17.专题微练(十三) 发酵工程与细胞工程(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考生物大二轮专题复习（单选）

专题微练(十三)　发酵工程与细胞工程 一、选择题 1.(2025·黑吉辽蒙卷,T4)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是(D) A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株 C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求 D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 解析　在以金霉素为唯一碳源的培养基中,只有能降解金霉素的微生物能生存,因此以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基,A项正确;在逐步提高金霉素浓度的培养基中能生存的菌株具有对金霉素的高耐受性,B项正确;配制选择培养基时,要确保培养基的pH等条件适宜,C项正确;应用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,D项错误。 2.(2025·南通模拟)“红菌豆渣”是粤东地区特有的一种传统名肴,其生产过程是焙烤新鲜豆腐渣→将豆腐渣捏成团放入铺有荷叶的筛子、压平、冷却→在渣面上撒上菌种→发酵一天,渣面长出红毛即得到成品。下列相关叙述错误的是(B) A.焙烤可降低豆腐渣含水量,利于后期发酵 B.渣面上长出的红毛是酵母菌繁殖形成的 C.豆腐渣中的蛋白质被分解,可增加成品的营养和风味 D.适当增加菌种量、控制发酵温度,可提高发酵效率 解析　焙烤可以降低豆腐渣的含水量,同时可以杀死部分微生物,有利于后期发酵,A项正确;渣面上长出的红毛是霉菌的菌丝,酵母菌为单细胞生物,无法产生菌丝,B项错误;豆腐中的蛋白质可以被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收,可增加成品的营养和风味,C项正确;适当增加菌种量可加快发酵速度,缩短发酵时间,适宜温度能优化微生物代谢活性,有利于菌种生长,提高发酵效率,D项正确。 3.(2025·山东模拟)为提高作物产量,种植业往往使用大量的氮肥,既增加了生产成本,又易造成环境污染。固氮菌能固定氮气,为植物生长提供充足的氮元素,常见的固氮菌有根瘤菌和圆褐固氮菌等。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图。下列叙述正确的是(D) A.根瘤菌与豆科植物共生后才能固氮,其合成固氮酶所需的核糖体和氨基酸均来源于植物细胞 B.圆褐固氮菌能在不加氮源的培养基中生长,说明圆褐固氮菌为自养型生物 C.将土壤悬液用无菌水梯度稀释后涂布到含青霉素的选择培养基上,以抑制所有微生物的生长 D.若④统计的菌落数分别是132、136、128,则每克土壤中含有的固氮菌为1.32×107个 解析　固氮酶是根瘤菌自身合成的,植物为根瘤菌提供有机物和能量,固氮酶合成所需的核糖体和氨基酸来源于根瘤菌自身,A项错误;圆褐固氮菌是自生固氮菌,可以在无氮培养基中生长,因为它能固定空气中的氮气,自养型生物是指能利用无机碳源(如CO2)合成有机物的生物,而异养型生物需要现成的有机物,圆褐固氮菌的碳源是现成的有机物(如葡萄糖),说明圆褐固氮菌为异养型生物,B项错误;青霉素是一种抗生素,可以抑制大多数细菌(尤其是革兰氏阳性菌)的生长,圆褐固氮菌属于革兰氏阴性菌,对青霉素不敏感,将土壤悬液用无菌水梯度稀释后涂布到含青霉素的选择培养基上,可以抑制部分微生物的生长,但是不能抑制所有微生物的生长,C项错误;若④统计的菌落数分别是132、136、128,根据计算公式(C÷V×M),④的稀释倍数为104,则每克土壤中含氮菌约为(132+136+128)÷3÷0.1×104=1.32×107个,D项正确。 4.(2025·本溪模拟)某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”,将每道菜分为3盘,一盘取样冷藏,一盘使用公筷,一盘不用公筷,实验过程如图所示。下列相关操作或叙述正确的是(B) A.固体培养基X对菜品中的细菌有选择性,属于选择培养基 B.“冷藏”的目的是防止取样后细菌快速增殖 C.在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌 D.根据菌落的特征可准确判断细菌的种类 解析　固体培养基X只是用于培养细菌并计数,并没有对某类细菌起到筛选作用,不具有选择性,不属于选择培养基,A项错误;“冷藏”可以降低温度,抑制细菌的代谢活动,从而防止取样后细菌因温度适宜等条件快速增殖,保证实验结果的准确性,B项正确;在固体培养基上接种细菌常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,在本实验中,为了对细菌进行计数,应采用稀释涂布平板法,而不是平板划线法,因为平板划线法不能用于计数,C项错误;虽然不同种类的细菌形成的菌落特征可能不同,但仅根据菌落的特征只能大致区分细菌的种类,不能准确判断细菌的种类,还需要结合其他的鉴定方法,D项错误。 5.(2025·江苏卷,T4)图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是(C) A.过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂 B.过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C.过程②③所用培养基的成分、浓度相同 D.培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关 解析　过程①是由组织块形成愈伤组织,属于脱分化过程,脱分化过程中细胞通过有丝分裂增殖,A项正确;过程②是愈伤组织形成胚状体,属于再分化过程,再分化会形成不同种类的细胞,进而发育成不同组织、器官,B项正确;过程②(再分化形成胚状体)和过程③(胚状体发育成试管苗)所用培养基成分、浓度不完全相同,如细胞分裂素和生长素的比例不同,C项错误;培养基中糖类可作为碳源,为植物细胞提供碳元素用于合成有机物等,同时糖类能影响培养基渗透压,维持细胞正常形态,D项正确。 6.(2025·衡水模拟)悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内,一边不断注入新鲜培养基,一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述正确的是(C) A.灌流式培养的细胞会贴壁生长、接触抑制,进行传代培养时可用胰蛋白酶处理后离心法收集细胞 B.灌流式培养可以及时排除有害代谢废物,同时灌流速率越高,营养物质利用越充分 C.灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行的 D.培养管通常放置在95%的O2和5%CO2的环境中 解析　灌流式培养的动物细胞处于悬浮培养状态,不出现贴壁生长现象,A项错误;过高的灌流速率,会导致培养的细胞没有及时利用营养物质,而使营养物质不能得到充分利用,B项错误;悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行的,C项正确;进行动物细胞培养时通常置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养,D项错误。 7.(2025·衡水模拟)家庭制作馒头时可以利用前一次发酵保存下来的“面团”,制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”,而工业上大规模生产馒头或泡菜时往往需要添加单一菌种。下列叙述正确的是(D) A.家庭制作馒头用老面发酵,属于传统发酵技术,传统发酵以混合菌种的液体及半固体发酵为主 B.添加“面团”和“陈泡菜水”可分别为发酵提供乳酸菌和酵母菌等菌种 C.馒头和泡菜的制作都需要创造无氧环境 D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题 解析　老面中留有酵母菌,家庭制作馒头时采用老面发酵,属于传统发酵技术,传统发酵以混合菌种的固体及半固体发酵为主,A项错误;“面团”中有酵母菌,“陈泡菜水”中有乳酸菌,添加“面团”和“陈泡菜水”可分别为发酵提供酵母菌和乳酸菌等菌种,B项错误;泡菜的制作需要创造无氧环境,有利于乳酸菌繁殖和发酵,馒头的制作中需要先创造有氧环境,C项错误;传统发酵依赖自然环境中的微生物,菌种复杂且杂菌较多,过程控制缺乏标准化,D项正确。 8.科研人员分离出微塑料降解菌并对其降解能力进行了测定。将等量各菌株分别接种到含有等量聚乙烯微塑料的培养基中,30天后检测,结果见表。下列叙述正确的是(D) 菌株编号 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 微塑料剩余量与微塑料添加量的比值/% 98.4 92.3 98.7 99.0 98.2 A.用平板划线法接种菌液可统计每毫升样品中的活菌数 B.菌株Ⅳ降解微塑料的能力最强,相关酶活性最高 C.能在该培养基中生长、繁殖的微生物都能分解聚乙烯微塑料 D.还需设置一组培养条件相同、加入等量聚乙烯微塑料但不接种菌液的实验 解析　平板划线法的主要目的是分离单菌落,而不是用于统计每毫升样品中的活菌数,统计活菌数常用稀释涂布平板法,A项错误;从题表数据来看,微塑料剩余量与微塑料添加量的比值越小,说明该菌株降解微塑料的能力越强,在这些菌株中,菌株Ⅱ的该比值最小,即菌株Ⅱ降解微塑料的能力最强,B项错误;虽然这些菌株能在含有聚乙烯微塑料的培养基中生长、繁殖,但不能就此推断所有能在该培养基中生长、繁殖的微生物都能分解聚乙烯微塑料,有可能存在利用培养基中其他营养物质生长的其他微生物,C项错误;设置一组培养条件相同、加入等量聚乙烯微塑料但不接种菌液的实验,作为空白对照,可以排除非生物因素(如环境因素等)对聚乙烯微塑料含量变化的影响,从而更准确地判断菌株对微塑料的降解作用,D项正确。 9.(2025·晋中模拟)腺病毒(HAdV)是一种常见的呼吸道病毒,目前已知可感染人体的腺病毒有50多种。腺病毒感染人体后,可导致发热性的呼吸系统感染、咽结膜热、角膜结膜炎、泌尿系统感染及胃肠炎症等。我国科研人员在HAdV⁃55单克隆抗体研究方面取得了新进展,如图为HAdV⁃55单克隆抗体的制备过程示意图。下列叙述错误的是(A) A.步骤①向小鼠反复注射HAdV的表层蛋白的目的是获得相应的特异性抗体 B.图中X细胞是骨髓瘤细胞,该细胞在体外适宜培养条件下能无限增殖 C.步骤③采用特定的选择培养基,筛选去除未融合的细胞以及融合的具有同种核的细胞 D.步骤⑤中向小鼠注射的是抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞来进行体内培养 解析　步骤①中向小鼠注射的物质是HAdV的表层蛋白,其目的是激活小鼠的免疫系统,获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,A项错误;题图中X细胞是骨髓瘤细胞,该细胞在适宜培养条件下,能在体外无限增殖,B项正确;步骤③为杂交瘤细胞筛选过程,该过程用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长,C项正确;将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从培养液或小鼠腹水中获取大量的HAdV⁃55单克隆抗体,D项正确。 10.(2025·黑吉辽蒙卷,T9)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是(C) A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚 B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态 C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植 解析　动物体细胞核移植的基本过程是将体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中,形成重构胚,A项正确;移植前胚胎发育率低,可能是体细胞核在去核卵母细胞中无法恢复到分化前的功能状态,从而影响胚胎的正常发育,B项正确;胚胎移植后成活率低可能与孵化失败有关,但孵化是指透明带破裂,胚胎从其中伸展出来的过程,滋养层是沿透明带内壁扩展和排列的细胞结构,C项错误;与体细胞相比,胚胎细胞分化程度低,因此胚胎细胞核移植的成功率通常高于体细胞核移植的,D项正确。 二、非选择题 11.(2025·临汾模拟)H1N1病毒是甲型流感病毒的一种,也是人类最常感染的流感病毒之一,该病毒危害性很大,可利用细胞工程生产H1N1病毒抗体用于检测和治疗,生产流程图如图1所示。请回答下列问题: 图1 (1)图中X细胞和Y细胞分别代表 骨髓瘤细胞 和 (已免疫的)B淋巴细胞 。 (2)经过①②过程获得的肝细胞与神经细胞的核基因 相同 (填“相同”或“不相同”),mRNA 不相同 (填“相同”或“不相同”)。 (3)③过程先用选择培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,再将其接种到96孔板上进行培养和 抗体 检测,经过多次筛选后选择出 能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞 。在96孔板的每个孔中尽量只接种1个细胞,原因是 确保每个孔中的子细胞都来源于同一个亲本细胞,便于筛选出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞 。 (4)已知H1N1病毒表面同一抗原的不同位点可分别与抗体1和抗体2发生特异性结合。现将制备好的H1N1抗体1和H1N1抗体2用于检测患者是否感染H1N1,原理如图2所示,其中待测液体加到A处样本垫,B处含有过量游离的结合胶体金的抗体1,C处的垫子上固定有抗体2,D处垫子上固定有与抗体1特异性结合的抗体。将待测液体加到A处,一段时间后,若 C和D (填图中字母)处会变为红色,则说明受检个体感染H1N1。 注:胶体金与抗体1结合后可显红色,胶体金和抗原与抗体1的结合位点不同,且不固定在垫子上。 图2 解析　(1)题图中X细胞为骨髓瘤细胞,Y细胞为已免疫的B淋巴细胞,因此Z细胞为能产生特定抗体的杂交瘤细胞,对该细胞进行体外或体内培养可获得大量的抗体。(2)经过①②过程获得的肝细胞与神经细胞的核基因相同,因为它们都是由诱导干细胞经过有丝分裂、分化形成的,但由于基因的选择性表达,因此两种细胞中mRNA不相同。(3)③过程先用选择培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,再将其接种到96孔板上进行培养和抗体检测,经过多次筛选后选择出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞,该操作过程中用到了抗原—抗体特异性结合的原理实现。在96孔板的每个孔中尽量只接种1个细胞,这样可以确保每个孔中的子细胞都来源于同一个亲本细胞,便于筛选出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞,进而获得由单一杂交瘤细胞克隆出的细胞群分泌的抗体。(4)已知H1N1病毒表面同一抗原的不同位点可分别与抗体1和抗体2发生特异性结合。现将制备好的H1N1抗体1和H1N1抗体2用于检测患者是否感染H1N1,原理如题图,其中待测液体加到A处样本垫,B处含有过量游离的结合胶体金的抗体1,C处的垫子上固定有抗体2,D处垫子上固定有与抗体1特异性结合的抗体。将待测液体加到A处,若待测液体中含有H1N1,则其带有的抗原会与B处的游离的结合胶体金的抗体1结合,并向左移动,由于C处有抗体2,因而病毒抗原在该处会与抗体2结合并显色,多余的抗体1继续向左移动,会与固定在D处的抗体1特异性结合的抗体结合进而显色,据此可推测,若C处和D处会变为红色,则说明受检个体感染H1N1。 12.(科学探究)(2025·郑州模拟)某污水处理厂欲处理一批含砷元素和硝酸盐浓度较高的污水,研究人员通过对肠道微生物的分离与筛选,得到了耐砷的反硝化细菌,它在厌氧条件下能够将硝酸盐还原为N2O和N2。分离耐砷的反硝化细菌具体步骤如下: 采集健康人体的新鲜粪便样本。 (1)配制培养基以筛选耐砷的反硝化细菌:该培养基中含有适宜浓度的 As3+和硝酸盐 ,从而有利于该菌的生长,抑制其他微生物的生长。此种培养基属于 选择 培养基。 接种:取采集的人体新鲜粪便样品0.3 g,接种至该培养基上。 (2)耐砷反硝化细菌的分离与纯化:取200~300 μL上述培养液,均匀地涂布在已经添加了5 mmol/L As3+和10 mmol/L N的细菌固体培养基上。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是 检测培养基平板灭菌是否合格 ;涂布完成后,将平板置于温度为 37 ℃ 的恒温培养箱中培养24 h。挑取长势比较良好、形态大小不同的菌落利用平板划线法进行分离纯化,用该种方法进行接种时,接种工具是 接种环 ,该接种工具的灭菌方法是 灼烧灭菌 。操作时,在第二次及其以后的划线时,总是从上一次划线的 末端 开始划线,目的是 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 ,最后对分离纯化后的菌株进行鉴定。 (3)测定菌株在不同砷浓度下的生长、繁殖能力:挑取单菌落加入液体培养基中进行培养,吸取1 mL菌液离心收集菌体后,分别接种到含有0 mmol/L、1 mmol/L、2 mmol/L、5 mmol/L、10 mmol/L、20 mmol/L As3+和10 mmol/L 的液体培养基中,测定其OD值(OD值越大,表明菌体数量越多),并绘制曲线如图。结合曲线可以得出结论: 当砷浓度低时,该菌能生长;过高浓度的砷使该菌株的生长繁殖受到抑制 。 解析　(1)配制选择培养基的目的是筛选目的菌株,本题中是筛选耐砷的反硝化细菌,故该选择培养基中应含有适宜浓度的As3+和硝酸盐,从而有利于耐砷的反硝化细菌的生长,抑制其他微生物的生长。此种培养基属于选择培养基。(2)在耐砷反硝化细菌的分离与纯化过程中,为检测培养基平板灭菌是否合格,需要在涂布接种前随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间;由于是从人体新鲜粪便中取样,故涂布完成后,将平板置于温度为37 ℃的恒温培养箱中培养24 h;挑取长势比较良好、形态大小不同的菌落,利用接种环进行平板划线法进行分离纯化,接种环在使用时需要进行灼烧灭菌;操作时,在第二次及其以后的划线时,为将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落,总是从上一次划线的末端开始划线。(3)分析题意可知,OD值越大,表明菌体数量越多,题图显示,在0 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基中,OD值最大,说明菌体数量最多;在1 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基中,OD值比0 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基中的OD值明显降低,说明菌体数量减少;2 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基、5 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基中,OD值相似,比1 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基中的OD值明显降低,说明菌体数量继续减少;而10 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基、20 mmol/L As3+和10 mmol/L N的液体培养基中,OD值更低,说明菌体生长繁殖受到明显的抑制作用,故可以得出结论:当砷浓度低时,该菌能生长;过高浓度的砷使该菌株的生长繁殖受到抑制。 方法微点拨　平板划线操作的注意事项 (1)灼烧接种环,待其冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。 (2)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始,能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 (3)划线时最后一次划线不要与第一次划线相连。 (4)划线时用力大小要适当,避免用力过大将培养基划破。 (5)操作第一步即取菌种之前以及每次划线之前都需要将接种环进行火焰灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的不同: 学科网（北京）股份有限公司 $