高考生物 專項(xiàng)拔高 必考5　生物技術(shù)與工程

必考5生物技術(shù)與工程1.如圖為某工廠生產(chǎn)楊梅酒和楊梅醋的基本工藝流程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)①過(guò)程是(沖洗)榨汁處理。楊梅汁裝入甲罐時(shí),要留有大約1/3的空間。甲罐上方彎管中加水的主要目的是保證酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸。在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都會(huì)受到抑制。(2)在制備楊梅醋過(guò)程中,乙罐內(nèi)填充的木材刨花應(yīng)先經(jīng)滅菌處理,然后加入含醋酸(桿)菌的培養(yǎng)液,使該菌附著在刨花上,再讓甲罐中發(fā)酵完畢的楊梅酒流入乙罐進(jìn)行楊梅醋發(fā)酵,請(qǐng)寫(xiě)出乙罐中生產(chǎn)楊梅醋的化學(xué)反應(yīng)式:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。(3)為了提高楊梅酒和楊梅醋的品質(zhì),更好地抑制其他微生物的生長(zhǎng),需向相應(yīng)的發(fā)酵罐中加入優(yōu)良的菌種。從野生菌群中分離純化優(yōu)良菌種時(shí),最常用的接種方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法(兩空沒(méi)有先后順序)。2.植物細(xì)胞工程在苗木生產(chǎn)、作物育種等方面得到普遍應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)在“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過(guò)程中,運(yùn)用的工程技術(shù)有植物體細(xì)胞雜交技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù);為獲取雜種細(xì)胞,先除去細(xì)胞壁以獲得原生質(zhì)體,再用PEG誘導(dǎo)其融合;融合成功的標(biāo)志是雜種細(xì)胞出現(xiàn)新的細(xì)胞壁。這項(xiàng)研究最大的突破是打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種。(2)科學(xué)家以成熟的水稻胚作為外植體,在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上研究人工合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)誘導(dǎo)愈傷組織的影響,結(jié)果如表所示。培養(yǎng)基代號(hào)2,4-D/(mg·L-1)6-BA/(mg·L-1)愈傷組織誘導(dǎo)率/%A1.0065.41B2.0068.76C3.0091.01D3.00.254.48E3.00.557.35F3.01.051.71注:愈傷組織誘導(dǎo)率(%)=(產(chǎn)生愈傷組織的數(shù)目/接種外植體數(shù)目)×100%。從表中可以看出,在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加6-BA不利于愈傷組織的形成。3.傳統(tǒng)單克隆抗體為由2條輕鏈和2條重鏈組成的Y形結(jié)構(gòu)、科學(xué)家從駱駝體內(nèi)得到一種缺失輕鏈和部分重鏈結(jié)構(gòu)的抗體,并從中分離出能與抗原特異性結(jié)合的結(jié)構(gòu)(納米抗體)、圖甲、圖乙表示特異性納米抗體的制備過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)構(gòu)成抗體基本單位的結(jié)構(gòu)通式是,傳統(tǒng)單克隆抗體是由雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的,該細(xì)胞由B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而來(lái)。(2)駱駝經(jīng)多次抗原免疫后,能從特定細(xì)胞中提取mRNA,該類細(xì)胞可由B淋巴細(xì)胞和記憶B細(xì)胞增殖分化而來(lái)。篩選時(shí)需要在培養(yǎng)液中添加抗生素。(3)從圖甲抗體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析,與傳統(tǒng)的單克隆抗體相比,納米抗體具有穿透力強(qiáng)的突出優(yōu)勢(shì),納米抗體除用于治療自身疾病外,還有廣闊的應(yīng)用前景,請(qǐng)舉出兩個(gè)方面的例子:設(shè)計(jì)納米抗體—藥物偶聯(lián)物特異性殺死細(xì)胞;利用同位素或熒光標(biāo)記的納米抗體定位診斷疾病。4.利用重疊延伸PCR誘變技術(shù)可將兩個(gè)獨(dú)立的基因在指定位點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)連接獲得融合的目的基因。該誘變需要一對(duì)內(nèi)部致突變引物和一對(duì)側(cè)翼引物,經(jīng)過(guò)三個(gè)PCR反應(yīng)。如圖表示將基因A序列與基因B序列在ATG處定點(diǎn)拼接的過(guò)程。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題:(1)為了方便目的基因與載體的連接,需設(shè)計(jì)限制酶的酶切位點(diǎn),大多數(shù)限制酶是從原核生物中分離純化出來(lái)的。經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常存在的兩種形式為黏性末端和平末端。(2)PCR1克隆基因A過(guò)程中要在側(cè)翼引物的5'端引入BamHⅠ的序列,而不改變另一端序列,確保另一端與模板精準(zhǔn)互補(bǔ),原因是5'端含有不匹配序列不影響正常擴(kuò)增(或3'端才可啟動(dòng)延伸反應(yīng),用于特異性擴(kuò)增)。對(duì)于基因B而言,致突變引物的5'端部位為基因A的ATG上游緊鄰的序列,而3'端部位為基因B從ATG開(kāi)始的序列。(3)PCR擴(kuò)增出改造后的基因A和基因B,進(jìn)行PCR3反應(yīng),出現(xiàn)了圖中①與②兩種復(fù)性模式,能擴(kuò)增出融合的目的基因③的模式為①,理由是3'端的互補(bǔ)配對(duì)序列使得兩條DNA單鏈互為引物互為模板,可進(jìn)行DNA擴(kuò)增。5.人血清白蛋白(HSA)在臨床上的需求量大,由于其來(lái)源有限和有生物污染的風(fēng)險(xiǎn),重組人血清白蛋白(rHSA),成為其重要的替代品?？蒲腥藛T將HSA基因轉(zhuǎn)入酵母菌細(xì)胞,獲得了重組人血清白蛋白。如圖為酵母菌基因改造以及工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)rHSA的過(guò)程示意圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是四種不同的限制酶,其各自識(shí)別的酶切位點(diǎn)如表所示。請(qǐng)回答:限制酶ⅠⅡⅢⅣ識(shí)別序列及切割位點(diǎn)(1)工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)rHSA的過(guò)程一般包括菌種的選育、擴(kuò)大培養(yǎng)、培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、發(fā)酵、產(chǎn)物的分離、提純等方面,其中,發(fā)酵是該工程的中心環(huán)節(jié)。(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因需要引物,設(shè)計(jì)引物的原則是與模板鏈堿基互補(bǔ)配對(duì);引物之間或引物內(nèi)部不能互補(bǔ)配對(duì);引物長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸(答出兩點(diǎn)即可)。(3)科研人員將HSA基因插入質(zhì)粒中時(shí),最好選擇限制酶Ⅱ、Ⅳ進(jìn)行共同切割,原因是質(zhì)粒上沒(méi)有限制酶Ⅲ的識(shí)別位點(diǎn);使用限制酶Ⅰ會(huì)使質(zhì)粒的啟動(dòng)子丟失或標(biāo)記基因被破壞;使用兩種不同的限制酶可以避免目的基因和質(zhì)粒反向連