第2节
现代生物技术
双基巩固
1.将大鼠的生长激素基因注射到小鼠的受精卵中，获得了转基因超级鼠。我们从这项研究中得到的启示是 ( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.染色体在生物的传种接代中具有重要作用
C.基因控制生物的性状
D.在有性生殖过程中，亲本把性状传递给了下一代
2.科学家培育出了“超级鼠”，其肌肉质量超过普通鼠4倍，且寿命更长，原因是它们体内多了一份特殊的基因。科学家获得这种“超级鼠”的方法属于 ( )
A.发酵技术
B.克隆技术
C.组织培养
D.基因工程
3.下列生物中，哪种不是利用转基因技术培育出来的？ ( )
A.含有抗冻基因的番茄
B.含有抗虫基因的棉花
C.含有抗除草剂基因的大豆
D.一棵苹果树上结出多种口味的果实
4.对于苯丙酮尿症患者，能得到及时对症治疗的措施是 ( )
A.检查智商
B.检查尿液
C.进行婚检和孕检
D.基因诊断
5.转基因技术可以应用到 ( )
A.环境保护
B.农业
C.制药
D.以上都是
6.通过基因工程培育出的抗虫烟草，能够抗虫的根本原因是 ( )
A.细胞中含有抗虫的基因
B.能够使害虫不能靠近
C.能产生苏云金杆菌
D.能够产生杀虫毒素
7.下列生物技术中，不改变生物基因组成的动物繁殖技术是 ( )
A.发酵技术
B.克隆技术
C.转基因技术
D.扦插
8.在克隆羊的过程中，白细毛的母羊A提供了细胞核，黑粗毛的母羊B提供了去核卵细胞，白粗毛的母羊C进行代孕，那么克隆出小羊的性状为 ( )
A.白粗毛 B.白细毛 C.黑粗毛 D.黑细毛
9.目前人们不能完全接受转基因食品的主要原因是( )
A.转基因食品的质量差
B.担心转基因食品的安全性
C.转基因食品的味道不好
D.转基因食品营养物质含量低
10.下图是科学家利用先进的生物科学技术，培育能产生人乳铁蛋白的奶牛——“牛牛”的过程图解。请据图分析回答：
(1)这项先进的生物科学技术在生物学上称为
。
(2)图中A过程称为 ，B过程称为 。
(3)“牛牛”具有与甲、乙均不相同的特征，即其产生的乳汁中含有 ，原因是其被导入了 。
能力提升
1.培育多莉羊所采用的生物技术和该羊的性别依次是（
）
A.转基因技术，雄性
B.转基因技术，雌性
C.克隆技术，雄性
D.克隆技术，雌性
2.转基因技术是基因工程的应用，它的最终目的是 ( )
A.定向提取生物的基因
B.在生物体外对基因进行改造
C.定向分离基因
D.定向改造生物的遗传性状
3.下列情况不属于无性生殖的是 ( )
A.无心插柳柳成荫
B.“多莉”羊
C.“试管婴儿”
D.用块茎繁殖土豆
4.从生殖方式的角度来看，“克隆”实际上属于 ( )
A.无性生殖
B.有性生殖
C.营养繁殖
D.孢子生殖
5.克隆技术有多种用途，但它不能 ( )
A.克隆人体组织和器官
B.保存濒危生物物种
C.繁殖生物种群中的优良个体
D.改变动物的基因组成
1.【解析】选D。解答此类题目的关键是知道克隆的过程和应用。“克隆”的实质是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同，如克隆羊“多莉”就是用乳腺上皮细胞(体细胞)作为供体细胞进行细胞核移植的。由于遗传物质集中在细胞核，该羊的性别与供核母羊相同。
2.【解析】选D。本题主要考查转基因技术的目的。转基因技术是现代生物技术的核心，它可以根据人类的意愿将某种基因有计划地转移到另一种生物中去，在基因水平上定向改造生物的遗传性状，并通过工程化为人类提供有用产品及服务。
3.【解析】选C。“试管婴儿”的培育过程中精子和卵细胞在体外结合，当受精卵发育成早期胚胎时，再移植到子宫内，经过正常发育形成胎儿。该过程不属于克隆，而是有性生殖。
4.【解析】选A。本题考查生物的生殖方式。根据生殖过程中有无两性生殖细胞的结合，可将生物的生殖方式分为有性生殖和无性生殖两大类，“克隆”是利用细胞的全能性，在特定的环境条件下加以培育使其发育成一个新个体的生殖方式，它的培育过程中没有经过两性生殖细胞的结合，故属于无性生殖；营养繁殖和孢子生殖都属于无性生殖。
5.【解析】选D。本题主要考查克隆技术的作用。应用克隆技术对拯救濒危生物物种、防止家禽和家畜良种的退化，以及医疗上的器官移植都具有十分重要的意义。但克隆技术不能在基因水平上有意识地改变动物的基因组成。
6.20世纪80年代以来，遗传学飞速发展带来的成果正逐渐颠覆人类对生命的传统认识，福兮!祸兮!现在，就让我们一起学习这些遗传学的新成果。
(1)1982年，美国“转基因超级鼠”实验的成功，标志着转基因技术的成熟。上图呈现了“转基因超级鼠”的获得过程，最终，被注入大鼠生长激素基因的受精卵发育成了个体较大的“超级鼠”。该实验结果说明：
。
(2)1997年，克隆羊“多莉”诞生。它的身世与三只母羊有关：A羊提供去核的卵细胞，B羊提供乳腺细胞核，C羊提供胚胎发育的场所。而“多莉”长得几乎与B羊一模一样。该实验结果说明：?
。
(3)美国一个研究小组在《科学》杂志上报告，他们成功地研制出了一种人造生命，被项目负责人起名为“辛西娅”(意为“人造儿”)。这种“人造生命”的研制方法：用小分子有机物人工合成单细胞生物A的DNA，然后将其植入内部被掏空的单细胞生物B的细胞内，使之“起死回生”并开始繁殖。根据上述资料分析，该实验成功的标志是“辛西娅”具有了生命的哪一项基本特征？ 。你认为“辛西娅”的后代应该与上述哪种单细胞生物更为相像？
。
7.(拓展探究)奶牛群中出现了一头产奶量高、抗病力强的母奶牛，那么用什么方法可繁殖出与其品质完全相同的奶牛呢？
请完成下列设计方案并思考：
(1)获取这头奶牛的卵细胞并去掉 。
(2)从这头奶牛身上获取乳腺细胞或其他 ，并取出 。
(3)用一定技术将 与 进行融合，并将这种新细胞在体外培养成胚胎。
(4)将培养成的胚胎利用一定方法移植到这头奶牛的 内，使胚胎继续发育，生下品质和母奶牛完全相同的小奶牛。
(5)能不能利用杂交的方法来繁殖这样的小奶牛？为什么？
。
(6)如果经研究发现，这头奶牛产奶量高、抗病力强是由某些基因决定的，理论上我们还可以运用 技术培育出与其品质完全相同的奶牛。
。
答案解析
双基巩固
1.【解析】选C。本题考查转基因技术的应用。将大鼠的生长激素基因注射到小鼠的受精卵中，获得了转基因超级鼠。转基因超级鼠的个体明显比普通鼠大，这说明基因控制生物的性状，转基因超级鼠由于获得了大鼠的生长激素基因，使个体大小这一性状发生改变。
2.【解析】选D。本题主要考查对科学技术的理解能力。解答本题的关键是明确什么是基因工程。把大鼠的生长激素基因转入小鼠体内，从而培育出“超级鼠”，这种技术就是基因工程。
【拓展延伸】转基因技术
别名
基因工程或基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程
剪切→拼接→导入→表达
结果
获得人类需要的生物类型或基因产物
3.【解析】选D。本题主要考查转基因技术在农业生产方面的应用，一棵苹果树上结出多种口味的果实是通过嫁接实现的。
4.【解析】选D。本题主要考查转基因技术与遗传病诊治。目前能进行基因诊断的疾病有数十种，苯丙酮尿症就是其中之一。刚出生的新生儿没有任何症状，如果患者出生后能控制饮食中对苯丙氨酸的摄入，可有效防止脑损害。
5.【解析】选D。本题考查转基因技术的应用。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其他生物体培育出人类所需要的生物制品，用于医药、食品等方面。
6.【解析】选A。抗虫烟草细胞中含有抗虫的基因，基因决定生物的性状，使抗虫烟草能抗虫。
7.【解析】选B。本题考查生物技术的类型。发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的技术；克隆技术是无性繁殖技术，克隆后代与亲代具有完全相同的基因组成；转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物体中，使之与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定具有优良遗传性状的生物技术；扦插是利用植物的营养器官具有再生能力的特点，在一定的条件下，培育产生新的植株。
8.【解析】选B。本题主要考查克隆的过程。解答本题的关键是理解生物的性状是由遗传物质来控制，遗传物质主要存在于细胞核内。在克隆过程中，克隆羊的性状应该与供核母羊相一致，即小羊的毛为白细毛。
9.【解析】选B。本题考查食品安全的知识和判断转基因食品的能力。解答本题的关键是知道转基因食品的发展现状及原因。与传统育种手段不同，转基因技术打破了物种之间的界限，通过这一技术，研究人员可以将某个基因从生物体中分离出来，然后植入另一种完全不同的生物体内，使其在质量、营养物质含量和口味等方面，向人们所需要的目标改变，所以A、C、D项内容不是人们不能完全接受转基因食品的主要原因，反之安全系数是人们最关心的。
10.【解析】本题主要考查转基因技术的过程。(1)图示在“牛牛”的孕育过程中被导入了人的乳铁蛋白基因，使得“牛牛”产生了新的性状，这一技术称为转基因技术。(2)图中A过程是精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。B过程是将胚胎移入丙牛子宫的过程，称为胚胎移植。(3)“牛牛”含有人乳铁蛋白基因，产生的乳汁中含有人乳铁蛋白。
答案：(1)转基因技术
(2)受精
胚胎移植
(3)人乳铁蛋白 人乳铁蛋白基因
能力提升
6.【解析】(1)本题中的鼠由于注入了生长激素基因，变成了超级鼠，和注入生长激素基因之前的小鼠相比较就是一对相对性状。之所以由普通鼠变成了超级鼠，是因为注入了生长激素基因，由此可以看出控制生物性状的是基因。(2)“多莉”之所以长得几乎和B羊一模一样，是因为“多莉”接受的是B羊细胞内的细胞核，细胞核是遗传物质的信息中心。(3)该实验成功的标志是能够繁殖，因为“辛西娅”接受了单细胞生物A的DNA(是主要的遗传物质)，所以“辛西娅”的后代应与单细胞生物A更为相像。
答案：(1)基因控制生物的性状
(2)遗传物质主要存在于细胞核中
(3)繁殖 单细胞生物A
7.【解析】本题主要考查克隆技术的实施过程。题中母奶牛如果和普通奶牛一样进行有性生殖，那么后代会发生许多变异，产奶量高、抗病力强这一优良特性会发生改变，要使后代与母奶牛的品质完全相同，那么它们的遗传物质就应完全相同，只能采取无性生殖。
答案：(1)细胞核 (2)体细胞 细胞核
(3)去核卵细胞 乳腺细胞的细胞核或其他体细胞的细胞核
(4)子宫
(5)不能。杂交为有性生殖，会产生基因重组 (6)转基因第1节
发酵技术
双基巩固
1.下列关于发酵技术应用的叙述，不正确的是 ( )
A.用于生产食品和饮料
B.用于生产医药产品
C.用于改良新物种
D.用于生产化工产品
2.下列不属于发酵产品的是 ( )
A.酱类产品
B.酒类产品
C.四川泡菜
D.玻璃纤维
3.人们把喝剩的葡萄酒放置一段时间后酒会变酸，这主要是哪种微生物发酵引起的 ( )
A.乳酸菌
B.酵母菌
C.醋酸杆菌
D.产甲烷细菌
4.下列食品中，应用到发酵技术的是 ( )
A.馒头 B.玉米棒 C.米饭 D.烤地瓜
5.下列产品属于抗生素的是 ( )
A.维生素
B.青霉素
C.氨基酸
D.食用有机酸
6.青霉素不能很好地治疗下列哪种疾病？ ( )
A.肺炎
B.流感
C.淋病
D.脑膜炎
7.能使鲜牛奶变成酸奶的生物是 ( )
A.酵母菌
B.乳酸菌
C.醋酸菌
D.曲霉
8.制作泡菜时坛口必须密封，主要是为了 ( )
A.隔绝空气，防止其他杂菌进入
B.利于乳酸菌在缺氧的环境下发酵
C.防止灰尘污染
D.使多种细菌在坛内快速繁殖
9.下列与污水处理有关的说法错误的是 ( )
A.污水中的有机物可以作为细菌的营养物质
B.无氧条件下，产甲烷细菌能分解有机物
C.有氧时，也有细菌能分解有机物
D.因为有细菌分解有机物，所以可以向河流中排放污水
10.将下列相关词语连接起来。
①小麦
a.酸奶
A.酵母菌
②大米
b.酱油
B.米曲霉
③大豆
c.米醋
C.毛霉
④牛奶
d.葡萄酒
D.乳酸菌
⑤果汁
e.豆腐乳
E.醋酸杆菌
11.家庭制作甜酒有如下工序：
①将酒药粉末与糯米饭拌匀
②将糯米饭放入容器中盖好，用毛巾包裹起来放在温暖的地方
③用凉开水将糯米饭冲淋一次，冷却到40℃以下
④将糯米用水淘洗干净后浸泡一昼夜
⑤将糯米倒入蒸锅蒸熟(以上容器、毛巾等均要求消毒)
请对照制作工序，回答下列问题：
(1)请写出制作甜酒的操作步骤 (用工序中的序号表示)。
(2)酒药粉末里含有的主要菌种是 。
(3)用凉开水冲淋糯米饭使米饭冷却到40℃以下的目的是
。
(4)酿好的甜酒表面有气泡出现，这是发酵过程中产生的 气体造成的。发酵过程中除了产生气体，还产生了 。
(5)有一位同学按工序制作甜酒，几天后，发现糯米饭发霉了，甜酒没酿制出来，没有成功的原因可能是
(答出一条即可)。
能力提升
1.酵母菌和乳酸菌都与我们的生活密切相关，下列关于这两种微生物与其利用的匹配关系中不正确的是 ( )
A.酵母菌——酿造酒
B.乳酸菌——酿造醋
C.酵母菌——做馒头
D.乳酸菌——酸奶
2.利用发酵技术可以生产多种风味食品或调料。生产下列产品时不需要应用发酵技术的是 ( )
A.学校食堂的原汁豆浆
B.安陆的白花菜(泡菜)
C.孝感的米酒
D.应城的黄滩酱油
3.下面是制作酸奶的几个步骤，正确的操作顺序是 ( )
①牛奶煮沸后冷却
②放到常温环境中1天
③在牛奶中加入少量的含乳酸菌的酸奶
④密封瓶口
A.①②③④
B.③①②④
C.①③④②
D.③②①④
4.下列关于制作酒酿的叙述中，不正确的一项 ( )
A.制作酒酿的工具及整个操作过程都要保持清洁切忌油腻
B.酒曲与糯米混合时要按一定比例，并且要搅拌均匀
C.制作酒酿的过程中，要尽量少打开容器
D.把盛放酒酿的容器放在冰箱的冷藏室内，防止杂菌进入
5.利用酵母菌制酒时，如果开始先通入一段时间的空气，然后隔绝空气，其结果是 ( )
A.酵母菌数量增多，不产生酒精
B.酵母菌大量死亡，产生少量酒精
C.酵母菌数量增多，产生酒精
D.酵母菌数量不变，产生酒精增多
6.下图所示，在适宜的温度条件下，下列装置中都放入干酵母(内有活酵母菌)，其中适于产生酒精的装置是 ( )
7.(拓展探究)为验证酵母菌的发酵作用，某小组同学设计了两组实验方案。它们的共同特点是相同的玻璃瓶两只，分为甲、乙两组，分别加入等量的温开水，每组按照各自的方案(方案一：甲组瓶内加入一定量的干酵母和葡萄糖，乙组瓶内只加入与甲等量的葡萄糖，不加干酵母。方案二：甲组瓶内加入一定量的干酵母和葡萄糖，乙组瓶内只加入与甲等量的干酵母，不加葡萄糖)加入不同的物质后，将相同的气球套在瓶口。放于温暖的环境中，一段时间后观察。请分析以上两种方案。
(1)预测甲、乙两组的实验现象。
方案一：
。
方案二：
。
(2)你认为哪个方案更合理？
。理由是
。
(3)酵母菌发酵产生的气体是 。如何证明？
。
(4)如果方案中去掉乙组，能否验证酵母菌的发酵作用？ 。理由是
。
答案解析
双基巩固
1.【解析】选C。本题考查发酵技术在生产和生活中的应用。微生物种类多，繁殖速度快，代谢能力强，代谢方式多样。利用微生物的这些特点，可以将各种原料转化为食品、饮料、医药产品和化工产品等。发酵技术不能用于改良新物种。
2.【解析】选D。本题主要考查发酵产品。日常生活中的食品、生活用品或药品的生产，都和微生物的发酵技术有关。玻璃纤维是一种用工业原料加工制成的工业产品，不是发酵产品。
3.【解析】选C。乳酸菌能在无氧条件下，把有机物转化成乳酸，被广泛用于制作酸奶和泡菜工业，酵母菌用于蒸馒头、制作面包和酿酒工业，醋酸杆菌用于制醋工业，产生醋酸，产甲烷细菌在无氧的条件下通过呼吸作用将原料中的有机物分解，产生可燃性的甲烷气体。
4.【解析】选A。本题考查发酵技术的应用。解答本题的关键是密切与生活实践相联系。馒头制作过程中需要用酵母菌发酵面粉，玉米棒、米饭、烤地瓜需要高温，不需要发酵。
5.【解析】选B。本题考查抗生素的概念。抗生素不仅对细菌、真菌等“菌”类致病的微生物具有抑制和杀灭作用，而且对螺旋体、支原体、衣原体等其他致病的微生物及恶性肿瘤也有良好的抑制和杀灭作用。青霉素是最早利用微生物发酵法规模化生产的抗生素。氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是人体和动物的重要营养物质。维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质，也是保持人体健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少，但不可或缺。食用有机酸主要有柠檬酸、醋酸、乳酸、葡萄糖酸、苹果酸等，这些有机物都能通过微生物发酵制成。
6.【解析】选B。青霉素是抗菌药物，对病毒一般不起作用。流感的病原体是流感病毒，使用青霉素不能很好地治疗。
【拓展延伸】厌氧菌
厌氧菌目前尚无公认的确切定义。但通常认为这是一类只能在低氧分压的条件下生长，而不能在空气和10%二氧化碳浓度下的固体培养基表面生长的细菌。按其对氧的耐受程度的不同，可分为专性厌氧菌、微需氧厌氧菌和兼性厌氧菌。专性厌氧菌只能在无氧条件下生长，分子氧对其有害，主要有梭菌、产甲烷细菌、脱硫弧菌。微需氧厌氧菌只能在低氧分压的条件下生长，如空肠弯曲菌等。兼性厌氧菌在有氧或无氧环境中均能生长繁殖，在有氧或缺氧环境下，可通过不同的氧化方式获得能量，酵母菌、大肠杆菌、葡萄球菌等均属于此类。
7.【解析】选B。本题主要考查对微生物在食品工业中的利用的识记与理解。食品制作离不开一定的微生物，酵母菌主要用于蒸馒头、制作面包和酿酒工业；乳酸菌能在无氧条件下，把有机物转化成乳酸，被广泛用于制作酸奶和泡菜工业；醋酸菌用于制醋工业；有些霉菌含有大量的酶，可把淀粉分解成葡萄糖，用于糖化工业，也可用于制酱和腐乳工业。
8.【解析】选B。泡菜的制作主要是利用乳酸菌对蔬菜中的有机物进行发酵，而乳酸菌只有在无氧环境中才能大量繁殖。
9.【解析】选D。在生活污水和工业废水中，有许多有机物可以作为细菌的营养物质。在没有氧气的环境中，一些杆菌和产甲烷细菌通过发酵把污水中的有机物分解，产生甲烷，可以用于照明、取暖或发电，同时废水得到净化。还有一些细菌在有氧气的条件下，将有机物分解成二氧化碳和水，使污水得到净化。利用细菌可以净化污水，但细菌的分解能力是有限的，我们不能随意向河流中排放污水。
10.【解析】本题主要考查一些常见发酵产品的主要原料及其对应的发酵微生物，如酸奶的原料为牛奶，对应的发酵微生物为乳酸菌，即④-a-D。
答案：
11.【解析】(1)制作甜酒的操作步骤包括准备、蒸米、冷却、加入酒药、保温五个环节。(2)酵母菌经过发酵可以把葡萄糖转化为酒精。酒药粉末里含有的主要菌种是酵母菌。(3)加酒药是为了接种，接种时温度太高会杀死菌种，所以要等米饭冷却到40℃以下。(4)酵母菌能将葡萄糖转化为酒精和二氧化碳并释放少量能量。(5)发酵过程中酵母菌有氧呼吸产生水，水淹没米饭，给酵母菌创造了一个无氧环境。没有提供无氧条件和其他杂菌污染等都是制作不成功的常见原因。
答案：(1)④⑤③①② (2)酵母菌
(3)防止高温杀死酒药粉末中的酵母菌
(4)二氧化碳 酒精
(5)①经常打开容器，杂菌污染；②器皿消毒不彻底；③器皿没盖严；④酒药含杂菌等(任答一点，其他答案合理亦可)
能力提升
1.【解析】选B。本题考查理论联系实际的能力。解答本题的关键是熟记酵母菌和乳酸菌与人类的关系。乳酸菌可用于制酸奶、乳酪、泡菜等。酵母菌可用来做馒头、面包和酿造酒等。
2.【解析】选A。本题考查对发酵技术的理解和应用。发酵技术是利用微生物的特性，通过一定的操作过程生产相应产品的技术。泡菜的制作需要利用乳酸菌发酵，米酒的制作需要利用酵母菌发酵，酱油需要霉菌发酵，这些都需要用到发酵技术。豆浆的制作是将大豆浸泡、粉碎、稀释、煮沸的过程，其中没有微生物的参与，不是发酵技术。故选A。
3.【解析】选C。本题考查酸奶的制作。制作酸奶的步骤依次是：牛奶煮沸后冷却(灭菌)，在牛奶中加入少量的含乳酸菌的酸奶，密封瓶口，放到常温环境中1天。
4.【解析】选D。微生物的生长需要适宜的温度，如果把容器放在冰箱的冷藏室内，虽然能防止杂菌进入，但是温度不适宜，真菌的生命活动受到抑制，因此无法完成发酵过程。
5.【解析】选C。开始先通入一段时间的空气，使酵母菌繁殖，数量增多，然后隔绝空气，酵母菌在无氧条件下经过代谢把葡萄糖转化为酒精。
6.【解析】选A。本题考查酒精发酵的原理和条件。酒精发酵的原理是酵母菌在适宜的温度和无氧条件下，能将葡萄糖转化为酒精。B项中没有加入水不利于酵母菌的生长和繁殖，C项中没有加入葡萄糖，缺少分解的营养物质，D项中装置没有盖严并不断搅拌不能满足无氧的条件，A项装置加入了葡萄糖和水，同时无氧使酵母菌进行酒精发酵，因此选A。
7.【解析】本题主要考查酵母菌发酵及科学实验探究。无论有氧无氧，酵母菌都会产生二氧化碳。题中方案一：甲、乙两瓶形成一组对照实验，变量是干酵母，实验目的就是验证酵母菌的作用。方案二：甲、乙两瓶形成一组对照实验，变量是葡萄糖，目的是验证葡萄糖的作用。两方案中甲瓶都有气体产生，但要验证酵母菌的作用，更合理的应是方案一，设置乙组的目的是作为对照，不能去掉。
答案：(1)方案一：甲有气体产生，气球胀大，乙没有
方案二：甲有气体产生，气球胀大，乙没有
(2)方案一 证明酵母菌的发酵作用，变量应是酵母菌
(3)二氧化碳 通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化
(4)不能 缺乏对照组
