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高考考点5 发酵工程研究成果与分析
Ⅰ热点知识简介
1．沼气发酵
沼气是有机物经沼气发酵微生物的发酵作用而产生的一种混合气体。其主要成分是甲烷(CH4)，另外还有二氧化碳和少量的硫化氢、一氧化碳、氢等。甲烷是一种无色无味的可燃气体，和空气混合遇明火就能燃烧并放出大量的热。
(1)沼气发酵
①沼气发酵微生物
沼气发酵微生物分为不产甲烷群落和产甲烷群落。
不产甲烷微生物群落主要是一类兼性厌氧菌，它们具有水解和发酵大分子有机物而产生酸的功能，在满足自身需要的同时，为产甲烷微生物提供营养物质和能量。产甲烷微生物群落，通常称为甲烷细菌。甲烷细菌可利用不产甲烷微生物的中间产物和最终代谢产物作为营养物质和能源而生长繁殖，并最终产生甲烷和二氧化碳等。
②沼气发酵过程
沼气池中的大分子有机物，在一定的温度、水分、酸碱度和密闭条件下，首先被不产甲烷微生物菌群分泌的胞外酶水解成小分子物质，如氨基酸、单糖类等。然后这些小分子物质进入不产甲烷微生物菌群，通过发酵作用被转化成为酸类和三氧化碳。
甲烷细菌将不产甲烷微生物产生的中间产：物和最终代谢物分解转化成甲烷、二氧化碳和氨。在产气阶段产生的甲烷和二氧化碳都能挥发而排出池外，而氨以强碱性的亚硝酸氨形式留在沼池中，中和了产酸阶段的酸性，创造了甲烷稳定的碱性环境。
③影响沼气发酵的主要因素
a，温度
沼气发酵微生物众多，对温度的适应范围也不一样，按发酵类型大体可分为四类。高温发酵(52～58℃)，中温发酵(32～38℃)，常温发酵(12～30℃)，低温发酵(10℃t以下)。实践证明，农户沼池采用20～28℃的常温发酵比较经济实用。
b．酸碱度
一般不产甲烷微生物对酸碱度的适应范围较广，而产甲烷细菌对酸碱度的适应范围较窄，只有在中性或微碱性的环境里才能正常生长发育。所以，沼气池里发酵液的pH在6．5～8．0为宜。
c．沼气池密闭状况
沼气池必须要密闭，不漏水，不漏气。这是人工制取沼气的关键。因为如果沼气池密闭性能不好，产生的沼气容易漏掉。更重要的是甲烷细菌是严格的厌氧菌，氧对这类微生物具有毒害作用。，
(2)沼气发酵的应用
①处理农作物秸杆和人畜粪便
如果以农作物秸秆作原料进行沼气发酵，产生的沼气再用
作生活燃料，沼气燃烧不仅没有浓烟，而且热能的利用率可高达60％以上。这对节约能源，减少公害都具有很重要的意义。如果以作物秸秆、杂草、树叶和人畜粪便作原料进行沼气发酵，不仅可产生大量沼气成为再生能源，而且沼液、沼渣还是优质高效和无病害肥料。因为沼气发酵完全是在密闭厌氧条件下进行的，残留在秸秆上的病原微生物及害虫卵会彻底被杀死。并且有机物经完全发酵分解之后，有利于植物吸收利用。所以用沼液、沼渣作肥料，其肥效较高，而且也不会造成作物病虫害的传播和流行。
②处理城市污水和垃圾
世界上普遍采用生物处理法处理城市污水和垃圾，生物处理法又分为好氧法和厌氧法。
好氧生物处理是好氧微生物在有氧条件下，将污水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水及硝酸盐类，即所谓有机物的矿化。此法一般适于处理低浓度有机污水。
厌氧生物处理是厌氧微生物在无氧条件下，将污水中的有机物转化成甲烷和二氧化碳，工程上称之为厌氧消化，实际上就是沼气发酵。对于高浓度有机污水可通过沼气发酵法进行处理。
2．啤酒发酵
啤酒是颇受群众欢迎的具有泡沫和特殊香味的低酒度饮料。现就啤酒酿造作简要介绍。
(1)原料
①水：啤酒中水占90％左右，酿造用水的质量好坏，直接影响到啤酒的质量与风味，所以对水的选择是很重要的。
②麦芽：到目前为止，大麦仍然是酿造啤酒的主要原料。麦芽的成分和质量直接影响到啤酒的质量。我国主要生产淡色麦芽，也制造少量浓色麦芽和黑麦芽、焦香麦芽等。
③辅助原料：为了降低啤酒蛋白质含量，增加啤酒的保存性和改善啤酒的风味，以及降低生产成本，经常掺加部分未发芽谷类，如大米、玉米、大麦、小麦、高梁等；也有用淀粉或糖浆及各种糖类的，如蔗糖等。
④酒花：酒花是啤酒的重要原料，酒花含芳香油，是啤酒的芳香剂，它能使啤酒持有特异的香味及爽口的苦味，并能增加啤酒的稳定性和泡沫的持久性，啤酒生产中使用的酒花是一种雌花(雄花不能使用)。
⑤酵母：啤酒生产所需要的酵母为啤酒酵母，其生理特性能发酵葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、半乳糖及棉子糖等。通过酵母的新陈代谢，将这些物质变成啤酒所含的成分。
(2)麦芽汁的制作
①粉碎：麦芽及辅助原料在糖化前必须先行粉碎。粉碎的目的是增加原料与水的接触面积，使可溶性物质容易渗出，不溶性成分容易受酶的作用而水解。
②糖化，将麦芽和辅料内的物质溶解为溶液的操作称为“糖化”，制成的溶液为“麦芽汁”。糖化的结果是，在淀粉酶的作用下将淀粉分解成为麦芽糖；在蛋白酶的作用下将蛋白质分解为氨基酸。
③麦芽汁的过滤：糖化终了进行麦芽汁的过滤操作，以除去残渣。
④麦芽汁的煮沸及酒花的添加；过滤后的麦芽汁须煮沸和添加酒花，其目的是蒸发掉多余的水分，将麦芽汁浓缩到规定的浓度，使麦芽汁中热凝固性蛋白质凝结沉淀，延长啤酒的保存期，破坏全部酶和杀菌。
⑤麦芽汁的冷却：麦芽汁经过酒花分离器分离之后，使之迅速冷却到发酵最适宜的温度，即5～7℃。
(3)主发酵
麦芽汁是一种较稀薄的糖液，在适宜的条件下加入酵母，经过酵母的发酵作用，使麦芽汁由原来的甜苦气味，逐渐变成芳香气味，而且麦芽汁的甜度也随着下降，生成了酒精和二氧化碳。二氧化碳不断地从麦芽汁液中释放出来，液面浮有一层白沫。
(4)后发酵
后发酵的目的使发酵液的残糖继续发酵。在发酵液中，每毫升含300万-1亿个酵母细胞，能利用发酵液中可发酵性糖继续发酵，产生酒精和二氧化碳，使酒的甜味和不成熟味减少。二氧化碳是啤酒质量的重要指标，缺乏二氧化碳酒喝到口里不杀口，感到平淡，泡沫减少。
(5)滤酒
发酵结束后须经过过滤，除去悬浮的蛋白质和酵母细胞等微粒，使啤酒口味醇正，清亮透明，富有光泽，具有良好的保存性和商品特点。
(6)啤酒酿造的工艺卫生
啤酒酿造过程不允许其他杂菌感染。常见的杂菌有酒花毛霉、根霉、青霉、醋酸菌、乳酸菌、八联球菌和野生酵母等。生产中应注意每一道工序的卫生，经常用硫磺、甲醛、酒精和漂白粉进行环境消毒。
(7)成品包装
成品包装是啤酒生产的最后一道工序。主要步骤包括洗瓶、空瓶检查、灌酒和压盖。压完盖的啤酒称生啤酒，可以贴商标出厂。熟啤酒还必须用60～62°C的温度经过18～20min，将酒内酵母杀死，然后经过验酒、贴商标、包装出厂。
Ⅱ新高考探究
1谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径如下图所示要提高谷氨酸的产量必须采取的措施是
A．增加葡萄糖
B．增加谷氨酸脱氢酶
C．改变细胞膜透性，使谷氨酸排放细胞外
D．增加a-酮戊二酸
答案： C
2为研究微生物群体生长规律，常将少量的某种细菌接种到培养基中，定时取样测定培养基里的细菌数目，以时间为横坐标，以细菌数目的对数为坐标，得到生长曲线图，对培养基的要求是
A.恒定容积的液体培养基
B．任意容积的液体培养基
C．恒定容积的半固体培养基
D．任意容积的半固体培养基
答案： A
3黄色短杆菌合成赖氨酸的途径如下图所示，试分析要增加赖氨酸的产量，本质上必须
A．增加天冬氨酸
B．增加天冬氨酸激酶
C．降低(消除)高丝氨酸脱氢酶
D.减少苏氨酸
答案： C
4谷氨酸除用于制造味精外，还可用于治疗神经衰弱及配制营养注射液，应用前景广泛。光明制醋厂用谷氨酸棒
状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因是
A．温度控制不适 B．通气量过多
C．pH呈酸性 D．溶氧不足
答案： D
5在现代发酵工程小，利用下列哪一项技术，有目的地改造原有的菌种并且提高其产量
A．细胞融合 B.诱变育种
C.克隆 D．DNA重组技术
答案： D
6产甲烷细菌的代谢方式为异养厌氧型，在营养充分、水分充足的情况下，产生甲烷较多的条件是
A.10℃、隔绝空气
D.20℃、隔绝空气
C.10℃、不隔绝空气
D．20℃、不隔绝空气
答案： B
7微生物产生抗毒素、抗生毒、色毒等的形成时期主要是在
A．调整期 B．对数期
C．稳定期 D．衰亡期
答案： C
8基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品有
①石油 ②人生长激素 ③紫草素 ④聚乙二醇 ⑤胰岛素 ⑥乙肝疫苗
A.①③⑥ B．②⑤⑥
C．③⑤⑥ D．②③⑤
答案： B
Ⅲ高分热点题预测
1人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。真菌蛋白的制造过程如下图示。
高考高考考动向：微生物的类型、营养及其代谢过程。
高考试题预测：请根据、图解回答下列问题：
往发酵罐内注入少量氨水的目的是_____。
答案：满足真菌所需N源
(2)制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注入空气，由此可推知发酵罐中真菌的异化作用类型是___________型。
答案：兼性厌氧
(3)往发酵罐内添加的一切物品都要经过消毒，从生态学的角度进行分析，其原因是___________。
答案：防止杂菌与真菌之间竞争
(4)添加的糖被真菌利用，转化形成真菌蛋白，必须经过的生理过程是___________。
答案：转氨基作用
(5)从自然界中分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。要获得较多的真菌蛋白，培育优良的真菌菌种可采用__________。
答案：诱变育种(或基因工程育种)
(6)利用微生物工程制造出的真菌蛋白，常作为家畜(如猪)的饲料添加剂。猪食用这些添加剂后，可加速育肥的原因是___________，这些添加剂在猪体内的代谢产物有___________。
答案：猪食用后，真菌蛋白质被分解成氨基酸，经脱氨基作用形成不含氮部分可转变成脂肪 H2、CO2尿素
2下图表示制造啤酒的过程方法。
高考高考考动向：微生物的培养代谢、生长及其影响因素。
高考试题预测：据图分析回答下列问题：
(1)把原料放人沸水中混合的原因是___________。
答案：为了除去原料中O2
(2)在混合物中加入糖的理由是___________。
答案：糖是啤酒酵母发酵的原料
(3)在混合物冷却后才把酵母加进去，是因为___________；
假如冷却时不慎使温度骤降到O°C，当温度逐渐回升到25℃时，酵母是否还具有活性 原因是：___________
答案：防止酵母死亡，并达到酶适宜的温度 低温使酶的活性降低，但并没有变性失活，当逐渐回升到最适温度，酵母菌生长生殖恢复正常
(4)说出酵母菌细胞所进行的生化反应过程的名称并用反应式叙述这一整个过程。
答案：酒精发酵 c6H12 2c2H5OH+2cO2+能量
(5)酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，解释为什么。
答案：酵母菌细胞内产生的CO2，增大了本身在液体中的浮力，使其上升
(6)为什么啤酒要至少搁置21天，才可以过滤装瓶，请说出一种理由。
答案：待酵母菌充分发酵，发酵过程停止，有利于混合物杂质沉淀
(7)在一只盛有糖溶液的瓶中加入酵母。以后的30天中混合物的变化情况如下图所示，用图中的信息回答下列问题：
酵母量在什么时候达到最大值 ___________
为什么酵母数量停止增加下去，说出两种理由:
答案：第14天左右②糖被逐渐消耗，缺少生命活动的原料酒精和CO2积累，对细胞有毒害，再如生存斗争加剧，死亡率上升等(以上三项任意两项均可，其他合理答案也可)
3长期以来，我国农村烧秸秆取草木灰作农田肥料，则不仅浪费资源还造成环境污染。现在已经有些地方利用秸秆制造沼气。招气的制作如下图所示。
高考高考考动向：微生物的发酵条件、过程及生殖，生态系统中物质和能量的利用。
高考试题预测：请回答以下问题，
(1)在图中标出箭头，表示早期生产过程中的物质循环。
答案：如下图所示
(2)沼气池能产生沼气的基本条件有哪些
答案：农作物废料和人畜粪便(含微生物)、水、适宜温度和pH值、隔绝空气(无氧)等
(3)沼气的主要成分是___________。
答案：甲烷
(4)作为能源物质，沼气中的能量是由___________间接转换来的。
答案： 光能
(5)在发酵的过程中，好氧型、厌氧型和兼气型(如酵母菌)等微生物都参与了代谢活动，分析这三种微生物在沼气池中的消长规律：
①沼气发酵的开始阶段，___________微生物大量活动和繁殖。
②随着池中氧气的减少，___________微生物的活动受到抑制，而___________微生物的活动加强。
③最终___________微生物大量死亡，___________微生物大量繁殖。
答案：①好氧型和兼气型②好氧型 厌氧型和兼气型③好氧型 厌氧型和兼气型
(6)在农村和城市，建立沼气池有哪些积极意义 (不少于三点)
答案：充分利用有机废物(秸杆、粪便等)中的能量，提高了能量利用率；为人类提供清洁型能源，减少环境污染；有效地消灭人畜粪便中的病原体，减少传染病的发生；加快了有机废料的分解过程，促进了生态系统的物质循环过程；沼渣能为农作物提供丰富的矿物质(任意三点均对，其他合理的说法也可以)。
4把大量可降解的有机垃圾放在一起，经过一段时间处理，转变成植物可吸收的肥料，称做堆肥。堆肥不仅仅是一堆垃圾，它就像花园一样需要供给和照管。下面是进行小规模堆肥的一些步骤：___________，
①准备一只3m×l．5m的箱子，把从厨房和花园等处搜集来的有机垃圾堆放在其中，堆放时要保持疏松和透气；
②堆肥时要添加一些富含氮的材料；
③要保持一定的温度，可适当浇水；
④当垃圾堆满后，盖上盖子，保持热量；
⑤一推肥分解腐烂需要4-6个月的时间，当堆肥处理好后，经稀释后才要直接施入土壤。
高考高考考动向：微生物发酵的条件与实践应用。
高考试预测：根据上述材料回答下列问题：
(1)堆肥的生物学依据是___________。
答案：微生物的分解作用
(2)操作中疏松、浇水、保温等的目的是______________________。
答案：为分解者提供适宜的环境
(3)如果用堆好的肥料直接用在花卉的培植上，这些花卉能正确生长吗
答案：不能，其中的无机盐浓度太高，会使花卉出现“烧苗”现象
(4)在堆肥时需要使用大量的有机材料，下列哪种材料不能使用
A.天然纤维织物 B．枯枝落叶
C．塑料制品 D．食物垃圾
答案： C
(5)堆肥与化肥相比较，其特点是
A．肥料来源广泛、肥效持久、成本低，有利于环境保护
B．肥料来源广泛，肥效短暂、成本低，有利于环境保护
C．肥料来源广泛，肥效持久、成本低，不利于环境保护
D.肥料来源广泛，肥效短暂、成本低，不利于环境保护
答案： A
(6)堆肥会产生热量，焚烧垃圾也会产生热量，两者的区别主要在于
A.等量的材料堆肥产热慢，热量多；焚烧产热快，热量少
B．等量的材料堆肥产热快、热量多；焚烧产热慢、热量多
C.等量的材料堆肥产热慢、热量少；焚烧产热快，热量多
D.等量的材料堆肥产热快、热量少；焚烧产热慢、热量多
答案： C
5随着世界人口的不断增长和耕地荒漠化的不断加剧，粮食短缺已成为困扰人类的社会问题之一。粮食价格大幅度地提升，这与世界粮食的减产有着密切的关系。近几年来，世界各国不断将目光转向人们肉眼看不到的细菌、真菌等微生物。
据研究资料表明，在适宜的条件下，大肠杆菌每小时分解的糖是自身的两千倍，乳酸菌每小时产生的乳酸能达到自身重量的成千上万倍。微生物不仅生长繁殖快，而且含有大量蛋白质，如细菌中的蛋白质含量占细胞干重的60％～80％，酵母菌中的占45％～65％。
微生物能够利用的原料相当广泛，如作物秸秆、植物的枯枝败叶、动物的粪便，甚至有机物垃圾等。只要舍有有机物，微生物就能将它们转化成人类所需要的糖类、蛋白质等营养物质。在20世纪80年代中期，全世界通过微生物生产的蛋白质已2×12010t。
高考高考考动向：细胞结构、蛋白质合成、微生物的营养与代谢、发酵工程等。
高考试题预测：根据以上材料，结合所学知识，分析回答下列问题：
(1)在适宜的条件下，大肠杆菌每小时分解的糖是自身的两千倍，乳酸菌每小时产生的乳酸能达到自身重量的成千上万倍。这些事实说了什么 其原因又是什么
答案：事实说明了微生物的新陈代谢异常旺盛。其原因是微生物的相对表面积大，有利于微生物细胞与外界环境进行物质交换。
(2)细菌和酵母菌在细胞结构上最明显的区别是细菌___________；细菌和酵母菌在基因结构上的主要区别是酵母菌___________。
答案：没有明显的细胞核 基因的编码区是间隔的、不连续的
(3)细菌中的蛋白质含量占细胞干重的60％—80％，酵母菌中占45％-65％。这些蛋白质是在细胞内由 ___________控制合成的，其过程包括___________和_____________________。人们通常将这些微生物菌体称为_____________________。
答案：遗传物质(DNA) 转录 翻译 单细胞蛋白
(4)通过微生物利用作物秸秆、植物的枯枝败叶等物质，生产人类所需的糖类、蛋白质的过程中，微生物的同化作用类型是___________。在此过程中利用到的现代生物技术是___________。
答案：异养型 发酵工程
人们为了提高微生物的合成能力，通常需要选育性状优良的微生物菌种。微生物育种的方法有___________ 、___________和__________等。
答案：诱变育种 基因工程 细胞工程
(6)在基因工程中，人们经常选用细菌或真菌等微生物作为目的基因的受体细胞，其原因是什么
答案：细菌和真菌等微生物代谢快、繁殖快，目的基因能够得到快速的复制和表达。高考考点2 组织培养与克隆
技术研究成果与分析
Ⅰ热点知识简介
1．组织培养
(1)概念：组织培养是指在无菌条件下，在人工合成的培养基上培养离体的细胞、组织或器官的一种生物技术。
(2)原理：细胞的全能性，由于细胞中含有本物种的全套遗传信息，而具有发育形成新个体的潜能。
(3)应用
植物组织培养：在植物的快速繁殖、培育无病毒植珠、花药离体培养、培育人工种子、生产中草药剂、植物体细胞杂交等过程中都要利用到植物组织培养技术。
动物细胞培养：单克隆抗体制备、病理药理研究、毒索检测等过程中也要使用到动物细胞培养技术。
2.克隆技术
(1)概念
克隆源于希腊文Klone，原意指幼草或小树枝以无性繁殖的方式发育成植物。现随着时间的推移，克隆的内涵已经扩大。在生物学领域中，克隆有以下三个水平的含义。
分子克隆：即DNA克隆，将某一DNA片段以质粒为载体导人细菌细胞中，使之随细菌分裂而大量复制的过程。
细胞克隆：由单一细胞经过细胞分裂形成的与亲代细胞基因相同的细胞群体。
个体克隆：形成基因型完全相同的两个或多个生物个体的过程。如植物的分根、扦插和嫁接，动物的同卵双胞胎等都属于个体克隆。
(2)原理：细胞的全能性。
(3)应用
遗传育种；通过花药离体培养进行单倍体育种，缩短育种年限；通过原生质体融合进行细胞杂交育种，克服远源杂交不亲和障碍。
胚胎分割移植：将优良品种家畜的早期胚胎分割后分别植入不同雌性动物体内，使之发育形成多个性状相同的个体，提高优良家畜的繁殖率。
保护濒危动物：对处于濒危灭绝的动物进行克隆，使之摆脱灭绝的边缘。
治疗性克隆：利用病人自身的细胞克隆器官，如皮肤、心脏、肝脏等，避免发生排斥反应等。
3．干细胞
(1)概念
干细胞是一种具有自我复制功能和多分化方向潜能的早期未分化细胞，它们是来源于胚胎的仍保持着一定分裂和分化能力的一类胚性细胞群。
动物的受精卵是一个全能性的细胞，具有发育成一个新生个体的潜能。由受精卵分裂形成的胚泡(专指哺乳动物的囊胚)内部有一团细胞，称为内细胞团。内细胞团中的细胞称为全能干细胞或胚胎干细胞，由这些细胞进一步分裂分化形成许多其他类型的专能干细胞，再由各类专能干细胞分裂分化形成各种组织细胞(如下表)。在儿童和成年人体内仍保留着部分专能干细胞，如骨髓中的造血干细胞(少量存在于血液中)、皮肤中的生发层细胞、骨膜中的成骨细胞等。
各类干细胞的来源与分化
受精卵 外细胞层 胎盘等其他各种组织结构
全能干细胞 专能干细胞 造血干细胞 血液中的各类细胞
皮肤干细胞 皮肤中的各类细胞
成骨干细胞 成骨中的各类细胞
…………… …………….
(2)干细胞的研究与应用
目前，在人体的各种组织中都发现了干细胞。在各种干细胞的研究和应用中，胚胎干细胞最引人注目。这个领域的研究几乎涉及人体所有的重要组织和器官。目前应用最成功的是皮肤移植和对血癌(白血病)患者的骨髓移植。
①建立特异性分化细胞系
现已证实，胚胎干细胞可形成生物个体的所有组织细胞。目前的研究表明，人类胚胎干细胞可在体外诱导为造血干细胞、神经干细胞和心肌干细胞等。
②组织和器官培养
在适当控制的条件下，胚胎干细胞有可能要在体外培养体系中形成各种人体组织甚至人体器官。现已可能在体外诱导形成肌肉、骨、软骨、韧带、肌腱以及脂肪组织等。同时，人们正致力于利用胚胎干细胞来制备肺和肾等人体器官。
③基因治疗研究
胚胎干细胞也可能用于基因治疗研究，或者说与基因治疗技术结合起来，治疗某些目前无法治愈的遗传性疾病等。干细
胞具有自我扩增和分化功能，因此导人的“外源基因”可以有效地得以扩散；干细胞可以在体外进行操作，对基因的改造和修饰可以在体外完成并经筛选后再导人体内，避免由于基因插入而导致的细胞失常；干细胞是人体细胞，作为载体其毒性最小，而且作为生命的最小单元，是导人组织的最佳形式。
④基因调控、定向诱导和横向分化
定向诱导是指在体外把胚胎干细胞定向诱导分化为成熟的功能细胞；而模向分化则是把一种组织的成体干细胞诱导分化成另一种组织的“干细胞”或功能细胞。不论定向诱导还是横向分化，它们的共同基础就是干细胞基因表达的调控。
(3)骨髓移植
首先从健康人体的血液中分离出造血干细胞，其余的血液成分再完全输回献血人的体内。然后再将造血干细胞输入到血型和组织相容性抗原(HLA)相适宜的白血病患者体内。输入的造血干细胞在患者体内通过分裂和分化即可形成健康的各类血细胞，从而达到治疗的目的。我国法律规定，每一个健康的中国公民都有无偿献血的权利和义务。
Ⅱ新高考探究
1在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织，器官，是因为
A.细胞丧失了全能性
B．基因的表达有选择性
C．不同的细胞内基因不完全相同
D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
答案： B
2细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属于细胞工程
A.有性杂交 B.体细胞杂交
C.组织培养 D.细胞核移植
答案： A
3动物细胞工程技术的基础是
A.动物细胞融合 B．胚胎移植
C.动物细胞培养 D．核移植
答案： C
4用植物组织培养技术，可以培养出或生产出
A.食品添加剂 B.无病毒植物
C. 人工种子 D.A、B、C均是
答案： D
5动物细胞培养与植物组织培养的重要区别是
A.培养基成分不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D．动物细胞培养需要用胰蛋白酶把组织解离成单个细胞
答案： A
6下列有关单克隆的叙述中，正确的是
A.是性细胞的无性繁殖
B.花粉离体培养可视为单克隆
C.是原始性细胞减数分裂产生的细胞群
D.上皮细胞无性繁殖产生的细胞群
答案： D
7在进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是
A.衰老退化的动物组织细胞
B．成熟动物个体的体细胞
C.动物的受精卵细胞
D．动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
答案： D
8表现型完全不同的母牛，生出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是
A.试管动物培养 B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 D．受精卵移植
答案： C
9胚胎移植技术目前主要应用于
①解决某些不孕症者的生育问题 ②治疗某些遗传病
③提高良种家畜的繁殖力 ④提高动物的抗病力
A．①② B．①③
C．③④ D.②③
答案： D
10哺乳动物如牛、羊等是人类生活中一种重要的肉制品、皮毛制品的原料来源，但哺乳动物妊娠时间长，每胎产子数少、繁殖速度比较慢。要加快良种畜的繁殖速度，目前最好采用 方法。
A.动物细胞培养 B.胚胎移植
C．动物细胞融合 D．核移植
答案： B
Ⅲ高分热点题预测
1英国罗斯林研究所一项研究显示，利用克隆技术(克隆“多利”羊的技术)根本无法培养出完全相同的个体。英国《星期日泰晤士报》报导说：坎贝尔教授等从一母羊胚胎中取出4个基因构进完全相同的细胞核，并将这4个细胞核注入来自其他母羊的4个去核细胞中，最终培育出4头克隆羊。但研究发现随着克隆羊年龄增长，它们的外形和脾性上的差异也随之增长。它们虽然外形上存在类似，但是如果不经指明，根本看不出它们彼此间是克隆。
根据上述材料回答：
(1)克隆过程表明，克隆动物的产生过程从生殖方式看属于________。此现象体现了动物细胞具有______________特征。
答案：无性生殖 全能性
(2)克隆产生的后代出现类似现象，但亦存在明显的差异，并不是完全的复制，究其原因是
答案：受到去核卵细胞的细胞质中DNA的遗传作用影响；在发育过程中受到环境条件的影响等。
2下图为骨髓中的造血干细胞分化、发育过程：
高考高考考动向：造血干细胞的增殖、分化、发育与人体的特异性免疫。
高考试题预测：根据以上图解，回答下列问题：
(1)一部分造血干细胞进入胸腺，在胸腺内发育成甲细胞，即I淋巴细胞；另一部分造血干细胞在骨髓中发育成乙细胞，即________淋巴细胞。
答案： T B
当甲细胞或乙细胞受到抗原刺激时，能够增殖分化成的丙细胞是________，丁细胞是________，戊细胞是 ________，己细胞是________。
答案：记忆T细胞 记忆B细胞 效应T细胞 效应B细胞
3.中国科学院动物研究所陈大元研究员带领的科研小组，首先选择了兔子卵细胞作为受体卵。他们采用了两种核移植方法，即电融合法和核直接 注射法，把大熊猫的体细胞核移入兔的去核卵细胞质中。经过精心的实验，他们已得到了大熊猫的重构胚。实验结果显示，大熊猫的3
种体细胞移植到兔去核卵母细胞中均可以卵裂，并进行早期发育，3种供体细胞核移植的融合率在55％—59％之间；融合后的重构卵进行培养后，囊胚率以乳腺细胞最高，而骨骼肌细胞的最低；重构囊胚细胞的染色体数目为42条，与供体(大熊猫)细胞染色体数目相同，与受体动
物家兔的染色全数(44条)不同。经DNA指纹分析，也证明了重构囊胚细胞的遗传特性为大熊猫的遗传特性。实验还证明，卵细胞质使体细胞核去分化不具有特异性。大熊猫异种重构胚能否在寄母子宫着床乃至进行全程发育还是道难题，现正在深入实验中。
高考高考考动向：细胞的全能性、细胞的分裂与分化、动物的个体发育。
高考试题预测：根据以下材料，回答下列问题：
(1)下面叙述除哪项外都是动物克隆技术的益处
A.探索异种克隆技术，拯救濒危物种
B．克隆技术与转基因技术结合，使异种器官移植成为可能
C．克隆技术重要性在于复制出一个动物或一批生物
D．克隆技术的研究将帮助人类认识衰老过程
答案： C
(2)“去分化”是指________________。
答案：高度分化的组织器官或细胞重新恢复分裂能力的过程
(3)细胞分化为囊胚，囊胚由许多细胞构成，其细胞增殖方式为________________。
答案：有丝分裂
(4)科技预测：请预测大熊猫异种重构胚如果着床成功并顺利产出发育，其表现性状可能是
A.大熊猫的特点
B．兔子的特点
C.兼有大熊猫与兔子的特点
D．不具生殖能力
答案： C
4《长江日报》北京消息：我国首家“生命银行”——协和脐血干细胞自体储存库11日正式向市民开放，家长可把孩子出生时的脐血放在这里保存，当孩子日后万一患血液疾病或恶性肿瘤等症时，便可取出脐血为他移植治疗。脐血是新生婴儿脐带在被结扎后由胎盘脐带流出的血。据干细胞库咨询医师郑卫伟介绍，目前比较成熟的研究成果表明，脐血中含有大量未成熟的造血干细胞，将脐血干细胞移植，对白血病、再生障碍性贫血等恶性血液病治疗具有疗效。与骨髓干细胞移植相比，脐血移植属自体移植，不会因寻找适合骨髓的等待而延迟治疗时机，且排斥反应很小，医疗费用也较低。此外，脐血移植作为恶性肿瘤治疗的辅助疗法，能明显减轻化疗、放疗所引发的不良反应。该库陆敏博士介绍说，医学界还实验性地将干细胞移植用于心脑血管疾病、糖尿病、皮肤烧伤、神经功能性疾病等方面，而且都有成功的实验。
我国脐带血的研究是从20世纪90年代开始的。今年4月18日，天津一对夫妻将孩子的脐带血第一个放进了只备自己使用的脐血库中。一个月后北京第一份自体储存的脐血也入库储存。两份脐血正被保存在零下 196℃的液氮低温罐中。专家说，从理论上讲，可以终生保存和受益。
高考高考考动向：胚胎干细胞的分裂分化与应用。
高考试题预测：阅读以上材料，回答下列问题：
留下脐血，主要是脐血中含有大量________的造血干细胞。从免疫学角度分析，脐血自身移植的优点有_______。
答案：未成熟 自身排斥反应小
干细胞是一类具有分裂能力的细胞，可以分为____________。
答案：全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞
观察下图所示，分析干细胞与各种细胞之间的关系，用一句话概括说明。
答案：血液和淋巴中的各种细胞都是从造血干细胞分化而来的。
5白血病是由于骨髓的造血功能异常引起的。1999年夏天，我国大陆地区的一名女学生身患白血病，生命垂危，在及时接受了台湾一位志愿者损献的1 000mL骨髓血后，经过医护人员的精心治疗，逐渐恢复了健康。患病姓的血型是O型，而台湾骨髓捐献者的血型是A型。
高考高考考动向：骨髓的功能，细胞分离与血型遗传。
高考试题预测：根据以上材料和所学知识，分析回答以下问题：
正常成年人体内，在________内可以找到有造血功能的骨髓细胞。在捐献骨髓一段时间后，人体可以完全恢复正常，这是因为骨髓具有________能力。
答案：(长骨两端、扁骨和短骨的)骨松质 再生
这位骨髓捐献者是台湾的一家医疗机构从当地骨髓库的近二十万志愿者中筛选出来的，因为他的骨髓与患病女生的骨髓能“相配对”。他们的骨髓能相配对的根本原因是两人的某些________的相似程度非常高。对于病人而言，移植的骨髓相当于________，不相配对的骨髓容易受排斥而使移植失败。
答案：遗传信息抗原
(3)医生将患病女生的骨髓细胞杀死后，再把捐献者的骨髓输入她的体内。一段时间后的检查表明，本次骨髓移植获得成功，这具体表现在患病女生的血液变化上，即________。
答案： O型血逐渐被A型血取代
(4)如果该女生以后由于其他原因而需要接受输血，最合适的血型应是________。
答案： A型
(5)如果该女生完全恢复了健康，若干年后与一名B型血(基因型为㈠的男子结婚，他们所生育的孩子为A型血的几率有多大 为什么 )
答案： O 因为该女生的基因型不会由于骨髓移植而发生改变，骨髓移植后女孩血型由O型变为A型，是表现的改变，而基因型并未变。高考考点7．环境保持与可持续发展研究成果与分析
Ⅰ热点知识简介
1．可持续发展
(1)可持续发展的含义
可持续发展思想认为发展与环境是一个有机整体。《里约宣言》强调：“为实现可持续发展，环境保护工作应当是发展进陧的一个整体组成部分，不能脱离这一进程来考虑。”
(2)可持续发展理论的主要内容
①可持续发展不否定经济增长(尤其是穷国的经济增长)，但需要重新审视如何实现经济增长。
②可持续发展以自然资源为基础，同环境承载能力相协闹。“可持续性”可以通过适当的经济手段、技术措施和政府于预得以实现。
③可持续发展以提高生活质量为目标，同社会进步相适应。“经济发展”的概念远比“经济增长”的含义更广泛。
④可持续发展承认并要求体现出环境资源的价值。这种阶值不仅体现在环境对经济系统的支撑和服务价值上，也体现在环境对生命支持系统的存在价值上。
⑤可持续发展的实施以适宜的政策和法律体系为条件，强调“综合决策”和“公众参与”。
(3)生物技术与可持续发展战略
生物技术的发展为实现可持续发展战略提供了技术上的可行性，已成为人类解决农业、医疗、保健、资源、能源、环境、人口等重要问题的高科技手段。
①利用生物技术解决环境污染问题：一是利用生物技术直接分解工业废弃物，如利用基因工程构建超级细菌，高效吸收和有效分解工业废水中的有机废物和毒物，实现排污过程的生物净化；二是利用生物技术进行清洁化生产，使废弃物减量化、资源化、无害化，或者使废物直接消灭在生产过程中，由过去的单纯治理转向生产过程中的污染治理。
②利用生物技术生产可再生能源：如将纤维索类物质水解成单糖，并进一步转化生产酒精等清洁液体燃料；利用秸秆生产沼气和氢气，特别是氢气能源，热效率高，无任何污染；用基因工程提高油莱产量，用菜油籽代替石油作燃料等，这些办法对保护生态环境有利，对人体健康无直接危害。
③利用生物技术解决人口问题：利用生物技术改变人类生殖过程的某一环节，最终可望实现有计划的优生优育，提高人口质量。还可借助生物技术防治流感和艾滋病、癌症等顽疾。
④利用生物技术实现生态农业生产：利用基因工程、细胞工程等技术改良作物品种，大幅度提高作物的产量与质量，缓解耕地日益减少与粮食儒求增加的矛盾，实现作物生产的高效、高产、高质；利用生物技术最终有望解决生态平衡问题。
2．沙尘暴
(1)什么是扬沙、沙尘暴和浮尘
扬沙与沙尘暴共同特点是能见度明显下降，出现时天空混浊，一片黄色。所不同的是扬沙天气风较大，影响的能见度在 1～10km之间；而沙尘暴风很大，能见度小于1 km。
浮尘是由于远地或本地产生沙尘暴或扬沙后，尘沙等细粒浮游空中而形成，俗称“落黄沙”，出现时远方物体呈土黄色，太阳呈苍白色或淡黄色，能见度小于10km，大致出现在冷空气过境前后。
(2)沙尘暴的成因
沙尘暴的形成需3个基本条件：一是大风。大风是沙尘暴产生的动力。二是地面裸露沙尘物质。它是沙尘暴形成的物质基础。三是不稳定空气。不稳定的空气是沙尘暴形成的热力条件。
(3)沙尘暴的危害
一次强沙尘暴(能见度小于500米)，所经之处，往往使交通、通讯、水电设施瘫痪，使房屋倒塌，牧场、农田夷为荒漠，甚至造成人畜死亡、失踪。此外，强沙尘暴还造成大气污染，甚至影响海洋生态环境。例如，1993年初夏的“5．5黑风暴”，造成 85人死亡，264人受伤，31人失踪，每平方千米地表降尘量达 260多吨，沙漠边缘的流动沙丘向前移动多达8 m，埋压丁大面积的农田和草场，直接经济损失达5，6亿元。
(4)沙尘暴的防治
沙尘暴与人类对自然资源的不合理开发利用有关。盲目垦荒、过度放牧、滥伐森林植被、水资源和土地资源不合理利用、工业废弃物堆积、破坏及扰动地面结构等人为的因素，都会导致土地沙漠的加剧。在20世纪50到60年代，我国土地沙漠化每年为1 560km2，70至80年代为每年为2100km2，20世纪末为每年2460km2，相当于每年吃掉一个中等规模的县城，这巳成为诱发加剧沙尘暴的重要因素。目前，全国荒漠化土地面积已达262万平方千米，相当于14个／“东省的面积。所以防治沙尘暴的根本所在是改善自然生态环境，并遏制诱发和加强沙尘暴的人为因素。
3．保护生态环境的基本措施
(1)保护和合理利用野生生物资源
野生生物资源属于再生资源，是组成生物多样性的重要部分。而生物多样性程度高，生态系统的稳定性越强，生态环境就越优越，农牧业生产也就越稳定。但由于各种因素尤其是人为因素的作用，使得野生生物资源大幅度衰退。
因此建立自然保护区就成为保护珍贵野生生物资源及其生存环境的有效措施。
(2)防治环境污染
环境污染不仅能够引起野生生物资源的衰减，而且严重影响着人类健康。因此必须努力寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的，既能满足当代人的需要，又能满足后代人需求的可持续发展道路。
(3)防止处来物种的入侵，维持生态系统的稳定性
随着全球经济一全化发展，地区之间、国家之间的贸易往来日趋频繁。由此带来的各种生物原材料及其制品的物流量日益加大，动植物的引种量逐年升高。在此过程中，外来物种的入侵现象日益加剧。微甘菊、豚草、紫茎泽兰、水葫芦、假高粱等外来物种已经对我国的生态系统的稳定性和生物的多样性构成了严重的威胁。
外来物种入侵我国后，由于光照、温度、湿度、土壤等环境条件适宜，通过过度生殖而快速蔓延；由于占据空生态位，缺少与我国生物物种之间的相互制约关系，缺乏天敌、竞争以及病原体的侵染，以致适应能力大大提高。
防止外来物种入侵及其危害的有效措施有：加强海关口岸的检疫，减少外来物种的入侵机会；科学引种动植物，坚决杜绝盲目引种；通过科学研究，使处来物种资源化；科学引入外来有害物种的天敌、病原体等。
Ⅱ新高考探究
国际水产界最权威的学术刊物《水产养殖》(Aquaculcture)向世界披露：湖南师大生命科学院与湘东渔场协作，成功培育出全球首例遗传性状稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群，这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体色生长快、肉质好、抗病力强，但研究人员并不直接将它投入生产，而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做的主要意义是
A.保护自身知识产权 B．避免出现新物种
C.充分利用杂种优势 D．保护物种多样性
答案： C
2下列有关生物多样性，叙述错误的是
A.地球上所有生物拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性
B．生物的多样性包括遗传的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性
C．保护生物的多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施
D．保护生物的多样性主要指保护生物基因库的多样性
答案： A
3实施可持续发展战略，要实现三大目标，下列不属于“三大目标”的是
A.实现人口数量的“零增长”
B.实现自然资源的“零增长”
C．实现物质和能量消耗的“零增长”
D.实现生态环境恶化速率的“零增长”
答案： B
4 1970年，美国的玉米由于受到一种叶菌病的危害而严重减产。后来在墨西哥发现了对这种病菌有抗性的植株，从而为改良玉米品种找到了必要的基因。这一事实说明了野生生物基因所表现的
A．经济效益越来越显著 B．生态效益越来越显著
C．社会效益越来越显著 D．资源效益越来越显著
答案： D
5要使人们认识到，物种一旦灭绝，人类将永远失去
A.一个营养级 B．一个基因库
C．一种原材料 D．一笔财源
答案： B
6在出口口岸，检疫部门要对进口货物进行严格检疫，严格禁止境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内。，若害虫流入境内后，将①相当长一段时间害虫种群呈“J”型增长 ②一般来说是缺少天敌的 ③对境内生物多样性造成威胁 ④不适应新环境，很快死亡
A.①②④ B．②③④
C．①②③ D．①③④
答案： C
7我国特有的珍稀动物的数量越来越少，造成此种情况的主要原因是
A．人类不合理的活动对生态环境的改变和破坏
B．自然灾害的频繁发生而死亡
C．地球气温的逐渐升高而死亡
D．动物自身患病而死亡
答案： A
8下列关于我国环境和资源的叙述中，不正确的是
A.实施环境保护是我国的一项基本国策
B．由于我国生产技术总体水平较低，资源的浪费和破坏相当严重
C．我国地大物博，资源丰富，人均资源占有量也比较高
D.我国资源利用政策是开发与节约并举，把节约资源放在首位
答案： C
9保护草原生态系统的生态平衡，使人与自然和谐发展的有效措施是
A.开垦草原，改牧场为农田
B．禁止狩猎，引入食草动物
C．保护植被，实行适度放牧
D．提高狩猎，扩大放牧数量
答案： C
10为了改善生态环境，“十五”计划要求我国的森林覆盖率从现在的16．5％提高到18，2％。下列措施中能快速有效提高森林覆盖率的是
①继续营造防护林体系 ②实施退耕还林工程 ③加强自然保护区建设 ④实施天然林保护工程
A．①② B．①③
C.②④ D．③④
答案： A
Ⅲ高分热点题预测
1有“植物王国”和“基因宝库”美称的云南，由于一些外来物种的入侵正在引发生生态危机。紫茎泽兰原产美洲，十多年前经东南亚侵入云南，紫茎泽兰的毒素会使牛羊中毒。其种子又多，散落范围大，生命力强，能到处传播，所到之处草木都无法生长。紫茎泽兰生长特别快，正以每年30 km的速度向北蔓延，一直扩展到四川的凉山地区。
高考高考考动向：外来物种的入侵与生物多样性保护。
高考试题预测：根据上述材料，分析回答下列问题：
(1)如果不采取有效措施制止这场生态灾乱，其严重后果是__________。
答案：破坏当地生态系统的稳定性，使生物的多样性受到威胁
(2)当地人称紫茎泽兰为霸王草，墨西哥人称之为魔草。魔草在墨西哥(原产地)与霸王草在凉山的生存状态是否相同 请作必要描述。
答案：在墨西哥，通过长期自然选择，魔草与其他生物之间相互依赖和制约，在数量上保持相对稳定；而在凉山地区，霸王草失去天敌，大量繁殖，对当地物种造成危害
(3)请你就上述材料，提出引起思考的问题或有价值的建议。
答案：如何消除这场生态危机、从中吸取什么教训等问题；研究和开发利用紫茎泽兰、切实搞好动植物检疫、引进的新物种不能占据空生态位(引进的物种需要加入到具有天敌的食物链中)等
2环保家预言，废弃的地膜(塑料产品)将最终成为祸害。武汉大学张俐娜教授提出用甘蔗渣、麦秆、芦浆做原料生产“再生纤维素共混膜”的研究课题，获成功。使用共混膜不但能使农作物增产28％，而且使用寿命一旦终结，其成分30％可被微生物吃掉、剩余部分全在40多天内自动
降解，对土壤无副作用。
高考高考考动向：资源的合理利用与可持续发展。
高考试题预测：根据上述材料，分析回答下列问题：
普通地膜等塑料废弃物不溶于水，在自然界中难被__________降解，长期留在土壤里，会影响土壤__________，阻碍水分流动和农作物根系发育。
答案：微生物(分解者) 通气和通水能力
有人建议焚烧处理这些普通塑料废弃物。你认为可行吗 为什么
答案：不行。因为塑料在燃烧过程中产生大量的烟尘、氯的化合物等有害气体。
张俐娜教授和研究课题有什么积极的环保意义
答案：既能进加土壤的肥力，又能减少地膜对土壤的污染。
3据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国1／4以上的国土荒漠化，每年固荒漠化造成的直接经济损失达540亿元。因此，在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境保护和建设，大力开展植树造林，治理水土流失，防治沙漠化等活动
高考高考考动向：西部大开发战略与环境保护。
高考试题预测：根据上述材料，分析回答下列问题：
(1)从生态因素分析，改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是__________。
答案：水
(2)“退耕还林还草”的生态学原理是为了提高生态系统的__________。保护环境，保持生态平衡的关键是保护__________。
答案：自动调节能力 森林
(3)近来北京等地频繁出现的“沙尘暴”和“泥雨”主要来自黄土高原和内蒙古地区，这说明森林等植被在__________等方面起着重要的作用。
答案：防风固沙、调节气候
(4)荒漠化加速了西部生物多样性的进一步丧失，这是因为__________。
答案：生物对环境适应的相对性
(5)西部耕地同样要做好除草、治虫等工作，从能量流动的角度看，除草、治虫的目的是__________。治虫措施中不宜大量喷施化学杀虫剂，控制使用化学杀虫剂的方法：一是用__________替代化学杀虫剂，二是采用__________工程的手段将__________转入农作物，形成新的抗虫作物品种。
答案：控制生态系统能量流动，使能量流向农作物 生物杀虫剂 转基因 抗虫基因
4阅读下列新闻材料。
新闻材料一：“黄龙”再降西安据新华社讯：3月27日，西安市区黄尘弥漫，这是继3月22日西安一场泥雨后，“黄龙”再次降临西安。
新闻材料二：黑土地土壤严重恶化
据《华北信息报》1月27日报道，黑龙江省一些专家、学者日前根据新近的调查结果发出警告：黑土地已严重恶化。分布在松嫩平原的10．8万平方千米的东北黑土地，是世界著名的高产土壤。然而这片黑土地由于严重的水土流失和掠夺式的经营方式，土壤生产能力正呈下降趋势。黑土层已由50年前平均厚度40100cm，下降到如今的2040cm，有的地方已经裸露出有机质含量极低的泛黄母质层。专家们的调查显示：东北地区水土流失面积已达1／3以上，成为我国商品粮基地中水土流失最严重的地区之一。
新闻材料三：我国西部174个县在2 000年先行退耕34．33万公顷。
新闻材料四：我国将实施6大林业重点工程①天然林保护 ②“三北”和长江中下游地区等重点防护林的建设③退耕还林、还苹 ④环北京地区防沙治沙 ⑤野生动植物保护及自然保护区的建设 ⑥速生丰产材林的林业产业基地建设。
高考高考考动向：森林的作用及其利用。
高考试题预测：根据上述材料，分析回答下列问题：
(1)从生态因素分析，导致“黄龙”再降西安的主要原因是我国西北地区__________；引起“黄龙”再降的人为因素可以归纳为：__________
__________。
答案：植被覆盖率低，植被破坏，地表裸露等 不合理开垦、过度砍伐、过度放牧
(2)黑土地土壤流失严重，说明森林具有__________的作用。
答案：涵养水源，保持水土
(3)科学家研究认为，沙尘暴的发生必须具有风和沙源两个条件，退耕还林、还草是西部生态建设的一项紧迫任务。从治理沙尘暴的角度思考，“还林”的作用是，“还草”的作用是__________。
答案：防风 固沙
(4)从根本上说，我国实施六大林业工程的目标就是要提高__________，搞好生态环境建设。
答案：森林覆盖率
5酸雨是英国化学家R·A·Smith于1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水，是大气污染的表现，酸雨被称作“空中死神”。
据某市区1998年环境状况公报记载，市区酸雨频率为41．3％，比上年上升了5.5个百分点。降水pH年平均为4．87，降水酸性污染较严重，表现为煤烟型污染的特征。
某地一场较大范围的酸雨，植物叶面遭腐蚀；产生大量斑点和坏死，导致西瓜大面积绝产，损失惨重。酸雨使植物阳离子从叶面析出，使钙、镁、铁等离予迅速从土壤中损失，土壤营养状况降低，还使光合作用受抑制，影响植物生长。铝对生物来说是有害元素，在土壤中以氧化铝存在，pH为5．6时几乎不溶解，当pH为4．6时，铝的溶解度增加100倍，并转化成硫酸铝造成树林死亡，四川某林场，华山松死亡率达96％，就是酸雨使土壤中硫酸铝浓度增高，危及华山松。
某校科技小组同学采集酸雨样品，每隔一段时间测定 pH，得到数据如下
时间 开始 8h 16h 24h 40h 48h
Ph 5.0 4.5 4.5 4.2 4.0 4.0
高考高考考动向：酸雨的形成原因及其防治
高考高考考动向：酸雨的形成及其危害和防治措施
高考试题预测：请依据材料回答：
(1)酸雨的形成是由于工业生产过程中大量矿物燃料的使用，使空气中___________气体较多，与降水结合产生。
答案： S22和氮氧化物
(2)酸雨对高等植物的影响，表现在哪几方面
A.___________；
B.___________；
C.___________；
答案：影响植物的光合作用 影响植物的矿质代谢 有害元素毒害植物
(3)大气污染一方面影响动、植物生长，另一方面对人类__________，系统危害最大，常见疾病有(列举两种) ___________。
答案：呼吸咳嗽、哮喘、肺气肿、咽炎、支气管炎等
请根据所学的生物、化学知识，对某市的酸雨防治提出合理建议(至少三条)。
答案：控制污染源；寻找洁净能源；改革工艺流程；大力开展绿化，适当栽种柳杉；使用无铅汽油，逐步淘汰燃油助力车；微生物脱碱；加强环境管理等。
6阅读下列三个事例：
事例一：我国某海岛的天然林履盖率在1965年为25．7％，1974年为18．7％，1981年仅为8．35％，并且因遮盖地面程度大大降低，从而导致了坡垒等珍稀树种濒临灭绝，裸实等珍贵药用的植物已经绝迹。
事例二：我国西北某县野生甘草面积在1967年为4万多公顷，30年后已有一半被挖尽；我国的野马已经绝迹，野骆驼等野生物种也濒临灭绝。
事例三：一种原产日本的林业害虫，于20世界80年代侵入我国华南沿海地区，并且由于缺乏天敌而迅速蔓延开来。据1990年统计，这种害虫使该地区13万多化顷的马尾松林受到危害。
高考高考考动向：生物多样性破坏的原因。
高考试题预测：依据上述事例，回答下列问题：
(1)事例一说明造成这两种野生生物濒危或灭绝的主要原因是___________。
答案：生存环境的改变或破坏
(2)事例二说明造成这些野生生物资源明显减少或绝迹的原因是对自然资源的___________和___________开发利用造成的。
答案：滥捕乱猎和滥采乱伐 掠夺式
(3)事例三说明：由于___________入侵或伸到___________的地区，使得这些地区原有物种受到威胁。
答案：外来物种 缺少天敌高考考点1 基础生命科学研究成果与分析
Ⅰ热点知识简介
1．生物芯片
(1)概念
生物芯片是20世纪80年代末发展的一种新技术。生物芯片主要包括：芯片实验室、基因芯片、蛋白质芯片等。其中基因芯片又称基因探针(DNA芯片或DNA陈列)，是指根据分子杂交原理，用一段人工合成的碱基序列片段，检测和识别待测基因片段混合物中与基因探针互补结合的碱基序列。
(2)应用
①在基础研究领域中：应用于分子生物医学与分子生物学，寻找与疾病(癌症、传染病、常见病和遗传病)的相关性，进而发展相应的药物治疗。
②应用于医学临床诊断：基因芯片可在很短时间内观察病变细胞并分析出数十种由于基因变异而引起的疾病。随着基因图谱和异常突变的进·步研究，它将代替传统的体格检查和疾病诊断方法，尽早预知疾病。
③基因治疗：用基因芯片分析人类基因组，找出疾病的遗传基因，开发生物调节基因的药品，使人类进入基因组医疗时代。
2．细胞膜通道蛋白
(1)概念
通道蛋白是细胞膜上的一类蛋白质分子，是离子或小分子进出细胞的通道。这类蛋白质分子费穿细胞膜的两侧，其分子内部具有特殊的空洞，成为离子或小分子进出的通道。迄今为止，人们发现的离子通道达数十种。
(2)举例
钾离子通道：1998年美国科学家发现了一种细菌的细胞膜上的钾离子通道蛋白。该通道蛋白能使钾离子以每秒100万个的速度穿越细胞膜。
水通道：美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农发现了细胞膜的水通道，该水通道允许水分子通过，而不允许水合氢离子(H3O+)通过。
3．细胞周期的调控
(1)细胞周期的调控：能够连续分裂的细胞都具有细胞周期。通过细胞分裂产生的子细胞是否进入下一个细胞周期或是进行分化等，则需要细胞内具有一定的调控机制。美国科学家利兰·哈特韦尔与英国科学家蒂莫西，亨特和保娜·纳斯发现了细胞周期的关键分子调节机制。其中，利兰·哈特韦尔发现了大量控制细胞周期的基因。其中一种被称为“START'’的基因对控制各个细胞周期的最初阶段具有决定性的作用。
(2)“RTART"基因：通过表达促使细胞内DNA分子的复制，使之进入下一个细胞周期。
(3)细胞周期蛋白(CYCLIN)：该蛋白质在细胞中的含量具有周期性的变化。当该蛋白质的含量升高时，细胞将进入 DNA分子复制状态。其作用是与细胞周期蛋白依赖激酶 (CDK)结合，并调节CDK的功能。
(4)细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)：该蛋白在细胞周期中，的含量相对稳定。其本身没有活性，只有当与细胞周期蛋白结合后才能发挥催化作用。
4．朊病毒
(1)朊病毒的结构：由美国科学家坦利·普鲁辛纳(S．B． Prusiner)发现。该病毒与一般的病毒不同，它只具有蛋白质，没有核酸物质。
(2)朊病毒的形成：该病毒屑于正常蛋白质在空间构象上发生改变形成的。当正常蛋白质分子与朊病毒分子结合后，在朊病毒的诱导作用下，空间构象发生改变，形成新的朊病毒分子。
5．DNA扩增(PCR技术)
(1)概念：DNA扩增是指在模拟条件F，将某一条DNA分子或片段进行连续复制，合成出大量相同DNA分子或片段的一种技术方法。
(2)应用：在测定DNA分子碱基序列过程中，对要分析的 DNA分子都要进行扩增，以得到足够数量的DNA分子进行研究。如在人类基因组计划、亲子鉴定、犯罪侦破、遗传病诊断等过程中，都要用到DNA扩增技术。
另外，还有神经突触生长机制、RNA介入现象、核糖体分子结构、干细胞研究、癌症治疗、克隆技术、生物工程等发现或新技术。在近几年中，随着科学技术的不断发展，生命科学的研究成果日新月异，21世纪日渐成为生物世纪。
Ⅱ 新高考探究
1科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——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分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
答案： D
2在基因工程方面，人们运用微电子技术制作基因芯片，用于生物基因测序和检测有缺陷的DNA分子，对于生物基因组测序的正确理解应是
A．测定基因的数目
B．测定基因的位置
C．测定基因中碱基的排列顺序
D．以上三项都对
答案： C
3生物工程技术可实现基因在微生物、动物、植物之间转移，甚至可将人工合成的基因导人植物体内，培育出自然界没有的新类型，针对这项技术，下列说法中，不正确的是
A.可丰富生物多样性
B．转基因作物一旦成功，就可成为商品，丰富人们的食物
C.生物界共用一套密码子
D．可能破坏生物的多样性
答案： B
4目前已发现人类基因组的重要特征主要有四个：特征之一是人类基因数量少得惊人。一些研究人员曾经预测人类基因组的基因数达到14万个，但塞莱拉公司将人类基因总数定在26 383至39 114个之间，如果最终确定的基因数在这个范围内，比如3万个左右，那么人类只比果蝇多大约1．3万个基因。塞莱拉公司的科学家测出的序列准确地覆盖了基因组的95％，并已经确定了所有基因的
2／3，平均测序精确度在99．96％。下列叙述中正确的是
A.一个基因指导合成一种蛋白质
B．一个基因可以指导合成多种蛋白质
C．人类蛋白组中大约有3万种蛋白质
D．A、C两项叙述都是正确的
答案： B
520世纪70年代以来，由于各种新的物理、化学技术和方法的应用，使得生物膜的研究深入到分子水平，成为分子
细胞生物学研究中的前沿领域之一。下列是有关这一领域发展的陈述，其中错误的一项是
A.人们试图设计一种具有选择透过性能的膜结构，对海水进行淡化处理或处理污水
B．人们从生物膜的结构与功能的角度研究作物抗寒、抗旱、耐盐的机理
C．科学家研制了一种透析型人工肾，其中起关键作用的是一种人工合成的膜材料
D．人工膜能把病人血液中的代谢废物透析掉，但难让干净血液返回病人体内
答案： D
6下列各项生物技术中与微生物发酵无关的是
A.利用含有人类胰岛索基因的细菌生产人类胰岛素
B．利用杂交瘤细胞大量生产单克隆抗体
C.利用酵母菌大量地生产单细胞蛋白
D．利用植物的根尖和茎尖大量生产“人工种子”
答案： D
7下列关于生态农业的叙述，正确的是
①生态农业实现了对能量和物质的多级利用 ②生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础 ③生态农业使废物资源化，提高08量的转化效率，减少环境污染④在生态系统中增加有害生物的天敌种群，可减轻有害生物的危害 ⑤发展生态农业，是我国实施可持续发展战略的一项重要措施
A.①② B.③④
C．①②③④⑤ D．③④⑤
答案： C
8治疗艾滋病(其遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。试问AZT抑制病毒繁殖的机制是什么
A.抑制艾滋病RNA基因的转录
B．抑制艾滋病RNA基因的反转录
C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程
D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
答案： B
9将甲绵羊体细胞的细胞核移人乙绵羊的去核卵细胞中，再将此卵细胞植入丙绵羊的子宫内发育，出生的小绵羊即“克隆绵羊”
A.基因型与甲相同，性别一定与甲不同
B．基因型与乙相同，性别一定与乙不同
C．基因型与丙相同，性别一定与丙不同
D．基因型与甲相同，性别一定与甲相同
答案： D
10关于生物固氮的有关叙述，正确的是
A.植物遗体中的含氮化合物首先被转化成硝酸盐
B.圆褐固氮菌不但能够固氮，还有促进植物生长
C.分解者能够直接把含氮有机物中的氮转变为氮气
D．若对豆科植物用根瘤菌拦种就不用施肥了
答案： C
Ⅲ高分热点题预测
1化学奖授予荚国科学家彼得·阿格霄和罗德里克，麦金农，分别表彰他们发现细胞膜水通道及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。阿格霄发现细胞膜水通道允许水分子通过，而不允许水合氢离子(H30+)通过。下图为水分子通过细胞膜水通道的模拟图。
高考高考考动向：细胞膜的结构、功能及其特点，并与化学知识渗透。
高考试题预测：根据以上材料；加答下列问题：
构成细胞膜的主要化学成分有______和______，其功能特点是具有______。
答案：脂类 蛋白质 选择透过性
细胞膜上的水通道的化学本质是______，它是在______的控制下在______中合成出来的。
答案：蛋白质 基因(DNA) 核糖体
(3)要想证实细胞膜上的水通道的化学性质，一般情况下最好用什么同位素进行标记研究
A．N B．S C．P D．O
答案： B
(4)下列关于细胞膜水通道的说法，正确的是
A水通道是H20通过细胞膜的载体
B．水通道由细胞膜上的磷脂和蛋白质分子共同组成
C．因H30+带正电，受到水通道中部的正电荷的排斥而不能通过
D．因H30+的结构与水分子不同，所以不能通过水通道
答案： C
2生理医学奖授予了美国科学家利兰·哈特韦尔与英国科学家蒂莫西·亨特和保娜·纳斯，以表彰他们发现了细胞周期的关键分予调节机制。其中，利兰·哈特韦尔发现了大量控制细胞周期的基因。其中一种被称为“START”基因对控制各个细胞周期的最初阶段具有决定性的作用。保罗·纳斯的贡献是在哈特韦尔的基础上，通过基因与分子方法发现了调节细胞周期的一种关键性物质CDK(细胞周期蛋白依赖激酶)。CDK是通过对其他蛋白质的化学作用来驱动周期的。蒂莫西·亨特的贡献是首次发现了调节CDK功能的物质CYCLIN(细胞周期蛋白)。
高考高考考动向：考查细胞增殖、基因控制蛋白质的合成过程。
高考试题预测：根据以上材料，回答下列问题：
(1)细胞周期是指连续分裂的细胞，从______开始，到___________为止。在一般情况下，下列细胞中有明显细胞周期的是
A．根冠细胞 B．精子细胞
C．皮肤角质层细胞 D．茎的形成层细胞
答案：一次分裂完成时 下一次分裂完成时 D
(2)在图中为什么A期时间特别长 其间发生了哪些主要变化。
答案： A期是细胞分裂的间期，这个时期要完成细胞分裂的复杂准备工作 DNA的复制及有关蛋白质的合成
在有丝分裂过程中变化过程相反的两个时期是______期和______期(用字母表示)。
答案： B D
(4)“START”基因是如何实现对细胞周期进行控制的 试推断START与CDK、CYCLIN之间可能存在的关系：
答案： START基因是通过对有关蛋白质合成的控制实现的。START基因可能与CDK、CYCLIN的合成有关
(5)在下图中A-B表示细胞间期，B-C表示有丝分裂期，E表示CDK的含量，F表示CDK活性，C表示周期蛋白(除了能与CDK结合外，没有其他功能)的含量。
图中曲线表明细胞周期与___________无直接关系。CDK的活性与___________有关，细胞有丝分裂的启动与有关，根据这一原理，可以研究出一种新的抗癌药物，使该药物进入人体后，能够迅速与周期蛋白C结合，使癌细胞停留在______，从而抑制肿瘤细胞的分裂。
答案： CDK含量 周期蛋白 CDK活性 间期
(6)你认为哈特韦尔、纳斯和亨特三人的发现有什么意义
答案：三人的发现对研究细胞的发育有重大的影响，特别是对开辟治疗癌症新途径将具有极其深远的意义
3美国“9．11事件”使4千多人罹难，事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴共热，使DNA氢键断裂，双键打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。
美国对塔利班实施打击之后，凡例炭疽病使美国陷入了新的恐慌。炭疽病是一种急性传染病，由炭疽杆菌引起，可通过皮肤接触传染、呼吸传播、消化道传播三种途径传染给人类，严重时可致人死亡。
高考高考考动向：DNA分子的结构与复制、原核细胞的结构特点等。
高考试题预测：根据上述材料，回答下列问题：
(1)人体内的DNA主要存在于细胞核中的染色体上，人的所有细胞都具有相同的染色体数日组成。原因是_____________________。
答案：人体所有的细胞都是由一个受精卵细胞经过有丝分裂得到的
若已知DNA的一条单链的碱基组成是ATGGCAT，则与它互补的另一条单链的碱基组成是______；为保证实验的准确性，需要较多的DNA样品，这可以通过PCR技术使DNA分子大量复制，若一个DNA分子中，腺嘌呤含量为15％，复制所用的原料均为3H标记的脱氧核苷酸，经四次复制后， 不含3H的DNA单链占全部DNA单链的______，子代DNA分子中胞嘧啶的比例为______。
答案： TACCGTA 2/32 35％
DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系______，杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系______。
答案：越远 越近
(4)炭疽杆菌与酵母菌相比，在结构上最明显的区别是___________，在环境条件较好时，炭疽杆菌可以通过______方式繁殖后代，酵母菌可以通过______方式繁殂后代，从同化作用方式看，炭疽杆菌应是______型。
答案：无成形的细胞核(无核膜) 分裂 出芽 异养
(5)假如毒性极弱的炭疽芽孢杆菌进入人体内并作为抗原起作用，那么人体内便产生了具有免疫力的物质。请写出所有与该物质产生有关的细胞名称。
答案：吞噬细胞、B细胞、T细胞、效应B细胞
4新千年刚到，疯牛病的再度爆发，引起了全世界特别是欧洲的恐慌。早在300年前，人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊瘙痒症”，其症状表现为：丧失协调性，站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬，直至瘫痪死亡。20世纪60年代，英国生物学家阿尔卑斯(T．Alper)用紫外线等手段破坏患有羊瘙痒症(羊的类疯牛病)羊的脑组织中的核酸后，再将抽提物注射到健康脑中，仍具有感染能力。于是，她发问：瘙痒症的感染因子可能不舍核酸。
不久，美国一位血气方刚的年轻人坦利·普鲁辛纳(S．B．Pmsiner)意识到这是一个前所未有的大问题，马上着手进行了研究。8年后，终于出现了突破。证实这个感染物质确实不含核酸而只是蛋白质，且起名为朊病毒(Prion)，以区别于病毒、细菌、真菌和其他含核酸的病原
体。朊病毒对某些化学试剂，如甲醛、羟胺、核酸酶类等表现出强抗性；但对蛋白酶类、尿毒、苯酚、氯仿等不具抗性。于是他获得了1997年诺贝尔生理医学奖。
朊病毒的致病蛋白(prpsc)是正常细胞蛋白(prpc)的一种构象变化。Pmsiner通过研究提出，病变的PRPSC与正常的prpc结合，会诱导正常的prpc转变为病变的prpsc，像多米诺骨牌级联效应那样，最后使正常的PrPC全部转变成病变的prpsc。研究还发现，病变的PrPSC与正常的prpc在氨基酸序列上是一致的，只是它们的空间构象不同。
高考高考考动向：朊病毒的结构特点、蛋白质结构与功能的关系及其传染过程。
高考试题预测：根据上述材料，回答下列问题：
一般的病毒都有由______构成的外壳和由______构成的核心。
答案：蛋白质 核酸
疯牛病的病原体的化学成分是______，你判断的依据是______。
答案：蛋白质 因朊病毒对核酸酶类表现出强抗性，而对蛋白酶类不具抗性
朊病毒的遗传物质是______。
答案：蛋白质
(4)“羊瘙痒症”的症状表现为，丧失协调性，站立不稳，烦躁不安，奇痒难熬，直到瘫痪死亡。这些症状的出现是由于朊病毒感染了羊的哪一器官
答案：脑
(5)人们一直认为，蛋白质的性质是由组成它的氨基酸序列决定的。那么，上述材料是否支持这一观点
答案：不支持。材料中告诉我们，病变的prpsc与正常的prpc，在氨基酸序列上是一致的
5生理学和医学奖分别授了英国科学家悉尼·布雷内、荚国科学家罗伯特·霍维次和英国科学家约翰·苏尔斯顿，以表彰他们发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。“程序性细胞死亡”是细胞一种生理性、主动性的自觉“自杀”行为，这些细胞死得很有规律，似乎是按编好了的“程序”进行的，犹如秋天片片落叶的凋落，所以这种细胞死亡又称为“细胞凋亡”。在生物的个体发育过程中，细胞不但要恰当地产生，而且也要恰当地死亡。
高考高考考动向：基因的表达、细胞衰老与个体发育。
高考试题预测：根据上述材料，结合所学知识，回答下列问题：
(1)以下说法错误的是
A.在人体发育成熟之前的阶段，总体来说细胞诞生的多，死亡的少
B.发育成熟后，人体内细胞的诞生和死亡处于一个动态平衡阶段
C．该死亡的细胞没有死亡是机体抗性强的表现
D．“程序性细胞死亡”是基因调控的结果
答案： C
(2)细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。下列属于衰老细胞特征的是(多选)
A.细胞内水分减少
B．细胞呼吸速率增强
C．细胞的物质运输能力下降
D．细胞内酶的活性降低
答案： ACD
(3)人的受精卵分裂，逐步形成大量功能不同的细胞，从
分子水平看这是 的结果。
答案：不同基因选择性表达
人在胚胎发衣的初期具有尾，但在胚胎发育的后期已失去尾；在蝌蚪发育形成青蛙的过程中，尾也逐渐消失。从细胞水平看，这是由于______
答案：组合成尾的细胞发出了程序性死亡
6人们研究发现，DNA在不同的人身上会出现细微的差异。两个人具有相同的DNA的可能性仅为3000亿分之一，即使是同胞兄弟姐妹，其DNA完 全一致的可能性也只就像人的指纹一样，因此法医学界又有“DNA指纹”的说法。
然而，在同一家族中DNA的“核心序列”却完全一致，子女的DNA指蚊图完全可以从父母的“核心谱带”中找到，故可据此做亲子或亲缘关系的鉴定。由于DNA指纹具有高度的个体特异性，故被认为是识别个体的最可靠的证据之一。
1991年夏，前苏联考古学家在某地发现了5具尸体，其中有3具是孩子的。他们认为这5具尸体是1918年被处决的沙皇二世夫妇及其孩子的。考虑到沙皇妻子的兄弟姐妹及其后代都还健在，故科学家决定采用成年女性遗骸细胞质中的线粒体DNA作鉴定。线粒体DNA和细胞核DNA的最大区别之一在于前者的遗传物质只来自母方而与父方无关，这样就可以与其亲属的线粒体DNA进行对照。后来，科学家用先进的聚合酶链式反应(即
PGR)，模拟DNA复制过程，在体外进特异性DNA扩增，在试管中经过近40次循环，将DNA放大上万倍，再将放大的DNA输入计算机并最后仔细解读密码(碱基对)，比较两处样品的DNA是否一致。经科学家近半年的艰苦工作，证明成年女性遗骸线粒体DNA与其亲属的线粒体DNA一致，用同样方法得到成年男性遗骸与3个孩子遗骸的DNA一致，从而验明是沙皇家族的正身。
高考高考考动向：DNA分子结构的多样性和特异性、DNA分子的复制。
高考试题预测：根据上述材料，回答下列问题：
(1)文中所称“DNA指纹”是指
A.DNA中基因控制的“指纹”性状
B．指纹细胞中的DNA
C．DNA中核糖核苷酸序列
D．DNA中碱基对序列
答案： D
(2)文中所指DNA"核心序列”或“核心谱带”是指
A.DNA中重要的基因序列
B.DNA中重要基因的核苷酸序列
答案： B
(3)“DNA指纹”的应用是利用DNA结构的
A.稳定性 B．可变性
C.多样性 D．特异性
答案： D
(4)线粒体中DNA控制的遗传叫做
A.细胞质遗传 B．细胞核遗传
C.伴性遗传 D．隐性遗传
答案： A
(5)为什么人体细胞中线粒体DNA“只来自母方而与父方无关”(请根据精子和卵细胞的形态特点分析)
答案：来自母方的卵细胞中细胞质多，含有线粒体多；而来自父方的精子的头部细胞质极少，几乎不含有的线粒体。高考考点6 现代农业研究成果与分析
Ⅰ热点知识简介
1．无上栽培
(1)无上栽培的原理
无上栽培是指不用上壤而用营养液和其他有关的设备栽培植物的方法。溶液培养(简称水培)，是最早应用的一种无土栽培方法，这一技术在植物营养研究，尤其在矿质元素的生理功能和化学肥料应用研究方面起到了重要作用。溶液培养可以有效地控制提供给植物的矿质元素的种类和数量，至今仍是植物生理学研究的一种重要手段。
1929年，美国科学家杰瑞克(Geicke)教授根据前人研究结果，首次将营养培养法应用于番茄生产培养中，并获得了成功，从而为无土栽培在农业上的推广应用奠定了基础。从那时以来，世界各国，特别在西欧、北美，无土栽培的面积不断加大，栽培类型和方法不断增多。
(2)无土栽培的类型
由于方法多种多样，以致很难加以详细分类。人们通常按照无土栽培中固定根系的方法，大体上将它分为无基质栽培和基质栽培两大类型。
①无基质栽培
无基质栽培是指作物根系不用基质固定，根系直接和营养接触。按照根系与营养液接触的状态不同，无基质栽培又可分为水培和喷雾栽培两种类型。
水培
水培是将营养液以液体状态接触根系。水培的方法中应用比较普遍的是营养膜法(简称NF叮)。这种方法是用大约 0.5cm的浅层营养液不断地流过作物根系，营养膜法能较好地解决根系同时吸氧和吸收营养液的问题。
喷雾栽培
喷雾栽培简称雾培或气培。它是将营养液用喷雾状态接触根系。在喷雾栽培中为了保持根系环境的高温度和避免根系上滋生绿藻，接受喷雾栽培的作物的根系必须悬空在密闭、黑暗的容器中。通常在容器内的根系下方安装自动定时喷雾装置，每隔2～3 min，喷营养液几秒钟。喷雾栽培在解决根系同时吸收氧和营养液的问题上，效果比水培更为理想。
②基质栽培
基质栽培是用基质固定根系，使作物根系通过基质吸收营养液和氧。基质栽培的类型和方法繁多，大体上可分为有机基质和无机基质两类。目前，世界各国大多采用无机基质。
有机基质
有机基质是采用草炭、锯末、树皮、稻草和稻壳等物质作基质。这些基质或来自有机物，或本身就是有机物。
无机基质
无机基质是采用岩棉、蛭石、砂、陶粒、珍珠岩、聚乙烯和尿醛泡沫塑料等无机物作基质。在各种无机基质中，以岩棉用的最多，岩棉普遍用于甜菜、花卉育苗和栽培上。
(3)无土栽培的技术基础
营养液的成分、浓度、配制和调节，是无土栽培的重要技术基础。营养液的配制各国科学家先后研制出数百种营养液配方，其中，荷格伦特(Hoadand)营养液是一种应用比较广泛的营养液。荷格伦特营养液的配方如下：
1．大量元素 每升培养液中加入的毫升数KH2PO4 1mol/L 1 KNO3 1mol/L Ca 1mol/L
(4)无土栽培的优点
无土栽培与传统的土壤栽培相比较，具有以下优点：节约水肥，提高了水肥利用率；扩大植物的种植面积，在不适宜栽培植物的地方，只有达到光照和温度条件，都可以栽培植物；提高产品的产量和质量，无公害，无污染。是随着宇航事业的发展，有的国家已将土栽培列入“空间生活维持系统”的研究内容，这就使无土栽培可能成为将来宇宙航行中生产粮食、蔬菜的基本途径。
2．温室栽培
(1)温室栽培的原理
根据植物光合作用中对光的需求，建造温室通常用的透光材料如无玻璃和塑料薄膜。太阳光属寸：全光，其中的低能光对玻璃或薄膜的透过能力较弱，而高能光的透过能力较强。当高能光透过玻璃或薄膜进入温室后，部分能量被吸收而变为低能光。这些则不能从温室中散出，从而有效地提高了温室内的温度。
(2)温室的类型
一是利用塑料薄膜为透光材料建造的冬暖式大棚。该类温室的建造技术含量低、成本投入低，易于在农村大面积推广，但使用周期短。
二是电脑控制的机械化程度高的现代化温室。该类温室的建造技术含量高，成本的投人大大增加。该类温室的自动化程度高，使用周期长，生产效益大幅度提高。
(3)温室栽培的管理
根据植物生长的原理，在温室栽培的管理过程中，应注意以下措施：
①合理控制温度。白天适当增温，促进植物光合作用的进行，提高有机物的合成量；夜晚达当降温，降低植物的细胞呼吸，以减少有机物的损耗，从而提高植物体内有机物质的积累量，促进植物的生长发育。当白天温度较低时，可以通过暖气设备额外增加温室内的热量。
②合理控制光照强度。在满足植物对温度需求的前提下，根据栽培植物对光的需求控制光照强度。当光照强度过高时，可用遮阳网降低光照强度；当光照强度不足时，可人工补充光照。
③提高C02浓度。根据植物光合作用原理，提高CO2浓度可以促进植物光合作用的进行。提高温室CO2浓度的方法有很多，如使用CO2发生器、施用有机肥、碳酸氢氨、煤球炉等。
④合理灌溉和施肥。按照栽培植物的需水规律和需肥规律，合理灌溉和施肥。在降低生产成本的同时，保证栽培植物对水分和必需矿质元素的需求。在生产实践中，配合使用无土栽培技术，能够有效地提高经济效益。
⑤合理利用温室空间。建造温室的成本投入较高，能够充分利用温室空间是提高经济回报的重要措施之一。合理利用温室空间的方法是立体栽培，在温室内部形成简单的垂直结构。不仅提高了空间利用率，而且提高了植物对光能的利用率。
(4)温室栽培的优点
温室栽培的最明显优点是进行反季节种植，极大地提高了人们的经济收入和生活水平。其次减弱了自然条件的干扰，无土栽培技术、增施CO：气肥等先进农业管理措施的实施都需要在温室内进行，才能有效地发挥作用。
(5)温室的推广应用
目前，温室不再仅仅用来栽培植物，而且在饲养动物和培养食用菌等方在也发挥了重要的作用。有时在同一个温室中既栽培植物，又饲养动物，不仅满足了其生长过程中对温度的需求，而且有效地促进了温室内的物质循环利用。
3．生态农业
(1)生态农业的概念
生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思路指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。
(2)生态农业的原理
生态学的基本原理是建立生态农业的主要理论基础，其中生态系统能量的多级利用和物质循环再生是建立生态农业的最基本原理。
(3)生态农业的基本模式
①建立生态农业时应包含以下基本环节：
建立基本食物链和食物网关系，充分利有农作物合成的有机物和固定的太阳能，使之尽可能地流向对人类最有益的部分。
建立沼气池，充分利用系统各个环节产生的废料及排泄物中的物质和能量。
建立蘑菇房，培养食用菌，使流向分解者的能量再次流向人类。
减少农药和化肥的使用，尽可能地进行生物防治病虫害，使用有机肥等，使农副产品无污染、无公害。
②生态农业的基本模式
a．物质能量的多层分级利用系统(如下图)
b.水陆交换的物质循环系统(如下图)
c．农、林、牧、渔联合生态系统(如下图)
在建立生态农业的过程，不要仅仅考虑对农业生物类群的管理，还要特别注重对当地自然生态系统的保护、建设和管理。只有当地的自然生态系统进入良性发展轨道时，生态农业才有可能发挥其应有的作用。
(4)生态农业的优点
生态农业各种生物在人工控制下相互依存，相互制约，系统的自动调节能力较高，高效持久，产品输出量大，物质和能量能够多级、多层次地利用。在坚持经济可持续发展的今天，建立和发展生态农业解决环境、粮食、资源等问题的必由之路。
(5)生态农业举例
①桑基鱼塘
我国南方某些地区搞的桑基鱼塘，就是人工建立的高产稳产的生态农业系统(如下图)。人们将部分低洼稻田挖深作塘，塘内养鱼；提高并加宽塘基，在塘基上种桑，用来养蚕。这样可以做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。
②古泉生态农场
南京古泉生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养蚯蚓、养蘑菇和种植果树等生产过程合理地组合在一起，形成一个良性循环系统(如下图)。农场将鸡粪作为猪的部分饲料，猪粪投入沼气池作为沼气的发酵原料，产出的沼气用来烧饭、照明，沼液和沼渣用来喂鱼、培养食用菌、养殖蚯蚓和作为果园的肥料；鱼塘为鸭提供活动场所，鸭粪下塘作为鱼的饵料；塘泥作为果园的肥料；果园内养殖蚯蚓；猪粪、鸡粪、菌渣作为蚯蚓饵料；蚯蚓改良果园土壤，蚓粪为果园提供肥料，蚯蚓作为鸡的饲料。农场内各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了对能量和物质的多级利用，表现出明显的优越性。
Ⅱ新高考探究
1在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度，以提高产品的质量和品质，下列措施及方法正确的是
①由于温室内外温差大，在温室薄膜(或玻璃)上结成一层水膜，要及时擦干，以防止透光率降低 ②适当地增加光照，以补充冬季阳光的不足 ③尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用 ④向温室内定期施放适量二氧化碳气体，以增加光合作用强度 ⑤向温室定期施放适量氧气，以增强呼吸作用强度 ⑥冬季温室内温度尽量维持恒定
A.①②④ B．①②④⑥
C．②③⑤⑥ D.③④⑥
答案： A
2利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
A.① B．①②
C．①②③ D．①②③④
答案： D
3用现代生物技术培养生物新品种，其优越性在于
A.克隆技术可以快速繁育优良性状的家畜
B．现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成
C．现代生物技术迅速使菌种形成群落
D．现代生物技术可克服远源杂交不亲和的障碍
答案： D
4大棚中昆虫与蔬菜、杂草之间的关系依次是
A.种内斗争、共生 B．竞争、捕食
C．捕食、竞争 D．捕食、种内斗争
答案： C
5大棚中的绿色蔬菜进行光合作用，下列有关这方面的叙述中正确的是
①若用含14C的C02来追踪光合作用中的C原子，其转换途径是C02→C3→C6H12O6
②大棚中绿色蔬菜生命活动中ADP转变成ATP所需的能量都来自光合作用
③大棚中绿色蔬菜生长期短，营养无素不能很好富集，其营养价值受到一定影响
④大棚种植中，提高绿色蔬菜产量的有效措施之一是降低大棚中C02的浓度
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
答案： A
6为除去有害于农作物的某种害虫而引入蜘蛛后，对这两个种群进行调查，得出如下图所示的结果，下列叙述中正确的是
A.在蜘蛛引入前，害虫没有危害农作物
B．虽然蜘蛛对害虫数量的变化产生影响，但不能说是害虫的天敌
C．在C期间，蜘蛛数量减少的原因是蜘蛛的食物不足
D．在C期间的平衡状态与A期间和B期间中发生的两个种群间的相互作用没有关系
答案： C
7在大棚中使用某种农药防治少量害虫，开始效果显著，但长期使用后效果越来越差，根本原因是
A．农药的使用使害虫产生了抗药性
B.农药对害虫的抗药变异进行了选择
C.害虫对农药进行了定向选择
D．害虫对农药产生了定向变异
答案： B
8在大棚种植中，下列物质可用作化学肥料的是
①硝酸钾②磷酸二氢钙③碳酸钙 ④硫酸亚铁 ⑤水 ⑥二氧化碳
A．①②③④ B．①②④⑥
C．③④⑤⑥ D．①③④⑥
答案： B
9促使我国近年采“温室无土栽培”生产方式广泛应用的最重要因素是
A.农业生产的地域性、周期性特点
B．城市的不断扩大和工业的迅速发展
C.市场经济和农业技术的发展
D．农业区域专业化的需要
答案： C
10我国北方的一些地区每年都会发生不同程度的蝗虫灾害，严重之处，当地的农作物、牧草全被破坏。当地政府和农牧民通常采用喷洒农药的方法来杀灭蝗虫生蝗灾时，新疆某地邀请来一批养鸭户，把几十万只鸭放养到虫害严重的草原上，收到了很好的效果。下列有关叙述中错误的是
A用农药灭虫，农药对蝗虫起选择作用，生存下来的蝗虫都是抗药能力较强的
B．利用鸭子消灭蝗虫，根本目的是调整生态系统能量流动关系，使能量更多地流向鸭子
C.利用鸭子消灭蝗虫，从生态系统成分上看，鸭子是次级消费者，鸭子与草原上的牛、羊的关系是种间互助
D．利用鸭子消灭蝗虫，不仅可以获得较好的经济效益，而且还能减轻污染、保护其他生物
答案： B
Ⅲ高分热点题预测
1无土栽培因具有节约水肥、无公害，无污染等优点而日益受到人们的重视。下表是用于无土栽培的一种培养液配方
Ca(NO3)2 1.000g
MgSO4 0.250g
KH2PO4 0.250g
KCl 0.250g
FeCl3 0.250g
H2O 1000ml
高考高考考动向：植物的矿质营养。
高考试题预测：根据上述材料，结合所学知识回答下列问题：
(1)用此培养液培育某高等植物时，往往要给培养液中通入空气，这一措施的目的是用以促进___________，以利于对矿质元素的吸收。要使该植物生长良好，根据光合作用所必需的条件，除了适宜的温度外，还需要___________和___________。
答案：根的有氧呼吸 光照 CO2
(2)植物在吸收培养液中的矿质离子是要是通过___________方式进行的。一段时间后，检测到培养液中留存的Ca2+较多，这一现象与细胞膜的_ __________有关。
答案：主动运输 选择透过性
(3)若除去该培养液中的MgSO4将直接影响植物体内的___________合成。
答案：叶绿素
(4)该配方中植物所必需的大量元素是___________，微量元素是___________。
答案： N、P、S、K、Ca、Mg Fe、C1
2下图表示一个人工农业生态系统模式图。
高考高考考动向：生态农业。
高考试题预测：据图回答下列问题：
(1)在该生态系统中，起决定作用的是___________。
答案：农作物
(2)实践证明，该生态系统较为理想，建立人工生态系统的目的是___________。
答案：调整生态系统中量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分
(3)若将粮食用于喂猪，人从猪肉中获取100kJ的能量，至少消耗约___________kJ能量的粮食。
答案：2500
(4)生态农业能够提高能量利用率的原因是_____________________。
答案：使原来通过分解者的分解作用散失的部分能量，以生活能源、食用菌等形式再次被人类利用
(5)实现生态农业的一个重要体现就是减少环境污染，生产出安全无公害的农副产品。你认为实现这一目标的措施有哪些 (至少说出三点)
答案：减少或不使用农药，代之以生物防治病虫害；减少或不使用化肥，代之以有机肥等；农业废料资源化，建立“原料—产品—原料——产品”的生产体系。(其他合理说法也可)
3下图人工种植香菇是一项具有很高实用价值的农业技术，下图为锯末压块栽培香菇工艺流程图。
栽培种配料(锯末、米糠等)
↓
装瓶灭菌(700m1、147 kpa、1．5h)
↓
接种扩，大培养(35-45d、23-25℃)
↓
压块培养(12-14瓶／平方尺、松紧适度
10-30d、22-24~C)
↓
栽培块形成菌蕾
↓ 相对湿度85％-90％
香菇采收加工
高考高考考动向：微生物的营养代谢、生长与繁殖等。
高考试题预测：请结合一些具体的生产环节和一些相关
问题分析回答：
作为香菇培养基的往往是木屑、棉籽皮等，还要加入大量的有机物质。原因是___________。除加入有机物质外，在培养基中还需要加入___________等无机物质。
答案：蘑菇是异养型生物，必须摄取现成的有机物来维持自身的新陈代谢 水和无机盐
培养基在接种前要进行灭菌处理，否则很容易长出大量的霉菌。霉菌和香菇的关系一般为___________。
答案：竞争
(3)培养基压块时要松紧适度，其目的是___________。
答案：保证香菇对氧气的需求
(4)栽培香菇所用的菌种一般是亲代香菇产生的一些褐色粉末，每粒粉末实际上是一个__________，这种生殖方式在生物界属于__________生殖。
答案：孢子 无性
(5)在自然生态系统中，按营养功能进行区分，香菇属于 __________。
答案：分解者
(6)从香菇的培育过程来看，影响微生物的生长的环境因素有哪些
答案：温度、温度、空气、pH、光照等
(7)现在，人们将接种的培养基装在透气的塑料袋中，然后它们悬挂在甘蔗田、玉米田、地瓜田的低层或直接埋在这些田地的土壤中。你认为这样做有哪些好处 (至少列出三点)
答案：温度、湿度、光照适宜，有利于蘑菇的生长；与农作物交换氧气和二氧化碳，促进农作物生长；使用过的培养基碎屑返还土壤，增强土壤肥力；充分利用土地资源和空间等(其他合理说法也可)。
4温室栽培植物是现代农业的一大特色。在温室内，可以人工控制植物生长过程中所需要的各种环境因素，使之达到植物生长所需要的最佳状态，从而获得最大的经济效益。所以在改革开放后的近20多年来，温室栽培在我国的国民经济发展中发挥了极其重要的作用。其中冬暖式大棚由于造价低、管理技术简单等特点，在我国的广大农村得到了很快的推广和应用。它不仅解决了冬季农村劳动力闲置问题，而且也是现在农民经济收入的重要来源之一。随着科学技术的发展，许多先进的大棚管理措施逐渐被人们所掌握。在今后相当长的时期内，冬暖式大棚还全有更大的发展。
题考高考考动向：檀物的光合作用、细胞呼吸、生态系统的结构和功能、生态农业等。
高考试题预测：结合上述材料，分析回答下列问题：
(1)根据植物光合作用原理，在建造温室的过程中，选用下列哪种颜色的塑料薄膜或玻璃，最有利于栽培植物的生长
A.橙红色 B．蓝紫色
C．无色 D．白色
答案： C
(2)在冬季，光照时间和光照强度往往达不到植物的生长发育需要，你认为应当采取什么措施才能符合温室内植物的需要
答案：根据日照长度选择适当的栽培植物；当日照时间达到一定长度时建造大棚并栽培植物；根据需要人工补充光照等(答出一点即可)
(3)应如何控制温室内的温度，才能有利于栽培植物的生长
答案：白天适当增温，促进植物光合作用的进行，有利于合成有机物；夜晚适当降温，抑制细胞呼吸的进行，有利于有机物的积累，从而促进植物的生长
(4)为了促进温室内植物的生长发育，你认为应当采取哪些措施来提高C02浓度 (列出三点)
答案：白天开棚通风；使用CO2发生器；施用动物粪肥(其他合理措施也可)
(5)当遇到连续阴天天气时，为尽量减少温室内栽培植物的损失，人们该采取哪些措施 (列出两项)
答案：人工补充光照；白天适当降低温度，保持昼夜温差
在温室内施肥时，人们通常用有机肥作底肥。这样做有哪些好处
答案：肥效持久；改良土壤结构，增强通气能力；通过微生物的分解作用，释放CO2等(答出两点即可)
有人利用温室栽培草莓，当温室内的草莓开化时，他将蜜蜂箱放到了温室内，其目的是_____________。蜜蜂与草莓之间的关系是__________。
答案：让蜜蜂进行传粉 种间互助高考考点4 细胞工程与基因
工程研究成果及分析
Ⅰ热点知识简介
1．细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞98水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。
(1)细胞培养
细胞培养是将生物体的某一组织分散成单个细胞，接种在人工配制的培养基上，然后在适当的环境条件下(如无菌、一定的光照、温度或pH值等)进行培养，使细胞能够生长和不断增殖的技术。细胞培养是各项细胞工程中的基本技术。
由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术难度较大，目前多采用组织培养技术。如植物胚(成熟或未成熟胚)或器官(根尖、茎尖、叶原基、花药等)、动物的胚胎细胞或幼龄动物的脏器等。
(2)细胞融合
细胞融合是指把两个细胞(可以是同种细胞，也可以是异种细胞)在促融剂的作用下，融合成一个细胞的过程。其原理是细胞膜具有一定的流动性。应用细胞融合技术进行细胞杂交，能够克服远缘杂交不亲和的障碍，对培育新品种具有广阔的应用前景。
(3)细胞重建
细胞重建也称为细胞核(包括细胞器)移植技术，是将细胞核和细胞质用某种方法拆开，然后再把来源不同的细胞核和细胞质重新组合成一个新细胞。从而赋予重建的细胞以某种新的功能。
(4)细胞工程的应用
目前，细胞工程主要应用于单克隆抗体的制备、植物组织培养、试管动物(婴儿)、克隆动物等方面。
2．基因工程
(1)基因工程的概念
基因工程也称为遗传工程，是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切修饰后导人受体细胞内进行表达，使之具有某种遗传性状的技术。基因工程能够打破种属的界限，在基因水平上改变生物遗传性，并通过工程化为人类提供有用产品及服务。
(2)基因工程的原理
由于不同生物的DNA分子化学组成和空间结构完全相同，所以不同生物的DNA分子能够拼接在一起；由于所有的生物共用一套遗传密码子，所以基因转移到其他生物细胞中后的表达结果是相同的。
(3)基因工程的步骤
①提取目的基因
直接分离法：用DNA限制性内切酶直接从供体细胞中切割出目的基因。
逆转录酶法：先分离出特定的mRNA，再用逆转录酶做催化剂，以RNA为模板合成所需要的目的基因。
化学合成法：如果已知目的基因的碱基排列顺序，可用酶法或化学法，直接合成目的基因。
②目的基因与运载体结合
一种方法是以质粒作为运载体，利用DNA限制性内切酶和DNA连接酶，使目的基因与细菌质粒结合形成重组质粒；另一种方法是以动植物病毒或噬菌体作为运载体，将目的基因包装在病毒的蛋白质外壳内。
③目的基因导入受体细胞
目前，目的基因的导人方法有多种。如果受体细胞为细菌，通常利用重组质粒将目的基因导人受体细胞；如果受体细胞为动物细胞，通常使用病毒为运载体，利用病毒的侵染能力，将目的基因导人受体细胞；还可以利用微型玻璃管直接将重组质粒注射到细胞内等。
④目的基因的检测和表达
通过基因导人过程，目的基因是否达到受体细胞内，需要进行检测和筛选。只有当目的基因在受体细胞中表达时，基因工程才能成功。
3．转基因作物及其安全性
转基因植物是指将处源基因整合至受体植物基因组而改变遗传组成的植物。目前所获得转基因作物主要是粮食作物，如水稻、大豆、玉米、红薯和马铃薯等；此外，蔬菜、水果等转基因植物也已获得成功并广泛种植。
(1)抗虫作物
目前已经开发和经常应用的抗虫基因已有40多个，如苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因(Bt基因)，是目前应用最广的基因；植物的蛋白酶和淀粉抑制因子(Cme)；植物凝集素基因；动物的蛋白酶抑制因子基因、蝎毒蛋白基因、动物几丁质酶基因等。
(2)抗病作物
目前，培育抗病作物较常采用的是将病毒外壳蛋白基因 (CP)导人植物，从而使植物具有抗性。植物的抗病性包括抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗线虫等。在我国转基因抗病病基因育种上也获得了成功，如将人巨噬细胞病毒(CMY)和烟草花叶病毒(TMV)处壳蛋白基因用质粒导人烟草，获得抗TMV／CMY转基因抗病烟草。
(3)抗除草剂作物
20世纪80年代中期，部分研究者将抗除草剂基因转入作物中，育成大批抗除草剂的作物。1987年美国科学家从矮牵牛中获得抗草甘磷的EPSP合成酶突变基因转入农作物获得成功，，目前，已获得的抗除草剂作物有大豆、棉花、玉米、水稻及甜菜等20多个品种。
(4)作物品质改良
利用生物技术改变植物的品质和性状来满足人们生活需求口前巳成为可能，而且已取得了良好的效果。比如将抗寒基因导人作物，增加植物的耐寒性，目前这种从极地鱼体中分离到的基因巳被转入番茄、黄瓜，使作物在耐寒或耐天气的骤然变化。
我国在这方面也已取得了较大成就，例华番1号，这是我国第一个进行商品生产的基因工程品种，它是利用转基因技术育成的耐储藏番茄品种，可在13～30℃下储藏45天，延长了保鲜期，解决了运输、储存的难题。
(5)基因产品的安全性
1998年欧盟第一个提出转基因产品要标签示明，并于次年规定，凡出口至欧洲的非转基因产品含有的转基因成分不得超过1％。1999年，《自然》杂志刊登了美国康奈尔大学Losey等人的实验结果：将转Bt基因玉米花粉撒在苦芭菜上，喂食黑脉金斑蝶，4天后死亡率达44％，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。同年11月对转基因食品一直持开放态度的美国政府也提出对转基因产品采取标签制度，并必须进行安全和环境风险测试。
森堡举行的欧盟环境部长会议提出在新法规出台之前暂停种植转基因作物。由于转基因育种转入的外源基因多是有毒的抗虫抗病基因，其毒性及残留量会不会对人体产生毒害，会不会富集，转蔫因产品中所含的外源基因是否会在环境中传递，如果会的话由此产生的超级杂草、超级害虫如何控制，生物多样性是否会被破坏，转基因食品的营养对原有食品营养会不会有影响等诸多问题被不断提出。如何对转基因食品进行安全性评价已经成为新的课题。
Ⅱ新高考探究
1英国科学家斯勒和米尔坦斯，将B淋巴细胞产生抗体基因转移到肿瘤细胞内，成功获得世界上第一株能稳分泌单一抗体的杂交瘤细胞株，肿瘤细胞增殖方式和物是
A.无丝分裂和逆转录抗体 B．减数分裂和转基因抗
C．有丝分裂和单克隆抗体 D．减数分裂和单克隆抗
答案： C
2应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因针，这里的基因探针是指
A．人工合成的免疫球蛋白的DNA分子
B．人工合成的苯丙氨酸羟化酶的DNA分子
C.用放射性同位素或荧光分子等标记的蛋白质分子
D．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
答案： D
3动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是
A．诱导融合的方法完全相同
B．所用的技术手段基本相同
C．所采用的原理完全相同
D．都能形成杂种细胞
答案： D
4有关生物膜的应用中，正确的是
A．海水淡化中应用厂生物膜的估息传递功能
B．抗旱、抗寒品种的培育，与墓因有关而与生物膜无关
C.污水处理可以利用生物膜的选择透过性
D．人工膜可以模拟生物膜的能量交换功能
答案： C
5植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是
A．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
B．细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合
D．细胞壁不是原生质的组成部分
答案： C
6不属于目的基因与运载体结合过程的是
A．用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
B．用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C．将切下的目的基因的片段导人到质粒切口处
D．将重组DNA导人爱体细胞中进行扩增
答案： D
7科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后，会使附近的、与其亲缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因；野生植物获得该基因最可能的途径是
A.基因突变 B．染色体变异
C．自然选择 D．自然杂交
答案： D
8下图为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵细胞)。下列相关叙述中不正确的是
A.动物个体①、②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B．动物个体②的产生表明，高度分化的动物细胞也具有全能性
C．按照动物个体②的产生方式，后代的性别比例仍为1：1，但不利于动物的进化
D.产生图中a、b、c三种细胞的方式，仅c为有丝分裂
答案： C
Ⅲ高分热点题预测
1人工种子是人们模仿天然种子结构制造出来的生命有机体，它能像种子一样萌发生长，长成植物。人工种子的核心部件是被外层物包埋的具有类似种子胚功能的胚状。胚状体不同于一般的种子胚，是由非合子细胞分化形成的类似于胚的蛄构物，所以，又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚状体在一定的条件下，可以通过胚胎发育过程形成植株。
胚状体可从悬浮培养的单细胞中得到，也可通过试管培养的愈伤组织、花粉或胚囊获得。将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。 自从1968年F·C·斯图尔德和J·赖尔特分别对胡萝卜进行诱导得到胚状体，30多年来约养出了胚状体。我国利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦和玉米等作物上诱导出了胚状体。各国正着手将人工种子推向商品化。
高考高考考动向：檀物组织培养、植物的个体发育。
高考试题预测：根据上述材料回答：
(1)植物的胚状体是________的产物。培育胚状体利用了________这一项生物技术。
答案：非合子细胞分化形成 组织培养
(2)包埋胚状体的胶质可看作种子的________部分。
答案：子叶或胚乳
(3)在胚状体的培育过程中，细胞先后发生的两次显著性变化是________和________。
答案：脱分化再分化
(4)下列关于愈伤组织的说法中，正确的有(多选)
A.愈伤组织是一团高度液泡化的薄壁细胞
B．愈伤组织是一团形状不规则、排列疏松的细胞
C．愈伤组织是一团具有一定的分裂增殖能力的细胞
D．愈伤组织是一团绿色的能够进行光合作用的细胞
答案： ABCD
(5)该项技术的成功应用，反映了细胞的________性。
答案：全能性
2下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。
高考高考考动向：花粉及其离体培养、光合作用、激素的调节作用、物种的染色体数和核苷酸链数、基因型等。
高考试题预测：根据以上材料，分析回答下列问题：
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得________和小分子有机物等营养物质。
答案：水、无机盐
(2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_______________________________两类激素。
答案：细胞分裂素和植物生长素
(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是________利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。
答案：叶绿体
(4)试管苗的细胞核中含有________条脱氧核苷酸链。
答案：24
(5)培育成的试管苗可能出现的基因型有________。
答案： AB、Ab、aB、ab
3苏云金杆茼是目前使用最广泛的一种病原微生物杀虫剂，它的毒力强，杀虫范围广，入侵棉铃虫(一种严重危害棉花的害虫)体内后能在消化道大量繁殖，并能分泌一类伴孢晶体蛋白，使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。 1990年中国科学将这种毒蛋白基因转移到棉花植株内并
实现成功的表达。
高考高考考动向：直核细胞与原核细胞的区别、基因表达、
蛋白质的结构与功能特点、种间关系等。
高考试题预测：根据所学知识，分析回答以下问题：
(1)苏云金杆菌属于________生物。棉花叶与棉铃虫细胞相比，特有的结构是________。
答案：原核 细胞壁、叶绿体、液泡
(2)苏云金杆菌与棉铃虫的关系属于________。
答案：寄生
(3)毒蛋白对人畜无害，而使棉铃虫致死。从蛋白质的性质看，蛋白质具有________性。
答案：特异
(4)某种苏云金杆菌产生的伴孢晶体蛋白含两条多肽链，共由126个氨基酸组成，该伴孢晶体蛋白含有的肽键数是________。伴孢晶体蛋白消化成毒肽所需的消化酶是________。
答案：124 蛋白酶
(5)题中“毒蛋白基因转移到棉花并实现成功的表达”中的成功表达含义是________。
答案：转移到棉花DNA上的毒蛋白基因控制合成毒蛋白
(6)这种防治害虫的方法属于________防治方法，其突出优点是什么
答案：生物 减少农药的污染，保持环境
4我国在特基因鱼方面的研究上处于领先地位，如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，营养转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散。因此特基因鱼的生态安全性问题很是值得研究，如转基因鱼对生态系0L的压力及外源基固的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的特基固鱼投入自然系统。
高考高考考动向：基因工程原理、基因的表达、激素的生理作用、多倍体的遗传特点。
高考试题预测：分析上述材料，回答下列问题：
(1)转基因鱼成功的物质基础是________。
答案：这些生物的遗传物质都是DNA
(2)已知人的GH是一种含有191个氨基酸的蛋白质，若将入的GH基因转入鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸至少是________，并写出遗传信息传递过程：
答案：1146 遗传信息的传递过程如图所示
(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率，取得较高的生长率，以至其生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也是显著高于非转基因鱼。其原因可能是________。
答案：合成了大量的生长激素，生长激素能促进蛋白质的合成
(4)鱼类易于逃逸和扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题的研究是很重要的，试分析引起生态安全性问题的
原因。
答案：转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机
(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的。我国科学家最近培育成功了三倍体“湘云鲫”，试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因。
答案：转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。三倍体不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免因发生杂交、加剧竞争引起生态危机。
5如今，从土豆、草莓到西红柿，各种各样的转基因产品已经潜入寻常百姓家，更有资料显示，我国餐桌上有50％以上的大豆色拉油属于转基食品。然而近年来，有关转基
因食品是否影响健康的争论不绝于耳。例如：1999年，荚国康奈尔大学Losey等人将转Bt基因(苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉撒在苦芭莱上，喂食黑脉金斑蝶 4天后死亡率达44％，而对照组无一死亡，研究者认为该转基因玉米对非靶生物有毒。
高考高考考动向：对基因工程的认识、基因工程育种的优点
高考试题预测：分析以上材料，结合所学知识，回答以下问题：
报道转基因作物大面积种植已达7年，食用转基因食品的人群至少已有10亿之多，至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品是安全的，试分析原因。
答案：①转基因食物被煮熟之后，细胞就被破坏了，进人人肠胃系统后，DNA又被酶分解，DNA大都变成了碎片，即使有整条的DNA存在，也无法发挥基因移植到人体的作用。②我们所吃的非转基因改良谷物是长期人工选择的结果，人们食用后并未有不适和影响健康。③转基因食品仅是农作物品种中加入一两个对人类无害的已知性状的基因等。(只要合理即可)
自1983年转基因作物在美国问世以来，用生物技术改造农产品的研究与应用进展飞快基因作物的种植面积达到了5 000万公顷。试问：转基因产品到底有什么优势
答案：①缩短育种时间②定向改造生物的性状③提高粮食产量，解决粮食问题
你是怎样理解转Bt基因(苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因)玉米花粉对非靶生物是有毒的。答案：转Bt基因玉米在培育过程中没有对所有的生物进行毒性检测实验，在逻辑判断上属于不完全归纳。
有人认为转基因生物会造成基因污染，危害生态系统的稳定性。你是怎样理解的
答案：转基因生物中所含的外源基因可能会通过杂交在环境中传递，可能会由此产生超级杂草、超级害虫以及其他超级动物等，使得生物多样性受到破坏。(只要合理即可)

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