高二生物下学期期中压轴题专练（苏教版）

高二生物下学期 期中压轴题 题型1：培养基的成分、类型、功能及其应用 1．下列有关微生物培养与应用的叙述，正确的是（    ） A．同一种物质可既作为碳源又作为氮源，所有碳源都能提供能量 B．培养基中加入伊红—亚甲蓝试剂，长出的菌落为大肠杆菌菌落 C．配制牛肉膏蛋白胨培养基时应先调pH后灭菌 D．要从多种细菌中分离出某种细菌，培养基要用液体培养基 2．下表是培养纤维素生产菌的培养基配方，下列说法错误的是（    ） 葡萄糖 酵母膏 碳酸钙 琼脂 蒸馏水 100g 10g 20g 20g 定容至1L A．该培养基的碳源是葡萄糖和酵母膏 B．在配制培养基时，一般需要先调pH再灭菌 C．该培养基从物理性质上看属于固体培养基 D．该培养基也可用于筛选和培养淀粉分解菌 3．牛是一种反刍动物，其瘤胃内含有大量共生微生物，包括细菌、真菌和原生动物。其中，纤维素分解菌是核心功能群体。科研人员为统计牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌的数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌，进行了如下实验。平板①、②、③上菌落数的最大值分别为 60、63、66 个。下列相关叙述错误的是（　　） A．为了利于挑选出目的菌，培养箱内应氧气充足、温度适宜 B．该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌约有3.15×107个/mL C．从菌落甲中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌 D．各平板中，纤维素是唯一的碳源，但不是唯一含碳物质 4．科学地选用和设计适合微生物生长需求的培养基是进行微生物实验的前提，培养基的种类各异，下列对各种培养基的分析和实际相符的是（    ） A．天然培养基营养成分丰富且复杂，一般用于发酵工业生产 B．在液体培养基中添加一定量的琼脂，可以配制成固定培养基 C．淀粉是一种能被所有微生物利用的碳源，是培养基的主要成分 D．在选择培养基中滴加一定浓度的酚溶液可以抑制细菌的生长 5．下表是培养某种微生物的培养基的成分列表，相关叙述正确的有（　　） 成分 含量 成分 含量 葡萄糖 10g K2HPO4·3H2O 0.2g NaCl 0.2g MgSO4·7H2O 0.2g K2SO4 0.2g CaCO3 5g 琼脂 20g 蒸馏水 约1000mL A．该培养基从化学成分上分类属于合成培养基 B．制备固体培养基时一般需要添加凝固剂 C．该培养基可用于筛选固氮微生物 D．在烧杯中配制培养基后应分装到培养皿中进行高压蒸汽灭菌 6．我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个（37℃培养24h），1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个（37℃培养48h）。水中大肠杆菌的含量常采用伊红-亚甲蓝琼脂培养基进行检测，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动，请分析回答： (1)检测饮用水中的细菌，需要配制牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，该培养基根据物理性质属于________培养基，牛肉膏和蛋白胨可以为细菌生长提供________等营养物质。 (2)某同学向3个培养基中各加入1mL未经稀释的待测水样，涂布均匀后置于37℃恒温培养箱中培养24h，结果如图1所示。检测时使用的接种量是1mL而不是0.1mL，其理由是________。该实验结果统计菌落数往往比活菌实际数目低，其原因是________。 (3)该同学用“滤膜法”测定饮用水中大肠杆菌的数量，滤膜过滤器装置如图3所示，请完成下表。 实验步骤的目的 简要操作过程 ①________ 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中，加热煮沸15min，共煮沸三次。 过滤细菌 装置安装好后，向漏斗内加入1000mL水样，加盖抽滤。 冲洗漏斗壁 再向漏斗内加入等量②________继续抽滤。 ③________ 用无菌镊子取滤膜，将其紧贴在伊红一亚甲蓝琼脂平板上，然后将平板④________于37℃的恒温培养箱中，培养48h，结果如图2所示。 统计大肠杆菌菌落数 选取⑤________的菌落进行计数。 (4)根据测定结果，该同学认为所测桶装纯净水的微生物含量已达到了饮用水卫生标准，其具体依据表现在________等两个方面。 7．我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个(37°C培养24h)，1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37°C培养48h)。水中大肠杆菌的含量常采用伊红—亚甲基蓝琼脂培养基进行检测，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动，请回答问题: (1)为了检测饮用水中细菌的数量，该兴趣小组按下表配方配制伊红—亚甲基蓝琼脂培养基： 蛋白胨 乳糖 磷酸氢二钾 琼脂 蒸馏水 2%伊红水溶液 0.5%亚甲基蓝水溶液 10g 10g 2g 20～30g 1000ml 20mL 13mL 从物理状态和用途两个角度分析，该培养基分别属于________培养基，其中蛋白胨可以为细菌生长提供________(至少写出两点)等营养物质。培养基灭菌________（前/后）需要调节培养基的PH值。 (2)某同学分别向3个培养基中各加入1mL未经稀释的待测水样，涂布均匀后置于37°C的恒温培养箱中培养24h，结果如图1所示。检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL，其理由是________。 (3)下图2为用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的流程示意图，请完成下表。 实验步骤的目的 简要操作过程 ①________ 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中，加热煮沸15min，共煮沸三次 过滤细菌 装置安装好后，向漏斗内加入1000mL水样，加盖抽滤。 冲洗漏斗壁 再向漏斗内加等量②________继续抽滤。 培养大肠杆菌 用无菌镊子取滤膜，将其紧贴在伊红一亚甲基蓝琼脂平板上，然后将平板③________，37℃培养48小时 统计大肠杆菌菌落数 选取④________的菌落进行计数，统计结果为2个 (4)综合（2）（3）测定结果，你认为所测桶装纯净水的微生物含量________(能/不能)达到饮用水卫生标准，理由是________。 题型2：分解纤维素的微生物的分离、微生物的接种方法、无菌技术 8．关于消毒和灭菌的叙述，错误的是（    ） A．利用微生物寄生于多种细菌体内使细菌裂解，属于生物消毒 B．利用紫外线消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．对培养基灭菌时，干热灭菌比湿热灭菌需要更高的灭菌温度 D．对涂布器灭菌，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再放在火焰上灼烧 9．如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌的过程，相关叙述正确的是（　　） A．丁培养基应以纤维素为唯一营养物质 B．牛体内提取的瘤胃液应使用湿热灭菌而不是干热灭菌 C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D．乙用于微生物计数时，结果往往比实际值低 10．某生物兴趣小组同学开展了酵母菌纯培养实验，部分操作步骤如下图。相关叙述正确的是（    ） A．步骤①中待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿，凝固后倒置 B．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更低的碳氮比 C．步骤③中不能划破培养基，以免影响菌落的分离与观察 D．步骤④划线后需将平板倒置培养以防止影响菌落的计数 11．平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（　　） A．不含氮源的平板不能用于微生物培养 B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒 C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃 D．固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板 12．下图是微生物平板划线示意图，划线的顺序依次为12345。下列叙述正确的是（    ） A．第一步灼烧接种环目的是杀死可能存在的微生物 B．划线时将皿盖揭开向上置于实验台上，以防杂菌污染 C．划线完成后，盖上皿盖，倒置在培养箱中进行培养 D．完成该平板划线全程需要对接种环灼烧灭菌6次 13．某兴趣小组进行实验探究新鲜牛奶的合适消毒温度。下列相关实验操作合理的有（   ） A．将配置好的牛肉膏蛋白胨培养基置于121℃、100kPa条件下处理15～30min B．等量新鲜牛奶分别置于50℃、60℃、70℃、80℃恒温水浴锅中处理30min C．将处理后的牛奶进行梯度稀释后，接种于平板上置于37℃下培养24h D．统计培养基上全部菌落数，以菌落数最少组的处理温度即为最适消毒温度 14．某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了相关实验。下列叙述正确的有（   ）    A．能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物都能合成脲酶 B．土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养，再等比稀释后涂布计数 C．甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D．应以乙组计数，5g土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×109个 15．目前可溶性磷元素的缺乏已经成为制约植物生长的关键因素。解磷菌可以将土壤中难溶性的无机磷分解成可溶性的无机磷供植物吸收利用，目前的研究主要集中在常温下解磷菌筛选，而在低温环境下这些解磷菌则不能发挥作用。科员人员从南极企鹅岛土壤中尝试筛选耐低温的解磷菌，请回答： (1)常规微生物实验中，常用_________法对培养基进行灭菌。选择从南极企鹅岛土壤分离耐低温的解磷菌的原因是________。 (2)步骤④中的培养基的成分是：葡萄糖、（NH4）2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3（PO4）2、琼脂粉等，其中做氮源的是________，琼脂粉作为______。 (3)步骤⑤是将具有明显溶磷圈的菌落多次重复______法以得到纯净的单一菌落，该过程使用的接种工具是_______。 (4)初步筛选出3种能够在10℃条件下溶解无机磷培养基中难溶性无机磷而产生溶磷圈的低温解磷菌，结果如图1，根据图1可知三株菌株中_____的解磷能力最强，判断的理由是_______。 (5)若将③中最后一个试管中的稀释液，分别取0.1ml涂布到3个平板上培养，培养后平板上出现的菌落数分别是68，75，67，则10g土壤样品中含有的解磷菌数约为________个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数_________，原因是______ 16．研究人员为筛选并分离出能高效降解纤维素的厌氧细菌，设计了两种实验方案，分别如图1、2。请回答下列问题： (1)下列场所最适合初选具有纤维素分解能力的候选菌的是_______。 ①牛的瘤胃内容物  ②糖果工厂废水池  ③深海热泉喷口  ④家用冰箱冷藏室 (2)图1过程②将不同菌落分别接种至多个锥形瓶进行悬浮培养，目的有_______。为了获得能高效分解纤维素的细菌，图1过程③应选择残余纤维素浓度_______（填“最高”或“最低”）的培养瓶中的微生物进一步接种。 (3)图1过程④通过_______（从下面选项中选择）对菌株接种，并进一步纯化。培养后需用刚果红染色，选择菌落周围出现_______的菌株重复过程②。 ①平板划线法  ②稀释涂布平板  ③穿刺接种法  ④平板浇注法 (4)图2中，纤维素化磁性纳米颗粒由两部分组成，其中包裹在外面的是_______。过程②中纤维素对细菌有高亲和力，有利于_______。与图1方法相比，利用图2方法分离纤维素降解菌的优点有_______。 (5)研究人员将筛选到的三种纤维素降解菌（1-3号）对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定，结果如下图。据图可知，能高效降解纤维素的细菌以及适宜降解天数为_______。 题型3：传统发酵技术的应用综合 17．某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是（　　） A．果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器 B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多 C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化，溶液灰绿色逐日加深 18．西汉元帝时代的史游在《急就篇》中记载：“芜荑盐豉醯酢酱”。其中以黄豆、蚕豆等通过含米曲霉（好氧菌）的曲料发酵制成的酱称豆瓣酱。下列说法错误的是（    ） A．大豆与曲料混合装坛时加适量食盐以抑制杂菌生长 B．初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料需适当通风 C．黄豆、蚕豆中的蛋白质经米曲霉分解产生氨基酸和多肽 D．传统豆瓣酱制作工艺无需将曲料中的米曲霉进行纯化 19．某生物兴趣小组的同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作，下列相关叙述正确的是（    ） A．乙酸发酵期间，关闭阀a和阀b，避免空气的进入 B．新鲜葡萄冲洗、晾干、榨汁、灭菌后装入发酵瓶 C．酒精发酵期间，开启磁力搅拌器来提高发酵液中的溶解氧 D．果酒制作过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸 20．红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是（    ） A．红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌 B．装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量 C．装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖 D．红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正 21．下列关于果酒、果醋制作的叙述，正确的是（    ） A．果酒，果醋制作中涉及的微生物的代谢类型完全相同 B．果酒、果醋发酵过程中，发酵液的密度降低、pH下降 C．果酒中的酒精可以为醋酸菌发酵提供碳源、氮源和能源 D．醋酸菌利用果酒中的酒精进行醋酸发酵过程中会产生大量气泡 22．用精心挑选的如皋白萝卜为原料，在陶罐内加入适量盐、糖等辅料精心施制面成“如皋萝卜条”，脆而不硬、咸中带甜。下列有关叙述，正确的是（　　） A．腌制一般要超过10天，前期亚硝酸盐含量较高 B．腌制前萝卜和陶罐均须清洗干净后进行高温灭菌 C．发酵初期有气泡产生是因为酵母菌等微生物活动旺盛，进行有氧呼吸 D．“如皋萝卜条”咸中带甜，是由于盐和糖被萝卜细胞主动吸收 23．生产苹果酒和苹果醋过程中，某些物质浓度随时间的变化如下图，相关叙述正确的是（    ） A．参与果酒、果醋发酵的微生物都是真核生物 B．果酒、果醋发酵过程中都需要不断通入空气 C．由果酒发酵转为果醋发酵需要适当升高温度 D．a、b 曲线可分别表示酒精和醋酸的浓度变化 24．蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香，由蓝莓酿制的蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”和“口服化妆品”等。图1是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图，图2为制作蓝莓酒、蓝莓醋的装置图。回答下列问题：    (1)传统发酵以混合菌种的固体或半固体发酵为主，一般利用原材料中__________的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物，如腐乳制作起主要作用的微生物是__________。 (2)过程③和过程④所用微生物的主要区别是后者__________，工业生产中为大量获得这两种菌种，常采用__________（填“固体”“半固体”或“液体”）培养基进行培养。 (3)过程④是在__________时，醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成醋酸；过程⑤当__________时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为醋酸，此时酒精为醋酸菌提供了__________。 (4)图2装置进行蓝莓酒发酵产生酒精时，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是__________。在发酵过程中，一般将温度控制在__________，发酵的__________。（至少答出2点）条件会抑制杂菌的生长。 (5)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色变化为__________，则说明产生了酒精；鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的___________变化。 25．某品牌老陈醋有丰富的营养成分，在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质，极具养生价值。一企业对老配方进行了更新，并设计了如下制作流程。请回答下列问题： (1)对主粮膨化处理的作用是______。酿制粮食酒时，______（填“需要”或“不需要”）对主粮进行严格的消毒处理，原因是_____。 (2)多次实验发现，经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜，该膜是由_________繁殖而成。通过改变______环境条件，可以促进该生物的生命活动。 (3)研究表明，在陈醋的酿造过程中，起主导作用的是醋酸菌，而乳酸菌也存在于醋醅中，其代谢产生的乳酸是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期______（写出2种）等环境因素的变化，淘汰了部分乳酸菌种类。 (4)乙偶姻和川穹嗪均是山西老陈醋中重要的风味物质，对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如下结果，由上图可知，川穹嗪最早产生于______，乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。随着熏醅阶段的进行，乙偶姻与川穹嗪的含量变化趋势______（填“相同”“相反”或“无关联”），推测二者关系为______。 题型4：发酵工程及其应用 26．下列与发酵技术相关的描述，正确的是（    ） A．传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，生产人们需要的产物 B．通过酵母菌发酵获得大量菌体，并从细胞中提取单细胞蛋白作为动物饲料或食品添加剂 C．水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，传统发酵前无需进行灭菌处理 D．与传统发酵技术相比，发酵工程要接种通过基因工程育种获得的优良菌种 27．下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是（   ） A．通过发酵工程可从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料 B．菌种选育是发酵工程的中心环节，优良菌种可从自然界筛选出来 C．通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药，防治多种农林虫害 D．谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，应将pH控制在中性和弱酸性条件下 28．发酵工程应用领域已由食品发酵逐渐扩展到医药、食品、农业以及环境保护、能源及冶金等诸多行业，相关叙述错误的是（　　） A．发酵工程在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫抑制剂 B．发酵工程还可以生产许多具有治疗作用的氨基酸，如治疗高氨酸血症的精氨酸 C．发酵工程还可生产糖皮质激素等蛋白质类激素 D．发酵工程还可用于生产调味品或发酵食品等 29．啤酒的工业化生产主要流程为发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮（同时加啤酒花）→发酵→消毒→终止，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列叙述错误的是（    ） A．大麦种子发芽有利于释放淀粉酶 B．加入的啤酒花具有调节啤酒风味、抑制杂菌的作用 C．主发酵阶段主要完成酵母菌的繁殖以及大部分糖的分解和代谢 D．利用高温焙烤使种子胚失活，并对种子进行灭菌 30．下列对发酵工程应用的描述，不正确的是（    ） A．从某些微生物中分离出的抗生素，可以作为微生物农药用于防治作物疾病 B．通过酵母菌发酵，获得大量菌体，从中提取单细胞蛋白作为动物饲料或食品添加剂 C．将血红蛋白基因转入青霉素生产菌株，可提高发酵过程中菌体对氧的吸收和利用率 D．可寻找能提高土壤肥力的微生物作为微生物肥料 31．科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料，以粮食加工副产品为辅料，通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油，下图是其生产工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A．裙带菜茎、麦麸、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源 B．蒸料可以杀死原料中的部分杂菌，蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种 C．通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶 D．盐浓度过低容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性 32．科学家以糖蜜（含较多蔗糖）为原料，运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，在实验室发酵生产PHA（聚羟基脂肪酸酯）等新型高附加值可降解材料。下列相关说法错误的是（    ）    A．发酵工程一般包括菌种选育等多个步骤，其中心环节是菌种扩大培养 B．为在一定程度上避免杂菌污染，可适当降低发酵液中盐的浓度 C．菌株H还能分泌蛋白酶、脂肪酶等分解餐厨垃圾来生成PHA D．可在发酵结束之后，采用过滤和沉淀等方法将菌株H从发酵液中分离出来 33．啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的。啤酒在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。图1是啤酒生产工艺流程简图。    (1)图中焙烤的目的是降低麦芽水分，并______，然后去根制成成品麦芽。将粉碎的麦芽等原料用温水分别在糊化罐、糖化罐中混合，调节温度以制造麦汁，加水糊化之前粉碎成品麦芽的目的是______。 (2)发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节。麦汁冷却后再加入啤酒酵母使其发酵，冷却的目的是______。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；并及时添加必需的营养物质组分，其目的是______；还要严格控制______等发酵条件（至少写出2个），以获得所需的发酵产物。 (3)图2为大型发酵罐示意简图，酵母菌酒精发酵过程中要“先通气后密封”，通过空气入口______来控制溶解氧。 (4)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为______，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用______的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，培育优良菌株的方法还有______等。（答出两种育种方法） 题型5：植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术综合 34．图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 D．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 35．植物甲和植物乙是两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲通过植物细胞工程技术生产疗效相近且具有叠加效应的“药对”，操作流程如图所示，序号代表过程。下列叙述正确的是（    ） A．生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根 B．②在低渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 C．⑤可以利用促进细胞分化的培养条件来提高次生代谢物的总含量 D．该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性和细胞增殖 36．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min，再用次氯酸钠溶液处理30s B．过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C．过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D．结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 37．毛状根是植物感染发根农杆菌（其T-DNA含有生长素合成基因）后产生的病理结构，在生产某些次生代谢物方面具有独特的优势。下图为利用植物组织或细胞培养技术进行次生代谢物生产的流程，下列正确的有（    ）    A．诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2插入培养基 B．培养体系1制备过程中导入外源基因可采用花粉管通道法 C．与培养体系1和2不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素 D．培养体系1和3的制备都利用了基因重组原理，且可产生相同代谢产物 38．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)过程①中需将植物组织经_____后接种于MS培养基上诱导_____过程，产生愈伤组织。 (2)过程②中将愈伤组织加入_____酶去壁，对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_____、_____。 (3)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择_____（填“有”或“无”）荧光的原生质体用于融合。 (4)过程③可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有_____法等，融合完成的标志是_____，与该过程完成有关的细胞器是_____。 (5)过程④中，再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时，未分化细胞群将分化出芽，则植物激素X的名称是_____。 (6)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下： 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中_____类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本_____的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进主要来源亲本的基因组。 39．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的杂种植株，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题： (1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。 (2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法有（列举一种即可）___________，常用的化学试剂有（列举一种即可）____________，该过程体现了细胞膜具有________性，形成杂交细胞的标志是_______，再经过诱导可形成愈伤组织并可进一步发育成完整植株。 (3)由杂种细胞得到白菜—甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为____________技术，该过程体现了杂种细胞具有________性。 (4)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”杂种细胞染色体数为_________；通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是___________。 (5)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_____________。 40．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖，目的是提供能源和__________。A处理为__________。 (2)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择__________（填“发荧光”或“不发荧光”）的原生质体用于融合。 (3)获得的原生质体常使用化学试剂__________诱导融合过程④再分化阶段，芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例__________（填“较高”、“较低”或“适中”）。 (4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如表所示。后代植株中__________类型一定不是所需植株。 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 题型6：植物细胞工程的实际应用 41．植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用，下列相关叙述错误的是（    ） A．快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性 B．紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物 C．作物脱毒一般选择植物叶肉细胞进行组织培养 D．单倍体育种通常需要花药离体培养，能够缩短育种年限 42．下图为利用植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图，下列相关叙述错误的是（    ） A．外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用自来水洗去酒精 B．①过程需在避光条件下，在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化 C．②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织获得单个细胞 D．③过程植物细胞通过有丝分裂增殖，无需产生完整植株 43．红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对抗癌有一定的效果。红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程如图所示，②为愈伤组织，通过b过程可最终产生新的植株，通过c过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是（    ）    A．a过程是脱分化，该过程中细胞增殖的方式是无丝分裂 B．b过程的实质是基因的选择性表达，该过程和a过程的光照条件相同 C．通过a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产 D．培养⑤一般采用液体培养基 44．脱毒甘蔗具有产量高、品质佳的特点。图示为培育脱毒甘蔗的部分过程，相关叙述正确的是（    ） A．过程①宜选择带叶原基的芽，主要原因是其分裂能力强 B．过程②用52℃热水处理芽可杀死其中部分残有的病毒 C．过程③④除激素含量外，温度、pH、光照等条件相同 D．过程⑤可通过将病毒接种于甘蔗苗，筛选出脱毒品种 45．植物组织培养是植物细胞工程的基本技术。下列关于菊花组织培养的叙述，正确的有（    ） A．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B．将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插 C．组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再移栽大田 D．培养基中需添加一定量的葡萄糖以利于调节渗透压和提供营养物质 题型7：动物细胞工程及其应用 46．图中甲、乙表示动物细胞培养的两种方式，下列相关叙述错误的是（　　）    A．甲表示细胞悬浮培养，乙表示细胞贴壁培养 B．培养皮肤、肌肉等非漂浮状态的细胞，需采用甲方法 C．培养表面具备功能性黏附分子的细胞，应采用乙方法培养 D．细胞不同生长方式，是长期进化中结构与功能相适应的结果 47．下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（    ） A．后代丁的遗传性状由甲、乙、丙的遗传物质共同决定 B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D．过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或者原肠胚后移植 48．在制备单克隆抗体的过程中HAT选择培养基可以筛选出融合成功的杂交瘤细胞，一种杂交瘤细胞只能产一种抗体。科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体AB。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，才能产生双特异性抗体 B．双杂交瘤细胞的筛选需要进行克隆化培养和抗体检测 C．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需要使用胰蛋白酶使之分散 D．体外培养双克隆抗体需要定期更换培养液以创设无菌环境 49．下列关于动物细胞工程的叙述，错误的是（    ） A．单克隆抗体可在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用 B．细胞贴壁生长和接触抑制是动物细胞培养过程中一定会出现的现象 C．体外诱导的iPS细胞可用于某些疾病治疗且可以避免产生伦理问题 D．细胞培养时常采用的松盖培养瓶有利于为细胞提供所需的气体环境 50．下列关于干细胞的叙述，错误的是（    ） A．干细胞具有分裂分化能力，包括胚胎干细胞和成体干细胞等 B．成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织 C．造血干细胞属于成体干细胞，能用来治疗白血病、帕金森病等疾病 D．使用病人自身的iPS细胞移植回病人体内，可避免免疫排斥反应 51．以下关于动物细胞融合的说法，正确的是（　　） A．该过程利用了细胞的全能性原理 B．病毒可以与细胞质膜发生作用，使细胞紧密凝集，直至融合 C．用聚乙二醇诱导动物细胞融合的成功率高且对细胞没有伤害 D．在体外培养条件下，动物细胞也会自发融合，但是频率极低 52．下列关于动物细胞工程的叙述正确的是（    ） A．体外培养的正常动物细胞均会由于接触抑制而停止分裂增殖 B．成体干细胞只能分化成特定的细胞或组织但没有发育成完整个体的能力 C．动物细胞融合常用的灭活病毒失去了感染能力但抗原结构没有被破坏 D．体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对特定病毒的单克隆抗体 53．下列关于干细胞技术及其应用叙述正确的是（    ） A．胚胎干细胞是从早期胚胎内细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系 B．骨髓多能造血干细胞可分化出多种细胞具有发育成完整个体的潜能 C．上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞属于多能干细胞 D．利用培植皮肤干细胞的技术可以治疗大面积烧伤的患者 54．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是妊娠后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于检测早孕。图甲是抗HCG单克隆抗体的制备流程示意图，其中X、Y表示细胞，a~f表示操作过程。图乙是医学上定量检测抗原的双抗体夹心法原理示意图，需先将抗体固定并与受检抗原结合形成复合物，再加酶标抗体和底物，加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检抗原的量直接相关，根据颜色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，从而使测定方法达到很高的敏感度。请回答下列问题： (1)过程a中培养的Y细胞是______，X细胞和Y细胞融合的原理是______，诱导两者融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、______。 (2)过程d一般先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL，再在多孔细胞培养板的每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是______，达到单克隆培养的目的，通过筛选获得的杂交瘤细胞特点是______。 (3)过程e使用的培养液需要______，以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是______。 (4)固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体与同一抗原表面的______结合。若现有三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C、为检测它们之中何种组合适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行______组实验，检测并比较各组实验的产物量，以便得出结论。用双抗体夹心法检测抗原数量，酶标抗体的作用是______。 55．下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，回答下列问题：    (1)在培养体细胞时对培养液进行____等操作，可创造无菌无毒的环境。 (2)植物组织培养有一项应用是培育“脱毒苗”，脱毒苗中的“毒”主要是指____，此过程常常选取茎尖作为外植体，其依据是____。 (3)动物体细胞核移植技术体现了____的全能性，同一胚胎干细胞可分化为多种细胞是____结果。 (4)若将上述结果用于白血病病人的骨髓移植，如果图中患者是A型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是____型。按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是____。 题型8：胚胎工程及其应用 56．下列关于受精过程的叙述，错误的是（    ） A．受精作用发生在子宫中 B．透明带发生生理反应可阻止后来的精子进入透明带 C．精子入卵后，尾部会脱离 D．雌、雄原核融合时，表示受精作用已经完成 57．下列有关胚胎工程的说法，正确的是（    ） A．卵子从卵泡中排出后遇到获能的精子即可受精 B．受精过程完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体 C．胚胎在囊胚阶段开始分化，在桑椹胚和囊胚阶段可以移植或分割 D．防止多精入卵的两道屏障是先发生“卵细胞膜反应”，接着发生“透明带反应” 58．如图为胚胎发育过程中某时期示意图。有关说法错误的是（    ） A．该图显示透明带破裂，出现孵化现象 B．图中的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜 C．此时期的细胞开始出现分化 D．此时期表示胚胎发育的囊胚期 59．胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是（　　） A．从良种公牛体内获得的精子可以直接与获能的卵细胞结合受精 B．早期囊胚a、b、c基因型相同，但发育得到的个体表现型不一定相同 C．d不能直接移植给受体，需要进行基因检测 D．胚胎移植时因代孕牛几乎对胚胎无免疫排斥，因此无需使用免疫抑制剂 60．如图表示试管鼠的基本制备流程，下列叙述正确的是（    ） 1给4-6周龄雌鼠注射性激素进行超数排卵处理 A．处理1给4-6周龄雌鼠注射性激素进行超数排卵处理 B．过程1和过程2均在代孕鼠体内完成细胞的分裂和分化 C．处理2和处理3是分别使卵母细胞和精子获得受精能力 D．胚胎分割对囊胚阶段的胚胎进行分割时需将滋养层均等分割 61．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得多能干细胞，继而利用多能干细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A．对克隆鼠X进行性别鉴定时应从滋养层处取样 B．将克隆鼠的肝脏移植给灰鼠不会发生免疫排斥反应 C．重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育 D．胚胎早期发育时，桑葚（椹）胚内部开始出现含液体的腔 62．下列关于动物细胞核移植技术的说法错误的是（　　） A．细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群的繁育 B．该过程需要利用显微操作将供体的体细胞核注入受体的卵母细胞 C．实现动物体细胞核移植的难度明显低于胚胎细胞核移植 D．核移植获得的胚胎都需要进行胚胎移植 63．下图是育种工作者采用不同方法培育良种牛的过程(a~h为操作过程)，下列相关叙述正确的是（    ） A．精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力 B．在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔 C．若要生产高产奶牛，可取①处细胞做DNA 分析性别鉴定 D．转基因牛D的培育可以经过b→f→g过程 64．克隆是重要的工程技术，下图是小鼠相关的研究过程。回答下列问题： (1)核移植之前，卵母细胞要培养至________期；可通过电融合法使两细胞融合，形成________。与胚胎细胞核移植相比，图示移植方式难度________，原因是_______。 (2)根据发育时期判断，图中早期胚胎是________胚，其中的b、c将分别发育为______、______。胚胎移植之前，需要对代孕母鼠进行________处理。 (3)图中a是________。过程③和过程⑦中不会出现免疫排斥反应的是________，为避免另一个过程出现免疫排斥反应，可以从________中取小鼠成纤维细胞。 65．胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛。请据图回答下列问题： (1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于______、______，细胞B的名称是______。 (2)应用2中牛完成体内受精的场所是______，胚胎移植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质。这种产生试管牛的方法中，采用的胚胎工程技术有______、______（至少答出2种）等。 (3)应用3中获取的胚胎干细胞简称______细胞。还可以在骨髓、外周血、脐带血中获取______干细胞。通过科学家的体外诱导成纤维细胞，还可以获取______细胞（简称iPS细胞）。 (4)应用4中通过______技术获得二分胚①和②，同时，可以通过取样______细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对______的分析进行性别鉴定。 题型9：基因工程及其技术 66．DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是（    ） A．能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键 B．能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 C．E.coli DNA连接酶只能连接平末端 D．能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键 67．用三种限制酶处理大肠杆菌质粒并进行电泳，结果如图。下列相关叙述错误的是（    ）   A．质粒是独立于原核细胞拟核或真核细胞染色体以外的DNA分子 B．将提取的质粒溶于2mol/L的NaCl溶液后，可用二苯胺试剂进行鉴定 C．质粒上没有限制酶1和2的切割位点，而有限制酶3的切割位点 D．在电场的作用下，DNA分子会向着与它所带电荷相反的电极移动 68．引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，相关叙述正确的是（　　） A．DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸 B．要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列 C．PCR过程中使用的引物一般为单链RNA片段 D．引物中的GC含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增 69．下列有关基因工程的工具的叙述，错误的是（　　） A．DNA 连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．获取一个目的基因需限制酶切割2次，共产生4个游离的磷酸基团 70．如图表示花粉管通道法介导植物基因转移。下列说法正确的是（　　） A．花粉管通道法可适用获得转基因抗虫棉花 B．相比于农杆菌转化法，花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作 C．必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法 D．最终获得的种子一定含有目的基因 71．同尾酶指识别位点不同但能切出相同黏性末端的限制酶；同裂酶指具有相同识别序列的限制酶（切割位点相同或不同均可）。几种基因工程中常用的限制酶如表所示。下列叙述正确的是（　　） 限制酶的名称 识别和切割位点 HinPⅡ 5′-G↓CGC-3′ GlaⅠ 5′-GC↓GC-3′ HhaⅠ 5′-GCG↓C-3′ HpaⅡ 5-′C↓CGG-3′ NarⅠ 5′-GG↓CGCC-3′ A．HinPII和HhaI为同裂酶，切出的黏性末端不同 B．HinPII和HpaII切割的产物连接后，其序列不能被GlaI切割 C．HinPII和NarI为同尾酶，它们切割的产物连接后的序列不能被GlaI切割 D．某质粒仅含1个GlaI的识别位点，则该质粒能被NarI切割的概率为1/16 72．融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，再通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。图示为利用融合PCR技术构建CMP—GFP融合基因的基本过程（CMP为黄瓜花叶病毒运动蛋白基因，表达产物参与病毒在细胞间的转移；GFP为绿色荧光蛋白基因）。相关叙述正确的是（    ） A．除图示外，融合PCR还需dNTP、解旋酶以及含Mg2+的缓冲液等 B．引物1需添加限制酶识别序列，引物2需添加与引物3部分互补的序列 C．重叠延伸时，两条链分别为a、d或b、c，两者互作模板和引物 D．CMP—GFP融合基因在受体细胞中表达可追踪病毒在细胞间的转移途径 73．人的血清蛋白（HSA）具有重要的医用价值，研究人员欲用乳腺生物反应器来大量生产HSA。下图为HSA基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322，其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Neor表示新霉素抗性基因，箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请回答下列问题： (1)人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有__________、__________等。 (2)据左图分析，在构建基因表达载体时，选择限制酶__________切割质粒和目的基因，可提高目的基因和载体的正确连接率。 (3)为了排除普通受体细胞（未导入质粒）、空质粒受体细胞（导入pBR322质粒而非重组质粒）的干扰，目的基因导入后进行了进一步筛选：制备甲、乙两种培养基，甲培养基中有新霉素，乙培养基中有氨苄青霉素，含重组质粒的受体细胞在甲培养基上_________（填“能”或“不能”）生存，在乙培养基上__________（填“能”或“不能”）生存。 74．土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉更88中，培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图，图中Ⅰ~Ⅲ为限制酶的酶切位点，bar为抗除草剂基因，Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答： (1)过程①需要模板DNA、________（同时提供原料和能量）、_______酶、2种引物、Mg2+等。被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的______转移到水稻的___________上。 (2)过程①所用引物如下，则过程②使用的限制酶是______和______，限制酶识别序列应该添加在引物的_____端。 (3)花椰菜病毒启动子含有__________的核苷酸序列，本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因，其目的是________。 (4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA（目的基因中不含AAGCTT），用Hind Ⅲ完全消化，消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交，其杂交结果如图所示（图中数字标号代表转化成功的植株）。下列有关分析正确的有_____________。 ①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示 ②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同 ③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同 ④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的 75．如图表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ 4种限制性内切核酸酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为-C↓CGG-、-G↓GATCC-、-↓GATC-、-CCC↓GGG-。请回答下列问题： (1)限制酶的作用位点是_______ ；以下与其作用部位完全相同的酶是_______。 A．解旋酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．DNA聚合酶 (2)上述4种限制酶中，能切割产生平末端的酶是_______________；请绘制出BamHⅠ产生的末端__________________。 (3)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，其产物长度为537 bp、_______bp和_______bp。 (4)若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出上图及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有_______种不同长度的DNA片段。 (5)经限制酶BamHⅠ切割后得到的DNA片段可以与上述其余限制酶中的_______（填限制酶名称）切割后得到的DNA片段连接，理由是___________。 (6)图2载体上启动子的作用是_______________________________。 题型10：基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 76．基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（    ） A．喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤 B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可增加乳汁中乳糖含量 C．作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因 D．将牛凝乳酶导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶 77．下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（    ） A．将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌 B．将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗 C．将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株 D．将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛 78．抗凝血酶是一种药物，目前科学家可以在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中获得。下列说法错误的是（　　） A．需要将抗凝血酶基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子结合 B．用显微注射法将凝血酶的基因直接注入哺乳动物的乳腺细胞中 C．乳腺生物反应器产品的获得受年龄和性别的限制 D．将抗凝血酶基因导入大肠杆菌，大肠杆菌可能不能产生有正常生理功能的酶 79．基因工程应用广泛，成果丰硕。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（    ） A．目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组后，显微注射导入乳腺细胞 B．为增加器官的来源，可对猪的器官进行改造以促进抗原决定基因的表达 C．利用发酵罐扩大培养可降解多种污染物的“超级细菌”，用于处理环境污染 D．可利用蛋白质工程对T4溶菌酶的空间结构直接进行改造，从而提高其耐热性 80．采用基因工程将人凝血因子基因导入山羊受精卵，成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的转基因羊。下列有关叙述正确的是（    ） A．可以将人的凝血因子基因直接导入受精卵或乳腺细胞中 B．乳腺生物反应器往往不受到羊生长发育的阶段和性别的限制 C．人凝血因子基因只存在于该转基因羊的乳腺细胞中，而不存在于其他体细胞中 D．需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 81．下列关于生物学中常见的几种酶的叙述，正确的是（    ） A．DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合 B．用限制性核酸内切酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子 C．Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温的DNA连接酶 D．将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后形成乳腺生物反应器 82．某些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法不正确的是（    ） A．利用膀胱生物反应器生产人的生长激素属于蛋白质工程的应用 B．需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起 C．转基因小鼠中，人的生长激素基因只存在于膀胱上皮细胞中 D．只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功 83．下图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。 (1)过程②表示在___酶作用下形成___。人胰岛素mRNA只能取自___细胞，其他组织细胞中没有的原因___。 (2)胰岛素mRNA部分序列为5'-AUCUAUGCGCUCAUCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAAUGAGUAGCG-3'。为扩增目的基因，某同学设计了如下六种PCR引物，其中可选用的引物是___． (3)如下图二是运载体和胰岛素基因的某个片段，已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶II的识别序列和切点是—↓GATC—。Genel和GeneII为标记基因，根据图示，判断下列操作正确的是___。 A．质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶II切割 B．质粒用限制酶II切割，目的基因用限制酶I切割 C．目的基因和质粒均用限制酶I切割 D．目的基因和质粒均用限制酶II切割 (4)为使过程⑧更易进行，可用___处理D。通过图一方法生产的胰岛素可能不具备生物活性，理由______。 (5)利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可能直接饮用治病。可以将药物蛋白基因和___的启动子重组，构建基因表达载体，导入___中获得转基因动物。也可以将药用蛋白基因导入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物，比乳汁提取药物的更大优越性在于___。 题型11：蛋白质工程原理及操作流程 84．新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列，仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构，从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是（    ） A．预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构 B．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟 C．EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质 D．蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因 85．科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗凝血活性，流程图如下。下列叙述错误的是（    ） A．上图的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的 B．在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因 C．上图中大分子物质a和b的序列均是唯一的 D．用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质 86．天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素（DTZ）发光。研究人员采用蛋白质工程解决该问题。下列相关叙述正确的是（    ） A．通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列 B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构来改变荧光素酶的功能 C．改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能 D．可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质 87．科研人员利用相关技术改变了胰岛素β链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素容易结合形成无活性的二聚体形式。相关叙述错误的是（    ） A．以改造的胰岛素可以口服使用 B．可通过测定DNA序列确定突变是否成功 C．对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 D．该过程的直接操作对象是胰岛素基因 88．蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。下列有关蛋白质工程及其应用的叙述错误的是（    ） A．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能 B．蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础 C．蛋白质工程可对药用蛋白进行改造，使其更好地用于人类疾病的治疗 D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质高级结构的认知不足 89．随着蛋白质工程技术的发展，科研工作者对荧光蛋白的结构进行设计、改造和模拟，赋予其新的性质和功能，拓宽其在生物传感、生物成像等生命领域的应用。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白 B．合成新荧光蛋白的过程中涉及到中心法则 C．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构来改变荧光蛋白的功能 D．蛋白质工程能定向改造荧光蛋白分子结构，使之更加符合人类需要 90．戴米斯·哈萨比斯和约翰·江珀开发了预测蛋白质结构AI工具AlphaFold，该工具可通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型。下列说法正确的是 （    ） A．蛋白质工程中，难度最大的是设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列 B．蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质 C．AI技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构，再逆向推导氨基酸序列 D．蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径与基因工程的途径相同 91．胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是（    ） A．新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据 B．新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则 C．用大肠杆菌生产新的胰岛素不具有生物学活性 D．新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构 92．葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第 138 位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最适温度提高了 10℃左右。相关叙述正确的是（    ） A．蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定 B．改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现 C．蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构 D．酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热 93．已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常；而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题： (1)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的总RNA，以其作为模板，在________酶的作用下得到cDNA。cDNA与载体需在限制酶和________酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体细胞后进行表达。将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作________（填“属于”或“不属于”）蛋白质工程。 (2)如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中过程①若用BamH I切割目的基因和质粒，构建的重组质粒导入到经________处理的大肠杆菌细胞中。为筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入_______，培养一段时间挑选出_______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 (3)获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外，还可以通过PCR扩增目的基因，PCR的原理是_______，PCR扩增目的基因的前提是要有_______，以便根据它合成引物。PCR过程包括：目的基因受热变性为单链，复性时________与单链相应互补序列结合，延伸时耐高温的DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸加在引物的________端。PCR反应缓冲液中要含有_______用来激活DNA聚合酶。 题型12：生物技术的安全性和伦理问题 94．海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市 B．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格 C．我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性 D．转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响 95．生物技术就像一把“双刃剑”，下列叙述错误的是 （    ） A．生物武器是用病毒类、致病菌及生化毒剂类等来形成杀伤力 B．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也存在导致肿瘤发生的风险 C．食用转基因食品，其中的基因会整合到人的基因组中 D．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 96．下列有关生物技术安全及伦理性有关的问题，表述正确的是（　　） A．设计试管婴儿的实质就是移植体外受精形成的胚胎 B．若转基因植物的外源基因来自自然界的生物，则不存在安全性问题 C．防止生物武器带来的危害，只要平时多注意消毒就行 D．大量种植转基因抗虫棉会影响生态系统的多样性 97．现代生物技术点缀人们的幸福生活，也可能造成安全与伦理问题。有关说法正确的是（    ） A．我国已对转基因食品和农产品实施产品标识制度 B．治疗性克隆的目的用于医学研究和治疗，无需监管审查 C．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期培养智力超群的“完美婴儿” D．防止生物武器带来的危害，只要平时多消毒就可避免 98．生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（    ） A．鼓励发展基因编辑技术来设计试管婴儿解决不孕问题 B．我国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器 C．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质 D．克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，应禁止生殖性克隆人 99．下列关于生物技术的安全性及伦理问题的观点，正确的是（    ） A．生物武器具有传染性强、作用范围广等特点，应严格禁止 B．放宽转基因植物限制，尽可能多的种植转基因植物，提高经济效益 C．当今社会的普遍观点是禁止一切克隆实验，包括治疗性克隆和克隆人 D．反对设计试管婴儿的原因之一是因为试管婴儿技术属于无性繁殖方式 100．下列关于生物技术的安全性与伦理问题说法，错误的是（    ） A．只要有证据表明转基因产品有害，就应该全面禁止转基因技术的应用 B．我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆实验 C．病毒可能被用于制造生物武器 D．为防止转基因生物扩散，转基因生物的生产基地需要有隔离带 101．下列有关生物技术安全及伦理性有关的问题，表述错误的是（    ） A．若转基因生物的外源基因来自自然界，也可能存在安全性问题 B．对于转基因生物可以采用隔离带，防止其花粉扩散或者逃逸 C．生殖性克隆可以为因免疫排斥反应造成的器官来源不足提供新的解决方案 D．生物武器会对人类造成严重威胁和伤害，因此我国反对其技术和设备的扩散 102．下列关于生物武器的叙述，错误的是（    ） A．炭疽杆菌、天花病毒都可作为生物武器 B．与常规武器相比，生物武器不易被发现，受自然条件影响大 C．若被经过基因改造的生物武器伤害，治疗难度会更大 D．真正爱好和平的人不会使用生物武器，但可以研制、开发、保存 103．新冠肺炎使我们对病毒的威力有深刻感受，所以生物武器更是人类要严格禁止的。下列关于生物武器的说法，错误的是（    ） A．中美两国发布联合声明，重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器 B．彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识 C．生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等 D．利用炭疽杆菌制成的生物武器，具有传染性极强、致死率极高的特点 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二生物下学期 期中压轴题 题型1：培养基的成分、类型、功能及其应用 1．下列有关微生物培养与应用的叙述，正确的是（    ） A．同一种物质可既作为碳源又作为氮源，所有碳源都能提供能量 B．培养基中加入伊红—亚甲蓝试剂，长出的菌落为大肠杆菌菌落 C．配制牛肉膏蛋白胨培养基时应先调pH后灭菌 D．要从多种细菌中分离出某种细菌，培养基要用液体培养基 【答案】C 【详解】A、同一种物质如牛肉膏可以既作碳源又作氮源，自养微生物利用的无机物碳源不提供能量，A错误； B、伊红-亚甲蓝是专一鉴定大肠杆菌的指示剂，利用伊红-亚甲蓝固体培养基可以鉴定大肠杆菌是否存在，但不能起筛选作用，B错误； C、为了防止杂菌污染，配制牛肉膏蛋白胨培养基时应先调pH后灭菌，C正确； D、要从多种细菌中分离出某种细菌，培养基要用固体培养基，液体培养基主要用于菌体的扩大，D错误。 2．下表是培养纤维素生产菌的培养基配方，下列说法错误的是（    ） 葡萄糖 酵母膏 碳酸钙 琼脂 蒸馏水 100g 10g 20g 20g 定容至1L A．该培养基的碳源是葡萄糖和酵母膏 B．在配制培养基时，一般需要先调pH再灭菌 C．该培养基从物理性质上看属于固体培养基 D．该培养基也可用于筛选和培养淀粉分解菌 【答案】D 【详解】A、由表格培养基得成分可知，该培养基的碳源是葡萄糖和酵母膏，A正确； B、培养基配制时需先调节pH再灭菌，B正确； C、由于加入的有琼脂，该培养基从屋里性质上看属于固体培养基，C正确； D、该培养基含葡萄糖作为碳源，而筛选淀粉分解菌需以淀粉为唯一碳源的选择培养基。葡萄糖的存在会干扰筛选，无法保证只有淀粉分解菌生长。因此该培养基不能用于筛选淀粉分解菌，D错误。 3．牛是一种反刍动物，其瘤胃内含有大量共生微生物，包括细菌、真菌和原生动物。其中，纤维素分解菌是核心功能群体。科研人员为统计牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌的数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌，进行了如下实验。平板①、②、③上菌落数的最大值分别为 60、63、66 个。下列相关叙述错误的是（　　） A．为了利于挑选出目的菌，培养箱内应氧气充足、温度适宜 B．该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌约有3.15×107个/mL C．从菌落甲中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌 D．各平板中，纤维素是唯一的碳源，但不是唯一含碳物质 【答案】A 【详解】A、由于牛瘤胃内是无氧环境，所以从牛瘤胃内的液体中分离出的目的菌主要为厌氧菌，故培养箱内应提供无氧环境、适宜的温度，A 错误； B、该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌约有（60+63+66）/3/0.2×105=3.15×107个/mL，B 正确； C、与菌落乙相比，菌落甲的透明圈直径与菌落的直径比值大，所以形成菌落甲的纤维素分解菌分解纤维素的能力更强，即应从菌落甲中进行挑选，C 正确； D、各平板中，纤维素是唯一的碳源，但平板中有凝固剂（琼脂），凝固剂含碳，D 正确。 故选A。 4．科学地选用和设计适合微生物生长需求的培养基是进行微生物实验的前提，培养基的种类各异，下列对各种培养基的分析和实际相符的是（    ） A．天然培养基营养成分丰富且复杂，一般用于发酵工业生产 B．在液体培养基中添加一定量的琼脂，可以配制成固定培养基 C．淀粉是一种能被所有微生物利用的碳源，是培养基的主要成分 D．在选择培养基中滴加一定浓度的酚溶液可以抑制细菌的生长 【答案】ABD 【详解】A、天然培养基营养成分丰富且复杂，一般不需要添加额外的物质，且成本较低，通常用于发酵工业生产，A正确； B、在液体培养基中添加一定量的琼脂作为凝固剂，可以配制成固体培养基，B正确； C、淀粉属于糖类，组成元素是C、H、O，能够作为部分微生物的碳源，这是因为淀粉是多糖，并不是所有微生物都能直接利用，C错误； D、在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌，D正确。 5．下表是培养某种微生物的培养基的成分列表，相关叙述正确的有（　　） 成分 含量 成分 含量 葡萄糖 10g K2HPO4·3H2O 0.2g NaCl 0.2g MgSO4·7H2O 0.2g K2SO4 0.2g CaCO3 5g 琼脂 20g 蒸馏水 约1000mL A．该培养基从化学成分上分类属于合成培养基 B．制备固体培养基时一般需要添加凝固剂 C．该培养基可用于筛选固氮微生物 D．在烧杯中配制培养基后应分装到培养皿中进行高压蒸汽灭菌 【答案】ABC 【详解】A、该培养基中成分和含量明确，为合成培养基，A正确； B、固体培养基是在液体培养基中加入凝固剂后制成的，制备固体培养基时一般需要添加凝固剂，B正确； C、固氮微生物可利用空气中的N2，该培养基没加氮源，不能固氮的微生物不能在该培养基上生长，故该培养基可用于筛选固氮微生物，C正确； D、在烧杯中配置培养基后应分装到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸并用橡皮扎紧，放入高压蒸汽锅中，之后冷却至一定温度再将培养基分装到培养皿中，D错误。 6．我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个（37℃培养24h），1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个（37℃培养48h）。水中大肠杆菌的含量常采用伊红-亚甲蓝琼脂培养基进行检测，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动，请分析回答： (1)检测饮用水中的细菌，需要配制牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，该培养基根据物理性质属于________培养基，牛肉膏和蛋白胨可以为细菌生长提供________等营养物质。 (2)某同学向3个培养基中各加入1mL未经稀释的待测水样，涂布均匀后置于37℃恒温培养箱中培养24h，结果如图1所示。检测时使用的接种量是1mL而不是0.1mL，其理由是________。该实验结果统计菌落数往往比活菌实际数目低，其原因是________。 (3)该同学用“滤膜法”测定饮用水中大肠杆菌的数量，滤膜过滤器装置如图3所示，请完成下表。 实验步骤的目的 简要操作过程 ①________ 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中，加热煮沸15min，共煮沸三次。 过滤细菌 装置安装好后，向漏斗内加入1000mL水样，加盖抽滤。 冲洗漏斗壁 再向漏斗内加入等量②________继续抽滤。 ③________ 用无菌镊子取滤膜，将其紧贴在伊红一亚甲蓝琼脂平板上，然后将平板④________于37℃的恒温培养箱中，培养48h，结果如图2所示。 统计大肠杆菌菌落数 选取⑤________的菌落进行计数。 (4)根据测定结果，该同学认为所测桶装纯净水的微生物含量已达到了饮用水卫生标准，其具体依据表现在________等两个方面。 【答案】(1) 固体 碳源、氮源 (2) 0.1mL水样中细菌数目较少，经培养后平板菌落数可能达不到30个 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（或：一个菌落有可能来源于样品中的两个或多个个体） (3) 滤膜消毒 无菌水 接种并培养大肠杆菌 倒置 呈深紫色且带有金属光泽 (4)1mL水样中细菌总数约为98个，没有超过100个；1000mL水样中大肠杆菌为2个，没有超过3个 【详解】（1）牛肉膏蛋白胨琼脂培养基属于固体培养基，其中蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，故蛋白胨可以为微生物的生长提供碳源、氮源等营养物质。 （2）微生物计数时，应统计30-300之间的菌落，由于0.1mL水样中细菌数目较少，经培养后平板菌落数可能达不到30个，故检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL。因为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，故稀释涂布平板法统计菌落数往往比活菌实际数目低。 （3）“滤膜法”测定饮用水中大肠杆菌的数量时首先应进行滤膜消毒，以保持实验过程中的无菌环境，主要是通过加热煮沸的方法进行。冲洗漏斗壁向漏斗内加等量无菌水继续抽滤。接种并培养大肠杆菌时可加入伊红—亚甲基蓝作为指示剂，两者反应呈深紫色且带有金属光泽；培养基配置时应将其倒置。选取呈深紫色且带有金属光泽的菌落进行计数。 （4）分析题意可知，我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个（37℃培养24h），1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个（37℃培养48h），故该同学认为所测桶装纯净水的微生物含量已达到了饮用水卫生标准，是因为：1mL 水样中细菌总数为（96+106+92）÷3≈98个，没有超过100个；1000mL水样中大肠杆菌为2个，没有超过3个。 7．我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个(37°C培养24h)，1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37°C培养48h)。水中大肠杆菌的含量常采用伊红—亚甲基蓝琼脂培养基进行检测，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动，请回答问题: (1)为了检测饮用水中细菌的数量，该兴趣小组按下表配方配制伊红—亚甲基蓝琼脂培养基： 蛋白胨 乳糖 磷酸氢二钾 琼脂 蒸馏水 2%伊红水溶液 0.5%亚甲基蓝水溶液 10g 10g 2g 20～30g 1000ml 20mL 13mL 从物理状态和用途两个角度分析，该培养基分别属于________培养基，其中蛋白胨可以为细菌生长提供________(至少写出两点)等营养物质。培养基灭菌________（前/后）需要调节培养基的PH值。 (2)某同学分别向3个培养基中各加入1mL未经稀释的待测水样，涂布均匀后置于37°C的恒温培养箱中培养24h，结果如图1所示。检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL，其理由是________。 (3)下图2为用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的流程示意图，请完成下表。 实验步骤的目的 简要操作过程 ①________ 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中，加热煮沸15min，共煮沸三次 过滤细菌 装置安装好后，向漏斗内加入1000mL水样，加盖抽滤。 冲洗漏斗壁 再向漏斗内加等量②________继续抽滤。 培养大肠杆菌 用无菌镊子取滤膜，将其紧贴在伊红一亚甲基蓝琼脂平板上，然后将平板③________，37℃培养48小时 统计大肠杆菌菌落数 选取④________的菌落进行计数，统计结果为2个 (4)综合（2）（3）测定结果，你认为所测桶装纯净水的微生物含量________(能/不能)达到饮用水卫生标准，理由是________。 【答案】(1) 固体、鉴定 碳源、氮源、无机盐、维生素 前 (2)0.1mL水样中细菌数目较少，经培养后平板菌落数可能达不到30个 (3) 滤膜消毒 无菌水 倒置 呈深紫色且带有金属光泽 (4) 能 1mL水样中细菌总数约为99个，没有超过100个；1000mL水样中大肠杆菌为2个，没有超过3个 【详解】（1）从物理状态来看，该培养基含有琼脂等凝固剂，属于固体培养基；从用途来看，培养基中含有伊红—亚甲基蓝，用于鉴别是否存在大肠杆菌，所以该培养基属于鉴定培养基；蛋白胨富含有机氮化合物,也含有一些维生素和糖类，故其中蛋白胨可以为细菌生长提供碳源、氮源、无机盐、维生素等营养物质；培养基灭菌前需要调节培养基的pH， 一般培养基高温高压对其pH值影响不大，且灭菌后调pH培养基易受污染。 （2）经稀释涂布平板法获得的平板上菌落数要求是30～300，图1中3个平板上所长菌落数均位于30～300之间，适合计数，检测时使用的接种量为1mL而不是0.1mL，其理由是0.1mL水样中细菌数目较少，经培养后平板菌落数可能达不到30个，故在接种时吸取1mL样液。 （3）“将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中，加热煮沸15min，共煮沸三次”煮沸能起到消毒的作用，故步骤①的目的是对滤膜进行消毒；实验需要避免杂菌的污染，故冲洗漏斗壁时需要再向漏斗内加等量的无菌水，继续抽滤；将平板倒置，放入培养箱中培养，将平板倒置，既有利于培养基表面水分更好地挥发，又能防止冷凝水滴到培养基上造成杂菌污染；若存在大肠杆菌，伊红—亚甲基蓝用于检测大肠杆菌，选取呈深紫色且带有金属光泽的菌落进行计数。 （4）（2）中3个平板的菌落数的平均值为99，取样体积为1mL，（3）中平板菌落数为2，取样体积为1000mL，综合（2）（3）测定结果，以及题干“ 我国卫生部门规定饮用水标准是1mL自来水中细菌总数不超过100个(37°C培养24h)，1000mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37°C培养48h)”可知所测桶装纯净水的微生物含量能达到饮用水卫生标准。 题型2：分解纤维素的微生物的分离、微生物的接种方法、无菌技术 8．关于消毒和灭菌的叙述，错误的是（    ） A．利用微生物寄生于多种细菌体内使细菌裂解，属于生物消毒 B．利用紫外线消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．对培养基灭菌时，干热灭菌比湿热灭菌需要更高的灭菌温度 D．对涂布器灭菌，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再放在火焰上灼烧 【答案】C 【详解】A、有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解，因此可以使用这些微生物进行生物消毒，如净化污水、污泥，A正确； B、用紫外线照射30min，可以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强消毒效果，B正确； C、培养基不能用干热灭菌，常用湿热灭菌，C错误； D、对涂布器灭菌，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再放在火焰上灼烧，D正确。 9．如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌的过程，相关叙述正确的是（　　） A．丁培养基应以纤维素为唯一营养物质 B．牛体内提取的瘤胃液应使用湿热灭菌而不是干热灭菌 C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D．乙用于微生物计数时，结果往往比实际值低 【答案】C 【详解】A、丁培养基应以纤维素为唯一碳源，营养物质还有氮源、水喝无机盐，A错误； B、该过程需要从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌，不能进行灭菌，B错误； C、在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力，C正确； D、乙是平板划线法，不用于微生物计数，D错误。 10．某生物兴趣小组同学开展了酵母菌纯培养实验，部分操作步骤如下图。相关叙述正确的是（    ） A．步骤①中待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿，凝固后倒置 B．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更低的碳氮比 C．步骤③中不能划破培养基，以免影响菌落的分离与观察 D．步骤④划线后需将平板倒置培养以防止影响菌落的计数 【答案】C 【详解】A、步骤①中培养基冷却至50℃（而非室温）左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，A错误； B、细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，不同微生物对营养物质的需求是不一样，通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比，B错误； C、划线时应避免划破培养基表面，以免影响菌落的分离与观察，C正确； D、步骤④划线接种后需将平板倒置培养，防止冷凝水落入培养基造成污染，但平板划线法不能用于计数，D错误。 11．平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（　　） A．不含氮源的平板不能用于微生物培养 B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒 C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃 D．固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板 【答案】D 【详解】A、有些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源，比如固氮菌。 所以不含氮源的平板也可能用于这类能够固氮的微生物的培养，A错误； B、平板涂布时，涂布器使用前必须进行灭菌处理，而不是消毒。 因为只有灭菌才能彻底杀灭涂布器上的所有微生物，避免杂菌污染培养基，消毒不能达到这样的效果，B错误； C、接种后未长出菌落的培养基不能直接丢弃。 因为有可能存在未被杀死的微生物或者对人体有害的微生物等，需要经过灭菌处理后才能丢弃，防止污染环境或造成生物安全问题，C错误； D、固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板。 温度过高，培养基的水蒸气太多，冷却后会在皿盖上形成大量冷凝水，滴落到培养基表面会影响菌落的生长；温度过低，培养基容易凝固，无法顺利倒平板，D正确。 12．下图是微生物平板划线示意图，划线的顺序依次为12345。下列叙述正确的是（    ） A．第一步灼烧接种环目的是杀死可能存在的微生物 B．划线时将皿盖揭开向上置于实验台上，以防杂菌污染 C．划线完成后，盖上皿盖，倒置在培养箱中进行培养 D．完成该平板划线全程需要对接种环灼烧灭菌6次 【答案】ACD 【详解】A、在进行平板划线操作时，第一步灼烧接种环，目的是杀死接种环上可能存在的微生物，防止杂菌污染，A正确； B、划线时不能将皿盖揭开向上置于实验台上，这样会增加杂菌污染的机会，应该只打开皿盖一小部分进行划线操作，B错误； C、划线完成后，盖上皿盖，倒置在培养箱中进行培养，倒置培养可以防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染，C正确； D、在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，故完成该平板划线全程需要对接种环灼烧灭菌6次，D正确。 13．某兴趣小组进行实验探究新鲜牛奶的合适消毒温度。下列相关实验操作合理的有（   ） A．将配置好的牛肉膏蛋白胨培养基置于121℃、100kPa条件下处理15～30min B．等量新鲜牛奶分别置于50℃、60℃、70℃、80℃恒温水浴锅中处理30min C．将处理后的牛奶进行梯度稀释后，接种于平板上置于37℃下培养24h D．统计培养基上全部菌落数，以菌落数最少组的处理温度即为最适消毒温度 【答案】AC 【详解】A、配制牛肉膏蛋白胨培养基需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，即在121℃、100kPa条件下处理15～30min，A正确； B、新鲜的牛奶应该采用巴氏消毒法进行消毒，将等量的新鲜牛奶分别置于50℃、60℃、70℃、80℃、90℃恒温水浴锅中处理15s，可对新鲜牛奶合适的消毒温度进行探究，B错误； C、对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种平板并在37℃下培养24h，C正确； D、由于温度过高会影响蛋白质的结构，进而破坏牛奶中的营养成分，所以菌落数最少的组对应的温度不一定是最适的消毒温度，D错误。 14．某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了相关实验。下列叙述正确的有（   ）    A．能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物都能合成脲酶 B．土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养，再等比稀释后涂布计数 C．甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D．应以乙组计数，5g土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×109个 【答案】CD 【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，但在此培养基中能生长的微生物不一定都能合成脲酶，固氮菌也能在该培养基上生存，A错误； B、土壤样液先溶解在锥形瓶无菌水中，未进行富集培养，B错误； C、甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，菌液未分散开，C正确； D、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30 - 300的平板进行计数，乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280，均在30 - 300之间，应以乙组计数。 计算5g土壤中含分解尿素菌的估算数目时，应根据公式：每克样品中的菌株数 = （C÷V）×M（其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。5g该土壤含分解尿素的细菌数是（275+285+280）÷3÷0.1×105×5=1.4×109，D正确。 15．目前可溶性磷元素的缺乏已经成为制约植物生长的关键因素。解磷菌可以将土壤中难溶性的无机磷分解成可溶性的无机磷供植物吸收利用，目前的研究主要集中在常温下解磷菌筛选，而在低温环境下这些解磷菌则不能发挥作用。科员人员从南极企鹅岛土壤中尝试筛选耐低温的解磷菌，请回答： (1)常规微生物实验中，常用_________法对培养基进行灭菌。选择从南极企鹅岛土壤分离耐低温的解磷菌的原因是________。 (2)步骤④中的培养基的成分是：葡萄糖、（NH4）2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3（PO4）2、琼脂粉等，其中做氮源的是________，琼脂粉作为______。 (3)步骤⑤是将具有明显溶磷圈的菌落多次重复______法以得到纯净的单一菌落，该过程使用的接种工具是_______。 (4)初步筛选出3种能够在10℃条件下溶解无机磷培养基中难溶性无机磷而产生溶磷圈的低温解磷菌，结果如图1，根据图1可知三株菌株中_____的解磷能力最强，判断的理由是_______。 (5)若将③中最后一个试管中的稀释液，分别取0.1ml涂布到3个平板上培养，培养后平板上出现的菌落数分别是68，75，67，则10g土壤样品中含有的解磷菌数约为________个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数_________，原因是______ 【答案】(1) 湿热灭菌 南极企鹅岛气温较低分离到耐低温的解磷菌的概率较大 (2) （NH4）2SO4 凝固剂 (3) 平板划线 接种环 (4) Pd11 溶磷圈直径与菌落直径的比值最大 (5) 7×107 少 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 【详解】（1）常规微生物实验中，常用湿热灭菌法对培养基进行灭菌。南极企鹅岛天气寒冷气温低，在此生长的微生物具有耐低温的特点，分离到耐低温的解磷菌的概率较大，因此选择从南极企鹅岛土壤分离耐低温的解磷菌。 （2）由培养基的成分可知，可做氮源的是（NH4）2SO4，琼脂粉作为凝固剂。 （3）据图可知，接种方法为平板划线法，故步骤⑤是将具有明显溶磷圈的菌落多次重复平板划线法以得到纯净的单一菌落，该方法使用的接种工具为接种环。 （4）通过比较溶磷圈直径与菌落直径的比值可判断解磷菌的解磷能力，比值越大说明解磷能力越强，三株菌株中Pd11的溶磷圈直径与菌落直径的比值最大，所以Pd11的解磷能力最强。 （5）先计算3个平板上菌落数的平均值为（68+75+67）/3=70个，③中最后一个试管的稀释倍数为104，取0.1mL涂布，那么10g土壤样品中含有的解磷菌数约为70/0.1×104×10=7×107个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少，原因是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，所以统计的菌落数会少于实际的活菌数。 16．研究人员为筛选并分离出能高效降解纤维素的厌氧细菌，设计了两种实验方案，分别如图1、2。请回答下列问题： (1)下列场所最适合初选具有纤维素分解能力的候选菌的是_______。 ①牛的瘤胃内容物  ②糖果工厂废水池  ③深海热泉喷口  ④家用冰箱冷藏室 (2)图1过程②将不同菌落分别接种至多个锥形瓶进行悬浮培养，目的有_______。为了获得能高效分解纤维素的细菌，图1过程③应选择残余纤维素浓度_______（填“最高”或“最低”）的培养瓶中的微生物进一步接种。 (3)图1过程④通过_______（从下面选项中选择）对菌株接种，并进一步纯化。培养后需用刚果红染色，选择菌落周围出现_______的菌株重复过程②。 ①平板划线法  ②稀释涂布平板  ③穿刺接种法  ④平板浇注法 (4)图2中，纤维素化磁性纳米颗粒由两部分组成，其中包裹在外面的是_______。过程②中纤维素对细菌有高亲和力，有利于_______。与图1方法相比，利用图2方法分离纤维素降解菌的优点有_______。 (5)研究人员将筛选到的三种纤维素降解菌（1-3号）对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定，结果如下图。据图可知，能高效降解纤维素的细菌以及适宜降解天数为_______。 【答案】(1)① (2) 分离纯化、扩大培养 最低 (3) ③④ 透明圈 (4) 纤维素 纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌 操作方便，分离效率高，能对大量细菌同时分离（节省时间和人力物力财力） (5)3号，（超过）10天 【详解】（1）筛选纤维素分解菌需要在富含纤维素的场所进行筛选，牛的瘤胃内容物中富含纤维素。 （2）将不同菌落分别接种至多个锥形瓶进行悬浮培养有利于扩大培养和分离纯化。为了获得能高效分解纤维素的细菌，图1过程③应选择残余纤维素浓度最低的培养瓶中的微生物进一步接种，残余纤维素浓度越低，说明分解效率越高。 （3）牛的瘤胃是无氧环境，微生物进行的是无氧呼吸，需要采用的接种方法是穿刺接种法和平板浇注法。刚果红和纤维素结合能形成红色复合物，纤维素分解菌可以产生纤维素酶而分解纤维素使菌落周围出现透明圈，所以需要的是出现透明圈的菌落。 （4）纤维素化磁性纳米颗粒由两部分组成，其中包裹在外面的是纤维素。过程②中纤维素对细菌有高亲和力，有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌。与图1方法相比，利用图2方法分离纤维素降解菌的优点有操作方便，分离效率高，能对大量细菌同时分离。 （5）据图可知，3号的纤维素、半纤维素一级木质素的降解率均高于1号和2号，且第10天的降解率明显高于第5天，所以能高效降解纤维素的细菌是3号，适宜降解天数为10天或者更多。 题型3：传统发酵技术的应用综合 17．某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是（　　） A．果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器 B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多 C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化，溶液灰绿色逐日加深 【答案】C 【详解】A、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，随着果酒发酵的进行，装置内会产生气体（二氧化碳），容器内压强大于外界，所以空气不会回流，A错误； B、果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误； C、以酒精为底物进行醋酸发酵，酒精与氧气发生反应产生醋酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，C正确； D、酸性的重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。 18．西汉元帝时代的史游在《急就篇》中记载：“芜荑盐豉醯酢酱”。其中以黄豆、蚕豆等通过含米曲霉（好氧菌）的曲料发酵制成的酱称豆瓣酱。下列说法错误的是（    ） A．大豆与曲料混合装坛时加适量食盐以抑制杂菌生长 B．初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料需适当通风 C．黄豆、蚕豆中的蛋白质经米曲霉分解产生氨基酸和多肽 D．传统豆瓣酱制作工艺无需将曲料中的米曲霉进行纯化 【答案】A 【详解】A、大豆与曲料混合装坛时添加食盐，会抑制霉菌的生命活动，A错误； B、根据题目信息可知，米曲霉为好氧菌，因此初步发酵后适当通风有利于米曲霉发酵制成豆瓣酱，B正确； C、发酵时，黄豆、蚕豆中的蛋白质可以被米曲霉产生的蛋白酶水解产生小分子的多肽和氨基酸，C正确； D、传统豆瓣酱制作中，利用的不是单一菌种，无需将曲料中的米曲霉进行纯化，D正确。 19．某生物兴趣小组的同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作，下列相关叙述正确的是（    ） A．乙酸发酵期间，关闭阀a和阀b，避免空气的进入 B．新鲜葡萄冲洗、晾干、榨汁、灭菌后装入发酵瓶 C．酒精发酵期间，开启磁力搅拌器来提高发酵液中的溶解氧 D．果酒制作过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸 【答案】D 【详解】A、乙酸发酵所需的菌种是需氧菌，发酵期间不能将两个阀门都关闭，A错误； B、新鲜葡萄不能灭菌，否则会导致酵母菌死亡，从而使发酵失败，B错误； C、酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，不能提高溶解氧含量，C错误； D、果酒制作过程中，酵母菌进行了有氧呼吸以增加酵母菌数量， 进行无氧呼吸进行发酵，D正确。 20．红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是（    ） A．红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌 B．装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量 C．装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖 D．红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正 【答案】B 【详解】A、红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误； B、红酸汤制作需要用到乳酸菌，装坛时加入成品红酸汤是为了增加乳酸菌的数量，B正确； C、装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢，C错误； D、在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感，但如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。 21．下列关于果酒、果醋制作的叙述，正确的是（    ） A．果酒，果醋制作中涉及的微生物的代谢类型完全相同 B．果酒、果醋发酵过程中，发酵液的密度降低、pH下降 C．果酒中的酒精可以为醋酸菌发酵提供碳源、氮源和能源 D．醋酸菌利用果酒中的酒精进行醋酸发酵过程中会产生大量气泡 【答案】B 【详解】A、制作果酒的微生物是酵母菌，制作果醋的微生物是醋酸菌，酵母菌是异养兼性厌氧菌，醋酸菌属于异养好氧菌，代谢类型不同，A错误； B、果酒、果醋发酵过程中，有机物的消耗导致发酵液的密度降低，果酒制作过程中产生的二氧化碳和果醋制作过程中产生的醋酸都会使发酵液的pH逐渐降低，B正确； C、果酒中的酒精可以为醋酸菌发酵提供碳源和能源，不能提供氮源，C错误； D、醋酸菌利用果酒中的酒精进行醋酸发酵过程中不会产生气体，没有气泡产生，D错误。 22．用精心挑选的如皋白萝卜为原料，在陶罐内加入适量盐、糖等辅料精心施制面成“如皋萝卜条”，脆而不硬、咸中带甜。下列有关叙述，正确的是（　　） A．腌制一般要超过10天，前期亚硝酸盐含量较高 B．腌制前萝卜和陶罐均须清洗干净后进行高温灭菌 C．发酵初期有气泡产生是因为酵母菌等微生物活动旺盛，进行有氧呼吸 D．“如皋萝卜条”咸中带甜，是由于盐和糖被萝卜细胞主动吸收 【答案】AC 【详解】A、腌制时间短，亚硝酸盐含量增加，一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量下降，A正确； B、腌制前萝卜需要洗干净、晾干备用，不能采用高温灭菌，否则会杀死附着在萝卜表面的乳酸菌；陶罐须清洗干净后进行高温灭菌，防止杂菌污染，B错误； C、乳酸菌是厌氧菌，不进行有氧呼吸，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，不会产生CO2，腌制萝卜条过程中有气泡产生的主要原因是坛内混入的酵母菌等其它微生物呼吸作用释放了CO2，C正确； D、萝卜腌制后细胞已经死亡，盐和糖通过扩散作用进入萝卜细胞，D错误。 23．生产苹果酒和苹果醋过程中，某些物质浓度随时间的变化如下图，相关叙述正确的是（    ） A．参与果酒、果醋发酵的微生物都是真核生物 B．果酒、果醋发酵过程中都需要不断通入空气 C．由果酒发酵转为果醋发酵需要适当升高温度 D．a、b 曲线可分别表示酒精和醋酸的浓度变化 【答案】CD 【详解】A、参与果酒发酵的微生物是酵母菌，酵母菌是真核生物，参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，醋酸菌是原核生物，A错误； B、果酒制作过程中需用酵母菌，前期需通往氧气，后期保持无氧环境进行发酵产生酒精，而果醋制作过程中的醋酸菌是好氧细菌，在整个过程中都要持续通往氧气，B错误； C、酵母菌在20℃左右时最适合酵母菌繁殖，所以果酒发酵时一般将温度控制在18～25℃，醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，故由果酒发酵转为果醋发酵时要提高发酵温度，C正确； D、酵母菌无氧呼吸产生酒精先逐渐增多，后来由于酒精过多抑制了酒精发酵，故a曲线可代表酒精的浓度变化规律；果醋发酵是以酒精为原料，故b曲线可代表醋酸的浓度变化规律，D正确。 24．蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香，由蓝莓酿制的蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”和“口服化妆品”等。图1是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图，图2为制作蓝莓酒、蓝莓醋的装置图。回答下列问题：    (1)传统发酵以混合菌种的固体或半固体发酵为主，一般利用原材料中__________的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物，如腐乳制作起主要作用的微生物是__________。 (2)过程③和过程④所用微生物的主要区别是后者__________，工业生产中为大量获得这两种菌种，常采用__________（填“固体”“半固体”或“液体”）培养基进行培养。 (3)过程④是在__________时，醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成醋酸；过程⑤当__________时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为醋酸，此时酒精为醋酸菌提供了__________。 (4)图2装置进行蓝莓酒发酵产生酒精时，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是__________。在发酵过程中，一般将温度控制在__________，发酵的__________。（至少答出2点）条件会抑制杂菌的生长。 (5)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用重铬酸钾检测样液，如果颜色变化为__________，则说明产生了酒精；鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的___________变化。 【答案】(1) 天然存在 毛霉 (2) 无核膜包被的细胞核 液体 (3) 氧气、糖源都充足 缺少糖源 碳源和能源 (4) 避免空气中其他微生物进入发酵装置（防止空气中的微生物污染） 18～30℃ 无氧、呈酸性、含酒精 (5) 橙色变成灰绿色 pH 【详解】（1）传统发酵以混合菌种的固体或半固体发酵为主，一般利用原材料中天然存在（野生）的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物，如腐乳制作起主要作用的微生物是毛霉； （2） 过程③为酒精发酵，需要的菌种为酵母菌，为真核生物，过程④为果醋发酵，需要的菌种为醋酸菌，为原核生物，真核生物和原核生物最主要的区别是有无核膜包被的细胞核，前者有核膜包被的细胞核，后者无核膜包被的细胞核；扩大培养微生物应该用液体培养基； （3）醋酸菌是异养需氧菌，因此图④过程，是在氧气和糖源都充足时，醋酸菌将蓝莓汁中的糖分直接分解成醋酸；图⑤过程，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源； （4）图2装置进行蓝莓酒发酵产生酒精时，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是避免空气中其他微生物进入发酵装置；酵母菌生存的最适温度是20℃左右，因此在发酵过程中，一般将温度控制在18-30℃，发酵的无氧、呈酸性、含酒精条件会抑制杂菌的生长； （5）酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色。因此鉴定酒精是在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测样液，蓝莓醋生产过程中产生的醋酸会使培养液的pH降低，因此鉴定蓝莓醋的常用方法是检测发酵液前后的pH的变化。 25．某品牌老陈醋有丰富的营养成分，在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质，极具养生价值。一企业对老配方进行了更新，并设计了如下制作流程。请回答下列问题： (1)对主粮膨化处理的作用是______。酿制粮食酒时，______（填“需要”或“不需要”）对主粮进行严格的消毒处理，原因是_____。 (2)多次实验发现，经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜，该膜是由_________繁殖而成。通过改变______环境条件，可以促进该生物的生命活动。 (3)研究表明，在陈醋的酿造过程中，起主导作用的是醋酸菌，而乳酸菌也存在于醋醅中，其代谢产生的乳酸是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期______（写出2种）等环境因素的变化，淘汰了部分乳酸菌种类。 (4)乙偶姻和川穹嗪均是山西老陈醋中重要的风味物质，对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如下结果，由上图可知，川穹嗪最早产生于______，乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。随着熏醅阶段的进行，乙偶姻与川穹嗪的含量变化趋势______（填“相同”“相反”或“无关联”），推测二者关系为______。 【答案】(1) 加大与红曲菌的接触面积 不需要 随着发酵过程的进行，酒精逐渐积累，大多数杂菌对酒精不耐受，杂菌的生命活动受到抑制 (2) 醋酸菌 升高温度至30-35℃，通入无菌空气 (3)氧气、营养物质、pH等 (4) 熏醅阶段第二天 相反 川穹嗪可能是由乙偶姻转化而来 【详解】（1）由题意可知，膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆，这有利于加大与红曲菌的接触面积，使发酵更充分。酿制粮食酒时，不需要对主粮进行严格的消毒处理，原因是随着发酵过程逐渐进行，酒精逐渐积累，大多数杂菌对酒精不耐受，杂菌的生命活动受到抑制。 （2）果醋发酵菌种主要是醋酸菌，多次实验发现，经常会在发酵液的液面观察到一层明显的菌膜，该膜是由醋酸菌繁殖而成。与酒精发酵中的酵母菌（兼性厌氧型微生物、最适温度为18~30℃）相比，醋酸菌是需氧微生物，繁殖的最适温度是30-35℃，因此通过改变环境条件升高温度至30-35℃，通入无菌空气，可以促进该生物生命活动。 （3）成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期氧气、营养物质、pH等环境因素的变化，使得竞争加剧，淘汰了部分乳酸菌种类。 （4）据右图可知，生产线1、2、3都在熏醅第2天就出现了川穹嗪，因此川穹嗪最早产生于熏醅阶段第二天。据左图可知，随着熏醅阶段的进行，乙偶姻含量逐渐下降；据右图可知，随着熏醅阶段的进行，川穹嗪含量逐渐增加，乙偶姻与川穹嗪的含量变化趋势相反，据此可推测二者之间可能的关系是川穹嗪可能是由乙偶姻转化而来。 题型4：发酵工程及其应用 26．下列与发酵技术相关的描述，正确的是（    ） A．传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，生产人们需要的产物 B．通过酵母菌发酵获得大量菌体，并从细胞中提取单细胞蛋白作为动物饲料或食品添加剂 C．水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，传统发酵前无需进行灭菌处理 D．与传统发酵技术相比，发酵工程要接种通过基因工程育种获得的优良菌种 【答案】C 【详解】A、传统发酵技术中用到的微生物包含酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌等。其中，酵母菌属于真菌，毛霉也属于真菌，它们都具有成形的细胞核，是真核生物，并非全是原核生物，所以不能说传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理来生产人们需要的产物，A错误； B、通过酵母菌发酵获得大量菌体，菌体本身即细胞就可以作为单细胞蛋白，用于动物饲料或食品添加剂，B错误； C、谷物、水果等原料本身含有多种营养成分，像糖类、蛋白质、维生素等，这些可为微生物的生长提供各种营养物质。而且在传统发酵过程中，由于原料上本身携带的微生物就可以进行发酵，所以发酵前无需进行灭菌处理，C正确； D、传统发酵技术所利用的菌株通常是原材料自带的菌株，或者是之前发酵保留下来的菌株，大多是混合菌种发酵。而发酵工程使用的菌株多是通过人工分离、选择和培育得到的，一般为纯种发酵，但不一定是通过基因工程育种获得的优良菌种，D错误。 27．下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是（   ） A．通过发酵工程可从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料 B．菌种选育是发酵工程的中心环节，优良菌种可从自然界筛选出来 C．通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药，防治多种农林虫害 D．谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，应将pH控制在中性和弱酸性条件下 【答案】C 【详解】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程生产的微生物菌体本身，而不是从微生物细胞中提取出来的，A错误； B、发酵工程的中心环节是发酵过程，而不是菌种选育，B错误； C、苏云金杆菌能产生伴孢晶体和毒素，对多种农林害虫有特异性的毒杀作用。通过发酵工程可以大量生产苏云金杆菌，将其制成微生物农药，用于防治多种农林虫害，这种生物防治方法具有环保等优点，C正确； D、谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，当发酵液pH呈中性和弱碱性时，谷氨酸棒状杆菌会积累谷氨酸；而当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌会生成乙酰谷氨酰胺。所以应将pH控制在中性和弱碱性条件下，而不是中性和弱酸性条件，D错误。 28．发酵工程应用领域已由食品发酵逐渐扩展到医药、食品、农业以及环境保护、能源及冶金等诸多行业，相关叙述错误的是（　　） A．发酵工程在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫抑制剂 B．发酵工程还可以生产许多具有治疗作用的氨基酸，如治疗高氨酸血症的精氨酸 C．发酵工程还可生产糖皮质激素等蛋白质类激素 D．发酵工程还可用于生产调味品或发酵食品等 【答案】C 【详解】A、发酵工程在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫抑制剂，A正确； B、发酵工程可以生产许多具有治疗作用的氨基酸，如治疗高氨酸血症的精氨酸，B正确； C、糖皮质激素是固醇类激素，C错误； D、发酵工程可用于生产调味品或发酵食品，D正确。 29．啤酒的工业化生产主要流程为发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮（同时加啤酒花）→发酵→消毒→终止，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列叙述错误的是（    ） A．大麦种子发芽有利于释放淀粉酶 B．加入的啤酒花具有调节啤酒风味、抑制杂菌的作用 C．主发酵阶段主要完成酵母菌的繁殖以及大部分糖的分解和代谢 D．利用高温焙烤使种子胚失活，并对种子进行灭菌 【答案】D 【详解】A、大麦种子萌发过程中，受细胞分裂素、赤霉素等激素的影响，可增加促进淀粉酶的形成，A正确； B、啤酒花不仅赋予啤酒特有的苦味和芳香，还具有天然的防腐剂特性，可以帮助抑制杂菌的生长，保持啤酒的稳定性，B正确； C、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C正确； D、焙烤可以杀死大麦种子的胚，并未对种子进行灭菌，D错误。 30．下列对发酵工程应用的描述，不正确的是（    ） A．从某些微生物中分离出的抗生素，可以作为微生物农药用于防治作物疾病 B．通过酵母菌发酵，获得大量菌体，从中提取单细胞蛋白作为动物饲料或食品添加剂 C．将血红蛋白基因转入青霉素生产菌株，可提高发酵过程中菌体对氧的吸收和利用率 D．可寻找能提高土壤肥力的微生物作为微生物肥料 【答案】B 【详解】A、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，微生物农药作为生物防治的重要手段，因此从某些微生物中分离出的抗生素，可以作为微生物农药用于防治作物疾病，A正确； B、通过发酵获得的大量微生物菌体，即单细胞蛋白，并非是从其中提取的物质，B错误； C、血红蛋白可运输氧气，青霉素发酵是高耗氧过程，可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率，C正确； D、利用发酵工程可以产生微生物肥料来增加土壤肥力、改善土壤结构、促进植株生长，如根瘤菌肥、固氮菌肥等，D正确。 31．科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料，以粮食加工副产品为辅料，通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油，下图是其生产工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A．裙带菜茎、麦麸、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源 B．蒸料可以杀死原料中的部分杂菌，蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种 C．通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶 D．盐浓度过低容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性 【答案】BCD 【详解】A、淀粉只含C、H、O，不能提供氮源，A错误； B、蒸料在高温下进行，可以杀死部分杂菌。蒸料后要接种菌种，因此蒸料后要先冷却，防止高温杀死菌种，B正确； C、黑曲霉和米曲霉是需氧型生物，通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶，C正确； D、适宜浓度食盐有抑制微生物繁殖的作用，盐浓度过低抑制作用弱，容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性，D正确。 32．科学家以糖蜜（含较多蔗糖）为原料，运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，在实验室发酵生产PHA（聚羟基脂肪酸酯）等新型高附加值可降解材料。下列相关说法错误的是（    ）    A．发酵工程一般包括菌种选育等多个步骤，其中心环节是菌种扩大培养 B．为在一定程度上避免杂菌污染，可适当降低发酵液中盐的浓度 C．菌株H还能分泌蛋白酶、脂肪酶等分解餐厨垃圾来生成PHA D．可在发酵结束之后，采用过滤和沉淀等方法将菌株H从发酵液中分离出来 【答案】AB 【详解】A、发酵工程一般包括菌种选育等多个步骤，发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A错误； B、嗜盐单胞菌需要一定的盐浓度，其他微生物则不能在较高的盐浓度下生长，故提高发酵液中盐的浓度，一定程度上可以避免杂菌污染，B错误； C、酶具有专一性，发酵罐中有糖蜜或餐厨垃圾，含有蛋白质和脂肪等物质，故菌株H还能分泌蛋白酶、脂肪酶等分解餐厨垃圾来生成PHA，C正确； D、发酵结束之后，对于菌体可采取适当的过滤、沉淀措施来分离，而对于菌体的代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D正确。 33．啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的。啤酒在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。图1是啤酒生产工艺流程简图。    (1)图中焙烤的目的是降低麦芽水分，并______，然后去根制成成品麦芽。将粉碎的麦芽等原料用温水分别在糊化罐、糖化罐中混合，调节温度以制造麦汁，加水糊化之前粉碎成品麦芽的目的是______。 (2)发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节。麦汁冷却后再加入啤酒酵母使其发酵，冷却的目的是______。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；并及时添加必需的营养物质组分，其目的是______；还要严格控制______等发酵条件（至少写出2个），以获得所需的发酵产物。 (3)图2为大型发酵罐示意简图，酵母菌酒精发酵过程中要“先通气后密封”，通过空气入口______来控制溶解氧。 (4)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为______，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用______的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，培育优良菌株的方法还有______等。（答出两种育种方法） 【答案】(1) 加热杀死大麦种子胚但不使淀粉酶失活 破碎有利于淀粉酶与淀粉充分接触 (2) 防止接种时酵母菌被杀死 延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物 温度、pH、溶解氧、通气量与搅拌 (3)⑤ (4) 唯一碳源 稀释涂布平板法 诱变育种、基因工程育种 【详解】（1）图中焙烤的目的是降低麦芽水分，并加热杀死大麦种子胚但不使淀粉酶失活，然后去根制成品麦芽。将粉碎的麦芽等原料用温水分别在糊化罐、糖化罐中混合，调节温度以制造麦汁，而后加水糊化之前粉碎成品麦芽，这样麦芽经过破碎有利于淀粉酶与淀粉充分接触，进而促进淀粉的分解。 （2）发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节。麦汁冷却后再加入啤酒酵母使其发酵，这样可以防止接种时酵母菌被杀死，保证后续发酵过程的正常进行。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；并及时添加必需的营养物质组分，这样可以延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物；还要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与搅拌等发酵条件，以保证获得所需的发酵产物，因为发酵条件的改变会导致产生不同的发酵产物，进而可能不能达到相应的目的。 （3）图2为大型发酵罐示意简图，酵母菌酒精发酵过程中要“先通气后密封”，通过空气入口⑤来控制溶解氧，其中先通气的目的是为了促进酵母菌大量繁殖，而后密封的目的是让酵母菌发酵产生酒精。 （4）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养，该方法是通过高浓度的蔗糖对耐高糖的菌种进行筛选，进而可以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用稀释涂布平板法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，培育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等，其中诱变育种的原理是基因突变，后者的原理是基因重组，该方法可以定向改造菌种。 题型5：植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术综合 34．图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 D．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 【答案】D 【详解】A、步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞，其原理是酶的专一性，A错误； B、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，B错误； C、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，染成蓝色的原生质体活性差或死亡，C错误； D、结合图示可知，原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，D正确。 35．植物甲和植物乙是两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲通过植物细胞工程技术生产疗效相近且具有叠加效应的“药对”，操作流程如图所示，序号代表过程。下列叙述正确的是（    ） A．生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根 B．②在低渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 C．⑤可以利用促进细胞分化的培养条件来提高次生代谢物的总含量 D．该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性和细胞增殖 【答案】D 【详解】A、生长素促进根的生成，生长素与细胞分裂素比值高利于愈伤组织分化生根，A错误； B、过程②是诱导原生质体融合，一般在等渗或略高渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法等。灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的方法，B错误； C、过程⑤利用植物组织培养技术获得愈伤组织或细胞，从中直接提取次生代谢物，实现工厂化生产，故可以利用促进细胞生长的培养条件来提高次生代谢物的总含量，C错误； D、该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性、细胞增殖，但未体现植物细胞的全能性（形成各种细胞或完整植株），D正确。 36．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min，再用次氯酸钠溶液处理30s B．过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C．过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D．结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 【答案】BCD 【详解】A、消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故外植体消毒可先用70%乙醇处理30s，无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min，A错误； B、过程②为脱分化，固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成，B正确； C、过程③拟原球茎的长大，涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长，C正确； D、据右图可知，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关；PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量，说明光照条件有利于PLBs的生长，D正确。 37．毛状根是植物感染发根农杆菌（其T-DNA含有生长素合成基因）后产生的病理结构，在生产某些次生代谢物方面具有独特的优势。下图为利用植物组织或细胞培养技术进行次生代谢物生产的流程，下列正确的有（    ）    A．诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2插入培养基 B．培养体系1制备过程中导入外源基因可采用花粉管通道法 C．与培养体系1和2不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素 D．培养体系1和3的制备都利用了基因重组原理，且可产生相同代谢产物 【答案】AC 【详解】A、在诱导愈伤组织时，为了防止杂菌污染，操作应在酒精灯火焰旁进行，并且将外植体的1/3 - 1/2插入培养基，这样有利于外植体与培养基充分接触，获取营养物质等，A正确； B、培养体系1制备过程是将外源基因导入植物细胞系。PEG介导法一般用于原生质体的融合，花粉管通道法是将目的基因导入植物受精卵或早期胚胎细胞等，对于植物细胞系导入外源基因常用农杆菌转化法等，而不是PEG介导法或花粉管通道法，B错误； C、培养体系3是由毛状根培养获得的，毛状根是植物感染发根农杆菌（其 T - DNA 含有生长素合成基因）后产生的，自身能够合成生长素等植物激素，所以与培养体系1和2（需要添加外源植物激素来诱导脱分化和再分化等过程）不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素，C正确； D、培养体系1是通过转基因技术获得转基因细胞系，利用了基因重组原理；培养体系 3 是利用发根农杆菌感染植物产生毛状根，发根农杆菌的T - DNA整合到植物基因组中，也利用了基因重组原理。但是由于转基因细胞系和毛状根的基因组成等不完全相同，所以不一定能产生相同代谢产物，D错误。 38．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)过程①中需将植物组织经_____后接种于MS培养基上诱导_____过程，产生愈伤组织。 (2)过程②中将愈伤组织加入_____酶去壁，对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_____、_____。 (3)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择_____（填“有”或“无”）荧光的原生质体用于融合。 (4)过程③可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有_____法等，融合完成的标志是_____，与该过程完成有关的细胞器是_____。 (5)过程④中，再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时，未分化细胞群将分化出芽，则植物激素X的名称是_____。 (6)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下： 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中_____类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本_____的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进主要来源亲本的基因组。 【答案】(1) 消毒 脱分化 (2) 纤维素酶、果胶酶 X射线 碘乙酰胺 (3)有 (4) 高Ca2+-高pH融合 植物细胞再生出细胞壁 高尔基体 (5)细胞分裂素 (6) 乙 柴胡 【详解】（1）植物组织培养之前需要对外植体进行消毒，之后诱导脱分化形成愈伤组织。 （2）原生质体为去除了植物细胞壁后的结构，要获得原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。要培育能产生紫杉醇的柴胡，红豆杉是供体需要X射线照射，柴胡是受体需要碘乙酰胺处理。 （3）根据题干信息可知，荧光的强度与原生质体的活力呈正相关，因此应选择有荧光的原生质体用于融合。 （4）过程③可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有高Ca2+-高pH融合法等，融合完成的标志是植物细胞再生出细胞壁，与该过程完成有关的细胞器是高尔基体。 （5）在植物组织培养中，生长素/细胞分裂素比例高时有利于根的分化，比例低时有利于芽的分化，比例适中促进愈伤组织的形成，因此植物激素X的名称是细胞分裂素。 （6）根据表格信息可知，植株后代乙无红豆杉DNA片段，说明其不是杂种植株。甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株，它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成。 39．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的杂种植株，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题： (1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。 (2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法有（列举一种即可）___________，常用的化学试剂有（列举一种即可）____________，该过程体现了细胞膜具有________性，形成杂交细胞的标志是_______，再经过诱导可形成愈伤组织并可进一步发育成完整植株。 (3)由杂种细胞得到白菜—甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为____________技术，该过程体现了杂种细胞具有________性。 (4)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”杂种细胞染色体数为_________；通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是___________。 (5)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_____________。 【答案】(1) 纤维素酶 果胶酶 (2) 离心法/电融合法 聚乙二醇融合法/高Ca2+--高pH融合法 （一定的）流动性 再生出细胞壁 (3) 植物组织培养 全能 (4) 38 存在生殖隔离 (5)打破生殖隔离，实现远缘杂交育种（克服远缘杂交不亲和的障碍） 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，即图中需要用纤维素酶和果胶酶出来白菜细胞和甘蓝细胞以便获得原生质体。 （2）诱导原生质体融合常用的物理方法有离心、振动、电激等（列举一种即可）；常用的化学试剂是聚乙二醇（PEG）。原生质体融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性。形成杂交细胞的标志是再生出新的细胞壁。 （3）由杂种细胞得到白菜 —甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为植物组织培养技术，该过程中杂种细胞发育成完整植株，体现了杂种细胞具有全能性。 （4）如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜一甘蓝”体细胞染色体数为20+18=38；通常情况下，由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离，因此白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的。 （5）上述植物体细胞杂交育种方法与传统杂交育种方法相比较，其优点在于能打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种。 40．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖，目的是提供能源和__________。A处理为__________。 (2)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择__________（填“发荧光”或“不发荧光”）的原生质体用于融合。 (3)获得的原生质体常使用化学试剂__________诱导融合过程④再分化阶段，芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例__________（填“较高”、“较低”或“适中”）。 (4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如表所示。后代植株中__________类型一定不是所需植株。 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 【答案】(1) 碳源 X射线处理 (2)发出荧光 (3) 聚乙二醇 较低 (4)乙 【详解】（1）培养基中应添加一定浓度的蔗糖，蔗糖能提供碳源和能源，不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，所以A处理为X射线处理，破坏供体细胞的染色质。 （2）分析题意，FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质会留在细胞内发出荧光发出荧光，故应选择发出荧光的原生质体用于融合。 （3）获得的原生质体常使用化学试剂聚乙二醇诱导融合；过程④再分化阶段，芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例较低。 （4）根据表格信息可知，植株后代乙无红豆杉DNA片段，说明其不是杂种植株；甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株。 题型6：植物细胞工程的实际应用 41．植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用，下列相关叙述错误的是（    ） A．快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性 B．紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物 C．作物脱毒一般选择植物叶肉细胞进行组织培养 D．单倍体育种通常需要花药离体培养，能够缩短育种年限 【答案】C 【详解】A、快速繁殖技术的原理是植物细胞的全能性，属于无性繁殖，因此，能够保持植物优良品种的遗传特性，A正确； B、紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性，B正确； C、茎尖组织含病毒极少，甚至无病毒，因此利用茎尖组织培养技术可以实现作物脱毒，即作物脱毒一般选择茎尖进行组织培养，C错误； D、单倍体育种通常需要花药离体培养获得单倍体幼苗，而后通过诱导染色体数目加倍获得纯合体植株，因而能够缩短育种年限，D正确。 42．下图为利用植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图，下列相关叙述错误的是（    ） A．外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用自来水洗去酒精 B．①过程需在避光条件下，在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化 C．②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织获得单个细胞 D．③过程植物细胞通过有丝分裂增殖，无需产生完整植株 【答案】A 【详解】A、外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用无菌水洗去酒精，A错误； B、①过程需在避光条件下，在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化，生长素/细胞分裂素比例适中，促进愈伤组织的形成，B正确； C、②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织，不仅可以降解果胶层，而且还能软化细胞壁，进而获得单个细胞，C正确； D、③过程只需要获得大量植物细胞，植物细胞通过有丝分裂增殖，无需产生完整植株，D正确。 43．红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对抗癌有一定的效果。红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程如图所示，②为愈伤组织，通过b过程可最终产生新的植株，通过c过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是（    ）    A．a过程是脱分化，该过程中细胞增殖的方式是无丝分裂 B．b过程的实质是基因的选择性表达，该过程和a过程的光照条件相同 C．通过a、b过程进行紫杉醇的工厂化生产 D．培养⑤一般采用液体培养基 【答案】D 【详解】A、②为愈伤组织，因此a过程是脱分化，该过程中细胞存在有丝分裂过程，A错误； B、b过程可最终产生新的植株，该过程会发生分裂分化，实质是基因的选择性表达，但该过程需要光照条件，而a过程脱分化不需要光照，B错误； C、c过程可产生大量细胞，紫杉醇属于细胞代谢的产物，只需要培养到细胞阶段就可以，因此可以从a、c中获取紫杉醇，C错误； D、培养⑤一般采用的培养基是液体培养基，产生大量细胞，D正确。 44．脱毒甘蔗具有产量高、品质佳的特点。图示为培育脱毒甘蔗的部分过程，相关叙述正确的是（    ） A．过程①宜选择带叶原基的芽，主要原因是其分裂能力强 B．过程②用52℃热水处理芽可杀死其中部分残有的病毒 C．过程③④除激素含量外，温度、pH、光照等条件相同 D．过程⑤可通过将病毒接种于甘蔗苗，筛选出脱毒品种 【答案】B 【详解】A、过程①宜选择带叶原基的芽，主要原因是其带有的病毒极少或无毒，A错误； B、过程②用52℃热水处理芽其目的是消毒，起到消灭杂菌的作用，也可杀死其中部分残有的病毒，B正确； C、过程③④除激素含量外，温度、pH、光照等条件也有不同，如诱导生芽阶段需要光照，而诱导愈伤组织阶段不需要光照，C错误； D、过程⑤将病毒接种于甘蔗苗，会使甘蔗苗感染病毒，D错误。 45．植物组织培养是植物细胞工程的基本技术。下列关于菊花组织培养的叙述，正确的有（    ） A．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B．将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插 C．组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再移栽大田 D．培养基中需添加一定量的葡萄糖以利于调节渗透压和提供营养物质 【答案】BC 【详解】A、自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用70%乙醇，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，而不能用混合液处理，A错误； B、在酒精灯火焰旁(防止杂菌污染)将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插(目的是保证生长素的极性运输，保证成活率)，B正确； C、为了让试管苗适应外界环境，需要进行的操作是，将试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，再移植到消过毒的珍珠岩等环境中，待其长壮后移栽到土壤环境中，C正确； D、植物培养过程中添加的糖类是蔗糖，培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压，因为培养过程中需要蔗糖供能，在培养得到叶绿体之前，植物无法进行光合作用，D错误。 故选BC。 题型7：动物细胞工程及其应用 46．图中甲、乙表示动物细胞培养的两种方式，下列相关叙述错误的是（　　）    A．甲表示细胞悬浮培养，乙表示细胞贴壁培养 B．培养皮肤、肌肉等非漂浮状态的细胞，需采用甲方法 C．培养表面具备功能性黏附分子的细胞，应采用乙方法培养 D．细胞不同生长方式，是长期进化中结构与功能相适应的结果 【答案】B 【详解】A、分析题图，甲图中细胞在培养液中呈悬浮状态生长，表示细胞悬浮培养；乙图中细胞贴附在培养瓶壁上生长，表示细胞贴壁培养，A正确； B、皮肤、肌肉等细胞在体内并非处于漂浮状态，它们具有贴壁生长的特性，因此，培养这类细胞应采用乙（细胞贴壁培养）方法，而不是甲（细胞悬浮培养）方法，B错误； C、具备功能性黏附分子的细胞，能够与培养瓶壁发生黏附，基于细胞贴壁培养的原理，这类细胞适合采用乙方法培养，C正确； D、细胞不同的生长方式是在长期的进化过程中形成的，这种生长方式与细胞的结构和功能相适应，是生物进化的结果，D正确。 47．下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（    ） A．后代丁的遗传性状由甲、乙、丙的遗传物质共同决定 B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D．过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或者原肠胚后移植 【答案】B 【详解】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误； B、动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，B正确； C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误； D、过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植，D错误。 48．在制备单克隆抗体的过程中HAT选择培养基可以筛选出融合成功的杂交瘤细胞，一种杂交瘤细胞只能产一种抗体。科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体AB。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，才能产生双特异性抗体 B．双杂交瘤细胞的筛选需要进行克隆化培养和抗体检测 C．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需要使用胰蛋白酶使之分散 D．体外培养双克隆抗体需要定期更换培养液以创设无菌环境 【答案】B 【详解】A、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生抗体，A错误； B、单克隆抗体制备过程中，杂交瘤细胞需要进行两次筛选，第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞，第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞是由两个杂交瘤细胞融合而成，需要进行克隆化培养和抗体检测，B正确； C、双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清液培养基，加入新鲜培养基即可，不用胰蛋白酶处理，C错误； D、体外培养双克隆抗体需要定期更换培养液以补充营养，减少代谢废物的产生，D错误。 49．下列关于动物细胞工程的叙述，错误的是（    ） A．单克隆抗体可在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用 B．细胞贴壁生长和接触抑制是动物细胞培养过程中一定会出现的现象 C．体外诱导的iPS细胞可用于某些疾病治疗且可以避免产生伦理问题 D．细胞培养时常采用的松盖培养瓶有利于为细胞提供所需的气体环境 【答案】B 【详解】A、单克隆抗体在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用，A正确； B、动物细胞培养过程中通常会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，动物的癌细胞丧失接触抑制，B错误； C、胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。会产生伦理问题，体外诱导的iPS细胞iPS细胞与胚胎干细胞具有相似的多能性，可用于某些疾病治疗且可以避免产生伦理问题，C正确； D、细胞培养时通常采用培养皿或松盖培养瓶，这与培养箱内的气体可以进入细胞培养皿或培养瓶中，保证细胞对气体的需求，D正确。 50．下列关于干细胞的叙述，错误的是（    ） A．干细胞具有分裂分化能力，包括胚胎干细胞和成体干细胞等 B．成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织 C．造血干细胞属于成体干细胞，能用来治疗白血病、帕金森病等疾病 D．使用病人自身的iPS细胞移植回病人体内，可避免免疫排斥反应 【答案】C 【详解】A、干细胞具有分裂和分化能力，根据来源和分化潜能可分为胚胎干细胞和成体干细胞等，A正确； B、成体干细胞具有组织特异性，如造血干细胞只能分化为血细胞，神经干细胞只能分化为神经细胞，B正确； C、造血干细胞属于成体干细胞，可用于治疗白血病（如骨髓移植），但帕金森病是神经系统疾病，需神经干细胞或胚胎干细胞治疗，造血干细胞无法分化为神经细胞，C错误； D、iPS细胞是自体细胞重编程得到的，移植回体内不会发生免疫排斥反应，D正确。 51．以下关于动物细胞融合的说法，正确的是（　　） A．该过程利用了细胞的全能性原理 B．病毒可以与细胞质膜发生作用，使细胞紧密凝集，直至融合 C．用聚乙二醇诱导动物细胞融合的成功率高且对细胞没有伤害 D．在体外培养条件下，动物细胞也会自发融合，但是频率极低 【答案】BD 【详解】A、动物细胞融合是不同细胞合并形成杂交细胞的过程，该过程没有体现细胞的全能性，A错误； B、某些灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开从而使细胞发生融合，B正确； C、聚乙二醇（PEG）虽能提高融合率，但对细胞有毒性，可能破坏膜结构或导致细胞死亡，需严格控制浓度和作用时间，C错误； D、某些细胞（如肿瘤细胞）在培养中可能因膜流动性增强或基因异常而自发融合，但概率极低，常规实验需依赖诱导剂提高效率，D正确。 52．下列关于动物细胞工程的叙述正确的是（    ） A．体外培养的正常动物细胞均会由于接触抑制而停止分裂增殖 B．成体干细胞只能分化成特定的细胞或组织但没有发育成完整个体的能力 C．动物细胞融合常用的灭活病毒失去了感染能力但抗原结构没有被破坏 D．体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对特定病毒的单克隆抗体 【答案】BC 成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力 【详解】A、体外培养的正常动物细胞有两类：一类细胞能在悬浮在培养液中生长增殖，另一类需要贴附于某些介质表面才能生长，其中贴壁生长的细胞会由于接触抑制而停止分裂增殖，A错误。 B、成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力，B正确； C、灭活是指用物理或化学的手段使病毒失去感染能力，但没有破坏抗原结构，C正确； D、单个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，且B淋巴细胞在体外培养不能无限增殖，故不能获得针对特定病毒的单克隆抗体，D错误。 53．下列关于干细胞技术及其应用叙述正确的是（    ） A．胚胎干细胞是从早期胚胎内细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系 B．骨髓多能造血干细胞可分化出多种细胞具有发育成完整个体的潜能 C．上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞属于多能干细胞 D．利用培植皮肤干细胞的技术可以治疗大面积烧伤的患者 【答案】AD 【详解】A、胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离出来，A正确； B、骨髓造血干细胞属于一种成体干细胞，能形成特定组织和器官，不能形成完整个体，B错误； C、上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞属于专能干细胞，C错误； D、在治疗大面积烧伤病人时，通常是取患者自身细胞，在体外培养获得大量的自体健康皮肤，再移植给患者进行恢复性治疗，D正确。 54．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是妊娠后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于检测早孕。图甲是抗HCG单克隆抗体的制备流程示意图，其中X、Y表示细胞，a~f表示操作过程。图乙是医学上定量检测抗原的双抗体夹心法原理示意图，需先将抗体固定并与受检抗原结合形成复合物，再加酶标抗体和底物，加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检抗原的量直接相关，根据颜色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，从而使测定方法达到很高的敏感度。请回答下列问题： (1)过程a中培养的Y细胞是______，X细胞和Y细胞融合的原理是______，诱导两者融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、______。 (2)过程d一般先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL，再在多孔细胞培养板的每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是______，达到单克隆培养的目的，通过筛选获得的杂交瘤细胞特点是______。 (3)过程e使用的培养液需要______，以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是______。 (4)固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体与同一抗原表面的______结合。若现有三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C、为检测它们之中何种组合适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行______组实验，检测并比较各组实验的产物量，以便得出结论。用双抗体夹心法检测抗原数量，酶标抗体的作用是______。 【答案】(1) 骨髓瘤细胞 细胞膜具有（一定的）流动性 灭活病毒诱导法 (2) 使每个孔内不多于一个细胞 特异性强；灵敏度高；可大量制备 (3) 定期更换 维持培养液的pH (4) 不同部位 6 与待测抗原结合；酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量 【详解】（1）根据图示可知，从小鼠体内提取的X为经过免疫的浆细胞，则Y为骨髓瘤细胞；诱导两者融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法，灭活病毒诱导法的核心原理在于病毒表面的糖蛋白和酶能与细胞膜上的糖蛋白相互作用，导致细胞膜结构重组，进而实现细胞融合。 （2）步骤d需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，一般先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的；杂交瘤细胞特异性强；灵敏度高；可大量制备。 （3）过程e为杂交瘤细胞的培养，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，需要定期更换培养液；动物细胞培养的气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH值）。 （4）同一抗原表面有不同的部位，可以与不同的抗体结合；研究人员获得三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C，为检测它们之中哪两种适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行6组实验，若用“固定抗体/酶标抗体”的方式来表示，应有A/B，B/A，A/C，C/A，B/C，C/B这6种组合。抗体能与抗原特异性结合，在双抗体夹心法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，并催化检测底物反应。 55．下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，回答下列问题：    (1)在培养体细胞时对培养液进行____等操作，可创造无菌无毒的环境。 (2)植物组织培养有一项应用是培育“脱毒苗”，脱毒苗中的“毒”主要是指____，此过程常常选取茎尖作为外植体，其依据是____。 (3)动物体细胞核移植技术体现了____的全能性，同一胚胎干细胞可分化为多种细胞是____结果。 (4)若将上述结果用于白血病病人的骨髓移植，如果图中患者是A型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是____型。按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是____。 【答案】(1)灭菌、添加一定量的抗生素、定期更换培养液 (2) 病毒 茎尖的病毒极少，甚至无病毒 (3) 动物体细胞核 基因选择性表达 (4) A 基本上没有免疫排斥反应 【详解】（1）“无菌无毒环境”中的“毒”是指代谢废物。对培养液进行灭菌，在培养液中添加一定量的抗生素，可以防止杂菌污染；定期更换培养液，可以清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，进而创造无菌无毒的环境。 （2）脱毒苗中的“毒”是指病毒，由于茎尖的病毒极少，甚至无病毒，故此过程常常选取茎尖作为外植体。 （3）动物体细胞核移植技术体现了动物体细胞核的全能性，由于基因的选择性表达，同一胚胎干细胞可分化为多种细胞。 （4）若将上述结果用于白血病人的骨髓移植，如果图中患者是A型血，提供卵细胞的女性是AB型血，由于细胞核中的遗传物质仍来自患者，故骨髓移植成功后患者的血型仍为A型。按上述方法克隆的器官没有免疫排斥反应，利于移植器官的存活。 题型8：胚胎工程及其应用 56．下列关于受精过程的叙述，错误的是（    ） A．受精作用发生在子宫中 B．透明带发生生理反应可阻止后来的精子进入透明带 C．精子入卵后，尾部会脱离 D．雌、雄原核融合时，表示受精作用已经完成 【答案】A 【详解】A、自然条件下，哺乳动物的受精是在输卵管内完成的，A错误； B、透明带发生生理反应可阻止后来的精子进入透明带，这是防止多精入卵的第一道屏障，B正确； C、精子入卵时只有精子的头部进入卵细胞，尾部脱离，C正确； D、雌原核与雄原核融合在一起，形成合子，受精作用结束，D正确。 57．下列有关胚胎工程的说法，正确的是（    ） A．卵子从卵泡中排出后遇到获能的精子即可受精 B．受精过程完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体 C．胚胎在囊胚阶段开始分化，在桑椹胚和囊胚阶段可以移植或分割 D．防止多精入卵的两道屏障是先发生“卵细胞膜反应”，接着发生“透明带反应” 【答案】C 【详解】A、卵子从卵泡中排出后遇到获能的精子要经过识别成熟后才可受精，A错误； B、受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合，B错误； C、胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚，可以移植或分割的阶段为桑椹胚和囊胚，C正确； D、“透明带反应”（第一道屏障）和“卵黄膜封闭作用”构成了防止多精入卵受精的两道屏障，D错误。 58．如图为胚胎发育过程中某时期示意图。有关说法错误的是（    ） A．该图显示透明带破裂，出现孵化现象 B．图中的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜 C．此时期的细胞开始出现分化 D．此时期表示胚胎发育的囊胚期 【答案】B 【详解】A、由图可知，透明带已经破裂，胚胎从其中伸展出来，此过程为孵化，A正确； B、图中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B错误； C、此时期为囊胚时期，细胞开始出现分化，C正确； D、此时期表示胚胎发育的囊胚期，D正确； 59．胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是（　　） A．从良种公牛体内获得的精子可以直接与获能的卵细胞结合受精 B．早期囊胚a、b、c基因型相同，但发育得到的个体表现型不一定相同 C．d不能直接移植给受体，需要进行基因检测 D．胚胎移植时因代孕牛几乎对胚胎无免疫排斥，因此无需使用免疫抑制剂 【答案】D 【详解】A、从良种公牛体内获得的精子在体外获能后才可以与培养到MII期的卵母细胞结合受精，A错误； B、据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同，B错误； C、d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎，可直接移植给受体，该过程属于无性生殖，不需要进行基因检测，C错误； D、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，D正确。 60．如图表示试管鼠的基本制备流程，下列叙述正确的是（    ） 1给4-6周龄雌鼠注射性激素进行超数排卵处理 A．处理1给4-6周龄雌鼠注射性激素进行超数排卵处理 B．过程1和过程2均在代孕鼠体内完成细胞的分裂和分化 C．处理2和处理3是分别使卵母细胞和精子获得受精能力 D．胚胎分割对囊胚阶段的胚胎进行分割时需将滋养层均等分割 【答案】C 【详解】A、一般通过注射促性腺激素使性成熟的雌鼠超数排卵处理，A错误； B、过程1是胚胎的体外发育，在体外完成细胞的分裂和分化，B错误； C、要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其获能，另外培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，使卵母细胞获得受精能力，即图中的处理2和处理3，C正确； D、对囊胚期的胚胎进行分割，需要保证内细胞团均等切割，D错误。 61．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得多能干细胞，继而利用多能干细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A．对克隆鼠X进行性别鉴定时应从滋养层处取样 B．将克隆鼠的肝脏移植给灰鼠不会发生免疫排斥反应 C．重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育 D．胚胎早期发育时，桑葚（椹）胚内部开始出现含液体的腔 【答案】C 【详解】A、克隆鼠X是由多能干细胞发育形成的，与滋养层细胞中遗传物质并不相同，因此对克隆鼠X进行性别鉴定时不能从滋养层处取样，A错误； B、克隆鼠是由黑鼠体细胞诱导形成的多能干细胞发育形成的，与黑鼠遗传特性相同，因此将克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应，但是若发生基因突变，可能会发生免疫排斥反应，B错误； C、灰鼠提供胚胎，灰鼠和白鼠需要进行同期发情处理，重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育，C正确； D、胚胎早期发育时，囊胚内部开始出现含液体的腔，D错误。 62．下列关于动物细胞核移植技术的说法错误的是（　　） A．细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群的繁育 B．该过程需要利用显微操作将供体的体细胞核注入受体的卵母细胞 C．实现动物体细胞核移植的难度明显低于胚胎细胞核移植 D．核移植获得的胚胎都需要进行胚胎移植 【答案】BCD 【详解】A、利用体细胞核移植技术可加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育，A正确； B、该过程需要利用显微操作将供体的体细胞核注入去核的卵母细胞中，B错误； C、实现动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，C错误； D、若目的不为获得子代则不需要进行胚胎移植，D错误。 63．下图是育种工作者采用不同方法培育良种牛的过程(a~h为操作过程)，下列相关叙述正确的是（    ） A．精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力 B．在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔 C．若要生产高产奶牛，可取①处细胞做DNA 分析性别鉴定 D．转基因牛D的培育可以经过b→f→g过程 【答案】CD 【详解】A、要精子需要获能才能与卵子结合，而卵子排出后要在输卵管内进一步成熟到MⅡ期， 才具备与精子受精能力，A错误； B、囊胚阶段，胚胎的内部开始出现含液体的腔，即囊胚腔，B错误； C、要生产高产奶牛，可取①滋养层细胞处细胞做DNA分析性别鉴定，取雌性胚胎移植，C正确； D、据题图可知，转基因牛D的培育可以经过b→f→g过程，D正确。 64．克隆是重要的工程技术，下图是小鼠相关的研究过程。回答下列问题： (1)核移植之前，卵母细胞要培养至________期；可通过电融合法使两细胞融合，形成________。与胚胎细胞核移植相比，图示移植方式难度________，原因是_______。 (2)根据发育时期判断，图中早期胚胎是________胚，其中的b、c将分别发育为______、______。胚胎移植之前，需要对代孕母鼠进行________处理。 (3)图中a是________。过程③和过程⑦中不会出现免疫排斥反应的是________，为避免另一个过程出现免疫排斥反应，可以从________中取小鼠成纤维细胞。 【答案】(1) 减数分裂Ⅱ中（MⅡ） 重构胚 高 动物体细胞分化程度较高，表现全能性相对较难 (2) 囊 胎膜和胎盘 胎儿的各种组织 同期发情 (3) 透明带 过程③ 帕金森病模型鼠 【详解】（1）用于构建重组胚胎的卵母细胞需要培养至减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）；将供体细胞注入去核卵母细胞后，还需要通过电融合法使两细胞融合形成重构胚；由于动物胚胎细胞分化程度较低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度较高，表现全能性相对较难，故动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 （2）由图可知，早期胚胎是囊胚，b为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘，c为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；胚胎移植之前，需要对代孕母鼠进行同期发情处理。 （3）图中a是透明带。过程③是胚胎移植，过程⑦是干细胞移植，过程③胚胎移植过程中受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。通过体外诱导帕金森病模型鼠中取小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞（iPS细胞），取自身细胞形成的iPS细胞表面抗原相同，用于治疗疾病可避免免疫排斥反应。 65．胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛。请据图回答下列问题： (1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于______、______，细胞B的名称是______。 (2)应用2中牛完成体内受精的场所是______，胚胎移植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质。这种产生试管牛的方法中，采用的胚胎工程技术有______、______（至少答出2种）等。 (3)应用3中获取的胚胎干细胞简称______细胞。还可以在骨髓、外周血、脐带血中获取______干细胞。通过科学家的体外诱导成纤维细胞，还可以获取______细胞（简称iPS细胞）。 (4)应用4中通过______技术获得二分胚①和②，同时，可以通过取样______细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对______的分析进行性别鉴定。 【答案】(1) 供体1 供体2 MⅡ期的卵母细胞 (2) 输卵管 体外受精 早期胚胎培养 (3) ES 成体 诱导多能干 (4) 胚胎分割 滋养层 染色体（或性染色体） 【详解】（1）由图示可看出应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于供体1和供体2，细胞B为处于MⅡ中期卵母细胞。 （2）体内受精的场所为输卵管，精子与卵细胞结合，胚胎种植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质，试管牛应用了体外受精（精子与卵细胞在体外结合）、早期胚胎培养（通常培养至桑葚胚或囊胚阶段）、胚胎移植等技术手段。 （3）应用3中获取的胚胎干细胞简称ES细胞，此外也可通过成体干细胞在骨髓、外周血、脐带血中获取，iPS细胞（诱导多能干细胞）是科学家的体外诱导成纤维细胞获得的。 （4）获得二分胚的技术是胚胎分割技术，滋养层细胞将来发育为胎儿的胎膜和胎盘，可以通过取样滋养层细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定，由于雌雄个体的性染色体组成不同，故也可在细胞水平上通过对染色体（或性染色体）的分析进行性别鉴定。 题型9：基因工程及其技术 66．DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是（    ） A．能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键 B．能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 C．E.coli DNA连接酶只能连接平末端 D．能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键 【答案】D 【详解】A、DNA连接酶连接的磷酸二酯键，A错误； B、DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键，B错误； C、E.coli DNA连接酶可以连接具有互补黏性末端的DNA片段，C错误； D、DNA连接酶能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键，D正确。 67．用三种限制酶处理大肠杆菌质粒并进行电泳，结果如图。下列相关叙述错误的是（    ）   A．质粒是独立于原核细胞拟核或真核细胞染色体以外的DNA分子 B．将提取的质粒溶于2mol/L的NaCl溶液后，可用二苯胺试剂进行鉴定 C．质粒上没有限制酶1和2的切割位点，而有限制酶3的切割位点 D．在电场的作用下，DNA分子会向着与它所带电荷相反的电极移动 【答案】C 【详解】A、质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核 DNA之外具有自我复制能力的环状双链DNA分子，A正确； B、由于DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度较大，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，所以将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后，可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定，B正确； C、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，C错误； D、DNA带负电，电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，D正确。 68．引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，相关叙述正确的是（　　） A．DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸 B．要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列 C．PCR过程中使用的引物一般为单链RNA片段 D．引物中的GC含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增 【答案】B 【详解】A、DNA子链是从5'向3'进行延伸，因此DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，A错误； B、要尽量避免引物内部或引物之间存在碱基互补序列，防止因引物内部或引物之间碱基互补降低目标DNA扩增效率，B正确； C、PCR过程中使用的引物一般为单链DNA片段，C错误； D、引物的GC含量越高，结合特异性越强，但GC含量过高，不利于退火，从而阻碍目标DNA的扩增，D错误。 69．下列有关基因工程的工具的叙述，错误的是（　　） A．DNA 连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．获取一个目的基因需限制酶切割2次，共产生4个游离的磷酸基团 【答案】ABC 【详解】A、DNA连接酶对“缝合”的DNA序列没有特异性识别要求，只要两个DNA片段的末端能碱基互补配对（或为平末端），即可催化连接，酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应，DNA连接酶只能催化双链DNA片段之间磷酸二酯键的形成，不能催化RNA、单链DNA的连接，这体现了它的催化专一性，A错误； B、作为基因工程的载体，必须具备多个限制酶切割位点、标记基因、能在受体细胞中稳定复制、对受体细胞无害等条件。天然质粒往往不满足全部要求，必须经过人工改造后才能作为载体使用，不能直接用于基因工程，B错误； C、噬菌体是专门侵染细菌的病毒，其衍生物通常作为原核生物（如大肠杆菌）基因工程的载体；动物基因工程的常用载体是动物病毒（如腺病毒、逆转录病毒），噬菌体无法侵染动物细胞，不能作为动物基因工程的载体，C错误； D、DNA为双链结构，限制酶切割1次双链DNA，会断开2个磷酸二酯键，产生1个切口，释放2个游离的磷酸基团。要获取一个目的基因，需要在目的基因的两侧各切割1次（共切割2次），产生2个切口，因此共产生2×2=4个游离的磷酸基团，D正确。 70．如图表示花粉管通道法介导植物基因转移。下列说法正确的是（　　） A．花粉管通道法可适用获得转基因抗虫棉花 B．相比于农杆菌转化法，花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作 C．必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法 D．最终获得的种子一定含有目的基因 【答案】ABC 【详解】A、花粉管通道法是一种常用的植物基因转移方法，适用于多种植物，包括棉花，A正确； B、花粉管通道法可以直接实现转基因植物的自然生成，而农杆菌转化法还需要对成功导入目的基因的受体细胞进行植物组织培养获得转基因植物，故花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作，B正确； C、授粉过程需要在雌蕊成熟后，因此，花粉管通道法也应该必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法，C正确； D、外源DNA进入胚囊，不一定能整合到染色体上，故采用花粉管通道法将目的基因导入植物细胞，最终获得的种子不一定含有目的基因，D错误。 71．同尾酶指识别位点不同但能切出相同黏性末端的限制酶；同裂酶指具有相同识别序列的限制酶（切割位点相同或不同均可）。几种基因工程中常用的限制酶如表所示。下列叙述正确的是（　　） 限制酶的名称 识别和切割位点 HinPⅡ 5′-G↓CGC-3′ GlaⅠ 5′-GC↓GC-3′ HhaⅠ 5′-GCG↓C-3′ HpaⅡ 5-′C↓CGG-3′ NarⅠ 5′-GG↓CGCC-3′ A．HinPII和HhaI为同裂酶，切出的黏性末端不同 B．HinPII和HpaII切割的产物连接后，其序列不能被GlaI切割 C．HinPII和NarI为同尾酶，它们切割的产物连接后的序列不能被GlaI切割 D．某质粒仅含1个GlaI的识别位点，则该质粒能被NarI切割的概率为1/16 【答案】ABD 【详解】A、同裂酶是指具有相同识别序列的限制酶。HinPⅡ识别和切割位点是5'-G↓CGC-3'，HhaⅠ识别和切割位点是5'-GCG↓C-3'，二者识别序列均为GCGC，所以HinPⅡ和HhaⅠ为同裂酶。 判断黏性末端是否不同：HinPⅡ切割后产生的黏性末端是 -G和CGC- ，HhaⅠ切割后产生的黏性末端是 -GCG和C- ，二者黏性末端不同，A正确； B、HinPⅡ识别和切割位点是5'-G↓CGC-3'，HpaⅡ识别和切割位点是5'-C↓CGG-3'，二者切割产物连接后的序列为 -GCGG- 。GlaⅠ识别和切割位点是5'-GC↓GC-3'，连接后的 -GCGG- 序列不能被GlaⅠ识别和切割，B正确； C、同尾酶是指识别位点不同但能切出相同黏性末端的限制酶。HinPⅡ识别和切割位点是5'-G↓CGC-3'，NarⅠ识别和切割位点是5'-GG↓CGCC-3'，二者切割后产生的黏性末端均为 -GCG和C- ，所以HinPⅡ和NarⅠ为同尾酶。 分析连接后的序列能否被GlaⅠ切割：HinPⅡ和NarⅠ切割产物连接后的序列为 -GCGC- ，GlaⅠ识别和切割位点是5'-GC↓GC-3'，该序列能被GlaⅠ识别和切割，C错误； D、GlaⅠ识别和切割位点是5'-GC↓GC-3'，NarⅠ识别和切割位点是5'-GG↓CGCC-3'，可以看出NarⅠ识别位点包含了GlaⅠ的识别位点。某质粒仅含1个GlaⅠ的识别位点，由于DNA是双链结构，从概率角度看，随机出现GlaⅠ识别位点（GC↓GC）的概率为 (1/4) 4  =1/256，而NarⅠ识别位点（GG↓CGCC）包含GlaⅠ识别位点，在仅含1个GlaⅠ识别位点的情况下，该质粒能被NarⅠ切割的概率为1/16（因为在GlaⅠ识别位点基础上，前后各增加一个碱基，共16种可能情况，其中有一种是NarⅠ的识别位点），D正确。 72．融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，再通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。图示为利用融合PCR技术构建CMP—GFP融合基因的基本过程（CMP为黄瓜花叶病毒运动蛋白基因，表达产物参与病毒在细胞间的转移；GFP为绿色荧光蛋白基因）。相关叙述正确的是（    ） A．除图示外，融合PCR还需dNTP、解旋酶以及含Mg2+的缓冲液等 B．引物1需添加限制酶识别序列，引物2需添加与引物3部分互补的序列 C．重叠延伸时，两条链分别为a、d或b、c，两者互作模板和引物 D．CMP—GFP融合基因在受体细胞中表达可追踪病毒在细胞间的转移途径 【答案】BD 【详解】A、除图示外，融合PCR还需dNTP、以及含Mg2+的缓冲液等，但不需要解旋酶，A错误； B、引物1需添加限制酶识别序列，引物2需添加与引物3部分互补的序列，从而为融合基因基因的形成提供引物，B正确； C、重叠延伸时，两条链分别为a、d，两者互作模板和引物，实现融合基因的扩增过程，C错误； D、CMP—GFP融合基因中含有绿色荧光蛋白基因，其在受体细胞中表达可追踪病毒在细胞间的转移途径，D正确。 73．人的血清蛋白（HSA）具有重要的医用价值，研究人员欲用乳腺生物反应器来大量生产HSA。下图为HSA基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322，其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Neor表示新霉素抗性基因，箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请回答下列问题： (1)人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有__________、__________等。 (2)据左图分析，在构建基因表达载体时，选择限制酶__________切割质粒和目的基因，可提高目的基因和载体的正确连接率。 (3)为了排除普通受体细胞（未导入质粒）、空质粒受体细胞（导入pBR322质粒而非重组质粒）的干扰，目的基因导入后进行了进一步筛选：制备甲、乙两种培养基，甲培养基中有新霉素，乙培养基中有氨苄青霉素，含重组质粒的受体细胞在甲培养基上_________（填“能”或“不能”）生存，在乙培养基上__________（填“能”或“不能”）生存。 【答案】(1) 启动子 终止子 (2)EcoRI和PstI (3) 能 不能 【详解】（1）基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，因此人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有启动子、终止子等。 （2）据图可知，BamH Ⅰ会切割目的基因，Tth Ⅲ 1切割位点在质粒中的复制原点之外，而EcoRⅠ和PstⅠ这两种酶能切割质粒和目的基因，不破坏所有抗性基因和复制原点等，且能能得到不同的黏性末端，避免质粒和目的基因自连及反接，因此在构建基因表达载体时，选择EcoRⅠ和PstⅠ作为切割质粒和目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率。 （3）分析题图可知，PstI破坏了氨苄青霉素抗性基因（Ampr），构建的重组质粒无氨苄青霉素抗性，但具有新霉素抗性基因，而甲培养基中含有新霉素，因此，含重组质粒的受体细胞能在甲培养基上生存；乙培养基中含有氨苄青霉素，能杀死含有目的基因的受体细胞，不能在乙培养基中生存。 74．土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉更88中，培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图，图中Ⅰ~Ⅲ为限制酶的酶切位点，bar为抗除草剂基因，Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答： (1)过程①需要模板DNA、________（同时提供原料和能量）、_______酶、2种引物、Mg2+等。被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的______转移到水稻的___________上。 (2)过程①所用引物如下，则过程②使用的限制酶是______和______，限制酶识别序列应该添加在引物的_____端。 (3)花椰菜病毒启动子含有__________的核苷酸序列，本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因，其目的是________。 (4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA（目的基因中不含AAGCTT），用Hind Ⅲ完全消化，消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交，其杂交结果如图所示（图中数字标号代表转化成功的植株）。下列有关分析正确的有_____________。 ①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示 ②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同 ③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同 ④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的 【答案】(1) dNTP 耐高温的DNA聚合酶/TaqDNA聚合酶 T-DNA 染色体DNA (2) BamH I Sac I 5’ (3) RNA聚合酶识别、结合 依据bar表达推测目的基因同时表达 (4)①②④ 【详解】（1）过程①是PCR扩增目的基因，PCR技术需要模板DNA、dNTP（同时提供原料和能量）、耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶 ）、2种引物、Mg2+等。在农杆菌转化法中，被转化的根瘤农杆菌会将Ti质粒的T-DNA转移到水稻的染色体DNA上。 （2）观察一对引物5'端会发现有BamH I的识别序列GATCC和Sac I的识别序列GAGCTC，故过程②使用的限制酶是BamH I和Sac I。在引物设计时，限制酶识别序列应该添加在引物的5'端，因为DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。 （3）启动子又叫RNA聚合酶结合位点，故其含有RNA聚合酶识别、结合的核苷酸序列，有了启动子才能驱动基因的转录，最终获得相关表达产物，本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因，其目的是依据bar表达推测目的基因同时表达。 （4）①消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交，不含目的基因的DNA条带在图中没有显示，①正确； ②杂交带位置不同说明Hind Ⅲ消化形成的DNA片段长度不同，因为不同长度的DNA片段在电泳中的迁移速率不同，②正确； ③相同位置上杂交带对应DNA片段长度相同，脱氧核苷酸序列不一定相同，③错误； ④目的基因插入受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的，所以不同植株的实验结果中杂交带数目不同，④正确。 故选①②④。 75．如图表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ 4种限制性内切核酸酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为-C↓CGG-、-G↓GATCC-、-↓GATC-、-CCC↓GGG-。请回答下列问题： (1)限制酶的作用位点是_______ ；以下与其作用部位完全相同的酶是_______。 A．解旋酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．DNA聚合酶 (2)上述4种限制酶中，能切割产生平末端的酶是_______________；请绘制出BamHⅠ产生的末端__________________。 (3)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，其产物长度为537 bp、_______bp和_______bp。 (4)若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出上图及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有_______种不同长度的DNA片段。 (5)经限制酶BamHⅠ切割后得到的DNA片段可以与上述其余限制酶中的_______（填限制酶名称）切割后得到的DNA片段连接，理由是___________。 (6)图2载体上启动子的作用是_______________________________。 【答案】(1) 磷酸二酯键 CD (2) SmaⅠ 或 (3) 790 661 (4)4/四 (5) MboⅠ 它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (6)RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA 【详解】（1）限制性内切核酸酶、DNA连接酶和DNA聚合酶作用的部位都是DNA的一条链上相邻两个核苷酸的磷酸基团与脱氧核糖之间的磷酸二酯键；解旋酶作用于两条脱氧核苷酸链碱基之间的氢键；RNA聚合酶作用于RNA的一条链上相邻两个核苷酸的磷酸基团与核糖之间的磷酸二酯键。 （2）根据题干信息，用图中的限制酶SmaⅠ切割某种特殊序列的DNA片段可获得平末端的DNA片段。BamHⅠ识别的序列是：-GGATCC-，且在-G↓GATCC-之间切割，因此经BamHⅠ切割后产生的末端为：或。 （3）图中DNA片段含有2个限制酶SmaⅠ切割位点，若用限制酶SmaⅠ完全切割图中DNA片段，能产生2个平末端，其产物长度为537bp、790bp和661bp。 （4）据图可知，基因D会被SmaⅠ切割形成三个片段（长度分别为537bp、790bp、661bp），若图中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，则基因D就突变为基因d，且基因d只有一个SmaⅠ的酶切位点，因而基因d会被SmaⅠ切割形成两个片段（长度分别为1327bp、661bp）．所以，从杂合子（Dd）中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有4种不同长度的DNA片段（537bp、790bp、661bp、1327bp）。 （5）BamHⅠ和MboⅠ它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端（GATC）。 （6）启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA。 题型10：基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 76．基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（    ） A．喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤 B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可增加乳汁中乳糖含量 C．作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因 D．将牛凝乳酶导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶 【答案】A 【详解】A、抗除草剂玉米含有抗性基因，则喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤，A正确； B、将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，乳糖酶可降解乳糖，可降低乳汁中乳糖含量，B错误； C、作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞都含有目的基因，但是只有乳腺细胞才能表达目的基因，C错误； D、将牛凝乳酶基因导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶，D错误。 77．下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（    ） A．将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌 B．将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗 C．将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株 D．将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛 【答案】B 【详解】A、将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌，重组质粒能随细菌分裂而遗传给后代，A不符合题意； B、将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗时不会改变其他细胞的基因组成，且淋巴细胞不能进行减数分裂，产生配子，所以不会遗传给子代，B符合题意； C、将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株细胞中都含花青素代谢基因，因而能遗传给后代，C不符合题意； D、将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛细胞中都含肠乳糖酶基因，因而能遗传给后代， D不符合题意。 78．抗凝血酶是一种药物，目前科学家可以在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中获得。下列说法错误的是（　　） A．需要将抗凝血酶基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子结合 B．用显微注射法将凝血酶的基因直接注入哺乳动物的乳腺细胞中 C．乳腺生物反应器产品的获得受年龄和性别的限制 D．将抗凝血酶基因导入大肠杆菌，大肠杆菌可能不能产生有正常生理功能的酶 【答案】B 【详解】A、为了在乳汁中能获得目的蛋白质，需要让目的基因在乳腺细胞中特异性表达，故需要将抗凝血酶基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子结合，A正确； B、用显微注射法将凝血酶基因构建的载体注入哺乳动物的受精卵中，B错误； C、乳腺生物反应器产品的获得受年龄和性别的限制，只有雌性动物处于泌乳期时才能获得所需蛋白质，C正确； D、大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，对于转入其体内的真核生物的基因的表达出来的肽链无法进行修饰和加工，故将抗凝血酶基因导入大肠杆菌，大肠杆菌可能不能产生有正常生理功能的酶，D正确。 79．基因工程应用广泛，成果丰硕。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（    ） A．目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组后，显微注射导入乳腺细胞 B．为增加器官的来源，可对猪的器官进行改造以促进抗原决定基因的表达 C．利用发酵罐扩大培养可降解多种污染物的“超级细菌”，用于处理环境污染 D．可利用蛋白质工程对T4溶菌酶的空间结构直接进行改造，从而提高其耐热性 【答案】C 【详解】A、乳腺生物反应器是指将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射导入哺乳动物受精卵，最终获得转基因动物，A错误； B、科学家尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，B错误； C、利用基因工程技术，培育可以降解多种污染物的“超级细菌”，用于处理环境污染，C正确； D、科学家利用蛋白质工程技术,对编码T4溶菌酶的基因进行改造,从而改造了T4溶菌酶的结构,获得了耐热性高的T4溶菌酶，D错误。 80．采用基因工程将人凝血因子基因导入山羊受精卵，成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的转基因羊。下列有关叙述正确的是（    ） A．可以将人的凝血因子基因直接导入受精卵或乳腺细胞中 B．乳腺生物反应器往往不受到羊生长发育的阶段和性别的限制 C．人凝血因子基因只存在于该转基因羊的乳腺细胞中，而不存在于其他体细胞中 D．需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 【答案】D 【详解】A、由于单独将目的基因导入受体细胞，目的基因在受体细胞中无法稳定存在和自我复制，故需要构建质粒载体才能导入受体细胞，A错误； B、需雌性山羊发育到一定阶段才能产生乳汁，乳腺生物反应器往往受羊生长发育的阶段和性别的限制，B错误； C、人凝血因子基因存在于该转基因羊所有细胞中，只是在乳腺细胞中选择性表达，C错误； D、需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，以保证人凝血因子能在乳腺中正常表达，D正确。 81．下列关于生物学中常见的几种酶的叙述，正确的是（    ） A．DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合 B．用限制性核酸内切酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子 C．Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温的DNA连接酶 D．将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后形成乳腺生物反应器 【答案】B 【详解】A、DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间黏合形成磷酸二酯键，A错误； B、用限制酶从质粒上切下一个目的基因需打开2个切口，破坏四个磷酸二酯键，消耗4个水分子，B正确； C、Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温DNA聚合酶，C错误； D、将某蛋白基因导入牛的受精卵后发育形成乳腺生物反应器，D错误。 82．某些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法不正确的是（    ） A．利用膀胱生物反应器生产人的生长激素属于蛋白质工程的应用 B．需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起 C．转基因小鼠中，人的生长激素基因只存在于膀胱上皮细胞中 D．只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功 【答案】ABC 【详解】A、结合分析可知，利用膀胱生物反应器生产人的生长激素，属于基因工程的应用，A错误； B、在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达，故应将生长激素基因（目的基因）与尿血小板溶素基因的启动子等调控组件重组在一起，B错误； C、导入成功的人生长激素基因存在于小鼠的所有细胞中，但只在膀胱组织细胞中才表达，C错误； D、只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功，若证明该技术成功，则需要检测到成功表达的尿血小板溶素，可通过抗原-抗体杂交技术进行检测，D正确。 83．下图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。 (1)过程②表示在___酶作用下形成___。人胰岛素mRNA只能取自___细胞，其他组织细胞中没有的原因___。 (2)胰岛素mRNA部分序列为5'-AUCUAUGCGCUCAUCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAAUGAGUAGCG-3'。为扩增目的基因，某同学设计了如下六种PCR引物，其中可选用的引物是___． (3)如下图二是运载体和胰岛素基因的某个片段，已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶II的识别序列和切点是—↓GATC—。Genel和GeneII为标记基因，根据图示，判断下列操作正确的是___。 A．质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶II切割 B．质粒用限制酶II切割，目的基因用限制酶I切割 C．目的基因和质粒均用限制酶I切割 D．目的基因和质粒均用限制酶II切割 (4)为使过程⑧更易进行，可用___处理D。通过图一方法生产的胰岛素可能不具备生物活性，理由______。 (5)利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可能直接饮用治病。可以将药物蛋白基因和___的启动子重组，构建基因表达载体，导入___中获得转基因动物。也可以将药用蛋白基因导入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物，比乳汁提取药物的更大优越性在于___。 【答案】(1) 逆转录 胰岛素基因 胰岛B 胰岛素基因只在胰岛B细胞内表达 (2)①⑥ (3)A (4) Ca2+ 大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对核糖体合成的蛋白质进一步加工 (5) 乳腺蛋白基因 性染色体组成为XX的受精卵 不受性别和发育时期的限制 【详解】（1）过程②为逆转录过程，需要逆转录酶的催化，由于模板是胰岛素的mRNA，因此形成的产物为胰岛素基因。由于基因的选择性表达，即胰岛素基因只在胰岛B细胞内表达，因此人胰岛素mRNA只能取自胰岛B细胞。 （2）PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。根据mRNA序列5'-AUCUAUGCGCUCAUCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAAUGAGUAGCG-3'，可推测逆转录得到的脱氧核苷单链a为3'-TAGATACGCGAGTAGTC..（中间省略3n个核苷酸序列）…GCGTCGTTACTCATCGC-5'，DNA两条链碱基互补，可知另一条DNA单链b为5'-ATCTATGCGCTCATCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAATGAGTAGCG-3'，因此与a链和b链结合的引物分别为①、⑥。 （3）质粒上的两个标记基因中均有限制酶Ⅱ（-↓GATC-）的识别序列和切点，若用该酶切割会将两个标记基因均破坏，因此只能用限制酶Ⅰ切割质粒，但切割含有抗虫基因的外源DNA分子时可以只用限制酶Ⅱ，也可以同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ，即A正确，BCD错误。 （4）⑧表示将目的基因导入大肠杆菌细胞的过程，可用Ca2+处理大肠杆菌，使其容易吸收外源DNA分子。由于大肠杆菌为原核生物，不含内质网和高尔基体，不能对核糖体合成的蛋白质加工，因此通过图一方法生产的胰岛素可能不具备生物活性。 （5）利用转基因牛、羊的乳汁提取药物工艺简单，要使药物蛋白基因在动物乳腺中特异性表达，应将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，导入性染色体组成为XX的受精卵中（因为只有雌性动物能分泌乳汁）。如果将药用蛋白基因转移到动物的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛、羊的尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：不受性别、时间限制，处于不同发育时期的雌、雄动物都可生产药物。 题型11：蛋白质工程原理及操作流程 84．新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列，仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构，从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是（    ） A．预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构 B．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟 C．EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质 D．蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因 【答案】D 【详解】A、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的空间结构进行设计，不是肽键的结构和氨基酸的物理性质与结构，A错误； B、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够，B错误； C、新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列，蛋白质工程仍需要基因修饰或基因合成等手段，EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将还需要借助基因工程手段改造蛋白质，使得产品更优良，C错误； D、蛋白质工程和基因工程的实质都是改造基因，操作对象都是基因，D正确。 85．科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗凝血活性，流程图如下。下列叙述错误的是（    ） A．上图的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的 B．在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因 C．上图中大分子物质a和b的序列均是唯一的 D．用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质 【答案】C 【详解】A、据图分析，通过分析预期的水蛭素功能推导出蛋白质的结构，进而明确氨基酸序列，最终确定基因中碱基对的排列顺序，A正确； B、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因，B正确； C、由于密码子存在简并性，所以氨基酸序列推出的mRNA和基因序列并不是唯一的，C错误； D、基因工程是利用已有的基因生产蛋白质，而蛋白质工程师通过改造基因从而获得原本没有的蛋白质，因此用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质，D正确。 86．天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素（DTZ）发光。研究人员采用蛋白质工程解决该问题。下列相关叙述正确的是（    ） A．通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列 B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构来改变荧光素酶的功能 C．改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能 D．可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质 【答案】C 【详解】A、通过化学诱变剂可以让天然荧光素酶的基因序列进行随机突变，但化学诱变通常是不定向的，A错误； B、蛋白质工程的实质是通过改造基因结构来改造或制造新的蛋白质，B错误； C、改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能，C正确； D、PCR 方法主要用于检测DNA的存在或者染色体DNA上是否插入目的基因，检测目的基因是否翻译为蛋白质的方法为抗原﹣抗体杂交，D错误。 87．科研人员利用相关技术改变了胰岛素β链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素容易结合形成无活性的二聚体形式。相关叙述错误的是（    ） A．以改造的胰岛素可以口服使用 B．可通过测定DNA序列确定突变是否成功 C．对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 D．该过程的直接操作对象是胰岛素基因 【答案】A 【详解】A、改造的胰岛素的本质是蛋白质不宜口服使用，否则会被消化酶分解，A错误； B、基因突变会导致基因中碱基序列发生改变，因此可通过测定DNA的序列确定突变是否成功，B正确； C、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程，C正确； D、蛋白质工程的基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成，因此该过程的直接操作对象是胰岛素基因，D正确。 88．蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。下列有关蛋白质工程及其应用的叙述错误的是（    ） A．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能 B．蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础 C．蛋白质工程可对药用蛋白进行改造，使其更好地用于人类疾病的治疗 D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质高级结构的认知不足 【答案】A 【详解】A、蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构达到改变蛋白质功能的目的，A错误； B、蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，B正确； C、蛋白质工程可对药用蛋白进行改造，使其更适合人类医疗需要，更好地用于人类疾病的治疗，C正确； D、蛋白质功能的发挥依赖于其复杂的空间结构，当前限制蛋白质工程发展的关键因素是人们对蛋白质的高级结构了解太少，D正确。 89．随着蛋白质工程技术的发展，科研工作者对荧光蛋白的结构进行设计、改造和模拟，赋予其新的性质和功能，拓宽其在生物传感、生物成像等生命领域的应用。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白 B．合成新荧光蛋白的过程中涉及到中心法则 C．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构来改变荧光蛋白的功能 D．蛋白质工程能定向改造荧光蛋白分子结构，使之更加符合人类需要 【答案】C 【详解】A、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造，所以蛋白质工程可合成天然不存在的荧光蛋白，A正确； B、合成新荧光蛋白的过程中涉及转录和翻译等过程，涉及到中心法则，B正确； C、蛋白质工程的实质是通过改变蛋白质的结构来改变荧光蛋白的功能，C错误； D、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要，D正确。 90．戴米斯·哈萨比斯和约翰·江珀开发了预测蛋白质结构AI工具AlphaFold，该工具可通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型。下列说法正确的是 （    ） A．蛋白质工程中，难度最大的是设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列 B．蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质 C．AI技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构，再逆向推导氨基酸序列 D．蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径与基因工程的途径相同 【答案】C 【详解】A、蛋白质工程中最困难的环节是从氨基酸序列预测蛋白质的三维结构，而非“设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列”。后者可通过已知的蛋白质结构数据库和氨基酸序列反向推导，相对较易。A错误； B、蛋白质工程通过改造基因序列（即改变DNA编码的氨基酸序列）来制造新蛋白质，而非直接改变氨基酸的空间结构。氨基酸本身无独立空间结构，其排列顺序决定蛋白质的折叠方式。B错误； C、AI技术（如AlphaFold）可根据蛋白质的功能需求，预测可能的三维结构，再逆向推导出所需的氨基酸序列。这正是蛋白质工程的核心思路——从功能出发设计结构，再反推基因序列。C正确； D、蛋白质工程被称为“第二代基因工程”，但其基本途径与基因工程相反。基因工程是“从基因到蛋白质”（直接表达天然基因），而蛋白质工程是“从蛋白质到基因”（先设计蛋白质功能，再改造基因）。D错误。 91．胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是（    ） A．新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据 B．新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则 C．用大肠杆菌生产新的胰岛素不具有生物学活性 D．新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构 【答案】B 【详解】A、构建新胰岛素模型主要从新胰岛素预期的功能出发，A正确； B、新的胰岛素生产过程中，涉及转录、翻译等过程，涉及中心法则，B错误； C、大肠杆菌属于原核生物，不具有内质网和高尔基体，其不能对蛋白质进行相应的加工，产生新的胰岛素不具有生物学活性，C正确； D、结构决定功能，新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构，D正确。 92．葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第 138 位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最适温度提高了 10℃左右。相关叙述正确的是（    ） A．蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定 B．改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现 C．蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构 D．酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热 【答案】B 【详解】A、蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的，从根本上来说，是由基因决定的，A错误。 B、改造蛋白质结构可通过改造编码蛋白质的基因结构实现，B正确； C、蛋白质工程可以获得特定功能的蛋白质，因此可以定向改变蛋白质的结构，C错误； D、酶最适温度提高是因为酶的空间结构发生改变，D错误。 93．已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常；而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题： (1)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的总RNA，以其作为模板，在________酶的作用下得到cDNA。cDNA与载体需在限制酶和________酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体细胞后进行表达。将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作________（填“属于”或“不属于”）蛋白质工程。 (2)如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中过程①若用BamH I切割目的基因和质粒，构建的重组质粒导入到经________处理的大肠杆菌细胞中。为筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入_______，培养一段时间挑选出_______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 (3)获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外，还可以通过PCR扩增目的基因，PCR的原理是_______，PCR扩增目的基因的前提是要有_______，以便根据它合成引物。PCR过程包括：目的基因受热变性为单链，复性时________与单链相应互补序列结合，延伸时耐高温的DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸加在引物的________端。PCR反应缓冲液中要含有_______用来激活DNA聚合酶。 【答案】(1) 逆转录 DNA连接 不属于 (2) Ca2+ 青霉素和X-gal 白 (3) DNA的半保留复制 已知目的基因两端的核苷酸序列 引物 3’ Mg2+ 【详解】（1）因为血红蛋白基因只在早期红细胞中表达，所以可从其中提取mRNA，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下反（逆）转录合成cDNA。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶协助。 蛋白质工程通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，由于该操作中没有对蛋白质进行改造或合成新的基因，因此不属于蛋白质工程。 （2）钙离子处理可以增大细胞膜的通透性，使转化效率更高，构建的重组质粒导入到经钙离子处理的大肠杆菌细胞中；用限制酶BamHⅠ切割时破坏了lacZ基因，但没有破坏青霉素抗性基因，因此为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X－gal；根据题干信息“质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X－gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色”可知，培养一段时间挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 （3）PCR是体外复制DNA，原理是DNA的半保留复制；PCR扩增目的基因的前提是要有已知目的基因两端的核苷酸序列，以便设计引物；复性时温度下降，以便引物与模板链的3，端结合；延伸时耐高温的DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸加在引物的3’端，完成子链的合成；Mg2+作为DNA聚合酶的激活剂，应加在反应体系中。 题型12：生物技术的安全性和伦理问题 94．海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市 B．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格 C．我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性 D．转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响 【答案】D 【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确； B、针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重，做到确保安全；管理上要严格，坚持依法监管，B正确； C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性，C正确； D、转基因农作物除了可能会引起食品安全问题，还可能会对生态环境造成不利影响，比如影响非靶标生物生存、导致基因污染等，D错误。 95．生物技术就像一把“双刃剑”，下列叙述错误的是 （    ） A．生物武器是用病毒类、致病菌及生化毒剂类等来形成杀伤力 B．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也存在导致肿瘤发生的风险 C．食用转基因食品，其中的基因会整合到人的基因组中 D．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 【答案】C 【详解】A、生物武器是指利用致病菌类、病毒类和生化毒剂类等作为战争武器，危害极大，A正确； B、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，比如用于治疗一些疑难疾病，但由于干细胞的分化和增殖等特性，也可能面临安全性问题，如肿瘤形成等，B正确； C、转基因食品中的基因在人体消化道内会被分解为小分子，不会整合到人的基因组中，C错误； D、为了防止有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿，我国反对设计试管婴儿，D正确。 96．下列有关生物技术安全及伦理性有关的问题，表述正确的是（　　） A．设计试管婴儿的实质就是移植体外受精形成的胚胎 B．若转基因植物的外源基因来自自然界的生物，则不存在安全性问题 C．防止生物武器带来的危害，只要平时多注意消毒就行 D．大量种植转基因抗虫棉会影响生态系统的多样性 【答案】D 【详解】A、设计试管婴儿实质是选择性移植体外受精形成的胚胎，A错误； B、即使转基因植物的外源基因来源于自然界，也可能会产生安全性问题，如某些转基因植物产生的蛋白质可能会成为某些人的新的过敏源，B错误； C、生物武器具有强大的传染性和致病力，故防治生物武器带来的危害，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，而不是简单的多消毒，C错误； D、大量种植转基因抗虫棉可能会导致害虫物种数目因为食物减少而减少，从而降低生态系统的多样性，D正确。 97．现代生物技术点缀人们的幸福生活，也可能造成安全与伦理问题。有关说法正确的是（    ） A．我国已对转基因食品和农产品实施产品标识制度 B．治疗性克隆的目的用于医学研究和治疗，无需监管审查 C．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期培养智力超群的“完美婴儿” D．防止生物武器带来的危害，只要平时多消毒就可避免 【答案】A 【详解】A、我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度，以尊重人们的知情权，A正确； B、禁止生殖性克隆人，坚持四不原则，不反对治疗性克隆人，但仍需监管审查，B错误； C、利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，C错误； D、生物武器具有强大的传染性和致病力，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，通过消毒不可避免，D错误。 98．生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（    ） A．鼓励发展基因编辑技术来设计试管婴儿解决不孕问题 B．我国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器 C．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质 D．克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，应禁止生殖性克隆人 【答案】A 【详解】A、基因编辑技术存在安全风险，有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿，因此不能鼓励发展基因编辑技术来设计试管婴儿解决不孕问题，A错误； B、中国政府在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，B正确； C、应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质威胁人类安全健康，C正确； D、克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，应禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆人，D正确。 99．下列关于生物技术的安全性及伦理问题的观点，正确的是（    ） A．生物武器具有传染性强、作用范围广等特点，应严格禁止 B．放宽转基因植物限制，尽可能多的种植转基因植物，提高经济效益 C．当今社会的普遍观点是禁止一切克隆实验，包括治疗性克隆和克隆人 D．反对设计试管婴儿的原因之一是因为试管婴儿技术属于无性繁殖方式 【答案】A 【详解】A、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的一类武器，有传染性强、作用范围广等特点，应严格禁止，A正确； B、转基因植物的种植应有一定限度，不能尽可能多的种植转基因植物，以免造成基因污染和环境问题，B错误； C、当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，反对生殖性克隆，但是不反对治疗性克隆，C错误； D、试管婴儿技术属于有性繁殖，反对设计试管婴儿的原因之一是可能有人滥用此技术选择性设计婴儿的性别，D错误。 100．下列关于生物技术的安全性与伦理问题说法，错误的是（    ） A．只要有证据表明转基因产品有害，就应该全面禁止转基因技术的应用 B．我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆实验 C．病毒可能被用于制造生物武器 D．为防止转基因生物扩散，转基因生物的生产基地需要有隔离带 【答案】A 【详解】A、对于转基因产品，我们应该客观公正的看待它，有益的推广，有害的禁止，但不能全面禁止转基因技术的应用，A错误； B、我国政府禁止生殖性克隆人，坚持不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，B正确； C、我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器，病毒具有隐匿性、致病性的特征，因而可能被用于制造生物武器，C正确； D、为防止转基因生物扩散，转基因生物的生产基地需要有隔离带，以避免基因扩散造成的基因污染，D正确。 101．下列有关生物技术安全及伦理性有关的问题，表述错误的是（    ） A．若转基因生物的外源基因来自自然界，也可能存在安全性问题 B．对于转基因生物可以采用隔离带，防止其花粉扩散或者逃逸 C．生殖性克隆可以为因免疫排斥反应造成的器官来源不足提供新的解决方案 D．生物武器会对人类造成严重威胁和伤害，因此我国反对其技术和设备的扩散 【答案】C 【详解】A、转基因植物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，A正确； B、对于转基因生物可以采用隔离带，防止其花粉扩散或者逃逸，避免对生态系统其他生物造成威胁，B正确； C、治疗性克隆可以为因免疫排斥反应造成的器官来源不足提供新的解决方案，C错误； D、生物武器会对人类造成严重威胁和伤害，我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。 102．下列关于生物武器的叙述，错误的是（    ） A．炭疽杆菌、天花病毒都可作为生物武器 B．与常规武器相比，生物武器不易被发现，受自然条件影响大 C．若被经过基因改造的生物武器伤害，治疗难度会更大 D．真正爱好和平的人不会使用生物武器，但可以研制、开发、保存 【答案】D 【详解】A、炭疽杆菌、天花病毒致病能力强，攻击范围广，都能作为生物武器，A正确； B、与常规武器相比，生物武器不易被发现和鉴定；因为生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡受自然条件影响大，B正确； C、经过基因改造的生物武器都是人类没接触过的，没有相应的有效药物，治疗难度更大，C正确； D、彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望，D错误。 103．新冠肺炎使我们对病毒的威力有深刻感受，所以生物武器更是人类要严格禁止的。下列关于生物武器的说法，错误的是（    ） A．中美两国发布联合声明，重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器 B．彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识 C．生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等 D．利用炭疽杆菌制成的生物武器，具有传染性极强、致死率极高的特点 【答案】A 【详解】A、1998年6月27日，中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中，重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，A错误； B、生物武器杀伤力强，彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识，B正确； C、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，应当予以禁止，C正确； D、利用炭疽杆菌制成的生物武器，具有传染性强、死亡率高、污染面广、难以防治的特点，D正确。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $