新人教生物语言表达专题突破(7)　生物工程中相关原理、过程分析(含答案）

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新人教生物语言表达专题突破
(七)　生物工程中相关原理、过程分析
【考题示例】
1．(原因分析类、措施思路类)(2022·全国乙，37节选)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L)
葡萄糖 3.12 0.15
淀粉 0.01 0.00
制糖废液 2.30 0.18
回答下列问题：
(1)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是____________。
(2)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：___________________________________________________________
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2．(过程表述类)(2021·海南，25)CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA(sgRNA)引导下，切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示。
某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9质粒中获得重组质粒，随后将其导入到大肠杆菌细胞，通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA中，构建得到能大量分泌该蛋白酶的工程菌。据图简述CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内，将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程：__________________________
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3．(原因分析类)(2021·河北，24节选)为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物，进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是____________。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是_______________________
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4．(原因分析类)(2017·全国 Ⅰ，37)能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________________________________________________________
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5．(2020·全国 Ⅰ，38节选)为研制抗病毒 A 的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
(1)(原因分析类)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒 A，该处理的目的是_________________
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(2)(过程表述类)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：____________
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(3)(阐明原理类)图中筛选 2 含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_____________________
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阐明原理类方法突破
阐明原理类常见的设问方式有“理由是……”“机理是……”“原理是……”主要是根据课本中的基本知识解释某种现象或过程进行的理论基础，有的需要用因果桥的方式在条件(因)和结果(果)之间建立联系(桥)。
【强化训练】
1．以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是__________________________________________________________________。
2．提取高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是__________________。
3．植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是______________________________________________________
________________________________________________________________(用流程图表示)。
4．为防止肺癌细胞培养过程中发生污染，需要加入抗生素；同时还要提供适宜的温度、pH、O2和CO2等环境条件。此外，每48 h更换一次培养液，目的是________________________
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5．将重组质粒导入大肠杆菌时，需用__________处理大肠杆菌，其目的是______________
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6．以RNA为模板，通过RT－PCR技术可获取P基因。进行RT—PCR时一般要加入4种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)而不是脱氧核苷酸，其原因是_______________________________
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7．黄曲霉素是由黄曲霉产生的，具有极强的毒性和致癌性。研究人员利用黄曲霉素筛选出能高效降解黄曲霉素的菌株，部分实验过程如下图所示。研究人员常从霉变的花生、玉米中采样，原因是_____________________________________________________________________
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过程②为选择培养，常将1号培养基置于摇床上震荡，其目的是________________________
______________________________。过程③接种后的培养皿不能立即倒置培养的原因是_________________。
8．增强子是可增强基因转录的一小段特殊DNA序列， 将其插入胰岛素基因的启动子中可提高基因的表达量。但有人认为这样会引起基因突变，导致胰岛素基因表达的蛋白质氨基酸序列改变，你是否认同这种观点？__________(填“是”或“否”)。理由是______________
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新人教生物语言表达专题突破
(七)　生物工程中相关原理、过程分析
【考题示例】
1．(1)缺少淀粉酶　(2)设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度
2．CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达，转录的产物是sgRNA，表达的产物是Cas9蛋白，二者形成复合体，该复合体中的sgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合，从而插入到基因组DNA中
3．农杆菌转化法　避免目的基因在自然界中的扩散
4．分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物
5．(1)对小鼠进行免疫，诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒 A 抗体的 B 淋巴细胞　(2)取小鼠甲脾脏组织剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液　(3)抗原与抗体的反应具有特异性
【强化训练】
1．绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株
2．DNA半保留复制
3．含目的基因的细胞愈伤组织小植株
4．提供营养物质，清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
5．Ca2＋　使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
6．dNTP 能为子链延伸过程提供能量和原料(或脱氧核苷酸只能作为原料而不能提供能量)
7．霉变的花生、玉米中含有黄曲霉素，在此环境下可能含有能降解黄曲霉素的菌株　有助于菌株与营养物质充分接触；增加溶氧量(答出一点即可)　防止培养液滴落
8．否　 插入位点在启动子， 启动子不编码mRNA, 所以不改变氨基酸序列