(二)考点例析

[例1]用来治疗糖尿病的胰岛素，过去主要靠从动物体器官、组织中提取，但因受原料限制，无法推广。现在，可以用发酵工程的方法来生产胰岛素。若用大肠杆菌发酵来生产胰岛素，并结合基因工程，写出其生产过程：

(1)构建转入人胰岛素基因的工程菌。

①提取目的基因：用胰岛素基因探针从人的胰岛细胞中获取　　　　　　 ，再用　　　 法制备人的胰岛细胞目的基因。

②目的基因与运载体结合：从大肠杆菌的细胞中提取　　　 ，并用　　　 酶切割质粒，使其露出　　　　　　　 。用同一种酶切割目的基因使其产生相同的　　　　　　　 ，再将目的基因插人质粒切口处，加入适量的　　　　　　　 酶，这样就形成了一个　　　　　　　 和　　　　　　　 的重组DNA。

③将目的基因导人受体细胞：将大肠杆菌用　　　　　 处理，以增大　　　　　　　 的通透性，让重组DNA进人大肠杆菌体内。

④目的基因的检测和表达：在用一定的方法检测出目的基因已导人大肠杆菌细胞内，并　　　　　　 后，再对该种大肠杆菌扩大培养。

(2)发酵生产。如图为发酵罐，回答：(括号中填数字如[1])

①配制适合大肠杆菌的培养基，调整　　　　 ，然后对培养基进行　　　　　　 处理并装入发酵罐，将上述大肠杆菌接种于发酵罐发酵

②若经检测若发现放料口排出的旧培养基中微生物细胞形态多样，甚至出现畸形，则此时微生物的生长处于　　 期，加料口[　 ]添加新培养基的速度应该适当　　 ，并从[　 ]以适当速度通入　　　

③若该装置阶段发酵的目的是为扩大培养生产酵母菌菌种，则应尽可能延长　　　　 期，采取的主要措施为：加料口放料的速度都　　　　　 ，通人的无菌空气成分中应　　　　　 ，搅拌的速度适当　　　　　　　

④影响发酵过程中温度变化的因素是　　　　　　　　

⑤发酵过程中pH变化的原因是　　　　　　　　　　　

⑥搅拌器搅拌的作用是　　　 　　　　　　　　　　

(3)发酵完毕后，从培养基中　　　　　　 并　　　　　　 胰岛素，经过一定的加工成为药用胰岛素，经　　　　　 合格后，可投入使用。

[解析]本题考查对基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程相互关系的理解，并带有一点实验设计“味道”，因而突出了创新思维能力的考查力度。解题思路是：先运用基因工程构建转入人胰岛素基因的工程菌，再利用该工程菌，运用发酵工程生产人胰岛素，然后利用类似酶工程中分离提纯技术得到胰岛素产品。

[答案](1)①人胰岛素基因mRNA；反转录　 ②质粒　 限制性内切　 黏性末端　 黏性末端　 DNA连接　 人的胰岛素基因　 大肠杆菌质粒　 ③氯化钙　 细胞壁　 ④能表达　 (2) ①pH；灭菌②衰退；[1]；[4]；无菌空气③对数；加快；有充足的氧；加快④微生物代谢，机械搅拌、罐壁散热、水分蒸发、冷却水循环等⑤营养物质的消耗、代谢产物的积累⑥增加溶氧；使菌种与培养基充分接触提高原料利用率　 (3)提取、提纯、检验

(一)本讲考点是什么？

1.发酵工程、酶工程简介，及四大生物工程间的关系

人们按照自己的愿望改造物种采用基因工程或细胞工程的方法，而基因工程和细胞工程的研究成果，目前大多需要通过发酵工程、酶工程来实现产业化。基因工程、细胞工程和发酵工程中所需要的酶，往往通过酶工程来获得；酶工程中酶的生产，一般要通过微生物发酵的方法来进行。

图示如右：

第46讲　 发酵工程

(一)本讲考点是什么？

在最近几年的高考试题中，以高新科技、诺贝尔奖成果、社会热点和焦点等为材料背景的题目“异军突起”，并有逐年增多的趋势，如2002年全国理综卷第4、6、12题分别涉及克隆、纳米技术、诺贝尔奖，2003年全国理综新课程卷第4、6、7、26题分别涉及生态农业、细胞工程、杂交育种，2003年全国新课程卷第36、38题分别涉及基因工程、艾滋病，2003年上海卷第5、6、31、34、36和38题分别涉及绿色食品、人类基因组计划、癌、艾滋病、细胞工程，等等。

1．命题者的主要意图

①考查考生对生物学课程标准所涵盖的相关知识的理解能力，及获取知识能力、分析综合能力；

②测试考生的思维迁移、发散能力和创新能力；

③进行科普宣传。借助高考对社会的巨大影响力和“指挥棒”功能，引导中学素质教育的实施，提高公众的科学素养。

2．试题主要特点

①“起点高，落点低”，换句话说，“题在书外，理在书内”；

②试题体现国家和社会的主流意识，如资源环境人口、科技创新、社会发展等热点问题，弘扬科学精神和人文情神，具有素质教育的良好导向功能。

第47讲　 生命科学新进展

8．⑴①由于“多利”主要只含单亲体细胞核遗传物质，所以可认为是无性生殖；但此外还有细胞质遗传物质，其复制的只是核基因，所以“多利”不是百分之百的复制品②适宜温度、pH、水环境；胚胎移植 ③高度分化的动物细胞具有全能性；卵细胞质具有使高度分化动物细胞去分化的能力 ④胚胎干细胞；胚胎分割移植　 ⑵综合生物学、伦理学、法学知识可知ABCD正确。E错，因为不加限制的运用克隆技术会威胁物种多样性　 ⑶探索“Hayflick界限”的机理，解决人类衰老之谜，以利健康长寿；研究癌细胞无限增殖机理，从而开发利用人体正常细胞,突破“Hayflick界限”，改造癌细胞使人类达到长生不老的目；制备单克隆抗体,为医治癌症或药物开发提供新思路方法，即效应B淋巴细胞抗体基因→转入肿瘤细胞→重组瘤细胞→大量单克隆抗体；向人体B淋巴细胞转入癌细胞增殖调控基因，使人体具备超强免疫能力。

7．先根据第二性征鉴别四支试管内果蝇的性别，若为红跟雄性果蝇，则该试管内果蝇基因型为X^BY；再用白眼雄性果蝇分别与另两管的红眼雌性果蝇交配；若后代中出现性状分离，则该试管中果蝇的基因型为X^BX^b；若后代中不出现性状分离，则该管中果蝇的基因型为X^BX^B。

6．参考右图

5．(1)①将黑藻分成等质量的三组，取适量NaHCO₃溶液三等份分别放人三只编号的试管中；②将三种灯光安装在距试管相等距离处，且照射时间相同；③最后用pH试纸检验各试管溶液pH的变化。(2)黑藻在不同光照下光合强度不同、C0₂的吸收量不同、试管内pH不同；在白光下光合作用最强，pH上升最大，其次是红光，最次是绿光。(3)用三种灯泡依次照射试管内黑藻，每次照射时要有时间间隔，并且要更换试管内溶液，而且灯泡与试管间的距离要相同、照射时间相同，用pH试纸检测溶液pH的变化。(4)直接观察气泡释放的速度　 (5)适当提高温度。

4．(1)物质循环　 能量流动　 提高物质利用率，减少环境污染　 (3)水稻　 大豆　 20　 (4)由与之共生的根瘤菌进行固氮作用　 (5)氨　 硝化　 硝酸盐