新教材2024高考生物二轮专题复习第二部分选择性必修3生物技术与工程知识网络+易错易混

选择性必修3生物技术与工程第1关：知识网络——理一理第2关：易错易混——清一清一、发酵工程易错点1不明确“自养”型与“异养”型微生物其培养基成分的显著差异点拨：(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源必须由含碳有机物提供，氮源也主要是由含氮有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。易错点2对平板划线操作中灼烧接种环的目的不清楚点拨：灼烧时间灼烧目的第一次划线前杀死接种环上原有的微生物，防止外来杂菌污染培养基第二次及以后每次划线前杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端最后一次划线后杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者易错点3不知道菌落计数比实际值“偏高”还是“偏低”点拨：稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目“低”。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。而显微计数法中由于不能区分死菌与活菌，故所得数值可能“偏高”。易错点4混淆果酒制作中，对葡萄“先冲洗再去枝梗”与“不可反复冲洗”的目的点拨：(1)制作果酒使用的葡萄应先冲洗，再除去枝梗，不能反过来，以免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(2)对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免使酵母菌数量减少，发酵周期延长，产生的果酒中酒精含量下降。易错点5误认为醋酸菌可在缺乏O2时将酒精转化为醋酸点拨：醋酸菌是严格的好氧型微生物，它对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡，其将乙醇变为乙醛进而变成醋酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。易错点6误认为泡菜发酵时间越长越好点拨：泡菜发酵时间并非越长越好。(1)泡菜的发酵时间长，亚硝酸盐含量低，但是发酵时间过长会产生其他有害物质。(2)泡菜发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。易错点7不明确泡菜制作中盐水(质量百分比为5%～20%的盐水)煮沸的两方面意义点拨：煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的细菌。示例跟踪1.研究发现土壤中的一种极毛杆菌，能够以3，4­二甲苯酚为碳源，对土壤残留农药中的该成分有较好的降解作用。请回答下列问题：(1)某兴趣小组欲从土壤中筛选出能高效降解3，4­二甲苯酚的极毛杆菌菌株，分离极毛杆菌的土样应来自____________________土壤，在配制筛选极毛杆菌的培养基时对其碳源的选择应____________________________，在实验室一般采用______________________法对配制的培养基进行灭菌。(2)分离纯化极毛杆菌时，首先需要用________对土壤浸出液进行梯度稀释，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，该分离纯化方法为________________。若采用平板划线法分离土样中的极毛杆菌，在做第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是________________________________________________________________________。(3)为了统计土壤浸出液中极毛杆菌的总数，他们选用104、105、106稀释倍数的稀释液进行涂布，每种稀释液都设置了3个培养皿。为了保证实验的准确性，还应设置的一组对照实验是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、细胞工程、基因工程易错点1不清楚植物脱毒苗培养时选择的要求及原理点拨：由于植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，所以常采用茎尖组织培养技术获得脱毒苗。易错点2误认为植物组织培养均需“再分化至幼苗”、“人工种子”即平常所说的“种子”点拨：(1)组织培养的目的不同，培养的阶段不同。如：生产细胞代谢产物，只需培养至愈伤组织时期；生产人工种子，则需要培养至胚状体时期；获得植株就需培养至幼苗时期。(2)人工种子是通过无性生殖(植物体细胞的组织培养)形成的，只有一个亲本的性状；自然种子是有性生殖的产物，具有两个亲本的性状。易错点3误认为动物细胞培养时加入5%CO2的目的是维持气体平衡或用于呼吸点拨：动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，加入CO2的目的是维持培养液的pH。易错点4不清楚动物细胞克隆化培养时为何常选10代以内的细胞，而瘤细胞却为50代以后点拨：取供体动物的体细胞培养，一般选用传至10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。欲获得无限增殖的瘤细胞则往往在50代以后，因为此时其遗传物质已发生变化，具癌变特性。易错点5误认为精子“获能”就是获得能量，误认为排卵就是排出卵泡点拨：(1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。易错点6受精的标志≠受精完成的标志点拨：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。易错点7滋养层≠饲养层点拨：(1)滋养层：囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。(2)饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。易错点8人工授精≠体外受精点拨：人工授精是用人工的方法将公畜的精子注入母畜生殖道内，使精卵细胞结合；体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。易错点9误认为目的基因的插入位点是“随机”的点拨：目的基因的插入位点不是随机的，基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入启动子与终止子之间的部位，若目的基因插入启动子内部，启动子将失去原功能。易错点10误认为切取目的基因与切取载体时“只能”使用“同一种酶”点拨：(1)在获取目的基因和切割载体时通常用同种限制酶，以获得相同的黏性末端。但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。(2)为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”或“反向连接”，可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体，使目的基因两侧及载体上具有两个不同的黏性末端。易错点11混淆启动子与起始密码子，终止子与终止密码子，不明确标记基因的作用点拨：启动子≠起始密码子，终止子≠终止密码子。(1)启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶识别、结合的部位。(2)终止子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。作用是使转录过程停止。(3)起始密码子和终止密码子位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。(4)标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因(目的基因是否导入成功)，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。易错点12误认为基因工程可导致受体细胞或生物产生“新基因”或“新蛋白质”点拨：基因工程的实质是“基因重组”，它是将外源基因导入受体细胞，使该基因在受体细胞中表达——由于“外源基因”是自然界已存在的“现成”基因，故基因工程并未产生新基因，因此目的基因表达时也未产生新蛋白质，基因工程只不过是让受体细胞(或生物)实现了“外源基因的表达”。示例跟踪2.请回答下列有关基因工程及其应用的问题：(1)多种________________________和DNA连接酶，以及逆转录酶的发现，为DNA的切割、连接以及获得目的基因创造了条件。(2)基因工程的核心步骤是__________________________________________________________________________________________________________________________；重组Ti质粒载体结构中T­DNA的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)科学家设法使烟草细胞形成微创伤，受伤部位细胞产生的乙酰丁香酮可吸引农杆菌向受伤部位集中，这时农杆菌携带某种目的基因进入烟草细胞，获得的转基因烟草细胞通过________________技术最终获得转基因烟草，检测烟草细胞中该目的基因是否成功表达出蛋白质的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)利用__________________处理植物体细胞可得到原生质体，将目的基因导入植物细胞的方法中除题(3)所述方法外，还可采用________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．生物技术已经渗入了我们生活的方方面面，比如：(1)哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。下图表示研究人员利用小鼠获得单倍体胚胎干细胞的方法。①方法一中，研究人员需对实验小鼠注射促性腺激素，使其超数排卵，从而获得更多的________，在体外选用特制的培养液培养至________期，并从________中分离、筛选出胚胎干细胞。采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。②采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。受精阶段，防止多精入卵的第二道屏障是________________。研究人员用特定方法去除细胞M中的________原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。胚胎干细胞在功能上具有________________的特点。(2)在转基因或产品研究过程中，绝大多数科学家都能自觉地遵守科学研究道德，如把重组DNA的转移限制在遗传上具有________的生物上，如转生长激素基因鱼，受体鱼一般培育为________(填“二倍体”或“三倍体”)。选择性必修3生物技术与工程第1关：知识网络——理一理①全能性②脱分化③细胞膜的流动性④DNA连接酶⑤重组DNA分子⑥传代⑦动物细胞核的全能性⑧遗传第2关：易错易混——清一清示例跟踪1．详解：(1)筛选目的菌时，应从含该菌丰富的土壤中采集土样，极毛杆菌对土壤残留农药中的3，4-二甲苯酚有较好的降解作用，因此应从该物质含量高的土壤取样。筛选某种微生物的选择培养基应有利于该种微生物生存，而不利于其他微生物生存，极毛杆菌能够以3，4-二甲苯酚为碳源，因此配制培养基时应以3，4-二甲苯酚为唯一碳源，实验室对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。(2)分离纯化极毛杆菌时，首先需要用无菌水对土壤浸出液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将极毛杆菌分散，以便在培养基表面形成单个菌落。利用系列梯度稀释的方法对微生物进行分离纯化属于稀释涂布平板法。利用平板划线法分离该菌时，在做第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始，这样可以将聚集的菌体逐步稀释以便得到单个菌落。(3)通过稀释涂布平板法计数该菌时，需要设置一组空白对照组，即不接种的空白培养基。答案：(1)3，4-二甲苯酚含量高的以3，4-二甲苯酚为唯一碳源高压蒸汽灭菌(2)无菌水土壤浸出液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落，同时用无菌水可以防止杂菌污染稀释涂布平板法将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)不接种的空白培养基2．详解：(1)切割目的基因需要用限制酶，将目的基因与载体相连需要用到DNA连接酶，而利用反转录法获得目的基因需要用到逆转录酶。(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；重组Ti质粒载体结构中T-DNA为可转移