资源简介 (共78张PPT)发酵工程和细胞工程第1讲目 录主题微课(一) 发酵工程主题微课(二) 细胞工程010201主题微课(一) 发酵工程深化点(一) 传统发酵技术与发酵工程1.厘清四种传统发酵食品的制作技术种类 果酒 果醋 腐乳 泡菜菌种 酵母菌 醋酸菌 毛霉(主要) 乳酸菌原理 酵母菌无氧呼吸产生酒精 醋酸菌将糖或乙醇转化为乙酸 毛霉等微生物通过发酵分解蛋白质 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸控制 条件 前期有氧,后期无氧,18~30 ℃ 有氧,30~35 ℃ 有氧,15~18 ℃ 无氧,室温2.传统发酵技术中控制杂菌的三大措施(1)通过发酵条件控制杂菌①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。②乳酸发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(2)利用高渗透压控制杂菌,如制作泡菜时加盐。(3)利用酒精控制杂菌,如果酒的制作。3.图解发酵工程的基本环节[例1] (2024·河北高考,改编)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。下列叙述错误的是 ( )A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌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√[解析] 白酒的酿造主要依靠酿酒酵母,由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的,A正确;窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖,使酿造过程不易污染杂菌,B正确;酵母菌是兼性厌氧菌,与无氧呼吸相比,细胞有氧呼吸产生的能量更多,更能满足酵母菌大量繁殖时的需求,因此,对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行,C错误;谷物原料如高粱、大米等富含淀粉,因此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,D正确。深化点(二) 微生物的培养、分离与计数1.选择培养基四种常见的制备方法(1)加入某些特定的物质 (前提是培养基具备全部营养成分)(2)改变培养基的营养成分(3)利用培养基“特定化学成分”分离(4)通过某些“特殊环境”分离2.辨析统计菌落数的两种方法比较 项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法)原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量比较 项目 间接计数法 (稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法)公式 每克样品中的菌落数=C/V×M。C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数,V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M:稀释倍数 每毫升原液所含细菌数:每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数缺点 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 不能区分细胞死活结果 比实际活菌数偏小 比实际活菌数偏大[例2] 自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。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,部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组平板菌落数为0。下列相关叙述正确的是 ( )A.步骤②振荡20 min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养B.步骤④使用接种环划线接种,使用前需要灼烧灭菌C.1 g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个D.所用培养基应加入碳源、氮源、无机盐、水和琼脂√[解析] 观察题图可知,步骤②振荡20 min的目的是让样品中的微生物充分释放到无菌水中,A错误;根据步骤④培养基中菌落的分布可知,利用的是稀释涂布平板法,使用的接种工具是涂布器,使用前需要灼烧灭菌,B错误;1 g土壤中平均自生固氮菌数约为(90+95+100)÷3÷0.1×104=9.5×106(个),C正确;由题干信息可知,该实验的目的是分离土壤中自生固氮菌和固氮能力的测定,自生固氮菌能够利用空气中的氮作为氮源,故培养基中不需要加入氮源,D错误。考法(一) 传统发酵技术的应用1.(2024·江苏高考)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质微 课 测 评 作 业√解析:制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸进行发酵,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中,A错误;制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min,如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B错误;制作泡菜时,将加工好的蔬菜在发酵瓶中装至八成满,制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,C错误;制作酸奶或泡菜时,控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。2.(2024·南宁模拟)脐橙果实颜色鲜艳,口感酸甜适度,且其富含蛋白质、氨基酸、维生素、脂肪、黄酮类等多种营养成分,具有降低胆固醇、抗氧化,以及防癌抗癌等功效,因此深受广大消费者的欢迎和喜爱。科研人员以脐橙为原料酿造高品质脐橙果醋,工艺流程如下。原料剥皮→榨汁→酶解(果胶酶)→调配→酒精发酵→乙酸发酵→澄清、过滤→灭菌→成品果醋下列叙述错误的是( )A.在酒精发酵时需先通气后密封,通气有利于酵母菌大量繁殖B.乙醇既是脐橙果酒发酵的产物,也是果醋发酵的反应物C.由酒精发酵转变为乙酸发酵,需要通入无菌空气、提高发酵温度D.乙酸发酵液中产生的乙酸使pH逐渐降低,可用重铬酸钾测定乙酸含量变化√解析:在酒精发酵过程中需先通气,有利于酵母菌大量繁殖,A正确;乙醇既是脐橙果酒发酵的产物,也是果醋发酵的反应物,在缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再进一步转变为乙酸,B正确;醋酸菌为需氧菌,乙酸发酵阶段应提供充足的氧气,并将发酵温度控制在30~35 ℃,故由酒精发酵转变为乙酸发酵,需要通入无菌空气或无菌氧气、提高发酵温度,C正确;乙酸发酵液中产生的乙酸使pH逐渐降低,重铬酸钾不可用于测定乙酸的产生,D错误。考法(二) 发酵工程及其应用3.(2024·衡水模拟)L-甲硫氨酸是人体必需8种氨基酸之一,广泛应用在饲料、医药、食品等领域。现利用基因工程的方法获得产L-甲硫氨酸的大肠杆菌,在pH为7.0、培养温度为30 ℃、通气量为5 L/min的条件下生产L-甲硫氨酸。下列说法错误的是( )A.生产L-甲硫氨酸的优良菌种只可能来自基因工程或诱变育种B.可通过对培养基和发酵设备灭菌来避免杂菌的污染C.大肠杆菌为需氧型生物,L-甲硫氨酸的产量与温度、pH、溶解氧等条件有关D.L-甲硫氨酸属于大肠杆菌的代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施获取√解析:生产L-甲硫氨酸的优良菌种可从自然界中筛选出来,也可来自基因工程或诱变育种,A错误;可通过对培养基和发酵设备灭菌来避免杂菌的污染,B正确;在发酵过程中,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,大肠杆菌为需氧型生物,L-甲硫氨酸的产量与温度、pH、溶解氧等条件有关,C正确;L-甲硫氨酸属于大肠杆菌的代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施获取,D正确。4.(2024·贵阳模拟)谷氨酸棒状杆菌是一种可以用于发酵生产谷氨酸的微生物。如图表示利用玉米淀粉工业化生产谷氨酸的简易流程示意图,其中维生素B能为谷氨酸棒状杆菌提供特殊的营养物质。下列叙述正确的是 ( )A.图中发酵液不含谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的特殊营养物质B.谷氨酸棒状杆菌是异养需氧型微生物,尿素能为其提供碳源C.接种前发酵液需进行灭菌处理,也是生产谷氨酸的中心环节D.发酵期间,搅拌利于谷氨酸棒状杆菌与营养物质充分接触√解析:发酵液中有维生素B,而维生素B能为谷氨酸棒状杆菌提供特殊的营养物质,A错误;尿素在脲酶的作用下,会分解成氨气和CO2,谷氨酸棒状杆菌是异养生物,不能利用CO2,因此尿素能为谷氨酸棒状杆菌提供氮源,不能提供碳源,B错误;发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,C错误;发酵期间,搅拌利于谷氨酸棒状杆菌与营养物质充分接触,同时也能增加发酵液中的溶解氧,D正确。考法(三) 微生物的培养、分离与计数5.(2024·湘潭模拟)亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用,土壤中的富硒细菌可将其还原为红色单质硒,如图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程,①~④为相应步骤。下列相关叙述错误的是( )A.培养富硒细菌时,培养基应调至酸性并添加维生素B.步骤①中的培养基可进行高压蒸汽灭菌,对吸管、培养皿等可采用干热灭菌C.步骤②→③采用的是稀释涂布平板法,该方法可用于微生物分离和活菌计数D.步骤④中可以根据菌落周围是否出现红色区域对目的菌株进行筛选√解析:培养细菌时,培养基一般需调至中性或弱碱性,且培养某些细菌时(如乳酸杆菌)才需要在培养基中添加维生素,A错误;获得纯净培养物的关键是没有杂菌污染,培养基需要灭菌但又需保持其中水分,因此可用高压蒸汽灭菌,吸管、培养皿等需要保持干燥,可用干热灭菌,B正确;③中菌落分散分布于培养基上,步骤②→③采用的是稀释涂布平板法,可用于微生物分离和活菌计数,C正确;步骤④中,如果菌落周围出现红色区域,则说明含有富硒细菌,为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围红色区域的大小,从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,接种于新的培养基平板,对菌株进行进一步的纯化,D正确。6.(2024·武汉模拟)某细菌的野生株能在基本培养基上生长,该细菌的亮氨酸缺陷型突变株因无法合成亮氨酸,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应菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程,数字1~5表示菌落。下列叙述正确的是 ( )A.培养基A是基本培养基,培养基B是完全培养基B.培养基A、B均为固体培养基,倒平板操作后,进行高压蒸汽灭菌C.培养基B“盖章”接种后,需要用涂布器将菌种在培养基表面涂布均匀D.可从培养基A中挑取菌落3、4进行纯化培养以获得亮氨酸缺陷型突变株√解析:由题干可知,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,无法在基本培养基上生长,只能在完全培养基上生长,与A相比,B中缺少了3、4两个菌落,说明3、4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,D正确;对培养基进行高压蒸汽灭菌后再进行倒平板操作,B错误;培养基B“盖章”接种后,不能用涂布器涂布均匀,防止菌落位置不一致,C错误。02主题微课(二) 细胞工程深化点(一) 植物细胞工程1.厘清植物细胞工程两大技术(1)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于原生质体内的浓度,以便于去除细胞壁。(2)脱分化阶段不需要光,再分化阶段需要光。(3)生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的分化、抑制芽的形成;比值低时,促进芽的分化、抑制根的形成。(4)原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。植物体细胞杂交完成的标志是培育出杂种植株。2.辨明两类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径,其原理是细胞增殖。在生产中通常要将植物细胞培养到愈伤组织阶段,因为此时细胞分裂能力旺盛,代谢快,有利于产物生成。[例1] (2024·安徽高考)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是 ( )A.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞B.装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管C.装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液D.细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备√[解析] 植物细胞胞间层的主要成分是果胶,欲利用愈伤组织制备悬浮细胞,可用果胶酶等对愈伤组织进行处理,A正确;装置中的充气管应置于液面下方,以利于增加培养液中的溶氧量,该管不能同时作为排气管,B错误;为了防止杂菌污染培养液,装置充气口需要增设无菌滤器,C正确;细胞培养时需要保证适宜的温度,因此装置需增设温度监测和控制设备,D正确。深化点(二) 动物细胞工程1.动物细胞培养(1)原理:细胞增殖。(2)过程微点拨:动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同,第一次是处理剪碎的组织,使其分散成单个细胞;第二次是使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来,分散成单个细胞。2.单克隆抗体的制备(1)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖。(2)过程3.动物体细胞核移植技术(1)原理:动物细胞核的全能性。(2)过程[例2] (2024·黑吉辽高考)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是 ( )A.传代培养时,培养皿需密封防止污染B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理C.直接用离心法收集细胞进行传代培养D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关√[解析] 进行动物细胞培养时,需要含有95%空气和5% CO2的混合气体环境,培养皿不能密封,A错误;原代培养的细胞出现接触抑制现象后,就需要分瓶进行传代培养,①的细胞处于指数增长初期,细胞还未出现接触抑制现象,因此选取②的细胞进行传代培养比①更合理,B错误;由于成纤维细胞贴壁生长,进行传代培养时,需用胰蛋白酶处理后再用离心法收集细胞进行传代培养,C错误;细胞密度过大时,产生的代谢废物较多,营养物质消耗较快,可能导致细胞增长进入平台期,D正确。深化点(三) 胚胎工程1.熟知胚胎工程的操作流程2.归纳胚胎工程中的3个“两”(1)受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。(2)胚胎移植过程中两次使用激素:第一次用于供体的超数排卵;第二次是对供、受体进行同期发情处理。(3)胚胎移植或分割的两个最佳时期:桑葚胚和囊胚期(内细胞团具有全能性)。3.总结胚胎工程各技术之间的关系[例3] (2024·湖北高考,有改动)波尔山羊具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是 ( )A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选√[解析] 采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊的操作过程中需要选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理,A正确;胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测,B正确;杜泊绵羊与波尔山羊属于不同的物种,胚胎应移植到同种的其他雌性动物体内,因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体,C正确;生产中需要筛选出遗传性状优良的波尔公山羊来提供精子,D错误。考法(一) 植物细胞工程及其应用1.(2024·成都期末)植物细胞质中的叶绿体有相对独立的遗传体系,控制着许多优良性状。胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程,下列叙述正确的是( )微 课 测 评 作 业A.过程①需用纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁B.利用聚乙二醇可诱导②和③过程的发生C.在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁D.④和⑤过程通常在同一种培养基中进行√解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①需用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,A错误;②过程是植株1的叶肉细胞原生质体与植株2的叶肉细胞原生质体发生融合的过程,该过程可以利用聚乙二醇诱导,但聚乙二醇不能诱导细胞壁的再生(③过程),B错误;③过程融合的原生质体会再生细胞壁,④⑤过程存在有丝分裂,故在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁,C正确;④过程是脱分化形成愈伤组织,⑤过程再分化形成芽和根,④和⑤过程通常不在同一种培养基中进行,D错误。2.(2024·大理开学考试)在蓝莓组织培养过程中,由于外植体切口处细胞被破坏,表面颜色由绿色逐渐变为褐色,该现象称为褐变。褐变过程能产生丰富的酚类化合物,这些物质具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,有利于植物抵御逆境的侵害。但褐变的发生会使植物表面颜色发生变化,降低了植物的光合作用效率。下列叙述正确的是 ( )A.褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,是植物生命活动所必需的B.褐变是植物受到干旱、病虫害或遭受机械损伤等外界压力的一种适应性反应√C.外植体褐变持续时间过长,不会对蓝莓组织培养产生影响D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体,并适当降低继代培养的频率以减少褐变解析:次生代谢物不是生物生长所必需的,A错误;褐变过程产生的酚类化合物有利于植物抵御逆境的侵害,故推测褐变是植物对外界压力如干旱、病虫害或机械损伤的适应性反应,B正确;题意显示,外植体褐变持续时间过长会对蓝莓组织培养产生不利影响,表现为降低光合作用效率,影响植物的正常生长,C错误;一般来说,植物组织培养选取的材料是幼嫩的组织,因为分裂比较旺盛,容易表达细胞的全能性,D错误。考法(二) 动物细胞工程及其应用3.(2024·张掖模拟)猪繁殖与呼吸综合征(又称“猪蓝耳病”)是造成养猪业重大损失的主要疾病之一,CD163基因表达的蛋白质是猪繁殖与呼吸综合征病毒感染的关键受体,某团队通过基因工程和细胞核移植技术成功培育了CD163基因敲除大白猪。下列有关说法错误的是( )A.基因敲除应选择猪胚胎成纤维细胞的连续细胞系作为重组DNA的受体细胞B.对经筛选的阳性转化细胞进行克隆化培养后作为供体细胞进行细胞核移植√C.采用电融合方法可促进核供体和受体细胞的融合及重组细胞的分裂发育D.可从克隆猪仔耳组织提取DNA进行相关检测确定CD163基因是否成功敲除解析:应选去核卵母细胞作为受体细胞,A错误;对经筛选的阳性转化细胞(说明已经敲除CD163基因)进行克隆化培养后作为供体细胞进行细胞核移植,B正确;将两种细胞进行电融合,电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了激活重组细胞发育的作用,C正确;克隆猪是由一个细胞发育而来的,体细胞核遗传物质一般是相同的,故可从克隆猪仔任何组织提取DNA进行相关检测确定CD163基因是否成功敲除,D正确。4.(2024·周口模拟)米酵菌酸(BA)是由椰毒假单胞菌产生的一种可以引起食物中毒的毒素,中毒者死亡率高达50%。为了应对中毒后的快速治疗处理,科研人员进行了下列实验:①细胞融合及筛选按小鼠脾脏细胞∶骨髓瘤细胞=10∶1的比例混合后缓慢滴加1 mL PEG(边加边轻轻搅拌),静置1 min,离心后弃去上清液,用HAT培养基进行选择培养,选出杂交瘤细胞,后用96孔细胞培养板进行培养,培养后利用BA进行检测。②抗BA的单克隆抗体腹水的制备选取10只6周龄小鼠,腹腔注射1×106个杂交瘤细胞,2周后收集小鼠腹水。③抗BA的单克隆抗体特异性检测选取BA及5种BA结构类似物(毒黄素、T-2毒素、呕吐毒素、河豚毒素、黄曲霉毒素B1)进行特异性检测,结果如表(IC50为半数抑制浓度)。交叉物 BA 毒黄素 T-2 毒素 呕吐 毒素 河豚 毒素 黄曲霉毒素B1IC50/(ng/mL) 10 >10 000 >10 000 >10 000 >10 000 >10 000回答下列问题:(1)实验所用小鼠应在实验前利用_____________进行免疫。已免疫小鼠脾脏剪碎后,用________酶处理使其分散成单个细胞。 解析:为制备抗BA的单克隆抗体,实验所用小鼠应在实验前利用BA(米酵菌酸)进行免疫,以获得相应的B淋巴细胞。已免疫小鼠脾脏剪碎后,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液。BA(米酵菌酸)胰蛋白(2)实验中滴加PEG时边加边轻轻搅拌的目的是___________________________________________________________。诱导动物细胞融合的方法除实验中所用方法外,还可以采用_______法和_____________法。 解析:诱导动物细胞融合的方法包括PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,实验中按小鼠脾脏细胞∶骨髓瘤细胞=10∶1的比例混合后缓慢滴加1 mL PEG,边加边轻轻搅拌,能够促进PEG与小鼠脾脏细胞、骨髓瘤细胞混合,提高诱导融合效率。促进PEG与小鼠脾脏细胞、骨髓瘤细胞混合,提高诱导融合效率 电融合 灭活病毒诱导(3)用HAT培养基能选择培养出杂交瘤细胞的原因是_________________________________________________________________________________。用96孔细胞培养板进行培养时需先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴加0.1 mL稀释后的细胞悬浮液,其目的是___________________________________________________________。 在该培养基上,未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能生长使每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,达到单克隆培养的目的解析:在HAT培养基上,未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能生长,因此用HAT培养基能选择培养出杂交瘤细胞。用多孔培养板培养时,需要稀释,其目的是使每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,达到单克隆培养的目的。(4)表格数据表明抗BA的单克隆抗体与这5种BA结构类似物_____ (填“有”或“没有”)交叉反应,说明______________________________。 解析:选取BA及5种BA结构类似物进行特异性检测,由表格数据可知,抗BA的单克隆抗体与这5种BA结构类似物没有交叉反应,说明抗BA的单克隆抗体的特异性良好。没有抗BA的单克隆抗体的特异性良好考法(三) 胚胎发育和胚胎工程5.(2024·聊城三模)由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。下列说法正确的是( )A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵B.后代E遗传性状由A和C共同决定,后代F遗传性状与B一致C.受体雌性D必须和A、B同期发情处理D.A排出的卵子必须培养至成熟(MⅡ期)才能与C的获能精子受精√解析:胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,A错误;后代E(由A的卵细胞和C的精子经受精作用形成的受精卵发育形成)遗传物质来源于A和C,后代E遗传性状由A和C共同决定,而后代F(A的无核卵母细胞可提供细胞质,B提供细胞核)遗传物质来源于A和B,后代F遗传性状大部分与B一致,少数性状与A相同,B错误;受体雌性D接受的胚胎是来自A(提供卵细胞)和B(提供精子)受精后产生的,所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理,目的是使A和D体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞,所以不需要同期发情处理,C错误;A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力,C的精子获能后才能进行受精作用,因此A排出的卵子必须培养至成熟(MⅡ期)才能与C的获能精子受精,D正确。6.(2024·武汉模拟)我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是 ( )A.用含5% CO2和95%空气的混合气体的CO2培养箱培养精子,其中CO2可以维持培养液的pHB.用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞C.对在原肠胚时期的甲进行胚胎分割,可获得多只孤雄小鼠D.不考虑致死,孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY√解析:在进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,其中CO2起到维持培养液pH的作用,A正确;利用促性腺激素作用于性腺,促进性激素的分泌,以促进生殖细胞形成的原理,对雌性小鼠进行超数排卵处理,以增加卵细胞数量,B正确;图中甲处于囊胚期,C错误;不考虑致死情况,理论上孤雄小鼠是由去核卵细胞、精子(X或Y)、具卵细胞细胞核特点的ahESC(X或Y)组成,性染色体组成为XX、XY或YY,D正确。主题微课(一) 发酵工程 深化点(一)传统发酵技术与发酵工程1.厘清四种传统发酵食品的制作技术种类 果酒 果醋 腐乳 泡菜菌种 酵母菌 醋酸菌 毛霉(主要) 乳酸菌原理 酵母菌无氧呼吸产生酒精 醋酸菌将糖或乙醇转化为乙酸 毛霉等微生物通过发酵分解蛋白质 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸控制条件 前期有氧,后期无氧,18~30 ℃ 有氧,30~35 ℃ 有氧,15~18 ℃ 无氧,室温2.传统发酵技术中控制杂菌的三大措施(1)通过发酵条件控制杂菌①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。②乳酸发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(2)利用高渗透压控制杂菌,如制作泡菜时加盐。(3)利用酒精控制杂菌,如果酒的制作。3.图解发酵工程的基本环节 [例1] (2024·河北高考,改编)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。下列叙述错误的是 ( )A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌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听课记录: 深化点(二) 微生物的培养、分离与计数1.选择培养基四种常见的制备方法(1)加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分)(2)改变培养基的营养成分(3)利用培养基“特定化学成分”分离(4)通过某些“特殊环境”分离2.辨析统计菌落数的两种方法比较 项目 间接计数法 (稀释涂布平板法) 直接计数法 (显微计数法)原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量公式 每克样品中的菌落数=C/V×M。C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数,V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M:稀释倍数 每毫升原液所含细菌数:每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数缺点 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 不能区分细胞死活结果 比实际活菌数偏小 比实际活菌数偏大 [例2] 自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。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,部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组平板菌落数为0。下列相关叙述正确的是 ( )A.步骤②振荡20 min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养B.步骤④使用接种环划线接种,使用前需要灼烧灭菌C.1 g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个D.所用培养基应加入碳源、氮源、无机盐、水和琼脂听课记录: [微课测评作业]考法(一) 传统发酵技术的应用1.(2024·江苏高考)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是 ( )A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质2.(2024·南宁模拟)脐橙果实颜色鲜艳,口感酸甜适度,且其富含蛋白质、氨基酸、维生素、脂肪、黄酮类等多种营养成分,具有降低胆固醇、抗氧化,以及防癌抗癌等功效,因此深受广大消费者的欢迎和喜爱。科研人员以脐橙为原料酿造高品质脐橙果醋,工艺流程如下。原料剥皮→榨汁→酶解(果胶酶)→调配→酒精发酵→乙酸发酵→澄清、过滤→灭菌→成品果醋下列叙述错误的是 ( )A.在酒精发酵时需先通气后密封,通气有利于酵母菌大量繁殖B.乙醇既是脐橙果酒发酵的产物,也是果醋发酵的反应物C.由酒精发酵转变为乙酸发酵,需要通入无菌空气、提高发酵温度D.乙酸发酵液中产生的乙酸使pH逐渐降低,可用重铬酸钾测定乙酸含量变化考法(二) 发酵工程及其应用3.(2024·衡水模拟)L 甲硫氨酸是人体必需8种氨基酸之一,广泛应用在饲料、医药、食品等领域。现利用基因工程的方法获得产L 甲硫氨酸的大肠杆菌,在pH为7.0、培养温度为30 ℃、通气量为5 L/min的条件下生产L 甲硫氨酸。下列说法错误的是 ( )A.生产L 甲硫氨酸的优良菌种只可能来自基因工程或诱变育种B.可通过对培养基和发酵设备灭菌来避免杂菌的污染C.大肠杆菌为需氧型生物,L 甲硫氨酸的产量与温度、pH、溶解氧等条件有关D.L 甲硫氨酸属于大肠杆菌的代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施获取4.(2024·贵阳模拟)谷氨酸棒状杆菌是一种可以用于发酵生产谷氨酸的微生物。如图表示利用玉米淀粉工业化生产谷氨酸的简易流程示意图,其中维生素B能为谷氨酸棒状杆菌提供特殊的营养物质。下列叙述正确的是 ( )A.图中发酵液不含谷氨酸棒状杆菌生长繁殖所需的特殊营养物质B.谷氨酸棒状杆菌是异养需氧型微生物,尿素能为其提供碳源C.接种前发酵液需进行灭菌处理,也是生产谷氨酸的中心环节D.发酵期间,搅拌利于谷氨酸棒状杆菌与营养物质充分接触考法(三) 微生物的培养、分离与计数5.(2024·湘潭模拟)亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用,土壤中的富硒细菌可将其还原为红色单质硒,如图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程,①~④为相应步骤。下列相关叙述错误的是 ( )A.培养富硒细菌时,培养基应调至酸性并添加维生素B.步骤①中的培养基可进行高压蒸汽灭菌,对吸管、培养皿等可采用干热灭菌C.步骤②→③采用的是稀释涂布平板法,该方法可用于微生物分离和活菌计数D.步骤④中可以根据菌落周围是否出现红色区域对目的菌株进行筛选6.(2024·武汉模拟)某细菌的野生株能在基本培养基上生长,该细菌的亮氨酸缺陷型突变株因无法合成亮氨酸,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应菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程,数字1~5表示菌落。下列叙述正确的是 ( )A.培养基A是基本培养基,培养基B是完全培养基B.培养基A、B均为固体培养基,倒平板操作后,进行高压蒸汽灭菌C.培养基B“盖章”接种后,需要用涂布器将菌种在培养基表面涂布均匀D.可从培养基A中挑取菌落3、4进行纯化培养以获得亮氨酸缺陷型突变株主题微课(二) 细胞工程深化点(一)植物细胞工程1.厘清植物细胞工程两大技术(1)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于原生质体内的浓度,以便于去除细胞壁。(2)脱分化阶段不需要光,再分化阶段需要光。(3)生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的分化、抑制芽的形成;比值低时,促进芽的分化、抑制根的形成。(4)原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。植物体细胞杂交完成的标志是培育出杂种植株。2.辨明两类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径,其原理是细胞增殖。在生产中通常要将植物细胞培养到愈伤组织阶段,因为此时细胞分裂能力旺盛,代谢快,有利于产物生成。 [例1] (2024·安徽高考)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是 ( )A.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞B.装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管C.装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液D.细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备听课记录: 深化点(二) 动物细胞工程1.动物细胞培养(1)原理:细胞增殖。(2)过程微点拨:动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同,第一次是处理剪碎的组织,使其分散成单个细胞;第二次是使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来,分散成单个细胞。2.单克隆抗体的制备(1)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖。(2)过程3.动物体细胞核移植技术(1)原理:动物细胞核的全能性。(2)过程 [例2] (2024·黑吉辽高考)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是 ( )A.传代培养时,培养皿需密封防止污染B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理C.直接用离心法收集细胞进行传代培养D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关听课记录: 深化点(三) 胚胎工程1.熟知胚胎工程的操作流程2.归纳胚胎工程中的3个“两”(1)受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。(2)胚胎移植过程中两次使用激素:第一次用于供体的超数排卵;第二次是对供、受体进行同期发情处理。(3)胚胎移植或分割的两个最佳时期:桑葚胚和囊胚期(内细胞团具有全能性)。3.总结胚胎工程各技术之间的关系 [例3] (2024·湖北高考,有改动)波尔山羊具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是 ( )A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选听课记录: [微课测评作业]考法(一) 植物细胞工程及其应用1.(2024·成都期末)植物细胞质中的叶绿体有相对独立的遗传体系,控制着许多优良性状。胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面,下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程,下列叙述正确的是 ( )A.过程①需用纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁B.利用聚乙二醇可诱导②和③过程的发生C.在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁D.④和⑤过程通常在同一种培养基中进行2.(2024·大理开学考试)在蓝莓组织培养过程中,由于外植体切口处细胞被破坏,表面颜色由绿色逐渐变为褐色,该现象称为褐变。褐变过程能产生丰富的酚类化合物,这些物质具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,有利于植物抵御逆境的侵害。但褐变的发生会使植物表面颜色发生变化,降低了植物的光合作用效率。下列叙述正确的是 ( )A.褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,是植物生命活动所必需的B.褐变是植物受到干旱、病虫害或遭受机械损伤等外界压力的一种适应性反应C.外植体褐变持续时间过长,不会对蓝莓组织培养产生影响D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体,并适当降低继代培养的频率以减少褐变考法(二) 动物细胞工程及其应用3.(2024·张掖模拟)猪繁殖与呼吸综合征(又称“猪蓝耳病”)是造成养猪业重大损失的主要疾病之一,CD163基因表达的蛋白质是猪繁殖与呼吸综合征病毒感染的关键受体,某团队通过基因工程和细胞核移植技术成功培育了CD163基因敲除大白猪。下列有关说法错误的是 ( )A.基因敲除应选择猪胚胎成纤维细胞的连续细胞系作为重组DNA的受体细胞B.对经筛选的阳性转化细胞进行克隆化培养后作为供体细胞进行细胞核移植C.采用电融合方法可促进核供体和受体细胞的融合及重组细胞的分裂发育D.可从克隆猪仔耳组织提取DNA进行相关检测确定CD163基因是否成功敲除4.(2024·周口模拟)米酵菌酸(BA)是由椰毒假单胞菌产生的一种可以引起食物中毒的毒素,中毒者死亡率高达50%。为了应对中毒后的快速治疗处理,科研人员进行了下列实验:①细胞融合及筛选按小鼠脾脏细胞∶骨髓瘤细胞=10∶1的比例混合后缓慢滴加1 mL PEG(边加边轻轻搅拌),静置1 min,离心后弃去上清液,用HAT培养基进行选择培养,选出杂交瘤细胞,后用96孔细胞培养板进行培养,培养后利用BA进行检测。②抗BA的单克隆抗体腹水的制备选取10只6周龄小鼠,腹腔注射1×106个杂交瘤细胞,2周后收集小鼠腹水。③抗BA的单克隆抗体特异性检测选取BA及5种BA结构类似物(毒黄素、T 2毒素、呕吐毒素、河豚毒素、黄曲霉毒素B1)进行特异性检测,结果如表(IC50为半数抑制浓度)。交叉物 BA 毒黄素 T 2 毒素 呕吐 毒素 河豚 毒素 黄曲霉 毒素B1IC50/ (ng/mL) 10 >10 000 >10 000 >10 000 >10 000 >10 000回答下列问题:(1)实验所用小鼠应在实验前利用 进行免疫。已免疫小鼠脾脏剪碎后,用 酶处理使其分散成单个细胞。 (2)实验中滴加PEG时边加边轻轻搅拌的目的是 。诱导动物细胞融合的方法除实验中所用方法外,还可以采用 法和 法。 (3)用HAT培养基能选择培养出杂交瘤细胞的原因是 。 用96孔细胞培养板进行培养时需先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴加0.1 mL稀释后的细胞悬浮液,其目的是 。 (4)表格数据表明抗BA的单克隆抗体与这5种BA结构类似物 (填“有”或“没有”)交叉反应,说明 。 考法(三) 胚胎发育和胚胎工程5.(2024·聊城三模)由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。下列说法正确的是 ( )A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵B.后代E遗传性状由A和C共同决定,后代F遗传性状与B一致C.受体雌性D必须和A、B同期发情处理D.A排出的卵子必须培养至成熟(MⅡ期)才能与C的获能精子受精6.(2024·武汉模拟)我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠,实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是 ( )A.用含5% CO2和95%空气的混合气体的CO2培养箱培养精子,其中CO2可以维持培养液的pHB.用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞C.对在原肠胚时期的甲进行胚胎分割,可获得多只孤雄小鼠D.不考虑致死,孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY第1讲 发酵工程和细胞工程课堂抓重难点·讲增分点主题微课(一)[例1] 选C 白酒的酿造主要依靠酿酒酵母,由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的,A正确;窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖,使酿造过程不易污染杂菌,B正确;酵母菌是兼性厌氧菌,与无氧呼吸相比,细胞有氧呼吸产生的能量更多,更能满足酵母菌大量繁殖时的需求,因此,对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行,C错误;谷物原料如高粱、大米等富含淀粉,因此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,D正确。[例2] 选C 观察题图可知,步骤②振荡20 min的目的是让样品中的微生物充分释放到无菌水中,A错误;根据步骤④培养基中菌落的分布可知,利用的是稀释涂布平板法,使用的接种工具是涂布器,使用前需要灼烧灭菌,B错误;1 g土壤中平均自生固氮菌数约为(90+95+100)÷3÷0.1×104=9.5×106(个),C正确;由题干信息可知,该实验的目的是分离土壤中自生固氮菌和固氮能力的测定,自生固氮菌能够利用空气中的氮作为氮源,故培养基中不需要加入氮源,D错误。微课测评作业1.选D 制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸进行发酵,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中,A错误;制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min,如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B错误;制作泡菜时,将加工好的蔬菜在发酵瓶中装至八成满,制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,C错误;制作酸奶或泡菜时,控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。2.选D 在酒精发酵过程中需先通气,有利于酵母菌大量繁殖,A正确;乙醇既是脐橙果酒发酵的产物,也是果醋发酵的反应物,在缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再进一步转变为乙酸,B正确;醋酸菌为需氧菌,乙酸发酵阶段应提供充足的氧气,并将发酵温度控制在30~35 ℃,故由酒精发酵转变为乙酸发酵,需要通入无菌空气或无菌氧气、提高发酵温度,C正确;乙酸发酵液中产生的乙酸使pH逐渐降低,重铬酸钾不可用于测定乙酸的产生,D错误。3.选A 生产L-甲硫氨酸的优良菌种可从自然界中筛选出来,也可来自基因工程或诱变育种,A错误;可通过对培养基和发酵设备灭菌来避免杂菌的污染,B正确;在发酵过程中,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,大肠杆菌为需氧型生物,L-甲硫氨酸的产量与温度、pH、溶解氧等条件有关,C正确;L-甲硫氨酸属于大肠杆菌的代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施获取,D正确。4.选D 发酵液中有维生素B,而维生素B能为谷氨酸棒状杆菌提供特殊的营养物质,A错误;尿素在脲酶的作用下,会分解成氨气和CO2,谷氨酸棒状杆菌是异养生物,不能利用CO2,因此尿素能为谷氨酸棒状杆菌提供氮源,不能提供碳源,B错误;发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵,C错误;发酵期间,搅拌利于谷氨酸棒状杆菌与营养物质充分接触,同时也能增加发酵液中的溶解氧,D正确。5.选A 培养细菌时,培养基一般需调至中性或弱碱性,且培养某些细菌时(如乳酸杆菌)才需要在培养基中添加维生素,A错误;获得纯净培养物的关键是没有杂菌污染,培养基需要灭菌但又需保持其中水分,因此可用高压蒸汽灭菌,吸管、培养皿等需要保持干燥,可用干热灭菌,B正确;③中菌落分散分布于培养基上,步骤②→③采用的是稀释涂布平板法,可用于微生物分离和活菌计数,C正确;步骤④中,如果菌落周围出现红色区域,则说明含有富硒细菌,为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围红色区域的大小,从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,接种于新的培养基平板,对菌株进行进一步的纯化,D正确。6.选D 由题干可知,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,无法在基本培养基上生长,只能在完全培养基上生长,与A相比,B中缺少了3、4两个菌落,说明3、4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,D正确;对培养基进行高压蒸汽灭菌后再进行倒平板操作,B错误;培养基B“盖章”接种后,不能用涂布器涂布均匀,防止菌落位置不一致,C错误。主题微课(二)[例1] 选B 植物细胞胞间层的主要成分是果胶,欲利用愈伤组织制备悬浮细胞,可用果胶酶等对愈伤组织进行处理,A正确;装置中的充气管应置于液面下方,以利于增加培养液中的溶氧量,该管不能同时作为排气管,B错误;为了防止杂菌污染培养液,装置充气口需要增设无菌滤器,C正确;细胞培养时需要保证适宜的温度,因此装置需增设温度监测和控制设备,D正确。[例2] 选D 进行动物细胞培养时,需要含有95%空气和5% CO2的混合气体环境,培养皿不能密封,A错误;原代培养的细胞出现接触抑制现象后,就需要分瓶进行传代培养,①的细胞处于指数增长初期,细胞还未出现接触抑制现象,因此选取②的细胞进行传代培养比①更合理,B错误;由于成纤维细胞贴壁生长,进行传代培养时,需用胰蛋白酶处理后再用离心法收集细胞进行传代培养,C错误;细胞密度过大时,产生的代谢废物较多,营养物质消耗较快,可能导致细胞增长进入平台期,D正确。[例3] 选D 采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊的操作过程中需要选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理,A正确;胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测,B正确;杜泊绵羊与波尔山羊属于不同的物种,胚胎应移植到同种的其他雌性动物体内,因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体,C正确;生产中需要筛选出遗传性状优良的波尔公山羊来提供精子,D错误。微课测评作业1.选C 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①需用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,A错误;②过程是植株1的叶肉细胞原生质体与植株2的叶肉细胞原生质体发生融合的过程,该过程可以利用聚乙二醇诱导,但聚乙二醇不能诱导细胞壁的再生(③过程),B错误;③过程融合的原生质体会再生细胞壁,④⑤过程存在有丝分裂,故在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁,C正确;④过程是脱分化形成愈伤组织,⑤过程再分化形成芽和根,④和⑤过程通常不在同一种培养基中进行,D错误。2.选B 次生代谢物不是生物生长所必需的,A错误;褐变过程产生的酚类化合物有利于植物抵御逆境的侵害,故推测褐变是植物对外界压力如干旱、病虫害或机械损伤的适应性反应,B正确;题意显示,外植体褐变持续时间过长会对蓝莓组织培养产生不利影响,表现为降低光合作用效率,影响植物的正常生长,C错误;一般来说,植物组织培养选取的材料是幼嫩的组织,因为分裂比较旺盛,容易表达细胞的全能性,D错误。3.选A 应选去核卵母细胞作为受体细胞,A错误;对经筛选的阳性转化细胞(说明已经敲除CD163基因)进行克隆化培养后作为供体细胞进行细胞核移植,B正确;将两种细胞进行电融合,电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了激活重组细胞发育的作用,C正确;克隆猪是由一个细胞发育而来的,体细胞核遗传物质一般是相同的,故可从克隆猪仔任何组织提取DNA进行相关检测确定CD163基因是否成功敲除,D正确。4.解析:(1)为制备抗BA的单克隆抗体,实验所用小鼠应在实验前利用BA(米酵菌酸)进行免疫,以获得相应的B淋巴细胞。已免疫小鼠脾脏剪碎后,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液。(2)诱导动物细胞融合的方法包括PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,实验中按小鼠脾脏细胞∶骨髓瘤细胞=10∶1的比例混合后缓慢滴加1 mL PEG,边加边轻轻搅拌,能够促进PEG与小鼠脾脏细胞、骨髓瘤细胞混合,提高诱导融合效率。(3)在HAT培养基上,未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能生长,因此用HAT培养基能选择培养出杂交瘤细胞。用多孔培养板培养时,需要稀释,其目的是使每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,达到单克隆培养的目的。(4)选取BA及5种BA结构类似物进行特异性检测,由表格数据可知,抗BA的单克隆抗体与这5种BA结构类似物没有交叉反应,说明抗BA的单克隆抗体的特异性良好。答案:(1)BA(米酵菌酸) 胰蛋白 (2)促进PEG与小鼠脾脏细胞、骨髓瘤细胞混合,提高诱导融合效率 电融合 灭活病毒诱导(3)在该培养基上,未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能生长 使每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,达到单克隆培养的目的 (4)没有 抗BA的单克隆抗体的特异性良好5.选D 胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,A错误;后代E(由A的卵细胞和C的精子经受精作用形成的受精卵发育形成)遗传物质来源于A和C,后代E遗传性状由A和C共同决定,而后代F(A的无核卵母细胞可提供细胞质,B提供细胞核)遗传物质来源于A和B,后代F遗传性状大部分与B一致,少数性状与A相同,B错误;受体雌性D接受的胚胎是来自A(提供卵细胞)和B(提供精子)受精后产生的,所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理,目的是使A和D体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞,所以不需要同期发情处理,C错误;A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力,C的精子获能后才能进行受精作用,因此A排出的卵子必须培养至成熟(MⅡ期)才能与C的获能精子受精,D正确。6.选C 在进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,其中CO2起到维持培养液pH的作用,A正确;利用促性腺激素作用于性腺,促进性激素的分泌,以促进生殖细胞形成的原理,对雌性小鼠进行超数排卵处理,以增加卵细胞数量,B正确;图中甲处于囊胚期,C错误;不考虑致死情况,理论上孤雄小鼠是由去核卵细胞、精子(X或Y)、具卵细胞细胞核特点的ahESC(X或Y)组成,性染色体组成为XX、XY或YY,D正确。12 / 12(共64张PPT)目 录01习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练02习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练1习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练1.(2024·深圳模拟)泡菜古称葅,是指为利于长时间存放而经发酵的蔬菜。下列关于腌制泡菜的叙述,正确的是( )A.泡菜发酵期间,乳酸积累到质量分数为0.4%~0.8%时,泡菜的口味、品质最佳B.不同腌制时间,泡菜中亚硝酸盐含量均不相同C.泡菜发酵过程中表面出现白膜,可能是醋酸菌在液面大量发酵引起的D.膳食中的亚硝酸盐含量会危害人体健康123456789101113√1212345678910111312解析:泡菜腌制过程中,随着时间增加,亚硝酸盐含量先增加后减少,因此不同腌制时间,泡菜中亚硝酸盐含量可能相同,B错误;在泡菜制作过程中,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,成膜酵母生长繁殖会在泡菜坛液面形成一层白膜,C错误;膳食中的亚硝酸盐含量较少,一般不会危害人体健康,D错误。2.(2024·泰安模拟)在制作发酵食品实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是 ( )A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气B.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋C.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料D.果酒发酵时温度宜控制在18~25 ℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35 ℃√1245678910111213312456789101112133解析:泡菜发酵过程中起作用的微生物是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,泡菜发酵后期,发酵液中乳酸菌占优势,不需开盖放气,A错误。果酒制作过程中,起作用的是葡萄皮上的酵母菌,酿酒过程是无氧环境。醋酸菌是好氧菌,虽然葡萄果皮上也有醋酸菌,但在酿酒时的无氧环境下醋酸菌已经死亡,且醋酸菌比酵母菌所需的最适生长温度更高。因此,制作好葡萄酒后,除了要通入无菌空气外,还要适当升温,B错误。12456789101112133制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时为了防止发酵过程中发酵液溢出。制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以提供无氧环境供乳酸菌进行无氧呼吸,C正确。果酒发酵时温度宜控制在18~30 ℃;果醋发酵时温度宜控制在30~35 ℃;泡菜发酵时一般在室温下进行,并根据室温控制发酵时间,D错误。√124567891011121333.(2024·泉州模拟)同学甲利用含抗生素的滤纸片进行“探究抗生素对细菌的选择作用”实验(实验1),同学乙利用尿素作为氮源进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验(实验2)。下列相关叙述正确的是 ( )A.实验1所用的培养基为选择培养基B.实验1用接种环将菌液接种到固体培养基表面C.实验2取土样前要对铁铲和取样纸袋灭菌处理D.实验2得到的菌落形状、大小和颜色等特征均相同12456789101112133解析:实验1所用的培养基为完全培养基,A错误;实验1用涂布器将菌液接种到固体培养基表面,B错误;为了减少杂菌的污染,取土样用的铁铲和取样纸袋在使用前都要灭菌,C正确;土壤中有丰富的微生物,实验2得到的菌落形状、大小和颜色等特征不一定相同,D错误。4.(2024·大庆模拟)下列有关微生物的培养或纯化的叙述,正确的是 ( )A.高压蒸汽灭菌后,打开排气阀,待压力表指针降至“0”后开盖取物B.采用稀释涂布平板法接种后,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落C.在含有刚果红的培养基上,纤维素分解菌菌落周围会出现抑菌圈D.用平板划线法分离菌种,划线4个区域,接种环需要灼烧灭菌5次√1245678910111213312456789101112133解析:灭菌后,等压力表指针降至“0”时,打开排气阀排气,打开锅盖,取出灭菌物品,A错误;采用稀释涂布平板法接种后,稀释到合适浓度的菌液才可在培养基表面形成单菌落,B错误;刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌产生的纤维素酶分解后,刚果红—纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,不是抑菌圈,C错误;用平板划线法分离菌种,划线4个区域,取菌种之前及从第二次划线开始每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌,最后划线完成后也需要灼烧灭菌,共灼烧灭菌5次,D正确。124567891011121335.甘草是中医常用的药材之一,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 ( )12456789101112133A.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√12456789101112133解析:可用次氯酸钠和酒精对种子进行消毒,A错误;图示过程中添加果胶酶的主要目的是瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,B错误;与器官或个体相比,细胞悬液中细胞分裂旺盛,更易发生变异,C正确;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。124567891011121336.(2024·南昌模拟)利用青霉菌产生青霉素需要持续性提供高氧环境。考虑到血红蛋白携带氧气的能力很强,科学家们设想了以下方案来得到含有血红蛋白的菌株,即将含有血红蛋白的透明颤菌与青霉菌融合,得到含血红蛋白的杂种菌株。其过程如下图所示。下列相关叙述正确的是 ( )12456789101112133A.①和②处理是用纤维素酶去除细胞壁B.③处理获得的融合细胞都是杂种细胞C.③处理采用的方法通常是灭活病毒诱导法D.④处理所用培养基缺乏甲硫氨酸和精氨酸√12456789101112133解析:透明颤菌与青霉菌细胞壁的化学成分都不是纤维素,不能用纤维素酶去除细胞壁,A错误;③处理获得的融合细胞有杂种细胞,也有同种细胞融合而来的细胞,B错误;诱导动物细胞融合通常用灭活病毒诱导,C错误;④处理为在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基培养融合细胞,能够生长的即为杂种菌株,D正确。7.(2024·重庆开学考试)病毒感染会导致植物生病,进而影响其产量和品质。育种专家采用多种方法来培育脱毒植物,使用嘌呤和嘧啶的类似物来处理植株,从而获得健康的脱毒植株是一种常用方法。下列说法错误的是 ( )A.通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的复制过程B.常常用马铃薯块茎培养脱毒苗,培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对块茎进行消毒√1245678910121113312456789101211133C.香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代D.在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质解析：通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,这样可以通过碱基类似物干扰病毒核酸的复制过程,进而影响了病毒的增殖,A正确;常常用马铃薯茎尖培养脱毒苗,培养前先用70%的酒精和5%左右的次氯酸钠溶液分别对茎尖进行消毒,B错误;12456789101211133香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代,因为香蕉进行的是无性繁殖,而玉米进行有性生殖,C正确;在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质,因为这两种激素的比例可以调控植物组织培养不同阶段的进行,D正确。8.MDCK细胞系是从犬肾脏中分离培养获得的上皮样细胞,易于培养,被广泛用于流感病毒疫苗的生产研究。传统方法大多选用含血清的培养基贴壁培养MDCK细胞,再进行消化,传代3~4次后,离心培养液收集细胞。下列叙述错误的是 ( )A.血清含有动物细胞生长所需的营养物质B.“消化”可用胰蛋白酶等处理贴壁细胞C.与贴壁培养相比,悬浮培养避免了细胞的接触抑制,分裂不会受阻D.MDCK细胞培养时需置于5% CO2和95%空气的气体环境中,CO2维持培养液pH的稳定12456789101112133√12456789101112133解析：动物细胞培养所需培养基含有水、无机盐、氨基酸等,除此还要加入血清,补充细胞所需但还未知的一些成分,A正确;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散,B正确;悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素导致分裂受阻,C错误;进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中,CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。9.(2024·南阳三模)多发性骨髓瘤细胞高表达CD38,科研人员制备了CD38单克隆抗体来治疗多发性骨髓瘤,但该药物会和人的红细胞结合导致红细胞破裂。某科研小组开发出一种新型的CD38单克隆抗体(FTL004),FTL004不与人的红细胞结合,且能更准确地识别和促进骨髓瘤细胞凋亡。下列说法错误的是 ( )A.制备CD38单克隆抗体常用的技术有动物细胞培养和动物细胞融合B.若利用小鼠来制备CD38单克隆抗体,则需要给小鼠注射CD38C.FTL004与原CD38单克隆抗体相比特异性较弱D.FTL004与原CD38单克隆抗体相比疗效更显著12456789101112133√12456789101112133解析：制备CD38单克隆抗体常用的技术有动物细胞培养和动物细胞融合,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基本技术,A正确;若利用小鼠来制备CD38单克隆抗体,则需要给小鼠注射CD38,其目的是获得能产生相应抗体的B淋巴细胞,B正确;FTL004不与红细胞结合,与原CD38单克隆抗体相比特异性更强,疗效更显著,C错误,D正确。1245678910111213310.下图是科研人员从某药厂污泥中筛选四环素(含碳化合物)降解菌的主要过程。相关叙述正确的是 ( )12456789101112133A.选择药厂污泥筛选四环素降解菌,与其含较多四环素有关B.培养基①②③均以四环素为唯一碳源,①②③中均含琼脂C.培养基③上的每一个菌落均是由一个微生物繁殖形成的细胞群D.培养基①和培养基③上形成的菌落均为四环素降解菌解析：药厂污泥中含有较多四环素,其中可能具有相对较多的四环素降解菌,A正确;√12456789101112133本实验目的为筛选四环素降解菌,因此培养过程中可使用以四环素为唯一碳源的选择培养基,即培养基①②③均以四环素为唯一碳源,培养基①和③要获得单菌落,需要添加琼脂制备固体培养基,培养基②需要进行扩大培养,不需要琼脂,为液体培养基,B错误;根据题图可知,培养基③的接种方法为稀释涂布平板法,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,C错误;培养基①和培养基③为选择培养基,以四环素为唯一碳源,但其上可能有某些抗四环素的自养型微生物形成的菌落,D错误。1245678910111213311.(2024·泰安模拟)双抗体夹心法是医学上常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是经由固相载体连接后的单克隆抗体,酶标抗体是一种具酶活性的抗体,二者可与抗原的不同部位特异性结合。下列有关分析错误的是 ( )12456789101112133A.固相抗体的使用量应明显多于待测抗原的数量B.酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化其分解C.制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术D.若不洗去游离的酶标抗体会导致测量结果偏高√12456789101112133解析：双抗体夹心法是医学上常用的检测抗原含量的方法,则其中与抗原结合并将其固定的固相抗体的使用量应明显多于待测抗原,否则导致结果偏小,A正确;由题图可知,酶标抗体可与抗原特异性结合,并催化指示底物分解,B错误;制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术,C正确;若不洗去游离的酶标抗体,游离的酶标抗体也可催化指示底物分解,会导致测量结果偏高,D正确。12.(2024·南京二模)我国科学家成功构建了具有高比例胚胎干细胞的嵌合体猴。如图所示,研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是 ( )1212456789101113312456789101112133A.4CL干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织B.4CL干细胞注入桑葚胚后会与其他胚胎细胞发生融合进而形成嵌合体C.对嵌合囊胚或原肠胚进行胚胎分割后移植,可以产生更多的嵌合体猴D.嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代√12456789101112133解析：4CL干细胞为胚胎干细胞,具有全能性,A错误;4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合,B错误;对原肠胚不能进行胚胎分割,C错误;嵌合体猴中,由4CL干细胞增殖分化形成的组织可发出绿色荧光,由于这些细胞不一定发育成原始生殖细胞,因此其遗传信息不一定能遗传给后代,D正确。13.(2024·武汉开学考试)我国科研团队在猪体内成功培育出人源化肾脏,这是国际首次成功实现的人源功能性实质器官异种体内再造,从而为解决供体器官严重短缺问题开辟了新方向。下图为器官异种体内再造基本思路,下列说法错误的是 ( )1245678910111213312456789101112133A.具有多向分化潜能人多能干细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性B.制备诱导多能干细胞的方法是将相关因子如特定基因、特定蛋白等导入细胞C.由于供体细胞来源于患者自体,理论上将有效避免器官移植中存在的免疫排斥问题D.所用的模型猪应缺乏肾脏或肾脏发育基因,异种嵌合胚胎才能发育得到人源化肾脏√12456789101112133解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达,A错误;目前已采用多种方法来制备多能干细胞,包括借助载体将特定的基因导入细胞中,直接将特定的蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成多能干细胞,B正确;由于供体细胞来源于患者自体,将有效避免异种器官或同种异体器官移植中存在的免疫排斥等问题,C正确;模型猪通常去除或敲除特定的肾脏发育相关基因,以确保其自身无法发育正常的肾脏,在这样肾脏缺陷的模型猪早期胚胎中注入人类干细胞或其他人源化细胞后,这些细胞可以在猪体内生长和发育,形成具有相似功能的人源化肾脏,D正确。2习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练一、基本题点考法训练1.(15分)(2024·郑州三模)几千年文明传承中,泡菜已深刻融入了我国饮食文化。某种泡菜的制作流程如下图所示。回答下列问题。(1)乳酸菌的遗传物质存在形式是________________________。在泡菜制作过程中如果加入少量白糖,可缩短发酵周期,其原因可能是__________________________________________________________________________________。 大型环状DNA分子和质粒白糖的加入为乳酸菌的生命活动提供了更多的能量来源(碳源),有利于乳酸菌的繁殖和发酵解析:乳酸菌是原核生物,遗传物质的存在形式为大型环状DNA分子和质粒。白糖可作为能源物质,为乳酸菌的生命活动提供了更多的能量来源(碳源),有利于乳酸菌的繁殖和发酵,可缩短发酵周期。(2)古代因缺乏冷藏技术,人们在制作泡菜的过程中往往会加入大量的食盐,其主要目的是____________________________。 解析:制作泡菜的过程中往往会加入大量的食盐,其主要目的是抑制微生物的生长,防腐保鲜,原因是大量的盐导致渗透压过大,微生物难以生存。抑制微生物的生长,防腐保鲜(3)某同学同一批次制作的多坛泡菜中,有一坛发生了变质。检查发现该坛泡菜位置摆放不当,每天10:00~16:00会被阳光照射,请推测造成变质的原因可能______________________________________________________________。 解析:由于阳光照射使得泡菜坛内温度上升,有利于杂菌大量繁殖,导致泡菜变质。阳光照射使得泡菜坛内温度上升,有利于杂菌大量繁殖,导致泡菜变质(4)泡菜工业化生产流程中,出厂前需要测定微生物数量,甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一批样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是33、169和176,取平均值126。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是_________________________________________________________________。乙同学若要使其数据具有较强的可信度,应采取的措施是________________________________________。 解析:乙同学的结果可信度低,原因是三个平板中有一个平板的数量只有33个,远远低于其他两个平板,若要使其数据具有较强的可信度,应采取的措施是重做实验,即重新取样、稀释、涂布培养计数。乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差重新取样、稀释、涂布培养计数(重做实验)2.(12分)(2024·安庆三模)酿酒酵母是酿酒工业发酵最主要的菌种。科研人员对某地酿酒酵母菌种进行了分离筛选,以期筛选出酒精耐受性高的菌株,实验步骤如下。①配制PDA培养基(成分:马铃薯、葡萄糖、氯霉素、X、水、pH5.6),制作无菌平板;②利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上,筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种(记为Y1、Y2、Y3);③将3株菌种分别接种于含不同浓度酒精的基础培养基上,记录发酵启动时间和结束时间如表所示(“-”表示没有发酵)。酒精体 积分数/% 发酵启动时间/h 发酵结束时间 Y1 Y2 Y3 Y1 Y2 Y310 15 10 11 31 28 2912 27 22 23 44 35 3814 32 22 26 50 37 4516 34 25 - 54 43 -回答下列问题:(1)PDA培养基中的成分X通常是______,该培养基能抑制细菌生长的原理为____________________________________。 解析:由题干可知,利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上,因此PDA培养基是固体培养基,要加入琼脂。氯霉素是一种抗生素,可抑制细菌生长;细菌适于在中性或弱碱性的条件下生长,而PDA培养基呈酸性,也会抑制细菌生长。琼脂氯霉素和酸性条件均能抑制细菌生长(2)如果筛选得到的菌株不是纯培养物,可另采用__________法进一步分离纯化。通过观察菌落的__________________ (答出2点即可)等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。 解析:分离纯化菌株的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,题中已用稀释涂布平板法筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种(记为Y1、Y2、Y3),因此如果筛选得到的菌株不是纯培养物,可另采用平板划线法进一步分离纯化。通过观察菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。平板划线形状、大小、颜色 (3)在酒精耐受性实验中,为保证检测结果的准确性,除控制基础培养基、发酵条件均相同且适宜外,还需控制________________________相同,据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为_____,判断的依据为_______________________________________________________________________________________。 初始接种的酵母菌数量Y2在题述不同浓度的酒精条件下,Y2均能发酵,且接种Y2的发酵启动时间和结束时间均早于其他菌株解析:在酒精耐受性实验中,为保证检测结果的准确性,要控制无关变量,除控制基础培养基、发酵条件均相同且适宜外,还需控制初始接种的酵母菌数量相同。据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为Y2,因为在题述不同浓度的酒精条件下,Y2均能发酵,且接种Y2的发酵启动时间和结束时间均早于其他菌株。3.(15分)(2024·株洲模拟)“中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示,回答下列问题:(1)图1中的细胞a 是__________,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至_______期才能用于体细胞核移植等。 解析:图1中的细胞a是母猴的卵母细胞,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至MⅡ(减数分裂Ⅱ中)期才能用于体细胞核移植等。卵母细胞 MⅡ(2)图中取胎猴期而非成年期的体细胞的原因是____________________________________________________________。当贴壁细胞在体外培养过程中发生__________现象时,需要对细胞分瓶进行_______培养。 解析:成年期体细胞分化的程度高,恢复其全能性较难,因此取胎猴期而非成年期的体细胞进行克隆。当贴壁细胞在体外培养过程中发生接触抑制现象时,需要对细胞分瓶进行传代培养。与成年期相比,胎猴期体细胞的分化程度低,表达全能性相对容易接触抑制传代(3)科研人员发现:对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰,激活重构胚分化潜能调控基因A的表达,是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变,从而调控基因A的表达,如图2所示。为了激活基因A的表达,研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。据图2分析,给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是___________________________________________________________________,进而促进基因A的表达;TSA可以抑制_________________的活性, ______ (填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因A的表达。 解析:Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,则Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平,进而促进基因A的表达。TSA是组蛋白脱乙酰 酶抑制剂,可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平最终调节相关基因的表达。Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平 组蛋白脱乙酰酶提高二、新情境问题强化训练4.(18分)(2024·海口三模)癌症现已成为严重威胁人类健康的疾病之一,科学家们一直在研究可以治疗癌症的药物和技术。下图1为普通抗癌药物和单克隆抗体药物作用特点,图2为我国科学家设计的单克隆抗体—药物偶联物(ADC)作用机制。请回答下列问题:(1)一般情况下,人体可自行发现并消灭体内的肿瘤细胞,这一过程属于_______免疫。 解析:机体自行发现和消灭体内产生的肿瘤细胞主要依靠细胞毒性T细胞,属于细胞免疫。细胞(2)治疗癌症的“生物导弹”由单克隆抗体和抗癌药物组成,分子标靶治疗药物主要依靠细胞膜上的受体区分正常细胞和癌细胞,其中的单克隆抗体的优点有______________________________________________________________________(答出两点)。 解析:单克隆抗体的优点:能准确地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。能准确地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 (3)请根据图2所示说出ADC杀死肿瘤细胞的作用机制:肿瘤细胞会将_______________,之后ADC会在________中被分解并释放出毒性药物,破坏________________________,从而杀死肿瘤细胞。 解析:根据图2可知,ADC杀死肿瘤细胞的作用机制是肿瘤细胞会将ADC分子内吞,之后ADC会在溶酶体中被分解并释放出毒性药物,破坏DNA或阻止肿瘤细胞分裂,从而杀死肿瘤细胞。ADC分子内吞溶酶体DNA或阻止肿瘤细胞分裂 (4)CAR-T疗法是一种免疫疗法,就是将患者的T细胞取出来在体外培养、修饰,使其获得特异性识别肿瘤细胞的能力,然后在体外大量扩增后重新输回患者体内,发挥抗肿瘤的治疗作用,即把T细胞改造成CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)。①从上述CAR-T疗法的机理可知,由T细胞改造成的CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞后,其发挥作用的过程是CAR-T细胞先增殖、分化产生_________________________________,随后由________________________与肿瘤细胞密切接触,使肿瘤细胞裂解死亡。 (活化的)细胞毒性T细胞和记忆T细胞(活化的)细胞毒性T细胞 ②长期情绪不良的人更容易感染或发生肿瘤,这说明__________________________________。解析:①T细胞改造成的CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞后,先增殖、分化产生细胞毒性T细胞和记忆T细胞,随后由细胞毒性T细胞与肿瘤细胞密切接触,使肿瘤细胞裂解死亡。②“情绪不良”是神经系统调节的表现,长期情绪不良的人更容易感染或发生肿瘤,说明神经系统会影响免疫系统的功能。神经系统会影响免疫系统的功能(5)除了运载药物外,单克隆抗体在多种疾病的诊断和病原体鉴定中也发挥着重要作用,例如利用____________________的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 解析:可以利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中与相应的抗原结合,并通过放射性或荧光区域成像的特点,用于定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。同位素或荧光标记习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练(本卷每小题4分,满分52分) 1.(2024·深圳模拟)泡菜古称葅,是指为利于长时间存放而经发酵的蔬菜。下列关于腌制泡菜的叙述,正确的是 ( )A.泡菜发酵期间,乳酸积累到质量分数为0.4%~0.8%时,泡菜的口味、品质最佳B.不同腌制时间,泡菜中亚硝酸盐含量均不相同C.泡菜发酵过程中表面出现白膜,可能是醋酸菌在液面大量发酵引起的D.膳食中的亚硝酸盐含量会危害人体健康2.(2024·泰安模拟)在制作发酵食品实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是 ( )A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气B.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋C.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料D.果酒发酵时温度宜控制在18~25 ℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35 ℃3.(2024·泉州模拟)同学甲利用含抗生素的滤纸片进行“探究抗生素对细菌的选择作用”实验(实验1),同学乙利用尿素作为氮源进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验(实验2)。下列相关叙述正确的是 ( )A.实验1所用的培养基为选择培养基B.实验1用接种环将菌液接种到固体培养基表面C.实验2取土样前要对铁铲和取样纸袋灭菌处理D.实验2得到的菌落形状、大小和颜色等特征均相同4.(2024·大庆模拟)下列有关微生物的培养或纯化的叙述,正确的是 ( )A.高压蒸汽灭菌后,打开排气阀,待压力表指针降至“0”后开盖取物B.采用稀释涂布平板法接种后,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落C.在含有刚果红的培养基上,纤维素分解菌菌落周围会出现抑菌圈D.用平板划线法分离菌种,划线4个区域,接种环需要灼烧灭菌5次5.甘草是中医常用的药材之一,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6.(2024·南昌模拟)利用青霉菌产生青霉素需要持续性提供高氧环境。考虑到血红蛋白携带氧气的能力很强,科学家们设想了以下方案来得到含有血红蛋白的菌株,即将含有血红蛋白的透明颤菌与青霉菌融合,得到含血红蛋白的杂种菌株。其过程如下图所示。下列相关叙述正确的是 ( )A.①和②处理是用纤维素酶去除细胞壁B.③处理获得的融合细胞都是杂种细胞C.③处理采用的方法通常是灭活病毒诱导法D.④处理所用培养基缺乏甲硫氨酸和精氨酸7.(2024·重庆开学考试)病毒感染会导致植物生病,进而影响其产量和品质。育种专家采用多种方法来培育脱毒植物,使用嘌呤和嘧啶的类似物来处理植株,从而获得健康的脱毒植株是一种常用方法。下列说法错误的是 ( )A.通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的复制过程B.常常用马铃薯块茎培养脱毒苗,培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对块茎进行消毒C.香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代D.在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质8.MDCK细胞系是从犬肾脏中分离培养获得的上皮样细胞,易于培养,被广泛用于流感病毒疫苗的生产研究。传统方法大多选用含血清的培养基贴壁培养MDCK细胞,再进行消化,传代3~4次后,离心培养液收集细胞。下列叙述错误的是 ( )A.血清含有动物细胞生长所需的营养物质B.“消化”可用胰蛋白酶等处理贴壁细胞C.与贴壁培养相比,悬浮培养避免了细胞的接触抑制,分裂不会受阻D.MDCK细胞培养时需置于5% CO2和95%空气的气体环境中,CO2维持培养液pH的稳定9.(2024·南阳三模)多发性骨髓瘤细胞高表达CD38,科研人员制备了CD38单克隆抗体来治疗多发性骨髓瘤,但该药物会和人的红细胞结合导致红细胞破裂。某科研小组开发出一种新型的CD38单克隆抗体(FTL004),FTL004不与人的红细胞结合,且能更准确地识别和促进骨髓瘤细胞凋亡。下列说法错误的是 ( )A.制备CD38单克隆抗体常用的技术有动物细胞培养和动物细胞融合B.若利用小鼠来制备CD38单克隆抗体,则需要给小鼠注射CD38C.FTL004与原CD38单克隆抗体相比特异性较弱D.FTL004与原CD38单克隆抗体相比疗效更显著10.下图是科研人员从某药厂污泥中筛选四环素(含碳化合物)降解菌的主要过程。相关叙述正确的是 ( )A.选择药厂污泥筛选四环素降解菌,与其含较多四环素有关B.培养基①②③均以四环素为唯一碳源,①②③中均含琼脂C.培养基③上的每一个菌落均是由一个微生物繁殖形成的细胞群D.培养基①和培养基③上形成的菌落均为四环素降解菌11.(2024·泰安模拟)双抗体夹心法是医学上常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是经由固相载体连接后的单克隆抗体,酶标抗体是一种具酶活性的抗体,二者可与抗原的不同部位特异性结合。下列有关分析错误的是 ( )A.固相抗体的使用量应明显多于待测抗原的数量B.酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化其分解C.制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术D.若不洗去游离的酶标抗体会导致测量结果偏高12.(2024·南京二模)我国科学家成功构建了具有高比例胚胎干细胞的嵌合体猴。如图所示,研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是 ( )A.4CL干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织B.4CL干细胞注入桑葚胚后会与其他胚胎细胞发生融合进而形成嵌合体C.对嵌合囊胚或原肠胚进行胚胎分割后移植,可以产生更多的嵌合体猴D.嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代13.(2024·武汉开学考试)我国科研团队在猪体内成功培育出人源化肾脏,这是国际首次成功实现的人源功能性实质器官异种体内再造,从而为解决供体器官严重短缺问题开辟了新方向。下图为器官异种体内再造基本思路,下列说法错误的是 ( )A.具有多向分化潜能人多能干细胞分化的实质是动物细胞核具有发育的全能性B.制备诱导多能干细胞的方法是将相关因子如特定基因、特定蛋白等导入细胞C.由于供体细胞来源于患者自体,理论上将有效避免器官移植中存在的免疫排斥问题D.所用的模型猪应缺乏肾脏或肾脏发育基因,异种嵌合胚胎才能发育得到人源化肾脏习题讲评课Ⅰ1.选A 泡菜腌制过程中,随着时间增加,亚硝酸盐含量先增加后减少,因此不同腌制时间,泡菜中亚硝酸盐含量可能相同,B错误;在泡菜制作过程中,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,成膜酵母生长繁殖会在泡菜坛液面形成一层白膜,C错误;膳食中的亚硝酸盐含量较少,一般不会危害人体健康,D错误。2.选C 泡菜发酵过程中起作用的微生物是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,泡菜发酵后期,发酵液中乳酸菌占优势,不需开盖放气,A错误。果酒制作过程中,起作用的是葡萄皮上的酵母菌,酿酒过程是无氧环境。醋酸菌是好氧菌,虽然葡萄果皮上也有醋酸菌,但在酿酒时的无氧环境下醋酸菌已经死亡,且醋酸菌比酵母菌所需的最适生长温度更高。因此,制作好葡萄酒后,除了要通入无菌空气外,还要适当升温,B错误。制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时为了防止发酵过程中发酵液溢出。制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以提供无氧环境供乳酸菌进行无氧呼吸,C正确。果酒发酵时温度宜控制在18~30 ℃;果醋发酵时温度宜控制在30~35 ℃;泡菜发酵时一般在室温下进行,并根据室温控制发酵时间,D错误。3.选C 实验1所用的培养基为完全培养基,A错误;实验1用涂布器将菌液接种到固体培养基表面,B错误;为了减少杂菌的污染,取土样用的铁铲和取样纸袋在使用前都要灭菌,C正确;土壤中有丰富的微生物,实验2得到的菌落形状、大小和颜色等特征不一定相同,D错误。4.选D 灭菌后,等压力表指针降至“0”时,打开排气阀排气,打开锅盖,取出灭菌物品,A错误;采用稀释涂布平板法接种后,稀释到合适浓度的菌液才可在培养基表面形成单菌落,B错误;刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌产生的纤维素酶分解后,刚果红—纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,不是抑菌圈,C错误;用平板划线法分离菌种,划线4个区域,取菌种之前及从第二次划线开始每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌,最后划线完成后也需要灼烧灭菌,共灼烧灭菌5次,D正确。5.选C 可用次氯酸钠和酒精对种子进行消毒,A错误;图示过程中添加果胶酶的主要目的是瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,B错误;与器官或个体相比,细胞悬液中细胞分裂旺盛,更易发生变异,C正确;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。6.选D 透明颤菌与青霉菌细胞壁的化学成分都不是纤维素,不能用纤维素酶去除细胞壁,A错误;③处理获得的融合细胞有杂种细胞,也有同种细胞融合而来的细胞,B错误;诱导动物细胞融合通常用灭活病毒诱导,C错误;④处理为在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基培养融合细胞,能够生长的即为杂种菌株,D正确。7.选B 通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,这样可以通过碱基类似物干扰病毒核酸的复制过程,进而影响了病毒的增殖,A正确;常常用马铃薯茎尖培养脱毒苗,培养前先用70%的酒精和5%左右的次氯酸钠溶液分别对茎尖进行消毒,B错误;香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代,因为香蕉进行的是无性繁殖,而玉米进行有性生殖,C正确;在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质,因为这两种激素的比例可以调控植物组织培养不同阶段的进行,D正确。8.选C 动物细胞培养所需培养基含有水、无机盐、氨基酸等,除此还要加入血清,补充细胞所需但还未知的一些成分,A正确;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散,B正确;悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素导致分裂受阻,C错误;进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中,CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。9.选C 制备CD38单克隆抗体常用的技术有动物细胞培养和动物细胞融合,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基本技术,A正确;若利用小鼠来制备CD38单克隆抗体,则需要给小鼠注射CD38,其目的是获得能产生相应抗体的B淋巴细胞,B正确;FTL004不与红细胞结合,与原CD38单克隆抗体相比特异性更强,疗效更显著,C错误,D正确。10.选A 药厂污泥中含有较多四环素,其中可能具有相对较多的四环素降解菌,A正确;本实验目的为筛选四环素降解菌,因此培养过程中可使用以四环素为唯一碳源的选择培养基,即培养基①②③均以四环素为唯一碳源,培养基①和③要获得单菌落,需要添加琼脂制备固体培养基,培养基②需要进行扩大培养,不需要琼脂,为液体培养基,B错误;根据题图可知,培养基③的接种方法为稀释涂布平板法,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,C错误;培养基①和培养基③为选择培养基,以四环素为唯一碳源,但其上可能有某些抗四环素的自养型微生物形成的菌落,D错误。11.选B 双抗体夹心法是医学上常用的检测抗原含量的方法,则其中与抗原结合并将其固定的固相抗体的使用量应明显多于待测抗原,否则导致结果偏小,A正确;由题图可知,酶标抗体可与抗原特异性结合,并催化指示底物分解,B错误;制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术,C正确;若不洗去游离的酶标抗体,游离的酶标抗体也可催化指示底物分解,会导致测量结果偏高,D正确。12.选D 4CL干细胞为胚胎干细胞,具有全能性,A错误;4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合,B错误;对原肠胚不能进行胚胎分割,C错误;嵌合体猴中,由4CL干细胞增殖分化形成的组织可发出绿色荧光,由于这些细胞不一定发育成原始生殖细胞,因此其遗传信息不一定能遗传给后代,D正确。13.选A 细胞分化的实质是基因的选择性表达,A错误;目前已采用多种方法来制备多能干细胞,包括借助载体将特定的基因导入细胞中,直接将特定的蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成多能干细胞,B正确;由于供体细胞来源于患者自体,将有效避免异种器官或同种异体器官移植中存在的免疫排斥等问题,C正确;模型猪通常去除或敲除特定的肾脏发育相关基因,以确保其自身无法发育正常的肾脏,在这样肾脏缺陷的模型猪早期胚胎中注入人类干细胞或其他人源化细胞后,这些细胞可以在猪体内生长和发育,形成具有相似功能的人源化肾脏,D正确。4 / 4习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练(本卷共4题,满分60分)一、基本题点考法训练1.(15分)(2024·郑州三模)几千年文明传承中,泡菜已深刻融入了我国饮食文化。某种泡菜的制作流程如下图所示。回答下列问题。(1)乳酸菌的遗传物质存在形式是 。在泡菜制作过程中如果加入少量白糖,可缩短发酵周期,其原因可能是 。 (2)古代因缺乏冷藏技术,人们在制作泡菜的过程中往往会加入大量的食盐,其主要目的是 。 (3)某同学同一批次制作的多坛泡菜中,有一坛发生了变质。检查发现该坛泡菜位置摆放不当,每天10:00~16:00会被阳光照射,请推测造成变质的原因可能为 。 (4)泡菜工业化生产流程中,出厂前需要测定微生物数量,甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一批样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是33、169和176,取平均值126。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 。乙同学若要使其数据具有较强的可信度,应采取的措施是 。 2.(12分)(2024·安庆三模)酿酒酵母是酿酒工业发酵最主要的菌种。科研人员对某地酿酒酵母菌种进行了分离筛选,以期筛选出酒精耐受性高的菌株,实验步骤如下。①配制PDA培养基(成分:马铃薯、葡萄糖、氯霉素、X、水、pH5.6),制作无菌平板;②利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上,筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种(记为Y1、Y2、Y3);③将3株菌种分别接种于含不同浓度酒精的基础培养基上,记录发酵启动时间和结束时间如表所示(“-”表示没有发酵)。酒精体 积分数 /% 发酵启动时间/h 发酵结束时间Y1 Y2 Y3 Y1 Y2 Y310 15 10 11 31 28 2912 27 22 23 44 35 3814 32 22 26 50 37 4516 34 25 - 54 43 -回答下列问题:(1)PDA培养基中的成分X通常是 ,该培养基能抑制细菌生长的原理为 。 (2)如果筛选得到的菌株不是纯培养物,可另采用 法进一步分离纯化。通过观察菌落的 (答出2点即可)等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。 (3)在酒精耐受性实验中,为保证检测结果的准确性,除控制基础培养基、发酵条件均相同且适宜外,还需控制 相同,据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为 ,判断的依据为 。 3.(15分)(2024·株洲模拟)“中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示,回答下列问题:(1)图1中的细胞a是 ,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至 期才能用于体细胞核移植等。 (2)图中取胎猴期而非成年期的体细胞的原因是 。当贴壁细胞在体外培养过程中发生 现象时,需要对细胞分瓶进行 培养。 (3)科研人员发现:对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰,激活重构胚分化潜能调控基因A的表达,是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变,从而调控基因A的表达,如图2所示。为了激活基因A的表达,研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。据图2分析,给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是 ,进而促进基因A的表达;TSA可以抑制 的活性, (填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因A的表达。 二、新情境问题强化训练4.(18分)(2024·海口三模)癌症现已成为严重威胁人类健康的疾病之一,科学家们一直在研究可以治疗癌症的药物和技术。下图1为普通抗癌药物和单克隆抗体药物作用特点,图2为我国科学家设计的单克隆抗体—药物偶联物(ADC)作用机制。请回答下列问题:(1)一般情况下,人体可自行发现并消灭体内的肿瘤细胞,这一过程属于 免疫。 (2)治疗癌症的“生物导弹”由单克隆抗体和抗癌药物组成,分子标靶治疗药物主要依靠细胞膜上的受体区分正常细胞和癌细胞,其中的单克隆抗体的优点有 (答出两点)。 (3)请根据图2所示说出ADC杀死肿瘤细胞的作用机制:肿瘤细胞会将 ,之后ADC会在 中被分解并释放出毒性药物,破坏 ,从而杀死肿瘤细胞。 (4)CAR T疗法是一种免疫疗法,就是将患者的T细胞取出来在体外培养、修饰,使其获得特异性识别肿瘤细胞的能力,然后在体外大量扩增后重新输回患者体内,发挥抗肿瘤的治疗作用,即把T细胞改造成CAR T细胞(嵌合抗原受体T细胞)。①从上述CAR T疗法的机理可知,由T细胞改造成的CAR T细胞特异性识别肿瘤细胞后,其发挥作用的过程是CAR T细胞先增殖、分化产生 ,随后由 与肿瘤细胞密切接触,使肿瘤细胞裂解死亡。 ②长期情绪不良的人更容易感染或发生肿瘤,这说明 。 (5)除了运载药物外,单克隆抗体在多种疾病的诊断和病原体鉴定中也发挥着重要作用,例如利用 的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 习题讲评课Ⅱ1.解析:(1)乳酸菌是原核生物,遗传物质的存在形式为大型环状DNA分子和质粒。白糖可作为能源物质,为乳酸菌的生命活动提供了更多的能量来源(碳源),有利于乳酸菌的繁殖和发酵,可缩短发酵周期。(2)制作泡菜的过程中往往会加入大量的食盐,其主要目的是抑制微生物的生长,防腐保鲜,原因是大量的盐导致渗透压过大,微生物难以生存。(3)由于阳光照射使得泡菜坛内温度上升,有利于杂菌大量繁殖,导致泡菜变质。(4)乙同学的结果可信度低,原因是三个平板中有一个平板的数量只有33个,远远低于其他两个平板,若要使其数据具有较强的可信度,应采取的措施是重做实验,即重新取样、稀释、涂布培养计数。答案:(1)大型环状DNA分子和质粒 白糖的加入为乳酸菌的生命活动提供了更多的能量来源(碳源),有利于乳酸菌的繁殖和发酵 (2)抑制微生物的生长,防腐保鲜 (3)阳光照射使得泡菜坛内温度上升,有利于杂菌大量繁殖,导致泡菜变质 (4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差 重新取样、稀释、涂布培养计数(重做实验)2.解析:(1)由题干可知,利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上,因此PDA培养基是固体培养基,要加入琼脂。氯霉素是一种抗生素,可抑制细菌生长;细菌适于在中性或弱碱性的条件下生长,而PDA培养基呈酸性,也会抑制细菌生长。(2)分离纯化菌株的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,题中已用稀释涂布平板法筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种(记为Y1、Y2、Y3),因此如果筛选得到的菌株不是纯培养物,可另采用平板划线法进一步分离纯化。通过观察菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。(3)在酒精耐受性实验中,为保证检测结果的准确性,要控制无关变量,除控制基础培养基、发酵条件均相同且适宜外,还需控制初始接种的酵母菌数量相同。据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为Y2,因为在题述不同浓度的酒精条件下,Y2均能发酵,且接种Y2的发酵启动时间和结束时间均早于其他菌株。答案:(1)琼脂 氯霉素和酸性条件均能抑制细菌生长 (2)平板划线 形状、大小、颜色 (3)初始接种的酵母菌数量 Y2 在题述不同浓度的酒精条件下,Y2均能发酵,且接种Y2的发酵启动时间和结束时间均早于其他菌株3.解析:(1)图1中的细胞a是母猴的卵母细胞,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至MⅡ(减数分裂Ⅱ中)期才能用于体细胞核移植等。(2)成年期体细胞分化的程度高,恢复其全能性较难,因此取胎猴期而非成年期的体细胞进行克隆。当贴壁细胞在体外培养过程中发生接触抑制现象时,需要对细胞分瓶进行传代培养。(3)Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,则Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平,进而促进基因A的表达。TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂,可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平最终调节相关基因的表达。答案:(1)卵母细胞 MⅡ (2)与成年期相比,胎猴期体细胞的分化程度低,表达全能性相对容易 接触抑制 传代 (3)Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平 组蛋白脱乙酰酶 提高4.解析:(1)机体自行发现和消灭体内产生的肿瘤细胞主要依靠细胞毒性T细胞,属于细胞免疫。(2)单克隆抗体的优点:能准确地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。(3)根据图2可知,ADC杀死肿瘤细胞的作用机制是肿瘤细胞会将ADC分子内吞,之后ADC会在溶酶体中被分解并释放出毒性药物,破坏DNA或阻止肿瘤细胞分裂,从而杀死肿瘤细胞。(4)①T细胞改造成的CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞后,先增殖、分化产生细胞毒性T细胞和记忆T细胞,随后由细胞毒性T细胞与肿瘤细胞密切接触,使肿瘤细胞裂解死亡。②“情绪不良”是神经系统调节的表现,长期情绪不良的人更容易感染或发生肿瘤,说明神经系统会影响免疫系统的功能。(5)可以利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中与相应的抗原结合,并通过放射性或荧光区域成像的特点,用于定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。答案:(1)细胞 (2)能准确地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 (3)ADC分子内吞 溶酶体 DNA或阻止肿瘤细胞分裂 (4)①(活化的)细胞毒性T细胞和记忆T细胞 (活化的)细胞毒性T细胞 ②神经系统会影响免疫系统的功能 (5)同位素或荧光标记4 / 4 展开更多...... 收起↑ 资源列表 习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练.docx 习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练.docx 课下 专题检测·习题讲评.pptx 课堂 抓重难点·讲增分点.pptx 课堂：抓重难点?讲增分点、.docx
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