高考生物二輪專題突破總復(fù)習(xí) 第42講 生物科學(xué)與工業(yè)課件 新人教版選修2

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1、 第第42講講生物科學(xué)與工業(yè)生物科學(xué)與工業(yè)高頻考點(diǎn)深度剖析高頻考點(diǎn)深度剖析發(fā)酵與發(fā)酵食品的生產(chǎn)發(fā)酵與發(fā)酵食品的生產(chǎn)發(fā)酵發(fā)酵一定條件下利用微生物的生命活一定條件下利用微生物的生命活動(dòng)大量生成和積累特定代謝產(chǎn)物動(dòng)大量生成和積累特定代謝產(chǎn)物或菌體的過程或菌體的過程發(fā)酵發(fā)酵食品食品利用發(fā)酵方法生產(chǎn)和加工制作的利用發(fā)酵方法生產(chǎn)和加工制作的食品食品生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程(1)菌種選育菌種選育(2)菌種的擴(kuò)菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)大培養(yǎng)(3)培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的配制配制(4)滅菌和接滅菌和接種種(5)發(fā)酵條件發(fā)酵條件的控制的控制(6)分離和提分離和提純純實(shí)實(shí)例例(1)傳統(tǒng)食品如面包、饅頭、發(fā)糕、傳統(tǒng)食品如面包、饅頭、發(fā)糕、泡菜

2、和腐乳等；泡菜和腐乳等；(2)各種調(diào)味品如醬油、食醋、面醬、各種調(diào)味品如醬油、食醋、面醬、味精等；味精等；(3)各種飲料如白酒、黃酒、葡萄酒各種飲料如白酒、黃酒、葡萄酒和啤酒等；和啤酒等；(4)食品添加劑如甜味劑、酸味劑及食品添加劑如甜味劑、酸味劑及營(yíng)養(yǎng)添加劑等營(yíng)養(yǎng)添加劑等 1基因工程藥物基因工程藥物生物工程藥物與疫苗生物工程藥物與疫苗項(xiàng)目項(xiàng)目基因工程藥物基因工程藥物操作水操作水平平基因水平基因水平項(xiàng)目項(xiàng)目基因工程藥物基因工程藥物生產(chǎn)生產(chǎn)技術(shù)技術(shù)獲取目的基因獲取目的基因重組質(zhì)粒重組質(zhì)粒構(gòu)建基構(gòu)建基因工程菌因工程菌工程菌大規(guī)模培養(yǎng)工程菌大規(guī)模培養(yǎng)分分離、提取目的產(chǎn)物離、提取目的產(chǎn)物應(yīng)用應(yīng)用主要應(yīng)

3、用于蛋白類藥物如干擾素、主要應(yīng)用于蛋白類藥物如干擾素、白細(xì)胞介素、人表皮生長(zhǎng)因子、腫白細(xì)胞介素、人表皮生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子、促紅細(xì)胞生成素等的瘤壞死因子、促紅細(xì)胞生成素等的生產(chǎn)生產(chǎn) 2.疫苗疫苗 (1)疫苗的概念疫苗的概念 疫苗是一類接種后能激發(fā)人體免疫反應(yīng)來抵抗疫苗是一類接種后能激發(fā)人體免疫反應(yīng)來抵抗某些傳染病的生物制品。疫苗是一類特殊的藥某些傳染病的生物制品。疫苗是一類特殊的藥物，它不是用于治療疾病，而是用于預(yù)防疾病，物，它不是用于治療疾病，而是用于預(yù)防疾病，某些疾病只有通過接種疫苗才能夠徹底控制和某些疾病只有通過接種疫苗才能夠徹底控制和消滅消滅(如天花及脊髓灰質(zhì)炎等如天花及脊髓灰質(zhì)炎等

4、)。 (2)減毒疫苗和滅活疫苗減毒疫苗和滅活疫苗種類種類減毒疫苗減毒疫苗(也稱活也稱活疫苗疫苗)滅活疫苗滅活疫苗(也也稱死疫苗稱死疫苗)生產(chǎn)生產(chǎn)方法方法人工定向變異，人工定向變異，或從自然界篩選或從自然界篩選用化學(xué)或物用化學(xué)或物理方法滅活理方法滅活接種接種次數(shù)次數(shù)一般只需接種一一般只需接種一次次多次接種多次接種接種接種量量少少較大較大種類種類減毒疫苗減毒疫苗(也稱活疫也稱活疫苗苗)滅活疫苗滅活疫苗(也稱死疫苗也稱死疫苗)免疫免疫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，效果好好免疫力較差免疫力較差優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)接近自然感染，免接近自然感染，免疫力強(qiáng)疫力強(qiáng)制備簡(jiǎn)單，保存時(shí)間較制備簡(jiǎn)單，保存時(shí)間較長(zhǎng)，且較安全長(zhǎng)，且較

5、安全舉例舉例卡介苗、牛痘疫苗、卡介苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗、脊髓灰麻疹疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、流行性質(zhì)炎疫苗、流行性乙型腦炎疫苗、甲乙型腦炎疫苗、甲型肝炎減毒活疫苗、型肝炎減毒活疫苗、SARS疫苗疫苗傷寒疫苗、霍亂疫苗、傷寒疫苗、霍亂疫苗、百日咳疫苗、流行性腦百日咳疫苗、流行性腦脊髓膜炎疫苗、鉤端螺脊髓膜炎疫苗、鉤端螺旋體疫苗、狂犬病疫苗旋體疫苗、狂犬病疫苗 基因工程藥物的生產(chǎn)及原理基因工程藥物的生產(chǎn)及原理 (2011杭州調(diào)研杭州調(diào)研)1979年，美國(guó)科學(xué)年，美國(guó)科學(xué)家利用基因工程技術(shù)，將人胰島素基因轉(zhuǎn)家利用基因工程技術(shù)，將人胰島素基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，然后通過大腸桿菌的入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，然后通

6、過大腸桿菌的繁殖，生產(chǎn)出了人胰島素，操作過程如圖繁殖，生產(chǎn)出了人胰島素，操作過程如圖所示：所示： (1)人類基因能和異種生物的基因拼接在一人類基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)樗鼈兊钠?，是因?yàn)樗鼈兊腄NA分子都具有分子都具有_結(jié)構(gòu)，都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成結(jié)構(gòu)，都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的。的。 (2)獲取真核生物的基因通常使用的方法是獲取真核生物的基因通常使用的方法是_。已知人的胰島素氨基酸序列后，。已知人的胰島素氨基酸序列后，從理論上說，不能由此準(zhǔn)確地推斷出人胰島從理論上說，不能由此準(zhǔn)確地推斷出人胰島素基因的堿基排列順序，素基因的堿基排列順序， 因?yàn)橐驗(yàn)開；_。 (3)在上述基因工程操

7、作的在上述基因工程操作的和和過過程中，必須使用程中，必須使用_酶；酶；過程需要過程需要使用使用_酶形成重組質(zhì)粒。酶形成重組質(zhì)粒。 (4)人的基因在大腸桿菌細(xì)胞中成功表達(dá)的標(biāo)人的基因在大腸桿菌細(xì)胞中成功表達(dá)的標(biāo)志是產(chǎn)生人胰島素，此過程需經(jīng)過志是產(chǎn)生人胰島素，此過程需經(jīng)過_兩兩個(gè)步驟；人的基因表達(dá)時(shí)所用的原料是細(xì)菌提個(gè)步驟；人的基因表達(dá)時(shí)所用的原料是細(xì)菌提供的供的_。(5)獲得生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌菌種獲得生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌菌種后，需要通過后，需要通過_大量生產(chǎn)胰島素，大量生產(chǎn)胰島素，提取胰島素使用提取胰島素使用_方法。方法?！窘馕鼋馕觥?1)異種生物的基因之所以異種生物的基因之所以能拼接在一

8、起，是因?yàn)樗鼈兙哂邢嗨颇芷唇釉谝黄?，是因?yàn)樗鼈兙哂邢嗨频慕Y(jié)構(gòu)和組成。即都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和組成。即都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成。，都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成。(2)基因工程中獲取目的基因的方法有基因工程中獲取目的基因的方法有直接分離法和人工合成法。對(duì)于已知直接分離法和人工合成法。對(duì)于已知核苷酸排列順序的基因常用人工合成核苷酸排列順序的基因常用人工合成法。一個(gè)氨基酸可對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)密法。一個(gè)氨基酸可對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)密碼子，基因還存在著非編碼區(qū)，只根碼子，基因還存在著非編碼區(qū)，只根據(jù)多肽鏈中氨基酸的排列順序不能準(zhǔn)據(jù)多肽鏈中氨基酸的排列順序不能準(zhǔn)確推出基因中堿基的排列順序。確推出基因中

9、堿基的排列順序。(3)基因工程中常用的工具酶為基因工程中常用的工具酶為DNA連連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶。接酶和限制性核酸內(nèi)切酶。(4)基因控制合成的產(chǎn)物為蛋白質(zhì)，蛋基因控制合成的產(chǎn)物為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的生物合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯白質(zhì)的生物合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)步驟。在受體菌中合成人胰島素兩個(gè)步驟。在受體菌中合成人胰島素，需要受體菌提供的氨基酸作原料。，需要受體菌提供的氨基酸作原料。(5)要大量獲得胰島素，需將受體菌發(fā)要大量獲得胰島素，需將受體菌發(fā)酵培養(yǎng)，可采用蒸餾、萃取或離子交酵培養(yǎng)，可采用蒸餾、萃取或離子交換法從發(fā)酵液中提取胰島素。換法從發(fā)酵液中提取胰島素。 【答案答案】(1)雙螺旋雙螺旋(2)人工合成法人工合成法密密碼子的簡(jiǎn)并性碼子的簡(jiǎn)并性無法推測(cè)基因中的非編碼無法推測(cè)基因中的非編碼區(qū)區(qū) (3)同種限制性核酸內(nèi)切同種限制性核酸內(nèi)切DNA連接連接 (4)轉(zhuǎn)錄、翻譯轉(zhuǎn)錄、翻譯核糖核苷酸、氨基酸核糖核苷酸、氨基酸 (5)發(fā)酵培養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)蒸餾、萃取或離子交換蒸餾、萃取或離子交換