第十一单元 发酵工程与细胞工程 单元提升卷(含解析)-《巅峰突破》2026版生物学高三一轮复习

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第十一单元 发酵工程与细胞工程 单元提升卷(含解析)-《巅峰突破》2026版生物学高三一轮复习

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满分90分,限时60分钟
一、选择题(本题共8小题,共32分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(  )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
2.绍兴是黄酒之乡,“麦曲酶长,酵米复芳;白梅酒娘,伴淋寒香;压滤琼浆,煎煮陈藏”是对绍兴黄酒精致复杂酿造工艺的描述。在黄酒的主发酵过程中,“开耙”(搅拌)是极为关键的一步。下列相关叙述错误的是(  )
A.接种麦曲有利于淀粉的糖化,有利于“酒娘”菌种发酵
B.煎煮的目的是除去发酵产品中的杂菌,利于酵母菌繁殖
C.陈藏需要在低温、密闭环境中进行,形成更芳香的酒
D.发酵过程中“开耙”可适当提供O2,调节pH,活化酵母
3.平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是(  )
A.平板涂布时需在酒精灯火焰旁,打开皿盖放在一边,用灭菌后的涂布器进行涂布
B.空白平板使用前需进行无菌鉴定,接种后未长出菌落的平板可以直接丢弃
C.采用稀释涂布平板法计数时,统计结果往往多于原始菌液中微生物数量
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
4.有限稀释法是克隆化培养动物细胞的一种方法。将细胞悬液进行连续倍数稀释,最终调整密度为5个/mL;将稀释好的细胞悬液接种于96孔板,每孔加0.1 mL;24 h后在显微镜下挑选只含一个细胞的孔,补加培养液后继续培养获得细胞克隆。相关说法错误的是(  )
A.培养液中需含有蔗糖、血清等物质
B.96孔板需置于CO2培养箱中培养
C.贴附型细胞获得悬液需用胰蛋白酶处理
D.该方法可用于筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
5.下列关于体外受精和胚胎分割的叙述,正确的是(  )
A.胚胎工程操作中,常以观察到两个极体作为受精完成的标志
B.将囊胚期的胚胎均分后,取细胞团的部分做DNA分析和鉴定性别
C.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.胚胎移植时,受体母牛必须经过免疫学检验以避免发生免疫排斥
6.通过植物细胞工程技术,可利用甲(高产不耐盐)、乙(低产耐盐)两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.经①处理后,可采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性情况
B.②~③过程中,杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④不一定高产
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异但植株仍可育
7.为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者用EBV(一种病毒颗粒)感染已免疫的B淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能在HAT培养基中存活,但对Ova敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Ova不敏感。实验流程如图所示。下列分析错误的是(  )
A.杂交瘤细胞的染色体丢失可能会导致合成的抗体减少
B.HAT培养基筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞
C.Ova筛选能去除EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞
D.图示筛选获得的杂交瘤细胞即可在小鼠腹腔内生产单克隆抗体
8.为了检测药物X、Y和Z的抗癌效果,采用细胞培养板添加溶于DMSO溶剂的三种药物培养肺癌细胞,培养过程及结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该细胞培养液中通常需要加入一定量的血清和抗生素,防止病毒污染
B.对照组中应加入等体积的生理盐水在CO2培养箱中培养肺癌细胞
C.起始肺癌细胞数量应保持一致,计数时应用胃蛋白酶处理贴壁细胞
D.根据实验结果,药物X的抗癌效果比Y好,药物Z没有抗癌作用
二、选择题(本题共2小题,共12分。每题有一项或多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9.“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释操作如下图所示,据图分析正确的是(  )
A.2号试管中分解尿素细菌的稀释倍数为102倍
B.1号稀释液进行平板培养得到的菌落平均数约是3号的100倍
C.5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个
D.除了用图中所示计数方法之外,还可用显微镜直接计数法
10.(2023贵州遵义模拟预测)科研人员利用核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病,部分过程如图所示。下列分析错误的是 (  )
A.只将供体细胞核注入去核卵母细胞中能克服重构胚难以发育的情况
B.重构胚需要用物理或化学方法激活,使之完成细胞分裂和发育进程
C.培养诱导成的各种细胞时需通入CO2以促进细胞呼吸
D.用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应
三、非选择题(本题共3小题,共46分。)
11.(13分)鱼茶是海南黎族的一种传统发酵食品。鱼茶富含多种人体所需的氨基酸和蛋白质,具有润肺清肠、促进消化、养颜美肤和缓解血管硬化等作用。其制作方法是:将生鱼开膛洗净,去头去尾,加盐、姜、蒜等处理后,拌入煮熟的米饭,在特定条件下发酵一段时间后,开坛即可食用,并且发酵后的鱼肉蛋白质更容易消化、吸收。已知鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌。回答下列有关问题:
(1)写出乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸的反应简式:               。根据乳酸菌的代谢特点,制作鱼茶时发酵装置的充气口应    (填“打开”或“关闭”)。
(2)不能将煮熟的米饭立即与处理后的生鱼混合并搅拌,原因是                。
(3)下图1是某生物科研小组绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液pH的变化曲线。
①鱼茶发酵初期,各菌种的种间关系主要是     ,发酵6天后醋酸菌消失的主要原因可能是            ,8天后酵母菌消失的主要原因可能是                。
②若其中某个平板的菌落分布如图2所示,推测该同学接种时可能的操作失误是      。
12.(13分)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。如图表示对某植物进行的细胞工程相关操作。请据图回答有关问题:
(1)快速繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,属于    生殖。脱毒植物的获取一般通过切取一定大小的茎尖进行组织培养,原因是该区域          。
(2)在植物体细胞杂交时,若要诱导原生质体融合,可以采取的方法有            (写出2种)。该技术中植物体发生的变异类型是        。来自两种植物的细胞丙、丁融合后得到的杂种植株未表现出二者所有的性状,原因是                            。
(3)由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的     (填“隐性”或“显性”)性状容易显现,因此单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
13.(20分)单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱(VCR)可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成,阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对癌细胞的特异性杀伤,ADC的作用机制如图1所示。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原,单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原,从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子,据图分析,理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性    (填“偏高”或“偏低”),在溶酶体中的稳定性     (填“偏高”或“偏低”)。释放出的药物可通过影响有丝分裂的    期来阻断细胞分裂,从而诱导细胞凋亡。
(2)某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体,可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),如图2所示。制备时,应先将        分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛,并进一步筛选得到两种杂交瘤细胞,再用       诱导两种杂交瘤细胞融合,并置于     (仪器)中培养以获得更多双杂交瘤细胞。此时,再利用HAT选择培养基    (填“能”或“不能”)成功筛选出融合的双杂交瘤细胞。原因是                                            。通过进一步筛选,最终成功获得双特异性抗体(PSMA×CD28)。
(3)请据图2分析,双特异性抗体(PSMA×CD28)能有效杀伤该类癌细胞的原因是              
                         。
答案全解全析
1.C 
题干信息 选项分析
沸盐水冷却后再倒入坛中 煮沸盐水是为了杀灭盐水中的微生物,去除水中的溶解氧,冷却主要是为了防止杀死菜料表面的乳酸菌,A错误
盐水需要浸没全部菜料 主要目的是创造无氧环境,B错误
盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水 使气体只能从泡菜坛排出而不能进入,给泡菜坛内创造无氧环境,C正确
检测泡菜中亚硝酸盐的含量 检测到的亚硝酸盐含量变化是先增后减,D错误
2.B 淀粉属于生物大分子,麦曲含有淀粉酶等,接种麦曲有利于淀粉糖化,有利于酵母菌发酵,A正确;煎煮的目的是除去发酵产品中的酵母菌等微生物,利于储藏,B错误;“陈藏”是将榨出的酒放入罐内存放,需要存放在低温、密闭环境中,可以使酒存放时间延长,同时此过程有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应,使酒更加芳香,C正确;“开耙”(搅拌)是为了提供O2,让酵母菌进行有氧呼吸,增加酵母菌的数量,有利于活化酵母,D正确。
3.D 倒平板时,用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,将培养基(10~20 mL)倒入培养皿,立即盖上皿盖,A错误;接种后未长出菌落的培养基,也可能有少量微生物,为避免污染环境,不能直接丢弃,B错误;采用稀释涂布平板法计数,有的菌落可能是由多个细胞聚集在一起繁殖形成的,统计结果往往少于实际的活菌数,C错误;以尿素为唯一氮源的平板上,若微生物可以产生脲酶,则可以利用脲酶分解尿素从而获得氮源,而其他不能产生脲酶的微生物则不能生长,故利用以尿素为唯一氮源的平板可以把合成脲酶的微生物分离出来,D正确。
4.A 动物细胞培养的培养液中添加的有机碳源是葡萄糖,A错误;动物细胞培养需要置于CO2培养箱中培养,以维持培养液pH的稳定,B正确;用胰蛋白酶处理贴附型细胞使其分散成单个细胞,制成细胞悬液,C正确;有限稀释法和克隆化培养可用于筛选出产特定抗体的杂交瘤细胞,D正确。
5.C 胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核为,A错误;DNA分析和鉴定性别是从囊胚的滋养层部位取样,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,B错误;胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确;胚胎移植中,受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥,不需要进行免疫学检验,D错误。
6.A ①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程,原生质体没有细胞壁,无法发生质壁分离,故不能采用质壁分离实验检测原生质体的活性情况,A错误;②~③过程是融合细胞再生细胞壁的过程,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,故②~③过程中,杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强,B正确;由④到目的植株需进一步筛选的原因是需要从耐盐植株中选择出高产植株,C正确;甲、乙是二倍体植株,通过体细胞杂交技术获得的目的植株是四倍体,是可育的,D正确。
7.D 
关键信息 选项分析
抗体是由浆细胞分泌的 杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体,可能会导致合成的抗体减少,A正确
EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Ova敏感;骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Ova不敏感 HAT培养基筛选去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,B正确;Ova筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞,C正确
杂交瘤细胞还要进行克隆化培养和抗体检测 检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能用于生产单克隆抗体,D错误
易错提醒
  单克隆抗体中的筛选:筛选1是得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);筛选2是经过多次筛选得到足够数量的能够产生特异性抗体的细胞。
8.D 抗生素具有杀菌(不是杀病毒)作用,为防止培养液被细菌污染,可在培养液中加入一定量的抗生素,A错误;由题干信息可知,三种药物是溶于DMSO溶剂的,则对照组中应加入等体积的DMSO溶剂,B错误;根据对照实验的单一变量原则,起始肺癌细胞数量应保持一致,癌细胞不贴壁生长,且要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,C错误;分析实验结果,癌细胞数量:药物X处理组<药物Y处理组<对照组<药物Z处理组,故药物X和药物Y均有抗癌作用,且药物X的抗癌效果比药物Y好,而药物Z没有抗癌效果,D正确。
9.BD 据图可知,将10 g土样加到90 mL无菌水中,相当于稀释了10倍,则可推知2号试管中分解尿素细菌的稀释倍数为103倍,A错误;1号和3号试管中分解尿素细菌的稀释倍数分别为102倍和104倍,所以1号稀释液进行平板培养得到的菌落平均数约是3号的100倍,B正确;5号试管稀释了106倍,通过计算可知每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3÷0.2×106=8.5×108(个),C错误;图中所用计数方法是稀释涂布平板法,还可用
10.C 只将供体细胞核注入去核卵母细胞中能克服重构胚难以发育的情况,因为排除了原有细胞中相关物质对重构胚发育的抑制,A正确;重构胚需用物理或化学B正确;培养诱导成的各种细胞时需通入CO2以调节培养液的pH,而不是促进细胞呼吸,C错误;用该方法获得的自体胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应,D正确。
11.答案 (除标注外,每空2分)(1) C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)+能量 关闭(1分)
(2)温度过高会杀死乳酸菌,造成发酵失败
(3)种间竞争 醋酸菌为好氧细菌,发酵装置中O2耗尽 酵母菌较乳酸菌耐酸性弱,不能适应发酵液的酸性环境 涂布不均匀
解析 (1)乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸,其反应简式为:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。乳酸菌是厌氧菌,制作鱼茶时发酵装置的充气口应关闭。
(2)高温会杀死乳酸菌,造成发酵失败,故不能将煮熟的米饭立即与处理后的生鱼混合并搅拌,应自然冷却后再混匀装入坛中。
(3)①发酵初期各菌种为争夺资源和生存空间而发生种间竞争。随着发酵的进行,发酵装置中的O2逐渐被消耗,醋酸菌是好氧菌,因不能在无氧或低氧条件下生存而被抑制。发酵液pH逐渐降低,酵母菌因不能适应发酵液的酸性环境而被抑制。②由图2可知,平板上菌落比较集中,没有很好地分散开来,可能是涂布不均匀所致。
12.答案 (除标注外,每空2分)(1)无性 病毒极少,甚至无病毒
(2)电融合法、离心法、聚乙二醇融合法等 染色体数目变异 杂种细胞具备两个物种的遗传物质,但遗传物质的表达相互干扰(或基因的选择性表达)(3分)
(3)隐性
解析 (1)快速繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,由于该过程中没有两性生殖细胞的结合,因而属于无性生殖。脱毒植物的获取一般通过切取一定大小的茎尖进行组织培养,原因是该部位病毒极少,甚至没有病毒。
(2)在植物体细胞杂交时,若要诱导原生质体的融合,通常采用的方法有电融合法、离心法、聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等。该技术中植物体发生的变异类型是染色体数目变异。来自两种植物的细胞丙、丁融合后得到的杂种植株未表现出二者所有的性状,原因是杂种细胞具备两个物种的遗传物质,但遗传物质在表达过程中相互干扰。
(3)由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
13.答案 (除标注外,每空2分)(1)偏高 偏低 前
(2)PSMA、CD28 PEG或灭活病毒等 CO2培养箱 不能 HAT选择培养基只能筛选淘汰骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,而对杂交瘤细胞无筛选作用,也无法分辨是否为已融合的双杂交瘤细胞(或杂交瘤细胞无论是否融合,均可在HAT选择培养基中存活,达不到筛选的目的)(3分)
(3)双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力(3分)
解析 (1)接头的作用是连接药物分子,为了药物能准确在肿瘤细胞中释放,就需要接头和药物的结合在血浆中稳定性偏高,在肿瘤细胞的溶酶体中稳定性偏低,将药物释放出来。释放的药物是VCR,根据题意可知VCR可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成,而纺锤体在有丝分裂前期形成,因此释放出的药物可通过影响有丝分裂的前期来阻断细胞分裂,从而诱导细胞凋亡。
(2)科学家的目的是构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体(PSMA×CD28),所以PSMA和CD28相当于抗原,制备时,需要先将PSMA和CD28分别注入小鼠体内,获得两种B淋巴细胞,将两种B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合得到两种杂交瘤细胞,再用PEG等诱导两种杂交瘤细胞融合,并在CO2培养箱中培养以获得更多双杂交瘤细胞。HAT培养基只能筛选出杂交瘤细胞,对未融合的杂交瘤细胞和双杂交瘤细胞没有筛选功能,因此不能用HAT选择培养基筛选出双杂交瘤细胞。
(3)双特异性抗体(PSMA×CD28)可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28,前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合,后者可有效激活T细胞,促进T细胞增殖分化,增强T细胞对癌细胞的杀伤能力。

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