人教版（2019）高中生物选择性必修3《生物工程与技术》期末复习问答式知识点考点提纲 讲义

这是一份人教版（2019）高中生物选择性必修3《生物工程与技术》期末复习问答式知识点考点提纲 讲义，共14页。
1.制作果酒时，为什么需要先通气后密封？
答案：通气阶段让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，密封阶段通过无氧呼吸产生酒精。

2.泡菜腌制过程中，亚硝酸盐含量的变化趋势是怎样的？
答案：先增加后减少，在腌制第7-10天达到峰值（与温度、食盐浓度、腌制时间有关）。

3.腐乳制作中，毛霉的作用是什么？
答案：分泌蛋白酶分解蛋白质为小分子肽和氨基酸，分泌脂肪酶分解脂肪为甘油和脂肪酸。

4.醋杆菌发酵产醋需要什么条件？
答案：氧气充足（需持续通气）、温度30-35℃，底物可为酒精（C2H5OH→CH3COOH）。

5.培养基按物理状态分为哪几类？分别有何用途？
答案：固体培养基（分离纯化微生物）、液体培养基（扩大培养）、半固体培养基（观察微生物运动）。

6.高压蒸汽灭菌的条件是什么？哪些物品不能用此法灭菌？
答案：121℃、100kP，15-30分钟；不能灭菌的物品，耐高温但易受潮的物品（如棉塞）需配合干热灭菌。

7.平板划线法和稀释涂布平板法的主要区别是什么？
答案：平板划线法用于分离单个菌落（适用于浓度高的菌液），稀释涂布平板法可计数（需梯度稀释至30-300菌落/平板）。

8.如何判断培养基是否被杂菌污染？
答案：将未接种的培养基同实验组一起培养，若出现菌落则证明污染。

9.筛选纤维素分解菌时，为什么要在培养基中加入刚果红？
答案：刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后出现透明圈，可初步筛选目的菌。

10.菌种保藏的方法有哪些？分别适用于什么场景？
答案：临时保藏（斜面培养基，短期保存）、甘油管藏（-20℃，长期保存）。

11.倒平板时需要注意哪些无菌操作？
答案：①酒精灯火焰旁操作；②培养基冷却至50℃左右倒平板；③倒置培养防止冷凝水污染。

12.微生物计数时，为什么活菌计数法的结果常低于实际值？
答案：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，导致计数偏小。
13.发酵工程的核心设备是什么？其主要功能有哪些？
答案：发酵罐；功能.控制温度、pH、溶解氧、搅拌速度，实时监测发酵过程。

14.生产谷氨酸时，为什么要控制培养液的PH为中性或弱碱性而不是酸性？
答案：谷氨酸棒状杆菌在发酵生产中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。

15.基因工程菌在发酵前为何需要进行扩大培养？
答案：增加目的菌株数量，缩短发酵周期，提高生产效率。
16.发酵过程中，如何通过溶氧控制判断酵母菌的代谢状态？
答案：溶氧下降时，酵母菌可能从有氧呼吸转为无氧发酵（产酒精）。

17.产物分离提纯的方法有哪些？分别适用于什么类型的产物？
答案： 代谢产物：提取、分离和纯化； 菌体（如单细胞蛋白）：过滤、沉淀。

18.与传统发酵相比，现代发酵工程的优势是什么？
答案：①菌种定向改造（基因工程）；②自动化控制（精准调节条件）；③产物纯度高。

19.发酵工程在医药领域的应用举例？
答案：生产抗生素（青霉素）、疫苗（乙肝疫苗）、激素（胰岛素）。

20.如何利用发酵工程解决粮食短缺问题？
答案：通过培养高产菌株生产单细胞蛋白（微生物菌体），作为动物饲料或人类食品添加剂。

第二章 细胞工程
21.植物组织培养的理论基础是什么？
答案：植物细胞的全能性（离体的细胞、组织、器官在适宜条件下可发育成完整植株）。
22.MS培养基的主要成分包括哪些？
答案：无机营养（大量元素+微量元素）、有机营养（蔗糖、维生素、氨基酸）、植物激素（生长素、细胞分裂素）、琼脂（凝固剂）。

23.脱分化和再分化的区别是什么？
答案：脱分化（形成愈伤组织，无特定结构功能）；再分化（愈伤组织分化为根、芽等器官）。

24.植物体细胞杂交中，原生质体融合的方法有哪些？
答案：物理法（电融合、离心）；化学法（聚乙二醇（PEG）诱导融合、高Ca2+-高pH融合法）。

25.为什么选取幼嫩的组织作为植物组织培养的外植体？
答案：细胞分裂能力强，分化程度低，容易诱导脱分化。

26.植物细胞培养中，蔗糖和葡萄糖的作用有何不同？
答案：蔗糖维持渗透压并提供碳源，葡萄糖可能被植物细胞直接吸收但易导致微生物污染。

27.作物脱毒为什么选择分生区附近的组织？
答案：分生区病毒少，甚至无病毒。

28.单倍体育种的流程是什么？
答案：花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合二倍体植株。
29.植物细胞工程在作物育种中的应用有哪些？
答案：.①单倍体育种（缩短育种年限）；②体细胞杂交（克服远缘杂交不亲和）；③突变体筛选（抗逆品种）。
30.为什么植物组织培养需要避光培养脱分化阶段？
答案：光照可能诱导细胞分化，避光有利于愈伤组织的形成。
31.动物细胞培养的培养基与植物培养基的主要区别是什么？
答案：动物培养基需添加血清、血浆等天然成分，且通常为液体培养基。
32.原代培养和传代培养的区别是什么？
答案：原代培养（组织消化后的初次培养，细胞分裂10次左右）；传代培养（原代细胞分瓶后的培养，部分细胞可能发生癌变）。
33.动物细胞培养中，胰蛋白酶的作用是什么？
答案：分解细胞间的蛋白质（如胶原蛋白），使组织分散成单个细胞。
34.核移植技术中，为何选择卵母细胞作为受体细胞？
答案：卵母细胞体积大、易操作，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。
35.单克隆抗体制备中，为什么选择B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合？
答案：B淋巴细胞能产生抗体但不能无限增殖，骨髓瘤细胞能无限增殖但不能产生抗体，融合后具备两者优势。
36.杂交瘤细胞的筛选需要经过哪几步？
答案：①选择（HAT）培养基筛选（淘汰未融合细胞和自身融合细胞）；②专一抗体检测（筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞）。
37.动物细胞融合的诱导方法有哪些？
答案：物理法（电融合）、化学法（PEG）、灭活的病毒诱导融合。
38.核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质来自哪里？
答案：主要来自供体细胞的细胞核，少量来自受体卵母细胞的细胞质（线粒体DN答案：）。
39.动物细胞培养中，接触抑制现象的本质是什么？
答案：细胞膜表面糖蛋白识别信号，抑制细胞分裂相关基因的表达。
40.单克隆抗体在疾病治疗中的优势是什么？
答案：特异性识别抗原，可作为“生物导弹”靶向输送药物（如抗癌药物）。
41.胚胎工程的核心技术包括哪些？
答案：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养。
42.精子获能的本质是什么？
答案：精子在雌性生殖道内发生形态和功能上的变化，获得受精能力。
43.胚胎移植时，为什么选择桑葚胚或囊胚阶段？
答案：桑葚胚细胞均为全能干细胞，囊胚内细胞团具有发育全能性，且胚胎尚未与母体建立组织联系，易分离。

44.为获得多个胚胎需要对供体雌性个体进行什么处理？
答案：用促性腺激素对其进行超数排卵处理。

45.胚胎分割时，为什么需要将内细胞团均等分割？
答案：若分割不均，分配较少的胚胎会发育不良。
第三章 基因工程
46.限制酶的来源、作用和命名规则是什么（以Ec RⅠ为例）？ 限制酶作用的结果是？
答案：限制酶主要来自原核细胞，它能识别双链DNA特定的核苷酸序列，在特定的位点断开磷酸二酯键。E为属名首字母，c为种名前两个字母，R为菌株株系，Ⅰ表示发现的顺序。限制酶作用于DNA后得到的是黏性末端（切割位点在中轴线两侧）或平末端（切割位点在中轴线上）。
47.DNA连接酶和DNA聚合酶的区别是什么？
答案：DNA连接酶连接DNA片段（形成磷酸二酯键，不需要模板），DNA聚合酶在DNA复制时催化单个脱氧核苷酸连接到链的3’端（形成磷酸二酯键，需要模板）。

48.基因工程中的载体有哪些？最常用的是什么？
答案：质粒、动植物病毒和噬菌体等；最常用的是质粒。
49.载体需要具备哪些条件？
答案：①能自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。②有一至多个限制酶切割位点；（便于目的基因插入）③标记基因（筛选重组DNA）。
50.CRISPR/Cas9系统中的gRNA有什么作用？
答案：引导Cas9蛋白识别并结合目标DNA序列（通过碱基互补配对）。
51.逆转录酶的作用是什么？
答案：以RNA为模板合成cDNA（逆转录过程），用于构建cDNA文库。
52.如何选择限制酶以避免目的基因和载体的自身环化？
答案：使用两种不同的限制酶切割目的基因和载体，产生不同黏性末端（如EcRⅠ和BamHⅠ）。
53.PCR技术中，引物的作用是什么？
答案：使DNA聚合酶能从引物的3’端连接脱氧核苷酸（引物需根据目的基因两端序列设计）。
54.获取目的基因的方法有哪些？
答案：①从基因文库中获取；②PCR扩增；③人工合成（已知序列时）。
55.基因表达载体中，启动子和终止子的作用是什么？
答案：启动子（RNA聚合酶识别结合位点，驱动基因转录）；终止子（终止转录）。
56.将目的基因导入动物细胞的常用方法是什么？
答案：显微注射法（直接注入受精卵的细胞核）。
57.农杆菌转化法适用于哪些植物？其原理是什么？
答案：适用于双子叶植物和裸子植物；原理.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到受体细胞染色体DNA上。
58.感受态细胞如何制备？
答案：用Ca2+处理细胞，使其处于易于吸收外源DNA的生理状态（细胞壁通透性增加）。

59.什么是PCR，其原理是什么？
答案：PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。其原理是DNA半保留复制。
60.PCR过程中，变性、复性、延伸的温度分别是多少？
答案：变性90℃以上（解链），复性55℃左右（引物与模板结合），延伸72℃左右（Taq酶催化子链合成）。
61.重组质粒导入受体细胞后，如何进行初步筛选？
答案：根据标记基因（如抗氨苄青霉素基因），在含相应抗生素的培养基上培养，存活细胞可能含重组质粒。
62.为什么基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞？
答案：繁殖快、易培养、遗传物质少，是单细胞。
63.目的基因与载体连接时，可能出现哪些问题？
答案：①目的基因自身环化；②载体自身连接；③目的基因反向连接。
64.在植物基因工程中，如何检测目的基因是否插入染色体DN答案：？
答案：DNA分子杂交技术（用带标记的目的基因作探针，与受体细胞DNA杂交）。
65.蛋白类药物（如胰岛素）为何常用哺乳动物来生产而不是原核生物？
答案：哺乳动物细胞可对蛋白质进行加工（如糖基化），而原核细胞无法完成复杂修饰。
66.基因工程在农业中的应用举例。
答案：抗虫作物（Bt毒蛋白基因）、抗除草剂作物（EPSPS基因）、抗逆作物（抗旱基因）。
67.基因治疗的两种类型是什么？
答案：体内基因治疗（直接向体内组织细胞导入基因）；体外基因治疗（先提取细胞，导入基因后回输）。
68.重组人胰岛素的生产流程是什么？
答案：获取胰岛素基因→构建表达载体→导入大肠杆菌→发酵培养→分离提纯。
69.基因编辑技术（如CRISPR）与传统基因工程的区别是什么？
答案：CRISPR可精准编辑特定基因（敲除、插入或替换），无需依赖限制酶，效率更高。
70.如何利用基因工程技术生产单克隆抗体？
答案：将抗体基因导入宿主细胞（如CHO细胞），通过大规模培养表达抗体。
71.基因工程菌培养时，为什么需要诱导剂（如IPTG）？
答案：诱导剂激活启动子，使目的基因在适宜时机表达（避免影响菌体生长）。
72.基因工程中，密码子优化的目的是什么？
答案：根据受体细胞的偏好性调整密码子，提高目的基因的表达效率。
73.为什么基因工程药物多采用原核生物作为生产菌？
答案：成本低、周期短、易大规模培养，适合生产结构简单的蛋白质（如干扰素）。
74.基因工程在环境保护中的应用举例。
答案：构建分解石油的“超级细菌”、降解塑料的工程菌。
75.基因驱动技术的原理是什么？可能带来哪些风险？
答案：通过基因编辑使特定基因在种群中快速扩散；生态平衡破坏、基因不可逆传播。
第四章 生物技术的安全性与伦理问题
76.转基因生物可能引发哪些食物安全问题？
答案过敏反应（新蛋白）、营养成分改变、抗营养因子增加。
77.如何防止转基因植物的基因漂移到野生近缘种？
答案：①设置缓冲带；②利用细胞质基因（母系遗传，不通过花粉传播）；③培育雄性不育植株。
78.转基因动物释放到自然环境中可能带来什么风险？
答案：与野生种群竞争导致生态位改变、基因污染、外来物种入侵。
79.我国对转基因食品的标识要求是什么？
答案：必须标注“转基因XX”或“加工原料为转基因XX”，保障消费者知情权。
80.如何评估转基因生物的环境安全性？
答案：检测对非靶标生物的影响（如抗虫作物对蜜蜂的影响）、基因扩散概率、生态系统稳定性。
81.转基因微生物可能带来哪些安全隐患？
答案：逃逸到自然环境中大量繁殖、产生新的病原微生物、破坏微生物群落平衡。
82.治疗性克隆和生殖性克隆的本质区别是什么？
答案：治疗性克隆目的是获得胚胎干细胞用于疾病治疗，生殖性克隆目的是产生克隆人。
83.为什么多数国家禁止生殖性克隆人？
答案：①伦理风险（破坏人伦关系、个体尊严）；②技术不成熟（克隆动物成功率低、易患遗传病）。
84.基因编辑技术（如CRISPR）在胚胎编辑中的争议点是什么？
答案：①不可遗传的改变（体细胞编辑） vs 可遗传的改变（生殖细胞编辑）；②“设计婴儿”引发基因多样性危机。
85.我国对人类胚胎基因编辑的伦理原则是什么？
答案：①尊重人类尊严；②保护基因多样性；③仅限体细胞编辑（禁止生殖细胞编辑用于生殖目的）。
86.生物信息学在基因编辑中的伦理挑战是什么？
答案：基因数据隐私泄露、基因歧视（如保险、就业中的基因信息滥用）。
87.如何平衡生物技术创新与伦理监管？
答案：建立伦理委员会审查制度、透明化研究流程、公众参与讨论、国际合作制定准则。
88.生物武器的特点是什么？
答案：传染性强、潜伏期长、成本低、危害大，违反人道主义原则。
89.《禁止生物武器公约》的主要内容是什么？
答案：禁止发展、生产、储存和使用生物武器，销毁现有生物武器库存。
90.实验室生物安全等级（BSL）分为几级？BSL-3实验室适用范围是什么？
答案：四级；BSL-3实验室用于处理中等危险度病原体（如新冠病毒、炭疽杆菌）。
综合应用与实验设计
91.设计实验验证某菌株是否为分解纤维素的高产菌株。
答案： ①配制以纤维素为唯一碳源的培养基，添加刚果红； ②接种菌株，培养后观察透明圈直径与菌落直径的比值（比值越大，分解能力越强）； ③设置阳性对照（已知高产菌株）和阴性对照（无菌水）。
92.在单克隆抗体制备中，若第一次筛选后无杂交瘤细胞生长，可能的原因是什么？
答案：①细胞融合效率低；②H答案：T培养基配制错误（缺乏次黄嘌呤、氨基蝶呤、胸腺嘧啶）；③骨髓瘤细胞未完全灭活。
93.如何利用PCR技术检测新冠病毒的存在？
答案： ①提取病毒RNA，逆转录为cDNA； ②设计针对病毒特异性基因（如S蛋白基因）的引物； ③进行PCR扩增，通过琼脂糖凝胶电泳观察目标条带。
94.植物组织培养中，外植体污染的可能来源有哪些？
答案：①外植体消毒不彻底；②培养基灭菌不严格；③操作过程中未严格无菌操作（如超净台气流异常）。
95.基因工程中，若目的基因成功导入但未表达，可能的原因是什么？
答案：①启动子或终止子序列错误；②目的基因插入位置错误（如插入内含子）；③受体细胞中缺乏表达所需的调控因子。
96.胚胎移植前，如何通过性别鉴定筛选特定性别的胚胎？
答案：提取胚胎细胞，PCR扩增SRY基因（Y染色体特异性基因），阳性为雄性，阴性为雌性。
97.设计实验探究pH对酶解法分离植物原生质体的影响。
答案： ①设置不同pH梯度（如5.0、6.0、7.0、8.0）的酶解液（含纤维素酶和果胶酶）； ②相同条件下酶解植物叶片，统计原生质体产量和存活率； ③分析pH与原生质体分离效果的关系。
98.单克隆抗体与血清抗体相比，优势体现在哪些方面？
答案：①特异性强（单一抗原表位）；②灵敏度高（可检测微量抗原）；③产量稳定（体外培养无限增殖）。
99.在发酵工程中，如何通过响应面法优化培养基成分？
答案： ①确定影响产量的关键因素（如碳源、氮源、pH）； ②设计多因素实验（如Bx-Behnken设计），建立数学模型； ③通过回归分析找到最优组合，提高目标产物产量。
100.结合实例说明生物技术伦理问题的解决原则。
答案：以基因编辑为例，需遵循. ①尊重生命原则（禁止生殖细胞编辑用于“设计婴儿”）； ②风险预防原则（在安全性未明确前限制应用）； ③公正公平原则（确保技术惠及所有人，避免基因特权）。