高中生物復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時間：2021-03-312012屆高考生物考點發(fā)酵工程研究成果與分析精講精析復(fù)習(xí)教案。
高考考點5發(fā)酵工程研究成果與分析Ⅰ熱點知識簡介
1．沼氣發(fā)酵
沼氣是有機物經(jīng)沼氣發(fā)酵微生物的發(fā)酵作用而產(chǎn)生的一種混合氣體。其主要成分是甲烷(CH4)，另外還有二氧化碳和少量的硫化氫、一氧化碳、氫等。甲烷是一種無色無味的可燃?xì)怏w，和空氣混合遇明火就能燃燒并放出大量的熱。
(1)沼氣發(fā)酵
①沼氣發(fā)酵微生物
沼氣發(fā)酵微生物分為不產(chǎn)甲烷群落和產(chǎn)甲烷群落。
不產(chǎn)甲烷微生物群落主要是一類兼性厭氧菌，它們具有水解和發(fā)酵大分子有機物而產(chǎn)生酸的功能，在滿足自身需要的同時，為產(chǎn)甲烷微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量。產(chǎn)甲烷微生物群落，通常稱為甲烷細(xì)菌。甲烷細(xì)菌可利用不產(chǎn)甲烷微生物的中間產(chǎn)物和最終代謝產(chǎn)物作為營養(yǎng)物質(zhì)和能源而生長繁殖，并最終產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等。
②沼氣發(fā)酵過程
沼氣池中的大分子有機物，在一定的溫度、水分、酸堿度和密閉條件下，首先被不產(chǎn)甲烷微生物菌群分泌的胞外酶水解成小分子物質(zhì)，如氨基酸、單糖類等。然后這些小分子物質(zhì)進(jìn)入不產(chǎn)甲烷微生物菌群，通過發(fā)酵作用被轉(zhuǎn)化成為酸類和三氧化碳。
甲烷細(xì)菌將不產(chǎn)甲烷微生物產(chǎn)生的中間產(chǎn)：物和最終代謝物分解轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和氨。在產(chǎn)氣階段產(chǎn)生的甲烷和二氧化碳都能揮發(fā)而排出池外，而氨以強堿性的亞硝酸氨形式留在沼池中，中和了產(chǎn)酸階段的酸性，創(chuàng)造了甲烷穩(wěn)定的堿性環(huán)境。
③影響沼氣發(fā)酵的主要因素
a，溫度
沼氣發(fā)酵微生物眾多，對溫度的適應(yīng)范圍也不一樣，按發(fā)酵類型大體可分為四類。高溫發(fā)酵(52～58℃)，中溫發(fā)酵(32～38℃)，常溫發(fā)酵(12～30℃)，低溫發(fā)酵(10℃t以下)。實踐證明，農(nóng)戶沼池采用20～28℃的常溫發(fā)酵比較經(jīng)濟實用。
b．酸堿度
一般不產(chǎn)甲烷微生物對酸堿度的適應(yīng)范圍較廣，而產(chǎn)甲烷細(xì)菌對酸堿度的適應(yīng)范圍較窄，只有在中性或微堿性的環(huán)境里才能正常生長發(fā)育。所以，沼氣池里發(fā)酵液的pH在6．5～8．0為宜。
c．沼氣池密閉狀況
沼氣池必須要密閉，不漏水，不漏氣。這是人工制取沼氣的關(guān)鍵。因為如果沼氣池密閉性能不好，產(chǎn)生的沼氣容易漏掉。更重要的是甲烷細(xì)菌是嚴(yán)格的厭氧菌，氧對這類微生物具有毒害作用。，
(2)沼氣發(fā)酵的應(yīng)用
①處理農(nóng)作物秸桿和人畜糞便
如果以農(nóng)作物秸稈作原料進(jìn)行沼氣發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣再用
作生活燃料，沼氣燃燒不僅沒有濃煙，而且熱能的利用率可高達(dá)60％以上。這對節(jié)約能源，減少公害都具有很重要的意義。如果以作物秸稈、雜草、樹葉和人畜糞便作原料進(jìn)行沼氣發(fā)酵，不僅可產(chǎn)生大量沼氣成為再生能源，而且沼液、沼渣還是優(yōu)質(zhì)高效和無病害肥料。因為沼氣發(fā)酵完全是在密閉厭氧條件下進(jìn)行的，殘留在秸稈上的病原微生物及害蟲卵會徹底被殺死。并且有機物經(jīng)完全發(fā)酵分解之后，有利于植物吸收利用。所以用沼液、沼渣作肥料，其肥效較高，而且也不會造成作物病蟲害的傳播和流行。
②處理城市污水和垃圾
世界上普遍采用生物處理法處理城市污水和垃圾，生物處理法又分為好氧法和厭氧法。
好氧生物處理是好氧微生物在有氧條件下，將污水中的有機物氧化分解為二氧化碳和水及硝酸鹽類，即所謂有機物的礦化。此法一般適于處理低濃度有機污水。
厭氧生物處理是厭氧微生物在無氧條件下，將污水中的有機物轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳，工程上稱之為厭氧消化，實際上就是沼氣發(fā)酵。對于高濃度有機污水可通過沼氣發(fā)酵法進(jìn)行處理。
2．啤酒發(fā)酵
啤酒是頗受群眾歡迎的具有泡沫和特殊香味的低酒度飲料?，F(xiàn)就啤酒釀造作簡要介紹。
(1)原料
①水：啤酒中水占90％左右，釀造用水的質(zhì)量好壞，直接影響到啤酒的質(zhì)量與風(fēng)味，所以對水的選擇是很重要的。
②麥芽：到目前為止，大麥仍然是釀造啤酒的主要原料。麥芽的成分和質(zhì)量直接影響到啤酒的質(zhì)量。我國主要生產(chǎn)淡色麥芽，也制造少量濃色麥芽和黑麥芽、焦香麥芽等。
③輔助原料：為了降低啤酒蛋白質(zhì)含量，增加啤酒的保存性和改善啤酒的風(fēng)味，以及降低生產(chǎn)成本，經(jīng)常摻加部分未發(fā)芽谷類，如大米、玉米、大麥、小麥、高梁等；也有用淀粉或糖漿及各種糖類的，如蔗糖等。
④酒花：酒花是啤酒的重要原料，酒花含芳香油，是啤酒的芳香劑，它能使啤酒持有特異的香味及爽口的苦味，并能增加啤酒的穩(wěn)定性和泡沫的持久性，啤酒生產(chǎn)中使用的酒花是一種雌花(雄花不能使用)。
⑤酵母：啤酒生產(chǎn)所需要的酵母為啤酒酵母，其生理特性能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、半乳糖及棉子糖等。通過酵母的新陳代謝，將這些物質(zhì)變成啤酒所含的成分。
(2)麥芽汁的制作
①粉碎：麥芽及輔助原料在糖化前必須先行粉碎。粉碎的目的是增加原料與水的接觸面積，使可溶性物質(zhì)容易滲出，不溶性成分容易受酶的作用而水解。
②糖化，將麥芽和輔料內(nèi)的物質(zhì)溶解為溶液的操作稱為“糖化”，制成的溶液為“麥芽汁”。糖化的結(jié)果是，在淀粉酶的作用下將淀粉分解成為麥芽糖；在蛋白酶的作用下將蛋白質(zhì)分解為氨基酸。
③麥芽汁的過濾：糖化終了進(jìn)行麥芽汁的過濾操作，以除去殘渣。
④麥芽汁的煮沸及酒花的添加；過濾后的麥芽汁須煮沸和添加酒花，其目的是蒸發(fā)掉多余的水分，將麥芽汁濃縮到規(guī)定的濃度，使麥芽汁中熱凝固性蛋白質(zhì)凝結(jié)沉淀，延長啤酒的保存期，破壞全部酶和殺菌。
⑤麥芽汁的冷卻：麥芽汁經(jīng)過酒花分離器分離之后，使之迅速冷卻到發(fā)酵最適宜的溫度，即5～7℃。
(3)主發(fā)酵
麥芽汁是一種較稀薄的糖液，在適宜的條件下加入酵母，經(jīng)過酵母的發(fā)酵作用，使麥芽汁由原來的甜苦氣味，逐漸變成芳香氣味，而且麥芽汁的甜度也隨著下降，生成了酒精和二氧化碳。二氧化碳不斷地從麥芽汁液中釋放出來，液面浮有一層白沫。
(4)后發(fā)酵
后發(fā)酵的目的使發(fā)酵液的殘?zhí)抢^續(xù)發(fā)酵。在發(fā)酵液中，每毫升含300萬-1億個酵母細(xì)胞，能利用發(fā)酵液中可發(fā)酵性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，使酒的甜味和不成熟味減少。二氧化碳是啤酒質(zhì)量的重要指標(biāo)，缺乏二氧化碳酒喝到口里不殺口，感到平淡，泡沫減少。
(5)濾酒
發(fā)酵結(jié)束后須經(jīng)過過濾，除去懸浮的蛋白質(zhì)和酵母細(xì)胞等微粒，使啤酒口味醇正，清亮透明，富有光澤，具有良好的保存性和商品特點。
(6)啤酒釀造的工藝衛(wèi)生
啤酒釀造過程不允許其他雜菌感染。常見的雜菌有酒花毛霉、根霉、青霉、醋酸菌、乳酸菌、八聯(lián)球菌和野生酵母等。生產(chǎn)中應(yīng)注意每一道工序的衛(wèi)生，經(jīng)常用硫磺、甲醛、酒精和漂白粉進(jìn)行環(huán)境消毒。
(7)成品包裝
成品包裝是啤酒生產(chǎn)的最后一道工序。主要步驟包括洗瓶、空瓶檢查、灌酒和壓蓋。壓完蓋的啤酒稱生啤酒，可以貼商標(biāo)出廠。熟啤酒還必須用60～62°C的溫度經(jīng)過18～20min，將酒內(nèi)酵母殺死，然后經(jīng)過驗酒、貼商標(biāo)、包裝出廠。
Ⅱ新高考探究
1谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑如下圖所示要提高谷氨酸的產(chǎn)量必須采取的措施是
A．增加葡萄糖
B．增加谷氨酸脫氫酶
C．改變細(xì)胞膜透性，使谷氨酸排放細(xì)胞外
D．增加a-酮戊二酸
答案：C
2為研究微生物群體生長規(guī)律，常將少量的某種細(xì)菌接種到培養(yǎng)基中，定時取樣測定培養(yǎng)基里的細(xì)菌數(shù)目，以時間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)為坐標(biāo)，得到生長曲線圖，對培養(yǎng)基的要求是
A.恒定容積的液體培養(yǎng)基
B．任意容積的液體培養(yǎng)基
C．恒定容積的半固體培養(yǎng)基
D．任意容積的半固體培養(yǎng)基
答案：A
3黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑如下圖所示，試分析要增加賴氨酸的產(chǎn)量，本質(zhì)上必須
A．增加天冬氨酸
B．增加天冬氨酸激酶
C．降低(消除)高絲氨酸脫氫酶
D.減少蘇氨酸
答案：C
4谷氨酸除用于制造味精外，還可用于治療神經(jīng)衰弱及配制營養(yǎng)注射液，應(yīng)用前景廣泛。光明制醋廠用谷氨酸棒
狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，結(jié)果代謝產(chǎn)物沒有谷氨酸而產(chǎn)生乳酸及琥珀酸，其原因是
A．溫度控制不適B．通氣量過多
C．pH呈酸性D．溶氧不足
答案：D
5在現(xiàn)代發(fā)酵工程小，利用下列哪一項技術(shù)，有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量
A．細(xì)胞融合B.誘變育種
C.克隆D．DNA重組技術(shù)
答案：D
6產(chǎn)甲烷細(xì)菌的代謝方式為異養(yǎng)厭氧型，在營養(yǎng)充分、水分充足的情況下，產(chǎn)生甲烷較多的條件是
A.10℃、隔絕空氣
D.20℃、隔絕空氣
C.10℃、不隔絕空氣
D．20℃、不隔絕空氣
答案：B
7微生物產(chǎn)生抗毒素、抗生毒、色毒等的形成時期主要是在
A．調(diào)整期B．對數(shù)期
C．穩(wěn)定期D．衰亡期
答案：C
8基因工程培育的“工程菌”通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有
①石油②人生長激素③紫草素④聚乙二醇⑤胰島素⑥乙肝疫苗
A.①③⑥B．②⑤⑥
C．③⑤⑥D(zhuǎn)．②③⑤
答案：B
Ⅲ高分熱點題預(yù)測
1人造蛋白食品是現(xiàn)代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一種。真菌蛋白的制造過程如下圖示。
高考高考考動向：微生物的類型、營養(yǎng)及其代謝過程。
高考試題預(yù)測：請根據(jù)、圖解回答下列問題：
(1)往發(fā)酵罐內(nèi)注入少量氨水的目的是_____。
答案：滿足真菌所需N源
(2)制造真菌蛋白時，要向發(fā)酵罐內(nèi)注入空氣，由此可推知發(fā)酵罐中真菌的異化作用類型是___________型。
答案：兼性厭氧
(3)往發(fā)酵罐內(nèi)添加的一切物品都要經(jīng)過消毒，從生態(tài)學(xué)的角度進(jìn)行分析，其原因是___________。
答案：防止雜菌與真菌之間競爭
(4)添加的糖被真菌利用，轉(zhuǎn)化形成真菌蛋白，必須經(jīng)過的生理過程是___________。
答案：轉(zhuǎn)氨基作用
(5)從自然界中分離出的真菌菌種，用于制造真菌蛋白時，真菌蛋白的產(chǎn)量較低。要獲得較多的真菌蛋白，培育優(yōu)良的真菌菌種可采用__________。
答案：誘變育種(或基因工程育種)
(6)利用微生物工程制造出的真菌蛋白，常作為家畜(如豬)的飼料添加劑。豬食用這些添加劑后，可加速育肥的原因是___________，這些添加劑在豬體內(nèi)的代謝產(chǎn)物有___________。
答案：豬食用后，真菌蛋白質(zhì)被分解成氨基酸，經(jīng)脫氨基作用形成不含氮部分可轉(zhuǎn)變成脂肪H2、CO2尿素
2下圖表示制造啤酒的過程方法。
高考高考考動向：微生物的培養(yǎng)代謝、生長及其影響因素。
高考試題預(yù)測：據(jù)圖分析回答下列問題：
(1)把原料放人沸水中混合的原因是___________。
答案：為了除去原料中O2
(2)在混合物中加入糖的理由是___________。
答案：糖是啤酒酵母發(fā)酵的原料
(3)在混合物冷卻后才把酵母加進(jìn)去，是因為___________；
假如冷卻時不慎使溫度驟降到O°C，當(dāng)溫度逐漸回升到25℃時，酵母是否還具有活性?原因是：___________
答案：防止酵母死亡，并達(dá)到酶適宜的溫度低溫使酶的活性降低，但并沒有變性失活，當(dāng)逐漸回升到最適溫度，酵母菌生長生殖恢復(fù)正常
(4)說出酵母菌細(xì)胞所進(jìn)行的生化反應(yīng)過程的名稱并用反應(yīng)式敘述這一整個過程。
答案：酒精發(fā)酵c6H122c2H5OH+2cO2+能量
(5)酵母比水更稠濃，但在化學(xué)反應(yīng)中它會上升到混合物的頂部，解釋為什么。
答案：酵母菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的CO2，增大了本身在液體中的浮力，使其上升
(6)為什么啤酒要至少擱置21天，才可以過濾裝瓶，請說出一種理由。
答案：待酵母菌充分發(fā)酵，發(fā)酵過程停止，有利于混合物雜質(zhì)沉淀
(7)在一只盛有糖溶液的瓶中加入酵母。以后的30天中混合物的變化情況如下圖所示，用圖中的信息回答下列問題：
①酵母量在什么時候達(dá)到最大值?___________
②為什么酵母數(shù)量停止增加下去，說出兩種理由:
答案：第14天左右②糖被逐漸消耗，缺少生命活動的原料酒精和CO2積累，對細(xì)胞有毒害，再如生存斗爭加劇，死亡率上升等(以上三項任意兩項均可，其他合理答案也可)
3長期以來，我國農(nóng)村燒秸稈取草木灰作農(nóng)田肥料，則不僅浪費資源還造成環(huán)境污染。現(xiàn)在已經(jīng)有些地方利用秸稈制造沼氣。招氣的制作如下圖所示。
高考高考考動向：微生物的發(fā)酵條件、過程及生殖，生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的利用。
高考試題預(yù)測：請回答以下問題，
(1)在圖中標(biāo)出箭頭，表示早期生產(chǎn)過程中的物質(zhì)循環(huán)。
答案：如下圖所示
(2)沼氣池能產(chǎn)生沼氣的基本條件有哪些?
答案：農(nóng)作物廢料和人畜糞便(含微生物)、水、適宜溫度和pH值、隔絕空氣(無氧)等
(3)沼氣的主要成分是___________。
答案：甲烷
(4)作為能源物質(zhì)，沼氣中的能量是由___________間接轉(zhuǎn)換來的。
答案：光能
(5)在發(fā)酵的過程中，好氧型、厭氧型和兼氣型(如酵母菌)等微生物都參與了代謝活動，分析這三種微生物在沼氣池中的消長規(guī)律：
①沼氣發(fā)酵的開始階段，___________微生物大量活動和繁殖。
②隨著池中氧氣的減少，___________微生物的活動受到抑制，而___________微生物的活動加強。
③最終___________微生物大量死亡，___________微生物大量繁殖。
答案：①好氧型和兼氣型②好氧型厭氧型和兼氣型③好氧型厭氧型和兼氣型
(6)在農(nóng)村和城市，建立沼氣池有哪些積極意義?(不少于三點)
答案：充分利用有機廢物(秸桿、糞便等)中的能量，提高了能量利用率；為人類提供清潔型能源，減少環(huán)境污染；有效地消滅人畜糞便中的病原體，減少傳染病的發(fā)生；加快了有機廢料的分解過程，促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程；沼渣能為農(nóng)作物提供豐富的礦物質(zhì)(任意三點均對，其他合理的說法也可以)。
4把大量可降解的有機垃圾放在一起，經(jīng)過一段時間處理，轉(zhuǎn)變成植物可吸收的肥料，稱做堆肥。堆肥不僅僅是一堆垃圾，它就像花園一樣需要供給和照管。下面是進(jìn)行小規(guī)模堆肥的一些步驟：___________，
①準(zhǔn)備一只3m×l．5m的箱子，把從廚房和花園等處搜集來的有機垃圾堆放在其中，堆放時要保持疏松和透氣；
②堆肥時要添加一些富含氮的材料；
③要保持一定的溫度，可適當(dāng)澆水；
④當(dāng)垃圾堆滿后，蓋上蓋子，保持熱量；
⑤一推肥分解腐爛需要4-6個月的時間，當(dāng)堆肥處理好后，經(jīng)稀釋后才要直接施入土壤。
高考高考考動向：微生物發(fā)酵的條件與實踐應(yīng)用。
高考試預(yù)測：根據(jù)上述材料回答下列問題：
(1)堆肥的生物學(xué)依據(jù)是___________。
答案：微生物的分解作用
(2)操作中疏松、澆水、保溫等的目的是______________________。
答案：為分解者提供適宜的環(huán)境
(3)如果用堆好的肥料直接用在花卉的培植上，這些花卉能正確生長嗎?
答案：不能，其中的無機鹽濃度太高，會使花卉出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象
(4)在堆肥時需要使用大量的有機材料，下列哪種材料不能使用
A.天然纖維織物B．枯枝落葉
C．塑料制品D．食物垃圾
答案：C
(5)堆肥與化肥相比較，其特點是
A．肥料來源廣泛、肥效持久、成本低，有利于環(huán)境保護(hù)
B．肥料來源廣泛，肥效短暫、成本低，有利于環(huán)境保護(hù)
C．肥料來源廣泛，肥效持久、成本低，不利于環(huán)境保護(hù)
D.肥料來源廣泛，肥效短暫、成本低，不利于環(huán)境保護(hù)
答案：A
(6)堆肥會產(chǎn)生熱量，焚燒垃圾也會產(chǎn)生熱量，兩者的區(qū)別主要在于
A.等量的材料堆肥產(chǎn)熱慢，熱量多；焚燒產(chǎn)熱快，熱量少
B．等量的材料堆肥產(chǎn)熱快、熱量多；焚燒產(chǎn)熱慢、熱量多
C.等量的材料堆肥產(chǎn)熱慢、熱量少；焚燒產(chǎn)熱快，熱量多
D.等量的材料堆肥產(chǎn)熱快、熱量少；焚燒產(chǎn)熱慢、熱量多
答案：C
5隨著世界人口的不斷增長和耕地荒漠化的不斷加劇，糧食短缺已成為困擾人類的社會問題之一。糧食價格大幅度地提升，這與世界糧食的減產(chǎn)有著密切的關(guān)系。近幾年來，世界各國不斷將目光轉(zhuǎn)向人們?nèi)庋劭床坏降募?xì)菌、真菌等微生物。
據(jù)研究資料表明，在適宜的條件下，大腸桿菌每小時分解的糖是自身的兩千倍，乳酸菌每小時產(chǎn)生的乳酸能達(dá)到自身重量的成千上萬倍。微生物不僅生長繁殖快，而且含有大量蛋白質(zhì)，如細(xì)菌中的蛋白質(zhì)含量占細(xì)胞干重的60％～80％，酵母菌中的占45％～65％。
微生物能夠利用的原料相當(dāng)廣泛，如作物秸稈、植物的枯枝敗葉、動物的糞便，甚至有機物垃圾等。只要舍有有機物，微生物就能將它們轉(zhuǎn)化成人類所需要的糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。在20世紀(jì)80年代中期，全世界通過微生物生產(chǎn)的蛋白質(zhì)已2×12010t。
高考高考考動向：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)合成、微生物的營養(yǎng)與代謝、發(fā)酵工程等。
高考試題預(yù)測：根據(jù)以上材料，結(jié)合所學(xué)知識，分析回答下列問題：
(1)在適宜的條件下，大腸桿菌每小時分解的糖是自身的兩千倍，乳酸菌每小時產(chǎn)生的乳酸能達(dá)到自身重量的成千上萬倍。這些事實說了什么?其原因又是什么?
答案：事實說明了微生物的新陳代謝異常旺盛。其原因是微生物的相對表面積大，有利于微生物細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。
(2)細(xì)菌和酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上最明顯的區(qū)別是細(xì)菌___________；細(xì)菌和酵母菌在基因結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是酵母菌___________。
答案：沒有明顯的細(xì)胞核基因的編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的
(3)細(xì)菌中的蛋白質(zhì)含量占細(xì)胞干重的60％—80％，酵母菌中占45％-65％。這些蛋白質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)由___________控制合成的，其過程包括___________和_____________________。人們通常將這些微生物菌體稱為_____________________。
答案：遺傳物質(zhì)(DNA)轉(zhuǎn)錄翻譯單細(xì)胞蛋白
(4)通過微生物利用作物秸稈、植物的枯枝敗葉等物質(zhì)，生產(chǎn)人類所需的糖類、蛋白質(zhì)的過程中，微生物的同化作用類型是___________。在此過程中利用到的現(xiàn)代生物技術(shù)是___________。
答案：異養(yǎng)型發(fā)酵工程
(1)人們?yōu)榱颂岣呶⑸锏暮铣赡芰?，通常需要選育性狀優(yōu)良的微生物菌種。微生物育種的方法有___________、___________和__________等。
答案：誘變育種基因工程細(xì)胞工程
(6)在基因工程中，人們經(jīng)常選用細(xì)菌或真菌等微生物作為目的基因的受體細(xì)胞，其原因是什么?
答案：細(xì)菌和真菌等微生物代謝快、繁殖快，目的基因能夠得到快速的復(fù)制和表達(dá)。
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Ⅰ熱點知識簡介
1．生物芯片
(1)概念
生物芯片是20世紀(jì)80年代末發(fā)展的一種新技術(shù)。生物芯片主要包括：芯片實驗室、基因芯片、蛋白質(zhì)芯片等。其中基因芯片又稱基因探針(DNA芯片或DNA陳列)，是指根據(jù)分子雜交原理，用一段人工合成的堿基序列片段，檢測和識別待測基因片段混合物中與基因探針互補結(jié)合的堿基序列。
(2)應(yīng)用
①在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中：應(yīng)用于分子生物醫(yī)學(xué)與分子生物學(xué)，尋找與疾病(癌癥、傳染病、常見病和遺傳病)的相關(guān)性，進(jìn)而發(fā)展相應(yīng)的藥物治療。
②應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診斷：基因芯片可在很短時間內(nèi)觀察病變細(xì)胞并分析出數(shù)十種由于基因變異而引起的疾病。隨著基因圖譜和異常突變的進(jìn)步研究，它將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的體格檢查和疾病診斷方法，盡早預(yù)知疾病。
③基因治療：用基因芯片分析人類基因組，找出疾病的遺傳基因，開發(fā)生物調(diào)節(jié)基因的藥品，使人類進(jìn)入基因組醫(yī)療時代。
2．細(xì)胞膜通道蛋白
(1)概念
通道蛋白是細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)分子，是離子或小分子進(jìn)出細(xì)胞的通道。這類蛋白質(zhì)分子費穿細(xì)胞膜的兩側(cè)，其分子內(nèi)部具有特殊的空洞，成為離子或小分子進(jìn)出的通道。迄今為止，人們發(fā)現(xiàn)的離子通道達(dá)數(shù)十種。
(2)舉例
鉀離子通道：1998年美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)菌的細(xì)胞膜上的鉀離子通道蛋白。該通道蛋白能使鉀離子以每秒100萬個的速度穿越細(xì)胞膜。
水通道：美國科學(xué)家彼得阿格雷和羅德里克麥金農(nóng)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜的水通道，該水通道允許水分子通過，而不允許水合氫離子(H3O+)通過。
3．細(xì)胞周期的調(diào)控
(1)細(xì)胞周期的調(diào)控：能夠連續(xù)分裂的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期。通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞是否進(jìn)入下一個細(xì)胞周期或是進(jìn)行分化等，則需要細(xì)胞內(nèi)具有一定的調(diào)控機制。美國科學(xué)家利蘭哈特韋爾與英國科學(xué)家蒂莫西，亨特和保娜納斯發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期的關(guān)鍵分子調(diào)節(jié)機制。其中，利蘭哈特韋爾發(fā)現(xiàn)了大量控制細(xì)胞周期的基因。其中一種被稱為“START’的基因?qū)刂聘鱾€細(xì)胞周期的最初階段具有決定性的作用。
(2)“RTART"基因：通過表達(dá)促使細(xì)胞內(nèi)DNA分子的復(fù)制，使之進(jìn)入下一個細(xì)胞周期。
(3)細(xì)胞周期蛋白(CYCLIN)：該蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的含量具有周期性的變化。當(dāng)該蛋白質(zhì)的含量升高時，細(xì)胞將進(jìn)入DNA分子復(fù)制狀態(tài)。其作用是與細(xì)胞周期蛋白依賴激酶(CDK)結(jié)合，并調(diào)節(jié)CDK的功能。
(4)細(xì)胞周期蛋白依賴激酶(CDK)：該蛋白在細(xì)胞周期中，的含量相對穩(wěn)定。其本身沒有活性，只有當(dāng)與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合后才能發(fā)揮催化作用。
4．朊病毒
(1)朊病毒的結(jié)構(gòu)：由美國科學(xué)家坦利普魯辛納(S．B．Prusiner)發(fā)現(xiàn)。該病毒與一般的病毒不同，它只具有蛋白質(zhì)，沒有核酸物質(zhì)。
(2)朊病毒的形成：該病毒屑于正常蛋白質(zhì)在空間構(gòu)象上發(fā)生改變形成的。當(dāng)正常蛋白質(zhì)分子與朊病毒分子結(jié)合后，在朊病毒的誘導(dǎo)作用下，空間構(gòu)象發(fā)生改變，形成新的朊病毒分子。
5．DNA擴增(PCR技術(shù))
(1)概念：DNA擴增是指在模擬條件F，將某一條DNA分子或片段進(jìn)行連續(xù)復(fù)制，合成出大量相同DNA分子或片段的一種技術(shù)方法。
(2)應(yīng)用：在測定DNA分子堿基序列過程中，對要分析的DNA分子都要進(jìn)行擴增，以得到足夠數(shù)量的DNA分子進(jìn)行研究。如在人類基因組計劃、親子鑒定、犯罪偵破、遺傳病診斷等過程中，都要用到DNA擴增技術(shù)。
另外，還有神經(jīng)突觸生長機制、RNA介入現(xiàn)象、核糖體分子結(jié)構(gòu)、干細(xì)胞研究、癌癥治療、克隆技術(shù)、生物工程等發(fā)現(xiàn)或新技術(shù)。在近幾年中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生命科學(xué)的研究成果日新月異，21世紀(jì)日漸成為生物世紀(jì)。
Ⅱ新高考探究
1科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程，實施該工程的最終目的是
A.定向提取生物體的DNA分子
B．定向地對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”
C．在生物體外對DNA分子進(jìn)行改造
D．定向地改造生物的遺傳性狀
答案：D
2在基因工程方面，人們運用微電子技術(shù)制作基因芯片，用于生物基因測序和檢測有缺陷的DNA分子，對于生物基因組測序的正確理解應(yīng)是
A．測定基因的數(shù)目
B．測定基因的位置
C．測定基因中堿基的排列順序
D．以上三項都對
答案：C
3生物工程技術(shù)可實現(xiàn)基因在微生物、動物、植物之間轉(zhuǎn)移，甚至可將人工合成的基因?qū)酥参矬w內(nèi)，培育出自然界沒有的新類型，針對這項技術(shù)，下列說法中，不正確的是
A.可豐富生物多樣性
B．轉(zhuǎn)基因作物一旦成功，就可成為商品，豐富人們的食物
C.生物界共用一套密碼子
D．可能破壞生物的多樣性
答案：B
4目前已發(fā)現(xiàn)人類基因組的重要特征主要有四個：特征之一是人類基因數(shù)量少得驚人。一些研究人員曾經(jīng)預(yù)測人類基因組的基因數(shù)達(dá)到14萬個，但塞萊拉公司將人類基因總數(shù)定在26383至39114個之間，如果最終確定的基因數(shù)在這個范圍內(nèi)，比如3萬個左右，那么人類只比果蠅多大約1．3萬個基因。塞萊拉公司的科學(xué)家測出的序列準(zhǔn)確地覆蓋了基因組的95％，并已經(jīng)確定了所有基因的
2／3，平均測序精確度在99．96％。下列敘述中正確的是
A.一個基因指導(dǎo)合成一種蛋白質(zhì)
B．一個基因可以指導(dǎo)合成多種蛋白質(zhì)
C．人類蛋白組中大約有3萬種蛋白質(zhì)
D．A、C兩項敘述都是正確的
答案：B
520世紀(jì)70年代以來，由于各種新的物理、化學(xué)技術(shù)和方法的應(yīng)用，使得生物膜的研究深入到分子水平，成為分子
細(xì)胞生物學(xué)研究中的前沿領(lǐng)域之一。下列是有關(guān)這一領(lǐng)域發(fā)展的陳述，其中錯誤的一項是
A.人們試圖設(shè)計一種具有選擇透過性能的膜結(jié)構(gòu)，對海水進(jìn)行淡化處理或處理污水
B．人們從生物膜的結(jié)構(gòu)與功能的角度研究作物抗寒、抗旱、耐鹽的機理
C．科學(xué)家研制了一種透析型人工腎，其中起關(guān)鍵作用的是一種人工合成的膜材料
D．人工膜能把病人血液中的代謝廢物透析掉，但難讓干凈血液返回病人體內(nèi)
答案：D
6下列各項生物技術(shù)中與微生物發(fā)酵無關(guān)的是
A.利用含有人類胰島索基因的細(xì)菌生產(chǎn)人類胰島素
B．利用雜交瘤細(xì)胞大量生產(chǎn)單克隆抗體
C.利用酵母菌大量地生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白
D．利用植物的根尖和莖尖大量生產(chǎn)“人工種子”
答案：D
7下列關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)的敘述，正確的是
①生態(tài)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了對能量和物質(zhì)的多級利用②生態(tài)學(xué)的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎(chǔ)③生態(tài)農(nóng)業(yè)使廢物資源化，提高08量的轉(zhuǎn)化效率，減少環(huán)境污染④在生態(tài)系統(tǒng)中增加有害生物的天敵種群，可減輕有害生物的危害⑤發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項重要措施
A.①②B.③④
C．①②③④⑤D．③④⑤
答案：C
8治療艾滋病(其遺傳物質(zhì)為RNA)的藥物AZT的分子構(gòu)造與胸腺嘧啶脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)很相似。試問AZT抑制病毒繁殖的機制是什么
A.抑制艾滋病RNA基因的轉(zhuǎn)錄
B．抑制艾滋病RNA基因的反轉(zhuǎn)錄
C．抑制艾滋病病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程
D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我復(fù)制
答案：B
9將甲綿羊體細(xì)胞的細(xì)胞核移人乙綿羊的去核卵細(xì)胞中，再將此卵細(xì)胞植入丙綿羊的子宮內(nèi)發(fā)育，出生的小綿羊即“克隆綿羊”
A.基因型與甲相同，性別一定與甲不同
B．基因型與乙相同，性別一定與乙不同
C．基因型與丙相同，性別一定與丙不同
D．基因型與甲相同，性別一定與甲相同
答案：D
10關(guān)于生物固氮的有關(guān)敘述，正確的是
A.植物遺體中的含氮化合物首先被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽
B.圓褐固氮菌不但能夠固氮，還有促進(jìn)植物生長
C.分解者能夠直接把含氮有機物中的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?br> D．若對豆科植物用根瘤菌攔種就不用施肥了
答案：C
Ⅲ高分熱點題預(yù)測
1化學(xué)獎授予莢國科學(xué)家彼得阿格霄和羅德里克，麥金農(nóng)，分別表彰他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜水通道及對離子通道結(jié)構(gòu)和機理研究作出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。阿格霄發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜水通道允許水分子通過，而不允許水合氫離子(H30+)通過。下圖為水分子通過細(xì)胞膜水通道的模擬圖。
高考高考考動向：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、功能及其特點，并與化學(xué)知識滲透。
高考試題預(yù)測：根據(jù)以上材料；加答下列問題：
(1)構(gòu)成細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分有______和______，其功能特點是具有______。
答案：脂類蛋白質(zhì)選擇透過性
(2)細(xì)胞膜上的水通道的化學(xué)本質(zhì)是______，它是在______的控制下在______中合成出來的。
答案：蛋白質(zhì)基因(DNA)核糖體
(3)要想證實細(xì)胞膜上的水通道的化學(xué)性質(zhì)，一般情況下最好用什么同位素進(jìn)行標(biāo)記研究
A．NB．SC．PD．O
答案：B
(4)下列關(guān)于細(xì)胞膜水通道的說法，正確的是
A水通道是H20通過細(xì)胞膜的載體
B．水通道由細(xì)胞膜上的磷脂和蛋白質(zhì)分子共同組成
C．因H30+帶正電，受到水通道中部的正電荷的排斥而不能通過
D．因H30+的結(jié)構(gòu)與水分子不同，所以不能通過水通道
答案：C
2生理醫(yī)學(xué)獎授予了美國科學(xué)家利蘭哈特韋爾與英國科學(xué)家蒂莫西亨特和保娜納斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期的關(guān)鍵分予調(diào)節(jié)機制。其中，利蘭哈特韋爾發(fā)現(xiàn)了大量控制細(xì)胞周期的基因。其中一種被稱為“START”基因?qū)刂聘鱾€細(xì)胞周期的最初階段具有決定性的作用。保羅納斯的貢獻(xiàn)是在哈特韋爾的基礎(chǔ)上，通過基因與分子方法發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的一種關(guān)鍵性物質(zhì)CDK(細(xì)胞周期蛋白依賴激酶)。CDK是通過對其他蛋白質(zhì)的化學(xué)作用來驅(qū)動周期的。蒂莫西亨特的貢獻(xiàn)是首次發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)CDK功能的物質(zhì)CYCLIN(細(xì)胞周期蛋白)。
高考高考考動向：考查細(xì)胞增殖、基因控制蛋白質(zhì)的合成過程。
高考試題預(yù)測：根據(jù)以上材料，回答下列問題：
(1)細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從______開始，到___________為止。在一般情況下，下列細(xì)胞中有明顯細(xì)胞周期的是
A．根冠細(xì)胞B．精子細(xì)胞
C．皮膚角質(zhì)層細(xì)胞D．莖的形成層細(xì)胞
答案：一次分裂完成時下一次分裂完成時D
(2)在圖中為什么A期時間特別長?其間發(fā)生了哪些主要變化。
答案：A期是細(xì)胞分裂的間期，這個時期要完成細(xì)胞分裂的復(fù)雜準(zhǔn)備工作DNA的復(fù)制及有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
(3)在有絲分裂過程中變化過程相反的兩個時期是______期和______期(用字母表示)。
答案：BD
(4)“START”基因是如何實現(xiàn)對細(xì)胞周期進(jìn)行控制的?試推斷START與CDK、CYCLIN之間可能存在的關(guān)系：
答案：START基因是通過對有關(guān)蛋白質(zhì)合成的控制實現(xiàn)的。START基因可能與CDK、CYCLIN的合成有關(guān)
(5)在下圖中A-B表示細(xì)胞間期，B-C表示有絲分裂期，E表示CDK的含量，F(xiàn)表示CDK活性，C表示周期蛋白(除了能與CDK結(jié)合外，沒有其他功能)的含量。
圖中曲線表明細(xì)胞周期與___________無直接關(guān)系。CDK的活性與___________有關(guān)，細(xì)胞有絲分裂的啟動與有關(guān)，根據(jù)這一原理，可以研究出一種新的抗癌藥物，使該藥物進(jìn)入人體后，能夠迅速與周期蛋白C結(jié)合，使癌細(xì)胞停留在______，從而抑制腫瘤細(xì)胞的分裂。
答案：CDK含量周期蛋白CDK活性間期
(6)你認(rèn)為哈特韋爾、納斯和亨特三人的發(fā)現(xiàn)有什么意義?
答案：三人的發(fā)現(xiàn)對研究細(xì)胞的發(fā)育有重大的影響，特別是對開辟治療癌癥新途徑將具有極其深遠(yuǎn)的意義
3美國“9．11事件”使4千多人罹難，事后的尸體辨認(rèn)只能借助于DNA雜交技術(shù)。該方法是從尸體和死者家屬提供的死者生前的生活用品中分別提取DNA，在一定溫度下，水浴共熱，使DNA氫鍵斷裂，雙鍵打開。若兩份DNA樣本來自同一個體，在溫度降低時，兩份樣本的DNA單鏈通過氫鍵連接在一起；若不是來自同一個體。則在兩份樣本中DNA單鏈在一定程度上不能互補。DNA雜交技術(shù)就能通過這一過程對面目全非的尸體進(jìn)行辨認(rèn)。
美國對塔利班實施打擊之后，凡例炭疽病使美國陷入了新的恐慌。炭疽病是一種急性傳染病，由炭疽桿菌引起，可通過皮膚接觸傳染、呼吸傳播、消化道傳播三種途徑傳染給人類，嚴(yán)重時可致人死亡。
高考高考考動向：DNA分子的結(jié)構(gòu)與復(fù)制、原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點等。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，回答下列問題：
(1)人體內(nèi)的DNA主要存在于細(xì)胞核中的染色體上，人的所有細(xì)胞都具有相同的染色體數(shù)日組成。原因是_____________________。
答案：人體所有的細(xì)胞都是由一個受精卵細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂得到的
(1)若已知DNA的一條單鏈的堿基組成是ATGGCAT，則與它互補的另一條單鏈的堿基組成是______；為保證實驗的準(zhǔn)確性，需要較多的DNA樣品，這可以通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制，若一個DNA分子中，腺嘌呤含量為15％，復(fù)制所用的原料均為3H標(biāo)記的脫氧核苷酸，經(jīng)四次復(fù)制后，不含3H的DNA單鏈占全部DNA單鏈的______，子代DNA分子中胞嘧啶的比例為______。
答案：TACCGTA2/3235％
(2)DNA雜交技術(shù)同樣可以用于兩物種親緣關(guān)系的判斷，若兩個物種的DNA樣本經(jīng)處理后形成的雜合DNA區(qū)段越少，則兩物種的親緣關(guān)系______，雜合DNA區(qū)段越少，則兩物種的親緣關(guān)系______。
答案：越遠(yuǎn)越近
(4)炭疽桿菌與酵母菌相比，在結(jié)構(gòu)上最明顯的區(qū)別是___________，在環(huán)境條件較好時，炭疽桿菌可以通過______方式繁殖后代，酵母菌可以通過______方式繁殂后代，從同化作用方式看，炭疽桿菌應(yīng)是______型。
答案：無成形的細(xì)胞核(無核膜)分裂出芽異養(yǎng)
(5)假如毒性極弱的炭疽芽孢桿菌進(jìn)入人體內(nèi)并作為抗原起作用，那么人體內(nèi)便產(chǎn)生了具有免疫力的物質(zhì)。請寫出所有與該物質(zhì)產(chǎn)生有關(guān)的細(xì)胞名稱。
答案：吞噬細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、效應(yīng)B細(xì)胞
4新千年剛到，瘋牛病的再度爆發(fā)，引起了全世界特別是歐洲的恐慌。早在300年前，人們已經(jīng)注意到在綿羊和山羊身上患的“羊瘙癢癥”，其癥狀表現(xiàn)為：喪失協(xié)調(diào)性，站立不穩(wěn)、煩躁不安、奇癢難熬，直至癱瘓死亡。20世紀(jì)60年代，英國生物學(xué)家阿爾卑斯(T．Alper)用紫外線等手段破壞患有羊瘙癢癥(羊的類瘋牛病)羊的腦組織中的核酸后，再將抽提物注射到健康腦中，仍具有感染能力。于是，她發(fā)問：瘙癢癥的感染因子可能不舍核酸。
不久，美國一位血氣方剛的年輕人坦利普魯辛納(S．B．Pmsiner)意識到這是一個前所未有的大問題，馬上著手進(jìn)行了研究。8年后，終于出現(xiàn)了突破。證實這個感染物質(zhì)確實不含核酸而只是蛋白質(zhì)，且起名為朊病毒(Prion)，以區(qū)別于病毒、細(xì)菌、真菌和其他含核酸的病原
體。朊病毒對某些化學(xué)試劑，如甲醛、羥胺、核酸酶類等表現(xiàn)出強抗性；但對蛋白酶類、尿毒、苯酚、氯仿等不具抗性。于是他獲得了1997年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。
朊病毒的致病蛋白(prpsc)是正常細(xì)胞蛋白(prpc)的一種構(gòu)象變化。Pmsiner通過研究提出，病變的PRPSC與正常的prpc結(jié)合，會誘導(dǎo)正常的prpc轉(zhuǎn)變?yōu)椴∽兊膒rpsc，像多米諾骨牌級聯(lián)效應(yīng)那樣，最后使正常的PrPC全部轉(zhuǎn)變成病變的prpsc。研究還發(fā)現(xiàn)，病變的PrPSC與正常的prpc在氨基酸序列上是一致的，只是它們的空間構(gòu)象不同。
高考高考考動向：朊病毒的結(jié)構(gòu)特點、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系及其傳染過程。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，回答下列問題：
(1)一般的病毒都有由______構(gòu)成的外殼和由______構(gòu)成的核心。
答案：蛋白質(zhì)核酸
(2)瘋牛病的病原體的化學(xué)成分是______，你判斷的依據(jù)是______。
答案：蛋白質(zhì)因朊病毒對核酸酶類表現(xiàn)出強抗性，而對蛋白酶類不具抗性
(3)朊病毒的遺傳物質(zhì)是______。
答案：蛋白質(zhì)
(4)“羊瘙癢癥”的癥狀表現(xiàn)為，喪失協(xié)調(diào)性，站立不穩(wěn)，煩躁不安，奇癢難熬，直到癱瘓死亡。這些癥狀的出現(xiàn)是由于朊病毒感染了羊的哪一器官?
答案：腦
(5)人們一直認(rèn)為，蛋白質(zhì)的性質(zhì)是由組成它的氨基酸序列決定的。那么，上述材料是否支持這一觀點?
答案：不支持。材料中告訴我們，病變的prpsc與正常的prpc，在氨基酸序列上是一致的
5生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎分別授了英國科學(xué)家悉尼布雷內(nèi)、莢國科學(xué)家羅伯特霍維次和英國科學(xué)家約翰蘇爾斯頓，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了在器官發(fā)育和“程序性細(xì)胞死亡”過程中的基因規(guī)則?！俺绦蛐约?xì)胞死亡”是細(xì)胞一種生理性、主動性的自覺“自殺”行為，這些細(xì)胞死得很有規(guī)律，似乎是按編好了的“程序”進(jìn)行的，猶如秋天片片落葉的凋落，所以這種細(xì)胞死亡又稱為“細(xì)胞凋亡”。在生物的個體發(fā)育過程中，細(xì)胞不但要恰當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生，而且也要恰當(dāng)?shù)厮劳觥?br> 高考高考考動向：基因的表達(dá)、細(xì)胞衰老與個體發(fā)育。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題：
(1)以下說法錯誤的是
A.在人體發(fā)育成熟之前的階段，總體來說細(xì)胞誕生的多，死亡的少
B.發(fā)育成熟后，人體內(nèi)細(xì)胞的誕生和死亡處于一個動態(tài)平衡階段
C．該死亡的細(xì)胞沒有死亡是機體抗性強的表現(xiàn)
D．“程序性細(xì)胞死亡”是基因調(diào)控的結(jié)果
答案：C
(2)細(xì)胞的衰老和死亡是一種正常的生命現(xiàn)象。下列屬于衰老細(xì)胞特征的是(多選)
A.細(xì)胞內(nèi)水分減少
B．細(xì)胞呼吸速率增強
C．細(xì)胞的物質(zhì)運輸能力下降
D．細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低
答案：ACD
(3)人的受精卵分裂，逐步形成大量功能不同的細(xì)胞，從
分子水平看這是的結(jié)果。
答案：不同基因選擇性表達(dá)
(4)人在胚胎發(fā)衣的初期具有尾，但在胚胎發(fā)育的后期已失去尾；在蝌蚪發(fā)育形成青蛙的過程中，尾也逐漸消失。從細(xì)胞水平看，這是由于______
答案：組合成尾的細(xì)胞發(fā)出了程序性死亡
6人們研究發(fā)現(xiàn)，DNA在不同的人身上會出現(xiàn)細(xì)微的差異。兩個人具有相同的DNA的可能性僅為3000億分之一，即使是同胞兄弟姐妹，其DNA完全一致的可能性也只就像人的指紋一樣，因此法醫(yī)學(xué)界又有“DNA指紋”的說法。
然而，在同一家族中DNA的“核心序列”卻完全一致，子女的DNA指蚊圖完全可以從父母的“核心譜帶”中找到，故可據(jù)此做親子或親緣關(guān)系的鑒定。由于DNA指紋具有高度的個體特異性，故被認(rèn)為是識別個體的最可靠的證據(jù)之一。
1991年夏，前蘇聯(lián)考古學(xué)家在某地發(fā)現(xiàn)了5具尸體，其中有3具是孩子的。他們認(rèn)為這5具尸體是1918年被處決的沙皇二世夫婦及其孩子的。考慮到沙皇妻子的兄弟姐妹及其后代都還健在，故科學(xué)家決定采用成年女性遺骸細(xì)胞質(zhì)中的線粒體DNA作鑒定。線粒體DNA和細(xì)胞核DNA的最大區(qū)別之一在于前者的遺傳物質(zhì)只來自母方而與父方無關(guān)，這樣就可以與其親屬的線粒體DNA進(jìn)行對照。后來，科學(xué)家用先進(jìn)的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(即
PGR)，模擬DNA復(fù)制過程，在體外進(jìn)特異性DNA擴增，在試管中經(jīng)過近40次循環(huán)，將DNA放大上萬倍，再將放大的DNA輸入計算機并最后仔細(xì)解讀密碼(堿基對)，比較兩處樣品的DNA是否一致。經(jīng)科學(xué)家近半年的艱苦工作，證明成年女性遺骸線粒體DNA與其親屬的線粒體DNA一致，用同樣方法得到成年男性遺骸與3個孩子遺骸的DNA一致，從而驗明是沙皇家族的正身。
高考高考考動向：DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性、DNA分子的復(fù)制。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，回答下列問題：
(1)文中所稱“DNA指紋”是指
A.DNA中基因控制的“指紋”性狀
B．指紋細(xì)胞中的DNA
C．DNA中核糖核苷酸序列
D．DNA中堿基對序列
答案：D
(2)文中所指DNA"核心序列”或“核心譜帶”是指
A.DNA中重要的基因序列
B.DNA中重要基因的核苷酸序列
答案：B
(3)“DNA指紋”的應(yīng)用是利用DNA結(jié)構(gòu)的
A.穩(wěn)定性B．可變性
C.多樣性D．特異性
答案：D
(4)線粒體中DNA控制的遺傳叫做
A.細(xì)胞質(zhì)遺傳B．細(xì)胞核遺傳
C.伴性遺傳D．隱性遺傳
答案：A
(5)為什么人體細(xì)胞中線粒體DNA“只來自母方而與父方無關(guān)”(請根據(jù)精子和卵細(xì)胞的形態(tài)特點分析)?
答案：來自母方的卵細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)多，含有線粒體多；而來自父方的精子的頭部細(xì)胞質(zhì)極少，幾乎不含有的線粒體。
2012屆高考生物考點環(huán)境保持與可持續(xù)發(fā)展研究成果與分析精講精析復(fù)習(xí)教案
高考考點7．環(huán)境保持與可持續(xù)發(fā)展研究成果與分析
Ⅰ熱點知識簡介
1．可持續(xù)發(fā)展
(1)可持續(xù)發(fā)展的含義
可持續(xù)發(fā)展思想認(rèn)為發(fā)展與環(huán)境是一個有機整體?！独锛s宣言》強調(diào)：“為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境保護(hù)工作應(yīng)當(dāng)是發(fā)展進(jìn)隉的一個整體組成部分，不能脫離這一進(jìn)程來考慮?！?br> (2)可持續(xù)發(fā)展理論的主要內(nèi)容
①可持續(xù)發(fā)展不否定經(jīng)濟增長(尤其是窮國的經(jīng)濟增長)，但需要重新審視如何實現(xiàn)經(jīng)濟增長。
②可持續(xù)發(fā)展以自然資源為基礎(chǔ)，同環(huán)境承載能力相協(xié)鬧。“可持續(xù)性”可以通過適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟手段、技術(shù)措施和政府于預(yù)得以實現(xiàn)。
③可持續(xù)發(fā)展以提高生活質(zhì)量為目標(biāo)，同社會進(jìn)步相適應(yīng)。“經(jīng)濟發(fā)展”的概念遠(yuǎn)比“經(jīng)濟增長”的含義更廣泛。
④可持續(xù)發(fā)展承認(rèn)并要求體現(xiàn)出環(huán)境資源的價值。這種階值不僅體現(xiàn)在環(huán)境對經(jīng)濟系統(tǒng)的支撐和服務(wù)價值上，也體現(xiàn)在環(huán)境對生命支持系統(tǒng)的存在價值上。
⑤可持續(xù)發(fā)展的實施以適宜的政策和法律體系為條件，強調(diào)“綜合決策”和“公眾參與”。
(3)生物技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略
生物技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供了技術(shù)上的可行性，已成為人類解決農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、保健、資源、能源、環(huán)境、人口等重要問題的高科技手段。
①利用生物技術(shù)解決環(huán)境污染問題：一是利用生物技術(shù)直接分解工業(yè)廢棄物，如利用基因工程構(gòu)建超級細(xì)菌，高效吸收和有效分解工業(yè)廢水中的有機廢物和毒物，實現(xiàn)排污過程的生物凈化；二是利用生物技術(shù)進(jìn)行清潔化生產(chǎn)，使廢棄物減量化、資源化、無害化，或者使廢物直接消滅在生產(chǎn)過程中，由過去的單純治理轉(zhuǎn)向生產(chǎn)過程中的污染治理。
②利用生物技術(shù)生產(chǎn)可再生能源：如將纖維索類物質(zhì)水解成單糖，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化生產(chǎn)酒精等清潔液體燃料；利用秸稈生產(chǎn)沼氣和氫氣，特別是氫氣能源，熱效率高，無任何污染；用基因工程提高油萊產(chǎn)量，用菜油籽代替石油作燃料等，這些辦法對保護(hù)生態(tài)環(huán)境有利，對人體健康無直接危害。
③利用生物技術(shù)解決人口問題：利用生物技術(shù)改變?nèi)祟惿尺^程的某一環(huán)節(jié)，最終可望實現(xiàn)有計劃的優(yōu)生優(yōu)育，提高人口質(zhì)量。還可借助生物技術(shù)防治流感和艾滋病、癌癥等頑疾。
④利用生物技術(shù)實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：利用基因工程、細(xì)胞工程等技術(shù)改良作物品種，大幅度提高作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，緩解耕地日益減少與糧食儒求增加的矛盾，實現(xiàn)作物生產(chǎn)的高效、高產(chǎn)、高質(zhì)；利用生物技術(shù)最終有望解決生態(tài)平衡問題。
2．沙塵暴
(1)什么是揚沙、沙塵暴和浮塵
揚沙與沙塵暴共同特點是能見度明顯下降，出現(xiàn)時天空混濁，一片黃色。所不同的是揚沙天氣風(fēng)較大，影響的能見度在1～10km之間；而沙塵暴風(fēng)很大，能見度小于1km。
浮塵是由于遠(yuǎn)地或本地產(chǎn)生沙塵暴或揚沙后，塵沙等細(xì)粒浮游空中而形成，俗稱“落黃沙”，出現(xiàn)時遠(yuǎn)方物體呈土黃色，太陽呈蒼白色或淡黃色，能見度小于10km，大致出現(xiàn)在冷空氣過境前后。
(2)沙塵暴的成因
沙塵暴的形成需3個基本條件：一是大風(fēng)。大風(fēng)是沙塵暴產(chǎn)生的動力。二是地面裸露沙塵物質(zhì)。它是沙塵暴形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。三是不穩(wěn)定空氣。不穩(wěn)定的空氣是沙塵暴形成的熱力條件。
(3)沙塵暴的危害
一次強沙塵暴(能見度小于500米)，所經(jīng)之處，往往使交通、通訊、水電設(shè)施癱瘓，使房屋倒塌，牧場、農(nóng)田夷為荒漠，甚至造成人畜死亡、失蹤。此外，強沙塵暴還造成大氣污染，甚至影響海洋生態(tài)環(huán)境。例如，1993年初夏的“5．5黑風(fēng)暴”，造成85人死亡，264人受傷，31人失蹤，每平方千米地表降塵量達(dá)260多噸，沙漠邊緣的流動沙丘向前移動多達(dá)8m，埋壓丁大面積的農(nóng)田和草場，直接經(jīng)濟損失達(dá)5，6億元。
(4)沙塵暴的防治
沙塵暴與人類對自然資源的不合理開發(fā)利用有關(guān)。盲目墾荒、過度放牧、濫伐森林植被、水資源和土地資源不合理利用、工業(yè)廢棄物堆積、破壞及擾動地面結(jié)構(gòu)等人為的因素，都會導(dǎo)致土地沙漠的加劇。在20世紀(jì)50到60年代，我國土地沙漠化每年為1560km2，70至80年代為每年為2100km2，20世紀(jì)末為每年2460km2，相當(dāng)于每年吃掉一個中等規(guī)模的縣城，這巳成為誘發(fā)加劇沙塵暴的重要因素。目前，全國荒漠化土地面積已達(dá)262萬平方千米，相當(dāng)于14個／“東省的面積。所以防治沙塵暴的根本所在是改善自然生態(tài)環(huán)境，并遏制誘發(fā)和加強沙塵暴的人為因素。
3．保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基本措施
(1)保護(hù)和合理利用野生生物資源
野生生物資源屬于再生資源，是組成生物多樣性的重要部分。而生物多樣性程度高，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越強，生態(tài)環(huán)境就越優(yōu)越，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)也就越穩(wěn)定。但由于各種因素尤其是人為因素的作用，使得野生生物資源大幅度衰退。
因此建立自然保護(hù)區(qū)就成為保護(hù)珍貴野生生物資源及其生存環(huán)境的有效措施。
(2)防治環(huán)境污染
環(huán)境污染不僅能夠引起野生生物資源的衰減，而且嚴(yán)重影響著人類健康。因此必須努力尋求一條人口、經(jīng)濟、社會、環(huán)境和資源相互協(xié)調(diào)的，既能滿足當(dāng)代人的需要，又能滿足后代人需求的可持續(xù)發(fā)展道路。
(3)防止處來物種的入侵，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
隨著全球經(jīng)濟一全化發(fā)展，地區(qū)之間、國家之間的貿(mào)易往來日趨頻繁。由此帶來的各種生物原材料及其制品的物流量日益加大，動植物的引種量逐年升高。在此過程中，外來物種的入侵現(xiàn)象日益加劇。微甘菊、豚草、紫莖澤蘭、水葫蘆、假高粱等外來物種已經(jīng)對我國的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物的多樣性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。
外來物種入侵我國后，由于光照、溫度、濕度、土壤等環(huán)境條件適宜，通過過度生殖而快速蔓延；由于占據(jù)空生態(tài)位，缺少與我國生物物種之間的相互制約關(guān)系，缺乏天敵、競爭以及病原體的侵染，以致適應(yīng)能力大大提高。
防止外來物種入侵及其危害的有效措施有：加強海關(guān)口岸的檢疫，減少外來物種的入侵機會；科學(xué)引種動植物，堅決杜絕盲目引種；通過科學(xué)研究，使處來物種資源化；科學(xué)引入外來有害物種的天敵、病原體等。
Ⅱ新高考探究
國際水產(chǎn)界最權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物《水產(chǎn)養(yǎng)殖》(Aquaculcture)向世界披露：湖南師大生命科學(xué)院與湘東漁場協(xié)作，成功培育出全球首例遺傳性狀穩(wěn)定且能自然繁殖的四倍體魚類種群，這在脊椎動物中是首例。雖然四倍體色生長快、肉質(zhì)好、抗病力強，但研究人員并不直接將它投入生產(chǎn)，而是將它與二倍體魚雜交的后代投入生產(chǎn)。你認(rèn)為這樣做的主要意義是
A.保護(hù)自身知識產(chǎn)權(quán)B．避免出現(xiàn)新物種
C.充分利用雜種優(yōu)勢D．保護(hù)物種多樣性
答案：C
2下列有關(guān)生物多樣性，敘述錯誤的是
A.地球上所有生物擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)共同構(gòu)成了生物的多樣性
B．生物的多樣性包括遺傳的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性
C．保護(hù)生物的多樣性就是在基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個層次上采取保護(hù)戰(zhàn)略和保護(hù)措施
D．保護(hù)生物的多樣性主要指保護(hù)生物基因庫的多樣性
答案：A
3實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要實現(xiàn)三大目標(biāo)，下列不屬于“三大目標(biāo)”的是
A.實現(xiàn)人口數(shù)量的“零增長”
B.實現(xiàn)自然資源的“零增長”
C．實現(xiàn)物質(zhì)和能量消耗的“零增長”
D.實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境惡化速率的“零增長”
答案：B
41970年，美國的玉米由于受到一種葉菌病的危害而嚴(yán)重減產(chǎn)。后來在墨西哥發(fā)現(xiàn)了對這種病菌有抗性的植株，從而為改良玉米品種找到了必要的基因。這一事實說明了野生生物基因所表現(xiàn)的
A．經(jīng)濟效益越來越顯著B．生態(tài)效益越來越顯著
C．社會效益越來越顯著D．資源效益越來越顯著
答案：D
5要使人們認(rèn)識到，物種一旦滅絕，人類將永遠(yuǎn)失去
A.一個營養(yǎng)級B．一個基因庫
C．一種原材料D．一筆財源
答案：B
6在出口口岸，檢疫部門要對進(jìn)口貨物進(jìn)行嚴(yán)格檢疫，嚴(yán)格禁止境外有害生物(包括蟲卵和微生物)流入境內(nèi)。，若害蟲流入境內(nèi)后，將①相當(dāng)長一段時間害蟲種群呈“J”型增長②一般來說是缺少天敵的③對境內(nèi)生物多樣性造成威脅④不適應(yīng)新環(huán)境，很快死亡
A.①②④B．②③④
C．①②③D．①③④
答案：C
7我國特有的珍稀動物的數(shù)量越來越少，造成此種情況的主要原因是
A．人類不合理的活動對生態(tài)環(huán)境的改變和破壞
B．自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生而死亡
C．地球氣溫的逐漸升高而死亡
D．動物自身患病而死亡
答案：A
8下列關(guān)于我國環(huán)境和資源的敘述中，不正確的是
A.實施環(huán)境保護(hù)是我國的一項基本國策
B．由于我國生產(chǎn)技術(shù)總體水平較低，資源的浪費和破壞相當(dāng)嚴(yán)重
C．我國地大物博，資源豐富，人均資源占有量也比較高
D.我國資源利用政策是開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約資源放在首位
答案：C
9保護(hù)草原生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡，使人與自然和諧發(fā)展的有效措施是
A.開墾草原，改牧場為農(nóng)田
B．禁止狩獵，引入食草動物
C．保護(hù)植被，實行適度放牧
D．提高狩獵，擴大放牧數(shù)量
答案：C
10為了改善生態(tài)環(huán)境，“十五”計劃要求我國的森林覆蓋率從現(xiàn)在的16．5％提高到18，2％。下列措施中能快速有效提高森林覆蓋率的是
①繼續(xù)營造防護(hù)林體系②實施退耕還林工程③加強自然保護(hù)區(qū)建設(shè)④實施天然林保護(hù)工程
A．①②B．①③
C.②④D．③④
答案：A
Ⅲ高分熱點題預(yù)測
1有“植物王國”和“基因?qū)殠臁泵婪Q的云南，由于一些外來物種的入侵正在引發(fā)生生態(tài)危機。紫莖澤蘭原產(chǎn)美洲，十多年前經(jīng)東南亞侵入云南，紫莖澤蘭的毒素會使牛羊中毒。其種子又多，散落范圍大，生命力強，能到處傳播，所到之處草木都無法生長。紫莖澤蘭生長特別快，正以每年30km的速度向北蔓延，一直擴展到四川的涼山地區(qū)。
高考高考考動向：外來物種的入侵與生物多樣性保護(hù)。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，分析回答下列問題：
(1)如果不采取有效措施制止這場生態(tài)災(zāi)亂，其嚴(yán)重后果是__________。
答案：破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使生物的多樣性受到威脅
(2)當(dāng)?shù)厝朔Q紫莖澤蘭為霸王草，墨西哥人稱之為魔草。魔草在墨西哥(原產(chǎn)地)與霸王草在涼山的生存狀態(tài)是否相同?請作必要描述。
答案：在墨西哥，通過長期自然選擇，魔草與其他生物之間相互依賴和制約，在數(shù)量上保持相對穩(wěn)定；而在涼山地區(qū)，霸王草失去天敵，大量繁殖，對當(dāng)?shù)匚锓N造成危害
(3)請你就上述材料，提出引起思考的問題或有價值的建議。
答案：如何消除這場生態(tài)危機、從中吸取什么教訓(xùn)等問題；研究和開發(fā)利用紫莖澤蘭、切實搞好動植物檢疫、引進(jìn)的新物種不能占據(jù)空生態(tài)位(引進(jìn)的物種需要加入到具有天敵的食物鏈中)等
2環(huán)保家預(yù)言，廢棄的地膜(塑料產(chǎn)品)將最終成為禍害。武漢大學(xué)張俐娜教授提出用甘蔗渣、麥稈、蘆漿做原料生產(chǎn)“再生纖維素共混膜”的研究課題，獲成功。使用共混膜不但能使農(nóng)作物增產(chǎn)28％，而且使用壽命一旦終結(jié)，其成分30％可被微生物吃掉、剩余部分全在40多天內(nèi)自動
降解，對土壤無副作用。
高考高考考動向：資源的合理利用與可持續(xù)發(fā)展。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，分析回答下列問題：
(1)普通地膜等塑料廢棄物不溶于水，在自然界中難被__________降解，長期留在土壤里，會影響土壤__________，阻礙水分流動和農(nóng)作物根系發(fā)育。
答案：微生物(分解者)通氣和通水能力
(2)有人建議焚燒處理這些普通塑料廢棄物。你認(rèn)為可行嗎?為什么?
答案：不行。因為塑料在燃燒過程中產(chǎn)生大量的煙塵、氯的化合物等有害氣體。
(3)張俐娜教授和研究課題有什么積極的環(huán)保意義?
答案：既能進(jìn)加土壤的肥力，又能減少地膜對土壤的污染。
3據(jù)國家林業(yè)局發(fā)布的一項調(diào)查表明，我國已經(jīng)成為受荒漠化危害最為嚴(yán)重的國家之一。目前，全國1／4以上的國土荒漠化，每年固荒漠化造成的直接經(jīng)濟損失達(dá)540億元。因此，在實施西部大開發(fā)過程中，要切實搞好生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)，大力開展植樹造林，治理水土流失，防治沙漠化等活動
高考高考考動向：西部大開發(fā)戰(zhàn)略與環(huán)境保護(hù)。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，分析回答下列問題：
(1)從生態(tài)因素分析，改善西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境必須首先解決的非生物因素是__________。
答案：水
(2)“退耕還林還草”的生態(tài)學(xué)原理是為了提高生態(tài)系統(tǒng)的__________。保護(hù)環(huán)境，保持生態(tài)平衡的關(guān)鍵是保護(hù)__________。
答案：自動調(diào)節(jié)能力森林
(3)近來北京等地頻繁出現(xiàn)的“沙塵暴”和“泥雨”主要來自黃土高原和內(nèi)蒙古地區(qū)，這說明森林等植被在__________等方面起著重要的作用。
答案：防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)氣候
(4)荒漠化加速了西部生物多樣性的進(jìn)一步喪失，這是因為__________。
答案：生物對環(huán)境適應(yīng)的相對性
(5)西部耕地同樣要做好除草、治蟲等工作，從能量流動的角度看，除草、治蟲的目的是__________。治蟲措施中不宜大量噴施化學(xué)殺蟲劑，控制使用化學(xué)殺蟲劑的方法：一是用__________替代化學(xué)殺蟲劑，二是采用__________工程的手段將__________轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，形成新的抗蟲作物品種。
答案：控制生態(tài)系統(tǒng)能量流動，使能量流向農(nóng)作物生物殺蟲劑轉(zhuǎn)基因抗蟲基因
4閱讀下列新聞材料。
新聞材料一：“黃龍”再降西安據(jù)新華社訊：3月27日，西安市區(qū)黃塵彌漫，這是繼3月22日西安一場泥雨后，“黃龍”再次降臨西安。
新聞材料二：黑土地土壤嚴(yán)重惡化
據(jù)《華北信息報》1月27日報道，黑龍江省一些專家、學(xué)者日前根據(jù)新近的調(diào)查結(jié)果發(fā)出警告：黑土地已嚴(yán)重惡化。分布在松嫩平原的10．8萬平方千米的東北黑土地，是世界著名的高產(chǎn)土壤。然而這片黑土地由于嚴(yán)重的水土流失和掠奪式的經(jīng)營方式，土壤生產(chǎn)能力正呈下降趨勢。黑土層已由50年前平均厚度40100cm，下降到如今的2040cm，有的地方已經(jīng)裸露出有機質(zhì)含量極低的泛黃母質(zhì)層。專家們的調(diào)查顯示：東北地區(qū)水土流失面積已達(dá)1／3以上，成為我國商品糧基地中水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一。
新聞材料三：我國西部174個縣在2000年先行退耕34．33萬公頃。
新聞材料四：我國將實施6大林業(yè)重點工程①天然林保護(hù)②“三北”和長江中下游地區(qū)等重點防護(hù)林的建設(shè)③退耕還林、還蘋④環(huán)北京地區(qū)防沙治沙⑤野生動植物保護(hù)及自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)⑥速生豐產(chǎn)材林的林業(yè)產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)。
高考高考考動向：森林的作用及其利用。
高考試題預(yù)測：根據(jù)上述材料，分析回答下列問題：
(1)從生態(tài)因素分析，導(dǎo)致“黃龍”再降西安的主要原因是我國西北地區(qū)__________；引起“黃龍”再降的人為因素可以歸納為：__________
__________。
答案：植被覆蓋率低，植被破壞，地表裸露等不合理開墾、過度砍伐、過度放牧
(2)黑土地土壤流失嚴(yán)重，說明森林具有__________的作用。
答案：涵養(yǎng)水源，保持水土
(3)科學(xué)家研究認(rèn)為，沙塵暴的發(fā)生必須具有風(fēng)和沙源兩個條件，退耕還林、還草是西部生態(tài)建設(shè)的一項緊迫任務(wù)。從治理沙塵暴的角度思考，“還林”的作用是，“還草”的作用是__________。
答案：防風(fēng)固沙
(4)從根本上說，我國實施六大林業(yè)工程的目標(biāo)就是要提高_(dá)_________，搞好生態(tài)環(huán)境建設(shè)。
答案：森林覆蓋率
5酸雨是英國化學(xué)家RASmith于1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、霧等大氣降水，是大氣污染的表現(xiàn)，酸雨被稱作“空中死神”。
據(jù)某市區(qū)1998年環(huán)境狀況公報記載，市區(qū)酸雨頻率為41．3％，比上年上升了5.5個百分點。降水pH年平均為4．87，降水酸性污染較嚴(yán)重，表現(xiàn)為煤煙型污染的特征。
某地一場較大范圍的酸雨，植物葉面遭腐蝕；產(chǎn)生大量斑點和壞死，導(dǎo)致西瓜大面積絕產(chǎn)，損失慘重。酸雨使植物陽離子從葉面析出，使鈣、鎂、鐵等離予迅速從土壤中損失，土壤營養(yǎng)狀況降低，還使光合作用受抑制，影響植物生長。鋁對生物來說是有害元素，在土壤中以氧化鋁存在，pH為5．6時幾乎不溶解，當(dāng)pH為4．6時，鋁的溶解度增加100倍，并轉(zhuǎn)化成硫酸鋁造成樹林死亡，四川某林場，華山松死亡率達(dá)96％，就是酸雨使土壤中硫酸鋁濃度增高，危及華山松。
某?？萍夹〗M同學(xué)采集酸雨樣品，每隔一段時間測定pH，得到數(shù)據(jù)如下
時間開始8h16h24h40h48h
Ph5.04.54.54.24.04.0
高考高考考動向：酸雨的形成原因及其防治
高考高考考動向：酸雨的形成及其危害和防治措施
高考試題預(yù)測：請依據(jù)材料回答：
(1)酸雨的形成是由于工業(yè)生產(chǎn)過程中大量礦物燃料的使用，使空氣中___________氣體較多，與降水結(jié)合產(chǎn)生。
答案：S22和氮氧化物
(2)酸雨對高等植物的影響，表現(xiàn)在哪幾方面?
A.___________；
B.___________；
C.___________；
答案：影響植物的光合作用影響植物的礦質(zhì)代謝有害元素毒害植物
(3)大氣污染一方面影響動、植物生長，另一方面對人類__________，系統(tǒng)危害最大，常見疾病有(列舉兩種)___________。
答案：呼吸咳嗽、哮喘、肺氣腫、咽炎、支氣管炎等
(4)請根據(jù)所學(xué)的生物、化學(xué)知識，對某市的酸雨防治提出合理建議(至少三條)。
答案：控制污染源；尋找潔凈能源；改革工藝流程；大力開展綠化，適當(dāng)栽種柳杉；使用無鉛汽油，逐步淘汰燃油助力車；微生物脫堿；加強環(huán)境管理等。
6閱讀下列三個事例：
事例一：我國某海島的天然林履蓋率在1965年為25．7％，1974年為18．7％，1981年僅為8．35％，并且因遮蓋地面程度大大降低，從而導(dǎo)致了坡壘等珍稀樹種瀕臨滅絕，裸實等珍貴藥用的植物已經(jīng)絕跡。
事例二：我國西北某縣野生甘草面積在1967年為4萬多公頃，30年后已有一半被挖盡；我國的野馬已經(jīng)絕跡，野駱駝等野生物種也瀕臨滅絕。
事例三：一種原產(chǎn)日本的林業(yè)害蟲，于20世界80年代侵入我國華南沿海地區(qū)，并且由于缺乏天敵而迅速蔓延開來。據(jù)1990年統(tǒng)計，這種害蟲使該地區(qū)13萬多化頃的馬尾松林受到危害。
高考高考考動向：生物多樣性破壞的原因。
高考試題預(yù)測：依據(jù)上述事例，回答下列問題：
(1)事例一說明造成這兩種野生生物瀕?；驕缃^的主要原因是___________。
答案：生存環(huán)境的改變或破壞
(2)事例二說明造成這些野生生物資源明顯減少或絕跡的原因是對自然資源的___________和___________開發(fā)利用造成的。
答案：濫捕亂獵和濫采亂伐掠奪式
(3)事例三說明：由于___________入侵或伸到___________的地區(qū)，使得這些地區(qū)原有物種受到威脅。
答案：外來物種缺少天敵
2012屆高考生物考點精講精析微生物與發(fā)酵工程復(fù)習(xí)教案
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《2012屆高考生物考點精講精析微生物與發(fā)酵工程復(fù)習(xí)教案》，希望能對您有所幫助，請收藏。
高考考點9微生物與發(fā)酵工程本類考題解答錦囊
微生物與發(fā)酵工程高考考知識點，首先要掌握微生物類群中各種微生物的結(jié)構(gòu)、特征、微生物的營養(yǎng)、培養(yǎng)基的種類，其次要理解微生物的代謝、生長，微生物的初級代謝產(chǎn)物是指微生物通過代謝活動所產(chǎn)生的、自身生長和繁殖所必需的物質(zhì)，而次級代謝產(chǎn)物是指微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、對該微生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質(zhì)，它們之間的主要區(qū)別簡單地說就是是否對言詞該微生物的生長發(fā)育所必需。微生物代謝的調(diào)節(jié)不同于高等生物，它沒有復(fù)雜的神經(jīng)調(diào)節(jié)，或激素調(diào)節(jié)，一般都是單細(xì)胞生物，只能依靠體內(nèi)即細(xì)胞內(nèi)的某些特殊物質(zhì)來調(diào)節(jié)其新陳代謝，而細(xì)胞內(nèi)與生物的新陳代謝有密切相關(guān)的物質(zhì)就是酶，因此，對于微生物來說，只要控制了酶就能控制微生物的生命活動。對于單細(xì)胞的微生物來說，個體的生長很不明顯，持續(xù)很短時間就繁殖，而且生長和繁殖交替進(jìn)行，界線難以劃清，因此，在實際工作中，研究微生物的生長常以微生物的群體為單位來研究。對于微生物的生長這部分內(nèi)容關(guān)鍵是掌握并理解微生物的生長曲線，各時期的主要特征，以及各時期在實際工作中的意義和應(yīng)用。發(fā)酵工程這一高考考知識點高考中的要求不高，只要掌握發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容，特別是菌種的選育，這部分內(nèi)容關(guān)鍵是育種方法，因為單細(xì)胞的微生物一般進(jìn)行無性生殖，沒有染色體，因此，一般不會牽扯到雜交育種、單倍體育種、多倍體育種等育種方法，主要采用的是利用基因突變的原理進(jìn)行誘變育種的方法，因此，要術(shù)學(xué)生在掌握迷部分知識的基礎(chǔ)上注意和基因突變的知識相聯(lián)系。
Ⅰ熱門題
在以下描述中,可以將與其他微小物相區(qū)別的是
A．能夠使人或動、植物患病
B.沒有細(xì)胞核，僅有核酸
C．具有寄生性
D．山核酸和蛋白質(zhì)裝配進(jìn)行增殖
高考考目的與解題技巧：本題主要考查病毒的結(jié)構(gòu)。因此，解決此類問題的關(guān)鍵也就是要掌握病毒的獨特的結(jié)構(gòu)特征。
本題主要考查病毒獨特的生命特征。病毒主要由核酸和衣殼兩部分組成，，核酸位于病毒的內(nèi)部，構(gòu)成病毒的核心。核酸的四周由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣殼所包圍。因此由蛋白質(zhì)和核酸裝配而進(jìn)行增殖便成了病毒獨特的生命特征。另外能夠使人或動、植物患病，或具有寄生性等特點，除病毒外，有些微生物也具有此特點。
D
1可以作為自養(yǎng)微小物氮源的是
A．N2、尿素B．牛肉膏、蛋白胨
C.尿素、酵母粉D．銨鹽、硝酸鹽
答案：D指導(dǎo)：解答此題需從如下幾方面人手分析：第一，自養(yǎng)微生物能把從外界吸收的無機物轉(zhuǎn)變成有機物，因此不需要專門提供有機碳源和氮源；第二，分析各選項，N2只有固氮微生物才能利用，自養(yǎng)微生物沒有固氮能力，而牛肉膏、蛋白陳皮、酵母粉是含N的有機物，既能提供碳源又能提供氮源，而自養(yǎng)微生物不需要，而銨鹽、硝酸鹽是最常用的無機氮源，對自養(yǎng)微生物適宜。
2酵母菌培養(yǎng)過程中的生長曲線如下圖所示:a、b、c、d分別表示不同的生長時期，其中適于作為生產(chǎn)用菌種的時期是
A.aB.b
C.cD.d
答案：B指導(dǎo)：考查微生物生長過程，通過觀察酵母菌生長曲線圖，可知。是調(diào)整期，b是對數(shù)，c是穩(wěn)定期，d是衰退期。而對數(shù)期繁殖力最強，適于做菌種。
3將少量的某種細(xì)菌接種恒定容積的液體培養(yǎng)基中，并置于適宜，的條件下培養(yǎng)，定期取樣統(tǒng)計細(xì)菌的數(shù)目。如果以時間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)為縱坐標(biāo)作圖,可以得到細(xì)菌的生長曲線。曲線中，細(xì)菌數(shù)量變化較大的時期為
A.衰亡期和調(diào)整期B．調(diào)整期和穩(wěn)定期
C．對數(shù)期和衰亡期D.穩(wěn)定期和對數(shù)期
答案：C指導(dǎo)：本題考查生物群體生長曲線的變化規(guī)律。在微生物生長的曲線中，調(diào)整期一般不分裂增殖；穩(wěn)定期中新增加細(xì)胞數(shù)和死亡的細(xì)胞數(shù)達(dá)到動態(tài)平衡，上述兩時期細(xì)菌數(shù)量無較大變化；而對數(shù)期，細(xì)胞數(shù)目以等比數(shù)列的形式增加，衰亡期細(xì)胞的死亡速率超過繁殖速率，這兩時期細(xì)菌數(shù)量變化都較大。
4發(fā)酵工程的第一個重要：工作是選擇優(yōu)良的單一純種。消滅雜菌，獲得純種的方法包括(多選)
A.根據(jù)微生物對碳源需要的差別，使用含不同碳源的培養(yǎng)基
B．根據(jù)微生缺乏生長在培養(yǎng)基中加入為同比例的核酸
C．根據(jù)微生物遺傳組成的差異，在培養(yǎng)基小加入不同比例的核酸
D．根據(jù)微小物對抗菌素敏感性的差異，在培養(yǎng)基中加入不同的抗菌素
答案：ABD指導(dǎo)：根據(jù)微生物生長所必需的營養(yǎng)：碳源、氮源、無機鹽、水和生長因子。因微生物不同，對碳源、氮源、無機鹽、生長因子的需求也不相同，可以根據(jù)微生物的生長需求制備特殊的選擇培養(yǎng)基，來獲得單一純種；也可以根據(jù)微生物對不同抗菌素的敏感性不同，加入不同的抗菌素來獲得目的菌種。
5水田中生活著一種無色草履蟲(單細(xì)胞動物)，以細(xì)菌和真菌為食，但常因與綠藻共生而成為綠色草履蟲，該草履蟲即使沒有食也能依賴共生的綠藻而生存。
(1)綠藻可以為共生的草履蟲生存提供_______和____
(2)現(xiàn)有一批綠色草履蟲，請設(shè)計一個既能除去共生綠藻，使這成為無色草履蟲，又能保證其存活的簡單方法_______。
(3)將破碎的綠色草履蟲培養(yǎng)，可以獲得共生的綠藻種群。培養(yǎng)液中除須含有_______外，還須置于_______處培養(yǎng)。
(4)將綠色草履蟲和除去綠藻的無色草履蟲，在四種實驗條件下培養(yǎng)，實驗條件是：①“有光一食物豐富”，②“有光一食物貧乏”，③“無光一食物豐富”，④“無光一食物貧乏”。下圖所示的生長曲線是四種實驗條件下所得的結(jié)果，則對應(yīng)：廠圖A、B、C和D結(jié)果的實驗條件分別是：
A__________________________，
B__________________________，
C__________________________，
D__________________________。
(用序號表示)綠色草履蟲和上色草履蟲在暗處共同培養(yǎng)時，在食物上存在著_______關(guān)系。
答案：氧氣養(yǎng)料
答案：在暗處較長時間培養(yǎng)，培養(yǎng)液中要有豐富的細(xì)菌和真菌作用草履蟲的食物
答案：無機鹽有光
答案：④②①③競爭
指導(dǎo)：(1)綠藻光合作用產(chǎn)生有機物和氧氣，所以可為共生的草履蟲提供養(yǎng)料和氧氣。(2)綠色草履蟲含有綠藻，在尤光的情況下，綠藻不能進(jìn)行光合作用，如果長時間不給光照，慢慢地綠藻就會消失。沒有綠藻供給草履蟲營養(yǎng)，因此培養(yǎng)液小要含有草履蟲的食物即細(xì)菌和真菌。(3)影響綠藻光合作用的因素有CO2、H2O、無機鹽、光照、溫度等，CO2可由空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，培養(yǎng)液中本身就含水，所以獲得共生的綠藻種群，培養(yǎng)液中必須含有無機鹽以及裝置要放在適宜光照和溫度的條件下培養(yǎng)。(4)①“有光一食物豐富”的條件下分別培養(yǎng)這兩種草履蟲，這兩種草履蟲的個體數(shù)量都會增加，但綠色草履蟲因有綠藻進(jìn)行光合作用，個體數(shù)增加更快。所以①條件對應(yīng)的是；②“有光一食物貧乏”的條件下分別培養(yǎng)這兩種草履蟲，綠色草履蟲因綠藻提供營養(yǎng)，草履蟲個體數(shù)增加，除去綠藻的草履蟲因缺乏食物而數(shù)量減少，所以②條件所對應(yīng)的是B。③“無光一食物豐富”的條件下分別培養(yǎng)這兩種草履蟲，這兩種草履蟲的數(shù)量都會增加，但這兩種草履蟲之間個體數(shù)差別不是很顯著，所以③條件對應(yīng)的應(yīng)是D。④“無光一食物貧乏”的條件分別培養(yǎng)這兩種草履蟲，綠藻不能進(jìn)行光合作用供給綠色草履蟲營養(yǎng)，綠色草履蟲和除去綠藻的五色草履蟲都因食物缺乏而個體數(shù)都在減少。所以④條件對應(yīng)的應(yīng)是A。
Ⅱ題點經(jīng)典類型題
擬)下列有關(guān)病毒的敘述，正確的是
A．大多數(shù)植物病毒為DNA病毒，人多數(shù)動物病毒為RNA病毒
B．病毒的囊膜決定了病毒抗原特異性
C.在人工培養(yǎng)基上一般不能培養(yǎng)病毒
D.一般病毒可以同時感染動物細(xì)胞和植物細(xì)胞
高考考目的與解題技巧：本題主要考查病毒的特征、生活習(xí)性等知識內(nèi)容，解決此類問題要較全面地掌握病毒的分類、生活習(xí)性、代謝特點等相關(guān)知識。
本題涉及病毒分類、生活方式、代謝特點等知識內(nèi)容，考查學(xué)科內(nèi)知識的綜合能力，，病毒的生活方式的最大特點為專一寄性，根據(jù)宿主不同，病毒可分為植物病毒、動物病毒、細(xì)菌病毒(噬菌體)。病毒只含有一種核酸，根據(jù)所含核酸的不同可分為DNA病毒、RNA病毒。植物病毒大多數(shù)RNA病毒，噬菌體大多為DNA病毒，動物病毒為DNA病毒或RNA病毒。由于病毒的結(jié)構(gòu)很簡單，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，必須由宿主細(xì)胞提供酶系統(tǒng)、核糖體等，所以在人工培養(yǎng)基上一般不能培養(yǎng)，只能培養(yǎng)在含活細(xì)胞的培養(yǎng)基上，如雞胚培養(yǎng)基。病毒主要由核酸和衣殼兩部分構(gòu)成，核酸位于病毒的內(nèi)部，構(gòu)成病毒的核心，核酸的四周由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣殼包圍，具有保護(hù)病毒核酸、決定病毒抗原特異性等功能。有些病毒的外面還有一層囊膜。
C
1擬)下列關(guān)于微生物代謝調(diào)節(jié)的說法中，錯誤的是
A.與酶合成的調(diào)節(jié)相比，酶活性的調(diào)節(jié)是一種快速、精細(xì)的調(diào)節(jié)方式
B．組成酶的合成只受遺傳物質(zhì)的控制
C．只要一種代謝產(chǎn)物積累過量，酶的活性就下降
D．酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)是同時存在的
答案：C指導(dǎo)：微生物代謝的調(diào)節(jié)包括酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)，其在細(xì)胞中同時存在。組成酶與誘導(dǎo)酶不同，只受遺傳物質(zhì)挖制，無所謂誘導(dǎo)物的影響；酶合成調(diào)節(jié)既能保證代謝的需要，又能避免細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費，增強適應(yīng)性；而酶活性的調(diào)節(jié)是一種快速、精細(xì)的調(diào)節(jié)方式。從黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑及代謝調(diào)節(jié)過程，我們知道只有蘇氨酸、賴氨酸共同積累過量會抑制天冬氨酸激酶的活性，而賴氨酸單獨過量不會出現(xiàn)抑制的代謝特點。
2擬)若大腸桿菌和圓褐固氮菌混合在一起，要將它們分離可采用的培養(yǎng)基是
A．加食鹽的培養(yǎng)基和蛋白胨培養(yǎng)基
B．伊紅一美藍(lán)培養(yǎng)基和無氮培養(yǎng)基
C.斜面培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)叢
D.加青霉素培養(yǎng)基和伊紅—美藍(lán)培養(yǎng)基
答案：B指導(dǎo)：大腸桿菌遇伊紅一美藍(lán)變藍(lán)紫色，因此，可以用伊紅一美藍(lán)培養(yǎng)基區(qū)分大腸桿菌，圓褐固氮菌是一種自身能夠固氮的固氮微生物，因不需要從外界獲得現(xiàn)成的氮素，而大腸桿菌不具備這個能力，因此可以用無氮培養(yǎng)基區(qū)分倒褐固氮菌。
3擬)關(guān)于發(fā)酵過程的說法，不正確的是(多選)
A．菌種選育是發(fā)酵的，中心階段
B．只要不斷地向發(fā)酵罐中通入液體培養(yǎng)基，就能保持發(fā)酵的正常進(jìn)行
C.在發(fā)酵過程中，要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件,否則會影響菌種代謝物的形成
D．在谷氨酸發(fā)酵過程中，當(dāng)pH呈酸性時，生成的代謝產(chǎn)物就會是乳酸或琥珀酸
答案：ABD指導(dǎo)：發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純等方面。其中發(fā)酵過程是發(fā)酵的中心。發(fā)酵過程中應(yīng)隨時檢測培養(yǎng)液中的細(xì)菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，同時還應(yīng)對發(fā)酵過程中的一些條件進(jìn)行控制。在谷氨酸發(fā)酵的過程中，當(dāng)pH呈酸性時，谷氨酸棒狀桿菌就會生成乙酰谷氨酰胺；當(dāng)溶氧不足時，生成的代謝產(chǎn)物就會是乳酸或琥珀酸。
4擬)將人腸桿菌的質(zhì)粒取出，接上人生長激素的基因以后，重新置人大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，然后，用這種帶有人生長激素基因的工程菌進(jìn)行發(fā)酵，就能得到大量的人生長激素。下圖反映工程菌的生長曲線，據(jù)圖回答：
(1)在規(guī)模生產(chǎn)中，需要將選育的工程菌菌中經(jīng)過多次擴在培養(yǎng)，再進(jìn)行接種，擴大培養(yǎng)選用[]________期的細(xì)菌，并通入無菌空氣。
(2)若把大腸桿菌按種列含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中,只有葡萄糖全被消耗后才合成半乳糖苷酶來利用乳糖。這一事實表明半乳糖苷酶_______。該調(diào)節(jié)方式的意義是______________________，從而加強___________了大腸菌對環(huán)境的適應(yīng)能力。
(3)請在圖中畫出大腸桿菌生長速率的變化曲線。
答案：Ⅱ?qū)?shù)
答案：誘導(dǎo)酶既保證了代謝需要，又避免了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費
答案：如下圖
指導(dǎo)：本題雖然以基因工程菌為題干，但實為考查發(fā)酵工程的知識內(nèi)容。通過分析工程菌的生長曲線，聯(lián)系教材中微生物群生長的四個時期，很容易得出應(yīng)選用對數(shù)期的細(xì)菌作為菌種。教材中提到，大腸桿菌一般是以葡萄糖作為碳源，只有當(dāng)其生活環(huán)境中沒有葡萄糖而有乳糖時，大腸桿菌才會迅速大量合成能分解乳糖的半乳糖苷酸，很顯然該種酶屬于誘導(dǎo)酶；這是屬于酶合成的調(diào)節(jié)，其意義是既保證了代謝需要，又避免了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費，增強了微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力。在繪制大腸桿菌生長速率的變化曲線圖時，要理解生長速率的含義，并分析微生物群體生長的四個時期的生長速率的變化情況：調(diào)整期細(xì)菌數(shù)目不增不減，生長速率為零；對數(shù)期的曲線斜率由小變大，后又為零，因此曲線應(yīng)先上升再持平再降為零；穩(wěn)定期的斜率為零，即出生率等于死亡率，其生長速率為零；衰亡期的斜率勻速下降，出生率小于死亡率，生長速率為負(fù)值。
5擬)下圖是發(fā)酵工程的流程圖，據(jù)圖回答：
(1)培養(yǎng)基配制好后，一定要滅掉培養(yǎng)基中的___________，其目的是防止___________，防止___________。
(2)假如用黃色短桿菌來生產(chǎn)賴氨酸，可用①來提高發(fā)酵的產(chǎn)量。①代表的前種選育辦法為__________，選育出不能合成__________酶的苗種。生產(chǎn)的賴氨酸是此種生物的___________代謝產(chǎn)物。
(3)在發(fā)酵罐中發(fā)酵時，若要提高發(fā)酵罐中的溶氧量，可采用的措施是：
①調(diào)整___________。
②調(diào)整___________。
(4)若③是單細(xì)胞蛋白，則③代表的發(fā)酵產(chǎn)品是___________。
答案：微生物(雜菌)的細(xì)菌、芽孢、孢子雜菌與所需微生物間發(fā)生競爭雜菌分解代謝產(chǎn)物
答案：誘變育種高絲氨酸脫氫初級
答案：①通人的無菌空氣墩②發(fā)酵罐中攪拌08的轉(zhuǎn)速
答案：微生物菌體
指導(dǎo)：本題以教材中的“發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程簡圖”為藍(lán)本，多角度進(jìn)行發(fā)問，將微生物的知識點糅合在其中，其知識點涉及微生物培養(yǎng)實驗、微生物的育種、發(fā)酵過程的調(diào)控、單細(xì)胞蛋白等基礎(chǔ)性內(nèi)容。
Ⅲ新高考探究
1下列有關(guān)細(xì)菌代謝的敘述中，正確的是
A.細(xì)菌沒有細(xì)胞器，只有進(jìn)行無氧呼吸
B．細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成在自身的核糖體上進(jìn)行
C．細(xì)菌的代謝終產(chǎn)物也是C02和H20
D.細(xì)菌的儲藏顆粒是蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等
答案：B指導(dǎo)：細(xì)菌是原核生物，只有核糖體一種細(xì)胞器。用于自身蛋白質(zhì)合成；盡管沒有線粒體，但它仍然有有氧氧化酶系統(tǒng)，因此仍然進(jìn)行有氧呼吸；細(xì)菌的代謝產(chǎn)物有很多種，包括各種初、次級代謝產(chǎn)物；細(xì)菌的儲藏顆粒是淀粉粒，硫粒等。
2有關(guān)微生物營養(yǎng)物質(zhì)的敘述中，正確的是
A.是碳源的物質(zhì)不可能同時是氮源
B．凡碳源都提供能量
C.除水以外的無機物只提供無機鹽
D．無機氮源也能提供能量
答案：D指導(dǎo)：不同微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)有較大差別，要針對微生物的種類具體分析。A、B、C三項表達(dá)不完整，有的碳源只能是碳源，如CO2；有的碳源可同時是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同時是能源，如葡萄糖；有的碳源同時是氮源，還是能源，如蛋白胨。除水以外的無機物種類多，功能也多樣，如CO2可作自養(yǎng)型微生物的碳源；NaHCO3可作自養(yǎng)型微生物的碳源和無機鹽，而NaC1則只提供無機鹽。D項，無機氮源提供能量的情況是存在的，如NH3可為硝化細(xì)菌提供能量和氮源。
3下面的資料表明在各種培養(yǎng)基中細(xì)菌的生長(S、C、M為簡單培養(yǎng)基，U、V、X、Y、Z代表加入培養(yǎng)基的不同物質(zhì))，問哪一種物質(zhì)細(xì)菌不能合成
A.UB．V
C.YD．Z
培養(yǎng)基生長狀態(tài)
S、C、M-
S、C、M+V+Z-
S、C、M+U+Y+
S、C、M+Z+X-
S、C、M+V+Y+
S、C、M+U+X-
S、C、M+Y+Z+
答案：C指導(dǎo)：培養(yǎng)基是按照微生物的生長需要，用人工方法配制而成的營養(yǎng)物。其中有些是各種微生物都必需的(如：碳、氮、無機鹽等)稱為簡單培養(yǎng)基。大多情況下微生物種類不同，對培養(yǎng)基的營養(yǎng)需要也不同，根據(jù)微生物特殊營養(yǎng)要求配制的營養(yǎng)，稱選擇性培養(yǎng)基。比較上表可知：Y是細(xì)菌生長必需的，并且自身不能合成。
4有關(guān)谷氨酸發(fā)酵的敘述中，正確的是
A．發(fā)酵中要不斷通人空氣
B．培養(yǎng)條件不當(dāng)將得不到產(chǎn)品
C．?dāng)嚢璧奈┮荒康氖鞘箍諝獬尚∨?br> D．冷卻水可使酶活性下降
答案：D指導(dǎo)：進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵的菌種是異養(yǎng)需氧型微生物，所以要在培養(yǎng)過程中不斷通人空氣，但必須是通入無菌空氣，通人普通空氣容易引起雜菌污染。攪拌不但使空氣成為小氣泡以增加培養(yǎng)基中的溶氧量，還能使培養(yǎng)基與菌種充分接觸，提高原料的利用率，在培養(yǎng)過程中，由于微生物代謝產(chǎn)熱和機械摩擦生熱，會使培養(yǎng)基的溫度升高，高到一定程度，會使酶和核酸的結(jié)構(gòu)遭到破壞，培養(yǎng)會因此受影響。降低溫度，是保證酶活性的條件之一。當(dāng)培養(yǎng)條件不恰當(dāng)時，不能得到谷氨酸。
5關(guān)于發(fā)酵工程，請回答：
(1)發(fā)酵工程應(yīng)用于食品工業(yè)，除產(chǎn)生傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品外，為解決糧食短缺開辟了新的途徑，還可產(chǎn)生
A.啤酒
B.食品添加劑
C．維生素
D.單細(xì)胞蛋白
(2)在發(fā)酵過程中，培養(yǎng)液的pH發(fā)生變化的主要原因是___________。調(diào)節(jié)和控制培養(yǎng)基中pH的方法是加入__________，或在發(fā)酵過程中___________。
答案：D
答案：培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分的利用和代謝產(chǎn)物的積累緩沖劑加酸或加堿
指導(dǎo)：發(fā)酵工程在食品工業(yè)上應(yīng)用廣泛。生產(chǎn)了如啤酒等傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品和種各樣的食品添加劑，特別是單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)，為解決糧食短缺開辟了新途徑。發(fā)酵過程中營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的積累，使培養(yǎng)基pH發(fā)生改變。要在培養(yǎng)中加入緩沖劑或在發(fā)酵過程中加酸或堿。
6下表是某微生物培養(yǎng)基成分。請據(jù)此回答：
編號成分含量
①粉狀硫10g
②（NH4）2SO40.4g
③K2HPO44.0
④MgSO49.25g
⑤FeSO40.5g
⑥CaCL20.5g
⑦H2O100ml
(1)上表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是___________。
(2)若不慎將過量NaCl加入培養(yǎng)基中，如不想浪費此培養(yǎng)基，可再加入___________，用于培養(yǎng)___________。
(3)若除去成分②，加入(CH，O)，該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)___________。
(4)表中營養(yǎng)成分共有___________類。
(5)不論何種培養(yǎng)基，在種種成分都溶化后分裝前，要進(jìn)行的是___________。
(6)上表中各成分重量確定的原則是___________
(7)若上表培養(yǎng)基用于菌種鑒定，應(yīng)該增加的成分是__________
答案：自養(yǎng)型微生物
答案：含碳有機物金黃色葡萄球菌
答案：固氮微生物
答案：3
答案：調(diào)整pH
答案：依微生物的生長需要確定
答案：瓊脂(或凝固劑)
指導(dǎo)：對于一個培養(yǎng)基，它能培養(yǎng)何種微生物，要看它的化學(xué)成分。當(dāng)然這只適用于合成培養(yǎng)基，如果是一個天然培養(yǎng)基就不能從培養(yǎng)基的成分上區(qū)分出它是培養(yǎng)何種微生物的。分析化學(xué)成分要從營養(yǎng)物質(zhì)的類型出發(fā)。表中的營養(yǎng)物質(zhì)有水、無機鹽、氮源三類，缺乏碳源和生長因子。對于生長因子，有的微生物是不需要的，但微生物都需要碳源。該培養(yǎng)基中沒有碳源，說明培養(yǎng)的微生物是從空氣中獲得碳源的，即可培養(yǎng)的微生物就是自養(yǎng)型微生物。該培養(yǎng)基中加入了過量NaCl，就可以成為金黃色葡萄球菌的鑒別培養(yǎng)基，但金
黃色葡萄球菌是異養(yǎng)型微生物，這個培養(yǎng)基還需要加入有機碳源。該培養(yǎng)基若加入(CH2O)，培養(yǎng)基中就有了碳源，但除，去成分②，卻使培養(yǎng)基中沒有了氮源，這時就只能用于培養(yǎng)固氮微生物了。對于菌種鑒定，往往用的是固體培養(yǎng)基，而表中沒有凝固劑，需要加入常見的凝固劑——瓊脂。
7下圖是細(xì)菌的生長曲線。請據(jù)此回答。
(1)圖中曲線的形成條件是__________________
(2)生長曲線是在_________培養(yǎng)基上培養(yǎng)的結(jié)果。之所以用這樣的培養(yǎng)基，原因是______________
(3)若想縮短。所示的時間，在生產(chǎn)上采用的措施是_________
(4)b所表示的時間的長短，決定于_________
(5)在小容積培養(yǎng)和大容積培養(yǎng)中，c期較長的是_________，原因是_________。
(6)在生產(chǎn)上，要注意縮短_________期，延長_________期。延長的方法是_________。
(7)從生態(tài)系統(tǒng)角度考慮，限制c期細(xì)菌數(shù)目進(jìn)一步發(fā)展的生態(tài)因素是_________，而造成c期_________細(xì)菌數(shù)目減少的主要生態(tài)因素是_______(8)從生存斗爭角度考慮，斗爭最激烈的是_________期，主要斗爭因素是_________；種內(nèi)斗爭最顯著最激烈的時期是_________，幾乎不存在種內(nèi)斗爭的是_________期。
(9)在培養(yǎng)過程中，若在c期調(diào)整pH，使之適于細(xì)菌的生長需求，則可能出現(xiàn)的情況是__________。
答案：少數(shù)某種細(xì)菌接種到固定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)
答案：液體可以測出細(xì)菌簇數(shù)目或總重量
答案：加大接種量或利用對數(shù)期的菌種等
答案：培養(yǎng)基的多少
答案：大容積營養(yǎng)物質(zhì)多，代謝產(chǎn)物積累到一定程度需時間較長
答案：ac添加新培養(yǎng)基，放出舊培養(yǎng)基，控制培養(yǎng)的其他條件
答案：非生物因素的pH、代謝產(chǎn)物、營養(yǎng)物質(zhì)和生物因素的種內(nèi)斗爭非生物因素的pH、營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物
答案：d非生物因素ca6
答案：細(xì)菌數(shù)目增加
指導(dǎo)：這是圍繞細(xì)菌生長的四個時期編的一道綜合題。除微生物的生長規(guī)律外，還與生物和環(huán)境的內(nèi)容相綜合。要緊緊抓住細(xì)菌生長之所以分為四個不同時期，原因就是由于環(huán)境條件的不斷變化，條件充足就處在調(diào)整期和對數(shù)期。此時幾乎沒有生存斗爭，而穩(wěn)定期環(huán)境條件相對穩(wěn)定，數(shù)目之所以不再增加，是種內(nèi)斗爭的結(jié)果，衰亡期則由于無機環(huán)境的進(jìn)一步惡化而導(dǎo)致生存斗爭更加劇烈。所以根據(jù)我們?nèi)祟惖男枰?，可通過改變外界條件來調(diào)整某個時期，以達(dá)到我們的目的。
8根據(jù)下圖回答問題
(1)當(dāng)終產(chǎn)物合成過量時，往往會導(dǎo)致合成途徑中斷，原因是谷氨酸抑制了_________的活性，這屬于_________的調(diào)節(jié)。
(2)假設(shè)B酶只有在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)某種中間產(chǎn)物后才能合成，則B酶是一種_________酶。
(3)假設(shè)人們想利用葡萄糖、谷氨酸棒狀桿菌產(chǎn)生α-酮戊二酸，請你利用現(xiàn)有知識，設(shè)計一個大量積累α-酮戊二酸的方案。
答案：谷氨酸脫氫酶酶活性
答案：誘導(dǎo)
答案：方案一：對谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行誘變處理，利用選擇培養(yǎng)基，從中選育出不能合成谷氨酸脫氫酶是其過程中的關(guān)鍵一環(huán)，根據(jù)基因控制蛋白質(zhì)合成的原理改變控制谷氨酸脫氫酶合成谷氨酸脫氫酸的菌種。方案二：利用基因工程手段，對控制合成谷氨酸脫氫酶的基因進(jìn)行改造，使其不能合成谷氨酸脫氫酶。
指導(dǎo)：要解答該題首先要明確微生物代謝的調(diào)節(jié)包括兩種方式，酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)，這兩種調(diào)節(jié)方式同時存在，密切配合，協(xié)調(diào)起作用。其次，要明確各種調(diào)節(jié)方式的內(nèi)涵。酶合成的調(diào)節(jié)是指只有在環(huán)境中存在某種物質(zhì)的情況下，才能合成特定誘導(dǎo)酶的調(diào)節(jié)方式；酶活性的調(diào)節(jié)則是由于代謝過程中產(chǎn)生的物質(zhì)與酶結(jié)合，致使酶的結(jié)構(gòu)變化(此變化可逆)從而改變了酶活性的調(diào)節(jié)方式。由此可見，谷氨酸抑制了谷氨酸脫氫酶的活性，屬于酶活性的調(diào)節(jié)。而B酶只有在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)某種中間產(chǎn)物后才能合成，則屬于酶合成的調(diào)節(jié)，B酶是一種誘導(dǎo)酶。
根據(jù)谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的代謝途徑可知，要想積累α-酮戊二酸，必需阻斷α-酮戊二酸變成谷氨酸的過程，只要阻斷谷氨酸的合成的基因結(jié)構(gòu)，就會阻斷這一過程。因此，使用人工誘變手段或基因工程手段都可實現(xiàn)這一目的。
2012屆高考生物考點精講精析復(fù)習(xí)教案
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時能夠胸有成竹，作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編為大家整理的“2012屆高考生物考點精講精析復(fù)習(xí)教案”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！
考場熱身探究性高考考綜合測試1酶是一種生物催化劑，它與無機催化劑相比較具專一性、高效性和反應(yīng)條件比較溫和的特點。下圖中的曲線是用過氧化氫作實驗材料，根據(jù)有關(guān)實驗結(jié)果繪制的，其中能說明酶具有高效性的是
答案：A指導(dǎo)：該題是識圖分析題，考查酶的特性。根據(jù)題意需要選擇說明酶高效性的曲線，酶具有高效性是相對而言的，是相對于不加酶的反應(yīng)速度及加入無機催化劑的反應(yīng)速率來講的，因此只有A圖能說明酶的高效性。
2將酶母菌研磨，離心分離后，得到上清液(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)，把等量的上清液、沉淀物和未經(jīng)過分離的勻漿分別裝入甲、乙、丙三支試管中，向三支試管中分別加入從螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)和等量的葡萄糖溶液，從理論上分析三支試管發(fā)光強弱的順序是
A．甲乙丙B．乙丙甲
C．丙甲乙D.乙甲丙
C指導(dǎo)：在酶母菌的呼吸過程中產(chǎn)生ATP，但是不同形式的呼吸作用以及呼吸作用的不同階段產(chǎn)生ATP的量是不同的。試管中加入的熒光素在ATP提供能量的條件下可以發(fā)光，即ATP中的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化成光能。試管甲中加的是上清液(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))，所以加入葡萄糖后，可以進(jìn)行有氧呼吸的第一階段，葡萄糖分解成丙酮酸，釋放少量ATP；在乙試管中加入的是沉淀物(含細(xì)胞器)，由于沒有有氧呼吸第一階段的產(chǎn)物，而葡萄糖又不能進(jìn)入線粒體被氧化分解，所以乙試管不產(chǎn)生ATP；丙試管中加入的是未經(jīng)過分離的勻漿，既有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)又有線粒體，能進(jìn)行有氧呼吸的整個過程，產(chǎn)生大量的ATP。所以三支試管中的熒光素發(fā)光強弱順
序為丙甲乙。
3把萊豆幼苗放在含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，一小時后測定表明幼苗各部分都含32P。然后，將該幼苗轉(zhuǎn)移到不含32P的培養(yǎng)液中，數(shù)天后32P
A.不在新的莖葉中B.主要在新的莖葉中
C．主要在老的莖葉中D．主要在老根中
答案：B指導(dǎo)：礦質(zhì)元素P進(jìn)入植物細(xì)胞后，能形成不穩(wěn)定的化合物參與到多種生命活動，如形成AIP。這些物質(zhì)一般都能分解，從而使P元素得到重新利用的機會。在植物組織器官中，新的幼小莖葉生命活動最旺盛，所需各種礦質(zhì)元素的量最多，一旦某種礦質(zhì)元素供應(yīng)減少，新的幼小莖葉就會從老的組織器官中奪取這些礦質(zhì)元素。除形成不穩(wěn)定的化合物的元素外，那些呈離于狀態(tài)的礦質(zhì)元素和不穩(wěn)定化合物都會向新的莖葉中轉(zhuǎn)移，這樣，這些元素便主要存在于新的莖葉中。32P是一種示蹤元素，通過科學(xué)儀器很容易檢測出它的蹤跡。所以試題以實驗形式給出巳知條件：“測定表明，幼苗各部分都含32P”后；將該幼苗轉(zhuǎn)移到不含32P的培養(yǎng)液中”，我們便能以此為基礎(chǔ)進(jìn)行推理，得出正確答案為B。這里有個關(guān)鍵的基礎(chǔ)知識不能遺忘，即P、Mg、N等礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)存在的形式是不穩(wěn)定的化合物。其實，這點記憶并非難事。AlP便經(jīng)常分解，形成ADP+Pi，Pi就能轉(zhuǎn)移并被重新利用。
4對綠色植物自身來說，制約其吸收礦質(zhì)元素離子的因素有①根細(xì)胞呼吸作用的強弱②根細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞液濃度③植物的蒸騰作用④物種自身的遺傳性
A.①②B．②③C.③④D．①④
答案：D指導(dǎo)：礦質(zhì)元素離子的吸收是主動運輸過程，主動運輸需要的ATP由根細(xì)胞的呼吸作用提供；主動運輸過程需要的載體，其性質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成受遺傳物質(zhì)控制，不同生物具有不同的DNA，因此載體的種類具有遺傳特性。
5關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)的色素的敘述中，錯誤的是
A.植物細(xì)胞內(nèi)的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類
B．所有植物細(xì)胞中都只有四種色素
C．葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收和傳遞光能
D．有的植物細(xì)胞的液泡中也含有一定的色素
答案：B指導(dǎo)：此題的主要思維障礙是對“細(xì)胞內(nèi)色素”和“葉綠體內(nèi)色素”的關(guān)系搞不清。植物細(xì)胞中的色素從功能方面可分為光合色素和非光合色素。光合色素主要分布在葉綠體中，包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，共四種(葉綠索a、葉素綠b、葉黃素和胡蘿卜素)；非光合色素如花青素，全部分布在液泡的細(xì)胞液中。光合色素都可以吸收、傳遞光能，只有極少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素：可以轉(zhuǎn)換光能。
6下表表示某種食物中的4種氨基酸的含量和人體蛋白質(zhì)中這4種氨基酸的平均含量。試問：如果人食用這種食物，在人體中發(fā)生下列哪種生理過程，才能使食物中的這4種氨基酸得到充分合理的利用
氨基酸絲氨酸組氨酸酪氨酸甘氨酸
食物中0．01%0．10%0．05%0．20%
人體蛋白質(zhì)中0．1%0．23%0．13%0．04%
A.呼吸作用B．轉(zhuǎn)氨基作用
C.脫氨基作用D．氧化作用
答案：B指導(dǎo)：這是一道以蛋白質(zhì)代謝為主線編寫的一道綜合性測試題，重點考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。在人攝取的蛋白質(zhì)中，各種氨基酸的比例不一定與人體所需要的各種氨基酸的比例一致，根據(jù)題目提供的資料，食物蛋白質(zhì)中絲氨酸、組氨酸和酪氨酸的比例低于人體需要的比例，而甘氨酸的比例高于人體需要的比例。但人體在長期的進(jìn)化過程中，進(jìn)化出了提高食物蛋白質(zhì)中氨基酸的利用率，通過轉(zhuǎn)氨基作用來取得平衡，即將多余氨基酸上的氨基通過轉(zhuǎn)氨基作用與糖代謝的中間產(chǎn)物結(jié)合形成新的氨基酸，彌補食物中某些氨基酸的不足。人體通過這種過程獲得的氨基酸共有12種，屬于非必需氨基酸，還有8種必需氨基酸不能通過這個過程獲得，只能來自食物。
7①用蛋白飼料喂養(yǎng)患病的狗和正常的狗。發(fā)現(xiàn)患病的狗的尿液中含有葡萄糖，正常狗的體重增加。②用谷類食物飼養(yǎng)北京鴨，能迅速育肥。③用肥肉喂狗一段時間，其體內(nèi)血糖含量基本穩(wěn)定。上述事實事證明的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖解是
答案：D指導(dǎo)：三大營養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化。對于糖類和脂肪來說，它們之間可以完全轉(zhuǎn)化，糖可以轉(zhuǎn)化為脂肪，同樣脂肪亦可轉(zhuǎn)化成糖。在體內(nèi)氨基酸可以轉(zhuǎn)化成葡萄糖或脂肪，而葡萄糖或脂肪則只能轉(zhuǎn)化成組成蛋白質(zhì)的部分氨基酸，如在組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸中，可以通過其它物質(zhì)轉(zhuǎn)化形成12種，有8種必需從食物中攝取，這8種氨基酸叫必需氨基酸。就題目給出的條件看，①說明蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類和脂肪。②可說明糖類轉(zhuǎn)變成脂肪，使鴨增重。③肥肉主要成分是脂肪，在動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)，使血糖保持相對穩(wěn)定。
8陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為
①產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用②產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)④產(chǎn)生的能量太少
A.①②B．②③C．③④D．①④
答案：D指導(dǎo)：陸生植物無氧呼吸的一般產(chǎn)物是酒精，酒精毒害根細(xì)胞導(dǎo)致爛根；無氧呼吸中有機物氧化不徹底，釋放的能量少，要維持生物生命活動對能量的需要，必然要大量消耗體內(nèi)有機物，不利于植物正常生長。
9下圖是保持著原生質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖。據(jù)圖分析此時的細(xì)胞內(nèi)、外溶液濃度大小如何?
答案：根據(jù)分析，有三種可能隋況：第—種，有可能正在發(fā)生著質(zhì)壁分離的復(fù)原，此的細(xì)胞內(nèi)的溶液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度；第二種，可能是處于動態(tài)平衡的瞬間，這時細(xì)胞內(nèi)的溶液濃度等于細(xì)胞溶液濃度；第王種可能是正處于發(fā)生著質(zhì)壁分離的過程中，此時細(xì)胞內(nèi)的溶液度小于細(xì)胞外溶液濃度。
指導(dǎo)：這是一道典型的條件開放性題目。由于此時細(xì)胞運動狀態(tài)的不確定，從而造成細(xì)胞內(nèi)、外溶液的濃度大小的不確定性和多樣性。
10如下圖各坐標(biāo)中的縱軸表示水稻根對K+的吸收量，橫軸分別表示各種相關(guān)的條件，請根據(jù)圖回答：
(1)A與B相比，說明水稻根對K+的吸收過程與_________有關(guān)。
(2)從B來看，在一定范圍內(nèi)提高溫度，可提高_(dá)________，從而使根代謝旺盛。
(3)從C來看，外界溶液K+深度提高到一定水平后再繼續(xù)升高，K+的吸收不再增加，這是因為受到了________的限制。過分增加外界溶液的K+濃度反而會使根對K+吸收量下降，其原因是_________。
答案：細(xì)胞呼吸
答案：酶的催化效率
答案：根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量細(xì)胞大量失水。
指導(dǎo)：根對礦質(zhì)元素的吸收與根的細(xì)胞呼吸密切相關(guān)。這是由于細(xì)胞呼吸為吸附在根細(xì)胞表面的礦質(zhì)離子主動運輸進(jìn)入根細(xì)胞內(nèi)部提供QB量ATP，而細(xì)胞呼吸中酶的活性受溫度的影響。同時，細(xì)胞膜上運載離子的載體決定了根對礦質(zhì)元素離子的吸收的選擇性。
11用含有各種必需元素的溶液培養(yǎng)大麥。試驗分兩組，一組在光下，一組在黑暗中，48小時后測定幾種離子的濃度。表中各離子下的數(shù)據(jù)為試驗結(jié)束時，溶液中離子的濃度占試驗開始時濃度的百分比。
實驗條件水分消耗（ml）Ca2+K+Mg2+
光下109013527179
暗中43510535113
回答下列問題：
(1)從吸收離子和吸收水的對比看，大麥在光下吸收哪種離子比吸收水分快?
(2)從上述實驗所獲得的數(shù)據(jù)，可以得出哪些結(jié)論?
答案：K+
答案：①光下蒸騰作用比黑暗中強，消耗水分多②吸收礦質(zhì)元素受光照影響③吸收水分和吸收礦質(zhì)元素是兩個相對獨立的過程④植物對離子的吸收具有選擇性
指導(dǎo)：植物對礦質(zhì)元素離子的吸收與細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量有關(guān)。細(xì)胞膜上載體的種類不同，導(dǎo)致吸收離于的種類不同；細(xì)胞膜上同一種載體的數(shù)量不同，導(dǎo)致吸收相應(yīng)離子的數(shù)量不同。從圖中可以看出：①大麥對培養(yǎng)液中K+吸收量最多(占開始時的73％)，超過了吸收水分所占的比例，②對Ca2++Mg2+吸收少，(百分比含量升高是因為蒸騰作用散失了大量的水分)，③大麥在光下和在暗中對水分的吸收和對礦質(zhì)元素離子的吸收亦不一樣，④從表中我們還可以看出，植物對水分的吸收和對礦質(zhì)元素離子的吸收不成比例，對水分的吸收與光照(燕騰作用)有關(guān)，通過以上幾點的不同，我們可以得出相關(guān)結(jié)論。
12根據(jù)物理化學(xué)原理和光合作用的總反應(yīng)式進(jìn)行計算是常見的問題。例如美國《科學(xué)美國人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如下數(shù)據(jù)：
到達(dá)地球表面的太陽輻射能的幾條主要去路
直接反射52，000×109kJ/S
以熱能方式離開地球81,000×109kJ/S
水循環(huán)40,000×109kJ/S
大氣流動370×109kJ/S
光合作用40×109kJ/S
請選用以上數(shù)據(jù)計算：
(1)地球?qū)μ柲艿睦寐始s為_________。
(2)通過光合作用，每年有_________kJ的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(每年按365天計)。
(3)每天由綠色植物通過光合作用(6C02+5H20→C6H1202+602↑)為我們生存的環(huán)境除去二氧化碳的質(zhì)量A。試根據(jù)能量關(guān)系列出A的計算式，列式中
缺少的數(shù)據(jù)用符號表示。A=_________kg，所缺數(shù)據(jù)的化學(xué)含義為_________。
答案：23.3%(2)1.26×1018kJ(3)A=為每消耗6molCO2所需要吸收的能量或每生成1mol葡萄糖所需要吸收的能量。
指導(dǎo)：此題是一道理化生綜合能力測試題，其解題思想為：
答案：其中參加水循環(huán)、大氣流動和光合作用三部分是被地球利用的太陽能，而直接反射和以熱能方式離開地球的兩部分沒有被利用，則利用率為。
答案：通過光合作用每年轉(zhuǎn)化的化學(xué)能為365×24×60×60×40×109KJ=1.26×1018kJ。
答案：設(shè)每消耗6molCO2所需要吸收的能量為QkJ,則A
13全世界工業(yè)合成氮肥中的氮只占固氮總量的20％，絕大多數(shù)是通過生物固氮進(jìn)行的。最常見的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，能將大氣中游離態(tài)的氮，經(jīng)過固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物的利用，而豆科植物為根瘤菌提供營養(yǎng)物質(zhì)。
(1)根瘤菌和豆科植物的關(guān)系在生物學(xué)上稱為_________。
(2)根瘤菌之所以能進(jìn)行固氮作用，是因為它有獨特的固氮酶，而根本原因是它具有獨特的_________。
(3)日本科學(xué)家把固氮基因轉(zhuǎn)移到水稻根系微生物中，通過指導(dǎo)合成固氮所需的_________，進(jìn)而起到固氮作用，從而降低了水稻需氮量的1／5，減少了氮肥的施用量。而更為理想的是直接將固氮基因重組到稻、麥等經(jīng)濟作物的細(xì)胞中，建立“植物的小化肥廠”，讓植物本身直接固氮，這樣就可以免施氮肥。如果這種重組能實現(xiàn)的話，那么固氮基因最終實現(xiàn)表達(dá)遺傳信息轉(zhuǎn)移的途徑是_________。
(4)這種生物固氮和工業(yè)合成氨比較，它是在_________、件進(jìn)行的，從而節(jié)省了大量的器材、設(shè)備和能源。
答案：互利共生
答案：固氮基因
答案：酶
固氮基因
答案：常溫常壓
指導(dǎo)：本題通過對根瘤菌生活、功能的描述，提出問題，考查知識掌握程度和分析能力、應(yīng)用能力。固氮微生物能夠固氮，其作用機理是這類微生物含有固氮酶。(1)根瘤菌在土壤中營腐生生活，只有與豆科植物共生，體內(nèi)的固氮酶才具有固氮的作用；(2)固氮酶是一種蛋白質(zhì)，其合成由基因控制，固氮微生物能夠固氮，是因為細(xì)胞內(nèi)含有固氮基因；(3)在水稻根系微生物中不含有固氮基因，即體內(nèi)不會產(chǎn)生固氮酶，科學(xué)家要使非固氮植物本身直接固氮，必須將固氮基因轉(zhuǎn)移到水稻等農(nóng)作物的細(xì)胞內(nèi)，其轉(zhuǎn)移途徑即基因表達(dá)的過程；(4)工業(yè)固氮是采取高溫、高壓等工業(yè)生產(chǎn)手段合成氨的過程，而生物固氮是在自然狀態(tài)下進(jìn)行的。
14用來治療糖尿病的胰島素，過去主要靠從動物體器官、組織中提取，但因受原料限制而無法推廣?，F(xiàn)在，可以用發(fā)酵工程的方法來生產(chǎn)胰島素。若用大腸桿菌發(fā)酵來生產(chǎn)胰島素，并結(jié)合基因工程，寫出其生產(chǎn)過程：
(1)構(gòu)建轉(zhuǎn)入人胰島素基因的“工程菌”。
①提取目的基因：用胰島素基因探針從人的胰島細(xì)胞中獲取_________，再用_________法制備人的胰島細(xì)胞目的基因。
②目的基因與載體結(jié)合：從大腸桿菌的細(xì)胞中提取_________，并用_________酶切割質(zhì)粒，使其露出_________。用同一種酶切割目的基因，使其產(chǎn)生相同的，再將目的基因插入質(zhì)粒切口處，加入適量的_________酶，這樣就形成了一個_________和_________的重組DNA。
③將目的基因?qū)耸荏w細(xì)胞：將大腸桿菌用_________處理，以增大_________的通透性，比重組DNA進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)。
④目的基因的檢測和表達(dá)：在用一定的方法檢測出目基因已導(dǎo)人大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，并_________后，再對該種大腸桿菌擴大培養(yǎng)。
(2)發(fā)酵生產(chǎn)。如圖為發(fā)酵罐，請據(jù)圖回答：(括號中填數(shù)字如[1])
①配制適合大腸桿菌的培養(yǎng)基，調(diào)整_________，然后對培養(yǎng)基進(jìn)行_________處理并裝入發(fā)酵罐，將上述大腸桿菌接種于發(fā)酵罐發(fā)酵。
②經(jīng)檢測若發(fā)現(xiàn)放料口排出的舊培養(yǎng)基中微生物細(xì)胞形態(tài)多樣，甚至出現(xiàn)畸形，則此時微生物的生長處于_________期，加料口[]添加新培養(yǎng)基的速度應(yīng)該適當(dāng)_________，并從[]以適當(dāng)速度通入_________
③若該裝置現(xiàn)階段發(fā)酵的目的是為擴大培養(yǎng)生產(chǎn)酵母菌菌種，則應(yīng)盡可能延長_________期，采取的主要措施為：加?？诜帕系乃俣榷糭________，通入的無菌空氣成分中應(yīng)_________、攪拌的速度適當(dāng)_________。
④影響發(fā)酵過程中溫度變化的因素是_________。
⑤發(fā)酵過程中pH變化的原因是_________。
⑥攪拌器攪拌的作用是_________
(3)發(fā)酵完畢后，從培養(yǎng)基中_________并_________胰島素，經(jīng)過，一定的加工成為藥用胰島素，經(jīng)_________合格，可投入使用。
答案：①人胰島素基因反轉(zhuǎn)錄②質(zhì)粒限制性內(nèi)切黏性末端黏性末端DNA連接人的胰島素基因大腸桿菌質(zhì)粒③氯化鈣細(xì)胞壁④能表達(dá)
答案：①pH滅菌②衰退[1]加快[4]無菌空氣③對數(shù)加快有充足的氧加快④微生物代謝、機械攪拌、罐壁散熱、水分蒸發(fā)、冷卻水循環(huán)等⑤營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、代謝產(chǎn)物的積累⑥增加溶氧，使菌種與培養(yǎng)基充分接觸提高原料利用率
答案：提取提純檢驗
指導(dǎo)：本題考查對基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程相互關(guān)系的理解，并帶有一點實驗設(shè)計“味道”，因而突出了創(chuàng)新思維能力的考查力度。解題思路是：先運用基因工程構(gòu)建轉(zhuǎn)人人胰島素基因的“工程菌”，再利用該“工程菌”，運用發(fā)酵工程生產(chǎn)人胰島索，然后利用類似酶工程中分離提純技術(shù)得到胰島素產(chǎn)品。
15某酒廠所生產(chǎn)的啤酒、果子酒，放置久了則產(chǎn)生沉淀，使酒混濁，造成產(chǎn)品積壓滯銷。經(jīng)化驗，得知沉淀物是蛋白質(zhì)。為解決這一問題，提出了兩種方案：甲：在酒中加入少墩蛋白酶；乙：在酒中加入少量氨基酸氧化酶。請評價這兩種方案：
(1)_________方案要合理，原因是_________。
(2)__________方案不合理，原因是_________
答案：甲蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，既能消除沉淀，又保存營養(yǎng)成分
答案：乙氨基酸氧化酶不能水解蛋白質(zhì)，不能消除沉淀，還會分解營養(yǎng)成分氨基酸
指導(dǎo)：這是一道聯(lián)系生產(chǎn)實際的問題。要解決酒混濁的問題，就要使沉淀物分解。已化驗，得知沉淀物是蛋白質(zhì)，就應(yīng)在酒中加入少量蛋白酶，使蛋白質(zhì)分解，消除沉淀。氨基酸氧化酶不能催化蛋白質(zhì)分解，反而催化氨基酸；分解，不能達(dá)到目的。
