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（5）生物技术与工程模块
——高考一轮复习生物学科学史类实验专练
1.约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料，后来又通过固体发酵法制得其他食品，如酱油、醋、豆豉、腐乳等，从而形成了中华民族特有的饮食文化。下列与传统发酵技术相关的描述，不正确的是（ ）
A.腐乳制作中，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的微生物是毛霉
B.发酵是通过原核生物的细胞代谢将原料转化为人类所需产物的过程
C.法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的
D.基因工程、细胞工程等的发展，使发酵工程进入了定向育种的新阶段
2.青霉素是人类发现的第一种抗生素，由青霉菌分泌。科学家发现青霉菌在葡萄糖含量较低时会分泌青霉素杀死其他细菌，以保证自身生存所需的能量供应。下列关于工业化大规模生产青霉素过程的叙述，正确的是（ ）
A.青霉素具有杀菌作用，发酵罐无需严格灭菌
B.选育出的高产青霉菌菌株不可直接用于大型发酵
C.降低发酵液中的葡萄糖浓度，有利于青霉菌增殖
D.高产青霉菌可以通过诱变育种或杂交育种获得
3.下列关于细胞工程发展历程的叙述，错误的是（ ）
A.我国科学家首次培育了体细胞克隆猴
B.Ti质粒的发现，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合
C.胡萝卜体细胞可分化为胚的发现，为细胞全能性理论提供了有力支持
D.日本科学家首次成功获得了诱导多能干细胞并用这种细胞培育出小鼠
4.生物学的发展除了离不开科学家孜孜不倦的探究，还离不开先进的仪器和技术的辅助。下列叙述错误的是（ ）
A.科学家利用电子显微镜可观察到线粒体的双层膜
B.利用茎尖组织培养技术可获得脱毒苗
C.卡尔文用荧光标记法探明了CO2中的碳是如何转移到有机物中的
D.基因工程实现了跨物种的基因交流
5.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。下列哪些成果为基因工程的诞生奠定了基础（ ）
①科学家完成人类基因组的测序工作
②穆里斯等人发明快速扩增目的基因的PCR技术
③科学家证明质粒可将外源基因导入受体细胞并成功表达
④肺炎链球菌转化实验证明了遗传物质DNA可在同种生物不同个体间转移
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
6.生物化学、分子生物学和微生物学的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。实施该工程的最终目的是（ ）
A.定向提取生物体的DNA分子 B.定向地对DNA分子进行编辑
C.对DNA空间结构进行改造 D.定向地改造生物的遗传性状
7.基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是（ ）
A.艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移
B.沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说
C.科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达
D.科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶
8.下列关于基因工程发展历程的说法，正确的是（ ）
A.科学家发现质粒，为基因的转移和重组找到工具酶
B.沃森和克里克发现DNA的半保留复制，为PCR技术提供了理论基础
C.科学家将爪蟾的DNA片段和大肠杆菌的质粒重组并成功地复制、转录，表明基因工程能够克服种间障碍
D.现代的基因工程技术已经能够让动植物的各种蛋白质基因都在大肠杆菌细胞中表达
9.我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如腐乳、果酒、果醋和泡菜等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵食品的叙述，正确的是（ ）
A.腐乳制作中起作用的微生物主要是曲霉
B.家庭制作果酒需要接种酿酒酵母菌
C.醋酸菌能将酒精转化成乙酸
D.泡菜制作时需要保持有氧环境
10.约9000年前，我们的祖先就会利用传统发酵技术生产果酒、果醋、泡菜和腐乳等发酵产品，后来又发展了发酵工程。下列有关叙述错误的是（ ）
A.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
B.果酒、腐乳发酵利用的主要菌种均是真核生物，果醋、泡菜发酵利用的主要菌种均是原核生物
C.果酒发酵的最适温度为18~30℃，果醋发酵的最适温度为30~35℃
D.进行泡菜发酵时，原材料只能装至八成满，是为了防止乳酸菌产生的CO2导致发酵液溢出
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉，A正确；B、发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需产物的过程，并非都是通过原核生物的细胞代谢，例如腐乳制作利用的毛霉属于真核生物，B错误；C、法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的，C正确；D、细胞工程、基因工程是具有目的性的，能够按照人们的愿望进行设计，获得相应的产品，可为发酵工程的定向育种奠定基础，D正确。
2.答案：B
解析：A、一些杂菌能分泌青霉素酶分解青霉素，为防止杂菌生长，故发酵罐需要严格灭菌，A错误；B、选育出的高产菌种需经扩大培养和纯化后才能接种到发酵罐内进行大型发酵，B正确；C、根据题意，降低发酵液中的葡萄糖浓度，不利于青霉菌的增殖，C错误；D、高产青霉菌可以通过诱变育种获得，不能通过杂交育种获得，D错误。故选B。
3.答案：D
解析：A、2017年， 我国科学家首次培育了体细胞克隆猴，这两只克隆猴名字叫“中中”和“华华”，寓中华"之意，A正确；
B.Ti质粒的实质是小型环状DNA，可作为运载体，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合， B正确；
C.植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，胡萝卜体细胞可分化为胚的发现，为细胞全能性理论提供了有力支持，C正确；
D.日本科学家首次成功获得了诱导多能干细胞，但没有用这种细胞培育出小鼠，D错误；
故选D。
4.答案：C
解析：A、线粒体的双层膜属于亚显微结构，科学家利用电子显微镜可观察到线粒体的双层膜，A正确；
B.茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，B正确；
C.卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳是如何转移到有机物中的，C错误；
D.基因工程是指有意识地把一个人们所需要的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要产物的技术；基因工程实现了跨物种的基因交流，D正确。
故选C。
5.答案：D
解析：①、科学家完成人类基因组的测序工作是在基因工程之后，①错误；
②、穆里斯等人发明快速扩增目的基因的PCR技术也是在基因工程问世之后，②错误；
③、科学家证明质粒可将外源基因导入受体细胞并成功表达，为基因工程奠定基础，③正确；
④、肺炎链球菌转化实验证明了遗传物质DNA可在同种生物不同个体间转移，让重组DNA成为可能，④正确。
故选D。
6.答案：D
解析：A、定向提取生物体的DNA分子属于基因工程中的获取目的基因步骤，不属于基因工程的最终目的，A错误；
B.定向地对DNA分子进行编辑进而获取目的基因，属于基因工程中的获取目的基因步骤，不属于基因工程的最终目的，B错误；
C.在生物体外对DNA分子进行改造都属于基因工程的操作步骤，不是基因工程的最终目的，C错误；
D.基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D正确。
故选D。
7.答案：C
解析：A、艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移，但没有体现基因工程正式问世，A错误；
B.沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说，但没有体现基因工程正式问世，B错误；
C.科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达，体现了基因工程正式问世，C正确；
D.科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶，但没有体现基因工程正式问世，D错误。
故选C。
8.答案：C
解析：质粒为基因的运载体.不是工具酶.A错误：沃森和克里克提出了双螺旋结构模型.没有发现DNA的半保留复制.B错误；科学家将爪蟾的DNA片段和大肠杆菌的质粒重组并成功地复制、转录.表明基因工程能够克服种间障碍，C正确：现代的基因工程技术已经能够让动植物的某些蛋白质基因在大肠杆菌细胞中表达.并非各种蛋白质基因.D错误。
9.答案：C
解析：A、腐乳制作中起作用的微生物主要是毛霉，A错误；B、家庭制作果酒时菌种来自原料表面的酵母菌，不需要额外加入酵母菌，B错误；C、在氧气充足，糖源不足时，醋酸菌能将酒精转化成乙酸，C正确；D、泡菜腌制过程中起作用的主要是乳酸菌，乳酸菌是厌氧型，因此泡菜制作时需要保持无氧环境D错误。故选C。
10.答案：D
解析：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程以单一菌种的液体发酵为主，A项正确；果酒、腐乳发酵利用的主要菌种分别是酵母菌和毛霉，属于真核生物；果醋和泡菜发酵利用的主要菌种分别是醋酸菌和乳酸菌，属于原核生物，B项正确；果醋发酵的最适温度为30~35℃，果酒发酵的最适温度为18～30℃，C项正确；乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸，没有CO2，D项错误。

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