2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册学习笔记答案精析

学习笔记答案精析第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用一、教材梳理1．微生物微生物2．(1)曲霉毛霉(2)肽消化吸收保存3．(1)原材料面团卤汁(2)固体半固体作坊(3)酱油泡菜判断正误(1)×(2)√(3)√解析(1)微生物的细胞呼吸也称为发酵，人们利用微生物的发酵，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。核心探讨任务一1．酒曲与粮食混合后，酒曲内含有的微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里2．还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。任务二1．来自空气中。2．发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。典题应用1．B[现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。]2．C[传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。]二、教材梳理1．乳酸菌异养厌氧酵母菌真核生物18～30℃醋酸菌原核生物异养需氧30～35℃2．(2)酒精发酵(3)O2、糖源充足判断正误(1)√(2)√(3)×(4)√解析(3)当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。核心探讨任务三1．(1)①调味、抑制微生物生长②杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)③为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动(2)用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的营造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。(3)①防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；②防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。2．(1)10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。(2)加盐太多，盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。(3)“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。任务四1．(1)去除表面灰尘、污物(2)不能；防止过多地冲洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌。(3)应该先清水冲洗，再去除枝梗。避免去梗时葡萄破损，减少被杂菌污染的机会。(4)①防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；②便于酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，酵母菌数量增加，利于随后进行酒精发酵。(5)排出CO2，防止发酵瓶爆裂。(6)防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶。2．(1)酒味酸味有无颜色加深变成深红色白色菌膜(2)发酵的温度果酒的pH有氧尽量减少氧气含量发酵的温度果酒的pH(3)随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，很难继续发酵。(4)打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。3．无菌空气CO2防止空气中微生物的污染典题应用3．D[发酵过程中，乳酸含量不断增多，不仅可以抑制其他微生物的生长，也会影响乳酸菌的活性，因此乳酸菌数量不会一直增多，D错误。]4．C[题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；甲装置在酿酒过程中需要通过拧松瓶塞排气，而其他的两个装置不需要，因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大，B正确；丙装置转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；因为乙装置中的碳酸钠溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收掉，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会爆裂，因此与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。]第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术一、教材梳理1．营养物质生长繁殖分离保存2．固体液体物理性质琼脂3．(1)碳源氮源(2)碳源、氮源、磷酸盐和维生素碳源、氮源和维生素(3)维生素酸性中性或弱碱性无氧判断正误(1)√(2)×(3)×解析(2)培养自生固氮菌的培养基中可以不添加氮源。(3)培养不同微生物的培养基成分不完核心探讨任务一1．(1)由于琼脂是凝固剂，所以培养酵母菌的培养基是固体培养基，而牛肉膏蛋白胨培养基未加凝固剂，是液体培养基。(2)都含有水、碳源、氮源、无机盐和维生素等，其中培养酵母菌的培养基中主要由糖类提供碳源，蛋白质提供氮源，牛肉膏蛋白胨培养基中主要由牛肉膏和蛋白胨提供碳源，蛋白胨提供氮源。(3)培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。2．此培养基可用来培养自养型微生物。圆褐固氮菌虽可以固氮，但其同化作用类型为异养型，培养基中必须提供有机碳源，所以该培养基不能用来培养圆褐固氮菌。3．不一定。例如，培养自养型微生物时，一般不需要添加碳源，微生物可以利用空气中的二氧化碳；培养固氮微生物时，一般不需要添加氮源，微生物可以利用空气中的氮气。典题应用1．D[对一些微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物可以既是碳源，又是氮源，A错误；CO2是光能自养型细菌的碳源，但不能提供能量，B错误；除水以外的无机物种类繁多、功能多样，如CO2可作自养型微生物的碳源，C错误；硝化细菌所利用的氮源是无机氮源——氨气，同时氨气的氧化过程也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能量，D正确。]2．C[培养基不一定都含有碳源、氮源，如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源，培养自生固氮菌的培养基中不需加入氮源；一般固体培养基可用于观察菌落，液体培养基可用于工业生产；某些微生物不能利用淀粉，而只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等糖类。]二、教材梳理1．(1)温和生物一部分(2)空间衣着(3)煮沸巴氏2．(1)强烈所有芽孢(2)接种培养基(3)湿热灼烧判断正误(1)√(2)√(3)×解析(3)培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法。核心探讨任务二1．63～6572～765～630接种室接种箱超净工作台酒精氯气充分燃烧涂布器接种环接种针试管口瓶口160～1701～2h耐高温的、需要保持干燥100kPa、121℃15～30min培养基2．在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。3．若酒精浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；若酒精浓度过低，杀菌能力减弱。4．无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。典题应用3．C[无菌技术的关键是防止杂菌污染，A错误；无菌技术中，若处理对象为液体，可以用湿热灭菌法灭菌，D错误。]4．B[在100℃条件下煮沸5～6min属于煮沸消毒法，B错误。]三、教材梳理1．(1)微生物的群体(2)单一个体(3)纯培养物2．配制培养基灭菌接种分离培养3．(1)子细胞群体(2)平板划线稀释涂布平板(3)①倒平板酒精灯火焰②连续划线稀释分散③未接种判断正误(1)×(2)×(3)×解析(1)应将配制好的培养基先进行湿热灭菌，再在无菌环境中将其分装到培养皿中。(2)倒平板时，将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基倒入培养皿，立即盖上皿盖。(3)配制培养基时应先调pH再灭菌。核心探讨任务三1．2．平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基，又可以避免培养基中的水分过快挥发。3．b、a、e、f、c、g、d4．原有的微生物上次划线的末端每次划线时菌种数目逐渐减少单个细胞5．图d中共划了5个区域，在每次划线前后均需要对接种环灼烧灭菌，因此共需要灼烧接种环6次。6．最后一次的划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次的划线相连则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。7．通过观察未接种平板是否有菌落存在以确定培养基是否被污染或灭菌是否彻底。典题应用5．C[倒平板时用食指和拇指夹住培养皿的皿盖并开启一条缝隙，使其恰好能让锥形瓶瓶口伸入，随后倒入培养基，C错误。]6．C[题图中a对应的区域出现了单个菌落，d区域菌落最多，因此a区域应该为划线的最终区域，d区域为划线的起始区域，C错误。]第2课时微生物的选择培养和计数一、教材梳理1．(1)①水生栖热菌②70～80℃(2)①目的菌抑制或阻止②特定种类抑制或阻止2．(1)菌液选择(2)①a.无菌水b．10②培养基酒精冷却菌液(3)倒置恒温培养箱3．(1)①活菌活菌②30～3003平均值(2)活菌数和死菌数判断正误(1)√(2)×(3)×解析(2)分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨。(3)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量无法区分死菌和活菌。核心探讨任务一1．设计一种选择培养基，以尿素作为唯一氮源，可以将分解尿素的细菌分离出来。2．不能；平板划线法最开始的划线很可能菌类会长成一片，导致无法计数，此外灼烧接种环的时候也会杀死一部分菌类。3．稀释涂布平板法会进行等比稀释，在合适的稀释倍数下，均匀涂布得到的菌落互不接触，可以确定菌落的密度，再通过计算可以得知原液中的活细菌数。4．1.1×1085．不相同，统计的细菌数往往比活菌实际数目少。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。6．血细胞计数板或细菌计数板菌落典题应用1．C[步骤③筛选分解尿素的细菌的培养基中，应以尿素为唯一氮源，不能再含有其他氮源，C错误。]2．B[根据图甲中三个平板的菌落密度可知，三个平板中所用培养液的稀释倍数不同，A错误；图甲、乙中若均为选择培养基，均可用于分离微生物，图乙是平板划线法接种后的结果，不适合对微生物进行计数，B正确；稀释涂布平板法接种使用涂布器，平板划线法接种使用接种环，C错误；图乙每次划线应从上一次划线的末端开始，以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落，D错误。]二、教材梳理1．(1)②3～8cm(2)1×104、1×105和1×106宽(3)①温度30～371～2②a.24菌落数目稳定b．形状大小颜色2．(1)灭菌(2)稀释度判断正误(1)×(2)×(3)√解析(1)土壤中各种微生物的数量不同，因此分离不同的微生物要采用不同的稀释度。(2)当两个或多个菌落连在一起时，只能观察计为一个菌落，因此利用稀释涂布平板法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目少。核心探讨任务二1．不相同；因为土壤中能分解尿素的细菌的数量比细菌的总量要少。2．(1)不可靠为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下至少涂布3个平板，统计结果后计算平均值。(2)不合理分析实验过程中可能的影响因素，从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因3．对照组的培养基中无菌落生长大于4．不一定；因为有些微生物可以利用能分解尿素的细菌的代谢物进行生长繁殖。5．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若菌落周围出现红色环带，则可说明该菌种能够分解尿素。典题应用3．B[利用稀释涂布平板法估算菌落数目的关键是有恰当的稀释度，若稀释倍数太低、菌落太多，会连在一起，稀释倍数太高，平板上菌落数目过少，都不宜进行计数，A正确；若要判断选择培养基是否起到了选择作用，需设置接种在没有选择作用的细菌通用的牛肉膏蛋白胨培养基上培养作为对照，B错误；分解尿素的细菌能合成脲酶，将尿素分解产生氨，使培养基的碱性增强，用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培养基来培养该细菌，能维持pH稳定，不会使酚红指示剂变红，D正确。]4．D[B选项的实验思路遵循了实验的对照原则，C选项的实验思路遵循了实验的重复原则，D错误。]第3节发酵工程及其应用教材梳理1．诱变育种基因工程品质溶解氧监测控制反馈产物浓度溶解氧过滤干燥纯化2．温度进入口排气管排出口空气3．(1)③β­淀粉酶氨基肽酶生产工艺品质产量(2)①氨基酸免疫调节剂②蛋白质③a.羊脑基因b．酵母菌c．紫杉醇青蒿素前体(3)①a.有机酸生物活性物质结构病原微生物b．根瘤菌固氮菌②a.其代谢物b．80白僵菌井冈霉素③a.菌体b．保鲜免疫力(4)①乙烯②嗜热菌嗜盐菌嗜低温菌判断正误(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×解析(1)发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。(3)发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。(4)发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，且废弃物对环境污染小，容易处理。(5)生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，而不是乳酸菌。核心探讨任务1．培养基温度pH溶解氧2．在发酵过程中，要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度等，以了解发酵进程。及时添加必需的营养组分，以满足菌种的营养需要。同时，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。3．传统发酵技术获得的产物一般不是单一组分，而是成分复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理。在发酵工程中，如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体从发酵液中分离出来。如果产品是代谢物，可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。4．不能；因为发酵过程可能产生一些有害物质，会污染环境。5．菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。典题应用1．D[人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物的遗传特性、控制生产过程中的各种条件(即发酵条件)等，D错误。]2．B[单细胞蛋白是指利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体，A错误；工程菌多为原核生物，可通过诱变育种、基因工程等方法，选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养，B正确；传统发酵技术和现代发酵工程最大的相同之处是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产，C错误；通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH等的控制，D错误。]第2章细胞工程第1节植物细胞工程第1课时植物细胞工程的基本技术一、教材梳理1．(1)细胞器细胞组织水平(2)植物细胞动物细胞2．(1)生物体各种细胞(2)选择性3．离体人工配制的培养基上完整植株外植体4．(1)①植物细胞的全能性②不定形的薄壁未分化分化③生长素细胞分裂素细胞分裂脱分化再分化浓度比例(2)无菌水次氯酸钠0.5～1cm1/3～1/2愈伤组织封口膜生芽生根封口膜生长判断正误(1)×(2)×(3)×(4)×解析(1)植物细胞虽然具有全能性，但并不是所有细胞都能表达全能性，细胞全能性的表达需要一系列条件。(2)在植物组织培养时，对外植体要进行消毒处理。(3)若用菊花茎切段作为外植体，应将其形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中。(4)生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成，因此诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基不完全相同。核心探讨任务一1．(1)外植体脱分化愈伤组织再分化芽、根等试管苗驯化移栽完整植株。(2)不含有叶绿体；因为外植体经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞，因此，愈伤组织细胞中不含有叶绿体。2．(1)避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。(2)应含有蔗糖等有机物；因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物，需要依赖于环境中的有机物才能生存。(3)是在一定的激素和营养等条件的诱导下启动的。(4)脱分化过程中一般不需要光照，但是再分化过程中需要给予适当时间和强度的光照。典题应用1．C[自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用体积分数为70%的酒精消毒，用无菌水清洗，再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理，最后再用无菌水清洗，A错误；培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；试管苗生存能力较弱，需要进行锻炼，采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石保水透气，蛭石不含营养，D错误。]2．A[外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，B错误；①是脱分化过程，月季花药的脱分化过程不需要光照且应避光培养，当愈伤组织再分化形成芽和叶时才需要适当时间和强度的光照，C错误；菊花根尖组织中含有控制叶绿体形成的基因，在培养过程中，基因的选择性表达会使培养成的新植株叶片呈绿色，D错误。]二、教材梳理1．不同来源杂种细胞植物体2．细胞壁细胞壁杂种细胞(1)纤维素酶和果胶酶(2)①电融合法、离心法②聚乙二醇(PEG)高Ca2＋—高pH3．流动性全能性4．生殖隔离判断正误(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种植株。(3)植物原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。(4)两个植物细胞需要先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再用物理法或化学法诱导原生质体融合。核心探讨任务二1．有3种类型：AA、BB、AB。我们需要的是AB。要对融合后的原生质体进行筛选。2．2x＋2y4个AabbccDd染色体数目变异3．生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以“番茄—马铃薯”杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。典题应用3．D[最终获得的杂种植株体细胞内含有两个亲本的全部遗传物质，即含有20＋18＝38(条)染色体，故D项错误。]4．D[过程②利用细胞膜的流动性，A错误；若只考虑两两融合，则融合的细胞有三种类型：AAAA、BBBB、AABB，B错误；过程④和⑤分别是脱分化和再分化，C错误；通过植物体细胞杂交获得的植株d，因为细胞中有同源染色体存在，在减数分裂时，同源染色体能正常配对，所以理论上是可育的，D正确。]第2课时植物细胞工程的应用一、教材梳理1．高效快速保持2．顶端分生区茎尖判断正误(1)×(2)×(3)√(4)√解析(1)作物脱毒后病毒很少甚至不含病毒，而不是不再感染病毒。(2)脱毒草莓能明显提高产量，品质也优于普通草莓。核心探讨任务一1．愈伤组织有丝新植株季节、气候2．不能；因为用花粉作外植体会出现性状分离。3．脱毒苗不抗病毒；“脱毒”与“抗毒”不同，前者指的是本身病毒少，甚至无病毒，受病毒感染的机会少，而后者指的是能抵抗病毒的感染。典题应用1．D[花粉粒是经减数分裂形成的，在此过程中发生了基因重组，因而不一定能保持亲本的优良性状，D符合题意。]2．A[在不同的培养阶段，培养基中的植物激素种类和比例不同，生长素和细胞分裂素的比值高，有利于根的分化，比值低有利于芽的分化，A正确；脱分化过程中不需要光照，不大小的茎尖最有利于获得无病毒的特性，不是抗病毒的特性，D错误。]二、教材梳理1．单倍体诱导染色体加倍稳定遗传育种的年限体细胞诱变遗传突变2．不断增殖培养条件诱变因素人们有用3．酚萜氮抗病色素低化学合成离体单个植物细胞细胞团季节天气人参皂苷判断正误(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株，一般高度不育。(3)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物。(4)植物细胞培养的原理是细胞增殖，未涉及植物细胞的全能性。核心探讨任务二1．由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体数目加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。2．(1)基因突变和植物细胞的全能性。(2)愈伤组织细胞分裂旺盛，细胞要进行DNA分子复制，此时易发生基因突变。(3)大多数都不可以；因为基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，进而对生物体有害；还有些基因突变既无害也无益，是中性的。3．愈伤组织阶段；因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。典题应用3．B[过程②通常使用的试剂是秋水仙素，其原理是抑制纺锤体的形成，作用的时期是细胞有丝分裂前期，A正确；过程①是花药离体培养，获得单倍体幼苗A，其基因型有AB、Ab、aB、ab四种，过程②经过诱导染色体数目加倍，获得纯合的植株B，B错误。]4．C[次生代谢物不是植物生长所必需的产物，一般需要在特定的组织和时间条件下进行，不是一直生成的，B错误；12d左右时，愈伤组织干重变化量小，所以大黄素含量较低可能是愈伤组织生长缓慢导致，C正确；激素有微量高效的特点，不会大量合成，D错误。]第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养一、教材梳理1．(1)动物细胞融合动物细胞核移植(2)动物细胞培养2．(1)单个细胞生长增殖(2)①a.营养物质种类所需量b．血清血清中含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质c．液体培养基培养液②a.灭菌b．无菌c．更换代谢物积累③b.7.2～7.4④a.O2CO2b．是细胞代谢所必需的维持培养液的pHc．培养皿松盖培养瓶d．95%空气和5%CO2CO2培养箱(3)①悬浮贴附②机械的方法胰蛋白酶原代密度有害代谢物营养接触抑制传代(4)①贴附②表面相互接触停止分裂增殖③初次培养④分瓶判断正误(1)×(2)×(3)√(4)×解析(1)动物细胞培养未体现动物细胞的全能性，其原理是细胞增殖。(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成单层细胞。(4)原代培养指动物组织经处理后的初次培养，不一定是第一次细胞增殖。核心探讨任务一1．细胞增殖2．幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞更易培养。原因是这些细胞分裂能力强。3．说明细胞间的物质主要是蛋白质；不可以使用胃蛋白酶；因为多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胃蛋白酶不适用于细胞培养时的处理。4．癌细胞；癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少。典题应用1．D[用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理动物组织，以获得单细胞悬液，A错误；充入5%CO2的目的是维持培养液的pH，B错误；加入血清为动物细胞提供营养，高压蒸汽灭菌会破坏血清中的活性成分，C错误。]2．A[接触抑制是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性，悬浮型细胞不会出现接触抑制现象，A错误。]二、教材梳理1．早期胚胎脐带血2．胚胎成体3．(1)早期胚胎成年组织个体(2)胚胎(3)心肌细胞神经元4．(1)成体(2)造血神经精原(3)组织特异性不具有(4)分化潜能修复(5)①白血病免疫系统②组织损伤退行性疾病5．(1)成纤维(4)载体基因蛋白小分子化合物(5)T细胞B细胞判断正误(1)×(2)√(3)×解析(1)干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。(3)不同类型的干细胞，它们的分化潜能是有差别的，如胚胎干细胞的分化潜能大于成体干细胞。核心探讨任务二(1)基因的选择性表达。(2)诱导多能干细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞，经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。(3)通过干细胞体外诱导分化，可以培育出人造器官，从而解决供体器官不足的问题。又由于人造器官是病人自身细胞经诱导分化形成的，所以可以避免免疫排斥反应。典题应用3．A[已分化的细胞也可能继续分化为其他类型的细胞，如人体的干细胞可分化为间充质细胞，间充质细胞又分化为肌肉细胞或脂肪细胞，A错误。]4．B[细胞分化形成的多种细胞中DNA相同，但mRNA不完全相同，蛋白质也不完全相同，B错误；B细胞是由造血干细胞增殖分化形成的，经体外诱导产生的造血干细胞，在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞，D正确。]第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体一、教材梳理1．两个多个一个细胞2．细胞膜的流动性3．电融合灭活病毒诱导4．有性杂交远缘杂交5．(1)遗传免疫生物新品种(2)单克隆抗体判断正误(1)×(2)√解析(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素是灭活的病毒。核心探讨任务一1．病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。2．(1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)都可用聚乙二醇(PEG)融合法和电融合法诱导融合；但动物细胞还可用灭活病毒诱导法诱导细胞融合。(3)动物细胞融合最终得到的是杂交细胞，而植物体细胞杂交技术最终得到的是杂种植株。典题应用1．B[不同种的细胞也能融合，如人、鼠细胞融合，A错误；如图所示，细胞A、B融合成一个细胞C，细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质，B正确；该融合过程体现了细胞膜具有流动性，C错误；此过程的原理是动物细胞膜具有流动性，D错误。]2．B[灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导因素，A错误；动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离，B正确；植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性，动物细胞融合技术体现了细胞膜具有流动性，C错误；目前，动物细胞融合技术不能产生完整个体，D错误。]二、教材梳理1．(1)抗原抗体(2)产量低特异性差2．(2)不可能无限增殖(3)大量增殖特定(4)B淋巴细胞杂交细胞杂交瘤能分泌所需抗体3．(1)抗原(2)特异性(3)大量4．(1)诊断试剂判断正误(1)×(2)×(3)√解析(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞如两两融合，得到的融合细胞有3种，即B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞，需要筛选才能得到杂交瘤细胞。(2)单克隆抗体制备过程中第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。核心探讨任务二1．(1)目的是能从该小鼠的脾中得到可以产生特定抗体的B淋巴细胞。(2)若只考虑细胞两两融合，培养基中共出现5种细胞。理论上融合的细胞有3种。细胞融合是随机的，且融合率达不到100%。(3)第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞。方法是用特定的选择培养基进行筛选。(4)培养基中加入氨基蝶呤。(5)第二次筛选的目的是筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。方法是抗体检测。其原理是抗原—抗体的特异性结合。2．(1)ADC的抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。(2)可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗。一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。(3)单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原发生反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高；生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒。ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。典题应用3．C[在进行小鼠免疫处理时，一般要每隔一段时间重复注射相同抗原，以获得更多的已免疫的B淋巴细胞，A错误；细胞融合的原理是细胞膜的流动性，B错误；杂交瘤细胞可在小鼠腹腔或体外培养液中大量增殖，C正确；在制备单克隆抗体的过程中，过程③④筛选的目的不同，过程③的目的是获得杂交瘤细胞，过程④的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，D错误。]4．D[杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，可以无限增殖，在培养瓶中培养时不会出现接触抑制，B正确；构成“弹头”的抗癌药物没有特异性，“瞄准装置”中的单克隆抗体能将药物带到特定部位，从而选择性杀伤癌细胞，D错误。]第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物教材梳理1．(1)细胞核卵母细胞新胚胎(2)动物细胞核(3)胚胎细胞低高(4)①不能完全恢复其分化前的功能状态②尚不完善2．MⅡ细胞融合受体供体3．(1)遗传改良(2)①生物反应器医用蛋白②异种移植③免疫排斥(3)①衰老过程②致病基因致病机制(4)濒危物种4．(1)低(2)健康发育困难免疫失调(3)理论研究细胞生物学分子遗传学判断正误(1)×(2)√(3)√解析(1)克隆动物的细胞核遗传物质全部来自供体细胞，细胞质遗传物质来自供体细胞和去核卵母细胞。核心探讨1．MⅡ期卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件。2．为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。目前普遍使用的去核方法是显微操作法，也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核。3．注入卵母细胞的是供体细胞。这种方法操作简便，对卵母细胞损伤较小。4．不是；克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；此外，生物性状还受环境因素的影响。5．无性生殖；动物细胞核移植最终得到的个体的细胞核中的遗传物质完全来自同一个个体，不是精卵受精得到的，因此属于无性生殖。典题应用1．B[将体细胞核与MⅡ期的去核卵母细胞融合使用的是电融合法，没有用灭活的病毒促融，B符合题意。]2．(1)A(2)虎C(3)不遵循克隆属于无性生殖，而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程中适用(4)不能高度分化的动物细胞全能性受到限制，虎和牛体细胞杂交后得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体解析(1)由克隆华南虎的过程可知，华南虎A提供细胞核，普通虎B提供细胞质，所以克隆虎D的遗传性状与供核的华南虎A更接近。(2)老虎C只提供胚胎发育的场所，没有提供遗传物质给虎D。(3)核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，没有减数分裂过程，不遵循孟德尔遗传定律。(4)高度分化的动物细胞全能性受到限制，因此无论是高度分化的动物体细胞，还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞，经细胞培养只会发生细胞增殖，无法形成个体，动物体细胞的全能性无法体现。微专题细胞工程综合考查例1(1)植物细胞的全能性这样的外植体容易诱导形成愈伤组织(2)已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程基因的选择性表达(3)性状分离(4)一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变解析(3)杂种后代自交易发生性状分离而丧失其优良特性，利用植物组织培养技术可以克服这些缺陷。(4)植物组织培养过程中，可能获得大量的突变体，突变体产生的原因是在培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。例2(1)外植体(2)脱分化(3)①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织②未分化细胞群分化形成芽③未分化细胞群分化形成根(4)组织培养形成试管苗的过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离例3(1)动物细胞培养动物细胞融合加强免疫，刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞(2)细胞融合是随机的克隆化培养、抗体检测(3)血清等一些天然成分例4(1)胚胎成纤维细胞分化程度低，表现全能性相对容易，更易于培养胰蛋白(或胶原蛋白)(2)动物细胞核移植技术(或动物体细胞核移植技术)、动物细胞培养技术猕猴胚胎成纤维细胞的细胞核(3)MⅡ期物理或化学(4)催化组蛋白的去甲基化跟踪训练无性2．(1)不能，不同种的植物存在生殖隔离(2)植物组织培养植物细胞的全能性原生质体融合细胞膜的流动性高尔基体脱分化3．(1)脱分化不带叶茎段、成熟胚(2)促进细胞生长、抑制紫杉醇合成1.0(3)提高了紫杉醇的产量，保护了红豆杉资源解析(1)获取的外植体首先要通过脱分化形成愈伤组织；由表中结果可知，不带叶茎段和成熟胚诱导形成的愈伤组织体积较大，诱导率也相对较高，说明较适宜诱导愈伤组织的两种外植体分别是不带叶茎段、成熟胚。(2)据图分析可知，2,4－D能促进细胞生长，抑制紫杉醇的合成；为获得最大紫杉醇总产量，最适宜的2,4－D浓度应为1.0mg·L－1；若2,4－D浓度为0.5mg·L－1，则细胞生长速率太慢；若2,4－D浓度为2.0mg·L－1，则紫杉醇含量太低。(3)红豆杉是国家一级珍稀保护树种，若从天然植株中提取紫杉醇，会不利于对红豆杉的保护，而用植物组织培养技术，在短时间内就能培育大量的愈伤组织，再经过细胞培养，可以获取大量的紫杉醇，因此不但提高了紫杉醇的产量，而且保护了红豆杉资源。4．(1)抗原性(2)流动性灭活的病毒(3)选择培养基抗原与抗体的反应具有特异性既能无限增殖，又能产生所需抗体(4)95%空气和5%CO2(5)小鼠腹水或培养液靶向作用5．(1)胰岛素获得更多能够产生特定抗体(抗胰岛素抗体)的B淋巴细胞B淋巴细胞不能无限增殖而且寿命有限(2)D和S(3)0.1(4)LADA早期胰岛B细胞没有受损(胰岛素较充足)，机体对胰岛素不敏感且病理进程比较缓慢解析(3)抗体检验阳性的细胞稀释到7～10个/mL，每个孔加入细胞稀释液的体积为0.1mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养目的。(4)由于LADA早期表现酷似2型糖尿病，后期逐渐呈现1型糖尿病病征，说明LADA早期胰岛B细胞没有受损(胰岛素较充足)，机体对胰岛素不敏感且病理进程比较缓慢，因此LADA的临床诊断，除了做必要的抗体和生化指标检验外，还有一个标准是诊断后至少六个月不需要进行胰岛素治疗。6．(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)原血清等一些天然成分(2)有丝分裂细胞分化(3)不是不会(4)卵母细胞细胞核移植解析(1)动物细胞培养之前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基，含有的营养成分的主要不同点是前者含有血清等一些天然成分。(2)动物细胞培养涉及的是细胞的有丝分裂。这些细胞形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。(3)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，新器官与老器官的重组不属于基因重组。新老器官具有相同的蛋白质等物质，因此新膀胱移植后，不会成为抗原。(4)除上述方法外，还可采用体细胞核移植的方法形成相应的组织、器官，即将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中形成重构胚，进一步培育形成相应的组织、器官。第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础一、教材梳理1．(1)生殖细胞早期胚胎(2)体外受精胚胎分割(3)雌性(4)受精早期胚胎(5)自然受精2．(1)精子卵子受精卵(2)输卵管(3)获能MⅡ期卵细胞膜透明带卵细胞膜核膜雄原核第二极体雌原核判断正误(1)√(2)×(3)√(4)×解析(2)精子需要经过获能处理才能完成受精过程，而卵子需要在输卵管中经过进一步发育才能与获能的精子完成受精作用。(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在输卵管中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力。核心探讨任务一1．阻止多精入卵有两道屏障：第一道屏障是透明带发生生理反应，第二道屏障是卵细胞膜发生生理反应。其意义是防止多个精子进入卵子，导致胚胎染色体数目变异，从而引起发育异常等现象。2．观察到两个极体或雌、雄原核。3．体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。典题应用1．D[体内受精的具体过程为③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶→④精子穿越卵细胞膜外的结构→精子入卵→②卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体→⑤雌、雄原核的形成→⑥雌、雄原核靠近，核膜消失→①受精卵第一次分裂开始，D正确。]2．D[精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂形成新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的雄原核，D错误。]二、教材梳理1．输卵管2．有丝分裂3．(1)透明带(2)①增加②并不增加4．(1)桑葚(2)①分化②内细胞团胎儿的各种组织③胎膜和胎盘④囊胚腔⑤透明带(3)各种组织、器官判断正误(1)×(2)×(3)×(4)×解析(1)胚胎发育早期的细胞分裂方式是有丝分裂。(2)囊胚期的内细胞团细胞具有全能性，而滋养层细胞没有。(3)胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚期。(4)胚胎发育的初期在输卵管，着床后到分娩前的一段时间是在母体的子宫内。核心探讨任务二1．增多减小增多不变减少增多2．早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞从母体吸收营养物质，使胚胎继续发育。3．(1)表中马的胚胎在进入子宫时发育程度最高。(2)小鼠应选择发育到桑葚胚阶段的胚胎。牛在自然条件下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)体外受精形成的胚胎，发育到一定阶段才可移植到子宫中。典题应用3．B[囊胚期的细胞出现了分化，其原因是基因的选择性表达，B错误。]4．D[由受精卵发育至囊胚的过程中，细胞不断分裂消耗有机物，所以胚胎中的有机物总量有所减少，A不符合题意；受精卵发育至囊胚过程中的细胞分裂方式是有丝分裂，每个细胞中DNA含量基本不变，但胚胎中DNA总含量增加，B不符合题意；受精卵发育至囊胚过程中细胞数目不断增加，胚胎总体积并不增加，所有细胞的表面积总和越来越大，因此所有细胞表面积总和与体积总和的比值越来越大，C不符合题意，D符合题意。]第2课时胚胎工程技术及其应用一、教材梳理1．(1)体外早期胚胎移植(2)①MⅡ②获能(3)繁殖能力胚胎移植2．(1)同种的生理状态(2)①提供②接受(3)超数排卵同期发情健康的体质人工授精妊娠(4)②繁殖周期判断正误(1)×(2)√(3)×(4)√解析(1)采集的卵母细胞需在体外培养，使其发育到MⅡ期才能与获能的精子受精。(3)胚胎移植是胚胎工程中最终技术环节，移植的胚胎一般在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。核心探讨任务一1．不一定能正常发育。一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，在移植前应对受体进行同期发情处理。2．受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。3．与供体保持一致；因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。4．正确；因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。典题应用1．B[试管牛所采用的技术包含体外受精、胚胎移植，但不包含克隆技术，A错误；卵子只有培养至MⅡ期时，才具有与精子受精的能力，B正确；获得自己亲生孩子的前提是夫妻必须能产生有活力的生殖细胞，否则就不能得到自己的亲生孩子，C错误；试管动物的繁殖方式为有性生殖，D错误。]2．C[大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，在进行胚胎移植时没有必要对供体和受体进行免疫检查，C符合题意。]二、教材梳理1．机械早期胚胎同卵双胎或多胎2．无性3．遗传性状4．体视显微镜显微操作仪5．(1)桑葚胚囊胚操作液(2)分割针内细胞团(3)体外培养6．(2)遗传学(3)性别鉴定遗传病筛查动物性别判断正误(1)×(2)×(3)√解析(1)胚胎分割移植用的胚胎一般发育到桑葚胚或囊胚时期，不能将原肠胚时期的胚胎进行分割移植。(2)对囊胚分割移植时，应将内细胞团均等分割。核心探讨任务二1．内细胞团内细胞团内细胞团2．分割的份数越多，分割后胚胎成活的概率越小。3．滋养层细胞；原因：(1)内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果取了内细胞团细胞，可能会影响胎儿以后的发育。(2)滋养层细胞和内细胞团细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，具有相同的遗传物质。4．原肠胚不适合分割，多数是对桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割。因为原肠胚已分化出三个胚层，每个胚层细胞的分化方向已确定，只分割出一部分胚层细胞不可能发育为一个完整的幼体。典题应用3．B[胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，但不能任意分割成多份，也不能分割任意时期的胚胎；通过胚胎分割获得后代的过程是无性繁殖，属于克隆。]4．B[囊胚阶段应对滋养层细胞取样进行DNA分析，A错误；胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份、8等份等，但胚胎分割份数越多，操作难度越大，成功率越低，C错误；对胚胎进行分割后得到的个体性别相同，D错误。]第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具一、教材梳理1．转基因新的遗传特性新的生物类型和生物产品DNA分子重组DNA技术2．(1)原核生物特定核苷酸序列特定部位磷酸二酯键黏性末端(2)①两个DNA片段限制酶磷酸二酯键②E.coli大肠杆菌互补黏性末端黏性末端平末端判断正误(1)√(2)×(3)×(4)×解析(2)大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。(3)DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(4)限制酶和解旋酶的作用部位不同，限制酶作用于磷酸二酯键，解旋酶作用于氢键。核心探讨任务一1．有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在同一物种间进行重组；基因工程可以实现遗传物质在不同物种间进行重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。2．(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。3．(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。(3)生物界共用一套遗传密码。任务二1．(1)不能。(2)断开2个磷酸二酯键；产生2个游离的磷酸基团；产生2个黏性末端；消耗2分子水。2．限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身安全。3．含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。4．(1)SpeⅠ：HindⅢ：XbaⅠ：XhoⅠ：(2)同种限制酶产生的黏性末端相同；不同的限制酶切割可能会形成相同的黏性末端。(3)限制酶XbaⅠ；因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端。不能再被所用的限制酶识别；因为所用的两种限制酶均不能识别该重组DNA分子的新连接处的脱氧核苷酸序列。典题应用1．D[图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；②片段是在识别序列为的限制酶作用下形成的，B错误；①④连接形成重组DNA分子需要的是DNA连接酶，C错误。]2．A[DNA连接酶可以连接平末端或互补配对的黏性末端，而非任意的两个DNA片段，A错误。]二、教材梳理1．噬菌体2．(1)自我复制(2)自我复制或整合到受体DNA上限制酶切割标记基因筛选(3)①细胞②外源DNA片段判断正误(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)作为载体的质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因。(3)载体(如质粒)的成分是DNA，细胞膜中的载体的成分是蛋白质。(4)DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶，载体不属于工具酶。核心探讨任务三1．具有一个或多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中。2．能在受体细胞中自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，这样它携带的外源DNA片段才能在受体细胞中复制，不至于丢失。3．具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选。4．合理；因为仅导入载体的和导入目的基因的受体细胞均能在该培养基中存活。5．噬菌体的宿主细胞是细菌，而不是家蚕。典题应用3．D[质粒不只分布于原核生物中，在真核生物如酵母菌细胞内也有分布，A错误；并不是所有的质粒上都能找到限制酶的切割位点而成为适合运载目的基因的工具，B错误；重组质粒进入受体细胞后，可以在细胞内自我复制，或整合到受体染色体DNA上后复制，C错误。]4．A实验突破一DNA的粗提取与鉴定一、1．RNA蛋白质(1)DNA蛋白质(2)2mol/L2．二苯胺试剂蓝色二、纱布酒精三、1．血液凝固2．DNA分子的断裂四、1．吸水涨破3．提纯效果4．DNA杂质分子上清液析出的白色丝状物离心管沉淀例1C[DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离，C错误。]例2D[将图1中的研磨液过滤后应保留上清液，A错误；图2过程中，用玻璃棒搅拌要轻轻搅拌且沿同一方向进行，以免加剧DNA分子的断裂，B错误；图2析出得到的白色丝状物主要成分是DNA，DNA在NaCl溶液中的溶解度是随着NaCl的浓度变化而改变的，不是只能溶于2mol/L的NaCl溶液中，C错误。]跟踪训练1．B[低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一块析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。]2．B[兔属于哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，不能用于DNA的粗提取，A错误；DNA含量高，并且材料易得的生物都可以作为提取DNA的材料，所以菠菜也可以作为提取DNA的材料，C错误；鉴定DNA时，将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，进行沸水浴，冷却后溶液呈蓝色，D错误。]3．C[DNA主要存在于细胞核中，DNA酶能降解DNA，研磨液中应含有DNA酶抑制剂，DNA酶抑制剂能防止细胞破碎后DNA酶降解DNA，A正确；由于研磨时，细胞结构会破裂，DNA可能会被细胞中的DNA酶降解，从而使DNA含量减少，因此研磨时需要控制好时间，以防影响DNA的提取量，B正确；鉴定时加入二苯胺试剂混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，可观察到较为明显的显色反应，C错误；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，溶液蓝色深浅能反映DNA含量的多少，D正确。]4．A[DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较大，将白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，离心后应保留上清液，B错误；将洋葱置于清水中，由于细胞壁的支持保护作用，植物细胞不会吸水涨破，C错误；鉴定DNA时，将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂，混匀后再在沸水中加热，冷却后会出现蓝色，D错误。]5．A[DNA不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，所以DNA的粗提取和鉴定实验中，提纯DNA时，加入冷却的、体积分数为95%的酒精溶液是为了溶解蛋白质，形成含杂质较少的DNA丝状物，A错误；新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不高，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B正确；冷冻3d处理提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺试剂鉴定，颜色最深的是冷冻3d处理后提取的DNA，C正确；DNA在不同NaCl溶液中的溶解度不同，D正确。]6．(1)③→②→①→④→⑤(2)溶解DNA(3)析出并获得DNADNA不溶于酒精(4)白二苯胺沸水浴冷却蓝色(5)猪是哺乳动物，哺乳动物血液中成熟的红细胞没有细胞核解析(2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液。(3)步骤①的目的是利用DNA不溶于酒精的性质，除去细胞中溶于酒精的物质并提取DNA。(4)提取的DNA呈白色丝状物，鉴定DNA用二苯胺试剂，沸水浴加热5min，冷却后溶液呈蓝色。(5)猪是哺乳动物，哺乳动物血液中成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，因此用猪血代替鸡血来进行该实验难以取得成功。第2节基因工程的基本操作程序第1课时目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建一、教材梳理1．(1)筛选与获取(2)基因表达载体(3)受体细胞(4)检测与鉴定2．(1)表达产物(2)编码蛋白质(3)生物抗逆性生产药物毒物降解Bt抗虫蛋白基因3．相关的已知结构和功能清晰4．(2)PCR5．(1)聚合酶链式反应各种组分反应条件核苷酸序列(2)DNA半保留复制(3)①缓冲③脱氧核苷酸④耐高温⑤3′(4)①90解聚②50两种引物③72耐高温的DNA聚合酶(5)模板增加一倍指数(6)琼脂糖凝胶电泳判断正误(1)×(2)×(3)√(4)√解析(1)PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸，DNA聚合酶催化子链的延伸。(2)PCR扩增技术中，高温使双链DNA解聚。核心探讨任务一1．不是；PCR扩增的仅仅是两种引物之间所对应的特定DNA片段。2．第3轮；1/4。3．根据目的基因两端的核苷酸序列设计引物。4．第1组：引物Ⅰ和引物Ⅱ会因局部发生碱基互补配对而失效。第2组：引物Ⅰ′自身折叠后会因出现局部碱基互补配对而失效。5．要在两种引物的5′端分别添加上限制酶的识别序列。6．共需消耗2n－1对引物。典题应用1．A[目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子，A错误。]2．D[由题图可知，以原来的每条母链为模板经第一轮合成的两个DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第三轮循环共产生8个DNA分子，其中含有引物A的分子是7个，即占7/8，D错误。]二、教材梳理1．稳定存在表达发挥作用2．启动子上游RNA聚合酶终止子下游转录标记3．(1)限制酶(2)同种(3)DNA连接酶判断正误(1)×(2)×(3)√解析(1)基因工程操作程序的核心步骤是基因表达载体的构建。(2)基因表达载体中有的含有启动子和终止子，终止密码子位于mRNA上。核心探讨任务二1．直接被分解细胞分裂不再含有目的基因借助载体将其导入棉花细胞2．启动子下游和终止子上游；因为只有插入在启动子和终止子之间，目的基因才可以正常表达。3．(1)不能；因为SmaⅠ会破坏质粒的抗生素抗性基因。该基因是标记基因，便于重组DNA分子的筛选，若被破坏，无法进一步筛选。(2)可以防止质粒和目的基因的自身环化以及目的基因与载体的反向连接。典题应用3．B[启动子在基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，组成它的基本单位是脱氧核苷酸，A正确；基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等，B错误；由于受体细胞有植物、动物以及微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，D正确。]4．C[限制酶HindⅢ和PstⅠ在质粒上各有一个识别切割位点，用HindⅢ和PstⅠ切割质粒，可得到2条DNA片段，A正确；AluⅠ的切割位点位于目的基因中，用AluⅠ酶切割外源DNA会破坏目的基因，B正确；不宜选择SmaⅠ酶和PstⅠ酶同时切割质粒和外源DNA，因为质粒中的两个标记基因均会被破坏，且DNA会反向连接至载体上，C错误；构建重组DNA时，选择限制酶HindⅢ和PstⅠ同时切割质粒和外源DNA，会破坏质粒中的氯霉素抗性基因，保留四环素抗性基因，所以导入了重组DNA的细菌能在含四环素的培养基上生长而不能在含氯霉素的培养基上生长，D正确。]第2课时教材梳理1．(1)①a.子房b．花粉管通道②a.稳定和表达b．TiT－DNA染色体DNAc．TiT－DNA植物细胞染色体DNA(2)①显微注射②受精卵(3)Ca2＋吸收2．(1)①PCR染色体DNA目的基因②mRNA③抗原—抗体杂交3．目的基因限制酶DNA连接酶基因表达载体表达载体检测和鉴定判断正误(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√解析(1)为培育抗除草剂的作物新品种，受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。(3)常用受精卵作为培育转基因动物的受体细胞。核心探讨1．原因是农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA(可转移的DNA)可转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。2．在含抗生素的选择培养基上能生长的是导入了载体的细胞，这里的载体可能是基因表达载体，也可能是未插入目的基因的空载体。因此第四步需要对目的基因是否导入进行进一步的检测。此外，即便在选择培养基上能生长的细胞中导入的是基因表达载体，但是仍然不知道目的基因插入的位置、方向等是否正确，能否正确表达，因此也需要在转录和翻译以及个体水平上进行检测和鉴定。3．如果目的基因是抗虫基因，则要进行抗虫接种实验。如果目的基因是耐盐基因，则要用一定浓度的盐水浇灌。典题应用1．B[题图中Ⅰ为质粒，步骤①为基因表达载体的构建，需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；题图中步骤②是将重组质粒导入农杆菌细胞，B错误；基因的表达具有一定的独立性，剔除培育成功的抗虫棉体内的四环素抗性基因不影响抗虫基因的表达，D正确。]2．B[若经A检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白，可采用PCR等技术检测细胞中的RNA，若能检测到Bt抗虫蛋白的mRNA，则可能是抗虫基因能转录，但不能正常翻译出蛋白质，B错误。]实验突破二DNA片段的扩增及电泳鉴定一、1．解聚与结合2．微量移液器微量离心管离心机反应液二、1．琼脂糖凝胶电泳凝胶的浓度DNA分子的大小和构象紫外灯2．琼脂糖核酸染料加样孔电泳缓冲液加样孔指示分子大小的标准参照物指示剂紫外灯三、1．高压灭菌2．－20℃缓慢四、1．引物长度碱基组成高三两2．(4)低3．(1)污染(3)过高(4)过低例1A[PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶主要在延伸过程中起作用，B错误；为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理，移液器不需要高压灭菌，C错误；电泳时，电泳缓冲液以没过凝胶1mm为宜，D错误。]例2B[PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段，4～9号是转基因植株，理论上应包含目的基因，结合2号野生型和10号蒸馏水组的结果，推测包含目的基因的片段大小应为250～500bp，A合理；3号PCR结果包含250～500bp片段，应包含目的基因，B不合理；9号PCR结果不包含250～500bp片段，所以不是所需转基因植株，C合理；10号放入蒸馏水，可排除反应体系等对结果的干扰，D合理。]跟踪训练1．C[PCR反应的操作步骤一般为准备(包括配制试剂及将各试剂放于实验台上)→移液→混合→离心→反应。PCR仪是一种能自动调控温度的仪器，设置好循环程序就可以进行反应。]2．C[将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，需放在冰块上缓慢融化，C错误。]3．D[增加模板DNA的量可以提高反应速度，但不能有效减少非特异性条带的产生，A错误；延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程，但对于延伸中的配对影响不大，故不能有效减少产生非特异性条带，B、C错误；非特异性条带增加的原因可能是复性温度过低而造成引物与模板的错配，故可通过提高复性的温度来减少非特异性条带的产生，D正确。]4．C[由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，C错误。]5．B[实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同，A正确；PCR技术中，反应最终的电泳条带的宽度、亮度与PCR起始状态的模板DNA(或者模板)含量呈正相关，B错误；据图可知，58℃条件下条带宽度最大，故该温度是本实验中扩增该基因的最佳复性温度，D正确。]6．D[根据图示可知，200bp的DNA分子量小，800bp的DNA分子量较大，200bp的DNA移动速度快，所以在电泳时，核酸的移动方向是从负极到正极的，A正确；当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，B正确；两种限制酶同时切割时产生600bp和200bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的切点最长相距约600bp，C正确；当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种不同长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，二者识别的序列不相同，D错误。]第3节基因工程的应用一、教材梳理1．(1)抗虫功能(2)棉花水稻2．(2)病毒、真菌(3)甜椒3．(2)降解或抵抗某种除草剂(3)玉米大豆4．必需氨基酸含量多转基因矮牵牛5．(2)转基因鲤鱼6．(1)肠乳糖酶基因判断正误(1)×(2)×(3)×解析(1)转入外源生长激素基因(而非生长素基因)的转基因动物，生长速率更快。(2)抗虫棉能抵抗棉铃虫的侵害，提高棉花的产量和品质，但不能抵抗病毒、细菌、真菌。(3)体细胞中出现了新基因的植物不一定是转基因植物，基因突变也可能出现新基因，这样的植物不能称为转基因植物。核心探讨任务一1．减少了化学农药的使用量，降低了环境污染；降低了生产成本。2．肠乳糖酶基因在奶牛乳腺细胞中表达出乳糖酶，可以分解乳汁中的乳糖。3．转基因植物：基因工程、植物组织培养。转基因动物：基因工程、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植。典题应用1．B[转基因细胞是将目的基因导入受体细胞，不需要用PEG诱导转基因细胞的原生质体融合。]2．B[将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速率，A不符合题意；导入肠乳糖酶基因的奶牛的牛奶中乳糖含量降低，改善了牛奶的品质，B符合题意；将降解或抵抗某种除草剂的基因导入玉米是转基因抗除草剂植物的应用，C不符合题意；Bt抗虫蛋白基因是抗虫基因，能够提高植物的抗虫能力，D不符合题意。]二、教材梳理1．(1)细胞因子(2)①a.药用蛋白b．乳腺中特异表达的基因c．受精卵(3)①某种调节因子抗原决定基因除去克隆技术②免疫排斥2．(1)天冬氨酸苯丙氨酸(2)凝乳淀粉3．环境污染能源判断正误(1)√(2)×(3)√解析(2)利用乳腺生物反应器生产医药产品，如人的血清白蛋白，需将人的血清