专题03 发酵工程与细胞工程（期末真题汇编，安徽专用）高二生物下学期

**基本信息** 高中生物期末试题汇编，聚焦发酵工程与细胞工程，整合安徽多地期末真题，以传统发酵技术、环境修复、医学应用等真实情境为载体，突出实践能力与前沿科技融合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|28题|发酵工程（培养基制备、微生物计数）、植物细胞工程（原生质体融合）、动物细胞工程（单克隆抗体制备）|结合“千年老窖酿酒”“石油降解菌筛选”等情境，考查操作规范与原理分析| |非选择题|14题|发酵工程（尿素分解菌分离）、细胞工程（CRISPR基因编辑、胚胎工程）|设计“双抗制备流程”“固氮菌筛选实验”等综合题，强调实验设计与结果分析|

专题03 发酵工程与细胞工程 3大高频考点概览 考点01 发酵工程 考点02 植物细胞工程 考点03 动物细胞工程 地 城 考点01 发酵工程 一、单选题 1．（24-25高二下·安徽合肥·期末）在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，采用了图1所示的血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm，计数室为16×25型）进行计数，连续培养一段时间后绘制培养液中酵母菌种群的数量变化如图2所示。图2中，在a点对应的时间将培养液稀释了100倍，经过一系列操作，检测四角上中方格的酵母菌的平均数量为32个。下列说法正确的是（　　） A．配制无菌马铃薯液体培养基时，先经高压蒸汽灭菌，再调节溶液pH后才能使用 B．对酵母菌计数时，先用吸管吸取培养液，当培养液渗入计数室后，再盖上盖玻片 C．此培养液中，酵母菌数量达到环境容纳量时的种群密度约为1.024×109个/mL/mL D．若将100mL培养液加无菌水至200mL，则酵母菌种群K值将增大至原来的2倍 2．（24-25高二下·安徽合肥·期末）塑化剂（DEHP，化学式为C24H38O4）被很多国家认定为毒性化学物质，其生物毒性机理：具有抗雄性激素、雌性激素活性，进而影响生物体的生殖功能。如图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是（　　） A．覆盖过塑料薄膜的土壤样品中，DEHP降解菌的数量可能高于普通土壤 B．初选获得候选菌的过程，利用了DEHP作为唯一碳源的选择培养基 C．振荡培养的目的是为细菌提供充足氧气，同时促进细菌与DEHP充分接触 D．固体培养基上接种后，可通过观察菌落特征直接鉴定是否为目的菌株 3．（24-25高二下·安徽合肥·期末）中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是（    ） A．传统白酒的酿造防止杂菌污染以及对产品质量的控制，应做好菌种的纯化 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，不利于酿酒酵母的生长，应适当消毒灭菌处理 C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行 D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 4．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）我国在夏禹时期就有了关于造秫酒的传说，具有悠久的酿酒文化历史。酵母菌在酿酒过程中发挥着重要作用，下列说法正确的是（    ） A．传统果酒的制作过程需要严格执行无菌操作 B．酿酒酵母扩大培养时，需要在CO2或N2环境中进行 C．发酵产酒过程中葡萄糖的能量只有少部分以热能的形式释放 D．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 5．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是（    ） A．发酵工程中性状优良的菌种只能通过诱变育种和杂交育种获得 B．通过酵母菌发酵，获得大量菌体，从菌体中提取单细胞蛋白作为动物饲料 C．通过发酵工程生产苏云金杆菌制备的微生物农药，是化学防治的重要手段 D．青霉素作为青霉菌的代谢物，发酵结束后可通过适当的提取、分离和纯化措施获得 6．（24-25高二下·安徽滁州·期末）啤酒是日常生活里的烟火催化剂，是夏季餐桌上人们喜欢的饮品之一。下图为工业化生产啤酒的部分流程图。下列叙述正确的是（    ） A．啤酒发酵使用的酵母菌可以从野生酵母中筛选培养获得，培养时pH调至中性或弱碱性 B．酵母菌培养基的配方需要反复试验才能确定，且培养基需要经高压蒸汽灭菌后才能使用 C．生产过程中大麦发芽产生的淀粉酶，可以在发酵阶段将淀粉分解形成糖浆 D．过滤后消毒能够杀死发酵液中所有的微生物，达到延长啤酒保质期的目的 7．（24-25高二下·安徽黄山·期末）谷氨酸棒状杆菌生长的最适 pH为7.0，通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是（　　） A．发酵生产得到的L-谷氨酰胺是制味精的直接原料 B．发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 D．此发酵过程中需持续通入无菌空气并搅拌，以保证充足的氧气 8．（24-25高二下·安徽合肥·期末）近些年环境问题越来越受人们重视，各种和石油相关的污染事件层出不穷，国家也在积极采取措施，有关研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌。下列相关表述是不正确的是（　　） A．这种培养基是一种选择培养基 B．利用这种石油降解菌可以降解石油，修复土壤 C．培养基中的营养物质浓度越高，对微生生长越有利 D．相对于未被污染的土壤，从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌 9．（24-25高二下·安徽合肥·期末）传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是（　　） A．腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 B．制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶 C．制作果酒利用了酵母菌在有氧条件下产生酒精 D．制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生乙酸 10．（24-25高二下·安徽合肥·期末）利用传统发酵技术制作食品，是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关说法正确的是（    ） A．腐乳制作时，毛霉分泌的蛋白酶和脂肪酶可催化豆腐中的蛋白质分解成氨基酸 B．果醋发酵时，醋酸菌可通过改变细胞膜的通透性将细胞内多余的醋酸排出，此过程不消耗能量 C．果酒发酵时，发酵液中酒精浓度达到一定值后，会抑制酵母菌自身相关酶的活性 D．泡菜发酵时，利用植物体内天然的乳酸菌来进行发酵，控制好条件就不会生成亚硝酸盐 11．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步增加某种物质，让其逐渐适应，从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。下列叙述正确的是（    ） A．驯化尿素分解菌时，培养基中加入的尿素被尿素分解菌直接吸收作为氮源 B．驯化微生物的培养基是一种选择培养基，可以诱导微生物发生适应性突变 C．微生物驯化实际是通过人为创造特定条件，使微生物朝着一定的方向不断进化 D．用稀释涂布平板法对培养基中驯化的微生物进行计数时，计数的结果一般偏大 12．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染。下列有关消毒和灭菌的叙述，错误的是（    ） A．使用后的培养基丢弃前一定要进行消毒处理，以免污染环境 B．紫外线消毒可以杀死物体表面或空气中的微生物 C．需要保持干燥的金属用具可用干热灭菌或灼烧灭菌 D．牛奶、酱油等可用巴氏消毒法，有利于防止营养物质被破坏 13．（24-25高二下·安徽合肥·期末）与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列叙述正确的是（　　） A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵 B．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C．如果发酵工程的产品是代谢物，可采取过滤、沉淀等方法来获得产品 D．利用发酵工程生产谷氨酸时，需将发酵环境的 pH 严格控制在中性或弱碱性范围 二、解答题 14．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）尿素是一种高浓度氮肥，通过土壤中某些细菌分解为氨后，被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 蛋白胨 葡萄糖 尿素 琼脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 1.0 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g (1)根据培养基的成分分析，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌? ______（填“能”或“不能”），原因是______。 (2)分离细菌的实验中需设置两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组对照的目的是_______；后一组如果______，可以说明选择培养基具有选择作用。 (3)某同学取稀释倍数为106倍的菌液0.2mL接种后；测得平板上菌落数为156、160和164，则每克样品中的菌落数为_______个。 (4)某同学在分离纯化土壤中分解尿素的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是________，为避免此种现象发生，正确的操作方法是________。 15．（24-25高二下·安徽蚌埠·期末）莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌）。请据图回答（已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明）： (1)由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的过程称为选择培养，目的是_______。 (2)培养基配制时需要对培养基进行灭菌，采用的方法是_______，在接种前通常需要检测固体培养基是否被污染，检测的方法是________。 (3)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行_______，图中实验过程中将菌种接种到固体培养基使用的主要工具有_______（答出一种）。 (4)一段时间后，培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落，我们筛选的目的菌是_______菌落中的细菌，该菌落生长所需的氮元素主要来源于________。 三、实验题 16．（24-25高二下·安徽合肥·期末）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。回答下列问题： (1)步骤①土样应取自表层土壤的原因是______。 (2)下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的______培养基，原因是______。 培养基类型 培养基组分 Ashby培养基 甘露醇（C6H14O6）、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂 LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂 (3)若在④的平板上统计的菌落平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为______个。 (4)将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验，30天后测定土壤微生物有机氮含量，结果如下。 注：CK：对照处理组；N：尿素处理组（每盆土壤浇50mL有氮全营养液：成分为在1000mL无氮植物营养液中加入0.12g尿素）：CM12：自生固氮菌CM12处理组（每盆土壤浇50mL接种自身固氮菌的无氮植物营养液）。 ①对照组（CK）的处理为______。 ②实验结果表明：施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量。与CK组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约______%。 地 城 考点02 植物细胞工程 一、单选题 1．（24-25高二下·安徽黄山·期末）下图是利用A、B两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述正确的是（　　）    A．可利用纤维素酶和胰蛋白酶去除细胞壁来获得原生质体 B．融合的原生质体再生出细胞壁的过程与高尔基体无关 C．生长素和细胞分裂素是启动细胞融合、脱分化和再分化的关键激素 D．要将移栽后的植株种植在高盐环境中再选择出所需的目的植株 2．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（    ） A．叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用 B．图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率 C．④过程常采用电融合法、聚乙二醇和灭活的病毒等诱导原生质体融合 D．经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，即可获得目标杂种植株 3．（24-25高二下·安徽滁州·期末）天山雪莲是新疆特有的名贵中草药，具有抗炎镇痛、抗癌、降血压、清除自由基等作用，其中具有药理活性的主要物质是黄酮类物质。近年来，由于滥采滥挖，天山雪莲数量大幅减少，濒临灭绝。研究人员用天山雪莲外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行悬浮培养，以获得更多的黄酮类物质。下列叙述错误的是（    ） A．要在培养液中加入大量的蔗糖以提供植物细胞所需的能量 B．外植体细胞经诱导后基因进行选择性表达，形成愈伤组织 C．悬浮培养可增加细胞与营养物质的接触面积，利于细胞生长 D．诱导形成愈伤组织时通常要添加生长素、细胞分裂素等激素 4．（24-25高二下·安徽合肥·期末）天山雪莲含雪莲内酯、雪莲多糖等多种可治疗风湿痹病、月经不调等疾病的药用成分。为解决野生天山雪莲因过度采挖而面临资源短缺的问题，某团队利用天山雪莲（2N=32）和耐寒莴苣（2N=18）培育耐寒型天山雪莲新品种，培育过程如下图。下列叙述正确的是（　　） A．杂种细胞d的染色体数为50条，过程④、⑤均需要光照 B．若要提取雪莲内酯等次生代谢产物，上述过程进行到移栽前即可 C．过程①应该在低渗条件下进行，过程②中常用到聚乙二醇 D．该技术可打破生殖隔离，但育成的植株可能不育或性状不稳定 二、非选择题 5．（24-25高二下·安徽马鞍山·期末）我国科研人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功敲除了水稻香味抑制基因Badh2，获得有香味的水稻，其工作原理如下图所示，回答下列问题。 (1)sgRNA能与Cas9蛋白形成复合物，进而识别并切割Badh2基因，sgRNA识别Badh2基因的原理是______。Cas9/sgRNA复合物具有类似______酶的功能。 (2)基因敲除载体中的潮霉素抗性基因为______基因，其作用是______，将该载体导入水稻细胞常用的方法是______。 (3)含有基因敲除载体的水稻细胞经脱分化形成______。在诱导形成试管苗的过程中，需要添加一定比例的细胞分裂素和______。 (4)与传统杂交育种相比，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育有香味水稻的优势是______（答出两点即可）。 三、非选择题 6．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，最终获得高产耐盐碱植株。回答下列问题： (1)在获取原生质体时，常采用纤维素酶和________酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的________失活。 (2)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。在此过程中________和________的原生质体不能形成愈伤组织。 (3)科研人员在研究杂种植物组织培养实验时，参照品种X的最佳激素配比（见下表）进行预实验。 品种X组织培养阶段 细胞分裂素浓度（μmol/L） 生长素浓度（μmol/L） Ⅰ诱导形成愈伤组织 A1 B1 Ⅱ诱导形成幼芽 A2 B2 Ⅲ诱导生根 A3 B3 据表回答： ①在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段。 ②若要确定杂种植物的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，请参照上表品种X的激素配比相关数据，写出实验思路：________。 地 城 考点03 动物细胞工程 1．（24-25高二下·安徽蚌埠·期末）2017 年，我国科学家利用体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术培育出了克隆猴“中中”和“华华”。如图为科学家培育克隆猴的基本步骤，下列相关叙述正确的是（　　） A．A 猴卵母细胞去核实际上是去除 MⅠ期卵母细胞中的纺锤体 - 染色体复合物 B．B 猴体细胞进行体外培养时需对培养液、培养用具、培养细胞进行灭菌处理 C．克隆猴的性状主要由提供体细胞核的 B 猴决定，与 A 猴也有关系 D．为了获得更多的克隆猴可以采用胚胎分割技术对囊胚或原肠胚进行胚胎分割 2．（24-25高二下·安徽黄山·期末）研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，用于研究肺部疾病。以下有关叙述错误的是（　　）    A．通过模拟病原体入侵肺类装配体，避免人体实验伦理问题 B．ES细胞的分化程度高于肺上皮干细胞且具有组织特异性 C．研究肺癌发生机制时，可向肺类装配体中导入某些癌基因 D．肺类装配体培养的气体环境是含95%空气和5%CO2 3．（24-25高二下·安徽宣城·期末）以下有关动物细胞工程和胚胎工程中所用技术操作与原理不相符的是（    ） A．胚胎移植——应用了动物细胞具有全能性的原理 B．制备单克隆抗体——应用免疫学原理对实验鼠注射特定的抗原 C．动物细胞培养——应用酶的专一性原理对所需材料用胰蛋白酶进行处理 D．胚胎分割——因桑葚胚细胞一般具有全能性，常选取形态正常的桑葚胚进行移植 4．（24-25高二下·安徽合肥·期末）CD47是一种跨膜糖蛋白，它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。某研究团队推测，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。图1为抗CD47的单克隆抗体的制备流程，详细过程②如图2所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理 B．图1中过程①需要将细胞放在选择培养基上培养 C．图2中多孔玻璃板的每个孔中可以接种1个或多个杂交瘤细胞 D．图2中进行抗体检测是利用了抗原与抗体特异性结合的原理 5．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）下图为从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养过程示意图。下列叙述错误的是（    ） A．步骤②可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使细胞分散 B．步骤③到④直接用离心法收集细胞进行传代培养 C．步骤③和④培养过程中可使用松盖培养瓶进行培养 D．大多数类型动物细胞在培养时需要贴附于某些基质表面才能生长增殖 6．（24-25高二下·安徽马鞍山·期末）双特异性单克隆抗体（简称“双抗”）是一类具有特殊结构和功能的生物药物。它是通过基因工程或化学偶联技术设计的抗体，能同时结合两个不同抗原表位，从而在疾病治疗中实现更精准的靶向作用。下图是研究人员通过杂交瘤技术生产双抗的部分过程，下列叙述错误的是（　　）    A．图中步骤②诱导细胞融合常用灭活病毒、聚乙二醇等方法 B．双抗同时结合 CD19 和 CD3，从而提高 T 细胞杀灭癌细胞的效率 C．与传统单抗相比，双抗治疗癌症的优势是可增强治疗效果、减少耐药性 D．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶 7．（24-25高二下·安徽合肥·期末）科研人员将犬轮状病毒(CRV)作为抗原注射给小鼠，通过制备CRV单克隆抗体1和2，用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定(如图)，其原理是双抗体夹心法。将待测样液加到样品孔处，因结合垫处含有过量的胶体金标记的游离金标抗体1(胶体金为一种胶体金标记材料，可与蛋白质结合，大量聚集时呈现肉眼可见的红色)，可与样液中的抗原结合。T检测线上固定有抗体2，抗体1和抗体2与CRV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集显现红色。下列叙述错误的是（    ） A．将CRV作为抗原注射给小鼠，可以获得产生特定抗体的B淋巴细胞 B．利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2可以直接对患病犬进行注射治疗 C．若仅C处呈红色，则待测液中不含CRV，T处的抗体2没有与CRV表面抗原结合 D．若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生3次特异性结合 8．（24-25高二下·安徽合肥·期末）我国科学家经过多年的反复试验，在2017年成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”，轰动全世界。体细胞克隆猴的培育流程如图，①、②表示不同的技术操作。为提高相关基因的表达，研究人员将重构胚中注入Kdm4d（组蛋白去甲基化酶基因）的mRNA，同时用TSA（组蛋白脱乙酰酶抑制剂）处理。下列相关叙述错误的是（　　） A．操作①只需对刚采集的卵母细胞进行去核处理，避免其核基因对实验结果的干扰 B．用灭活的仙台病毒进行短暂处理，能使两种细胞混合培养时相互凝聚而诱导融合 C．两种物质处理重构胚，能使组蛋白去甲基化或乙酰化，有利于胚胎的发育 D．操作②为胚胎移植，受体母猴需为同种的、生理状态相同的健康个体 9．（24-25高二下·安徽滁州·期末）近年来，科学家在胚胎工程领域取得了突破性进展。2023年发表于《自然》杂志的一项研究显示，科学家通过体外培养技术将人类胚胎培养至受精后第14天，突破了国际公认的“14天规则”，为人类早期胚胎发育研究提供了重要模型。下列叙述正确的是（    ） A．在体外受精过程中，卵母细胞无须经过成熟培养即可与获能精子结合 B．胚胎移植前，通常需对受体动物进行同期发情处理以提高胚胎着床率 C．利用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，主要是提高胚胎的遗传多样性 D．体外培养人类胚胎至第14天后，可无限期培养以研究胚胎发育全过程 10．（24-25高二下·安徽合肥·期末）如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，有关分析错误的是（    ） A．应用1中的卵母细胞常取自卵巢，融合前需培养到减数分裂Ⅱ中期 B．应用2常用促性腺激素处理供体1，目的是使其超数排卵 C．应用3一般选择桑葚胚或囊胚进行分割 D．应用4体现了动物细胞的全能性 二、非选择题 11．（24-25高二下·安徽合肥·期末）2024年5月16日，上海交通大学联合多家单位，在Cell上发表论文，报告了一项应用新型慢病毒（改造自人类免疫缺陷病毒—HIV）载体技术治疗重度输血依赖的β-地中海贫血的安全性和有效性研究结果。其技术流程大致如下： (1)培养患者造血干细胞时，为防止杂菌污染，需在培养液中添加适量_______。 (2)构建慢病毒载体时需用到转移质粒（如图1），转移质粒上的5'端LTR和3'端LTR序列能将这两段之间的基因插入到受体细胞的基因组中，该序列对于慢病毒的基因组转录，逆转录和整合进入宿主细胞的基因组是必须的。图1中RRE、cPPT/CTS等组件能提高外源基因整合到受体细胞的效率。 构建重组转移质粒时，可以选择图中的_____限制酶切开质粒，同时在β-珠蛋白基因扩增时所需的引物______端（填3'或5'）添加相应限制酶的识别序列和相应的额外保护碱基。 (3)慢病毒载体与患者造血干细胞表面的__________结合进入细胞，将目的基因整合到基因组DNA中。一段时间后，通过______技术，筛选能正常表达β-珠蛋白的受体细胞。 12．（24-25高二下·安徽宿州·期末）科学家利用单克隆抗体技术，分别获得鼠抗体与人抗体，再将抗体进行改造，生产出效果更好的鼠-人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠-人嵌合抗体的过程。请据图回答： (1)培养骨髓瘤细胞时，需用_______处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞；制备单克隆抗体时，先用特定的选择性培养基进行筛选，获得_______；然后对上述细胞进行抗体检测，选取_______的细胞进行克隆化培养；最终获得单克隆抗体，其优点是_________。 (2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据此原理，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤，________（填“能”或“不能”）筛选出杂交瘤细胞。原因是______。 13．（24-25高二下·安徽合肥·期末）抗体是体液免疫的核心物质，利用生物工程技术生产的抗体在疾病治疗和诊断方面发挥着重要作用。请回答下列相关问题： (1)下列物质中，能使人产生抗体的有______（多选）。 A．不具备细胞结构的病原体 B．已裂解的病原体注射到人体内 C．病原体内的某些非蛋白成分 (2)图 1 是某同学绘制的制备单克隆抗体（单抗）的过程示意图。该过程中用到的细胞工程技术包括______。需要用选择培养基进行筛选的是图 1 中的过程______。与传统抗体相比，单抗的主要优点是______。某抗原有 a～d 四个抗原决定簇，每个抗原决定簇都只能刺激机体产生一种抗体，由该抗原刺激产生的不同抗体统称为多克隆抗体（多抗）。若该抗原部分结构改变后，使用______ （填“单抗”或“多抗”）的治疗效果更好。 (3)免疫共沉淀技术（Co-IP）是在体外研究蛋白质间相互作用的一种技术。其原理是：抗体 A 可与蛋白 A 结合，使 A“沉淀”，如果蛋白 B 与蛋白 A 相互结合形成复合体，那么抗体 A在将蛋白 A“沉淀”的同时，也会把蛋白 B“沉淀”下来。 ① Co-IP 利用的原理是______。生产抗 A 蛋白抗体的杂交瘤细胞______（填“有”或“无”）接触抑制，______（填“需要”或“不需要”）定期换瓶培养。 ②某科研团队利用该技术研究细胞内三种蛋白α、β、γ间的相互作用，结果如图 2 所示。实验结果表明，蛋白β、γ______（填“能”或“不能”）与蛋白α结合形成复合体，若用 β抗体重复上述实验，待测蛋白γ的免疫共沉淀实验结果是：______（填“有沉淀”、“无沉淀”或“不能确定”）。 14．（24-25高二下·安徽滁州·期末）近年来，肿瘤免疫疗法成为癌症治疗的研究热点。其中，PD-1/PD-L1信号通路是肿瘤免疫逃逸的重要机制之一。科研人员利用单克隆抗体技术开发了抗PD-1抗体，用于阻断该通路，恢复T细胞对肿瘤的杀伤作用。请回答下列问题： (1)PD-1与PD-L1结合后，会抑制T细胞的活化，从而使肿瘤细胞逃避免疫攻击。该机制属于免疫系统的______功能异常。 (2)制备抗PD-1单克隆抗体时，需将________细胞与骨髓瘤细胞融合，再利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。最终筛选出的杂交瘤细胞需进行_______和_______，以获得能稳定分泌目标抗体的细胞系。 (3)科研人员利用衰老肿瘤细胞研制了肿瘤疫苗（STCV），对STCV进行基因改造后，使其高剂量表达sPD-1（一种能特异性与PD-L1结合的物质）。进行相关实验：给小鼠接种小鼠乳腺癌细胞后，随机均分为A、B、C三组，分别依次给予STCV、高表达sPD-1的STCV、磷酸缓冲液处理，每隔6天记录无瘤小鼠的比例，结果如下表。 接种后的天数/d A组/% B组/% C组/% 0 100 100 100 6 78 78 50 12 60 72 12 18 38 68 0 24 22 54 0 30 10 38 0 请回答下列问题： ①C组处理的目的是________。 ②STCV和高表达sPD-1的STCV均能够________（填“促进”或“抑制”）小鼠体内肿瘤的消失，且_________（填“前者”或“后者”）的效果更明显。 ③请结合PD-1和PD-L1的作用原理，推测高表达sPD-1的STCV可能的作用机制：_______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 发酵工程与细胞工程 3大高频考点概览 考点01 发酵工程 考点02 植物细胞工程 考点03 动物细胞工程 地 城 考点01 发酵工程 一、 单选题 1. C 2. D 3. D 4. C 5. D 6. B 7. C 8. C 9. C 10. C 11. C 12. A 13. D 二、非选择题 14．(1) 不能 尿素不是唯一氮源 (2) 判断培养基是否被杂菌污染 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目显著多于选择培养基上的 (3)8×108 (4) 菌液浓度过高 对菌液进行梯度稀释 15．(1)增加目的菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需微生物 (2) 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） 将未接种的培养基放在恒温箱中培养观察有无菌落 (3) 梯度稀释 涂布器（或移液器） (4) 有透明圈 莠去津 16．(1)在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长（或固氮菌一般为需氧型，生活在土壤表层） (2) Ashby 该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源；LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用 (3)1.26×107 (4) 每盆土壤浇50mL无氮植物营养液 120 地 城 考点02 植物细胞工程 一、 单选题 1. D 2. B 3. A 4. D 二、非选择题 5．(1) 碱基互补配对 限制 (2) 标记 筛选出含有基因敲除载体的水稻细胞 农杆菌转化法 (3) 愈伤组织 生长素 (4)能精准地对水稻特定基因进行编辑/可直接针对目标基因操作/定向改变水稻的性状/可克服传统杂交育种周期长（合理即可） 6．(1) 果胶 细胞质（基因或DNA）和细胞核（基因或DNA） (2) 融合了同种核 未融合 (3) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 以A1为中心，设置一定梯度，配制多组不同浓度的细胞分裂素溶液，分别进行诱导实验，比较各组实验结果，确定最适浓度 地 城 考点03 动物细胞工程 一、 单选题 1. D 2. B 3. A 4. C 5. B 6. D 7. B 8. A 9. B 10. D 11. 二、非选择题 11．(1)抗生素 (2) EcoRI 5' (3) （特异性）受体 抗原-抗体分子杂交 12．(1) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 杂交瘤细胞 专一抗体检测呈阳性 特异性强、灵敏度高、可大量制备 (2) 能 浆细胞不能增殖，骨髓瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖 13．(1)ABC (2) 动物细胞融合和动物细胞培养 ① 能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或灵敏度高、特异性强、可大量制备） 多抗 (3) 抗原与抗体特异性结合 无 需要 能 不能确定 14．(1)免疫监视 (2) 已免疫的B淋巴（或浆、B） 克隆化培养 抗体检测 (3) 作为对照组 促进 后者 高表达sPD-1的STCV通过表达高剂量的sPD-1与癌细胞表面的PD-L1结合，抑制了PD-1和PD-L1结合，细胞毒性T细胞重新被激活，产生效应 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 发酵工程与细胞工程 3大高频考点概览 考点01 发酵工程 考点02 植物细胞工程 考点03 动物细胞工程 地 城 考点01 发酵工程 一、单选题 1．（24-25高二下·安徽合肥·期末）在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，采用了图1所示的血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm，计数室为16×25型）进行计数，连续培养一段时间后绘制培养液中酵母菌种群的数量变化如图2所示。图2中，在a点对应的时间将培养液稀释了100倍，经过一系列操作，检测四角上中方格的酵母菌的平均数量为32个。下列说法正确的是（　　） A．配制无菌马铃薯液体培养基时，先经高压蒸汽灭菌，再调节溶液pH后才能使用 B．对酵母菌计数时，先用吸管吸取培养液，当培养液渗入计数室后，再盖上盖玻片 C．此培养液中，酵母菌数量达到环境容纳量时的种群密度约为1.024×109个/mL/mL D．若将100mL培养液加无菌水至200mL，则酵母菌种群K值将增大至原来的2倍 【答案】C 【详解】A、培养基制备过程中应先调节pH，再经过高压蒸汽灭菌后使用，A错误； B、用血细胞计数板计数时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，B错误； C、图2中，在a点对应的时间，培养液中酵母菌种群密度=32×16×104×100=5.12×108个/mL，b点为环境容纳量，其种群密度为a点的2倍，因此培养液中酵母菌数量达到环境容纳量时种群密度约为1.024×109个/mL，C正确； D、若将100mL培养液加无菌水至200mL，由于营养物质总量没有变化，种群K值受营养物质的限制而不能增大至原来的2倍，D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·安徽合肥·期末）塑化剂（DEHP，化学式为C24H38O4）被很多国家认定为毒性化学物质，其生物毒性机理：具有抗雄性激素、雌性激素活性，进而影响生物体的生殖功能。如图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是（　　） A．覆盖过塑料薄膜的土壤样品中，DEHP降解菌的数量可能高于普通土壤 B．初选获得候选菌的过程，利用了DEHP作为唯一碳源的选择培养基 C．振荡培养的目的是为细菌提供充足氧气，同时促进细菌与DEHP充分接触 D．固体培养基上接种后，可通过观察菌落特征直接鉴定是否为目的菌株 【答案】D 【详解】A、根据题意可知，目的是从土壤中筛选可降解DEHP的细菌，由于覆盖过塑料薄膜的土壤中富含塑化剂，有利于降解DEHP的细菌生存，因此覆盖过塑料薄膜的土壤样品中，DEHP降解菌的数量可能高于普通土壤，A正确； B、以DEHP作为唯一碳源的选择培养基，可有利于降解DEHP的细菌生存，而不能利用DEHP的微生物会因为缺乏碳源而不能生存，因此可有利于降解DEHP的细菌的筛选，即初选获得候选菌的过程，利用了DEHP作为唯一碳源的选择培养基，B正确； C、振荡培养可增加培养液的溶氧量，有利于菌体与营养物质接触，因此振荡培养的目的是为细菌提供充足氧气，同时促进细菌与DEHP充分接触，C正确； D、不同菌体的菌落特征不同，但仅根据菌落特征还不能判断菌体对DEHP的降解能力，因此不能通过观察菌落特征直接鉴定是否为目的菌株，D错误。 故选D。 3．（24-25高二下·安徽合肥·期末）中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是（    ） A．传统白酒的酿造防止杂菌污染以及对产品质量的控制，应做好菌种的纯化 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，不利于酿酒酵母的生长，应适当消毒灭菌处理 C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行 D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 【答案】D 【详解】A、传统白酒酿造依赖自然环境中的多种微生物共生，无需严格灭菌或纯化菌种，A错误； B、窖池内微生物的稳定体系是长期自然选择的结果，消毒灭菌会破坏菌群平衡，B错误； C、酿酒酵母扩大培养需在有氧条件下增殖，CO₂或N₂环境（无氧）会抑制其繁殖，C错误； D、谷物发酵初期需淀粉酶分解淀粉，产淀粉酶的微生物可能残留在酒糟中，可分离得到，D正确。 故选D。 4．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）我国在夏禹时期就有了关于造秫酒的传说，具有悠久的酿酒文化历史。酵母菌在酿酒过程中发挥着重要作用，下列说法正确的是（    ） A．传统果酒的制作过程需要严格执行无菌操作 B．酿酒酵母扩大培养时，需要在CO2或N2环境中进行 C．发酵产酒过程中葡萄糖的能量只有少部分以热能的形式释放 D．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 【答案】C 【详解】A、传统果酒制作依赖自然环境中的酵母菌，无需严格灭菌，因缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，A错误； B、扩大培养酵母菌需在有氧条件下促进其快速增殖，CO₂会限制其繁殖，B错误； C、无氧呼吸中，葡萄糖分解不彻底，大部分能量储存在乙醇中，释放的少部分能量中大部分以热能散失，C正确； D、葡萄糖转化为乙醇的酶仅存在于细胞质基质，线粒体中无相关酶，D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是（    ） A．发酵工程中性状优良的菌种只能通过诱变育种和杂交育种获得 B．通过酵母菌发酵，获得大量菌体，从菌体中提取单细胞蛋白作为动物饲料 C．通过发酵工程生产苏云金杆菌制备的微生物农药，是化学防治的重要手段 D．青霉素作为青霉菌的代谢物，发酵结束后可通过适当的提取、分离和纯化措施获得 【答案】D 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、发酵工程中的优良菌种可以从自然界筛选，也可通过诱变育种或基因工程等手段获得，不能杂交育种获得，A错误； B、单细胞蛋白是微生物本身，而不是细胞内的某种蛋白质，B错误； C、苏云金杆菌属于生物农药，其应用属于生物防治，而非化学防治，C错误； D、青霉素作为青霉菌的代谢物，发酵结束后可通过适当的提取、分离和纯化措施如过滤、吸附等方法获得，D正确。 故选D。 6．（24-25高二下·安徽滁州·期末）啤酒是日常生活里的烟火催化剂，是夏季餐桌上人们喜欢的饮品之一。下图为工业化生产啤酒的部分流程图。下列叙述正确的是（    ） A．啤酒发酵使用的酵母菌可以从野生酵母中筛选培养获得，培养时pH调至中性或弱碱性 B．酵母菌培养基的配方需要反复试验才能确定，且培养基需要经高压蒸汽灭菌后才能使用 C．生产过程中大麦发芽产生的淀粉酶，可以在发酵阶段将淀粉分解形成糖浆 D．过滤后消毒能够杀死发酵液中所有的微生物，达到延长啤酒保质期的目的 【答案】B 【详解】A、酵母菌适宜在偏酸性环境中生长，培养时 pH 应调至酸性，A 错误； B、酵母菌培养基的配方需要根据具体的生产需求和酵母菌特性反复试验才能确定。为了防止杂菌污染，培养基需要经高压蒸汽灭菌后才能使用，B 正确； C、生产过程中大麦发芽产生的淀粉酶，在糖化阶段将淀粉分解形成糖浆，而不是发酵阶段，C 错误； D、过滤后消毒主要是杀死发酵液中的有害微生物，而不是所有微生物，因为有些微生物可能具有较强的抗性，且完全杀死所有微生物可能会影响啤酒的风味等，D 错误。 故选B。 7．（24-25高二下·安徽黄山·期末）谷氨酸棒状杆菌生长的最适 pH为7.0，通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是（　　） A．发酵生产得到的L-谷氨酰胺是制味精的直接原料 B．发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 D．此发酵过程中需持续通入无菌空气并搅拌，以保证充足的氧气 【答案】C 【分析】1、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。 2、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 3、产品不同，分离提纯的方法一般不同。 （1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。 （2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 4、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 5、发酵过程般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。 【详解】A、从代谢途径看，L-谷氨酰胺是该发酵的产物，可作为制味精的直接原料，A正确； B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B正确； C、由图可知，提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量，但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸，反而降低L-谷氨酰胺产量，C错误； D、谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，此发酵过程需持续通入无菌空气并搅拌，以保证充足的氧气，满足菌体呼吸作用和代谢的需求，D正确。 故选C。 8．（24-25高二下·安徽合肥·期末）近些年环境问题越来越受人们重视，各种和石油相关的污染事件层出不穷，国家也在积极采取措施，有关研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出了一种石油降解菌。下列相关表述是不正确的是（　　） A．这种培养基是一种选择培养基 B．利用这种石油降解菌可以降解石油，修复土壤 C．培养基中的营养物质浓度越高，对微生生长越有利 D．相对于未被污染的土壤，从被石油污染的土壤中更容易分离到石油降解菌 【答案】C 【分析】培养基按物理性质分为固体培养基和液体培养基，按功能分为选择培养基和鉴别培养基。 【详解】A、该培养基以石油为唯一碳源，仅允许能降解石油的微生物生长，属于选择培养基，A正确； B、石油降解菌可分解石油中的有机物，减少污染，修复土壤生态，B正确； C、培养基中营养物质浓度过高会导致微生物细胞渗透失水，抑制其生长，并非浓度越高越有利，C错误； D、被石油污染的土壤中，石油降解菌因自然选择而富集，更易分离到目标菌种，D正确。 故选C。 9．（24-25高二下·安徽合肥·期末）传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是（　　） A．腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 B．制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶 C．制作果酒利用了酵母菌在有氧条件下产生酒精 D．制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生乙酸 【答案】C 【详解】A、乳酸菌在无氧条件下进行乳酸发酵，将葡萄糖转化为乳酸，用于腌制泡菜，A正确； B、腐乳制作过程中，毛霉等微生物分泌的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子物质，B正确； C、酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，产生酒精；有氧条件下则进行有氧呼吸，不会产生酒精，C错误； D、醋酸菌是好氧菌，在有氧条件下能将乙醇转化为乙酸，用于制作果醋，D正确。 故选C。 10．（24-25高二下·安徽合肥·期末）利用传统发酵技术制作食品，是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关说法正确的是（    ） A．腐乳制作时，毛霉分泌的蛋白酶和脂肪酶可催化豆腐中的蛋白质分解成氨基酸 B．果醋发酵时，醋酸菌可通过改变细胞膜的通透性将细胞内多余的醋酸排出，此过程不消耗能量 C．果酒发酵时，发酵液中酒精浓度达到一定值后，会抑制酵母菌自身相关酶的活性 D．泡菜发酵时，利用植物体内天然的乳酸菌来进行发酵，控制好条件就不会生成亚硝酸盐 【答案】C 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。3、腐乳制作的菌种主要是毛霉，代谢类型是需氧型真菌，属于真核细胞，条件是15-18℃，一定湿度。4、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A．毛霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸，A错误； B、醋酸菌排出醋酸的方式为主动运输，需消耗能量，B错误； C、果酒发酵时，高浓度酒精会抑制酵母菌细胞呼吸相关酶的活性，导致发酵停止，C正确； D、泡菜制作中乳酸菌为天然菌种，但亚硝酸盐在发酵过程中必然存在（先增后减），无法通过控制条件完全消除，D错误。 故选C。 11．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步增加某种物质，让其逐渐适应，从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。下列叙述正确的是（    ） A．驯化尿素分解菌时，培养基中加入的尿素被尿素分解菌直接吸收作为氮源 B．驯化微生物的培养基是一种选择培养基，可以诱导微生物发生适应性突变 C．微生物驯化实际是通过人为创造特定条件，使微生物朝着一定的方向不断进化 D．用稀释涂布平板法对培养基中驯化的微生物进行计数时，计数的结果一般偏大 【答案】C 【分析】微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基，通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。（2）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。 【详解】A、尿素分解菌通过分泌脲酶将尿素分解为氨和CO2，之后利用氨作为氮源，尿素不能被直接吸收，A错误； B、选择培养基的作用是筛选已具备特定性状的微生物，而非诱导突变，突变是自发随机的，B错误； C、微生物驯化通过逐步增加物质浓度施加选择压力，保留有利变异的个体，使其定向进化，C正确； D、稀释涂布平板法计数时，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，会导致计数结果偏小，而非偏大，D错误。 故选C。 12．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染。下列有关消毒和灭菌的叙述，错误的是（    ） A．使用后的培养基丢弃前一定要进行消毒处理，以免污染环境 B．紫外线消毒可以杀死物体表面或空气中的微生物 C．需要保持干燥的金属用具可用干热灭菌或灼烧灭菌 D．牛奶、酱油等可用巴氏消毒法，有利于防止营养物质被破坏 【答案】A 【详解】A、使用后的培养基可能含有大量微生物，需通过高压蒸汽灭菌彻底杀灭，消毒无法完全消除污染风险，A错误； B、紫外线通过破坏微生物的DNA结构达到消毒效果，适用于物体表面和空气，B正确； C、干热灭菌和灼烧灭菌均适用于耐高温的金属用具，C正确； D、巴氏消毒法（70-75℃短时处理）可杀灭牛奶中的大部分微生物，同时保留营养成分，D正确。 故选A。 13．（24-25高二下·安徽合肥·期末）与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列叙述正确的是（　　） A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵 B．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C．如果发酵工程的产品是代谢物，可采取过滤、沉淀等方法来获得产品 D．利用发酵工程生产谷氨酸时，需将发酵环境的 pH 严格控制在中性或弱碱性范围 【答案】D 【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 2、发酵获得的产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 【详解】A、传统发酵技术同样利用微生物（如酵母菌、乳酸菌）进行发酵，两者的最大区别在于发酵工程采用纯培养菌种并严格控制发酵条件，而传统技术多为自然接种，A错误； B、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，并非从细胞中提取的产物，采用过滤、沉 淀等方法将菌体分离和干燥，B错误； C、若代谢物为胞外产物（如抗生素），需过滤、沉淀菌体后从培养液中提取；若为胞内产物（如某些酶），则需进一步破碎细胞，C错误； D、谷氨酸棒状杆菌在中性或弱碱性环境中积累谷氨酸，若pH降至酸性，则会转化为谷氨酰胺或乳酸，因此需严格控制pH在此范围内，D正确。 故选D。 二、非选择题 14．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）尿素是一种高浓度氮肥，通过土壤中某些细菌分解为氨后，被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 蛋白胨 葡萄糖 尿素 琼脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 1.0 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g (1)根据培养基的成分分析，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌? ______（填“能”或“不能”），原因是______。 (2)分离细菌的实验中需设置两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组对照的目的是_______；后一组如果______，可以说明选择培养基具有选择作用。 (3)某同学取稀释倍数为106倍的菌液0.2mL接种后；测得平板上菌落数为156、160和164，则每克样品中的菌落数为_______个。 (4)某同学在分离纯化土壤中分解尿素的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是________，为避免此种现象发生，正确的操作方法是________。 【答案】(1) 不能 尿素不是唯一氮源 (2) 判断培养基是否被杂菌污染 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目显著多于选择培养基上的 (3)8×108 (4) 菌液浓度过高 对菌液进行梯度稀释 【分析】分解尿素的细菌能产生脲酶，脲酶可将尿素分解为氨和二氧化碳，从而利用尿素作为唯一氮源生长。而其他不能产生脲酶的微生物，因无法利用尿素作为氮源，在以尿素为唯一氮源的选择培养基上不能生长，以此实现分离。 【详解】（1）分离土壤中分解尿素的细菌，需要以尿素作为唯一氮源的选择培养基。而此培养基中含有蛋白胨，蛋白胨中含有氮元素，这就使得尿素不是唯一的氮源，其他杂菌也能在该培养基上生长，所以不能分离出分解尿素的细菌。 （2）设置两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组对照的目的是判断培养基是否被杂菌污染。未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，如果出现菌落，说明培养基被杂菌污染。选择培养基上的菌落数明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数。因为牛肉膏蛋白胨培养基是通用培养基，大多数微生物都能生长，而选择培养基只能让分解尿素的细菌生长，若选择培养基上的菌落数明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数，就说明选择培养基起到了筛选出分解尿素细菌的作用。 （3） 首先计算三个平板上菌落数的平均值：(156 + 160+164)/3 = 160（个）。 根据公式：每克样品中的菌落数 =（平板上菌落数的平均值÷涂布的菌液体积）×稀释倍数。 已知稀释倍数为106倍，菌液体积为0.2mL，则每克样品中的菌落数为(160/0.2)×106= 8×108（个）。 （4）菌液浓度过高。当菌液浓度过高时，接种到培养基上的细菌数量过多，会导致细菌相互靠近，在培养过程中就容易连成一片。为避免此种现象发生，正确的操作方法是对菌液进行梯度稀释。这样可以使菌液中的细菌数量减少，接种后在培养基上能分散生长，避免菌落连成一片。 15．（24-25高二下·安徽蚌埠·期末）莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌）。请据图回答（已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明）： (1)由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的过程称为选择培养，目的是_______。 (2)培养基配制时需要对培养基进行灭菌，采用的方法是_______，在接种前通常需要检测固体培养基是否被污染，检测的方法是________。 (3)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行_______，图中实验过程中将菌种接种到固体培养基使用的主要工具有_______（答出一种）。 (4)一段时间后，培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落，我们筛选的目的菌是_______菌落中的细菌，该菌落生长所需的氮元素主要来源于________。 【答案】(1)增加目的菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需微生物 (2) 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） 将未接种的培养基放在恒温箱中培养观察有无菌落 (3) 梯度稀释 涂布器（或移液器） (4) 有透明圈 莠去津 【分析】从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株，其中选择培养的目的是初步选择能生长目的菌，并提高其密度，在利用平板计数法统计之前需要进行梯度稀释。 【详解】（1）选择培养基（无氮 + 莠去津 ）只允许能利用莠去津的细菌生长，通过连续培养，增加目的菌浓度，确保后续能分离到所需微生物 。 （2）培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌效果好 ）。检测培养基是否污染，可将未接种的培养基放恒温箱培养，观察有无菌落（若有菌落则污染 ）。 （3）接种固体培养基前需梯度稀释（使菌液浓度适宜，便于获得单菌落 ）。图中是涂布平板法，工具用涂布器（或移液器 ）（涂布器用于涂布，移液器用于移液稀释 ）。 （4）能降解莠去津的细菌会使培养基出现透明圈（莠去津被分解，培养基变透明 ），故有透明圈的菌落是目的菌。培养基中无其他氮源，目的菌氮元素来自莠去津（莠去津含氮 ）。 16．（24-25高二下·安徽合肥·期末）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。回答下列问题： (1)步骤①土样应取自表层土壤的原因是______。 (2)下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的______培养基，原因是______。 培养基类型 培养基组分 Ashby培养基 甘露醇（C6H14O6）、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂 LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂 (3)若在④的平板上统计的菌落平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为______个。 (4)将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验，30天后测定土壤微生物有机氮含量，结果如下。 注：CK：对照处理组；N：尿素处理组（每盆土壤浇50mL有氮全营养液：成分为在1000mL无氮植物营养液中加入0.12g尿素）：CM12：自生固氮菌CM12处理组（每盆土壤浇50mL接种自身固氮菌的无氮植物营养液）。 ①对照组（CK）的处理为______。 ②实验结果表明：施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量。与CK组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约______%。 【答案】(1)在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长（或固氮菌一般为需氧型，生活在土壤表层） (2) Ashby 该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源；LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用 (3)1.26×107 (4) 每盆土壤浇50mL无氮植物营养液 120 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。 【详解】（1）土壤中含有丰富微生物，同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长，故步骤①土样取自当地表层土壤。 （2）表格为两种培养基的配方，步骤④应选其中的Ashby培养基，原因是该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用。 （3）若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为126÷0.1×104=1.26×107个。 （4）①对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组（CK）的处理为每盆土壤浇50mL无氮植物营养液。 ②由柱状图可知，空白对照组中土壤微生物有机氮含量为10，CM12处理组土壤微生物有机氮含量为22，故与对照组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加值大概为（22-10）÷10×100%=120%。 地 城 考点02 植物细胞工程 一、单选题 1．（24-25高二下·安徽黄山·期末）下图是利用A、B两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述正确的是（　　）    A．可利用纤维素酶和胰蛋白酶去除细胞壁来获得原生质体 B．融合的原生质体再生出细胞壁的过程与高尔基体无关 C．生长素和细胞分裂素是启动细胞融合、脱分化和再分化的关键激素 D．要将移栽后的植株种植在高盐环境中再选择出所需的目的植株 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类——物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，要获得原生质体，需要利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；而胰蛋白酶是用于动物细胞培养中分散动物细胞的，不能用于去除植物细胞壁，A错误； B、高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关，融合的原生质体再生出细胞壁的过程需要高尔基体的参与，高尔基体可以合成和分泌纤维素等物质来构建新的细胞壁，B错误； C、生长素和细胞分裂素是启动细胞脱分化和再分化的关键激素，它们在植物组织培养过程中起着重要的调节作用，通过调节两者的比例可以诱导不同的分化方向；但细胞融合是在诱导剂（如聚乙二醇）的作用下完成的，生长素和细胞分裂素不能启动细胞融合，C错误； D、该实验的目的是培育高产、耐盐的杂种植株，在将移栽后的植株种植在高盐环境中，只有具有耐盐特性的植株才能正常生长，这样就可以从众多植株中再选择出所需的目的植株，D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·安徽芜湖·期末）某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（    ） A．叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用 B．图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率 C．④过程常采用电融合法、聚乙二醇和灭活的病毒等诱导原生质体融合 D．经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，即可获得目标杂种植株 【答案】B 【详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用，A错误； B、为了提高酶解效率，图示②过程可通过抽真空处理，利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙，通过处理，酶解效率会提高，B正确； C、④过程常采用电融合法、聚乙二醇等诱导原生质体融合，灭活的病毒用于诱导动物细胞融合，C错误； D、经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组培，可以获得杂种植株，但是基因的表达是相互影响，相互干预，未必能成功获得所需要的目标杂种植株，D错误。 故选B。 3．（24-25高二下·安徽滁州·期末）天山雪莲是新疆特有的名贵中草药，具有抗炎镇痛、抗癌、降血压、清除自由基等作用，其中具有药理活性的主要物质是黄酮类物质。近年来，由于滥采滥挖，天山雪莲数量大幅减少，濒临灭绝。研究人员用天山雪莲外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行悬浮培养，以获得更多的黄酮类物质。下列叙述错误的是（    ） A．要在培养液中加入大量的蔗糖以提供植物细胞所需的能量 B．外植体细胞经诱导后基因进行选择性表达，形成愈伤组织 C．悬浮培养可增加细胞与营养物质的接触面积，利于细胞生长 D．诱导形成愈伤组织时通常要添加生长素、细胞分裂素等激素 【答案】A 【详解】A、植物细胞培养的培养基中需添加适量蔗糖作为碳源，但浓度过高会导致细胞渗透失水，影响生长。题干中“大量蔗糖”会破坏渗透平衡，A错误； B、外植体形成愈伤组织需脱分化，此过程基因选择性表达，细胞恢复分裂能力，B正确； C、悬浮培养使细胞分散，充分接触培养基中的营养物质和生长因子，促进物质交换，C正确； D、愈伤组织诱导需调节生长素和细胞分裂素的比例，两者协同调控细胞脱分化，D正确。 故选A。 4．（24-25高二下·安徽·期末）天山雪莲含雪莲内酯、雪莲多糖等多种可治疗风湿痹病、月经不调等疾病的药用成分。为解决野生天山雪莲因过度采挖而面临资源短缺的问题，某团队利用天山雪莲（2N=32）和耐寒莴苣（2N=18）培育耐寒型天山雪莲新品种，培育过程如下图。下列叙述正确的是（　　） A．杂种细胞d的染色体数为50条，过程④、⑤均需要光照 B．若要提取雪莲内酯等次生代谢产物，上述过程进行到移栽前即可 C．过程①应该在低渗条件下进行，过程②中常用到聚乙二醇 D．该技术可打破生殖隔离，但育成的植株可能不育或性状不稳定 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、过程④属于脱分化形成愈伤组织，不需要光照，A错误； B、若要提取雪莲内酯等次生代谢产物，上述过程进行到愈伤组织，B错误； C、过程①应该在较高渗透压条件下进行，使植物细胞处于微弱质壁分离状态，便于酶解法去除细胞壁的同时保护原生质体的活性，过程②中常用到聚乙二醇，C错误； D、题图过程属于植物体细胞杂交技术，该技术可打破生殖隔离，但育成的植株可能不育或性状不稳定，D正确。 故选D。 5．（24-25高二下·安徽马鞍山·期末）我国科研人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功敲除了水稻香味抑制基因Badh2，获得有香味的水稻，其工作原理如下图所示，回答下列问题。 (1)sgRNA能与Cas9蛋白形成复合物，进而识别并切割Badh2基因，sgRNA识别Badh2基因的原理是______。Cas9/sgRNA复合物具有类似______酶的功能。 (2)基因敲除载体中的潮霉素抗性基因为______基因，其作用是______，将该载体导入水稻细胞常用的方法是______。 (3)含有基因敲除载体的水稻细胞经脱分化形成______。在诱导形成试管苗的过程中，需要添加一定比例的细胞分裂素和______。 (4)与传统杂交育种相比，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育有香味水稻的优势是______（答出两点即可）。 【答案】(1) 碱基互补配对 限制 (2) 标记 筛选出含有基因敲除载体的水稻细胞 农杆菌转化法 (3) 愈伤组织 生长素 (4)能精准地对水稻特定基因进行编辑/可直接针对目标基因操作/定向改变水稻的性状/可克服传统杂交育种周期长（合理即可） 【分析】利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术培育香味水稻时，先构建含潮霉素抗性标记基因的载体，借农杆菌转化法导入水稻细胞。sgRNA 与 Cas9 蛋白形成复合物，依碱基互补配对识别并切割香味抑制基因 Badh2 。含载体的水稻细胞经脱分化成愈伤组织，在细胞分裂素和生长素调控下再分化成试管苗。该技术通过精准编辑基因，打破传统育种局限，定向获得有香味水稻，实现从基因改造到植株培育的生产流程 。 【详解】（1）sgRNA是RNA，Badh2基因为DNA序列，二者可通过碱基互补配对原则结合，实现识别。Cas9/sgRNA 复合物能切割Badh2 基因（特定DNA 序列 ），而限制酶的功能就是识别特定DNA 序列并切割，所以该复合物类似限制酶 。 （2）潮霉素抗性基因在基因工程中作为标记基因 ，用于筛选成功导入载体的细胞。因为潮霉素能抑制植物细胞生长，只有含潮霉素抗性基因的细胞，才能在含潮霉素的培养基中存活，所以作用是筛选出含基因敲除载体的水稻细胞。将基因表达载体导入植物细胞（水稻细胞）常用的方法是农杆菌转化法，利用农杆菌的侵染特性将载体导入细胞。 （3）水稻细胞脱分化的结果是形成愈伤组织 （一团未分化的薄壁细胞），这是植物组织培养的基本过程。在植物组织培养中，诱导试管苗（再分化）需要一定比例的细胞分裂素和生长素 ，二者协同调控分化方向，所以填生长素。 （4）CRISPR/Cas9 基因编辑技术属于基因工程范畴，与传统杂交育种相比：它能精准识别并编辑特定基因，实现定向改造；无需像杂交育种那样经历漫长的杂交、筛选过程，可缩短育种周期；直接针对目标基因操作，能定向改变水稻性状，优势显著。 6．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，最终获得高产耐盐碱植株。回答下列问题： (1)在获取原生质体时，常采用纤维素酶和________酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的________失活。 (2)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。在此过程中________和________的原生质体不能形成愈伤组织。 (3)科研人员在研究杂种植物组织培养实验时，参照品种X的最佳激素配比（见下表）进行预实验。 品种X组织培养阶段 细胞分裂素浓度（μmol/L） 生长素浓度（μmol/L） Ⅰ诱导形成愈伤组织 A1 B1 Ⅱ诱导形成幼芽 A2 B2 Ⅲ诱导生根 A3 B3 据表回答： ①在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段。 ②若要确定杂种植物的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，请参照上表品种X的激素配比相关数据，写出实验思路：________。 【答案】(1) 果胶 细胞质（基因或DNA）和细胞核（基因或DNA） (2) 融合了同种核 未融合 (3) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 以A1为中心，设置一定梯度，配制多组不同浓度的细胞分裂素溶液，分别进行诱导实验，比较各组实验结果，确定最适浓度 【分析】植物体细胞杂交原理可结合题目从两方面理解：细胞膜流动性：获取原生质体（去壁）后，诱导甲、乙原生质体融合，依赖细胞膜具有流动性，使不同细胞的膜能融合在一起，是原生质体融合的基础 。比如题目中让甲、乙原生质体融合，就是利用膜的流动性实现 。植物细胞全能性：融合后的原生质体（杂种细胞）能经脱分化形成愈伤组织，再分化形成幼芽、根等，最终发育成完整植株，体现植物细胞全能性，即已分化细胞具有发育成完整个体的潜能 。像题目中组织培养各阶段（诱导愈伤组织、幼芽、生根 ），就是细胞全能性逐步体现的过程 。 【详解】（1）植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，去除细胞壁（获取原生质体 ）需用纤维素酶和果胶酶 。体细胞杂交要获得甲、乙遗传物质融合的杂种植株，需让甲原生质体的细胞质基因（因乙是细胞质基因高产 ，避免甲细胞质基因干扰 ）、乙原生质体的细胞核基因（甲是细胞核基因耐盐碱 ，避免乙细胞核基因干扰 ）失活，保证融合后是甲细胞核基因 + 乙细胞质基因的组合，故让二者相应遗传物质（细胞质、细胞核的基因或 DNA ）失活 。 （2）体细胞杂交目标是甲、乙细胞融合的原生质体形成愈伤组织。融合了同种核（如甲 - 甲、乙 - 乙 ）的原生质体以及未融合的原生质体（单独甲或乙 ），无法获得所需杂种植株，这些原生质体不能形成愈伤组织。 （3）①I 诱导形成愈伤组织（脱分化 ，发生了基因表达）、II 诱导形成幼芽（再分化 ，相关基因发生了表达 ）、III 诱导生根（再分化 ，相关基因发生了表达 ），脱分化和再分化过程都有基因选择性表达，所以 I、II、III 阶段都发生了基因选择性表达。 ②预实验中品种 X 的 I 阶段细胞分裂素浓度是 A1 ，要确定杂种植物 I 阶段最适细胞分裂素浓度，需以 A1 为中心，设置浓度梯度（如低于和高于 A1 的系列浓度 ），配制多组溶液诱导，通过比较愈伤组织形成情况（如形成速度、质量 ），确定最适浓度。 地 城 考点03 动物细胞工程 1．（24-25高二下·安徽蚌埠·期末）2017 年，我国科学家利用体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术培育出了克隆猴“中中”和“华华”。如图为科学家培育克隆猴的基本步骤，下列相关叙述正确的是（　　） A．A 猴卵母细胞去核实际上是去除 MⅠ期卵母细胞中的纺锤体 - 染色体复合物 B．B 猴体细胞进行体外培养时需对培养液、培养用具、培养细胞进行灭菌处理 C．克隆猴的性状主要由提供体细胞核的 B 猴决定，与 A 猴也有关系 D．为了获得更多的克隆猴可以采用胚胎分割技术对囊胚或原肠胚进行胚胎分割 【答案】C 【详解】A、A猴卵母细胞去核实际上是去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物，A错误； B、动物细胞体外培养时，培养细胞不能进行灭菌处理，否则高温会导致细胞死亡，B错误； C、由图可知，重组细胞的细胞核来自B猴体细胞，细胞质来自A猴的卵母细胞，生物的性状由细胞核遗传物质和细胞质遗传物质共同决定，因此克隆猴的性状主要由提供体细胞核的B猴决定，与A猴也有关系，C正确； D、为了获得更多的克隆猴可以采用胚胎分割技术对囊胚或桑葚胚进行胚胎分割，D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·安徽黄山·期末）研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，用于研究肺部疾病。以下有关叙述错误的是（　　）    A．通过模拟病原体入侵肺类装配体，避免人体实验伦理问题 B．ES细胞的分化程度高于肺上皮干细胞且具有组织特异性 C．研究肺癌发生机制时，可向肺类装配体中导入某些癌基因 D．肺类装配体培养的气体环境是含95%空气和5%CO2 【答案】B 【详解】A、肺类装配体可模拟病原体入侵，这样就无需在人体上进行实验，能避免人体实验伦理问题，A正确； B、ES 细胞（胚胎干细胞 ）具有全能性，分化程度低；肺上皮干细胞是专能干细胞，分化程度高于ES细胞，且肺上皮干细胞具有组织特异性（针对肺组织），所以应该是肺上皮干细胞分化程度高于ES细胞，B错误； C、研究肺癌发生机制时，向肺类装配体中导入某些癌基因，观察其变化，可探究肺癌发生机制，C正确； D、动物细胞培养的气体环境通常是含 95% 空气（提供氧气 ）和 5% CO2（维持培养液 pH ），肺类装配体培养也遵循此条件，D正确。 故选B。 3．（24-25高二下·安徽宣城·期末）以下有关动物细胞工程和胚胎工程中所用技术操作与原理不相符的是（    ） A．胚胎移植——应用了动物细胞具有全能性的原理 B．制备单克隆抗体——应用免疫学原理对实验鼠注射特定的抗原 C．动物细胞培养——应用酶的专一性原理对所需材料用胰蛋白酶进行处理 D．胚胎分割——因桑葚胚细胞一般具有全能性，常选取形态正常的桑葚胚进行移植 【答案】A 【分析】1.动物细胞培养的条件： （1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。 （2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。 （3）温度和PH。 （4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的二氧化碳（维持培养液的PH）。 2．单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，化学性质单一，并能大量制备。 【详解】A、胚胎移植的原理是早期胚胎在相同生理环境下的发育能力，而非细胞全能性。细胞全能性指细胞发育成完整个体的能力，而胚胎移植并未涉及细胞分化成完整个体的过程，A错误； B、制备单克隆抗体时，需对小鼠注射特定抗原以激活B淋巴细胞，符合免疫学原理（抗原-抗体特异性结合），B正确； C、动物细胞培养中使用胰蛋白酶处理组织，利用酶的专一性分解细胞间质中的蛋白质，使细胞分散，C正确； D、桑椹胚的内细胞团具有全能性，常选取形态正常的桑椹胚进行胚胎分割移植技术，D正确。 故选A。 4．（24-25高二下·安徽合肥·期末）CD47是一种跨膜糖蛋白，它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。某研究团队推测，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。图1为抗CD47的单克隆抗体的制备流程，详细过程②如图2所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理 B．图1中过程①需要将细胞放在选择培养基上培养 C．图2中多孔玻璃板的每个孔中可以接种1个或多个杂交瘤细胞 D．图2中进行抗体检测是利用了抗原与抗体特异性结合的原理 【答案】C 【详解】A、制备细胞悬液时，常用的方法包括机械破碎或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理动物组织，使细胞分散开，A正确； B、图1中细胞融合后会产生多种细胞（未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、B 淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞），选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞（仅杂交瘤细胞能在选择培养基上存活），B正确； C、过程②为筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，具体做法是：将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔的细胞玻璃板上，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖，C错误； D、图2表示过程②，取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中，在适宜条件下培养，然后利用抗原与抗体特异性结合的原理进行抗体检测，检测阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测，最终将能产生抗CD47抗体的杂交瘤细胞筛选出来，D正确。 故选C。 5．（24-25高二下·安徽阜阳·期末）下图为从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养过程示意图。下列叙述错误的是（    ） A．步骤②可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理使细胞分散 B．步骤③到④直接用离心法收集细胞进行传代培养 C．步骤③和④培养过程中可使用松盖培养瓶进行培养 D．大多数类型动物细胞在培养时需要贴附于某些基质表面才能生长增殖 【答案】B 【详解】A、在动物细胞培养过程中，将组织分散成单个细胞，步骤②可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，这样可以破坏细胞间的连接，使细胞分散开来，A正确； B、步骤③到④进行传代培养时，不能直接用离心法收集细胞进行传代培养，通常是先弃去培养液，用胰蛋白酶等处理使细胞从瓶壁上脱离下来，制成细胞悬液，再离心收集细胞，然后进行传代培养，B错误； C、步骤③原代培养和④传代培养过程中，为了保证气体交换，可使用松盖培养瓶进行培养，C正确； D、大多数类型动物细胞在培养时具有贴壁生长的特性，需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，D正确。 故选B。 6．（24-25高二下·安徽马鞍山·期末）双特异性单克隆抗体（简称“双抗”）是一类具有特殊结构和功能的生物药物。它是通过基因工程或化学偶联技术设计的抗体，能同时结合两个不同抗原表位，从而在疾病治疗中实现更精准的靶向作用。下图是研究人员通过杂交瘤技术生产双抗的部分过程，下列叙述错误的是（　　）    A．图中步骤②诱导细胞融合常用灭活病毒、聚乙二醇等方法 B．双抗同时结合 CD19 和 CD3，从而提高 T 细胞杀灭癌细胞的效率 C．与传统单抗相比，双抗治疗癌症的优势是可增强治疗效果、减少耐药性 D．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶 【答案】D 【详解】A、步骤②表示动物细胞融合，常用灭活病毒、聚乙二醇等方法处理，A正确； B、双抗同时结合CD19和CD3，从而提高T 细胞杀灭癌细胞的效率，在疾病治疗中实现更精准的靶向作用，B正确； C、与传统单抗相比，双抗治疗癌症可增强治疗效果、减少耐药性，靶向性更强，C正确； D、杂交瘤细胞不会发生接触抑制，不需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，D错误。 故选D。 7．（24-25高二下·安徽合肥·期末）科研人员将犬轮状病毒(CRV)作为抗原注射给小鼠，通过制备CRV单克隆抗体1和2，用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定(如图)，其原理是双抗体夹心法。将待测样液加到样品孔处，因结合垫处含有过量的胶体金标记的游离金标抗体1(胶体金为一种胶体金标记材料，可与蛋白质结合，大量聚集时呈现肉眼可见的红色)，可与样液中的抗原结合。T检测线上固定有抗体2，抗体1和抗体2与CRV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集显现红色。下列叙述错误的是（    ） A．将CRV作为抗原注射给小鼠，可以获得产生特定抗体的B淋巴细胞 B．利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2可以直接对患病犬进行注射治疗 C．若仅C处呈红色，则待测液中不含CRV，T处的抗体2没有与CRV表面抗原结合 D．若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生3次特异性结合 【答案】B 【分析】若检测结果为阳性，则病毒表面抗原N蛋白的结合位点会先与结合垫处的可移动抗体1结合，随着抗体1移动到T线处，病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点在T线处与抗体2结合，呈红色，结合垫处未与病毒表面抗原蛋白结合的抗体1在移动到C线处会与抗体1的抗体结合，也呈红色。 【详解】A、用CRV对小鼠进行免疫，小鼠机体发生特异性免疫，可以获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，A正确； B、利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2是利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞分泌产生的，对犬来说属于异物，为了降低免疫排斥，需要对单克隆抗体进行改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为犬抗体区段，B错误； C、若仅C处呈红色，则待测液中不含CRV，T处的抗体2不能与CRV表面抗原结合，说明样品无抗原，结果为阴性，C正确； D、若检测结果为阳性，则该病毒表面的抗原与结合垫处的抗体1结合，随着抗体1移动到T处，同一抗原表面的不同结合位点与抗体2结合呈红色，未与该病毒表面抗原结合的抗体1移动到C处与抗体1的抗体结合，因此该过程共发生3次特异性结合，D正确。 故选B。 8．（24-25高二下·安徽合肥·期末）我国科学家经过多年的反复试验，在2017年成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”，轰动全世界。体细胞克隆猴的培育流程如图，①、②表示不同的技术操作。为提高相关基因的表达，研究人员将重构胚中注入Kdm4d（组蛋白去甲基化酶基因）的mRNA，同时用TSA（组蛋白脱乙酰酶抑制剂）处理。下列相关叙述错误的是（　　） A．操作①只需对刚采集的卵母细胞进行去核处理，避免其核基因对实验结果的干扰 B．用灭活的仙台病毒进行短暂处理，能使两种细胞混合培养时相互凝聚而诱导融合 C．两种物质处理重构胚，能使组蛋白去甲基化或乙酰化，有利于胚胎的发育 D．操作②为胚胎移植，受体母猴需为同种的、生理状态相同的健康个体 【答案】A 【分析】由图可知，操作①包含卵母细胞的培养和去核两个步骤，操作②是胚胎移植。 【详解】A、操作①包含卵母细胞的培养和去核两个步骤，刚采集的卵母细胞需要先培养到MⅡ期才能进行去核处理，去核是为了避免卵母细胞的核基因对实验结果造成干扰，A 错误； B、用灭活的仙台病毒进行短暂处理，能使两种细胞混合培养时相互凝聚而诱导融合，B 正 确； C、重构胚中注入Kdm4d的mRNA，会通过翻译合成组蛋白去甲基化酶，该酶可使组蛋白去甲基化，用TSA处理重构胚，会使细胞中组蛋白脱乙酰酶无法发挥作用，进而使组蛋白处于乙酰化状态。根据题意，使用两种物质是为了提高相关基因的表达，故推测组蛋白的去甲基化或乙酰化都能促进基因表达，有利于胚胎发育，C正确； D、操作②为胚胎移植，受体母猴需为同种的、生理状态相同的健康个体，D正确。 故选A。 9．（24-25高二下·安徽滁州·期末）近年来，科学家在胚胎工程领域取得了突破性进展。2023年发表于《自然》杂志的一项研究显示，科学家通过体外培养技术将人类胚胎培养至受精后第14天，突破了国际公认的“14天规则”，为人类早期胚胎发育研究提供了重要模型。下列叙述正确的是（    ） A．在体外受精过程中，卵母细胞无须经过成熟培养即可与获能精子结合 B．胚胎移植前，通常需对受体动物进行同期发情处理以提高胚胎着床率 C．利用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，主要是提高胚胎的遗传多样性 D．体外培养人类胚胎至第14天后，可无限期培养以研究胚胎发育全过程 【答案】B 【详解】A、体外受精时，卵母细胞需要培养至成熟的MⅡ中期阶段才能与获能的精子结合。未成熟的卵母细胞（如处于GV期）需经过体外成熟培养，A错误； B、胚胎移植前，对受体进行同期发情处理可使子宫的生理状态与供体同步，从而提高胚胎着床率，B正确； C、胚胎分割技术将同一胚胎分割为多份，所得后代遗传物质相同，目的是增加胚胎数量，而非提高遗传多样性，C错误； D、“14天规则”是伦理限制，即使突破14天，仍需遵循科学伦理规范，不能无限期培养人类胚胎，D错误。 故选B。 10．（24-25高二下·安徽合肥·期末）如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，有关分析错误的是（    ） A．应用1中的卵母细胞常取自卵巢，融合前需培养到减数分裂Ⅱ中期 B．应用2常用促性腺激素处理供体1，目的是使其超数排卵 C．应用3一般选择桑葚胚或囊胚进行分割 D．应用4体现了动物细胞的全能性 【答案】D 【详解】A、应用 1 是核移植，卵母细胞取自卵巢，需培养到减数分裂 Ⅱ 中期（成熟）才具备受精能力，A 正确； B、应用2常用促性腺激素处理供体 1（雌性 ），使其排出更多卵子，B 正确； C、应用 3 是胚胎分割，常选桑葚胚或囊胚（细胞全能性高、易分割 ）进行分割，C 正确； D、应用 4 是胚胎干细胞分化为肾脏细胞，未体现全能性，D 错误。 故选D。 二、非选择题 11．（24-25高二下·安徽合肥·期末）2024年5月16日，上海交通大学联合多家单位，在Cell上发表论文，报告了一项应用新型慢病毒（改造自人类免疫缺陷病毒—HIV）载体技术治疗重度输血依赖的β-地中海贫血的安全性和有效性研究结果。其技术流程大致如下： (1)培养患者造血干细胞时，为防止杂菌污染，需在培养液中添加适量_______。 (2)构建慢病毒载体时需用到转移质粒（如图1），转移质粒上的5'端LTR和3'端LTR序列能将这两段之间的基因插入到受体细胞的基因组中，该序列对于慢病毒的基因组转录，逆转录和整合进入宿主细胞的基因组是必须的。图1中RRE、cPPT/CTS等组件能提高外源基因整合到受体细胞的效率。 构建重组转移质粒时，可以选择图中的_____限制酶切开质粒，同时在β-珠蛋白基因扩增时所需的引物______端（填3'或5'）添加相应限制酶的识别序列和相应的额外保护碱基。 (3)慢病毒载体与患者造血干细胞表面的__________结合进入细胞，将目的基因整合到基因组DNA中。一段时间后，通过______技术，筛选能正常表达β-珠蛋白的受体细胞。 【答案】(1)抗生素 (2) EcoRI 5' (3) （特异性）受体 抗原-抗体分子杂交 【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）动物细胞培养过程中，为防止杂菌污染，需在培养液中添加适量抗生素。 （2）构建重组转移质粒时，可以选择图中的EcoRI限制酶切开质粒，另外两种酶会破坏载体上的标记基因或其它结构；子链从引物的3'端开始延伸，在扩增时需要在引物得到5'端加上相应的限制酶序列。 （3）慢病毒载体与患者造血干细胞表面的特异性受体结合，进入细胞；检测β-珠蛋白，可以采用抗原-抗体分子杂交技术。 12．（24-25高二下·安徽宿州·期末）科学家利用单克隆抗体技术，分别获得鼠抗体与人抗体，再将抗体进行改造，生产出效果更好的鼠-人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠-人嵌合抗体的过程。请据图回答： (1)培养骨髓瘤细胞时，需用_______处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞；制备单克隆抗体时，先用特定的选择性培养基进行筛选，获得_______；然后对上述细胞进行抗体检测，选取_______的细胞进行克隆化培养；最终获得单克隆抗体，其优点是_________。 (2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据此原理，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤，________（填“能”或“不能”）筛选出杂交瘤细胞。原因是______。 【答案】(1) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 杂交瘤细胞 专一抗体检测呈阳性 特异性强、灵敏度高、可大量制备 (2) 能 浆细胞不能增殖，骨髓瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖 【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，在经过两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。 【详解】（1）培养骨髓瘤细胞时，需要将所选取的组织细胞分散开，以利于细胞融合，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理离体组织细胞使之分散开，此外还应定期更换培养液，以清除代谢产物，有利于细胞的生长。根据分析可知，制备单克隆抗体时，因为细胞的融合过程是随机的，因此融合后需要先用特定的选择性培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞；然后对上述细胞进行抗体检测，选取专一抗体检验阳性（或能产生专一抗体）的细胞进行克隆化培养；最终获得单克隆抗体，单克隆抗体表现的优点为特异性强、灵敏度高、可大量制备。 （2）氨基蝶呤可以阻断细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA的途径，又因为骨髓瘤细胞的DNA合成没有辅助途径，若向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基蝶呤能筛选杂交瘤细胞，因为浆细胞不能增殖，骨髓瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖，所以可以筛选出杂交瘤细胞。 13．（24-25高二下·安徽合肥·期末）抗体是体液免疫的核心物质，利用生物工程技术生产的抗体在疾病治疗和诊断方面发挥着重要作用。请回答下列相关问题： (1)下列物质中，能使人产生抗体的有______（多选）。 A．不具备细胞结构的病原体 B．已裂解的病原体注射到人体内 C．病原体内的某些非蛋白成分 (2)图 1 是某同学绘制的制备单克隆抗体（单抗）的过程示意图。该过程中用到的细胞工程技术包括______。需要用选择培养基进行筛选的是图 1 中的过程______。与传统抗体相比，单抗的主要优点是______。某抗原有 a～d 四个抗原决定簇，每个抗原决定簇都只能刺激机体产生一种抗体，由该抗原刺激产生的不同抗体统称为多克隆抗体（多抗）。若该抗原部分结构改变后，使用______ （填“单抗”或“多抗”）的治疗效果更好。 (3)免疫共沉淀技术（Co-IP）是在体外研究蛋白质间相互作用的一种技术。其原理是：抗体 A 可与蛋白 A 结合，使 A“沉淀”，如果蛋白 B 与蛋白 A 相互结合形成复合体，那么抗体 A在将蛋白 A“沉淀”的同时，也会把蛋白 B“沉淀”下来。 ① Co-IP 利用的原理是______。生产抗 A 蛋白抗体的杂交瘤细胞______（填“有”或“无”）接触抑制，______（填“需要”或“不需要”）定期换瓶培养。 ②某科研团队利用该技术研究细胞内三种蛋白α、β、γ间的相互作用，结果如图 2 所示。实验结果表明，蛋白β、γ______（填“能”或“不能”）与蛋白α结合形成复合体，若用 β抗体重复上述实验，待测蛋白γ的免疫共沉淀实验结果是：______（填“有沉淀”、“无沉淀”或“不能确定”）。 【答案】(1)ABC (2) 动物细胞融合和动物细胞培养 ① 能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或灵敏度高、特异性强、可大量制备） 多抗 (3) 抗原与抗体特异性结合 无 需要 能 不能确定 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。 【详解】（1）A、即便病原体不具有细胞结构，比如病毒，进入人体内环境后，其上所携带的抗原也可以激发人体的体液免疫，使人体产生抗体，A正确； B、病原体裂解后再注射到人体内，其表面抗原依然可以激发人体的体液免疫，使人体产生抗体，B正确； C、抗原不一定是蛋白质，若病原体表面不存在蛋白质分子，病原体可能存在其他抗原，也会激发人体的体液免疫，使人体产生抗体，C正确。 故选ABC。 （2）单克隆抗体制备过程需要用到动物细胞融合和动物细胞培养等技术，过程①需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，过程②利用抗原-抗体杂交技术筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与传统抗体相比，单抗的主要优点是能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或灵敏度高、特异性强、可大量制备）。单抗只能针对单一抗原，因此，该抗原部分结构改变后，可能会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况。 （3）①Co-IP利用的原理是抗原与抗体的特异性结合。杂交瘤细胞能无限增值，无接触抑制，由于细胞会消耗营养物质并且会产生代谢废物，所以仍需要定期换瓶培养。 ②分析题意及图2的实验结果，可知三种蛋白α、β、γ均可与α抗体结合形成沉淀，说明蛋白β、γ均能与蛋白α结合形成复合体，但是不能判断出蛋白β能否与蛋白γ结合，因此，若用β抗体重复上述实验，待测蛋白γ的免疫共沉淀实验结果不能确定。 三、非选择题 14．（24-25高二下·安徽滁州·期末）近年来，肿瘤免疫疗法成为癌症治疗的研究热点。其中，PD-1/PD-L1信号通路是肿瘤免疫逃逸的重要机制之一。科研人员利用单克隆抗体技术开发了抗PD-1抗体，用于阻断该通路，恢复T细胞对肿瘤的杀伤作用。请回答下列问题： (1)PD-1与PD-L1结合后，会抑制T细胞的活化，从而使肿瘤细胞逃避免疫攻击。该机制属于免疫系统的______功能异常。 (2)制备抗PD-1单克隆抗体时，需将________细胞与骨髓瘤细胞融合，再利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。最终筛选出的杂交瘤细胞需进行_______和_______，以获得能稳定分泌目标抗体的细胞系。 (3)科研人员利用衰老肿瘤细胞研制了肿瘤疫苗（STCV），对STCV进行基因改造后，使其高剂量表达sPD-1（一种能特异性与PD-L1结合的物质）。进行相关实验：给小鼠接种小鼠乳腺癌细胞后，随机均分为A、B、C三组，分别依次给予STCV、高表达sPD-1的STCV、磷酸缓冲液处理，每隔6天记录无瘤小鼠的比例，结果如下表。 接种后的天数/d A组/% B组/% C组/% 0 100 100 100 6 78 78 50 12 60 72 12 18 38 68 0 24 22 54 0 30 10 38 0 请回答下列问题： ①C组处理的目的是________。 ②STCV和高表达sPD-1的STCV均能够________（填“促进”或“抑制”）小鼠体内肿瘤的消失，且_________（填“前者”或“后者”）的效果更明显。 ③请结合PD-1和PD-L1的作用原理，推测高表达sPD-1的STCV可能的作用机制：_______。 【答案】(1)免疫监视 (2) 已免疫的B淋巴（或浆、B） 克隆化培养 抗体检测 (3) 作为对照组 促进 后者 高表达sPD-1的STCV通过表达高剂量的sPD-1与癌细胞表面的PD-L1结合，抑制了PD-1和PD-L1结合，细胞毒性T细胞重新被激活，产生效应 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。PD-1与PD-L1结合后，会抑制T细胞的活化，从而使肿瘤细胞逃避免疫攻击。该机制属于免疫系统的免疫监视功能异常。 （2）制备抗PD-1单克隆抗体时，需将已免疫的B淋巴细胞（或浆、B）与骨髓瘤细胞融合，再利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。最终筛选出的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测，以获得能稳定分泌目标抗体的细胞系。 （3）①在该实验中，C组给予磷酸缓冲液处理，目的是作为对照组，排除磷酸缓冲液等其他非实验因素对实验结果的影响，从而更准确地分析STCV和高表达sPD-1的STCV对小鼠体内肿瘤的影响。 ②由表格数据可知，与C组（磷酸缓冲液处理组）相比，A组（给予STCV处理组）和B组（给予高表达sPD - 1的STCV处理组）无瘤小鼠的比例在不同时间点均高于C组，说明STCV和高表达sPD-1的STCV均能够促进小鼠体内肿瘤的消失。且在各个时间点，B组无瘤小鼠的比例均高于A组，说明高表达sPD-1的STCV的效果更明显。 ③已知PD-1/PD-L1信号通路是肿瘤免疫逃逸的重要机制之一，PD-1与PD-L1结合后会抑制T细胞的活化，且sPD-1能特异性与PD-L1结合。当高表达sPD-1的STCV进入小鼠体内后，高表达sPD-1的STCV通过表达高剂量的sPD-1与癌细胞表面的PD-L1结合，抑制了PD-1和PD-L1结合，细胞毒性T细胞重新被激活，产生效应。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $