高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题（有解析）

专题七 基因工程及其应用
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.在重组DNA技术中,将外源基因导入受体细胞,通常是利用质粒作为载体。下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A.质粒是一种只存在于原核细胞中的结构简单的环状DNA分子
B.质粒的复制和表达过程都遵循中心法则和碱基互补配对原则
C.外源基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达
D.大多数天然质粒都不需要人工改造,可以直接作为载体使用
2.1970年,科学家在细菌中发现了第一个限制性内切核酸酶,获得了开启DNA宝藏的钥匙,目前已发现的限制酶超过了四千种,极大地推动了对DNA分子的研究和操作。表中列出了几种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述正确的是( )
限制酶 识别序列和切割位点
BamH I 5'-G↓GATCC-3'
Sau3A I 5'-↓GATC-3'
Acc65 I 5'-G↓GTACC-3'
Bgl Ⅱ 5'-A↓GATCT-3'
Kpn I 5'-GGTAC↓C-3'
A.表中的5种限制酶切割形成的末端中,既有黏性末端,又有平末端
B.BamH I和Sau3A I切割形成的末端相互连接后,不能再被Sau3A I切割
C.Acc65 I和Kpn I切割形成的末端相互连接后,可以重新被Acc65 I或Kpn I切割
D.分别用Sau3A I和Bgl Ⅱ切割随机序列DNA,前者得到的片段长度可能明显短于后者
3.基因工程中将外源基因送入细胞需要一定的载体,下列关于载体的叙述错误的是( )
A.具有1个至多个限制酶切割位点以供目的基因插入其中
B.具有特殊的标记基因以便于目的基因能准确定位并与之结合
C.能在受体细胞中稳定存在并复制以利于目的基因的存在和复制
D.基因工程中所用的载体除质粒外,还有噬菌体、动植物病毒等
4.数字PCR技术是一种核酸分子绝对定量技术，其原理如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.应根据目的基因的两端已知序列设计两种引物
B.PCR每一循环包括变性、复性和延伸三个过程
C.PCR结束后有靶分子的反应单位能检测出荧光
D.每个反应单位中都需要加入解旋酶和耐高温DNA聚合酶
5.人类Y基因启动子上游的调控序列中含有BC111A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，r基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了r基因上游不同长度的片段（Fn与R），将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定BCL11A蛋结合位点的具体位置。相关信息如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.为将扩增后的产物定向插入载体，指导荧光蛋白基因表达，需用Mun I和Xho I处理载体
B.从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体
C.将构建的载体导入去除BCL11A基因的受细胞，可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光，而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光
D.向培养液中添加适量的雌激素，可导致部分受体细胞不再有荧光
6.图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoR I、BamH I、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A.在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoR I
B.如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR I酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoR I酶切点有1个
C.使用EcoR Ⅰ处理外源DNA分子时需消耗4分子H2O
D.一个图1所示的质粒分子经EcoR I切割后，含有2个游离的磷酸基团
7.蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是( )
A.若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏2个磷酸二酯键
B.在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目的基因
C.若用PCR技术获取蛛丝蛋白基因，则设计的引物应分别结合在1、4部位
D.若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则共消耗引物32个
8.如图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程。下列叙述正确的是( )
A.①②过程都属于基因工程的范畴
B.③过程常用显微注射技术，注射前需先用Ca2+处理重组细胞
C.④过程胚胎须发育到囊胚或原肠胚阶段
D.⑤过程为胚胎移植技术，可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
9.缺乏维生素A容易导致夜盲症、营养不良，甚至能够威胁到生命。而β-胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A，科学家尝试通过转基因技术生产富含β-胡萝卜素的大米。八氢番茄红素合成酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtl表示）参与β-胡萝卜素的合成。根据以上信息分析，下列说法正确的是( )
A.重组质粒中的目的基因含有psy基因和crtl基因
B.构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
C.常通过Ca2+处理法将目的基因导入水稻受体细胞
D.PCR既可扩增特定基因也可检测目的基因是否表达为相应蛋白质
10.血清白蛋白对于治疗由肝炎引发的肝硬化和肝腹水等疾病具有显著疗效，之前只能从血液中提取。我国某生物科技公司利用农杆菌转化法将血清白蛋白基因导入水稻胚乳细胞，一段时间后成功提取的植物源重组人血清白蛋白，已通过临床前实验。下列说法中错误的是( )
A.利用从血液中提取的血清白蛋白治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患
B.添加糖类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞
C.构建植物源重组人血清白蛋白基因表达载体的目的是使农杆菌T-DNA中的目的基因转入受体细胞并稳定表达
D.水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达的初始翻译产物进行加工
11.如图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得了外源基因并能够将其表达的细胞。下列有关叙述，错误的是( )
A.X是含有人胰岛素原基因并能合成人胰岛素原的细菌细胞
B.质粒是细胞核或拟核外能进行自主复制的小型环状DNA
C.目的基因与质粒的结合体现的变异类型是基因突变
D.该技术又叫基因拼接技术，能定向改变生物性状
12.EGFR是一种表皮生长因子受体，由信号肽区（可保证蛋白质在细胞中的定向运输）、胞外区、跨膜区和胞内区组成。当表皮生长因子与其胞外区结合后，可引起一系列基因活化，进而导致肿瘤细胞增殖，但EGFR缺失胞内区后形成的DNEGFR虽也可与表皮生氏因子结合，却不会引起相应的基因活化。图1为EGFRcDNA结构及其对应的蛋白质的功能区,研究人员利用人结肠癌组织、pEGFP-N1质粒、大肠杆菌、cos-7细胞（-种常用的动物细胞系）等做了一系列实验，以探究DNEGFR基因在细胞中的表达和定位情况,基本流程如图2所示。
（1）研究人员从人结肠癌组织中提取总RNA,用______酶处理获得cDNA。图2中过程②应选择图1中的引物______（填数字）进行PCR。为确保过程③中pEGFP-N1质粒与DNEGFR基因的定向连接，常常需要在引物______端加入使用的限制酶的识别序列。
（2）图2中的EGFP是绿色荧光蛋白基因，研究人员使用含有EGFP的质粒来构建重组质粒，以便根据绿色荧光蛋白的位置确定_______。结合EGFR基因指导合成的蛋白质的各部分的功能，推测EGFP序列需在DNEGFR序列的______（填“上游”或“下游”），原因是_______。
（3）过程④中，将Ca2+处理过的大肠杆菌和重组质粒混匀后培养在含有______（填抗生素）的培养基上，进行过程④和过程⑤的目的是______。
（4）过程⑥进行时需要提供的气体环境为_______。若pEGFP-N1-DNEGFR转染cos-7细胞成功，过程⑥检测获得的cos-7细胞时荧光应主要分布在______部位。
13.质膜内在蛋白ZmPIPl（以下简称Z1）是植物运输水分和CO2等物质的主要通道。为了研究干旱胁迫下Z1基因在玉米中的表达和调控情况（图1表示已知其中一条链的部分碱基序列），科研人员建构含有Z1基因的超表达载体（图2表示该载体的T-DNA序列），培育出了Z1超表达植株。请同答下列问题：
（1）获取玉米Z1基因时，需要先从玉米叶片细胞中提取______,再通过_________过程获得CDNA,进而通过PCR扩增Z1基因。该PCR过程中，可选择下列_________组合作为引物对。
A.5'-TAAGTTGTCT-3'和5'-CITGGATGAT-3'
B.5'-TCTGTTGAAT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'
C.5'-GAACCTACTA-3'和5'-ATTCAACA-3'
D.5'-ATCATCCAAGT-3'和5'-ATfCAACAGA-3'
（2）根据基因表达载体的结构组成分析，图2中的④是_________,其功能是_________。
（3）为检测Z1基因是否导入玉米细胞,可采用PCR技术对转基因玉米株系进行检测，并对PCR产物用电泳技术进行鉴定。双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越___________。由图3电泳结果可知,_______号玉米株系含有目的基因。
（4）为探究Z1转基因玉米的抗旱能力,对野生型玉米（WT）和Z1转基因玉米（Oel、Oe2、Oe3株系）进行干旱处理后测定其地上部分的生物量，分别计算其相对于正常条件下生长的野生型植株的地上部分生物量，结果如图4所示。图示结果说明___________。
（5）为进一步探究Z1基因在分子及细胞水平的作用机制，研究人员将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞，发现绿色荧光分布在细胞膜上；在图2的④下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中。请结合Z1蛋白的表达，推测其作用机制是_________________________________________。
14.科研人员构建了可表达WRK10-MYC融合蛋白的重组农杆菌Ti质粒并成功转化植物细胞得到转基因植株，该质粒的部分结构如图1所示，其中Kan为卡那霉素抗性基因，Hyg为潮霉素抗性基因,MYC标签序列编码标签短肽MYC,WRK10蛋白为转录因子,可与图2中PIF4基因启动子某区段结合并激活该基因的转录。
(1)位于Ti质粒不同位置的卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因的作用分别是______。图中启动子的方向与对应基因转录的方向一致,从编码链的角度分析Pl和P2方向不同的原因是_____。
(2)已知利用LP和RP扩增结果为大带，BP和RP扩增结果为小带。可用图中二引物进行两次PCR的方法坚定转基因植物后代中的纯合转基因植株。T-DNA插入植物染色体DNA分子后会抑制原插入位点两侧引物的扩增产物的出现，则纯合转基因植株PCR检测结果为_____(填“大带”“大带和小带”或“小带”)。
(3)为了探究WRK10蛋白与PIF4基因启动子结合的具体区段(如图2所示)，科研工作者利用短肽MYC抗体处理了对应的基因表达产物，后经一系列过程,得到图3所示的结果，由此推测转基因植株体内WRK10蛋白在_________条件下能够结合PIF4基因启动子的_________区段从而激活该基因的表达。MYC标签序列编码的标签短肽MYC的作用是_________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、质粒存在于许多细菌以及酵母菌(真核细胞)中的有自主复制能力的小型环状DNA分子,A错误;B、质粒的复制和表达都遵循中心法则,也遵循碱基互补配对原则,B正确;C、只需要将含有目的基因的质粒导入受体细胞,无需整合到受体细胞的DNA中也能表达,C错误;D、天然的质粒不能直接作为载体,基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,D错误。故选B。
2.答案：D
解析：表中的5种限制酶切割形成的末端均为黏性末端,A错误；BamH I和Sau3A I切割形成的末端,可以相互连接,连接形成的DNA序列中还存在Sau3AI的识别序列和切割位点,故能再被Sau3A I切割,B错误;Acc65 I和Kpn I切割形成的黏性末端序列无法配对,而且磷酸端(5'端)也不能与磷酸端(5'端)连接,羟基端(3'端)也不能与羟基端(3'端)连接,既然不能连接也就不存在重新切割,C错误;Sau3A I识别序列为4个核苷酸,而Bgl Ⅱ识别序列为6个核苷酸,且Bgl Ⅱ的识别序列Sau3A I也能识别,因此分别用Sau3A I和Bgl Ⅱ切割随机序列DNA,前者得到的片段长度可能明显短于后者,D正确。
3.答案：B
解析：基因工程中所用的载体包括质粒、噬菌体、动植物病毒。作为载体必须具备的条件:①具有1个至多个限制酶切割位点,以供目的基因插入其中；②具有特殊的标记基因,如抗生素抗性基因,以便于重组DNA分子的筛选;③能在受体细胞中稳定存在并复制；④对受体细胞安全无害,而且要易从供体细胞中分离出来。综上可知A、C、D正确,B错误。
4.答案：D
解析：A、由于DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链，因此要用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增，A正确；B、PCR技术中的每个循环由变性退火（复性）、延伸三个基本反应步骤构成，B正确；C、荧光的出现是荧光探针水解导致的，荧光探针将首先与模板DNA的相应区段结合（靶分子），随着DNA复制延伸至荧光探针部位，导致荧光探针的水解进而产生荧光，显然每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子，C正确；D、PCR技术通过高温解旋，不需要解旋酶，所以每个反应单位中都需要加入耐高温DNA聚合酶，D错误。故选D。
5.答案：C
解析：A、观察载体的部分结构的图示，荧光蛋白基因的左侧为终止子，为了将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，扩增后的产物的插入点应在荧光蛋白基因的右侧，而荧光蛋白基因的右侧有三个限制酶切点，分别是Mun I、EcoR I和Xho I限制酶的切点，但因为用EcoR I会破坏荧光蛋白基因，所以只能用Mun I和Xho I限制酶切割，A正确；B、据图中对限制酶的注释可知，限制酶Mun I识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoR I识别并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoR I，在F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是Sal I，从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体，即F1～F7与R的相关载体，B正确；C、据图可知，F1与R的序列要长于F2-F7与R序列，故不可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光，而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光的现象，C错误；D、分析题意可知，P是在雌激素诱导下发挥作用的启动子，向培养液中添加适量的雌激素，雌激素能诱导启动子发挥作用，构建的载体含有BCL11A基因，导入构建载体的受体细胞能合成BCL11A蛋白，r基因的表达被抑制，故向培养液中添加适量的雌激素，可导致部分受体细胞不再有荧光，D正确。故选C。
6.答案：B
解析：A、目的基因两侧都有且质粒也有的限制酶是EcoR Ⅰ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoR Ⅰ，A正确；B、若将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ酶切后再用DNA连接酶连接，则形成的重组DNA中，目的基因两端应各含1个EcoR Ⅰ 酶切位点，即重组DNA中EcoR Ⅰ 酶切点有2个，B错误；C、使用EcoR Ⅰ 处理外源DNA分子时（两个切口，断裂4个磷酸二酯键）需消耗4分子H2O，C正确；D、环状质粒无游离磷酸基团，一个图1所示的质粒分子经EcoR I切割后，含有2个游离的磷酸基团（环状质粒称为链状DNA分子），D正确。故选B。
7.答案：B
解析：若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键，共会破坏4个磷酸二酯键，A错误；如图所示，
设X基因为目的基因。经过第一轮复制以亲代DNA的两条链做模板，可以得到①和②两种DNA；经过第二轮复制可以得到①和③、②和④；经过第三轮复制可以得到①和③、③和⑤、②和④、④和⑤；第四轮复制得到16个DNA分子，即①和③、2个③和2个⑤、②和④、2个④和2个⑤、第三轮的2个⑤得到4个⑤（统计为①、②、3个③、3个④、8个⑤）；第五轮复制得到32个DNA分子，即①和③、②和④、3个③和3个⑤、3个④和3个⑤、第四轮的8个⑤得16个⑤（统计为①、②、4个③、4个④、22个⑤；⑤为目的基因即还未获得32个目的基因），第六轮复制得64个DNA分子，即①和③、②和④、4个③和4个⑤、4个④和4个⑤、第五轮的22个⑤得44个⑤（统计为①、②、5个③、5个④、52个⑤；⑤为目的基因，即此时获得32以上符合条件的目的基因），综上所述，需要至少6次循环可获得32个符合要求的目的基因，B正确；PCR是一项根据DNA半保留复制的原理体外合成DNA的技术，DNA复制延子链5′→3′进行，由于引物要延伸子链，子链和模板链反向平行，因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3，C错误；利用PCR扩增一个基因要加入2个引物，若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则加入的引物数为24×2－2=30个，D错误。
8.答案：D
解析：本题主要考查基因工程及胚胎工程的过程和意义。分析题图，该过程中利用基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，其中①过程属于细胞工程的范畴，②过程属于基因工程，A错误；③过程将基因表达载体导入动物细胞常用显微注射技术，无需先用Ca2+处理重组细胞，B错误；④过程重组细胞经过早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚期移植，C错误；⑤过程为胚胎移植技术，其优点是可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，D正确。
9.答案：A
解析：本题考查基因工程。由题干可知β-胡萝卜素的合成需要psy和crtl两种基因，要获得能合成β-胡萝卜素的大米，目的基因中需含有psy基因和crtl基因，A正确；构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶，不需要核酸酶，B错误；将基因表达载体导入植物细胞的方法有基因枪法、农杆菌转化法，而不用显微注射法，C错误；PCR技术可用于扩增特定基因，但是不能用来检测目的基因的表达，D错误。
10.答案：B
解析：由于血液中可能存在一些导致传染病发生的病原体（如艾滋病毒），故利用从血液中提取的血清白蛋白治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患，A正确；根据上述分析可知，添加酚类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞，B错误；构建植物源重组人血清白蛋白基因表达载体的目的是使农杆菌T-DNA中的目的基因转入受体细胞并稳定表达，C正确；由于水稻为真核细胞，含有复杂的细胞器，所以水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达的初始翻译产物进行加工，D正确。
11.答案：C
解析：A、X是含有胰岛素原基因的细菌细胞分裂形成的，含有胰岛素原基因，因此能合成胰岛素原，A正确；
B、质粒是细胞核或拟核外能进行自主复制的小型环状DNA，通常有多个标记基因和多个限制酶切点，这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞，B正确；
C、目的基因与质粒的结合体现的变异类型是基因重组，C错误；
D、基因工程能定向改造生物的性状，该细菌是采用基因工程技术培育形成的，因此其性状已被定向改造，该技术为DNA重组技术，又称之为基因拼接技术，D正确。
故选C。
12.答案：（1）逆转录；1和3；5'
（2）DNEGFR蛋白在细胞中的位置；下游；若EGFP序列位于DNEGFR序列上游，则信号肽无法发挥作用，不能根据绿色荧光蛋白的位置判断DNEGFR的位置
（3）卡那霉素；获得更多的重组质粒
（4）95%空气和5%的CO2;细胞膜
解析：（1）通过RNA获得cDNA，需用逆转录酶处理。图2中过程②的目的是获得只控制合成信号肽段、胞外区、跨膜区三个部分的DNEGFRcDNA，因此应选择图1中的引物1和引物3进行PCR。为确保过程③中pEGFP-N1质粒与DNEGFR基因的定向连接，常常需要在引物5'端加入使用的限制酶的识别序列。
（2）图2中的EGFP是绿色荧光蛋白基因，研究人员使用含有EGFP的质粒来构建重组质粒，使得EGFP和DNEGFR同时表达，即以绿色荧光蛋白的位置来确定DNEGFR蛋白在细胞中的位置。若EGFP序列在DNEGFR序列的上游，则信号肽无法发挥作用，不能根据绿色荧光蛋白的位置判断DNEGFR的位置。
（3）过程④中，将Ca2+处理过的大肠杆菌与重组质粒混匀，培养在含有卡那霉素的培养基上。由图2可知，进行过程④和过程⑤的目的是获得更多的重组质粒。
（4）过程⑥是对转染后的动物细胞进行培养，此过程通常需要提供的气体环境为95%空气（满足细胞代谢对氧气的需求）和5%的CO2（维持培养液的pH）。若pEGFP-N1-DNEGFR转染cos-7细胞成功，过程⑥检测获得的cos-7细胞时，荧光应主要分布在细胞膜部位。
13.答案：(1)mRNA;逆转录;B
(2)启动子;RNA聚合酶识别和结合的位点,启动转录过程下一个
(3)慢;1~4
(4)干旱处理会降低玉米地上部分生物量,而超表达Z1基因能够增强玉米植株的抗旱能力,减少玉米地上部分生物量的降低程度
(5)Z1蛋白可被转运至叶肉细胞的细胞膜,促进对水分和二氧化碳的运输和利用,提高玉米植株的光合作用速率
解析：(1)cDNA特指在体外经过逆转录形成的与模板RNA互补的DNA链,获得cDNA时,应从玉米叶片细胞中提取mRNA(或总RNA),再通过逆转录过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。图1所示碱基序列端为5'端,OH端为3'端,在进行PCR反应时,引物应和模板链的3'端通过碱基互补配对结合,故可选择5'-TCTGTTGAAT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'作为引物对,B正确。
(2)图2中的④位于目的基因的上游,应是RNA聚合酶识别和结合的位点,即启动子,可启动转录过程。
(3)琼脂糖凝胶电泳是一种常用的分离和纯化DNA的技术,在琼脂糖凝胶电泳中,DNA分子的迁移速率与其相对分子质量呈负相关,因此双链DNA分子片段长度越大,在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越慢.由图3电泳结果可知,1~4号玉米株系和含有目的基因的质粒经PCR后的电泳产物含有长度相同的片段,说明1~4号玉米株系含有目的基因。
(4)据图4可知,在干旱条件下,转基因玉米株系地上部分生物量降低较少,野生型降低较多,说明干旱处理会降低玉米地上部分生物量,而超表达Z1基因能够增强玉米植株的抗旱能力,减少玉米地上部分生物量的降低程度。
(5)将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞,发现绿色荧光分布在细胞膜上,说明Z1基因表达的蛋白分布在细胞膜上；在图2的④下游连接GUS基因(表达产物可水解底物呈蓝色),发现蓝色主要分布在叶肉细胞中,说明Z1基因主要在叶肉细胞中表达.综上分析可知,Z1蛋白可被转运至叶肉细胞的细胞膜上,促进对水分和二氧化碳的运输和利用,提高玉米植株的光合作用速率。
14.答案：（1）卡那霉素抗性基因可用于筛选成功转化的农杆菌；潮霉素抗性基因可用于筛选成功转化的植物细胞潮霉素抗性基因的编码链是b链，WRK10基因的编码链是a链
（2）小带
（3）红光；W12；与MYC抗体结合，便于对WRK10蛋白的表达进行检测、示踪
解析：（1）农杆菌转化法培育转基因植物的过程首先是构建可表达WRK10-MYC融合蛋白的重组Ti质粒，将其导入农杆菌细胞中，然后用含有重组Ti质粒的农杆菌去侵染植物细胞，筛选成功转化的植物细胞并培育出转基因植株。分析图1，卡那霉素抗性基因Kan位于T-DNA外部，说明其位于重组Ti质粒上，卡那霉素加入培养基中用于筛选成功导入Ti质粒的农杆菌。然后用成功转化的农杆菌去侵染植物细胞，将T-DNA整合到植物细胞染色体的DNA上，从图中分析，潮霉素抗性基因Hyg位于T-DNA中，可以和目的基因一同整合到植物细胞的DNA上，因此培养基中加入潮霉素可用于筛选成功导入了目的基因的植物细胞。基因转录的方向是5'→3'，而启动子的方向与对应基因转录的方向一致，故P1和P2方向不同的原因是潮霉素抗性基因的编码链是b链（或Hyg基因所对应的编码链是b链），WRK10基因的编码链是a链。
（2）分析图1可知，BP位点在T-DNA片段上，又因T-DNA插入植物染色体DNA分子后会抑制原插入位点两侧引物的扩增产物的出现，故纯合转基因植株PCR检测结果为BP和RP扩增的小带。
（3）分析图3，红光处理下的W12区段中MYC抗体阳性组PIF4基因表达量最高，说明WRK10蛋白（转录因子）在红光条件下与PIF4基因启动子的W12区段结合，从而激活该基因的表达。MYC标签序列编码的标签短肽MYC的作用是与MYC抗体结合，便于对WRK10蛋白的表达进行检测、示踪。专题八 蛋白质工程
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞，可以提高玉米中的赖氨酸含量；更换赖氨酸形成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶中的个别氨基酸，使两种酶的活性提高，也可以提高玉米中的赖氨酸含量。以上两种技术分别属于( )
A.基因工程、基因工程 B.蛋白质工程、蛋白质工程
C.基因工程、蛋白质工程 D.蛋白质工程、基因工程
2.腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1）。下列有关叙述错误的是( )
A.N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B.加入连接肽需要通过改造基因实现
C.获得N1的过程需要进行转录和翻译
D.检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境
3.下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述错误的是( )
①科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，目的是降低转基因奶牛分泌的乳汁中乳糖的含量
②人生长激素基因工程菌产生的生长激素属于该工程菌的初生代谢物
③基因工程和蛋白质工程都需要在分子水平上对基因进行操作
④蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
4.基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A.基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质
C.基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）操作
D.基因工程完全不同于蛋白质工程
5.已知生物体内有一种转运蛋白Y，如果将蛋白Y中某一个氨基酸替换，改变后的蛋白质Y1不但保留了蛋白Y原有的功能，而且具备了酶的催化功能。下列说法正确的是( )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B.可以通过对Y蛋白基因改造或人工合成获得Y1蛋白基因
C.蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体
D.细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的
6.（多选）水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A.水蛭素的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶也都可通过该工程进行改造
B.水蛭素疗效提高的根本原因是水蛭素氨基酸的排列顺序发生了改变
C.用基因定点突变技术进行碱基的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换
D.蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质
7.人体内的t—PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓，然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t—PA会诱发颅内出血，其原因是t—PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实，通过某技术，将t—PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，可制造出性能优异的改良t—PA蛋白，进而显著降低颅内出血。下列叙述错误的是( )
A.该技术的关键是了解t—PA蛋白基因的分子结构
B.该技术生产改良t—PA蛋白的过程遵循碱基互补配对原则
C.该技术是蛋白质工程
D.该技术的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程
8.萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题，研究人员采用蛋白质工程（又称为第二代基因工程）对它进行了改造。下列关于利用蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述，正确的是( )
A.利用化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶基因的序列
B.改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
C.可用PCR技术检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质
D.改造后的荧光素酶在一定条件下催化人工合成的荧光素DTZ发光是将化学能转化为光能的过程
9.科学家将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，结果它的最适温度提高了10~12℃。据分析，脯氨酸替代甘氨酸后，由于引入了一个吡咯环侧链，刚好填充了第138位甘氨酸附近的空洞，使蛋白质空间结构更具刚性，从而提高了酶的热稳定性。下列说法正确的是( )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B.对葡萄糖异构酶的改造需要以基因工程为基础
C.蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具
D.经改造后的葡萄糖异构酶热稳定性提高这一性状不可遗传
10.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：
1.构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________________________。
2.通过DNA合成形成的新基因应与___________结合后转移到_________中才能得到准确表达。
3.若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有______________、_____________和发酵工程。
4.图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？____________________________________
5.下列关于蛋白质工程的说法错误的是____。
A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要
B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
C.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程
答案以及解析
1.答案：C
解析：富含赖氨酸的蛋白质是自然界中已有的蛋白质，基因工程可以把该蛋白质编码基因转入玉米细胞，并使之合成该蛋白质；更换赖氨酸合成过程中的天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的个别氨基酸，是对自然界中已有的蛋白质进行改造，属于蛋白质工程。
2.答案：D
解析：在N0的和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1），推测N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一，A正确；
蛋白质工程的作用对象是基因，即加入连接肽需要通过改造基因实现，B正确；
N1为蛋白质，蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程，C正确；
为保证实验结果的准确性，检测N1的活性时应先将其置于高温环境，再与底物充分混合，D错误。
3.答案：B
解析：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因的表达产物是肠乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，①正确；人生长激素基因工程菌产生的生长激素属于该工程菌的次生代谢物，②错误；蛋白质工程本质上属于基因工程的延伸，基因工程和蛋白质工程都需要在分子水平上对基因进行操作，③正确；蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的需求，④错误。综上所述，B符合题意。
4.答案：B
解析：基因工程和蛋白质工程均是对基因进行操作，都是分子水平上的操作，A、C错误。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成非天然存在的蛋白质，B正确。基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状，但原则上只能生产自然界已存在的蛋白质；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作为基础，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，蛋白质工程不完全等同于基因工程，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，D错误。
5.答案：B
解析：蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质，A错误；可以通过对Y蛋白基因改造或人工合成获得Y1蛋白基因，B正确；蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具，C错误；细胞内合成蛋白Y1与蛋白质Y的过程中，遗传信息的流向是相同的，D错误。
6.答案：CD
解析：A、自然界中的酶不能通过蛋白质工程进行改造，A错误； B、水蛭素疗效提高的根本原因是脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，B错误； C、用基因定点突变技术进行碱基的替换，则可实现水蛭素第47位氨基酸的替换，C正确； D、蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质，D正确。
故选：CD。
7.答案：A
解析：由题意知该技术为蛋白质工程，其关键是了解t—PA蛋白质分子结构，A错误，C正确；该技术生产改良t—PA蛋白的过程遵循碱基互补配对原则，B正确；蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列，D正确。
8.答案：D
解析：利用化学诱变剂可以让天然荧光素酶基因发生突变，但该突变是不定向的，A错误；改造天然荧光素酶所用的基因表达载体必须包含启动子和终止子，其中启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的DNA片段，B错误；PCR技术不能用来检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质，检测且的基因是香翻译成蛋白质一般采用抗原一抗体杂交技术，C错误；由题干信息“萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光”推测，改造后的荧光素酶在一定条件下催化人工合成的荧光素DTZ发光是将化学能转化为光能的过程，D正确。
9.答案：B
解析：蛋白质工程和基因工程都要对基因进行操作，其操作对象相同，A错误；对葡萄糖异构酶的改造属于蛋白质工程，需要以基因工程为基础，B正确；蛋白质工程要通过基因工程实施，需要酶和载体作为工具，C错误；蛋白质工程由于是对基因进行改造，遗传物质发生改变，属于可遗传的变异，D错误。
10.答案：1.蛋白质的预期功能
2.载体；大肠杆菌等受体细胞
3.蛋白质工程；基因工程
4.根据新的胰岛素中的氨基酸序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪合成出新的胰岛素基因
5.B
解析：1.蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是预期胰岛素的功能，即速效胰岛素。
2.合成的目的基因应与载体结合构建成基因表达载体后导入受体细胞中，才能得以表达。
3.利用蛋白质工程生产速效胰岛素，需对原有的胰岛素进行改造，根据新的胰岛素中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物，在生产过程中要借助工程菌,所以还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。
4.由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中的氨基酸序列，推测出基因中的脱氧核苷酸序列，然后用DNA合成仪直接合成出新的基因。
5.由于基因决定蛋由质，因此,要对蛋白质的结构进行改造，最终还必须通过改造基因来完成，而不是直接对蛋白质分子进行操作。专题五 动物细胞工程
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.科研人员利用核移植技术成功地克隆了高产奶牛。下列关于核移植技术的叙述错误的是( )
A.从卵巢中采集的卵母细胞需体外培养至MⅡ才能用于核移植
B.获取高产奶牛的体细胞后还需进行体外培养，以获得较多体细胞
C.用乙醇处理重构胚的目的是使其完成细胞分裂和发育进程
D.上述克隆奶牛的培育依据的原理是动物细胞具有全能性
2.人的乳腺癌包含HER2（肿瘤细胞表面表达的一种受体，可作为治疗靶点）高表达、低表达等类型。2024年8月，抗体药物偶联物T-DXd已经获得相关认定,被用于治疗乳腺癌。在临床试验中，科学家发现T-DXd对HER2表达水平不同的乳腺癌均表现出非常好的疗效,将疾病进展风险降低了一半。有关说法正确的是( )
A.也可以选择细胞呼吸酶作为抗原,来制作特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体
B.培养杂交瘤细胞时需要加入CO2,目的是调节气体环境，刺激细胞呼吸
C.制备单克隆抗体时利用鉴别培养基可以获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞
D.T-DXd对HER2表达水平不同的乳腺癌均有疗效说明单克隆抗体特异性强、灵敏度高
3.科学家利用供体生物DNA中的无限增殖调控基因制备单克隆抗体过程如下。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ是经特定抗原免疫过的B淋巴细胞
B.经限制酶处理后的目的基因与载体的黏性末端相同
C.经检测和筛选后的Ⅱ，既能无限增殖又可分泌单克隆抗体
D.此种制备单克隆抗体的方法涉及转基因技术、核移植技术和动物细胞融合技术
4.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了一种类似胚胎干细胞的细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞，用于多种疾病的治疗，流程如图。下列有关说法错误的是( )
A.在体外培养小鼠成纤维细胞和iPS细胞时，定期更换培养液可以清除细胞的代谢产物
B.选取的小鼠成纤维组织需经胃蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液
C.图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与iPS细胞中的相同，蛋白质不完全相同
D.若iPS细胞取自病人，经诱导并移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应
5.CDR移植就是将鼠源单克隆抗体(简称鼠源性单抗)可变区中的互补决定区(CDR)序列取代人源抗体相应CDR序列,重组构成嵌合抗体。下列叙述错误的是( )
A.制备鼠源性单抗时使用的灭活病毒可保证细胞膜分子排布不发生改变
B.制备鼠源性单抗过程需进行两次筛选,第二次筛选的原理是抗原—抗体杂交
C.CDR移植中构建基因表达载体的过程需要DNA连接酶和限制酶
D.嵌合抗体既有鼠源性单抗的特异性与亲和力,又能最大限度地降低免疫原性
6.胎牛血清（FBS）是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。如表所示是在胚胎培养液中添加不同浓度的FBS后对牛核移植胚胎发育的影响情况，下列叙述错误的是( )
组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/%
对照组 胚胎培养液 59.17±1.4 13.53±2.04
实验组1 胚胎培养液+10%FBS 62.14±1.78 13.78±2.77
实验组2 胚胎培养液+20%FBS 68.95±4.15 26.09±2.20
实验组3 胚胎培养液+30%FBS 62.02±8.64 8.78±3.20
A.囊胚外表的滋养层细胞将来发育成胎膜、胎盘
B.上表中促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为30%
C.从卵巢采集的卵母细胞需在体外培养成熟才能参与受精
D.添加不同浓度的FBS对核移植胚胎的发育均有促进作用
7.动物细胞培养的顺序是( )
①原代培养②传代培养③胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮细胞
A．③①② B．①②③ C．②①③ D．①③②
8.治疗乳腺癌“HER2”的抗体—药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年国家医保药品目录。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如图，下列有关叙述错误的是( )
A.连接物在内环境中要保持稳定，在细胞内能被断开
B.T-DM1中的抗体主要发挥治疗效应，杀伤靶细胞
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞不能直接生产单克隆抗体
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织成像中可定位诊断肿瘤的位置
9.实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.所需培养基是按细胞所需的营养物质种类和数量严格配制的
B.培养细胞1是原代培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累而分裂受阻
C.传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，无须再用酶处理
D.体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象
10.研究发现,免疫抑制受体TREM2(髓系细胞触发受体2)在肿瘤免疫逃逸过程中发挥了重要作用,TREM2抗体有望提高肿瘤治疗的效果。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图,下列有关叙述正确的是( )
A.SP2/0细胞能在体外大量增殖,步骤②中融合的细胞都有此特性
B.步骤②常用的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导融合法等
C.通过步骤③即可获得所需的杂交瘤细胞,步骤⑤⑥是克隆化培养过程
D.制备的TREM2单克隆抗体特异性强,能精准杀死免疫逃逸的肿瘤细胞
11.现代社会压力使人们的作息很难严格遵循体内的生物钟。频繁的加班、熬夜等导致人的生物钟紊乱，最终出现失眠、日间过度嗜睡等问题。通过实验，我国科研团队成功获得了5只BMAL1基因（与生物节律有关）敲除的克隆猴，极大地推动了生物钟紊乱相关问题的研究。培育克隆猴的步骤如图所示，回答下列问题：
(1)哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功,原因是____。
(2)对卵母细胞去核所采用的普遍方法是____,克隆猴的性状与____ (填“A”或“B”)猴的性状相似度最高,与母体相比,克隆猴体细胞染色体数目____ (填“加倍”、“不变”或“减半”)。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞中前,必须先去掉受体卵母细胞的细胞核,原因是____。
(4)为了研究这5只BMAL1基因敲除的克隆猴是否存在昼夜节律紊乱问题,科学家进行相关实验,如表所示。
组别 实验个体
对照组
实验组 5只BMAL1基因敲除的克隆猴
①表中对照组的实验个体是____。
②结果显示,与对照组相比,实验组猴的神经内分泌激素褪黑素分泌减少;与睡眠剥夺、抑郁症以及衰老等相关的基因表达增强;不再按照24小时的周期活动,在夜间活动明显增多,这说明了____。
答案以及解析
1.答案：D
解析：从卵巢中采集的卵母细胞需体外培养至MⅡ期才能用于核移植,A正确;为保证实验成功,获取高产奶牛的体细胞后还需进行体外培养,以获得较多的体细胞进行实验,B正确;用乙醇处理重构胚的目的是使其完成细胞分裂和发育进程,C正确；题述培育克隆奶牛依据的原理是动物细胞核具有全能性,D错误。
2.答案：D
解析：细胞呼吸酶是所有活细胞都具有的酶,不是肿瘤细胞特有的标志物,且细胞呼吸酶是胞内蛋白,因此,不可以选择细胞呼吸酶作为抗原,来制作特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体,A错误;在细胞培养中,加入CO2的主要目的是维持培养液的H,B错误；制备单克隆抗体时利用选择培养基可以筛选得到杂交瘤细胞,通过克隆化培养和抗体检测可以获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;T-DXd对HDR2表达水平不同的乳腺癌均有疗效说明单克隆抗体特异性强、灵敏度高,D正确。
3.答案：D
解析：Ⅰ代表受体细胞，要具有分泌抗体的能力，则为已免疫的B淋巴细胞，A正确；在同一种限制性内切酶作用下，使无限增殖调控基因与质粒具有相同的黏性末端，B正确；Ⅱ是含有无限增殖调控基因的效应B细胞，既有无限增殖的能力，又能分泌特异性抗体，C正确；该过程涉及基因工程和动物细胞培养，但是没有动物细胞融合技术，D错误。
4.答案：B
解析：在体外培养动物细胞时，需要定期更换培养液，以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，A正确；选取的小鼠成纤维组织需用胶原蛋白酶或胰蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液，B错误；图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞都是由iPS细胞分化而来的，因此图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与iPS细胞中的相同，神经细胞、肝脏细胞、心肌细胞的形态结构和功能与iPS细胞的不同，这是基因选择性表达的结果，表达的基因有相同基因，如ATP合成酶基因，还有在各自细胞中特定表达的基因，因此神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的蛋白质与iPS细胞中的不完全相同，C正确；取自病人的iPS细胞经诱导并移植回病人体内后，一般不会引起免疫排斥反应，D正确。
5.答案：A
解析：制备鼠源性单抗时使用的灭活病毒可使细胞膜分子排布发生改变,进而促进细胞融合,A错误;制备鼠源性单抗过程需进行两次筛选,第一次筛选的原理是利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选的原理是抗原—抗体杂交,获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,B正确；CDR移植中构建基因表达载体的过程需要DNA连接酶和限制酶,其中限制酶可以识别特定的核苷酸序列,并在特定部位切割开,DNA连接酶可以将两个DNA片段连接起来,C正确；嵌合抗体既有鼠源性单抗的特异性与亲和力,又能最大限度地降低免疫原性,减弱免疫排斥,降低单抗的副作用,D正确。
6.答案：BD
解析：囊胚外表的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,A正确；根据表中数据可知,随着胚胎培养液中添加的FBS浓度的增加,卵裂率和囊胚率均呈先上升后下降的趋势,并且FBS浓度升高到一定程度会抑制胚胎发育成囊胚,因此促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为20%,B错误;由于从卵巢采集的卵母细胞未成熟,不具备受精能力,因此需在体外培养成熟才能参与受精,C正确；表格中数据显示,30%FBS会抑制胚胎发育成囊胚,D错误。
7.答案：A
解析：动物细胞培养的顺序为：③将组织块分散成单个细胞，用培养液制成细胞悬液→①原代培养→②传代培养。
故选A。
8.答案：B
解析：结合图示可知,连接物在内环境中要保持稳定,在细胞内能被断开,A正确；T-DM1由曲妥珠单抗与细胞毒性药物DM1偶联形成,曲妥珠单抗可以与细胞膜表面的HER2+特异性结合,将DM1准确带至乳腺癌细胞,细胞毒性药物才能杀伤靶细胞,其中的抗体只是起定位的作用,B错误；经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞有多种,不能直接生产单克隆抗体,还需要经过克隆化培养和抗体检测,才能用于生产单克隆抗体,C正确；曲妥珠单抗可以与HER2+特异性结合,因此可以利用同位素标记的曲妥珠单抗定位诊断肿瘤的位置,D正确。
9.答案：D
解析：A、在配制动物细胞培养液时，除了需要添加一定的营养物质（如糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等）外，往往还需加入动物的血清和血浆等天然成分，同时所需培养基一般是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的，A正确；B、培养细胞1是原代培养，该过程是获得组织细胞中进行的初次培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累等分裂受阻，B正确；C、传代培养时，悬浮培养的细胞没有体现贴壁生长的现象，因而可以直接用离心法收集，无须再用酶处理，C正确；D、体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，前者会发生接触抑制现象，后者不会，D错误。故选D。
10.答案：B
解析：从图示可以看出SP2/0细胞是小鼠骨髓瘤细胞,具有在体外大量增殖的能力,步骤②中形成的两个B淋巴细胞融合而来的细胞没有大量增殖的特性,A项错误;步骤②是动物细胞融合过程,常用的技术有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导融合法等,B项正确;步骤③是“第一次筛选”,得到的是多种类型的杂交瘤细胞,步骤④进行“第二次筛选”,得到能产生TREM2单克隆抗体的杂交瘤细胞,步骤⑤⑥是将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔或者体外进行克隆化培养,C项错误;TREM2单克隆抗体具有强特异性,能与TREM2特异性结合,削弱肿瘤细胞的免疫逃逸能力,但不能直接杀死肿瘤细胞,D项错误。
11.答案：(1)动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易
(2)显微操作法;B;不变
(3)使克隆后代的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞
(4)①5只(与克隆猴生理状态相同的)未敲除BMALl基因的猴个体
②克隆猴的生物钟紊乱可能与BMAL1基因有关
解析：(1)与动物体细胞相比,动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易。
(2)图中克隆猴的细胞核来自B猴,细胞质来自A猴,因此克隆猴的性状与B猴的性状相似度最高,其染色体数目与母体相同。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞中前，必须先去掉受体卵母细胞的细胞核使克隆后代的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。
(4)从表中可知,对照组应该选择数量相同(5只)的BMAL1基因未敲除的猴个体。实验结果显示,敲除BMAL1基因的克隆猴个体的生物钟紊乱,说明克隆猴的生物钟紊乱可能与BMAL1基因有关。专题二 传统发酵技术和产品
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.下图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。相关叙述错误的是( )
A.①过程要先清洗再切块以减少杂菌的污染
B.②过程加入果胶酶可以提高苹果的出汁率
C.③过程发酵所用的醋酸菌无具膜结构的细胞器
D.④过程需要将图2发酵装置中的充气口开关打开
2.（多选）某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( )
A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况
D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
3.泡菜是我国的传统美食，早在《诗经》中就有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是菹，献之皇祖”的诗句，其中“庐”和“瓜”是蔬菜，“剥”和“菹”是腌制加工的意思。关于泡菜，下列叙述错误的是( )
A.发酵后期，乳酸产生过多，会使乳酸菌受到抑制
B.用热水短时间处理“庐”、“瓜”，可使泡菜口感更脆
C.若从泡菜汁中筛选耐盐乳酸菌，培养基pH需偏碱性
D.泡菜坛边水槽中应随时加满水，以防止外界空气进入
4.古徽州有许多美食深受人们喜爱，如徽州毛豆腐、灵山酒酿、臭鳜鱼、徽州臭豆腐等。制作臭豆腐时需要将豆腐浸入含有乳酸菌和芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，相关叙述正确的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌相互独立，没有种间关系
B.制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基
C.微生物产生并分泌出单细胞蛋白，可以提取出来用作动物饲料
D.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳，需定期排气
5.（多选）酱豆是人们利用大豆制作的一道地方美食。具体做法：大豆煮熟→霉菌发酵→加入蔬菜→加盐、加调味酒、加香辛料→乳酸发酵。下列叙述错误的是( )
A.霉菌产生的多种蛋白酶可以将蛋白质和脂肪分解成易吸收的小分子物质
B.霉菌发酵过程中，湿润的环境不利于霉菌的生长与繁殖
C.制作酱豆的整个过程应在环境温暖、氧气充足的条件下进行
D.酱豆中有机物的种类增加，含量减少，营养价值增加
6.制作泡菜的过程实际上是应用了乳酸菌的呼吸作用原理。将原料放入泡菜坛后应当怎样处理才能得到可口的泡菜( )
A.马上密封，保持温度30～40℃
B.一直通风，保持温度30～40℃
C.先通风后密封，保持温度30～40℃
D.马上密封，保持温度60℃以上
7.某兴趣小组在泡菜腌制过程中检测了乳酸菌数量和亚硝酸盐含量随时间的变化情况，结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.制作泡菜需要将盐水煮沸后冷却待用
B.蔬菜需要清洗晾干后再置入坛中
C.亚硝酸盐的含量变化与坛中的pH变化有关
D.第3天取0.1mL乳酸菌菌液涂布三个平板的平均菌落数为70，则样品稀释了107倍
8.下图为酿制葡萄酒的两个简易装置。下列说法错误的是( )
A.果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，所以它属于兼性厌氧微生物
B.制作果酒时，一般将温度控制在18～30℃
C.与乙装置相比，甲装置的优点是既能及时吸收（发酵产生的）CO2，又能减少被杂菌污染的机会
D.葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/2的空间，既能为酵母菌大量繁殖提供适量的O2，又能防止发酵旺盛时汁液溢出
9.有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关（见下图），下列有关叙述不正确的是( )
A.食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成快，亚硝酸盐含量峰值出现得早
B.在制作泡菜的过程中，有机物的干重减少，种类增加
C.制作泡菜“咸而不酸”的原因可能与食盐浓度过高，温度过低导致不能正常发酵有关
D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌
10.如图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述正确的是( )
A.果醋发酵阶段，进行④过程时发酵液中糖类充足
B.制作果酒的主要发酵菌进行①②的场所相同
C.过程③⑤需要氧气，而过程①②④不需要氧气
D.进行果醋发酵的微生物，细胞内基因主要位于染色体上
11.豆瓣酱是以脱壳的蚕豆为主要原料，经制曲发酵，加盐腌制而成的调味酱。豆瓣酱的生产主要利用蛋白酶等酶系，其中主要为米曲霉产生的中性蛋白酶。某实验小组欲改进豆瓣酱的发酵模式，需对各发酵模式相关指标进行测定，结果如图所示。回答下列问题：
注：湿度30→50℃指先低温后高温的发酵模式，温度50→30℃指传统的先高温后低温的发酵模式，温度35℃指恒温模式。氨基酸态氮是指以氨基酸形式存在的氮元素的含量。一般氨基酸态低舍量越多，产品的味道就越鲜美可口。
（1）我国豆瓣酱生产普遍采用传统的自然制曲和发酵工艺。一般采用自然发酵晒露来促进酱醪的成熟。同时为保证晒酱过程中酱坯不发生变质，常加入大量的食盐，这样会使酱坯的发酵周期______。发酵过程中微生物的作用是______。
（2）酶活力可通过在一定温度和pH条件下，1min内干酪素被水解产生lμg酪氨酸所需的______来进行计算。图甲中三种温度模式发酵，中性蛋白酶活力都下降，最后都为0，这与培养体系中______等因素有关。
（3）结合图甲可知，传统发酵忽略了酶______。发酵的后期，酯化反应等的进行，消耗氨基酸，使氨基酸态氮的含量下降。图乙中，在温度50→30℃的模式下进行发酵，氨基酸态氮起始时也一直处于一个较低的水平，结合图甲分析其原因可能是______。
（4）比较三种温度模式，______模式最有利于豆瓣酱的生产。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、过程②如果先切块，则内部组织容易被杂菌污染，所以应先清洗后切块，A正确；
B、由于细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，所以为了使②过程得到更多的苹果汁，可以在过程②过滤之前用纤维素酶和果胶酶处理苹果泥，B正确；
C、③过程发酵所用的是酵母菌，属于真核生物，其细胞中具有多种细胞器，含有具膜结构的细胞器，如内质网、线粒体等，C错误；
D、④过程为果醋发酵，是有氧发酵，需要打开发酵装置的充气口，D正确。
故选C。
2.答案：ACD
解析：A、糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于灭菌和糖化过程，A正确；B、图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌属于真菌，其为需氧型，该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母菌主要进行无氧呼吸过程完成酿酒的过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的有氧呼吸进行醋酸发酵，B错误；C、醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，可控制发酵温度和改善通气状况，C正确；D、啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程，若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D正确。故选ACD。
3.答案：C
解析：发酵后期，乳酸产生过多，pH降低，会使乳酸菌的繁殖受到抑制，A正确；用热水短时间处理“庐”、“瓜”，高温可破坏微生物产生果胶酶，保证植物细胞壁的结构，可使泡菜口感更脆，B正确；乳酸菌需要在pH偏酸的条件下培养，培养基不宜用偏碱性，C错误；乳酸菌为厌氧菌，泡菜坛边水槽中应随时加满水，以防止外界空气进入，保证无氧环境，D正确。
4.答案：B
解析：A、乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等，故卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌存在竞争关系，A错误；B、制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基，能够给微生物提供其生长所需的营养，B正确；C、单细胞蛋白是微生物菌体，不是由微生物分泌的，C错误；D、乳酸菌发酵产物是乳酸，不会产生二氧化碳，D错误。故选B。
5.答案：ABC
解析：A、酶具有专一性，蛋白酶只能水解蛋白质，脂肪酶才能水解脂肪，A错误；B、霉菌发酵过程中，保持湿润有利于霉菌的生长与繁殖，B错误；C、霉菌为需氧菌，但乳酸菌为厌氧菌，乳酸发酵应在无氧条件下进行，C错误；D、在微生物的作用下，大豆所含的蛋白质、脂肪等大分子物质被分解形成易于吸收的小分子物质，同时微生物的呼吸要消耗大豆中的营养物质，并形成多种中间产物，所以酱豆中有机物的种类增加，含量减少，营养价值增加，D正确。故选ABC。
6.答案：A
解析：乳酸菌是厌氧型生物，其发酵需要缺氧环境，因此菜坛要密封；乳酸菌生长的最适温度为30～40℃，因此，制作泡菜时应该保持温度30℃～40℃。综上所述，A正确，BCD错误。故选A。
7.答案：D
解析：制作泡菜需要对盐水进行煮沸以灭菌，然后冷却处理防止杀死蔬菜表面天然的乳酸菌，A说法正确；蔬菜需要清洗晾干后再置入坛中，防止杂菌进入， B说法正确；乳酸菌分泌的乳酸会改变坛中的pH，酸性过强会抑制亚硝酸盐的产生，因此亚硝酸盐的含量变化与坛中的pH变化有关，C说法正确；据题图分析，第3天的乳酸菌数目约为7×108个·mL-1，取0.1mL菌液涂布三个平板的平均菌落数为70，根据公式：待测菌种的数量=平均菌落数÷取菌液体积×稀释倍数（M），可以得出70÷0.1×M=7×108，则样品稀释的倍数为M=106，D说法错误。
8.答案：D
解析：A、果酒的制作利用的微生物是酵母菌。酵母菌在无氧条件下可以产生酒精和二氧化碳，在有氧条件下可以产生二氧化碳和水，并大量增殖，因此酵母菌属于兼性厌氧型微生物，A正确；B、果酒发酵需要适宜的温度，制作果酒时，需要将温度严格控制在18~30℃范围内，B正确；C、甲装置通过一根管与一个盛有氢氧化钠的具塞试管相接，用于吸收二氧化碳。与乙装置相比，甲装置的优点是既能及时吸收发酵产生的和原有的二氧化碳，由于相比乙装置而言与空气接触的机率更小，又可以减少被杂菌污染的机会，C正确；D、葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出，此外还有效地利用了空间，D错误。故选D。
9.答案：A
解析：前五天微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐,因此在发酵初期亚硝酸盐生成较快,A错误。
10.答案：B
解析：A、识图分析可知，过程④是醋酸菌在缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋酸菌在氧气、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸，A错误；B、识图分析，图中①②过程为酒精发酵，过程①为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，过程②为无氧呼吸的第二阶段，也发生在细胞质基质中，B正确；C、识图分析，过程③为有氧呼吸的第二、三阶段，其中第三阶段需要氧气的参与，图中④⑤均为醋酸发酵，醋酸菌为好氧性细菌，因此④⑤均需要氧气的参与，图中①②过程为酒精发酵，不需要氧气的参与，C错误；D、进行果醋发酵的微生物为醋酸菌，醋酸菌属于原核生物，细胞内无染色体存在，D错误。故选B。
11.答案：（1）变长；产生中性蛋白酶，可把原料中的蛋白质分解成小分子肽及氨基酸
（2）酶量；食盐浓度及蛋白酶的热稳定性
（3）在此发酵模式下的耐热性；豆瓣酱生产中起主要作用的中性蛋白酶在50℃下耐热性差，很快失去活性，蛋白质分解为氨基酸不够充分
（4）先低温后高温（或30→50℃）
解析：（1）为保证晒酱过程中酱坯不发生变质，常加入大量的食盐，食盐可抑制微生物的生长繁殖，从而使酱坯的发酵周期变长。发酵过程中微生物产生的中性蛋白酶可把原料中的蛋白质分解成小分子肽及氨基酸。
（2）酶活力可通过在一定温度和pH条件下，用1min内干酪素被相应的酶水解产生1μg酪氨酸所需的酶量来进行计算。图甲中有三种发酵温度模式，最终随着发酵时间的延长，中性蛋白酶活力都下降，最后都为0，这与培养体系中食盐浓度及蛋白酶的热稳定性等因素有关。食盐浓度会影响中性蛋白酶的酶活性，同时，长时间高温处理也会使蛋白酶的热稳定性受影响。
（3）图甲中，随着发酵时间的延长，酶活力下降，温度50→30℃发酵模式下降最快，由此说明，传统发酵忽略了酶在此温度下的耐热性。发酵的后期，酯化反应等的进行消耗氨基酸，使氨基酸态氮的含量下降，而图乙中，在温度50→30℃的发酵模式下，从起始时，氨基酸态氮就一直处于一个较低的水平，可能是豆瓣酱生产中起主要作用的中性蛋白酶在50℃下耐热性差，很快失去活性，蛋白质分解为氨基酸不够充分，使得氨基酸态氮的含量处于低水平。
（4）比较三种温度模式，在先低温后高温的模式下的氨基酸态氮含量最高，因此，此模式最有利于豆瓣酱的生产。专题四 植物细胞工程
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.如图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述错误的是( )
A.①过程发生细胞的增殖和分化 B.愈伤组织是分生状态的细胞
C.①②过程所用培养基的激素比值不同 D.此过程获得的试管苗可能是杂合体
2.下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )
A.植物体内结构完整的活细胞和分裂能力强、分化程度低部位的细胞理论上都可以作为外植体
B.利用经酒精和次氯酸钠消过毒的茎尖进行植物组织培养可以增强植物体对病毒的抵抗能力
C.培养基中要加入植物激素，植物激素的浓度、用量比例都会影响实验结果
D.在植物组织培养过程中，细胞容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变维
3.紫杉醇具有良好抗癌作用。科研人员用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行细胞悬浮培养,以获得更多紫杉醇。下列叙述错误的是( )
A.诱导愈伤组织需要考虑外植体的取材部位、培养基组成和激素种类等
B.由愈伤组织得到悬浮细胞可以使用纤维素酶和果胶酶进行处理
C.使用液体培养基并振荡有利于细胞获取氧气和营养物质,促进细胞生长
D.利用植物细胞培养技术获得初生代谢产物紫杉醇能避免大量破坏野生红豆杉种群
4.束顶病毒能够引起香蕉的严重病害，科研人员用感病植株的茎尖作为外植体进行培养获得脱毒苗，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 感病植株的茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育
B. 培养过程中培养基常添加生长激素、细胞分裂素等激素
C. 超低温保存感病植株茎尖可提高其脱毒率，降低成活率
D. 茎尖脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁细胞
5.某研究小组为培育高产耐盐碱再生植株，利用甲植物细胞（细胞核基因具有耐盐碱效应）和乙植物细胞（细胞质基因具有高产效应）进行体细胞杂交，在原生质体融合前，对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质和细胞核失活，融合的原生质体分散固定在平板中，独立生长、分裂形成愈伤组织。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是( )
①甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂
②同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂
③培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂
④杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.植物组织培养技术通过与常规育种、转基因技术等相结合，应用于植物生产的多个领域。在下列技术中，不涉及植物组织培养技术的是( )
A.利用花药离体培养得到单倍体植株
B.利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株
C.利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
D.用秋水仙素处理植物幼苗，得到多倍体植株
7.青枯病是一种严重危害马铃薯的病害，茄子对青枯病具有一定抗性。研究者通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种，在获得的90个杂种植株中，有6个具有明显的青枯病抗性。下列相关叙述错误的是( )
A.可以通过电融合法、高Ca2+—高pH融合法等诱导马铃薯与茄子的原生质体融合
B.杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失可以用来解释并非所有杂种植株均抗青枯病
C.植物体细胞杂交技术依赖细胞膜的流动性,没有体现细胞的全能性
D.茄子和马铃薯之间存在生殖隔离，不能采用杂交育种的方法来培育抗青枯病马铃薯
8.甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。如图表示利用悬浮培养生产甘草黄酮的过程。下列叙述正确的是( )
A.可用次氯酸钠和酒精对种子进行灭菌
B.图中添加果胶酶的主要目的是获得原生质体
C.对细胞悬液进行人工诱变，其变异率常高于对器官或个体进行诱变
D.图示过程能体现植物细胞的全能性
9.科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如下图所示。有关分析正确的是( )
A.上述过程中包含了有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程
B.可根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C.过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
D.⑤进行脱分化和再分化过程，杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
10.同源四倍体的紫花苜蓿被誉为“牧草之王”，但易造成家畜鼓胀病；二倍体的百脉根因富含缩合单宁，饲喂时可防止家畜鼓胀病的发生。研究人员设计了下列技术路线，以期获得抗鼓胀病的新型苜蓿。
（注：R-6G可阻止线粒体的呼吸作用，IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同）
（1）培育抗鼓胀病的新型苜蓿依据的生物学原理有____________。培养原生质体时，需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是____________。
（2）在实验前需通过预实验来探究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，设计思路是____________。
（3）步骤②到步骤③需要更换新的培养基，原因之一是培养基中____________是影响植物细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素。
（4）科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇（PEG）对紫花苜蓿和百脉根原生质体融合率的影响，实验结果如下图。异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率，已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用。
①诱导原生质体融合的方法除了使用聚乙二醇外，还可以利用的化学方法是____________。
②实验结果表明诱导苜蓿与百脉根原生质体融合的最佳PEG浓度为____________，理由是____________。
11.华山参具有祛痰、止咳、平喘的功效，其主要化学成分有生物碱类，香豆素类,氨基酸、多糖类等，临床应用较广。由于对野生华山参的滥采滥挖造成其资源蕴藏量逐年下降,野生华山参已被列为国家二级保护植物。科研人员利用植物组织培养技术建立华山参植株再生体系（如图）。
（1）实验中使用的培养基和所有的器械都要进行_____，接种操作必须在_____旁进行。
（2）A到B的过程为____,B到C的过程为____。B→C与C→D的发育方向不同，是因为这两个过程中生长素和细胞分裂素的_____不同。
（3）分别单独使用不同浓度的NAA、6-BA对华山参无菌苗进行不定芽诱导，每组接种数量均为30个，结果如下：
NAA浓度（mg/L） 诱导成芽数量（个） 6-BA浓度（mg/L） 诱导成芽数量（个）
0 24 0 18
0.1 18 0.5 216
0.5 12 1 279
1 21 2 84
根据结果分析,6-BA对华山参不定芽诱导的效果是_____，在生产实践中,还需考虑试剂施用的_____（答出1点）等。
（4）炼苗是让组培苗从一个严格无菌，温度、湿度相对恒定的环境逐步适应外界环境的一个过程,本研究中还探究了全开盖和半开盖两种开盖方式对炼苗的影响，实验结果发现与全开盖方式相比，半开盖方式更有利于组培苗适应外界环境，请推测可能的原因是____________________（答出1点）。
（5）若只考虑某些代谢物，可以通过植物细胞培养获得，植物细胞培养是指______，其优点有______（答出1点）等。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、①为脱分化过程，此过程有细胞的脱分化过程即细胞由分化状态变为未分化状态，①过程只发生细胞的增殖，不发生细胞的分化，A错误；B、愈伤组织有很强的分裂增生能力，是分生状态的细胞，B正确；C、①为脱分化过程，②为再分化过程，这两个过程所用培养基的激素种类相同，但比值不同，C正确；D、此过程获得的试管苗的基因型与亲本相同，若亲本为杂合子，则试管苗也为杂合子，因此此过程获得的试管苗可能是杂合子，D正确。故选A。
2.答案：B
解析：植物体内结构完整的活细胞和分裂能力强、分化程度低的细胞均含有本物种全套遗传信息,可以表达植物细胞的全能性,理论上都可以作为外植体,A正确。植物的茎尖病毒极少,甚至无病毒,利用经过酒精和次氯酸钠消过毒的茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗,但并不能增强植物体对病毒的抵抗能力,B错误。植物组织培养的培养基中一般要加入植物激素；生长素和细胞分裂素。生长素与细胞分裂素浓度比值低的,有利于芽的分化;反之,则有利于根的形成。而当两种激素浓度相当时,会促进愈伤组织的生长,C正确。在植物组织培养过程中,细胞分裂旺盛,细胞分裂间期进行DNA复制时,易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变,D正确。
3.答案：D
解析：A、诱导愈伤组织需要考虑外植体的取材部位、培养基组成和激素种类等,A正确;B、由愈伤组织得到悬浮细胞可以使用纤维素酶和果胶酶进行处理,去除细胞壁,B正确;C、使用液体培养基并振荡可增大培养基溶氧量,使细胞与培养基充分接触,有利于细胞获取氧气和营养物质,促进细胞生长,C正确;D、紫杉醇属于次生代谢产物,D错误。故选D。
4.答案：C
解析：A、灭菌会将植株的茎尖杀死，所以需要对感病植株的茎尖消毒处理，A错误；
B、培养过程中加入生长素和细胞分裂素，B错误；
C、从图中可以看出，经过超低温处理后，感病植株的脱毒率增加，但成活率由93.75%下降至55%，C正确；
D、愈伤组织是无定形状态，D错误。
故选C。
5.答案：B
解析：①未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂，因此甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞，①正确；
②同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂，因此同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞，②正确；
③培养基不含有抑制物质，③错误；
④只有杂种细胞才具备活性的细胞质和细胞核，具备完整的结构和功能，可以生长、分裂，因此杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞，④正确。
综上所述，①②④正确。
故选B。
6.答案：D
解析：秋水仙素处理幼苗的过程未涉及植物组织培养,植物组织培养的对象是离体的植物细胞、组织或器官。
7.答案：C
解析：促进植物原生质体融合的方法有电融合法、高Ca2+—高pH融合法等，A正确；茄子对青枯病具有一定抗性，说明其细胞内含有抗该病的基因，但在获得的90个杂种植株中，只有6个具有明显的青枯病抗性，说明可能杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失，导致并非所有杂种植株均抗青枯病，B正确；植物体细胞杂交首先要使原生质体融合形成杂种细胞，其次要利用植物组织培养技术把杂种细胞培育成杂种植株，原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，C错误；茄子和马铃薯属于不同的物种，两者之间存在生殖隔离，不采用杂交育种的方法培育抗青枯病马铃薯，D正确。
8.答案：C
解析：A、可用次氯酸钠和酒精对种子进行消毒，A错误；B、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层，更快获得细胞悬液，B错误；C、愈伤组织细胞分裂旺盛，更易发生突变，C正确；D、题图所示过程并未从已分化的植物细胞获得完整植株，不能体现植物细胞的全能性，D错误。故选C。
9.答案：B
解析：A、该过程不涉及有性生殖，因此不包括减数分裂，A错误；B、融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志，故可利用质壁分离现象鉴定细胞壁是否再生，B正确；C、应将叶片下表皮的一面朝下（能与溶液接触），原生质体没有细胞壁，为避免原生质体吸水涨破，将叶片置于等渗或略高渗溶液中，C错误；D、由于基因的选择性表达，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，如番茄-马铃薯杂种植物，地上没有接番茄，地下也没有长马铃薯，D错误。故选B。
10.答案：（1）细胞膜的流动性和植物细胞的全能性；保持原生质体的完整性
（2）将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后，观察原生质体再生情况
（3）细胞分裂素和生长素的浓度和比例
（4）高Ca2+—高pH融合；35%；该浓度下异源融合率最高，同时PEG浓度相对较低对细胞的毒害作用较小
解析：（1）由图可知，培育抗鼓胀病的新型苜蓿采用的是植物体细胞杂交技术，该生物技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。将植物细胞的细胞壁去除即可获得原生质体。培养原生质体时，为了防止原生质体吸水涨破，需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是保持原生质体的完整性。
（2）在实验前需通过预实验来探究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，由于需要获得具体的浓度，因此需要将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后，观察原生质体再生情况，根据再生情况获得各自的临界值。
（3）步骤②是脱分化，步骤③是再分化。步骤②到步骤③需要更换新的培养基，原因之一是培养基中细胞分裂素和生长素的浓度和比例是影响植物细胞分裂、脱分化和再分化的关键因素。
（4）①诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
②已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用。分析柱形图可知：当PEG浓度为35%时，异源融合率最高，同时PEG浓度相对较低，对细胞的毒害作用较小，因此诱导苜蓿与百脉根原生质体融合的最佳PEG浓度为35%。
11.答案：（1）灭菌；酒精灯火焰
（2）脱分化；再分化；浓度、比例
（3）6-BA有利于华山参不定芽的分化；毒性、残留、价格（答出1点即可）
（4）半开盖方式可以减少微生物污染、减少水分的散失（答出1点即可）
（5）在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖不受季节和天气的限制、不占用耕地（答出1点即可）
解析：（1）植物组织培养技术需保证无菌操作，实验中使用的培养基和所有的器械都要进行灭菌，接种操作必须在酒精灯火焰旁进行。
（2）由图可知，A到B的过程为脱分化，B到C的过程为再分化，生长素和细胞分裂素的浓度、比例等都会影响植物的发育方向。
（3）从表中数据分析，NAA单独处理诱导成芽数量与对照组相比，无显著差异，6-BA单独处理诱导成芽数量与对照组相比，数量明显增加，所以6-BA有利于华山参不定芽的分化。
（4）与全开盖方式相比，半开盖方式组培苗与外界环境接触空间较小，可以减少微生物污染，同时也能减少水分的散失。
（5）植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖。其优点是不受季节和天气的限制、不占用耕地等。专题九 生物技术安全与伦理问题
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.基因工程技术在给我们带来便利的同时,转基因生物及其相关产品的安全性问题也引起了人们的重视。下列叙述正确的是( )
A.转基因生物带来的安全性问题主要包括食物、环境、生物等方面
B.若转基因生物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全性问题
C.我国要求在转基因食品标签上需警示性注明可能的危害
D.转基因生物一定不会威胁生物多样性,也一定不会影响生态系统的稳定性
2.有人认为“转基因食品不安全,要严格控制”,下列叙述中支持此观点的是( )
A.通过转基因技术来减少啤酒酵母在发酵过程中双乙酰的生成,可以改良啤酒的风味和口感
B.转基因食品与非转基因食品都是由脂肪、蛋白质和糖类等物质组成的
C.转入了Bt毒蛋白基因的西红柿的毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响
D.美国先锋种子公司将巴西坚果的部分基因转入大豆中,后经测试发现,对巴西坚果过敏的人同样会对这种大豆过敏
3.下列关于转基因植物的叙述,错误的是( )
A.转入到油菜中的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因植物可能导致昆虫群体的抗性基因频率增加
C.转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存
D.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
4.下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的叙述,错误的是( )
A.治疗性克隆属于无性生殖,生殖性克隆属于有性生殖
B.使用病人的细胞克隆产生胰岛细胞以治疗其糖尿病属于治疗性克隆
C.治疗性克隆和生殖性克隆均涉及体细胞核移植技术
D.我国允许生殖性克隆动物,但禁止生殖性克隆人
5.20世纪90年代中期,有一名19岁的姑娘患了白血病,需要进行骨髓移植。然而,她亲人的骨髓配型并不适合她,在骨髓库中也找不到合适配型的骨髓。她的父母通过“设计试管婴儿”生下了一个配型适合她的婴儿。在婴儿出生2个月后,医生就抽取婴儿骨髓中的造血干细胞移植给她,她得救了。下图是培育“试管婴儿”的主要过程。下列叙述错误的是( )
A.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”不同的是需在③时进行遗传学诊断
B.若该婴儿能健康成长,她的造血干细胞也可能会挽救其他白血病患者
C.“试管婴儿”与“设计试管婴儿”技术的实施均需要遵守国家相关规定
D.“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”,但也需要关注伦理问题
6.下列属于从伦理角度反对生殖性克隆人的观点的是( )
A.克隆技术尚不成熟,进行生殖性克隆人实验很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子
B.可以通过基因诊断和染色体检查等方法弥补克隆技术的不足
C.生殖性克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
D.不能迁就于人的道德观念,道德观念是可以改变的
7.关于生物武器及其使用的叙述，错误的是( )
A.生物武器传播途径包括空气传播、食物传播、生活必需品传播等
B.由转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
C.天花病毒能作为危害极强的生物武器是因为现在的年轻人对其无免疫能力
D.我国政府主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器
8.2024年瑞士达沃斯世界经济论坛上,一种被命名为“X”的未知病原体成为人们谈论的焦点。“X疾病”是世界卫生组织在2018年采用的一个术语,指由未知病原体引发,传播方式和变异方向不确定,可能导致全球大流行的未知感染病。有研究者利用转基因技术制造出了可能引发“X疾病”的新型致病菌,这种致病菌具有极大危害性,其原因不包括( )
A.人体不会对它们产生免疫反应
B.它们可能具有超强的传染性和致病性
C.它们可能使具有某种易感基因的民族感染,而施放国的人不易感染
D.人类从未接触过它们,这可能让大批受感染者突然发病而又无药可医
9.下列关于生物武器的说法,错误的是( )
A.霍乱弧菌、鼠疫杆菌均可以用来制造生物武器
B.生物武器难以检测,用其进行杀伤性袭击时可能并不会被马上察觉
C.生物武器具有强大的传染性和致命性,因此无法对其进行防护
D.我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策,并反对扩散生物武器
10.一对健康夫妇生下一男婴，一岁时脑出血死亡，两年后女方怀孕6个月时，经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病，遂引产。于是夫妇俩到广州中山大学附属第一医院做试管婴儿。医生培养了7个活体胚胎，抽取每个胚胎1~2个细胞检查后，选两个胚胎移植，最后一个移植成功，生出了一个健康女婴，她是我国第三代试管婴儿。请回答：
（1）试管婴儿技术作为现代生物技术与母亲正常怀孕生产的过程的相同之处是_____，不同点在于_____。
（2）如果B、b表示血友病基因或正常基因，则该父、母亲的基因型分别是_____、_____。如果该夫妇再生一个男孩，患血友病的概率是_____。
（3）医生抽取活体胚胎的1~2个细胞后，可通过观察_____判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用_____性胚胎进行移植。应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是_____，自然状态下，出现这样的胚胎的概率是_____。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
（4）供体器官的短缺和免疫排斥反应是制约器官移植的两个重要问题，而治疗性克隆能最终解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解：
Ⅰ.请在图中横线上填上适当的术语：①_____；②_____。
Ⅱ.图中的③④表示的生理过程是_____。
Ⅲ.我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆的研究，而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈为什么要反对克隆人？_____。
答案以及解析
1.答案：A
解析：转基因生物带来的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全等方面,A正确；安全性不仅仅取决于基因是否来源于自然界,还要考虑基因插入的位置基因与宿主基因组的相互作用等因素,B错误；我国要求转基因食品标签上标明原料来自转基因生物,并未要求标明其危害,C错误；转基因生物可能会对生物多样性构成威胁,也可能会影响生态系统的稳定性,D错误。
2.答案：D
解析：通过转基因技术来减少啤酒酵母在发酵过程中双乙酰的生成,可以改良啤酒的风味和口感,说明转基因技术能提高食品的品质,未体现出转基因食品不安全,A不符合题意；转基因食品与非转基因食品都是由脂肪、蛋白质和糖类等物质组成的,一定程度上可以说明转基因食品是安全的,B不符合题意;转入了Bt毒蛋白基因的西红柿的毒性分析表明,这种转基因西红柿对人体健康没有影响,说明此种转基因食品在一定程度上是安全的,C不符合题意;转入巴西坚果部分基因的大豆会使对巴西坚果过敏的人过敏,说明转基因食品存在不安全因素,D符合题意。
3.答案：D
解析：由于不同生物共用一套遗传密码,因此动物的生长激素基因通过合适的载体转入植物细胞中是可以表达的, D错误。
4.答案：A
解析：治疗性克隆和生殖性克隆均属于无性生殖,A错误;将病人的细胞使用克隆技术在一定的条件下培养,产生胰岛细胞以治疗糖尿病,属于治疗性克隆,B正确;生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体,治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,两者都要用到克隆技术,即均涉及体细胞核移植技术,C正确;我国允许生殖性克隆动物,但禁止生殖性克隆人,D正确。
5.答案：A
解析：“设计试管婴儿”需在②胚胎移植前进行遗传学诊断,A错误;若该婴儿能健康成长,其若能和其他白血病患者配型成功,则其造血干细胞也可能会挽救其他白血病患者,B正确;“试管婴儿”与“设计试管婴儿”技术的实施均需要遵守国家相关规定,C正确;“设计试管婴儿”与“试管婴儿”一样,也是利用体外受精和胚胎移植的方法培育新生命,均属于有性生殖,“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”,但也需要关注伦理问题,D正确。
6.答案：C
解析：生殖性克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念,是从伦理角度反对生殖性克隆人的观点,C符合题意。
7.答案：C
解析：天花病毒能作为危害极强的生物武器是因为现在的年轻人从未接触过该病毒，可以让大批被感染者突然发病，引起严重后果，而不是对其无免疫能力，C错误。
8.答案：A
解析：新型致病菌对人体来说是抗原,人体可以对它们产生免疫反应,A符合题意;由于基因重组,新型致病菌可能具有超强的传染性和致病性,从而具有更大的危害性,B不符合题意;由于可对致病菌进行基因修改,使其侵染的寄主有所改变,故它们可能使具有某种易感基因的民族感染,而施放国的人却不易感染,C不符合题意；人类从未接触过它们,体内没有相应的记忆细胞和抗体,也没有特效药,加之它们可能具有超强的传染性和致病性,这可能让大批受感染者突然发病而又无药可医,D不符合题意。
9.答案：C
解析：生物武器在一定程度上可以进行防护,C错误。
10.答案：（1）双亲生殖细胞都融合为合子；试管婴儿是体外受精、胚胎移植的产物
（2）XBY；XBXb；1/2
（3）性染色体形态；女；XBXB；1/4
（4）Ⅰ.①细胞核；②内细胞团细胞
Ⅱ.细胞分化
Ⅲ.①严重违背了人类的伦理道德；②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子。
解析：（1）试管婴儿技术作为现代生物技术与母亲正常怀孕生产的过程的相同之处是双亲生殖细胞都融合为合子，不同点在于试管婴儿是体外受精、胚胎移植的产物。
（2）由题意可知双亲基因型为XBY、XBXb，如果该夫妇再生一个男孩，患血友病的概率是1/2。
（3）血友病是伴X染色体隐性遗传病，应检查性染色体的形态来判断性别，双亲的基因型为XBY、XBXb，后代中女孩均正常，而男孩有一半的概率患血友病，因此应该选择女性胚胎进行移植；最理想的胚胎应不携带致病基因，即基因型为XBXB，自然状态下出现的概率为1/4。
（4）由题图可知，①是细胞核，②是内细胞团细胞，③④表示细胞分化。专题六 胚胎工程及其应用
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.被称为“沙漠之舟”的骆驼只有单峰骆驼和双峰骆驼两种，其中单峰骆驼已经野外灭绝，在我国干燥、缺水的戈壁无人区发现了小规模野化单峰骆驼群,科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究。下列叙述正确的是( )
A.图中C后代体细胞中，核遗传物质的一半来源于A野化单峰骆驼
B.移植重构胚前，需要给受体雌性骆驼注射免疫抑制剂以避免发生免疫排斥
C.对囊胚进行胚胎分割操作，操作过程中必须将滋养层细胞均等分割
D.图示过程涉及动物体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
2.胚胎工程技术包含的内容很丰富，目前在生产上应用较多的技术是体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，借助这些技术,可以进一步挖掘动物的繁殖潜力。下列说法错误的是( )
A.胚胎工程中进行性别鉴定时，要选择囊胚的内细胞团细胞进行DNA分析
B.从动物卵巢中采集到的卵母细胞需要在体外培养到MII期才能用于受精
C.与体细胞相比，选择胚胎细胞作为供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
D.胚胎分割属于无性繁殖，随着胚胎的分割次数增多，胚胎成活率将会降低
3.2023年，我国某科研团队发表了小鼠桑葚胚样全潜能细胞体外培养的相关研究。该团队通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞（该细胞在分子水平及发育潜能上具有桑葚胚时期细胞的特性），并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段的过程。下列有关叙述错误的是( )
注：pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A.可诱导桑葚胚样全潜能细胞发育至囊胚期
B.诱导桑葚胚样全潜能细胞分化时，基因的碱基序列和表达情况都会发生改变
C.囊胚期细胞重置至桑葚胚样全潜能细胞的过程类似于脱分化
D.桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3基因的表达量下降
4.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是( )
A.①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精精子需要获能
B.②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
C.③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育
D.⑤代表胚胎移植，受体应处于适合的生理状态，可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理
5.目前研究人员可通过体外受精和胚胎分割移植技术培育优质奶牛，下列有关叙述错误的是( )
A.在进行体外受精前要对精子进行获能处理
B.进行胚胎分割时,应该选择发育到原肠胚期的胚胎进行分割
C.受精后，体外培养受精卵时提供CO2的目的主要是维持培养液的pH
D.胚胎移植后，要对受体母牛进行是否妊娠检查，以确保移植成功
6.多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代，如图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是( )
A.①过程中为获得更多的卵母细胞，一般采用促性腺激素释放激素处理
B.②过程需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C.囊胚开始出现含有液体的腔，胚胎移植前可取该时期细胞鉴定性别
D.可通过①②及胚胎分割技术对③过程获得的生物扩大化生产
7.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是( )
A.①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精获取的精子能立即与卵细胞受精
B.②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行减数分裂，有细胞分化
C.③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎恢复和发育
D.为选育出能泌乳的雌奶牛，移植前需从滋养层部位取样，做染色体分析鉴定性别
8.为解决水牛传统繁殖方法选种难度大、时间跨度长、效率低、不稳定等弊端，科研工作者利用生物工程技术对水牛进行克隆繁殖或改煲。下列叙述错误的是( )
A.将水牛的受精卵放置在适当的培养液中，提供合适的温度、气体和营养物质等条件，使其发育成个体
B.用一定浓度的促性腺激素处理母牛使其处于发情期，然后通过外科手术将胚胎移植到母牛的子宫内
C.选择发育良好、形态正常的囊胚,用分割针将胚胎分割，有助于快速获得大量遗传性状相同的水牛
D.胚胎移植前可取滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别
9.（多选）原产于南非的杜泊羊具有生长快、瘦肉率高、肉质细嫩等优点。我国生物育种专家通过胚胎工程技术成功繁殖了杜泊羊，又进一步探究了使用超排药物FSH重复超排处理对杜泊羊超数排卵效果的影响，结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
重复次数(次) 供体数(只) 回收胚胎数(枚) 平均回收胚胎数(枚/只) 可用胚胎数(枚) 平均可用胚胎数(枚/只) 可用胚胎所占比例(%)
首次超排 17 148 8.71±6.66 127 7.47±5.61 85.76±37.64
第2次超排 10 81 8.10±5.13 59 5.90±3.35 72.84±31.07
第3次超排 5 33 6.60±5.81 25 5.00±6.00 75.76±46.82
A.超数排卵一次性获得的多个卵母细胞能直接与精子完成体外受精
B.为保证胚胎移植的成功,需要对受体母羊进行免疫排斥反应的检测
C.为充分利用早期胚胎，可采用胚胎分割技术对囊胚进行均等分割
D.由表可知，杜泊羊对FSH的反应能力随重复超排次数的增加而下降
10.下列有关胚胎早期发育的说法，不正确的是( )
A.胚胎从透明带内伸展出来的过程称为孵化
B.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
C.胚胎发育到囊胚期时出现囊胚腔
D.原肠胚时期，胚胎进一步发育产生三个胚层
11.体细胞克隆猴“中中”和“华华”登上了学术期刊《细胞》封面。我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴。如图为体细胞核移植技术培育食蟹猴的操作过程，回答下列问题：
（1）食蟹猴的体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是___________________。
（2）由图可知，过程③是利用___________________法将成纤维细胞注入食蟹猴去核的成熟卵母细胞中。
（3）本实验的突破之处是使用了Kdm4d的mRNA，在确定其作用时，研究人员做了两组实验，其中A组用培养液培养不含Kdm4d的mRNA的融合细胞，B组用培养液培养注入了Kdm4d的mRNA的融合细胞，实验结果如图所示。已知正常情况下融合细胞形成的胚胎会逐步发育成含内细胞团的囊胚，图中X为融合细胞发育成的胚胎数、Y为囊胚数、Z为含有内细胞团的囊胚数。分析实验数据可知，Kdm4d的mRNA的作用是________________________________________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：由C后代的形成过程可知,其为克隆动物,细胞核遗传物质来源于A野化单峰骆驼,A错误;大量的研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,故通常不需要使用免疫抑制剂对受体进行处理,B错误;囊胚内的内细胞团将来会发育为机体的组织和器官,因此进行胚胎分割应对囊胚的内细胞团进行均等分割,C错误图示过程涉及动物体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,D正确。
2.答案：A
解析：进行胚胎性别鉴定时,要选择囊胚的滋养层细胞进行DNA分析,A错误。采集到的卵母细胞需要进一步培养成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力,B正确。与体细胞相比,动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,选择胚胎细胞作为供体进行核移植可提高克隆动物的成功率,C正确。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。实践证明,采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,D正确
3.答案：B
解析：A、胚胎发育的过程为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体，因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期，A正确；
B、诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列并未发生改变，B错误；
C、胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化，因此囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化，C正确；
D、具体分析通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞，因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3的表达下降，D正确。
故选B。
4.答案：D
解析：A、①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；
B、②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，当胚胎发育至囊胚阶段，会开始进行细胞分化，B错误；
C、③代表胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分裂，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而桑葚胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；
D、⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供、受体母牛进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。
5.答案：B
解析：进行体外受精前，需要对精子进行获能处理，从而保证能与培养成熟的卵子受精，A正确;进行胚胎分割时，应该选择发育到囊胚期或桑葚胚期的胚胎进行分割，而非原肠胚期，B错误;体外培养受精卵时，通入一定浓度CO2的目的主要是维持培养液的pH,C正确；胚胎移植后，需要对受体母牛进行妊娠检查，确保移植的胚胎能够在受体子宫中正常发育，D正确。
6.答案：C
解析：A、①过程中为获得更多的卵母细胞，一般采用促性腺激素处理，使其超数排卵，A错误；
B、重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。用物理或化学方法（如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，聚乙二醇可用于促进动物细胞融合，B错误；
C、随着胚胎的进一步发育，胚胎内部出现了含有液体的腔即囊胚腔，这时的胚胎叫做囊胚，胚胎移植前可取该时期滋养层细胞鉴定性别，C正确；
D、过程②克隆技术可得到大量同种个体，对过程③实现了扩大化生产，但①试管动物通常不能用于扩大化生产，D错误。
故选C。
7.答案：D
解析：A、①代表体外受精，体外受精和体内受精前精子都需要获能，A错误；B、②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂和分化，B错误；C、③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的内细胞团，以免影响胚胎发育，C错误；D、DNA分析鉴定性别须从胚胎的滋养层部位取样，这样既保证了遗传信息一致，又不影响内细胞团进一步发育，D正确。故选D。
8.答案：A
解析：水牛的受精卵或早期胚胎需要在体外发育到一定阶段，再移植到受体子宫内才能继续发育为成熟个体，A错误。
9.答案：AB
解析：超数排卵获得的卵母细胞需在体外培养至MⅡ期，才能与获能的精子完成体外受精，A错误；受体母羊不会对外来植入胚胎发生免疫排斥反应，故不需要对受体母羊进行免疫排斥反应的检测，B错误；为一次性获得多个早期胚胎，可采用胚胎分割技术对处于桑葚胚或囊胚期的胚胎进行均等分割，C正确;由题表可知，重复超排处理后平均回收胚胎数和可用胚胎所占比例均低于首次超排，说明杜泊羊对FSH的反应能力随重复超排次数的增加而下降D正确。
10.答案：B
解析：A、孵化是指胚胎从透明带内伸展出来的过程，A正确；B、受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目增多，但是有机物总量在不断减少，B错误；C、胚胎发育到囊胚期时，胚胎内部逐渐出现囊胚腔，C正确；D、原肠胚时期进一步分化产生三个胚层，包括外胚层、中胚层和内胚层，D正确。故选B。
11.答案：（1）体细胞分化程度高，表现全能性较难
（2）显微注射
（3）提高融合细胞发育成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率
解析：（1）食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞分化程度高，表现全能性较难。
（2）据图分析，过程③是利用显微注射法将成纤维细胞注入去核的成熟卵母细胞中。
（3）本实验的突破之处是使用了去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA,在确定其作用时，研究人员用培养液培养不含Kdm4d的mRNA的融合细胞得到A组实验数据，用培养液培养注入去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA的融合细胞得到B组实验数据。图中X为融合细胞发育成的胚胎数、Y为囊胚数、Z为含内细胞团的囊胚数。分析实验数据可知，Kdm4d的mRNA既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。专题一 发酵工程的培养基和无菌技术
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.甲、乙、丙是三种微生物，下表I、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在I中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
粉状硫 10g K2HPO4 4g FeSO4 0.5g 蔗糖 10g （NH4）2SO4 0.4g H2O 100ml MgSO4 9.25g CaCl2 0.5g
Ⅰ + + + + - + + +
Ⅱ + + + - + + + +
Ⅲ + + + + + + + +
A.甲、乙、丙都是异养微生物
B.甲、乙都是自养微生物、丙是异养微生物
C.甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物
D.甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物
2.某同学想通过选择培养基分离以下生物，下列叙述错误的是( )
A.欲筛选硝化细菌，培养基中无需有C源，但必须有N源
B.欲筛选分解尿素的细菌，培养基中必须有N源，可以无C源
C.欲筛选固氮菌，培养基中必须有C源，可以无N源
D.欲筛选分解纤维素的细菌，培养基中必须有C源和N源
3.野生型菌株X能在基本培养基上生长，亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸，只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法（一种类似“盖章”的接种方法，使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落）纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图，1～5为菌落。下列叙述不正确的是( )
A.培养基A是基本培养基，培养基B是完全培养基
B.在基本培养基中添加亮氨酸可制成完全培养基
C.可从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养
D.若要影印多个平板，要注意“盖章”的方向不能改变
4.无菌操作在微生物培养、植物组织培养和动物细胞培养中都至关重要。下列叙述正确的是( )
A.生物技术实验中所有器皿、培养基及生物材料，都需进行灭菌处理
B.易分解的活性物质过滤除菌后，在无菌条件下加入灭菌的培养基中
C.酒精能使细胞中的蛋白质变性，因此使用95%的酒精消毒效果最好
D.动物细胞培养基配制时，加入抗生素可达到无菌无毒的培养目的
5.土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理，科研人员将磷矿粉制成培养液，培养从土壤中分离出的2种解磷菌（M－3－01、B3－5－6），测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量，结果如图，下列叙述错误的是( )
A.由图可知，168h以内M－3－01解磷能力较强
B.2种解磷菌是用只含磷矿粉的培养基分离出来的
C.B3－5－6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关
D.据图推测B3－5－6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉
6.抗生素可由微生物产生，具有抑菌作用，能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时，先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获得的甲菌，在27℃下培养3天，形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌（图A），继续在同样条件下培养3天，结果如图B。分析结果，得出的结论是( )
①甲菌产生了抗生素
②丁菌的生长被丙菌产生的抗生素抑制
③乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制
④丙菌产生的抗生素抑制了乙菌生长
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.某生物兴趣小组欲从城市污水处理厂的污泥中筛选雌二醇（E2,一种典型的内分泌干扰物）高效降解菌，将筛选得到的某菌株进一步纯化时，得到了如图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A.筛选获得的该菌株只能以雌二醇为碳源
B.图1和图2接种时都需要对菌液进行一定程度的稀释
C.图1在接种过程中对接种工具灼烧灭菌后应立即进行划线操作
D.图2现象可能是培养时未将平板倒置,水滴滴落在培养基上导致的
8.下列关于微生物培养的叙述，正确的是( )
A.氨能为某些细菌提供氮源和能源
B.尿素为尿素分解菌提供的只有碳源
C.配制培养基时应先灭菌再调pH
D.培养基中的KH2PO4只是起到提供无机盐的作用
9.科研人员从土壤中筛选纤维素分解菌并对其计数的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.本实验应在落叶较多的区域选取土样
B.本实验中样本的稀释倍数为106
C.本实验筛选所用培养基应以纤维素为唯一碳源并加入刚果红
D.利用图中接种方法计数时，统计结果比实际数值大
10.炭疽杆菌能引起人畜患炭疽病，对炭疽病疑似患者，可通过如图所示鉴定炭疽杆菌的实验进行确诊，其中实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌。表中所示是培养炭疽杆菌的血琼脂平板培养基成分。请回答下列问题：
蛋白胨 牛肉膏（粉） 氯化钠 脱纤维羊血（含多种生长因子） 琼脂 蒸馏水
10g 3g 5g 50g 15g 1000g
（1）根据表格内容分析，从用途上进行分类，血琼脂平板培养基属于____________（填“通用培养基”或“选择培养基”）。
（2）据图分析，接种可疑菌后，经35℃培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是____________。对照组试管中应加入____________，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组____________（填“高”或“低”），则可确诊疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。此实验依据的原理是____________________________________。
（3）对排除的疑似患者及易感人群，可采取的最有效的预防措施是________________________。
11.某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用_________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_________。甲、乙培养基均属于_________培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_________倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是_________（答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤_________。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即_________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：Ⅰ培养基缺少N源，而甲能在此培养基中生长，说明甲能固氮，属于固氮微生物；Ⅱ培养基中缺少C源，而乙能在此培养基中生长，说明乙能合成有机物，属于自养微生物；丙是不能在I、Ⅱ培养基生长，可以在Ⅲ培养基生长，因此是异养微生物。
故选D。
2.答案：B
解析：A、硝化细菌属于自养生物，能自身合成有机物，欲筛选硝化细菌，培养基中无需有C源，但必须有N源，A正确；
B、分解尿素的细菌属于异养生物，欲筛选分解尿素的细菌，培养基中必须以尿素为唯一N源，但也必须有C源，B错误；
C、固氮菌能自身固氮，欲筛选固氮菌，培养基中必须有C源，可以无N源，C正确；
D、欲筛选分解纤维素的细菌，培养基中必须以纤维素为唯一C源，同时要加入N源，D正确。
故选B。
3.答案：A
解析：A、由题干可知，亮氨酸缺陷型突变株无法在基本培养基上生长，但是可以在完全培养基上生长，与A相比，B中缺少了3、5两个菌落，说明3、5菌落即是亮氨酸缺陷型突变株繁殖而来的，A为完全培养基，B为基本培养基，A错误；B、在基本培养基中添加亮氨酸，则亮氨酸缺陷型突变株即可生长繁殖形成菌落，即制成了有利于其生长的完全培养基，B正确；C、由图可知，3和5菌落是亮氨酸缺陷型突变株生长繁殖形成的，因此从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养即可获得亮氨酸缺陷型突变株，C正确；D、若要影印多个平板，要注意“盖章”的方向不能改变，防止菌落位置不一致，无法进行比较，D正确。故选A。
4.答案：B
解析：A、要对所有培养基和培养皿灭菌处理，但是生物材料要根据实际情况来，比如说植物组织培养，外植体只能消毒，不能灭菌，不然植物细胞会死亡，A错误；
B、易分解的活性物质应该用过滤灭菌，无菌条件下加入无菌培养基，B正确；
C、一般消毒用的是70%的酒精，C错误；
D、动物细胞培养基配制时，加入抗生素在一定程度内避免杂菌生长，但不能达到无菌无毒的效果，D错误。
故选B。
5.答案：B
解析：A、据图可知，168h以内M-3-01解磷菌的速效磷含量高于B3-5-6解磷菌，说明168h以内M-3-01解磷能力较强，A正确；
B、培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐，只含磷矿粉的培养基无法满足解磷菌对全部营养物质的需求，2种解磷菌是用只含磷矿粉为唯一磷源的培养基分离出来的，B错误；
C、在培养72h以后B3-5-6解磷菌中的pH下降，速效磷含量也迅速上升，则说明B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关，C正确；
D、当pH下降时B3-5-6培养液上清液中速效磷含量也迅速上升，当pH上升到7.0以上时，速效磷的含量不再上升，推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉，D正确。
故选B。
6.答案：A
解析：乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素，否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看，乙菌的生长被抑制，最可能的原因是甲菌产生了抗生素，此种抗生素只能抑制乙菌的生长，而对丙、丁两种细菌没有影响。综上所述，①③正确，②④错误。
故选A。
7.答案：D
解析：筛选获得的E2高效降解菌,不仅能以E2为碳源,也能以其他物质为碳源,A错误;图1为平板划线法,用该方法进行接种时一般不需要对菌液进行稀释,B错误；图1接种时的接种工具为接种环,接种环灼烧灭菌后须冷却再进行划线操作,C错误；微生物培养时平板没有倒置,水滴滴落到培养基上,会污染培养基,D正确。
8.答案：A
解析：氨不仅能为硝化细菌提供氮源,还能为硝化细菌提供能源,A正确；尿素[CO(NH2)2]能为尿素分解菌提供碳源和氮源,B错误；配制培养基时应先调pH再灭菌,C错误;培养基中的KH2PO4的作用是提供无机盐和维持培养基pH的相对稳定,D错误。
9.答案：D
解析：落叶中含有丰富的纤维素,落叶较多的区域含有较多的纤维素分解菌,因此应在落叶较多的区域选取土样,A正确;1g土壤放入99g无菌水中,相当于稀释102倍,而后又进行了4次10倍(104倍)稀释,故本实验中样本的稀释倍数为10,B正确;筛选纤维素分解菌应使用以纤维素为唯一碳源并含刚果红的选择培养基,依据是否出现透明圈筛选纤维素分解菌,C正确；图中接种方法为稀释涂布平板法,使用该方法统计菌落数时,当两个或多个细菌连在一起时只能观察到一个菌落,会导致统计结果偏小,D错误。
10.答案：（1）通用培养基
（2）可疑菌大量繁殖；与实验组等量的生理盐水；低；实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌，使细菌死亡，溶液变澄清
（3）接种（炭疽杆菌）疫苗
解析：（1）根据表格内容分析，该培养基含有牛肉膏、蛋白胨，是细菌的通用培养基。
（2）接种可疑菌后，经35℃培养24小时，可疑菌大量繁殖，使液体培养基变浑浊。实验组加入生理盐水配制的澄清噬菌体液，则对照组试管中应加入与实验组等量的生理盐水，与实验组同时培养6小时，实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌，使细菌死亡，造成培养基的浑浊度比对照组低。
（3）对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体和记忆细胞。
11.答案：（1）高压蒸汽灭菌；琼脂；选择
（2）104
（3）S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
（4）取淤泥加入无菌水，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数
（5）水、碳源、氮源和无机盐
解析：（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。
（2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
（3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。
（4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。
（5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。专题三 发酵工程及其应用
——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三速练100题
1.我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如酱油、腐乳、豆豉等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵的叙述，错误的是( )
A.泡菜“咸而不酸”是因为盐水浓度过高，抑制乳酸菌发酵所致
B.工业化生产啤酒时，酵母菌的繁殖主要在主发酵阶段完成
C.水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境
D.腐乳和果醋都是在厌氧条件下发酵产生的传统食品
2.微生物的发酵可以为人类提供丰富的食品和调味料,促进丰富多彩的饮食文化的形成。表中相关叙述错误的是( )
选项 应用 主要菌种 发酵说明
A 味精 谷氨酸棒状杆菌 在酸性条件下会积累谷氨酸，经过一系列处理后可制成味精
B 酱油 黑曲霉 将原料中的蛋白质水解成多肽和氨基酸，经淋洗调制而成
C 醋 醋酸菌 缺少糖源时，醋酸菌先将酒精转化为乙醛，再转化为醋酸，反应简式是C2H5OH+O2CH3CODH+H2O+能量
D 啤酒 酵母菌 在主发酵阶段，酵母菌大量繁殖并将大部分糖分解成酒精
A.A B.B C.C D.D
3.某研究小组设计了一个利用秸秆中的纤维素生产乙醇的实验，实验流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.菌A能分泌纤维素酶分解秸秆中的纤维素
B.淋洗液主要为酵母菌的生长繁殖提供碳源等
C.常采用干热灭菌法对淋洗液进行灭菌
D.发酵结束后可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得乙醇
4.有些单细胞藻类、酵母菌和细菌等微生物菌体干重中的蛋白质含量可达到40%～80%，这些通过发酵获得的大量微生物菌体，即单细胞蛋白，将其添加到饲料中可提高饲料的蛋白质含量。下列叙述正确的是( )
A.在发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B.培养基必须经过严格的灭菌，发酵设备则只需要消毒处理
C.发酵生产的废弃液可直接排放到外界环境中
D.发酵结束之后，采取适当的提取、分离、纯化等方法获得单细胞蛋白
5.我国酿酒技术历史悠久，《唐书》记载“葡萄酒，西域有之……及破高昌……京中始识其味”。下列叙述正确的是( )
A.酵母菌是真核、兼性厌氧型生物，而醋酸菌是原核、厌氧型生物
B.酿酒发酵初期通入氧气可促进酵母菌进行有氧呼吸，大量增殖
C.在利用葡萄汁制作葡萄酒的过程中，发酵液的pH逐渐增大
D.当糖源充足时，醋酸菌即将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸
6.啤酒的工业化生产过程如下：大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法错误的是( )
A.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
B.用赤霉素溶液浸泡大麦种子，可以促进α-淀粉酶合成
C.酒精主要是在主发酵阶段由酵母菌的无氧呼吸产生
D.麦芽汁能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源、氮源和无机盐等
7.酸啤酒既有麦芽清香，又酸甜适口，制作流程为“粉碎→糖化→过滤→煮沸→冷却→接种→乳酸菌发酵→煮沸→冷却→再发酵→罐装”。下列说法错误的是( )
A.两次煮沸都有灭菌的目的
B.前期乳酸发酵须在无氧条件下进行
C.再发酵过程中选用的酵母菌种应具有较强的耐酸能力
D.若将乳酸菌换成醋酸菌也可制成酸啤酒，且流程和反应条件无需改变
8.青霉素是世界上首个应用于临床的抗生素，目前主要利用发酵技术培养青霉菌生产青霉素，其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.可通过基因工程育种获得高产青霉素菌株
B.①过程的目的是快速获得大量菌种
C.②过程是对培养基进行灭菌处理
D.④过程可采用过滤、沉淀等方法分离提纯青霉素
9.鱼茶的发酵由多种微生物共同参与，其中起主要作用的是乳酸菌。如图是鱼茶发酵过程中不同菌种数量及发酵液pH的变化曲线。下列有关叙述错误的是( )
A.醋酸菌、酵母菌、乳酸菌的发酵都能影响发酵液的pH
B.在发酵前6d,醋酸菌、酵母菌的数量均先增加后减少
C.在乳酸菌发酵阶段发酵装置的充气口应关闭，以隔绝空气
D.图中醋酸菌和酵母菌消失的主要原因应该是相同的
10.谷氨酸棒状杆菌的发酵过程中会生成大量的谷氨酸，谷氨酸经加工可制成味精，下图是利用玉米淀粉作为材料制备谷氨酸的流程图。下列叙述错误的是( )
A.谷氨酸棒状杆菌与醋酸菌的代谢类型相同
B.培养谷氨酸棒状杆菌和其他所有微生物时均需要添加维生素B
C.发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节
D.在发酵罐内发酵需要严格控制溶解氧、温度和pH等条件
11.高盐稀态酱油发酵时，以大豆和小麦等为原料，接入米曲霉（一种真菌）进行固态制曲，米曲霉可分泌蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、葡萄糖苷酶等酶系，对曲料中的生物大分子物质进行水解。向成曲中加入（食）盐水，进入盐水发酵阶段，此时霉菌的生长基本停止，耐盐乳酸菌和耐盐酵母菌等微生物逐渐占主导地位，以促进酱油中醇、醛、酸、酯、酚等更多风味物质的形成。某研究小组进行了酸性蛋白酶对高盐稀态酱油发酵的影响实验，部分实验结果如图所示。回答下列有关问题：
注：K组为对照组；S组为实验组，加入了酸性蛋白酶。
（1）在题述发酵过程中，为米曲霉提供氮源的是_____，小麦中的淀粉为米曲霉提供_____源；上述几种微生物中，含有细胞核的微生物是_____。
（2）盐水发酵阶段中，耐盐酵母菌发酵的产物是_____；在该发酵阶段，能抑制杂菌生长的物质主要是_____。
（3）在发酵初期，实验组和对照组总酸含量的变化趋势是_____，添加酸性蛋白酶对发酵液总酸含量的影响是_____。
（4）根据图2曲线可知外源酸性蛋白酶使氨基酸态氮含量升高，产生此现象的原因是_____。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、制作泡菜时，如果盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会“咸而不酸”，A正确；B、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，B正确；C、乳酸菌是厌氧菌，水封泡菜坛的目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境，C正确；D、腐乳和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品，D错误。故选D。
2.答案：A
解析：制取味精时，谷氨酸棒状杆菌在中性或弱碱性条件下才会积累谷氨酸，A错误。
3.答案：C
解析：秸秆中有大量的纤维素，接种的菌A能够分泌纤维素酶，从而将纤维素分解为葡萄糖，A正确;采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，淋洗液主要为酵母菌的生长繁殖提供碳源等，B正确；对淋洗液采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法），C错误；发酵结束后，乙醇属于代谢产物，可以采用适当的提取、分离和纯化措施来获得乙醇，D正确。
4.答案：A
解析：A、接入发酵罐中的菌种总体积需要几立方米到几十立方米，因此，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养，A正确；
B、发酵工程中一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，B错误；
C、发酵液经过分离，在获得菌体的同时还会有废弃物，可作为肥料利用，不能随便排放到环境中，以防止污染环境，C错误；
D、发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到产品，D错误。
故选A。
5.答案：B
解析：A、酵母菌属于真核、兼性厌氧型生物，醋酸菌属于原核、需氧型生物，A错误；
B、酿酒发酵初期通入氧气可促进酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母菌大量增殖，B正确；
C、在利用葡萄汁制作葡萄酒的过程中，发酵液中的二氧化碳越来越多，二氧化碳溶于水呈酸性，故发酵液的pH变化是先减小后稳定，C错误；
D、当氧气、糖原都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖原时，醋酸菌可将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，D错误。
故选B。
6.答案：A
解析：A、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，A错误；B、用赤霉素溶液浸泡大麦种子，可以促进α-淀粉酶合成，因为赤霉素能促进种子萌发，因而能促进细胞代谢，B正确；C、酒精主要是在主发酵阶段由酵母菌的无氧呼吸产生，同时还会产生二氧化碳，C正确；D、麦芽汁能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源、氮源、无机盐和水等，D正确。故选A。
7.答案：D
解析：A、根据题意可知，发酵过程中两次煮沸都有灭菌的目的，A正确；B、由于乳酸菌属于厌氧菌，因此前期乳酸发酵须在无氧条件下进行，B正确；C、根据题干发酵流程可知，再发酵过程之前进行了乳酸菌发酵形成了酸性条件，因此再发酵过程中选用的酵母菌种应具有较强的耐酸能力，C正确；D、乳酸菌属于厌氧菌，而醋酸菌属于好氧菌，因此反应条件不同，D错误。故选D。
8.答案：D
解析：第一步，分析流程图：
第二步，分析选项可通过诱变育种或基因工程育种获得高产菌种，A正确。①过程为扩大培养，其目的是快速获得大量菌种，B正确。发酵过程中用到的菌种大多数是单一菌种，故培养基和发酵设备均需经过严格灭菌，C正确。青霉素是青霉菌的代谢产物，可采用提取、分离和纯化等方法获得产品，D错误。
9.答案：D
解析：第一步：分析题图
第二步：结合不同菌种的特点具体分析选项醋酸菌发酵产生醋酸，酵母菌发酵产生二氧化碳，乳酸菌发酵产生乳酸，它们均会导致发酵液的pH变小，A正确。由图可知，发酵时间为0~6d时，醋酸菌、酵母菌的数量均先增加后减少，B正确。乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，在乳酸菌发酵阶段发酵装置的充气口应关闭，以隔绝空气，C正确。发酵6d后醋酸菌消失的主要原因可能是氧气已耗尽，而酵母菌在无氧条件下可进行无氧呼吸，其在发酵8d后消失的主要原因可能是发酵液pH较低，D错误。
10.答案：B
解析：A、谷氨酸棒状杆菌与醋酸菌的代谢类型相同，都是异养需氧型细菌，A正确；
B、能合成维生素B的微生物，其培养基中不需要添加维生素B，B错误；
C、发酵工程的中心环节是接种菌种之后在发酵罐中的发酵过程，C正确；
D、在发酵罐内发酵需要严格控制溶解氧、温度和pH等条件，以利于发酵全过程处于最佳状态，D正确。
故选B。
11.答案：（1）（大豆中的）蛋白质；碳；米曲霉、耐盐酵母菌
（2）酒精和二氧化碳；酒精、乳酸、食盐
（3）K组和S组的总酸含量都快速增加；使发酵液总酸含量升高
（4）外源酸性蛋白酶的加入，使发酵液中蛋白酶量增多，从而使蛋白质被分解得更彻底
解析：（1）米曲霉发酵过程中，大豆中的蛋白质可为米曲霉提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉提供碳源。米曲霉、耐盐乳酸菌和耐盐酵母菌中，米曲霉和耐盐酵母菌属于真核细胞，有细胞核。
（2）盐水发酵阶段中，耐盐乳酸菌和耐盐酵母菌等微生物逐渐占主导地位，推测此时发酵环境为无氧环境，酵母菌在无氧条件下进行厌氧呼吸，产生酒精和二氧化碳；该阶段微生物进行厌氧呼吸，产生的酒精、乳酸以及加入的食盐都可抑制杂菌的生长。
（3）根据图1信息可知，在发酵初期，K组和S组的总酸含量都快速增加，且添加酸性蛋白酶组增加更明显。
（4）图2曲线显示外源酸性蛋白酶使氨基酸态氮含量升高，原因是外源酸性蛋白酶的加入使发酵液中蛋白酶量增多，从而使蛋白质水解更彻底，生成更多氨基酸。