专题08 发酵工程和植物细胞工程（2大考点）（四川专用）2026年高考生物二模分类汇编

专题08 发酵工程与植物细胞工程 2大考点概览 考点01发酵工程 考点02 植物细胞工程 1．（2026·四川眉山·二模）L-天冬酰胺酶是一种重要的抗癌药物，临床上常用于治疗急性淋巴细胞白血病。下图是利用大肠杆菌发酵生产该酶的工艺流程。下列有关叙述错误的是（    ）发酵工程 考点1 A．加入玉米浆进行菌种培养时应使用液体培养基 B．加丙酮后加压过滤所得的干菌体为单细胞蛋白 C．L-天冬酰胺酶其热稳定性和耐酸性都比较强 D．通气搅拌发酵罐培养时，pH需控制在3.4～4.2 2．（25-26高二下·四川成都·月考）某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸，在不含色氨酸的培养基上能生长繁殖，其突变株则不能。色氨酸合成途径中涉及到的酶均不能进出细胞，但中间产物积累到一定程度可分泌到细胞外。将突变株TrpG¯、TrpM¯、TrpE¯（均仅为图1中的某一步受阻）分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续能生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述错误的是（    ） A．该培养基中含有少量色氨酸 B．图2中的接种方法是划线法 C．TrpE¯的代谢异常发生于③处 D．Ⅱ区域能继续生长的是左下端 3．（2026·四川成都·二模）传统的微生物分离技术往往破坏了微生物之间的相互作用，导致很多依赖这些相互作用生存的微生物难以培养。我国科学家设计了一种名为“夹心平板法”的共培养技术开展难培养海洋微生物的分离实验，该方法允许海洋微生物与辅助微生物在整个生长和分离过程中相互作用(如图)。下列叙述错误的是（　　） A．可以利用稀释涂布平板法将海洋微生物菌液接种在顶层培养基上 B．辅助微生物可能会提供某些海洋微生物无法合成的特殊营养物质 C．设置不接种辅助微生物的对照组有利于选择难培养的海洋微生物 D．在顶层培养基上生长的海洋微生物B最可能是实验需要的目的菌 4．（2026·四川眉山·二模）大肠杆菌可以通过乳糖操纵子的调控来合理利用营养，其过程如图所示。在无乳糖时，调节基因合成的阻遏蛋白与操纵序列结合，阻止结构基因转录。在有乳糖时，乳糖异构物——别乳糖与阻遏蛋白结合后，改变了阻遏蛋白的结构，使其不能与操纵序列结合，结构基因转录，合成吸收与分解乳糖所需要的酶。下列叙述错误的是（    ） A．以葡萄糖为唯一碳源的培养基中，大肠杆菌能合成分解乳糖所需的酶 B．乳糖存在时，结构基因表达产生的酶可将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖 C．启动子是通过能否与RNA聚合酶的结合来影响结构基因的表达 D．调节基因表达的产物通过调控操纵序列进而影响结构基因的表达 5．（2026·四川德阳·二模）某科研团队利用基因工程技术改造里氏木霉（工业上生产纤维素酶的重要菌株），用于生产人源溶酶体酶，流程如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．敲除内源纤维素酶基因的目的是避免发酵产物被降解 B．配制转基因里氏木霉的培养基时应用纤维素作为碳源 C．改造里氏木霉蛋白质分泌途径可以提高目标产物的分泌效率 D．用大肠杆菌代替里氏木霉获得的目标产物分子结构完全相同 6．（2026·四川南充·二模）酒精在高中生物学实验中具有不同的作用。下列叙述正确的是（    ） A．无水乙醇能用于分离绿叶中的色素 B．医用酒精可以有效杀死芽孢和孢子 C．可以用体积分数为90%的酒精浸泡外植体消毒 D．检测脂肪时体积分数为50%的酒精能洗去浮色 7．（2026·四川南充·二模）从海洋环境中分离并筛选出能产生细菌素（一种能杀死近缘细菌的多肽）的细菌，可为海洋源细菌素的挖掘提供重要的微生物资源。下列叙述正确的是（    ） A．细菌素的合成与分泌需要高尔基体参与 B．与抗生素相比，细菌素的作用范围更广 C．培养海水和海底泥中的细菌时，需使用不同培养基 D．在筛选该海洋细菌时需接种在布满霉菌的培养基上 8．（2026·四川凉山·二模）为探究含油废水的生物处理效果，配制以脂肪为唯一碳源的人工模拟废水，均分到2个密闭反应器中，分别添加等量A、B菌株，培养过程中的细胞密度和脂肪含量变化如图。下列分析正确的是（    ） A．人工模拟废水不需要进行灭菌处理 B．用平板划线法能测定培养液中的细胞密度变化 C．培养菌株A、B时，脂肪的去除速率持续降低 D．应选择菌株B进行后续研究和含油废水的处理 9．（2026·四川广元·二模）聚乙烯醇（PVA）结构稳定，难降解，是工业废水处理的难点。已知PVA与碘作用呈蓝绿色，被降解后不显色。科研人员从某化工厂排污口土壤中取样，按下图流程筛选高效PVA降解菌。下列相关叙述正确的是（　　） A．富集培养时应使用以PVA为唯一碳源的液体培养基，并加入碘液实时检测降解效果 B．摇床培养后需对培养液进行湿热灭菌，以防止杂菌在平板分离时污染培养基 C．挑取菌落时，应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落进行后续筛选 D．若分离得到的降解菌为真菌，则摇瓶培养时应使用弱碱性培养基 10．（2026·四川广安·二模）某研究团队为提升谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸的效率，通过基因敲除技术去除了乳酸脱氢酶基因（ldh）和丙酮酸氧化酶基因（poxB）以减少副产物，优化菌株糖转运系统，最终在发酵罐中实现L-缬氨酸高效积累。下列叙述正确的是（    ） A．基因敲除ldh和poxB时，必须使用的工具酶包括限制酶、DNA连接酶和Taq酶 B．将改造后的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养，用血细胞计数板进行活菌计数 C．该发酵过程中，需维持罐内温度、pH和溶氧等条件稳定，不必对发酵罐进行灭菌 D．该研究成果表明，基因工程改造菌株并优化发酵工艺，可提高目标产物的产量 11．（2026·四川宜宾·二模）很多城市开始对生活垃圾实施分类管理，其中厨余垃圾通过微生物处理后，可实现无公害化和资源化。某科研团队对解脂耶氏酵母进行扩大培养并用等量的该菌种分别处理一定量的色拉油废水和餐饮油废水，在适宜条件下检测实验过程中的菌体生物量和油质量浓度（可反映油脂降解程度），下列叙述正确的是（　　） A．可利用稀释涂布平板法对解脂耶氏酵母进行扩大培养，该方法可同时计数 B．废水中的油脂不仅为解脂耶氏酵母生长提供碳源、氮源，也提供能源 C．与餐饮油相比，色拉油中为解脂耶氏酵母生长提供碳源的物质可能更多 D．菌体生物量达到稳定期后，油质量浓度仍持续下降，表明酵母可通过胞外酶降解油脂 12．（2026·四川内江·二模）不同乳酸菌代谢特征不同，用多种乳酸菌作复合发酵剂可生产风味多样的发酵产品。研究人员筛选出三种乳酸菌，通过两两相交划线接种，鉴定菌种间是否存在拮抗作用，结果如下表（“+”表示交接处菌落正常生长）。下列叙述错误的是（　　） 植物乳杆菌 副干酪乳杆菌 短乳杆菌 植物乳杆菌 / + + 副干酪乳杆菌 + / + 短乳杆菌 + + / A．三种乳酸菌无拮抗作用，可调配为泡菜复合发酵剂 B．调配比例适宜的复合发酵剂是发酵工程的中心环节 C．乳酸菌发酵液呈酸性可抑制杂菌，但发酵设备仍需严格灭菌 D．发酵条件改变会影响乳酸菌代谢，进而影响发酵产品品质 13．（2026·四川成都·二模）2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获得了诺贝尔奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。科研人员利用基因工程改造酵母菌，使其高效生产青蒿酸（青蒿素前体），再通过优化代谢途径、发酵条件，极大地提高青蒿酸产量，最终再经化学转化即可合成青蒿素，这一技术将青蒿素生产成本降低80%。下列叙述正确的是（    ） A．需要利用花粉管通道法将青蒿酸合成基因导入酵母菌 B．青蒿素属于酵母菌代谢过程中产生的次生代谢物 C．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等手段从发酵液中获得青蒿酸 D．与上述方法相比，利用青蒿细胞工厂化生产获得青蒿素的周期更长 14．（2026·四川成都·二模）成都农科院近年利用合成生物学改造大肠杆菌，利用大肠杆菌将玉米淀粉高效转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，实现了把“玉米变成衣服”的创举。如图所示。图中戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是（    ） 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．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 C．大肠杆菌发酵过程中，应将培养液pH调至中性或弱碱性 D．发酵结束后，对菌体进行破碎、分离和纯化来获得戊二胺 15．（2026·四川泸州·二模）灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1，图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（　　） A．5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个 B．图1平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌 C．阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物 D．加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量 16．（2026·四川绵阳·二模）ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种主要由小白链霉菌生产的聚阳离子多肽。它对细菌、酵母菌、霉菌和病毒都具有抑制作用，常作为食品抗菌防腐剂。通过连续发酵生产ε-PL的流程为：①选育高产抗病毒菌株并扩大培养→②发酵启动（初始pH为6.8）→③补料发酵→④诱导合成ε-PL（pH降至4.0左右）→⑤提取精制。下列叙述错误的是（    ） A．食品中添加的ε-PL可以被人体消化利用 B．可用基因工程或放射线诱变定向改造菌种 C．改变pH可切换菌体代谢途径从而合成ε-PL D．被杂菌污染或病毒侵染均可导致发酵失败 17．（2026·四川绵阳·二模）莠去津是一种含氮的有机化合物，是广泛使用的除草剂。长期使用莠去津容易对土壤造成污染。实验人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示，已知含过量莠去津的固体培养基不透明。下列叙述正确的是（　　） A．目的菌能以莠去津为氮源进行增殖，产生有透明带的菌落 B．整个实验过程中无需设置未接种的选择培养基作为空白对照 C．从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中目的菌的浓度，以便后续目的菌的纯化 D．乙平板的接种方法是平板划线法，接种过程共灼烧6次涂布器，并计算土壤中目的菌数量 二、解答题 18．（2026·四川内江·二模）某地为解决水库保护区内居民生活污水问题，构建了厌氧基质池—人工湿地—光伏提灌复合系统（如图所示）。污水中大部分含氮污染物主要在厌氧池、基质池中经微生物分解去除，基质池出水中所含氮磷和有机物则在跌水五级表流人工湿地（仅种植适应当地气候的狐尾藻）中进一步净化，处理后的污水借助光伏提灌设备储存于高位水池，可缓解坡耕地干旱缺水状况。回答下列问题： (1)厌氧池、基质池中常添加稻草、玉米芯等当地常见农业废弃物，可为池中微生物提供的主要营养是_____。 (2)跌水五级表流人工湿地出水口溶氧量_____（填“高于”“低于”或“等于”）入水口，原因是_____。 (3)狐尾藻可作牲畜饲料，但有人认为人工湿地种植的狐尾藻不宜饲喂牲畜，以防氮磷生物富集。你是否同意此观点并说明理由：_____。 (4)综合上述分析，该系统的设计遵循了生态工程的_____原理。但该系统存在生物多样性较低，稳定性差的局限。针对此局限，可采取的改进措施是_____。 19．（2026·四川绵阳·二模）食醋是生活中常用的调味品，其酸度是衡量醋酸菌发酵能力和食醋品质的重要指标。为获得高产醋酸菌并提高生产效率，研究人员从传统工艺和现代生物技术两个角度开展研究，回答下列问题： (1)醋酸菌的新陈代谢类型为______，传统酿醋工艺中，常在发酵初期加入适量陈醋，目的是______。 (2)为探究发酵液中醋酸菌的数量，研究小组采用稀释涂布平板法进行计数，测得的结果通常比实际值偏_______，原因是______。 (3)巴氏醋酸菌产醋酸能力强，但醋酸积累过多会导致发酵液pH下降，抑制该菌生长。研究表明，在醋酸菌中表达氨基酸解氨酶，能有效缓解pH的变化。为此，科研小组计划通过基因工程将目的基因X导入巴氏醋酸菌，以维持其在产酸过程中pH的相对稳定。请回答下列问题： ①目的基因的筛选和获取：利用PCR技术扩增X基因时，需要在反应体系中添加模板、原料、引物、_______、缓冲液等。 ②构建基因表达载体：为使X基因正向插入载体，扩增X基因时应分别在引物1和引物2的5'端添加_______限制酶的识别序列。 ③目的基因导入受体细胞：为检测重组质粒是否成功导入巴氏醋酸菌，需要进行筛选，筛选时应在培养基中添加_______。 20．（2026·四川绵阳·二模）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： (1)选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是_______。 (2)生物兴趣小组利用PCR技术获得足够多的cg（CG编码基因），欲利用基因工程构建携带cg的大肠杆菌表达载体工程菌。 ①在PCR扩增cg操作时，设置了一组除cg模板外其他成分均满足的反应体系，其作用是_______。 ②基因工程的核心工作是________。 ③兴趣小组构建大肠杆菌表达载体过程中，对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接（E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率非常低）。为保证连接准确性和效率，在cg转录模板链的5＇端最好含有__________酶切位点（如图）。作为符合条件的基因表达载体，还应具有的组件_______。 (3)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是________，随后在含_______的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 三、实验题 21．（2026·四川绵阳·二模）某城市污水的处理常采用活性污泥法，其核心是在生物反应系统（曝气池）中利用微生物来降解污染物，流程如下图所示。为提升对特定难降解有机物（芳香胺）的处理效率，研究人员试图从活性污泥中分离、筛选高效菌株，并进行应用潜力评估。回答下列问题。 (1)在该系统中，曝气池内进行生物反应是发酵工程中_____的环节。在利用活性污泥法处理污水时，持续搅拌的目的是_____，从而保证微生物分解污染物的高效性。 (2)为从活性污泥中分离出能降解芳香胺的微生物，研究人员应使用以_____作为唯一碳源的选择培养基进行培养，初步获得若干单菌落后，为从中得到降解芳香胺效果最好的菌株，下一步应进行的操作是___________。 (3)研究人员采用鉴别培养基对初步筛选出的4种（A-D）菌株进行复筛，在鉴别培养基中添加了可与芳香胺发生特异性显色反应的试剂，使培养基均呈紫红色。培养一段时间后，菌株降解芳香胺，紫红色消退形成无色透明圈，测量结果如下表： 菌株 A B C D 菌落直径（mm） 2.0 3.0 2.8 3.2 透明圈直径（mm） 9.0 10.5 6.0 9.0 根据表中数据，分解效果最好的菌株是_____。判断的依据是__________________________。 (4)筛选出分解效果最好的菌株后，并不能直接投入污水处理系统应用。从处理效果和生态安全的角度分析，还需考虑的问题有：___________（答出2点即可）。 22．（24-25高三下·重庆·开学考试）冠突散囊菌俗称“金花”，是茯砖茶发酵过程中的优势菌种，其从茶叶中获取营养物质，通过自身代谢，产生多种酶催化茶多酚生成茶褐素，形成了茯砖茶特有的色、香、味品质。不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度如图。 回答下列问题： (1)冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用_____________（填“静置”或“摇床”）培养。绿茶浸提液可为冠突散囊菌生长提供的营养物质为_____________。 (2)该菌适应性强，接种1天后，将发酵液稀释1×103倍，分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上，培养后菌落数量分别为48、45和42个，则每毫升发酵液中活菌数量为_____________个。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加，推测原因可能是______________。 (3)从实际生产角度出发，由图可知在第_____________天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，需设计进一步实验；写出实验思路_________________。 植物细胞工程 考点2 1．（2026·四川成都·二模）某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时，分别采用了以下方法：①将铁皮石斛(二倍体，2n=38)与抗寒的细茎石斛(二倍体，2n=38)体细胞杂交获得杂种植株；②利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养规模化提取石斛多糖；③通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述错误的是（　　） A．方法①获得的杂种植株含76条染色体，可通过减数分裂产生正常配子 B．方法②需控制培养基中的激素比例，以利于愈伤组织增殖和多糖合成 C．方法③需筛选含目的基因的愈伤组织，经再分化获得抗寒转基因植株 D．三种方法均依赖植物细胞的全能性，为铁皮石斛品种改良提供新方案 2．（2026·四川达州·二模）在拟南芥愈伤组织生芽的过程中，CK（细胞分裂素）通过A基因和W基因起作用。为了探究A基因与W基因的关系，科学家培育了突变体（A基因功能缺失）、材料甲（缺乏A基因但W基因过量表达）的愈伤组织。将他们与野生型愈伤组织在高CK培养基中培养，测得相关数据如图所示。下列分析错误的是（　　） A．愈伤组织细胞含有完整染色体组而具有全能性 B．在高CK诱导下，A基因可促进W基因表达 C．W基因通过调控A基因的表达而促进生芽 D．适量增强W基因的表达可使生芽时间提前 3．（2026·四川达州·二模）次生代谢产物X是植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中产生的防御物质。其研发流程为：筛选高产细胞→扩增高产细胞→确定细胞生长和产物X的量的关系（如图）→发酵生产X。下列叙述错误的是（　　） A．次生代谢产物不是植物生长所必需的，从植物组织提取可能会破坏植物资源 B．发酵生产X的过程中，应随时监测培养液中的细胞数量、产物X的浓度 C．图示测定数据应该是来自细胞周期不同步、来源多样和代谢稳定的细胞群 D．将高产细胞培养到一定阶段后，改变条件使细胞停止生长可大量产生X 4．（2026·四川乐山·二模）如图是利用烟草叶片分离原生质体的过程示意图。下列说法错误的是（    ） A．应使用酒精和次氯酸钠对需要处理的叶片进行消毒 B．应将叶片去除下表皮的一面朝下，置于含有纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 C．将酶解装置改为锥形瓶，置于低速摇床上轻轻振荡，有利于原生质体从组织中释放 D．用血细胞计数板检测原生质体的密度时，应先盖盖玻片，再滴加培养液 5．（2026·四川眉山·二模）铁皮石斛是我国特有的名贵珍稀濒危中药材，生物碱是铁皮石斛的有效成分之一、研究人员应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱。在固体培养基上，PLBs质量、生物碱含量随培养时间的变化如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．常选用野生铁皮石斛的茎尖作为外植体是因为茎尖不含病毒 B．培养过程中需把细胞分裂素/生长素的比值控制在适宜范围内 C．图示结果表明生物碱的产量会随PLBs质量增加而不断增加 D．图示结果表明光照条件只影响PLBs质量而不影响生物碱产量 6．（2026·四川南充·二模）赤霉病对小麦生长发育和育种的危害极为严重。下图为小麦抗赤霉病育种流程图，下列叙述错误的是（    ） A．外植体细胞全能性大于愈伤组织细胞全能性 B．愈伤组织b的抗病能力可能高于愈伤组织a C．通过逐步增加毒素浓度多次培养愈伤组织可获得更强抗病品种 D．抗性突变体的鉴定是为了判断突变体的遗传物质是否发生改变 7．（2026·四川眉山·二模）生物学的多个实验都需要用到酒精试剂。下列有关叙述中，错误的是（    ） A．当用苏丹Ⅲ染液对花生子叶薄片染色后需用50%的酒精溶液洗去浮色 B．在绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水乙醇来提取光合色素 C．在菊花的组织培养实验中需用70%的酒精溶液对外植体消毒30min D．在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中需用酒精与盐酸混合液解离 8．（2026·四川南充·二模）酒精在高中生物学实验中具有不同的作用。下列叙述正确的是（    ） A．无水乙醇能用于分离绿叶中的色素 B．医用酒精可以有效杀死芽孢和孢子 C．可以用体积分数为90%的酒精浸泡外植体消毒 D．检测脂肪时体积分数为50%的酒精能洗去浮色 9．（2026·四川凉山·二模）植物甲耐盐、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。下图是通过植物细胞工程技术培育兼有甲、乙优良性状的目的植株。下列叙述正确的是（    ） A．从食用甲、乙植物的动物消化道内提取蛋白酶，用于a处理 B．可分析目的植株细胞中的染色体，以判断其是否为杂种植株 C．b过程体现了生物膜具有流动性，得到的c一定是杂种细胞 D．培养形成d的培养基中，细胞分裂素与生长素比值保持不变 10．（2026·四川广元·二模）研究者利用图示流程将高产的甲植物（2n=14）与耐盐的乙植物（2n=22）进行植物体细胞杂交，最终筛选获得高产、耐盐的目的植株。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤A中使用纤维素酶和果胶酶处理时，加入适量蔗糖以维持细胞渗透压 B．B阶段细胞中，能在含0.6%钠盐的固体培养基上存活并分裂的只有异源融合体 C．若目的植株是由甲、乙异源融合体发育而来，则其产生的配子中含1个染色体组 D．在诱导愈伤组织形成过程中，需要提供适宜的植物激素和光照 11．（2026·四川宜宾·二模）萝卜和甘蓝是亲缘关系较近的两种植物，萝卜体细胞的染色体组成可表示为2N=AA=18，甘蓝体细胞的染色体组成可表示为2N=BB=18.科研人员利用萝卜和甘蓝培育作物新品种：方法一：将萝卜与甘蓝杂交，收获种子并培育成F1植株；方法二如下图：下列相关叙述正确的是（　　） A．F1植株的体细胞中含有9对染色体，染色体组成表示为2N=AB B．方法一杂交后收获种子并培育成F1植株，说明二者不存在生殖隔离 C．方法二中诱导两种原生质体融合常用物理法和灭活病毒诱导法 D．为诱导形成X，培养基中加入的细胞分裂素和生长素比例相当 12．（2026·四川内江·二模）研究人员将新型冠状病毒表面刺突蛋白的受体结合域（RBD）基因导入水稻愈伤组织，培育获得多个稳定表达RBD的转基因水稻株系。下列叙述错误的是（　　） A．可通过农杆菌转化法将RBD基因导入水稻愈伤组织 B．转化后的愈伤组织需经脱分化和再分化才能获得植株 C．培育过程中需调整培养基中生长素与细胞分裂素的比例 D．转入的RBD基因可能因插入位置不同影响内源基因功能 13．（2026·四川成都·二模）“不对称体细胞杂交”是指将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使染色体发生断裂，细胞不再持续分裂。碘乙酰胺使细胞质中某些酶失活，抑制细胞分裂。现欲利用“不对称植物体细胞杂交技术”使小麦获得偃麦草的耐盐性状（耐盐基因位于细胞核中）。下列叙述正确的是（    ） A．该技术需要用纤维素酶、果胶酶和蛋白酶等处理小麦和偃麦草的体细胞 B．融合前用X射线照射小麦的原生质体，碘乙酰胺处理偃麦草的原生质体 C．在不发生染色体数目变异的情况下，小麦不可能获得偃麦草的耐盐性状 D．只有融合成功的杂种细胞能在植物组织培养的培养基上正常生长、分裂 14．（2026·四川泸州·二模）温州蜜柑是典型的细胞质基因控制的雄性不育类型，表现为花粉败育，但雌蕊正常；“HB柚”有优良食用品质。下图是用温州蜜柑和“HB柚”培育“华柚2号”的流程图。下列叙述正确的是（　　） A．可用胰蛋白酶和果胶酶处理获得原生质体 B．在特定培养基中存活的细胞能再生出细胞壁 C．“华柚2号”的自交后代仍表现为雄性不育 D．“华柚2号”是四倍体且具有两种亲本的优良特性 15．（2026·四川绵阳·二模）泰番3号是通过CRISPR/Cas9技术精准编辑的番茄新品种，果实的产量和品质显著提升，部分培育过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该实验的目的基因Spr9只能从番茄果实中获取 B．sgRNA与靶DNA特定碱基序列结合，结合区域最多含8种核苷酸 C．步骤④中Cas9蛋白的功能类似于限制酶，步骤⑤连接DNA片段使用DNA聚合酶 D．诱导生根的植物组织培养基中细胞分裂素/生长素的比例较高 16．（2026·四川绵阳·二模）海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，能在高盐环境中生长；紫球藻是一种单细胞红藻，对青霉素有抗性，且可合成重要医药原料花生四烯酸。科研人员拟通过植物细胞工程技术，培育能在高盐海水中稳定生长且高产花生四烯酸的杂种藻株，并实现细胞产物工厂化生产。下列相关叙述正确的是（　　） A．用酶解法获取原生质体的过程需要在低渗溶液中进行 B．筛选杂种细胞的选择培养基应设为低盐条件并添加适量青霉素 C．人工诱导植物原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、高Ca²+-高pH融合法等 D．细胞产物工厂化生产通过提供有利的营养条件，促进单个细胞合成更多花生四烯酸 二、解答题 17．（2026·四川凉山·二模）玉米的叶肉细胞能通过PEPC酶将低浓度的CO2固定成C4，C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，提高了维管束鞘细胞中CO2的浓度，再进行卡尔文循环，过程如图所示。卡尔文循环的Rubisco酶是CO2固定的关键酶，Rubisco活化酶（RCA）可以调节Rubisco酶的活化状态，玉米RCA基因的表达水平影响其光合速率。研究者以正常植株W为参照，构建了RCA基因表达显著增加的植株R，实验结果如下表。回答下列问题： 植株 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（ppm） 气孔导度（mol·m-2·s-1） W 29．4 47．5 174．7 R 33．6 30．7 175．1 (1)玉米中的PEPC酶和Rubisco酶都能固定CO2，与CO2的亲和力更强的是_____酶。据图所示生理过程推测，维管束鞘细胞和叶肉细胞中的叶绿体有哪些方面的不同（答出1点即可）：_____。 (2)图中由C5转变为PEP的过程属于_____（填“吸能”或“放能”）反应，该过程产生的AMP是由ATP脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸，可以作为_____合成的基本单位。 (3)通过基因工程在玉米RCA基因的启动子前连接具有组织特异性的增强子，可显著驱动RCA基因的表达，下列关于增强子的理解，正确的是_____（多选）。 ①增强子是不具有遗传效应的DNA片段    ②增强子由4种脱氧核苷酸单体连接而成 ③增强子单链上相邻碱基以氢键相连接    ④脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架 (4)用携带改造后的RCA基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将RCA基因整合到_____上，将成功转化的愈伤组织诱导形成再生植株的过程称为_____。 (5)与植株W相比，植株R的气孔导度几乎没有变化，但净光合速率显著增加，原因是_____。 18．（2025·四川德阳·二模）为了培育既抗除草剂（草甘膦），又抗冻的烟草植株，科学家将抗草甘膦基因（Aro基因，存在EcoRI酶切位点）和抗冻基因（Cor基因，存在Bell酶切位点）采用融合PCR技术（原理如下图所示）连接起来构建为Aro-Cor融合基因并进行了扩增，再将融合基因导入烟草细胞培育既抗除草剂又抗冻的转基因烟草，过程如下。请分析回答：    (1)在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列______（填“相同”或“不相同”），变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是______。为保证构建的Aro-Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接______的限制酶识别序列。 (2)上述培育转基因烟草过程中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是______，将农杆菌和烟草细胞按比例充分混匀，3天后转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是______。 答案第1页，共2页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08发酵工程和植物细胞工程 发酵工程 考点1 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D A C D C D C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 D B D B C B A 18．(1)碳源 (2) 高于 出水口的水中有机物含量减少，微生物减少，对溶解氧的消耗量减少；且湿地植物光合作用产生了氧气 (3)不同意，氮磷元素在生物体内可参与核酸、蛋白质合成等代谢过程，不会在生物体内富集 (4) 循环原理、整体原理、协调原理 搭配种植不同生态位的植物 19．(1) 异养需氧型 为发酵过程提供醋酸菌菌种，加速发酵过程 (2) 小 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 (3) 耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶） XbaI和SalI（不能交换顺序） 卡那霉素 20．(1)在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大 (2) 对照作用，排除反应体系中核酸被污染 基因表达载体的构建 BamH I 复制原点 (3) 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 卡拉胶和四环素 21．(1) 发酵 使微生物与污染物及氧气充分接触 (2) 芳香胺 测定并比较各菌株对芳香胺的降解速率 (3) A 菌株A的透明圈直径与菌落直径的比值最大 (4)适宜菌株生存的理化性质；菌株性状的遗传稳定性；菌株或其代谢产物是否对环境造成污染等 22．(1) 摇床 碳源、氮源、无机盐、水等 (2) 4.5×105 冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素 (3) 6 在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌，并检测不同发酵温度下茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度 植物细胞工程 考点2 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C B B A C D B A 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D B D B B C 17．(1) PEPC 酶的种类不同（成分不同、结构不同） (2) 吸能 RNA/核糖核酸 (3)②④ (4) 染色体（DNA） 再分化 (5)Rubisco活化酶（RCA）含量增加，提高了Rubisco酶的活性，CO2固定速率增加，光合作用增强 18．(1) 不相同 两条母链均存在端，使DNA聚合酶能从母链的端开始连接脱氧核苷酸 BamHⅠ和MunⅠ (2) 农杆菌转化法 潮霉素抗性基因随农杆菌的T-DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 发酵工程与植物细胞工程 2大考点概览 考点01发酵工程 考点02 植物细胞工程 1．（2026·四川眉山·二模）L-天冬酰胺酶是一种重要的抗癌药物，临床上常用于治疗急性淋巴细胞白血病。下图是利用大肠杆菌发酵生产该酶的工艺流程。下列有关叙述错误的是（    ）发酵工程 考点1 A．加入玉米浆进行菌种培养时应使用液体培养基 B．加丙酮后加压过滤所得的干菌体为单细胞蛋白 C．L-天冬酰胺酶其热稳定性和耐酸性都比较强 D．通气搅拌发酵罐培养时，pH需控制在3.4～4.2 【答案】D 【详解】A、工业生产中对菌种进行扩大培养时，为了让菌种充分接触营养物质、快速增殖，通常使用液体培养基；加入玉米浆进行菌种培养时属于扩大培养应使用液体培养基，A正确； B、单细胞蛋白是发酵工程获得的微生物菌体本身，加压过滤风干得到的干菌体就是产酶的大肠杆菌菌体，属于单细胞蛋白，B正确； C、从提取流程可知，该酶可以在60℃处理后仍保持活性，且可以在pH 3.4~4.2的酸性环境中保持活性，说明其热稳定性和耐酸性都较强，C正确； D、流程中pH 3.4~4.2是提取L-天冬酰胺酶阶段的pH，不是发酵罐培养大肠杆菌的pH；大肠杆菌生长需要接近中性偏碱的环境，酸性过强会抑制大肠杆菌存活生长，D错误。 2．（25-26高二下·四川成都·月考）某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸，在不含色氨酸的培养基上能生长繁殖，其突变株则不能。色氨酸合成途径中涉及到的酶均不能进出细胞，但中间产物积累到一定程度可分泌到细胞外。将突变株TrpG¯、TrpM¯、TrpE¯（均仅为图1中的某一步受阻）分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续能生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述错误的是（    ） A．该培养基中含有少量色氨酸 B．图2中的接种方法是划线法 C．TrpE¯的代谢异常发生于③处 D．Ⅱ区域能继续生长的是左下端 【答案】D 【详解】A、突变株无法自主合成色氨酸，若培养基完全不含色氨酸，突变株初始就无法生长。题干明确 “短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”，说明培养基中存在少量色氨酸，供突变株完成初始增殖；当少量色氨酸耗尽后，仅能利用其他菌株分泌的中间产物的菌株才能继续生长，A正确； B、图 2 的接种方式为平板划线法：通过划线将菌株接种在不同区域，符合微生物分离、接种的划线法特征，可用于观察菌株间的互补生长现象，B正确； C、Ⅲ 区菌株全程无法继续生长：说明它的缺陷步骤在最后一步（③），无法将吲哚转化为色氨酸，C正确； D、Ⅱ 区菌株缺陷在②（无法合成吲哚），需要依赖Ⅲ 区菌株分泌的吲哚才能生长。 图 2 中，Ⅱ 区与 Ⅲ 区的相邻端为右上端，左下端与 Ⅰ 区相邻（Ⅰ 区菌株分泌的是邻氨基苯甲酸，无法被 Ⅱ 区菌株利用，因为 Ⅱ 区缺陷在②，无法将邻氨基苯甲酸转化为吲哚）。因此 Ⅱ 区能继续生长的是右上端，D错误。 故选D。 3．（2026·四川成都·二模）传统的微生物分离技术往往破坏了微生物之间的相互作用，导致很多依赖这些相互作用生存的微生物难以培养。我国科学家设计了一种名为“夹心平板法”的共培养技术开展难培养海洋微生物的分离实验，该方法允许海洋微生物与辅助微生物在整个生长和分离过程中相互作用(如图)。下列叙述错误的是（　　） A．可以利用稀释涂布平板法将海洋微生物菌液接种在顶层培养基上 B．辅助微生物可能会提供某些海洋微生物无法合成的特殊营养物质 C．设置不接种辅助微生物的对照组有利于选择难培养的海洋微生物 D．在顶层培养基上生长的海洋微生物B最可能是实验需要的目的菌 【答案】D 【详解】A、稀释涂布平板法可以获得单菌落，适用于在顶层培养基接种分离海洋微生物，A正确； B、结合题意可知，辅助微生物可能会提供某些海洋微生物无法合成的特殊营养物质，进而有利于某些海洋微生物的生长，B正确； C、设置不接种辅助微生物的对照组可根据微生物的生长情况选择难培养的海洋微生物，C正确； D、辅助微生物接种在中层中央，其提供的特殊物质浓度随距离中心越远越低，需要该物质才能生长的目的菌应生长在靠近中心的区域，即图中的海洋微生物A才最可能是实验需要的目的菌；海洋微生物B可在远离中心的区域生长，说明它不需要辅助微生物就能生长，不是目的菌，D错误。 4．（2026·四川眉山·二模）大肠杆菌可以通过乳糖操纵子的调控来合理利用营养，其过程如图所示。在无乳糖时，调节基因合成的阻遏蛋白与操纵序列结合，阻止结构基因转录。在有乳糖时，乳糖异构物——别乳糖与阻遏蛋白结合后，改变了阻遏蛋白的结构，使其不能与操纵序列结合，结构基因转录，合成吸收与分解乳糖所需要的酶。下列叙述错误的是（    ） A．以葡萄糖为唯一碳源的培养基中，大肠杆菌能合成分解乳糖所需的酶 B．乳糖存在时，结构基因表达产生的酶可将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖 C．启动子是通过能否与RNA聚合酶的结合来影响结构基因的表达 D．调节基因表达的产物通过调控操纵序列进而影响结构基因的表达 【答案】A 【详解】A、以葡萄糖为唯一碳源的培养基中无乳糖，此时调节基因合成的阻遏蛋白保持活性，可结合操纵序列，阻止结构基因转录，因此大肠杆菌不能合成分解乳糖所需的酶，A错误； B、乳糖存在时，操纵子开启，结构基因表达，其中的β−半乳糖苷酶可将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，B正确； C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，RNA聚合酶能否与启动子结合，决定了结构基因能否启动转录，因此会影响结构基因的表达，C正确； D、调节基因表达的产物是阻遏蛋白，无乳糖时阻遏蛋白结合操纵序列、关闭结构基因转录，有乳糖时阻遏蛋白不能结合操纵序列、开启结构基因转录，因此调节基因产物是通过调控操纵序列进而影响结构基因表达的，D正确。 5．（2026·四川德阳·二模）某科研团队利用基因工程技术改造里氏木霉（工业上生产纤维素酶的重要菌株），用于生产人源溶酶体酶，流程如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．敲除内源纤维素酶基因的目的是避免发酵产物被降解 B．配制转基因里氏木霉的培养基时应用纤维素作为碳源 C．改造里氏木霉蛋白质分泌途径可以提高目标产物的分泌效率 D．用大肠杆菌代替里氏木霉获得的目标产物分子结构完全相同 【答案】C 【详解】A、纤维素酶的底物是纤维素，不会降解作为蛋白质的目的产物（人源溶酶体酶）。敲除内源纤维素酶基因的目的是减少无关内源蛋白的表达，节省表达资源、避免纤维素酶作为杂质干扰目的产物提纯，A错误； B、该菌株已经敲除纤维素酶基因，无法合成纤维素酶分解利用纤维素，因此培养基不能用纤维素作为碳源，B错误； C、改造里氏木霉的蛋白质分泌途径，可以使细胞合成的目的蛋白更高效地分泌到细胞外，提高目标产物的分泌效率，便于后续分离提取，C正确； D、大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等细胞器，无法对人源溶酶体酶（真核蛋白）进行正确的折叠、加工，得到的产物空间结构和里氏木霉（真核菌株）合成的不同，D错误。 6．（2026·四川南充·二模）酒精在高中生物学实验中具有不同的作用。下列叙述正确的是（    ） A．无水乙醇能用于分离绿叶中的色素 B．医用酒精可以有效杀死芽孢和孢子 C．可以用体积分数为90%的酒精浸泡外植体消毒 D．检测脂肪时体积分数为50%的酒精能洗去浮色 【答案】D 【详解】A、无水乙醇的作用是提取绿叶中的色素，分离绿叶中的色素所用试剂为层析液，A错误； B、常用的医用酒精为体积分数75%的酒精，可杀灭大多数普通病原微生物，但无法有效杀死芽孢和孢子，B错误； C、植物组织培养中外植体消毒使用的是体积分数70%左右的酒精，90%的酒精浓度过高，会使外植体表面蛋白质快速凝固，阻碍酒精渗入，消毒效果差且易损伤外植体，C错误； D、脂肪检测实验中，苏丹Ⅲ染液为脂溶性染料，体积分数50%的酒精可溶解多余的染液，洗去浮色，D正确。 7．（2026·四川南充·二模）从海洋环境中分离并筛选出能产生细菌素（一种能杀死近缘细菌的多肽）的细菌，可为海洋源细菌素的挖掘提供重要的微生物资源。下列叙述正确的是（    ） A．细菌素的合成与分泌需要高尔基体参与 B．与抗生素相比，细菌素的作用范围更广 C．培养海水和海底泥中的细菌时，需使用不同培养基 D．在筛选该海洋细菌时需接种在布满霉菌的培养基上 【答案】C 【详解】A、能产生细菌素的细菌属于原核生物，原核生物仅含有核糖体一种细胞器，没有高尔基体，A错误； B、题干明确说明细菌素仅能杀死近缘细菌，而抗生素的作用范围更广，可杀灭多种类群的细菌甚至部分真菌，B错误； C、海水和海底泥的理化环境差异较大，两类环境中生存的细菌的营养需求、耐逆性存在差异，因此培养时需使用不同的培养基，C正确； D、细菌素的作用对象是近缘细菌，对霉菌无杀伤作用，因此筛选目的菌时需接种在布满近缘细菌的培养基上，通过观察抑菌圈筛选，D错误。 8．（2026·四川凉山·二模）为探究含油废水的生物处理效果，配制以脂肪为唯一碳源的人工模拟废水，均分到2个密闭反应器中，分别添加等量A、B菌株，培养过程中的细胞密度和脂肪含量变化如图。下列分析正确的是（    ） A．人工模拟废水不需要进行灭菌处理 B．用平板划线法能测定培养液中的细胞密度变化 C．培养菌株A、B时，脂肪的去除速率持续降低 D．应选择菌株B进行后续研究和含油废水的处理 【答案】D 【详解】A、‌为探究含油废水的生物处理效果，人工模拟废水需进行灭菌处理，以排除其中原有微生物对实验结果的干扰，A错误； B、‌平板划线法是用于分离单菌落的方法，不能测定培养液中的细胞密度变化，可采用稀释涂布平板法测定细胞密度，B错误； C、‌观察图示中脂肪剩余比例曲线，前期斜率较大，后期斜率变小，说明在培养前期脂肪的去除速率较快，后期去除速率降低，C错误； D、‌从图中可知，与菌株A相比，菌株B在相同培养时间下，细胞密度更大，说明其繁殖能力较强；同时脂肪剩余比例更低，说明其对脂肪的去除效果更好，所以应选择菌株B进行后续研究和含油废水的处理，D正确。 9．（2026·四川广元·二模）聚乙烯醇（PVA）结构稳定，难降解，是工业废水处理的难点。已知PVA与碘作用呈蓝绿色，被降解后不显色。科研人员从某化工厂排污口土壤中取样，按下图流程筛选高效PVA降解菌。下列相关叙述正确的是（　　） A．富集培养时应使用以PVA为唯一碳源的液体培养基，并加入碘液实时检测降解效果 B．摇床培养后需对培养液进行湿热灭菌，以防止杂菌在平板分离时污染培养基 C．挑取菌落时，应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落进行后续筛选 D．若分离得到的降解菌为真菌，则摇瓶培养时应使用弱碱性培养基 【答案】C 【详解】A、富集培养的目的是增加目的菌浓度，使用PVA为唯一碳源的培养基是正确的，但富集培养阶段不需要加入碘液，且碘液会影响目的菌的生长，降解效果是在筛选阶段检测的，A错误； B、需要的目的降解菌就在培养液中，若对培养液进行湿热灭菌，会杀死所有目的菌，无法后续分离筛选，B错误； C、PVA降解后不与碘显色，会形成透明圈；透明圈直径与菌落直径比值越大，说明该菌株降解PVA的能力越强，应挑选这类菌株继续筛选，C正确； D、培养真菌时需要将培养基调至酸性，D错误。 10．（2026·四川广安·二模）某研究团队为提升谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸的效率，通过基因敲除技术去除了乳酸脱氢酶基因（ldh）和丙酮酸氧化酶基因（poxB）以减少副产物，优化菌株糖转运系统，最终在发酵罐中实现L-缬氨酸高效积累。下列叙述正确的是（    ） A．基因敲除ldh和poxB时，必须使用的工具酶包括限制酶、DNA连接酶和Taq酶 B．将改造后的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养，用血细胞计数板进行活菌计数 C．该发酵过程中，需维持罐内温度、pH和溶氧等条件稳定，不必对发酵罐进行灭菌 D．该研究成果表明，基因工程改造菌株并优化发酵工艺，可提高目标产物的产量 【答案】D 【详解】A、基因敲除属于基因工程操作，必需的工具酶为限制酶和DNA连接酶，Taq酶是PCR技术扩增DNA片段的专用酶，并非基因敲除的必需工具酶，A错误； B、血细胞计数板计数时无法区分死菌和活菌，统计结果包含死菌，不能用于活菌计数，活菌计数通常采用稀释涂布平板法，B错误； C、发酵前必须对发酵罐进行严格灭菌，若不灭菌会造成杂菌污染，杂菌会与目的菌株竞争营养，或产生有害代谢产物，C错误； D、通过基因敲除改造菌株、优化糖转运系统等操作，最终实现了L-缬氨酸的高效积累，说明基因工程改造菌株并优化发酵工艺可提高目标产物的产量，D正确。 11．（2026·四川宜宾·二模）很多城市开始对生活垃圾实施分类管理，其中厨余垃圾通过微生物处理后，可实现无公害化和资源化。某科研团队对解脂耶氏酵母进行扩大培养并用等量的该菌种分别处理一定量的色拉油废水和餐饮油废水，在适宜条件下检测实验过程中的菌体生物量和油质量浓度（可反映油脂降解程度），下列叙述正确的是（　　） A．可利用稀释涂布平板法对解脂耶氏酵母进行扩大培养，该方法可同时计数 B．废水中的油脂不仅为解脂耶氏酵母生长提供碳源、氮源，也提供能源 C．与餐饮油相比，色拉油中为解脂耶氏酵母生长提供碳源的物质可能更多 D．菌体生物量达到稳定期后，油质量浓度仍持续下降，表明酵母可通过胞外酶降解油脂 【答案】D 【详解】A、扩大培养时常使用液体培养基，有利于微生物增殖，A错误； B、油脂是有机物，组成元素为C、H、O，能为解脂耶氏酵母生长提供碳源和能源，但不能提供氮源，B错误； C、由图可知，餐饮油组菌体生物量高于色拉油组，但餐饮油组油质量浓度大部分时间大于色拉油组，推测可能是因为餐饮油成分复杂，除油脂外可能还存在其他可为解脂耶氏酵母生长提供碳源的物质，故与色拉油相比，餐饮油中为解脂耶氏酵母生长提供碳源的物质可能更多，C错误； D、菌体生物量达到稳定期后，菌体数量不再增加，但油质量浓度仍持续下降，说明油脂降解依赖酵母分泌的胞外酶，酶可在胞外持续发挥作用，因此即使菌体不再增殖，油脂仍可继续被降解，D正确。 12．（2026·四川内江·二模）不同乳酸菌代谢特征不同，用多种乳酸菌作复合发酵剂可生产风味多样的发酵产品。研究人员筛选出三种乳酸菌，通过两两相交划线接种，鉴定菌种间是否存在拮抗作用，结果如下表（“+”表示交接处菌落正常生长）。下列叙述错误的是（　　） 植物乳杆菌 副干酪乳杆菌 短乳杆菌 植物乳杆菌 / + + 副干酪乳杆菌 + / + 短乳杆菌 + + / A．三种乳酸菌无拮抗作用，可调配为泡菜复合发酵剂 B．调配比例适宜的复合发酵剂是发酵工程的中心环节 C．乳酸菌发酵液呈酸性可抑制杂菌，但发酵设备仍需严格灭菌 D．发酵条件改变会影响乳酸菌代谢，进而影响发酵产品品质 【答案】B 【详解】A、三种乳酸菌两两接种交接处均正常生长，说明无拮抗作用，可根据风味需求调配为泡菜复合发酵剂，A正确； B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，B错误； C、乳酸菌发酵产生乳酸使发酵液呈酸性，可抑制多数杂菌繁殖，但仍需对发酵设备严格灭菌，避免耐酸杂菌等污染影响发酵产品品质，C正确； D、温度、pH等发酵条件会影响乳酸菌内酶的活性进而影响其代谢，最终会改变发酵产品的风味等品质，D正确。 13．（2026·四川成都·二模）2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获得了诺贝尔奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。科研人员利用基因工程改造酵母菌，使其高效生产青蒿酸（青蒿素前体），再通过优化代谢途径、发酵条件，极大地提高青蒿酸产量，最终再经化学转化即可合成青蒿素，这一技术将青蒿素生产成本降低80%。下列叙述正确的是（    ） A．需要利用花粉管通道法将青蒿酸合成基因导入酵母菌 B．青蒿素属于酵母菌代谢过程中产生的次生代谢物 C．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等手段从发酵液中获得青蒿酸 D．与上述方法相比，利用青蒿细胞工厂化生产获得青蒿素的周期更长 【答案】D 【详解】A、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的方法，而酵母菌是真菌，A错误； B、青蒿素原本是青蒿细胞的次生代谢物，而酵母菌原本不能合成青蒿酸（青蒿素前体），是通过基因工程导入相关基因后才合成的，不属于酵母菌自身代谢产生的次生代谢物，B错误； C、青蒿酸是在酵母菌细胞内合成的，发酵结束后，需要用提取、分离和纯化的方法获得，而过滤、沉淀得到的是菌体，C错误； D、利用青蒿细胞工厂化生产青蒿素，需要经历细胞的脱分化、再分化等过程，而基因工程改造的酵母菌发酵生产的周期相对较短，因此，青蒿细胞工厂化生产的周期更长，D正确。 14．（2026·四川成都·二模）成都农科院近年利用合成生物学改造大肠杆菌，利用大肠杆菌将玉米淀粉高效转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，实现了把“玉米变成衣服”的创举。如图所示。图中戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是（    ） 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．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 C．大肠杆菌发酵过程中，应将培养液pH调至中性或弱碱性 D．发酵结束后，对菌体进行破碎、分离和纯化来获得戊二胺 【答案】B 【详解】A、玉米籽粒中的淀粉需要淀粉酶催化水解为葡萄糖；玉米秸秆、玉米芯等非粮原料的主要成分是纤维素和果胶，需要纤维素酶、果胶酶将其分解为葡萄糖，供大肠杆菌发酵利用，A正确； B、由题干可知，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用，故定期更换培养液只能清除胞外的代谢废物，无法降低胞内戊二胺的毒害，B错误； C、大肠杆菌属于细菌，其发酵的最适 pH 为中性或弱碱性（pH 7.0~7.5 左右），C正确； D、由于戊二胺不能排出胞外，发酵结束后需要破碎大肠杆菌细胞，再通过分离、纯化技术获得戊二胺，D正确。 故选B。 15．（2026·四川泸州·二模）灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1，图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（　　） A．5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个 B．图1平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌 C．阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物 D．加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量 【答案】C 【详解】A、稀释倍数：5g 土壤加入 45mL 无菌水，制成 50mL 土壤悬液，此时稀释倍数为 10 倍。 后续梯度稀释：依次取 1mL 悬液加入 9mL 无菌水，共稀释 4 次，每次稀释 10 倍，最终稀释倍数为 10×104=105 倍。 平板计数：取 0.1mL 稀释液涂布，三个平板菌落数分别为 113、106、111，平均菌落数为 (113+106+111)÷3=110 个。 活菌总数计算：110÷0.1×105=1.1×108 个 / g 土样，则5g土样中所含的活菌总数约为5.5×108个，A错误； B、牛肉膏蛋白胨是通用型培养基，适合多种微生物生长，不具备选择或鉴别特定微生物（如灰色链霉菌）的能力。 鉴别特定微生物需要使用鉴别培养基（如添加特定底物和指示剂），B错误； C、从图 2 可以看出，灰色链霉菌的细胞数先快速增长，达到稳定期后，阿维菌素产量才开始显著上升。 次级代谢产物通常在微生物生长的稳定期大量合成，与菌体生长不同步。 结论：阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物，C正确； D、发酵罐的容积是固定的，营养物质和空间有限。 加大接种量会使菌体更早达到环境容纳量，反而可能因营养耗尽、代谢产物积累等导致发酵提前结束，不一定能增大最终产物产量，D错误。 故选C。 16．（2026·四川绵阳·二模）ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种主要由小白链霉菌生产的聚阳离子多肽。它对细菌、酵母菌、霉菌和病毒都具有抑制作用，常作为食品抗菌防腐剂。通过连续发酵生产ε-PL的流程为：①选育高产抗病毒菌株并扩大培养→②发酵启动（初始pH为6.8）→③补料发酵→④诱导合成ε-PL（pH降至4.0左右）→⑤提取精制。下列叙述错误的是（    ） A．食品中添加的ε-PL可以被人体消化利用 B．可用基因工程或放射线诱变定向改造菌种 C．改变pH可切换菌体代谢途径从而合成ε-PL D．被杂菌污染或病毒侵染均可导致发酵失败 【答案】B 【详解】A、ε-PL作为聚阳离子多肽，可被人体蛋白酶水解为赖氨酸吸收利用，符合食品添加剂特性，A正确； B、基因工程可定向改造菌种，但放射线诱变属于诱变育种，具有不定向性，无法确保“定向改造”，B错误； C、流程中pH从6.8降至4.0诱导ε-PL合成，说明环境条件（pH）可调节微生物代谢途径，C正确； D、杂菌污染会竞争营养、改变发酵条件；病毒侵染可破坏生产菌株，二者均会导致发酵失败，D正确。 故选B。 17．（2026·四川绵阳·二模）莠去津是一种含氮的有机化合物，是广泛使用的除草剂。长期使用莠去津容易对土壤造成污染。实验人员从土壤中筛选莠去津降解菌的过程如下图所示，已知含过量莠去津的固体培养基不透明。下列叙述正确的是（　　） A．目的菌能以莠去津为氮源进行增殖，产生有透明带的菌落 B．整个实验过程中无需设置未接种的选择培养基作为空白对照 C．从A瓶到C瓶的目的是逐步稀释培养液中目的菌的浓度，以便后续目的菌的纯化 D．乙平板的接种方法是平板划线法，接种过程共灼烧6次涂布器，并计算土壤中目的菌数量 【答案】A 【详解】A、根据题干信息可知，这一筛选过程所用的培养基以莠去津为唯一氮源，有透明带的菌落证明其能水解莠去津，A正确； B、整个实验过程中均需设置未接种的选择培养基作为空白对照，检测培养基是否灭菌合格，同时排除操作过程中是否有杂菌污染，B错误； C、从 A 瓶到 C 瓶的操作是选择培养，目的是增加培养液中目的菌的浓度，而非稀释，C错误； D、平板划线法接种过程所用的接种工具为接种环，不是涂布器，D错误。 故选A。 二、解答题 18．（2026·四川内江·二模）某地为解决水库保护区内居民生活污水问题，构建了厌氧基质池—人工湿地—光伏提灌复合系统（如图所示）。污水中大部分含氮污染物主要在厌氧池、基质池中经微生物分解去除，基质池出水中所含氮磷和有机物则在跌水五级表流人工湿地（仅种植适应当地气候的狐尾藻）中进一步净化，处理后的污水借助光伏提灌设备储存于高位水池，可缓解坡耕地干旱缺水状况。回答下列问题： (1)厌氧池、基质池中常添加稻草、玉米芯等当地常见农业废弃物，可为池中微生物提供的主要营养是_____。 (2)跌水五级表流人工湿地出水口溶氧量_____（填“高于”“低于”或“等于”）入水口，原因是_____。 (3)狐尾藻可作牲畜饲料，但有人认为人工湿地种植的狐尾藻不宜饲喂牲畜，以防氮磷生物富集。你是否同意此观点并说明理由：_____。 (4)综合上述分析，该系统的设计遵循了生态工程的_____原理。但该系统存在生物多样性较低，稳定性差的局限。针对此局限，可采取的改进措施是_____。 【答案】(1)碳源 (2) 高于 出水口的水中有机物含量减少，微生物减少，对溶解氧的消耗量减少；且湿地植物光合作用产生了氧气 (3)不同意，氮磷元素在生物体内可参与核酸、蛋白质合成等代谢过程，不会在生物体内富集 (4) 循环原理、整体原理、协调原理 搭配种植不同生态位的植物 【详解】（1）稻草、玉米芯属于农业废弃物，主要成分为纤维素等有机物，含C、H、O等元素，能够为池中的微生物提供生长所需的碳源等营养。 （2）出水口的水中有机物含量减少，微生物减少，对溶解氧的消耗量减少；且湿地植物光合作用产生了氧气，进一步提升了水体溶氧量，因此出水口溶氧量高于入水口。 （3）不同意上述观点。因为氮磷元素在生物体内可参与核酸、蛋白质合成等代谢过程，不会在生物体内富集。 （4）该系统将生活污水净化处理后再用于灌溉，同时兼顾了水污染治理和农业生产的经济效益，所选生物为适应当地气候的狐尾藻，符合生态工程的循环、整体、协调原理；该系统目前生物种类少，稳定性差，因此可通过增加人工湿地的物种类群，搭配种植不同生态位的植物，充分利用环境资源，丰富生物种类，提高生物多样性，增强生态系统稳定性。 19．（2026·四川绵阳·二模）食醋是生活中常用的调味品，其酸度是衡量醋酸菌发酵能力和食醋品质的重要指标。为获得高产醋酸菌并提高生产效率，研究人员从传统工艺和现代生物技术两个角度开展研究，回答下列问题： (1)醋酸菌的新陈代谢类型为______，传统酿醋工艺中，常在发酵初期加入适量陈醋，目的是______。 (2)为探究发酵液中醋酸菌的数量，研究小组采用稀释涂布平板法进行计数，测得的结果通常比实际值偏_______，原因是______。 (3)巴氏醋酸菌产醋酸能力强，但醋酸积累过多会导致发酵液pH下降，抑制该菌生长。研究表明，在醋酸菌中表达氨基酸解氨酶，能有效缓解pH的变化。为此，科研小组计划通过基因工程将目的基因X导入巴氏醋酸菌，以维持其在产酸过程中pH的相对稳定。请回答下列问题： ①目的基因的筛选和获取：利用PCR技术扩增X基因时，需要在反应体系中添加模板、原料、引物、_______、缓冲液等。 ②构建基因表达载体：为使X基因正向插入载体，扩增X基因时应分别在引物1和引物2的5'端添加_______限制酶的识别序列。 ③目的基因导入受体细胞：为检测重组质粒是否成功导入巴氏醋酸菌，需要进行筛选，筛选时应在培养基中添加_______。 【答案】(1) 异养需氧型 为发酵过程提供醋酸菌菌种，加速发酵过程 (2) 小 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 (3) 耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶） XbaI和SalI（不能交换顺序） 卡那霉素 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）醋酸菌不能自己制造有机物，其新陈代谢类型为异养需氧型；传统发酵技术中常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进行发酵。酿醋时加入适量陈醋，可以增大发酵液中醋酸菌的浓度，加快发酵速度。 （2）稀释涂布平板法是微生物培养常用的计数方法，由于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，故研究小组采用稀释涂布平板法进行计数，测得的结果通常比实际值偏小。 （3）①PCR是一项体外扩增DNA的技术，在进行扩增时需要在反应体系中添加模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）、缓冲液等。 ②为使X基因正向插入载体并正常表达，需用双酶切法分别处理质粒和目的基因。处理质粒时，选用的限制酶不能破坏标记基因，所以排除BamHI，即用Xhol和Xbal切割质粒。处理目的基因时，若使用Xhol会破坏目的基因，所以只能选择Xhol的同尾酶Sall。目的基因表达时以a链作为模板链，为了使转录方向正确，需要a链的3’端靠近启动子，5’端靠近终止子，观察引物和目的基因的配对情况可以发现，a链的左侧为5’端，右侧为3’端。所以引物1应该添加Xbal酶切序列，使得重组后目的基因a链5’端靠近终止子，引物2应该添加SalI酶切序列，使得重组后a链3’端靠近启动子。 ③据图可知，重组质粒有卡那霉素抗性基因，可用作标记基因，故为检测重组质粒是否成功导入巴氏醋酸菌，需要进行筛选，筛选时应在培养基中添加卡那霉素。 20．（2026·四川绵阳·二模）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： (1)选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是_______。 (2)生物兴趣小组利用PCR技术获得足够多的cg（CG编码基因），欲利用基因工程构建携带cg的大肠杆菌表达载体工程菌。 ①在PCR扩增cg操作时，设置了一组除cg模板外其他成分均满足的反应体系，其作用是_______。 ②基因工程的核心工作是________。 ③兴趣小组构建大肠杆菌表达载体过程中，对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接（E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率非常低）。为保证连接准确性和效率，在cg转录模板链的5＇端最好含有__________酶切位点（如图）。作为符合条件的基因表达载体，还应具有的组件_______。 (3)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是________，随后在含_______的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 【答案】(1)在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大 (2) 对照作用，排除反应体系中核酸被污染 基因表达载体的构建 BamH I 复制原点 (3) 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 卡拉胶和四环素 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】（1）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。由于在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大，因此可选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌。 （2）①在PCR扩增cg操作时，设置了一组除cg模板外其他成分均满足的反应体系，其作用是对照作用，排除反应体系中核酸被污染。 ②基因工程的核心工作是基因表达载体的构建，它能使目的基因在受体细胞中稳定存在、表达和遗传。 ③E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率非常低，因此切割质粒和目的基因时最好不选择切成平末端的限制酶，即不能选择EcoR V酶和Sma Ⅰ酶，而Spe Ⅰ酶与Xba Ⅰ酶切割后的黏性末端相同，若选择Spe Ⅰ酶与Xba Ⅰ酶切割，会出现质粒和目的基因的自连、甚至目的基因倒接，因此切割质粒时Spe Ⅰ酶与Xba Ⅰ酶中只能选择一个，而Xba Ⅰ酶会破坏卡那霉素抗性基因，所以一端（3'端）应选择Spe Ⅰ酶，而另一个限制酶需要选择BamH Ⅰ酶，又由于转录的方向是由启动子→终止子，且mRNA形成的方向是5’→3’，且mRNA与DNA的模板链方向相反，因此基因模板链的3’应靠近启动子，故为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有BamH I酶切位点。一个完整的基因表达载体需要包含：目的基因（cg 基因） 启动子、终止子、标记基因（如卡那霉素抗性基因）、复制原点等，因此作为符合条件的基因表达载体，还应具有的组件复制原点。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA进入受体细胞。由于具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种可分解卡拉胶，使其菌落周围形成透明圈，且重组质粒上含有四环素抗性基因，因此导入目的基因的大肠杆菌可接种在含卡拉胶和四环素的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 三、实验题 21．（2026·四川绵阳·二模）某城市污水的处理常采用活性污泥法，其核心是在生物反应系统（曝气池）中利用微生物来降解污染物，流程如下图所示。为提升对特定难降解有机物（芳香胺）的处理效率，研究人员试图从活性污泥中分离、筛选高效菌株，并进行应用潜力评估。回答下列问题。 (1)在该系统中，曝气池内进行生物反应是发酵工程中_____的环节。在利用活性污泥法处理污水时，持续搅拌的目的是_____，从而保证微生物分解污染物的高效性。 (2)为从活性污泥中分离出能降解芳香胺的微生物，研究人员应使用以_____作为唯一碳源的选择培养基进行培养，初步获得若干单菌落后，为从中得到降解芳香胺效果最好的菌株，下一步应进行的操作是___________。 (3)研究人员采用鉴别培养基对初步筛选出的4种（A-D）菌株进行复筛，在鉴别培养基中添加了可与芳香胺发生特异性显色反应的试剂，使培养基均呈紫红色。培养一段时间后，菌株降解芳香胺，紫红色消退形成无色透明圈，测量结果如下表： 菌株 A B C D 菌落直径（mm） 2.0 3.0 2.8 3.2 透明圈直径（mm） 9.0 10.5 6.0 9.0 根据表中数据，分解效果最好的菌株是_____。判断的依据是__________________________。 (4)筛选出分解效果最好的菌株后，并不能直接投入污水处理系统应用。从处理效果和生态安全的角度分析，还需考虑的问题有：___________（答出2点即可）。 【答案】(1) 发酵 使微生物与污染物及氧气充分接触 (2) 芳香胺 测定并比较各菌株对芳香胺的降解速率 (3) A 菌株A的透明圈直径与菌落直径的比值最大 (4)适宜菌株生存的理化性质；菌株性状的遗传稳定性；菌株或其代谢产物是否对环境造成污染等 【分析】1、选择培养基设计：若要筛选特定功能的微生物，需设计选择培养基，将目标物质设为唯一碳源 / 氮源。 例如：筛选降解芳香胺的微生物 → 以芳香胺为唯一碳源的培养基。 若要进一步鉴别，可使用鉴别培养基，添加特定显色试剂，通过透明圈、颜色变化等现象判断功能强弱。 2、菌株分离与纯化：从样品（如活性污泥、土壤）中取样，进行梯度稀释。 采用涂布分离法或划线分离法，获得单菌落。 3、功能验证与复筛：对初筛得到的菌株进行复筛，定量测定其功能强弱。 例如：测定各菌株对芳香胺的降解速率，或计算透明圈直径与菌落直径的比值。 【详解】（1）曝气池的作用是为微生物提供氧气，让它们在有氧条件下分解污染物，这对应发酵工程中的发酵环节。持续搅拌的目的是使微生物与污染物、氧气充分接触，这样可以增大接触面积，提高微生物分解污染物的效率，同时保证溶解氧的均匀分布。 （2）要分离出能降解芳香胺的微生物，需要使用以芳香胺为唯一碳源的选择培养基。这种培养基只有能利用芳香胺的微生物才能生存，从而实现筛选。初步获得单菌落后，下一步应测定并比较各菌株对芳香胺的降解速率，以此来确定降解效果最好的菌株。 （3）分解效果最好的菌株是 A。 判断依据是：透明圈直径与菌落直径的比值可以反映菌株的降解能力。菌株 A 的比值是四个菌株中最大的，说明它降解芳香胺的能力最强。 （4）筛选出的菌株不能直接投入污水处理系统，还需要从处理效果和生态安全角度考虑以下问题： 处理效果方面：菌株在实际污水环境中的生存能力、对芳香胺的降解效率，以及菌株性状的遗传稳定性。 生态安全方面：菌株或其代谢产物是否会对环境造成二次污染，是否会影响原有微生物群落的结构和功能。 22．（24-25高三下·重庆·开学考试）冠突散囊菌俗称“金花”，是茯砖茶发酵过程中的优势菌种，其从茶叶中获取营养物质，通过自身代谢，产生多种酶催化茶多酚生成茶褐素，形成了茯砖茶特有的色、香、味品质。不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度如图。 回答下列问题： (1)冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用_____________（填“静置”或“摇床”）培养。绿茶浸提液可为冠突散囊菌生长提供的营养物质为_____________。 (2)该菌适应性强，接种1天后，将发酵液稀释1×103倍，分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上，培养后菌落数量分别为48、45和42个，则每毫升发酵液中活菌数量为_____________个。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加，推测原因可能是______________。 (3)从实际生产角度出发，由图可知在第_____________天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，需设计进一步实验；写出实验思路_________________。 【答案】(1) 摇床 碳源、氮源、无机盐、水等 (2) 4.5×105 冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素 (3) 6 在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌，并检测不同发酵温度下茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度 【分析】分析题图，47℃下曲线不增长，可能是温度过高，相关酶已经失活；37℃和42℃的增长几乎同步，最适温度介于两者之间。 【详解】（1）冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养，可以为培养液增加溶氧量，有利于冠突散囊菌的繁殖。培养过程中前两天冠突散囊菌进行生长繁殖，之后才分泌氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。绿茶浸提液里含有多种成分，可以为冠突散囊菌生长提供碳源、氮源、水和无机盐等。 （2）培养后菌落数量分别为48、45和42个，平均值为（48+45+42）÷3=45，发酵液稀释1×103倍后，取0.1mL，因此每毫升发酵液中活菌数量为45×103×10=4.5×105个。由于冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素，所以培养过程中茶褐素在发酵前两天会均无显著增加。 （3）分析题图可知，发酵效率较高的是37℃和42℃，此时发酵至第6天，结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30℃~42℃范围内，进一步探究的思路为：在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌（保证无关变量相同且一致），并检测不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度。 植物细胞工程 考点2 1．（2026·四川成都·二模）某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时，分别采用了以下方法：①将铁皮石斛(二倍体，2n=38)与抗寒的细茎石斛(二倍体，2n=38)体细胞杂交获得杂种植株；②利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养规模化提取石斛多糖；③通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述错误的是（　　） A．方法①获得的杂种植株含76条染色体，可通过减数分裂产生正常配子 B．方法②需控制培养基中的激素比例，以利于愈伤组织增殖和多糖合成 C．方法③需筛选含目的基因的愈伤组织，经再分化获得抗寒转基因植株 D．三种方法均依赖植物细胞的全能性，为铁皮石斛品种改良提供新方案 【答案】D 【详解】A、方法①为植物体细胞杂交，两种二倍体石斛的体细胞融合后，杂种植株体细胞染色体总数为38+38=76条，属于异源四倍体，细胞内存在同源染色体，减数分裂时可正常联会，产生正常配子，A正确； B、方法②为愈伤组织悬浮培养，培养基中生长素和细胞分裂素的比例可调控细胞分裂和代谢过程，控制适宜激素比例有利于愈伤组织增殖和多糖合成，B正确； C、方法③为转基因技术，目的基因导入愈伤组织后仅部分细胞成功整合目的基因，需先筛选出含目的基因的愈伤组织，再经再分化过程发育为完整的抗寒转基因植株，C正确； D、植物细胞全能性是指已分化的细胞发育为完整个体或分化为其他各种细胞的潜能，方法②仅培养愈伤组织增殖以提取代谢产物，未培育为完整个体，不依赖植物细胞全能性，D错误。 2．（2026·四川达州·二模）在拟南芥愈伤组织生芽的过程中，CK（细胞分裂素）通过A基因和W基因起作用。为了探究A基因与W基因的关系，科学家培育了突变体（A基因功能缺失）、材料甲（缺乏A基因但W基因过量表达）的愈伤组织。将他们与野生型愈伤组织在高CK培养基中培养，测得相关数据如图所示。下列分析错误的是（　　） A．愈伤组织细胞含有完整染色体组而具有全能性 B．在高CK诱导下，A基因可促进W基因表达 C．W基因通过调控A基因的表达而促进生芽 D．适量增强W基因的表达可使生芽时间提前 【答案】C 【详解】A、愈伤组织是植物体细胞经脱分化而来，含有本物种完整染色体组，携带全套遗传物质，因此具有发育成完整个体的全能性，A正确； B、左图显示，高CK诱导后，有正常功能A基因的野生型，W基因的相对表达量远高于A基因功能缺失的突变体，说明A基因可促进W基因表达，B正确； C、材料甲缺乏A基因但W基因过量表达，右侧曲线图显示材料甲仍可以正常分化生芽，且比例高于野生型，说明W基因的作用是在A基因的下游，促进生芽，不需要W调控A基因的表达，C错误； D、右图显示，相同诱导时间下，W基因过量表达的材料甲，愈伤组织分化生芽的比例远高于野生型，说明增强W基因表达可使生芽时间提前，D正确。 3．（2026·四川达州·二模）次生代谢产物X是植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中产生的防御物质。其研发流程为：筛选高产细胞→扩增高产细胞→确定细胞生长和产物X的量的关系（如图）→发酵生产X。下列叙述错误的是（　　） A．次生代谢产物不是植物生长所必需的，从植物组织提取可能会破坏植物资源 B．发酵生产X的过程中，应随时监测培养液中的细胞数量、产物X的浓度 C．图示测定数据应该是来自细胞周期不同步、来源多样和代谢稳定的细胞群 D．将高产细胞培养到一定阶段后，改变条件使细胞停止生长可大量产生X 【答案】C 【详解】A、次生代谢产物X是植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中产生的防御物质，不是植物生长发育所必需的，但直接从植物原植株提取会破坏植物资源，因此利用植物细胞发酵生产是更优的方式，A正确； B、发酵生产过程中，需要随时监测细胞数量、产物X浓度，以此掌握发酵进程，方便调控条件、及时收获产物，B正确； C、该实验是对筛选得到的高产细胞进行测定，实验材料应为同一来源、遗传一致、代谢稳定的高产细胞群；若细胞来源多样，无法得到规律的实验结果，C错误； D、据图可知，细胞生物量（生长）停止增加后，产物X才开始大量积累，因此将高产细胞培养到一定阶段后，使细胞停止生长，可以大量获得产物X，D正确。 4．（2026·四川乐山·二模）如图是利用烟草叶片分离原生质体的过程示意图。下列说法错误的是（    ） A．应使用酒精和次氯酸钠对需要处理的叶片进行消毒 B．应将叶片去除下表皮的一面朝下，置于含有纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 C．将酶解装置改为锥形瓶，置于低速摇床上轻轻振荡，有利于原生质体从组织中释放 D．用血细胞计数板检测原生质体的密度时，应先盖盖玻片，再滴加培养液 【答案】B 【详解】A、植物外植体（烟草叶片）离体培养前，必须进行消毒处理。实验室标准消毒流程：先用 70% 酒精快速消毒，用无菌水冲洗，然后再用次氯酸钠溶液消毒，最后无菌水冲洗，A正确； B、应将叶片去除下表皮的一面朝下，置于等渗溶液中，防止原生质体失水，低渗液会使原生质体吸水（纤维素酶和果胶酶会去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，原生质体过度吸收会涨破），B错误； C、将酶解装置改为锥形瓶，置于低速摇床上轻轻振荡以促进酶解，有利于原生质体从组织中释放，C正确； D、血细胞计数板的标准操作：先盖上盖玻片，再从一侧滴加培养液，让液体自行渗入计数室。不能先滴液再盖盖玻片，否则会导致计数室体积偏大、计数结果偏高，D正确。 5．（2026·四川眉山·二模）铁皮石斛是我国特有的名贵珍稀濒危中药材，生物碱是铁皮石斛的有效成分之一、研究人员应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱。在固体培养基上，PLBs质量、生物碱含量随培养时间的变化如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．常选用野生铁皮石斛的茎尖作为外植体是因为茎尖不含病毒 B．培养过程中需把细胞分裂素/生长素的比值控制在适宜范围内 C．图示结果表明生物碱的产量会随PLBs质量增加而不断增加 D．图示结果表明光照条件只影响PLBs质量而不影响生物碱产量 【答案】B 【详解】A、选用茎尖作为外植体是因为茎尖分生区附近病毒极少，并非完全不含病毒，另外茎尖细胞分裂能力强更容易脱分化获得愈伤组织，A错误； B、植物组织培养中，细胞分裂素与生长素的比值会影响脱分化、再分化过程，培养获得PLBs（类似愈伤组织）需要将该比值控制在适宜范围，B正确； C、由图可知，PLBs质量持续增加，但生物碱含量先升后降，C错误； D、图示结果表明光照条件影响PLBs质量，与黑暗条件相比，光照条件下PLBs质量更高，但无黑暗条件下生物碱含量变化（仅有光照条件下数据），故光照条件是否影响生物碱产量无法得知，D错误。 6．（2026·四川南充·二模）赤霉病对小麦生长发育和育种的危害极为严重。下图为小麦抗赤霉病育种流程图，下列叙述错误的是（    ） A．外植体细胞全能性大于愈伤组织细胞全能性 B．愈伤组织b的抗病能力可能高于愈伤组织a C．通过逐步增加毒素浓度多次培养愈伤组织可获得更强抗病品种 D．抗性突变体的鉴定是为了判断突变体的遗传物质是否发生改变 【答案】A 【详解】A、外植体是已经分化的细胞，愈伤组织是未分化的细胞，细胞分化程度越低，全能性越高，所以外植体细胞全能性小于愈伤组织细胞全能性，A错误； B、愈伤组织b是经过赤霉病毒素处理后得到的，在这个过程中可能会筛选出抗病能力更强的个体，所以愈伤组织b的抗病能力可能高于愈伤组织a，B正确； C、通过逐步增加毒素浓度多次培养愈伤组织，类似于人工选择，可以定向筛选出抗病能力更强的个体，从而获得更强抗病品种，C正确； D、组织培养中，细胞的抗性可能来自可遗传的基因突变，也可能来自不可遗传的环境适应（表型可塑性）。抗性突变体鉴定的核心目的，就是区分这两种情况：验证抗性是否由遗传物质改变引起，确保性状能稳定遗传给后代，D 正确。 7．（2026·四川眉山·二模）生物学的多个实验都需要用到酒精试剂。下列有关叙述中，错误的是（    ） A．当用苏丹Ⅲ染液对花生子叶薄片染色后需用50%的酒精溶液洗去浮色 B．在绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水乙醇来提取光合色素 C．在菊花的组织培养实验中需用70%的酒精溶液对外植体消毒30min D．在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中需用酒精与盐酸混合液解离 【答案】C 【详解】A、苏丹Ⅲ染液为脂溶性染料，50%的酒精可溶解多余的苏丹Ⅲ染液，洗去浮色避免干扰观察，A正确； B、光合色素属于有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此绿叶中色素的提取实验用无水乙醇作为提取剂，B正确； C、菊花组织培养实验中，70%的酒精对外植体消毒的时间约为30s，若消毒30min会导致外植体细胞失活，无法进行组织培养，C错误； D、观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的解离液为体积分数95%的酒精和质量分数15%的盐酸按1：1混合，可使组织细胞相互分散开，D正确。 8．（2026·四川南充·二模）酒精在高中生物学实验中具有不同的作用。下列叙述正确的是（    ） A．无水乙醇能用于分离绿叶中的色素 B．医用酒精可以有效杀死芽孢和孢子 C．可以用体积分数为90%的酒精浸泡外植体消毒 D．检测脂肪时体积分数为50%的酒精能洗去浮色 【答案】D 【详解】A、无水乙醇的作用是提取绿叶中的色素，分离绿叶中的色素所用试剂为层析液，A错误； B、常用的医用酒精为体积分数75%的酒精，可杀灭大多数普通病原微生物，但无法有效杀死芽孢和孢子，B错误； C、植物组织培养中外植体消毒使用的是体积分数70%左右的酒精，90%的酒精浓度过高，会使外植体表面蛋白质快速凝固，阻碍酒精渗入，消毒效果差且易损伤外植体，C错误； D、脂肪检测实验中，苏丹Ⅲ染液为脂溶性染料，体积分数50%的酒精可溶解多余的染液，洗去浮色，D正确。 9．（2026·四川凉山·二模）植物甲耐盐、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。下图是通过植物细胞工程技术培育兼有甲、乙优良性状的目的植株。下列叙述正确的是（    ） A．从食用甲、乙植物的动物消化道内提取蛋白酶，用于a处理 B．可分析目的植株细胞中的染色体，以判断其是否为杂种植株 C．b过程体现了生物膜具有流动性，得到的c一定是杂种细胞 D．培养形成d的培养基中，细胞分裂素与生长素比值保持不变 【答案】B 【详解】A‌、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，去除细胞壁常用纤维素酶和果胶酶，而蛋白酶主要作用于蛋白质，不能去除植物细胞壁，A‌错误‌； B、植物甲和植物乙体细胞杂交形成的目的植株，应具备两者的遗传物质，即含有植物甲和植物乙的染色体，因此，可通过分析目的植株细胞中的染色体，来判断其是否为杂种植株，B正确； C‌、b过程为原生质体融合，该过程体现了生物膜具有流动性，但原生质体融合时，可能出现同种原生质体融合的情况，所以得到的c可能是同种原生质体融合形成的细胞，C错误‌； D、在植物组织培养过程中，不同阶段对细胞分裂素与生长素的比值要求不同，脱分化和再分化过程中，细胞分裂素与生长素的比值是不同的，D错误‌。 10．（2026·四川广元·二模）研究者利用图示流程将高产的甲植物（2n=14）与耐盐的乙植物（2n=22）进行植物体细胞杂交，最终筛选获得高产、耐盐的目的植株。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤A中使用纤维素酶和果胶酶处理时，加入适量蔗糖以维持细胞渗透压 B．B阶段细胞中，能在含0.6%钠盐的固体培养基上存活并分裂的只有异源融合体 C．若目的植株是由甲、乙异源融合体发育而来，则其产生的配子中含1个染色体组 D．在诱导愈伤组织形成过程中，需要提供适宜的植物激素和光照 【答案】A 【详解】A、步骤A是去除细胞壁获取原生质体，植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此用纤维素酶和果胶酶处理；原生质体没有细胞壁保护，加入蔗糖可以维持外界渗透压，避免原生质体吸水涨破，A正确； B、乙植物本身就是耐盐植物，因此在该含钠盐的培养基上，除了异源融合体，乙自身融合的原生质体也可以存活并分裂，B错误； C、甲、乙都是二倍体（各含2个染色体组），二者的异源融合体总共含4个染色体组，减数分裂产生配子时染色体数目减半，因此配子中含2个染色体组，C错误； D、诱导愈伤组织形成的脱分化过程，需要避光处理，不需要光照，D错误。 11．（2026·四川宜宾·二模）萝卜和甘蓝是亲缘关系较近的两种植物，萝卜体细胞的染色体组成可表示为2N=AA=18，甘蓝体细胞的染色体组成可表示为2N=BB=18.科研人员利用萝卜和甘蓝培育作物新品种：方法一：将萝卜与甘蓝杂交，收获种子并培育成F1植株；方法二如下图：下列相关叙述正确的是（　　） A．F1植株的体细胞中含有9对染色体，染色体组成表示为2N=AB B．方法一杂交后收获种子并培育成F1植株，说明二者不存在生殖隔离 C．方法二中诱导两种原生质体融合常用物理法和灭活病毒诱导法 D．为诱导形成X，培养基中加入的细胞分裂素和生长素比例相当 【答案】D 【详解】A、F1 是萝卜和甘蓝杂交形成的，萝卜产生的配子（A）有9条染色体，甘蓝产生的配子（B）也有9条染色体，所以F1体细胞含有18条染色体，染色体组成可表示为2N=AB，但该植株的体细胞中不含同源染色体，A错误； B、方法一杂交后收获种子并培育成F1植株，但F1植株中无同源染色体，不能产生可育配子，所以F1植株不育，进而说明二者存在生殖隔离，B错误； C、灭活病毒诱导法不适合于植物原生质体的融合，只适合于动物细胞的融合，C错误； D、X表示愈伤组织，其培养基中加入的细胞分裂素和生长素比例相当，D正确。 12．（2026·四川内江·二模）研究人员将新型冠状病毒表面刺突蛋白的受体结合域（RBD）基因导入水稻愈伤组织，培育获得多个稳定表达RBD的转基因水稻株系。下列叙述错误的是（　　） A．可通过农杆菌转化法将RBD基因导入水稻愈伤组织 B．转化后的愈伤组织需经脱分化和再分化才能获得植株 C．培育过程中需调整培养基中生长素与细胞分裂素的比例 D．转入的RBD基因可能因插入位置不同影响内源基因功能 【答案】B 【详解】A、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，可通过该方法将RBD基因导入水稻愈伤组织，A正确； B、愈伤组织是外植体经脱分化后形成的结构，转化后的愈伤组织仅需经过再分化过程即可发育为完整植株，B错误； C、植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素的比例会调控分化方向：比例较高时利于根的分化，比例较低时利于芽的分化，因此培育过程中需调整二者的比例，C正确； D、外源基因插入宿主细胞基因组的位置是随机的，若插入到内源基因的编码区或调控区域，就可能影响内源基因的正常功能，D正确。 13．（2026·四川成都·二模）“不对称体细胞杂交”是指将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使染色体发生断裂，细胞不再持续分裂。碘乙酰胺使细胞质中某些酶失活，抑制细胞分裂。现欲利用“不对称植物体细胞杂交技术”使小麦获得偃麦草的耐盐性状（耐盐基因位于细胞核中）。下列叙述正确的是（    ） A．该技术需要用纤维素酶、果胶酶和蛋白酶等处理小麦和偃麦草的体细胞 B．融合前用X射线照射小麦的原生质体，碘乙酰胺处理偃麦草的原生质体 C．在不发生染色体数目变异的情况下，小麦不可能获得偃麦草的耐盐性状 D．只有融合成功的杂种细胞能在植物组织培养的培养基上正常生长、分裂 【答案】D 【详解】A、植物体细胞杂交获取原生质体时，仅需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，使用蛋白酶会破坏细胞膜的蛋白质结构，导致细胞死亡，A错误； B、实验目的是让小麦获得偃麦草的耐盐性状，偃麦草是供体（提供耐盐基因），应使用X射线处理偃麦草的原生质体使其染色体断裂，碘乙酰胺处理受体小麦的原生质体抑制其单独分裂，B错误； C、偃麦草携带耐盐基因的染色体片段可通过染色体结构变异（如易位）整合到小麦染色体上，该过程不发生染色体数目变异也可使小麦获得耐盐性状，C错误； D、单独的小麦原生质体经碘乙酰胺处理后细胞质酶失活，无法分裂；单独的偃麦草原生质体经X射线处理后染色体被破坏，也无法分裂，只有融合成功的杂种细胞可互补两种缺陷，在培养基上正常生长、分裂，D正确。 故选D。 14．（2026·四川泸州·二模）温州蜜柑是典型的细胞质基因控制的雄性不育类型，表现为花粉败育，但雌蕊正常；“HB柚”有优良食用品质。下图是用温州蜜柑和“HB柚”培育“华柚2号”的流程图。下列叙述正确的是（　　） A．可用胰蛋白酶和果胶酶处理获得原生质体 B．在特定培养基中存活的细胞能再生出细胞壁 C．“华柚2号”的自交后代仍表现为雄性不育 D．“华柚2号”是四倍体且具有两种亲本的优良特性 【答案】B 【详解】A、植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶构成，因此需要用纤维素酶和果胶酶处理才能去除细胞壁，获得原生质体。胰蛋白酶常用于动物细胞培养中分离细胞，不适用于植物原生质体制备，A错误； B、在植物原生质体融合后，需要在特定培养基中培养。存活的融合细胞会再生出细胞壁，这是细胞恢复分裂能力的重要标志，也是后续形成愈伤组织的前提，B正确； C、“华柚2号”是通过体细胞杂交获得的，其细胞核来自“HB柚”（可育），细胞质来自温州蜜柑（雄性不育），不能自交，C错误； D、温州蜜柑和 “HB柚” 都是二倍体，二者的体细胞融合后，“华柚2号” 理论上是四倍体，但它的优良特性（如雄性不育、优良食用品质）来自两种亲本的细胞质和细胞核，并非简单的“四倍体”就能概括，D错误。 故选B。 15．（2026·四川绵阳·二模）泰番3号是通过CRISPR/Cas9技术精准编辑的番茄新品种，果实的产量和品质显著提升，部分培育过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该实验的目的基因Spr9只能从番茄果实中获取 B．sgRNA与靶DNA特定碱基序列结合，结合区域最多含8种核苷酸 C．步骤④中Cas9蛋白的功能类似于限制酶，步骤⑤连接DNA片段使用DNA聚合酶 D．诱导生根的植物组织培养基中细胞分裂素/生长素的比例较高 【答案】B 【详解】A、番茄植株由受精卵发育而来，体细胞中含有的基因相同，故目的基因可以从多种细胞中获取，A错误； B、sgRNA与靶DNA特定碱基序列结合，结合区域中sgRNA为RNA（含A、U、G、C四种核糖核苷酸），靶DNA为DNA（含A、T、G、C四种脱氧核糖核苷酸），共涉及8种核苷酸，B正确； C、步骤④中Cas9蛋白通过催化磷酸二酯键水解将DNA切断，功能类似于基因工程中的限制性内切核酸酶，步骤⑤修复过程是将两个DNA片段连接在一起，应该使用DNA连接酶，C错误； D、生长素可诱导侧根和不定根的形成，因此诱导生根的植物组织培养基中细胞分裂素/生长素的比例较低，D错误。 故选B。 16．（2026·四川绵阳·二模）海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，能在高盐环境中生长；紫球藻是一种单细胞红藻，对青霉素有抗性，且可合成重要医药原料花生四烯酸。科研人员拟通过植物细胞工程技术，培育能在高盐海水中稳定生长且高产花生四烯酸的杂种藻株，并实现细胞产物工厂化生产。下列相关叙述正确的是（　　） A．用酶解法获取原生质体的过程需要在低渗溶液中进行 B．筛选杂种细胞的选择培养基应设为低盐条件并添加适量青霉素 C．人工诱导植物原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、高Ca²+-高pH融合法等 D．细胞产物工厂化生产通过提供有利的营养条件，促进单个细胞合成更多花生四烯酸 【答案】C 【详解】A、酶解法获取原生质体需在等渗溶液中进行，以维持细胞形态，防止低渗溶液导致细胞吸水胀破，A错误； B、杂种细胞需兼具双亲特性（耐高盐、抗青霉素），故选择培养基应设为高盐条件（筛选耐盐杂种细胞）并添加青霉素（筛选抗性杂种细胞），B错误； C、人工诱导植物原生质体融合的常用方法包括物理法（电融合法、离心法）和化学法（高Ca²⁺-高pH融合法），C正确； D、细胞产物工厂化生产通过大规模细胞培养（而非促进单个细胞合成）实现高产，需优化营养、温度等条件以提高群体产量，D错误。 故选C。 二、解答题 17．（2026·四川凉山·二模）玉米的叶肉细胞能通过PEPC酶将低浓度的CO2固定成C4，C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，提高了维管束鞘细胞中CO2的浓度，再进行卡尔文循环，过程如图所示。卡尔文循环的Rubisco酶是CO2固定的关键酶，Rubisco活化酶（RCA）可以调节Rubisco酶的活化状态，玉米RCA基因的表达水平影响其光合速率。研究者以正常植株W为参照，构建了RCA基因表达显著增加的植株R，实验结果如下表。回答下列问题： 植株 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（ppm） 气孔导度（mol·m-2·s-1） W 29．4 47．5 174．7 R 33．6 30．7 175．1 (1)玉米中的PEPC酶和Rubisco酶都能固定CO2，与CO2的亲和力更强的是_____酶。据图所示生理过程推测，维管束鞘细胞和叶肉细胞中的叶绿体有哪些方面的不同（答出1点即可）：_____。 (2)图中由C5转变为PEP的过程属于_____（填“吸能”或“放能”）反应，该过程产生的AMP是由ATP脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸，可以作为_____合成的基本单位。 (3)通过基因工程在玉米RCA基因的启动子前连接具有组织特异性的增强子，可显著驱动RCA基因的表达，下列关于增强子的理解，正确的是_____（多选）。 ①增强子是不具有遗传效应的DNA片段    ②增强子由4种脱氧核苷酸单体连接而成 ③增强子单链上相邻碱基以氢键相连接    ④脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架 (4)用携带改造后的RCA基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将RCA基因整合到_____上，将成功转化的愈伤组织诱导形成再生植株的过程称为_____。 (5)与植株W相比，植株R的气孔导度几乎没有变化，但净光合速率显著增加，原因是_____。 【答案】(1) PEPC 酶的种类不同（成分不同、结构不同） (2) 吸能 RNA/核糖核酸 (3)②④ (4) 染色体（DNA） 再分化 (5)Rubisco活化酶（RCA）含量增加，提高了Rubisco酶的活性，CO2固定速率增加，光合作用增强 【详解】（1）玉米中的PEPC酶和Rubisco酶都能固定CO2，其中与CO2的亲和力更强的是PEPC酶，正因为如此，玉米能利用较低浓度的二氧化碳。图中显示，维管束鞘细胞中能进行卡尔文循环，而叶肉细胞中不能，因而可推测，维管束鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中酶的种类不同（成分不同、结构不同）。 （2）图中由C5转变为PEP的过程中消耗了ATP，因而属于“吸能”反应，该过程产生的AMP是由ATP脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸，为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为合成RNA（核糖核酸）的原料。 （3）①增强子具有驱动基因表达的作用，因而是基因的结构，具有遗传效应，①错误； ②增强子可以连接到玉米RCA基因的启动子前，说明其由4种脱氧核苷酸单体连接而成的，②正确； ③增强子单链上相邻碱基以脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接，③错误； ④增强子也是DNA片段，其基本骨架是由脱氧核糖与磷酸交替连接构成的长链组成，④正确。 （4）用携带改造后的RCA基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将RCA基因整合到染色体DNA上，将成功转化的愈伤组织诱导经过脱分化过程形成再生植株，该过程属于植物组织培养过程。 （5）与植株W相比，植株R的气孔导度几乎没有变化，但净光合速率显著增加，这是因为Rubisco活化酶（RCA）含量增加，提高了Rubisco酶的活性，CO2固定速率增加，暗反应速率加快，因而光合作用增强。 18．（2025·四川德阳·二模）为了培育既抗除草剂（草甘膦），又抗冻的烟草植株，科学家将抗草甘膦基因（Aro基因，存在EcoRI酶切位点）和抗冻基因（Cor基因，存在Bell酶切位点）采用融合PCR技术（原理如下图所示）连接起来构建为Aro-Cor融合基因并进行了扩增，再将融合基因导入烟草细胞培育既抗除草剂又抗冻的转基因烟草，过程如下。请分析回答：    (1)在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列______（填“相同”或“不相同”），变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是______。为保证构建的Aro-Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接______的限制酶识别序列。 (2)上述培育转基因烟草过程中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是______，将农杆菌和烟草细胞按比例充分混匀，3天后转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是______。 (3)植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的______的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的______来观察其对细胞发育的影响。 【答案】(1) 不相同 两条母链均存在端，使DNA聚合酶能从母链的端开始连接脱氧核苷酸 BamHⅠ和MunⅠ (2) 农杆菌转化法 潮霉素抗性基因随农杆菌的T-DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞 (3) 生长发育有显著影响 浓度和比例 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列不相同。因为引物2要结合Aro基因的特定序列，引物3要结合Cor基因的特定序列，它们的结合位点不同，所以碱基序列不同。 变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是融合基因的两端序列是已知的，可以根据已知序列合成与两端互补的引物，在第一次延伸反应后产生的新的DNA链两端就可以作为后续延伸反应的模板，不需要额外添加引物，即两条母链均存在端，使DNA聚合酶能从母链的端开始连接脱氧核苷酸 为保证构建的Aro-Cor融合基因能正确插入载体中，由图可以看出，Aro-Cor融合基因两端有EcoR Bcl I,为保证构建的Aro-Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接,引物1一端应该链接BamHⅠ，引物4一端应该链接MunⅠ。 （2）图中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是农杆菌转化法，转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是潮霉素抗性基因随农杆菌的T-DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞 （3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的浓度或比例来观察其对细胞发育的影响。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $