若cDNA总数中某种基因cDNA的分子数较多，便可推知细胞中该种基因的mRNA分子数较多，从而判断出该种基因的转录情况。PCR扩增的前提是要有一段Bcl2基因的已知核苷酸序列，以便根据这一核苷酸序列合成引物。从图可知PCR的模板是反转录合成的Bcl2 cDNA。3L62013广东卷 从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的DNA片段B构建含目的肽DNA片段的表达载体C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽3C解析 本题考查蛋白质工程的有关知识。蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质(目的肽多肽药物)的功能(抗菌性强但溶血性弱)出发设计预期蛋白质的空间结构推测应有的氨基酸序列(即C项表述)合成相应的基因(即A项表述)构建相应的基因表达载体(即B项表述)导入受体细胞，相应基因的表达与鉴定(即D项表述)。从中可看出，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，故选C。40L6L92013新课标全国卷 生物选修3：现代生物科技专题阅读如下资料： 资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题：(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶是_和_。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_。(2)资料乙中的技术属于_工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对_进行改造，或制造一种_的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到_种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为_体，兔乙称为_体。40答案 (1)显微注射限制性核酸内切酶DNA连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受解析 本题