2022高三生物考前冲刺误点分析之“细胞工程与热点误点分析”

考前冲刺误点分析之“细胞工程与热点误点分析”1．细胞质遗传与细胞核遗传的判断(常把细胞质遗传的特点(母系遗传)与伴性遗传特点混淆)；2．内含子与外显子的含义及相关的计算(错误的认为内含子不会转录，对有关mRNA、基因、蛋白质的有关计算错误)；3．基因工程各种工具的特性(错误的认为三种工具都是酶，都具有专一性)；4．生物膜系统在功能上的联系(错误的记忆内质网和高尔基体对分泌蛋白质的作用)；5．植物组织培养涉及的原理和技术(细胞全能性的错误理解，认为花药离体培养得到的后代都是和亲本一样)；6．单克隆抗体制备的主要步骤及各步骤的意义(对其中各步筛选的方法和意义错误理解)；7．微生物的各类型的结构特点及区别(原核细胞和真核细胞的各层次上的区别)；8．微生物的代谢类型与营养的关系(混淆同化作用的异养类型和异化作用)；9．微生物生长曲线及应用(不能正确理解曲线各个阶段产生的原因和特点)；10．对发酵工程各步骤的理解等(不能根据培养对象正确的选择培养条件)。不能正确判断遗传的类型例1龙葵叶绿体DNA上的一个正常基因决定了植株对某除草剂表现敏感，它的突变基因则决定了植株对该除草剂表现抗药性。以敏感型龙葵(全部叶绿体含正常基因)为父本，以抗药型龙葵(全部叶绿体含突变基因)为母本进行杂交，所得F1植株将表现A．敏感型B．抗药型C．抗药型：敏感型=3：1D．抗药型：敏感型=1：1[错因分析]不能正确判断遗传方式是核遗传还是细胞质遗传，再有就是杂交方式看成是一对相对性状的杂交或把该杂交方式误认为是测交而错选。[标准答案]B。由于控制该性状的基因在叶绿体DNA上，故该性状的遗传为细胞质遗传，其特点是表现为母系遗传，后代的表现由母本决定，该杂交以抗药型龙葵为母本，则其F1植株将全部表现出母本的特征，即全为抗药型。[名师纠错]判断某种遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传，主要有两种途径：①看正交与反交的结果是否相同，如果后代表现相同，则为细胞核遗传；如果后代表现不相同，则为细胞质遗传；②看控制该性状的基因是否位于细胞质中，如线粒体或叶绿体中。如果基因位于线粒体或叶绿体中，则一定为细胞质遗传。不能正确理解内含子的含义例2在一个真核细胞基因的编码区中，有两个外显子和一个内含子，测得一个外显子有126个碱基，另一个外显子有180个碱基，内含子有36个碱基，那么这个编码区的碱基序列最多能编码的氨基酸个数是A．114B．57C．171D．51[错因分析]没有理解内含子的含义，将内含子的碱基也算在编码氨基酸的序列中。[标准答案]D。内含子是指真核基因的编码区内不能编码蛋白质的碱基序列。因此内含子的碱基不算在编码氨基酸的碱基中，只用外显子的碱基总数算出氨基酸数即可，基因中6个碱基编码1个氨基酸，因此氨基酸数为(126+180)／6=51。[归纳拓展]必须正确理解原核细胞和真核细胞的基因结构，把握两者结构上的差异。真核细胞基因结构中外显子与内含子的区别、内含子与非编码区的区别、必修中基因与选修中基因结构的对应等。在必修中的基因表达中提到，基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：氨基酸数=6：3：1，这里说的基因中的碱基数，对原核生物来说，是指基因中编码区内的碱基数；对真核生物来说，只能代表基因中外显子的碱基数量，这是最容易混淆的。不能理解限制性内切酶特性例3现有一长度为1000碱基对(by)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000by，用Kpnl单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是[错因分析]易错选B，出错的原因是不能理解一种限制性内切酶只能识别一种特定的序列，故切割点是不变的，还有就是不容易想到DNA可能是环状结构。[标准答案]D。该DNA分子用限制性核酸内切酶EcoRI切割1次后长度不变，可知该DNA分子为环状结构，再根据Kpnl单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，以及用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子的作用特点，再结合几种酶切图谱即可发现只有D能满足条件。[误点警示]一种限制性内切酶只能识别一种特定的序列，无论是一种酶单独使用还是多种限制性内切酶一起使用，其切割位点是不变的。此外，对基因工程操作中使用到的其他工具如DNA连接酶、质粒的特性和作用也必须作一个归纳和总结。不能正确理解表达的含义例4利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B．大肠杆菌中检测到人的胰岛素基因及其mRNAC．山羊乳腺细胞中检测到人的生长激素DNA序列D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素蛋白[错因分析]基因操作的基本步骤中，最后一步是目的基因的检测与表达，很多同学都错把检测看成最后一步，在受体细胞中检测到目的基因就算操作成功了。也有不少同学错把表达就只理解成转录。[标准答案]D。基因的表达即控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，仅仅转录出mRNA还不能叫表达，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。[解题点悟]基因的表达包括转录和翻译，结果是控制合成了相应的蛋白质。因此学习选修内容时，对涉及的必修内容必须要复习巩固，对有联系也有区别的内容必须要进行对比分析，如光合作用，选修中的光合作用与必修中的有联系，但是也进行了加深。对分泌蛋白合成、加工、分泌过程参与的细胞器认识不清例5下图表示用3H一亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分别情况和运输情况。其中正确的是[错因分析]不能正确认识分泌蛋白合成、加工、分泌的先后顺序和各阶段参与的细胞器，易错选。[标准答案]C。含有3H—亮氨酸标记的分泌蛋白先在附着在内质网上的核糖体合成，然后转至内质网中进行初加工，所以内质网中放射性开始时比较高。随后，内质网的一部分包裹着分泌蛋白形成小囊泡，小囊泡与高尔基体融合，分泌蛋白在高尔基体中进行再加工，因此，接着是高尔基体内的放射性逐渐增高，高尔基体又形成分泌小泡，里面包裹着分泌蛋白，分泌小泡中的放射性逐渐增大。[名师纠错]用放射性同位素追踪可以很好的了解蛋白质的合成、加工、分泌等过程的场所和先后顺序，是研究生命活动规律的一种重要的手段，在高中生物中运用十分广泛，如光合作用中追踪C或O的转移途径；噬菌体侵染细菌实验中追踪DNA、蛋白质等在前后代之间的联系；标记U或T研究细胞分裂间期DNA复制或蛋白质合成的时间等。对植物组织培养涉及的原理和技术不了解例6下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是A．花药、胚不能作为组织培养的材料B．植物细胞具有全能性C．外植体是指用于培养的植物组织或器官D．外植体可诱导出愈伤组织[错因分析]不能正确的辨析花药、胚、外植体与植物体的关系而错选。[标准答案]A。只要是具有细胞核的活的植物细胞或组织都能作为组织培养的材料。培养单倍体时常采用花药的离体培养。花药离体培养也是组织培养，是有性生殖中的单性生殖。胚细胞的全能性很高，用胚作植物组织培养的材料效果比根、茎、叶等效果更好。[课堂回顾]组织培养的理论基础是细胞的全能性，任何具有细胞核的细胞都含有本物种的全部基因，都有发育成完整个体的潜能，即具有全能性。但是组织或细胞在生物体内不会表现出全能性，只有在离体的条件下，在一定的激素和营养物质的刺激下才通过脱分化形成愈伤组织。再进一步通过再分化形成组织或器官，从而构成植物体。组织或器官在离体的情况下就叫外植体。不了解单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的例7右图表示用生物工程制备人的抗A抗体的过程。请回答下列问题(])人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异：从免疫学角度看，这种凝集原是。(2)图中细胞中l是小鼠体内注入人的A型血红细胞后而获得的细胞，这种细胞具有产生的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2，是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能，但不会产生抗体。(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，培养皿乙中形成的细胞有种类型。过程①的主要目的。(4)过程②的主要目的。通过过程③或④的培养方法能产生大量抗体。[错因分析]不清楚细胞融合后产生的融合细胞有3种类型，而只看成一种，即杂交瘤细胞，因此不明白为什么要进行第一次筛选；不知道选出的杂交瘤细胞也是千差万别的，能产生无数种具有差异的抗体，因此不知道应该选出一个产生的抗体特异性最强细胞再进行培养。[标准答案](1)糖蛋白抗原(2)免疫B淋巴单一的抗A抗体快速大量增殖(3)3筛选出杂交瘤细胞(4)筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆单克隆抗体的制备实际上是集中了免疫B淋巴细胞可以产生单一抗体和骨髓瘤细胞可以无限增殖的优点，二者细胞融合形成的杂交瘤细胞即可无限增殖又可产生单一抗体。细胞融合时会产生3种类型的融合细胞，即免疫B淋巴细胞—免疫B淋巴细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞、免疫B淋巴细胞—骨髓瘤细胞，其中只有免疫B淋巴细胞—骨髓瘤细胞为需要的杂交瘤细胞，因此需要进行一次选择将杂交瘤细胞选出来。杂交瘤细胞产生的抗体种类多样，因此必须筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞，通过体内或体外培养，产生大量的细胞群称为单克隆，再由这些细胞产生的大量的抗A单克隆抗体。[思路点拨]在学习单克隆抗体的制备过程时，首先要弄清楚制备单克隆抗体的原理，接着要弄清楚每一步操作的意义和结果。还有该题具有一定的综合性，与免疫知识紧密联系，对这类跨章节的综合题必须要学会把握前后知识的联系及知识的迁移。对细菌和病毒的结构认识混淆不清例8关于炭疽杆菌的叙述，错误的是A．具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构B．通过二分裂方式进行繁殖C．核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜D．同化类型是化能异养型[错因分析]不能正确区别病毒与细菌。病毒包括植物病毒、动物病毒、细菌病毒三类，没有细胞结构，主要是由核酸和衣壳两部分组成。细菌包括球菌、杆菌、螺旋菌三类，是原核细胞。[标准答案]C。炭疽杆菌是细菌，细菌有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构，分裂方式是二分裂。炭疽杆菌是化能异养型。核衣壳是病毒的结构。对微生物的营养认识不全面例9不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为惟一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素B．碳源物质也是该微生物的能源物质。C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D．水是该微生物的营养要素之一[错因分析]对微生物的营养认识不全面，忽略水也是营养物质，还有就是对自养微生物的能源物质认识错误，把CO2当成了能源物质。[标准答案]B。以CO2为唯一碳源可知该微生物为自养型微生物，可以利用CO2合成有机物，由有机物作为能源物质，该无机碳源不能为微生物提供能量。[方法点拨]微生物的营养与培养的微生物的代谢类型密切相关，不同代谢类型的微生物需要的营养是不一样的，如自养微生物需要的是无机碳源，而异养微生物需要的则为有机碳源，无机盐和水也是微生物不可缺少的营养物质，教材中没有重点讲，但是决不能误认为水和无机盐不是微生物所需要的营养物质。缺乏对微生物连续培养的认识例10在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放出老的培养基。下图表示培养基的稀释率(培养基的更新速率)与培养容器中营养物质浓度、细菌代时(细菌数目增加一倍所需的时间)、细菌密度的关系。下列相关叙述不正确的是A．在稀释率很低的情况下，稀释率的增加会导致细菌密度增加B．稀释率从a到b的变化过程中，细菌生长速率不断提高C．稀释率超过b点后，营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大，细菌密度降低D．为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在b点附近[错因分析]只通过图中曲线解读出营养物质浓度升高而细菌密度下降这一信息去推断，从而误认为C也正确。而没有正确理解在连续培养中，新加入的培养基为适宜浓度的培养液，不可能是高浓度的。[标准答案]C。新鲜的培养液一定是适宜浓度的培养液，不可能用高浓度的培养液去稀释，而导致细菌的数量下降。稀释速率加大后，细菌数量下降的原因是，稀释后剩下的细菌数量小于K／2值，而随这个频率的增大而越来越小，这样细菌种群增长数量也就越来越小了。[方法技巧]本题考查学生从图表获取信息的能力，分析判断能力，综合推理能力等，在解这类试题时，认真分析题中提供的信息是必要的，但是也不能仅局限于试题中材料提供的信息的表层含义，还要综合分析所提供的信息是否与实际相符合，是否符合常理或与教材中的观点相吻合。缺乏对发酵工程各步骤的理解例11为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精)。请根据上述材料，回答下列问题：(1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意和，加琼脂后灭菌，制成固体平板。步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。步骤4：根据筛选出突变菌。(3)上述步骤2、3和4的依据分别是。(4)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法?(列举两种)。(5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其。请提出解决该问题的方法。(列举两种方法)[错因分析]对发酵工程中各操作步骤的作用、注意事项、原理等认识不清楚；对与发酵工程有关的其他生物工程认识不足，缺乏生物工程综合知识的运用能力。[标准答案](1)选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗(或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗)。(2)添加高浓度蔗糖(葡萄糖)调低pH值是否能在选择培养基上生长。(3)提供高糖和酸性的筛选环境获得单菌落能生长，代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性。(4)①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的。(5)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶)。在酵母菌中转入分解酶系相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵。闯关试题库1．下列有关细胞质遗传的叙述不正确的是A．果蝇的细胞质基因全部存在于线粒体中B．大豆的细胞质基因全部存在于叶绿体中C．一般来说细胞质基因的数量比细胞核基因少D．真核生物的细胞质基因都在DNA分子上2．下列的基因结构中不含内含子的一组生物是A．大肠杆菌、酵母菌B．硝化细菌、青霉菌C．放线菌、乳酸菌D．蓝藻、酵母菌3．人们对种植转基因农作物利弊有激烈的争论，假设正方认为种植转基因农作物对人类是有利的，反方认为种植转基因农作物是有潜在风险的。下列观点中支持正方的是A．转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白B．转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性C．推广种植抗虫棉可减少农药使用对环境的污染D．抗虫基因通过基因漂移而造成“基因污染”4．下图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成A．抗体B．雄性激素C．呼吸酶D．DNA合成酶5．以下不能说明细胞全能性的试验是A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B．紫色糯性玉米种子培育出植株C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株6．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。根据图所示实验分析错误的是A．由花粉培养到植株A，体现了植物的生殖细胞具有全能性B．植物A一定为单倍体植株，其特点之一是高度不孕C．在植株B细胞中，每对染色体上的成对基因都是纯合的D．由花粉培养到植株B，必须在无菌条件下培养7．生产单克隆抗体时，在培养基中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，该试剂的作用是A．能选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活C．能抑制淋巴细胞的DNA复制D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成8．为了研究酵母菌胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，观察相应变化。可能出现的结果有①细胞核内不出现3H标记②内质网是首先观察到3H标记的细胞器③培养一段时间后，细胞膜上能观察到3H标记④若能在高尔基体上观察到3H标记，表示可能有分泌蛋白合成A．①B．②③C．②④D．③④9．长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法，请据图回答(1)在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到的两项细胞工程技术是动物细胞培养和。(2)母牛D对小牛E、母牛F对小牛G都有一定的照顾行为，与此行为产生有关的激素主要是。(3)良种奶牛C乳腺细胞的核膜和染色体肯定都具有的化学元素是。(4)肿瘤病毒侵入奶牛体内时会激活细胞中的原癌基因，使细胞发生癌变引起肿瘤，但奶牛对肿瘤细胞有一定的免疫力，这种免疫属于特异性免疫中的。(5)大豆种子中蛋白质含量高于牛乳，但对人体而言牛乳蛋白的营养价值却高于大豆蛋白，原因是。(6)在上面坐标系中绘出图中的重构卵在胚胎发育过程中DNA总数变化曲线。10．谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，其钠盐——谷氨酸钠是味精等调味品的主要成分。目前在氨基酸发酵中，谷氨酸是产量最大的种类之一。右图所示为微生物连续培养装置，据图回答：(1)图中用于谷氨酸发酵的培养基通常用豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等配制而成。这样的培养基称为A．固体培养基B．液体培养基C．天然培养基D．合成培养基(2)谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅是谷氨酸棒状杆菌生长所需的，而且起到调节培养液的作用。(3)当培养液中C／N比为时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺。这些事实说明环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌种。(4)图示的连续培养法，是在一个流动装置中，以一定的速度不断地添加新的培养基，同时又以同样的速度放出老的培养基，以保证，使微生物保持较长时间的高速生长。(5)在谷氨酸棒状杆菌代谢过程中，由于存在酶活性的调节机制，而使谷氨酸的产量难以提高。目前提高谷氨酸产量的做法通常是，从而使谷氨酸能迅速排放到细胞外，解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用。参考答案1．B大豆为植物，细胞质基因除了存在于叶绿体中外，还存在于线粒体中，很多同学容易出现思维错误，即动物细胞细胞质基因全部存在于线粒体中，因而植物细胞就存在于叶绿体。2．C本题容易犯的错误是虽然知道含有