2013年高考生物二轮专题突破总复习第42讲生物科学与工业随堂自测（含解析）新人教版选修21．(2012·浙江稽阳联谊学校高三联考)由病原体造成的疾病，通常使用药物进行治疗。抗生素就是常用的药物，它能杀灭入侵的细菌。青霉素的杀菌机理是____________________________，但是某些细菌由于________而获得对抗抗生素的能力，它们通过改变________的结构，使青霉素不能进入菌体发挥作用，或能产生________等。预防传染病，需要接种疫苗。传统疫苗分为两种，主要包括________和________，两者相比，________疫苗制备简单，保存时间较长，相对较安全。乙肝病毒、艾滋病病毒、麻风杆菌等疫苗不能用传统的方法制备，因为它们难以培养或可能存在潜在的危险，可用________的方法来生产。乙型肝炎病毒是一个42nm的球形颗粒，外面包裹着一层蛋白质外膜。生产过程中，科学家已经成功利用基因工程技术，将________________基因转移到________细胞中，构建相应工程菌，然后将它在发酵罐中进行大规模培养，经分离纯化后最终制成乙肝疫苗。解析：青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成来达到杀菌的目的，但部分细菌可能会由于基因突变而导致细胞壁的结构发生改变，或者产生了抵抗青霉素的物质。疫苗分传统疫苗和基因工程疫苗，传统疫苗又有减毒疫苗和灭活疫苗之分，灭活疫苗制备简单，保存时间较长，相对较安全。而有些病原体比较难培养或者具有较大的危险性，则可以采用基因工程的方法来生产。答案：抑制细菌细胞壁的生物合成 基因突变细胞壁或细胞膜 使青霉素失去作用的酶 减毒疫苗 灭活疫苗 灭活 基因工程 乙型肝炎病毒表面抗原 酵母2．如图所示为发酵工程生产产品的流程图。(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，①是________；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是________；③是________。(2)整个过程的中心阶段是________，要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控制________________和通气量、转速等发酵条件。(3)若⑥是单细胞蛋白的话，则⑥的本质是________，分离方法如________。解析：在发酵生产中，菌种的优劣对产品产量的高低、质量的好坏起着重要的作用，在具体的生产过程中，首先要挑选符合生产要求的优良菌种。现在微生物育种采用基因工程把目的基因导入工程菌进行菌种的改造，采用物理或化学诱变的方法筛选优良高产的突变菌种，还可以通过原生质体融合(细胞工程)构建工程菌。在发酵生产中，需要根据发酵的目的和要求控制好发酵的条件，如：温度、pH、溶氧量等，为微生物提供适宜的生长条件。发酵生产的最后环节是经分离和提纯获得产品，产品有两种，一种是微生物的代谢产物，如氨基酸、维生素；另一种是微生物菌体本身，如单细胞蛋白。答案：(1)基因工程 诱变育种 细胞工程 (2)发酵 溶氧量、温度、pH (3)微生物菌体 过滤3．(2012·杭州月考)干扰素是人或动物细胞受到病原微生物的诱导刺激后产生的蛋白质，它作用于邻近的细胞，能使之产生一类能干扰和抑制病原微生物的复制，使自身免受伤害的蛋白3\n质。干扰素不具有特异性，能用于病毒性疾病及恶性肿瘤的治疗。干扰素过去只能从人的血液中提取，每30万毫升人血才能提取1毫克，因而价格十分昂贵。科学家们把能产生干扰素的基因用特殊的“剪刀”——限制性核酸内切酶将其剪下，插到适当的载体上，再将这种重组体导入大肠杆菌或酵母菌，进行培养后就可以获得大量与人细胞所产生的一样的干扰素。利用这种基因工程的方法生产干扰素，每千克微生物培养物可得到20～40毫克，价格有望下降到只有原来的1/150。如图所示：据以上叙述，结合你学过的生物知识，回答下列问题：(1)下列有关干扰素的叙述，不正确的是( )A．干扰素不能直接对病原微生物起到作用B．由于干扰素不具有特异性，故能治疗所有恶性肿瘤C．产生干扰素的细胞是被病原微生物侵染过的细胞D．人及其他动物能产生干扰素来保护邻近细胞的事实说明了生物体是一个统一的整体(2)文中所指的“载体”名称是________，由________提供。(3)医学上干扰素一般制成________(针剂、口服的药丸)，保存的条件是________，其理由是____________________________________________________________(4)知道了干扰素的氨基酸排列顺序，也可以人工合成干扰素基因，简述其合成原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)大肠杆菌等微生物是基因工程最早的突破口和最常用的实验材料，这是因为：①大肠杆菌结构________，容易从体内取出和导入。②大肠杆菌繁殖________，产量大，成本低。(6)图中的大肠杆菌b不同于大肠杆菌a，这种变异属于可遗传变异类型中的________。解析：干扰素具有广谱抗病毒作用，它能诱导产生抗病毒白蛋白来阻断新病毒的产生，故有阻止病毒增殖和扩散的作用，但并不能治疗所有的恶性肿瘤。基因工程的载体是指把目的基因导入受体细胞的载体，其本质是DNA，最常见的是质粒，由大肠杆菌提供，基因工程的操作是把外源基因导入受体细胞中，属于基因重组。在发酵工程中，一般使用微生物(如大肠杆菌)，因为微生物结构简单、繁殖速度快，可以快速得到大量产品。答案：(1)B (2)质粒 大肠杆菌 (3)针剂 低温避光干扰素是蛋白质，如制成口服药丸会在胃肠中被水解成氨基酸；高温、强光下保存会使蛋白质结构变性，失去生理活性(4)根据干扰素的氨基酸排列顺序和遗传密码表，确定信使RNA上的碱基序列，然后根据碱基互补配对原则确定DNA的碱基对排列顺序，以此为蓝图合成干扰素基因(5)①简单 ②速度快 (6)基因重组4．请回答下列问题：(1)人们利用微生物发酵生产许多食品，例如面包、酒酿等。试再举两例：__________。传统发酵技术的一个重要作用是________，另一个重要作用是使食品口感更好、营养更好、更易消化。(2)制作面包时，将面粉、酵母菌和水混合调制成湿面团，并在一定的________环境条件下发酵，产生大量的________、乙醇和少量的乳酸等物质。(3)阅读下列有关“培养酵母菌”的实验记录表并回答：瓶号内容物瓶口处理结果1温水450mL、干酵母2g套上一气球____3\n2温水450mL、干酵母2g、5mL盐水套上一气球____3温水450mL、干酵母2g、5mL蔗糖水套上一气球____4温水450mL、干酵母2g、30mL蔗糖水套上一气球____5温水450mL、5mL蔗糖水套上一气球____a.设计5号瓶的目的是________________________。b．实验结果，气球膨胀最大的是________号瓶。c．通过这个实验，能说明________是酵母菌的营养物质。(4)现在欲探究影响酵母菌发酵的环境条件。请你拟定一个课题名称，并预期合理的实验结论。解析：此题考查的是生物科学与工业中关于微生物发酵与食品生产的知识，属于考纲的识记层次。(1)面酱、腐乳、豆豉、霉干菜、酸菜、泡菜等都是利用传统的发酵技术进行生产的，传统发酵技术的一个重要作用是防止食物腐败。(3)5号瓶在此起对照作用，以排除环境因素的变化所引起的气球的改变。4号瓶提供的营养物质最多，发酵最充分，产生的气体最多。(4)可以进行温度对酵母菌发酵影响的探究实验，由于温度是通过影响酶活性来实现对发酵结果的影响，所以有一最适温度，在最适温度前，随着温度的升高，发酵作用不断增强，超过最适温度后，随着温度的升高，发酵作用逐渐减弱。答案：(1)面酱、腐乳(豆豉、霉干菜、酸菜、泡菜、味精、啤酒等) 防止食物腐败(2)温度 CO2(3)对照，排除环境条件(温度、气压等)的变化所引起的气球的改变 4 蔗糖(4)课题：探究温度对酵母菌发酵的影响。预期结论：酵母菌发酵需要适宜的温度。在达到最适温度前，随着温度的升高，酵母菌发酵增强。超过最适温度后，随着温度的升高，酵母菌发酵减弱，甚至失活。(其他合理答案也可)3
