17 大概念八 课时1 发酵工程和细胞工程-（教师用书）【金版新学案】2026年高考生物大二轮专题复习与测试（单选）

课时1　发酵工程和细胞工程 [自我校对]　①平板划线法　②酵母菌　③有氧　④稀释涂布平板法　⑤扩大培养　⑥植物细胞的全能性　⑦胚胎干细胞　⑧单克隆抗体的制备　⑨胚胎移植　　 1．判断关于传统发酵技术叙述的正误 (1)(2023·山东卷)制作泡菜时，盐水需要浸没全部菜料的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌。(×) (2)(2021·江苏卷)以乙醇为底物进行果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时。(√) (3)(2022·湖北卷)葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体。(×) (4)(2021·湖北卷)酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌。(×) (5)(2021·山东卷)葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的。(√) 2．判断关于微生物培养和筛选叙述的正误 (1)(2023·山东卷)不含氮源的平板不能用于微生物培养(×) (2)(2021·山东卷)为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，为不影响菌的运动需选用液体培养基。(×) (3)(2022·辽宁卷)为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险，需要对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测，采用平板划线法等分离培养微生物，观察菌落特征。(×) (4)(2021·江苏卷)涂布用的菌浓度应控制在30～300个/mL。(×) 3．判断有关细胞工程和胚胎工程叙述的正误 (1)(2021·江苏卷)植物组织培养过程中，用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异。(×) (2)(2023·广东卷)高Ca2＋—高pH溶液可促进植物愈伤组织细胞融合。(√) (3)(2021·浙江1月选考)动物细胞培养过程中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离。(×) (4)(2023·北京卷)可以利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞。(√) (5)(2023·江苏卷)治疗性克隆不需要监控和审查。(×) 保分点一　发酵技术和微生物培养 1．(2025·河南卷)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是(　　) A．醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵 B．以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生 C．食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D．使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 答案：C 解析：醋酸发酵的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵，参与的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵，A正确；以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降，B正确；黄酒发酵过程中，酵母菌在有氧条件下繁殖，产酒精要在无氧条件下，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误；传统发酵所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。 2．(2025·湖南卷)采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是(　　) A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 答案：B 解析：稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数，而平板划线法仅用于分离纯化菌种，无法计数，A错误；平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照，以验证培养基灭菌是否彻底，B正确；醋酸菌为好氧菌，其代谢需氧气，无氧条件下无法将葡萄糖分解为乙酸，C错误；筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源，若含蛋白胨(含其他氮源)，则无法筛选目的菌，D错误。 1．(2025·山东济宁模拟)在微生物的培养过程中，下列实验操作规范的是(　　) A．制备培养基的过程中先灭菌再调整pH B．微生物培养过程中可以使用平板划线法进行计数 C．使用刚果红培养基选择性培养土壤中分解纤维素的微生物 D．待培养基冷却至50 ℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板制备培养基 答案：D 解析：制备培养基时应先调整pH，再进行灭菌。若先灭菌后调整pH，在调整pH过程中可能会引入杂菌，导致培养基被污染，A错误。平板划线法的目的主要是分离纯化微生物，不能用于计数。稀释涂布平板法可用于微生物计数，B错误。刚果红能与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物无法形成，会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，所以刚果红培养基可用于鉴别土壤中分解纤维素的微生物，而不是选择性培养，C错误。待培养基冷却至50 ℃左右时，培养基尚未完全凝固，此时在酒精灯火焰附近倒平板制备培养基，这样既可以防止培养基温度过高导致培养皿炸裂，又能在酒精灯火焰附近的无菌环境下操作，减少杂菌污染的机会，D正确。 2．(2025·四川眉山模拟)科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布的过程，如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是(　　) A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵过程中，应将培养液置于无氧、pH酸性的环境中 C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法获得戊二胺 答案：A 解析：玉米籽粒主要含淀粉，非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A正确；发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌)，大肠杆菌适宜在pH中性或接近中性的条件下培养，B错误；根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C错误；根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，D错误。 1．微生物筛选的“3”种思路 (1)利用缺少某种物质的选择培养基：通过控制培养基的营养成分进行的选择培养，使营养缺陷型微生物不能正常生长。如：缺乏氮源的培养基可筛选自生固氮微生物。 (2)利用添加某种物质的选择培养：在培养基中加入某种化学物质，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物。如：加入青霉素的培养基可抑制细菌，分离出真菌。 (3)利用特殊的培养条件：改变微生物的培养条件，选出所需微生物。如：将培养基放在高温环境中培养，可分离出耐高温的微生物。 2．比较“2”种纯化微生物方法 保分点二　细胞工程和胚胎工程 1．(2025·安徽卷)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是(　　) A．从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B．将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞 C．将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D．采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 答案：B 解析：从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为原代细胞，A错误；将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞可诱导其形成iPS细胞，B正确；将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后形成的细胞不一定是能分泌所需抗体的细胞，如骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞，C错误；囊胚期的细胞已开始分化，D错误。 2．(2025·湖北卷)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒，生产流感疫苗，具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大，严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选，成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06。下列叙述错误的是(　　) A．XF06悬浮培养可提高细胞密度，进而提升生产效率 B．细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染 C．可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒 D．采用无成瘤性细胞生产疫苗，是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染 答案：B 解析：根据题意，与贴壁生长的细胞培养相比，XF06可悬浮培养，能更充分利用空间，提高细胞密度，从而提升生产流感疫苗的效率，A正确；细胞贴壁生长特性的改变可能是遗传物质发生改变导致的，不是流感病毒感染导致的，B错误；细胞裂解液中，流感病毒和其他细胞裂解物的密度、质量等性质不同，可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒，C正确；根据题意可知，无成瘤性的MDCK细胞经多代培养不会发生癌变，采用无成瘤性细胞生产疫苗，能避免疫苗中有致瘤DNA的污染，D正确。 1．(2025·山东枣庄模拟)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产的紫草宁，成为世界上首例药用植物细胞工程产品。下列说法错误的是(　　) A．紫草宁是紫草细胞的次生代谢物 B．可以利用液体培养基进行工厂化生产 C．紫草宁的工厂化生产需要先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 D．紫草宁的工厂化生产不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制 答案：C 解析：紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物，不是紫草细胞生长和生存所必需的，A正确；进行工厂化生产需要植物细胞增殖，利用液体培养基，B正确；紫草宁的工厂化生产不需要先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获取产物时再使用，C错误；紫草宁的工厂化生产不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义，D正确。 2．(2025·四川南充模拟)在保护粤东黑猪猪种遗传资源各项生物技术中，体细胞核移植技术因具有继承亲本性状完整、实验周期短、保种效力强的优点而备受关注，下图为部分相关操作流程。据图分析正确的是(　　) A．卵母细胞需在卵巢中成熟后再移除核 B．5% CO2的主要作用是维持培养液的pH C．重构胚的遗传物质完全来自粤东黑猪 D．该技术证明了动物体细胞具有全能性 答案：B 解析：卵母细胞需在体外培养至MⅡ期后再移除核，A错误；5% CO2的主要作用是维持培养液的pH，为细胞的体外培养提供适宜的外界环境，B正确；结合题图可知，重构胚的遗传物质大部分来自粤东黑猪，少部分来自小耳花猪，C错误；该技术证明了动物体细胞的细胞核具有全能性，D错误。 1．植物细胞工程的两个过程比较 (1)植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢物的一条有效途径，在生产中通常要培养到愈伤组织阶段。因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。 (2)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，植物细胞培养的原理是细胞增殖。 2．克隆动物遗传物质的来源分析 (1)细胞核中的DNA：全部来自供体的细胞核。 (2)细胞质中的遗传物质：大部分来自受体卵母细胞的细胞质，还有一部分来自供体细胞的细胞质(“核移植”通常是直接将完整的体细胞注入透明带内，再让其与卵母细胞融合)。 争分点　微生物筛选中的那些“圈” ◎(2024·甘肃卷，节选)源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降解效率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶(如图)，研究了三种酶混合的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。 (1)过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)高产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 [思维路径]　工艺流程图题目的解答方法： 第一步：确定该工艺流程的最终目的是筛选高产纤维素酶菌株； 第二步：审图，把各个环节及相互关系弄明白； 第三步：结合问题分析： (1)以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基是一种选择培养基，只有能利用羧甲基纤维素钠的微生物才能在该培养基上生长、繁殖。 (2)根据教材内容可知，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，使得含有纤维素的培养基呈现红色。当纤维素被纤维素酶分解时，刚果红与纤维素的复合物无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这个透明圈的大小直接反映了高产纤维素酶菌株分解纤维素的能力。透明圈越大，说明高产纤维素酶菌株分解纤维素的能力越强。 答案：(1)只有能利用羧甲基纤维素钠的微生物才能生长繁殖　(2)高产纤维素菌株分解纤维素的能力 微生物筛选中的那些“圈” 类型 原理 图示 实例 透明圈 在固体培养基中掺入可被特定菌利用的营养成分，同时加入能与该成分形成有色复合物的染色剂，待筛选菌分解营养成分后，菌落周围出现透明圈 在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红，纤维素分解菌菌落周围出现透明圈 显色圈 将指示剂掺入固体培养基中，目的菌株的特殊代谢物会使指示剂变色，在菌落周围形成变色圈 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。尿素分解菌菌落周围出现红色显色圈 抑菌圈 待筛选的菌株能分泌产生某些能抑制工具菌生长的物质，从而在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈 在生长有大肠杆菌的平板上接种青霉菌，在青霉菌菌落周围大肠杆菌无法生存形成抑菌圈 生长圈 利用一些有特别营养要求的微生物作为工具菌，若待分离的菌在缺乏上述营养物的条件下，能合成该营养物，那么，在这些菌的周围就会有工具菌生长，形成环绕菌落生长的生长圈 常用来选育氨基酸、核苷酸和维生素的生产菌，工具菌往往都是对应的营养缺陷型菌株 1．(2025·湖南岳阳模拟)双层平板法是利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基对噬菌体进行检测的方法。先在无菌培养皿中倒入琼脂含量是2%的培养基凝固成底层平板，再将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48 ℃，加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。一段时间后，在上层平板同一平面可见噬菌体侵染周围细菌导致宿主细胞裂解死亡形成的空斑(噬菌斑)。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体。可根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量，如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．上层培养基中琼脂浓度较低，因此形成的噬菌斑较大，更有利于计数 B．加入混合液后，使用灭菌后的涂布器将混合液均匀地涂布在培养基表面 C．牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基选择出噬菌体的宿主细胞 D．双层平板法获得的噬菌斑容易发生上下重叠现象 答案：A 解析：双层平板法因上层培养基中琼脂含量较少，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数，A正确；将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48 ℃，然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板，是培养基和混合液一起倒平板，不是混合液涂布在培养基表面，B错误；牛肉膏蛋白胨培养基不是选择培养基，选择培养基是允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，C错误；双层平板法所形成的全部噬菌斑都基本处于同一平面上，因此不仅每一个噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不易发生上下噬菌斑的重叠现象，D错误。 2．(2025·广东湛江模拟)当某单一营养缺陷型菌株所需的营养大类确定后，就要确定其生长所需的特殊营养物质。首先对特殊营养物质进行编组，如表是对15种特殊营养物质进行的编组，编组完成后，将沾有组合特殊营养物质的滤纸片放在涂有实验菌甲、乙、丙的培养基上，培养并观察其生长情况，三种实验菌的生长谱如图所示。据图分析，下列叙述错误的是(　　) 组别 组合特殊营养物质 A 1 2 3 4 5 B 2 6 7 8 9 C 3 7 10 11 12 D 4 8 11 13 14 E 5 9 12 14 15 A．实验中所用的培养基应为不含特殊营养物质的基本培养基 B．实验菌甲、乙自身分别不能合成特殊营养物质13、2 C．若单缺的特殊营养物质为10、11中的一种，则在培养基上均会出现两个生长圈 D．实验菌丙的生长谱结果可能是由于所加营养物质浓度过高，产生了抑菌圈 答案：C 解析：本实验要确定某单一营养缺陷型菌株所需的特殊营养物质，该菌在不含特殊营养物质的基本培养基上不能生存，加入特殊营养物质才能生存，A正确。与其他组(A、B、C、E组)相比，D组含有特殊营养物质13，实验菌甲在D组上能生存，在其他组上不能生存，因此推测实验菌甲不能合成特殊营养物质13；同理，A组和B组共同含有的特殊营养物质是2，实验菌乙在A组和B组上能生存，在其他组上不能生存，因此推测实验菌乙不能合成特殊营养物质2，B正确。与其他组相比，A组含有特殊营养物质1，据此推测实验菌丙不能合成特殊营养物质1，这三种菌都能合成10和11，因此无论培养基中是否缺乏该营养，实验菌都能生存，因此若单缺的特殊营养物质为10、11中的一种，则在培养基上均会出现5个生长圈，C错误。实验菌丙的生长谱结果可能是由于所加营养物质浓度过高，抑制了滤纸片周围的菌种的生长，因此产生了抑菌圈，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $