资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第47讲　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用
1.（2025·河北承德期末）甜酒酿（醪糟）是江南地区的传统小吃，是用蒸熟的糯米拌上酿酒酵母发酵而成的一种甜米酒，其制作流程为：浸米→蒸米→凉饭→拌酿酒酵母→发酵→检查→甜酒酿。下列有关叙述正确的是（　　）
A.“蒸米”的主要目的是通过杀灭杂菌，延长甜酒酿的保质期
B.“凉饭”后再拌入酿酒酵母，可避免高温杀死发酵所需菌种
C.“发酵”时应将拌有酿酒酵母的凉饭装满密闭的容器
D.在发酵过程中酒精的浓度会持续增加，pH值会持续降低
2.（2025·江西萍乡一模）酸笋是我国南方地区一种非常受欢迎的食物，它具有独特的酸味和脆爽口感。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。下列叙述正确的是（　　）
A.竹笋经过高压蒸汽灭菌后接种乳酸菌进行发酵，获得的酸笋品质更高
B.乳酸菌在线粒体中将葡萄糖分解产生的丙酮酸转化为乳酸和二氧化碳
C.可利用平板划线法对发酵液中的乳酸菌数量进行检测
D.发酵过程中乳酸积累使发酵液pH先降低后保持稳定
3.（2025·山东济宁期末）酒酿是米酒的一种，由蒸熟的米冷却后加入酒曲发酵而成。在发酵过程中起主要作用的是酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。下列叙述正确的是（　　）
A.酒酿制作过程中将米蒸熟的目的之一是杀灭杂菌
B.酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物无氧呼吸
C.好氧霉菌是需氧型生物，整个发酵过程要不断通入O2
D.将发酵温度从28 ℃提高到40 ℃，可明显缩短发酵时长
4.（2025·江苏南通一模）如图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（　　）
A.核桃仁中蛋白质含量相对较高，是制作植物酸奶的良好原料
B.核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，先通气后密封发酵产生乳酸
C.酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值
D.可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味
5.（2025·宁夏银川阶段考）下列有关发酵工程的说法正确的是（　　）
A.在发酵罐中接种菌种量越高，其K值越大
B.啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成
C.发酵工程中，发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法将菌体干燥，并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
D.为了防止杂菌污染，发酵工程的中心环节是灭菌
6.（2025·四川巴中模拟）我国每年产生的农业秸秆数量巨大，秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤，绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物，促进可持续发展。如图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是（　　）
A.生产柠檬酸的黑曲霉是异养厌氧型，其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B.发酵时罐内pH不断下降而抑制杂菌生长，因此发酵培养基不需要灭菌
C.发酵结束后，对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D.利用农作物秸秆为原料进行生产可解决柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题
7.（2025·山东临沂月考）谷氨酸是生产味精的主要原料，下列有关谷氨酸发酵过程的叙述，错误的是（　　）
A.高产的谷氨酸棒状杆菌菌株可通过基因工程或人工诱变获得
B.向发酵罐夹层中通水的目的是带走菌种发酵产生的热量，维持适宜的温度
C.发酵过程中不断搅拌的目的是使营养物质得到充分利用，并增加发酵液的溶氧量
D.生产谷氨酸的发酵液pH应为中性或弱酸性，发酵结束后需要对产物进行分离、提纯
8.（2025·天津河东期末）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（　　）
A.发酵前都需要对原料进行灭菌 B.都需要进行菌种接种
C.都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖 D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
9.（2025·江西南昌段考）如图是老陈醋的生产流程，下列相关叙述正确的是（　　）
A.蒸熟的高粱米应先加入大曲再冷却
B.“糖化”是将高粱中的淀粉等大分子氧化分解为小分子，为酒精发酵提供原料
C.“醋醅”中含有的醋酸菌，是一种异养的单细胞真核生物
D.“醋酸发酵”步骤中每天翻料两次，可为醋酸菌提供更多氧气
10.（2025·湖南岳阳一模）鱼茶是一种传统特色食品，味酸而微咸，富含多种必需氨基酸。鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌，如图是某同学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。下列叙述正确的是（　　）
A.传统鱼茶制作需严格灭菌 B.乳酸菌发酵时积累NADH导致pH变小
C.醋酸菌和酵母菌消失的原因都是因为氧气已耗尽 D.利用显微镜直接计数可快速直观检测微生物数量
11.（2025·江西名校联考）刺梨是一种落叶灌木，其果实富含维生素C（VC）、维生素P和超氧化物歧化酶（SOD），VC含量是苹果的800倍，被称为“维生素C大王”。为提高刺梨的经济价值，研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋，工艺流程如下：
将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→Ⅰ阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。
回答下列问题：
（1）Ⅰ阶段发酵过程中，需定期排气的原因是　　　　　　　　　　　　　　。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标是　　　　　 　　　　。
（2）Ⅱ阶段醋酸发酵中，每日2次彻底搅拌发酵液，搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需经“处理”才能装罐，“处理”主要指　　 　　　　。
（3）实验中，在酒精发酵第7 d及醋酸发酵第3～7 d取发酵样液，分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3 d、Ⅱ-4 d、Ⅱ-5 d、Ⅱ-6 d、Ⅱ-7 d。如图为不同发酵阶段刺梨发酵液的总酸含量和pH变化。果酒发酵过程中的pH变化较小，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，在醋酸发酵0～3 d中，总酸含量增加幅度小，可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。
第47讲　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用
1.B　“蒸米”的主要目的是使淀粉更易分解，便于微生物发酵，A错误；发酵时应将拌有酿酒酵母的凉饭装在密闭的容器中，但是不能装满容器，应该适当留出约1/3的空间，C错误；酵母菌细胞呼吸释放的二氧化碳使得pH值降低以及酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致一段时间后酵母菌发酵停止，因此酒精浓度不会持续增加，pH值不会持续降低，D错误。
2.D　竹笋经过高压蒸汽灭菌可杀灭杂菌，但也会使竹笋软化，脆爽口感不易成形，降低酸笋的品质，A错误；乳酸菌是原核生物，没有线粒体，此外，乳酸发酵不产生二氧化碳，B错误；平板划线法不能计数，C错误。
3.A　酒酿制作过程中将米蒸熟的目的之一是杀灭杂菌，同时也有利于制造无氧环境，A正确；酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物有氧呼吸，B错误；好氧霉菌是需氧型生物，其主要在发酵初期活动，整个发酵过程不需要通入O2，否则影响酒精的产生，C错误；酒精发酵需要适宜的温度（30 ℃左右）， 从28 ℃提高到40 ℃后微生物的酶活性会受到抑制，发酵时间应会延长，D错误。
4.B　核桃仁中蛋白质含量丰富，是制作植物酸奶的良好原料，A正确；植物乳杆菌属于厌氧菌，核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，密封发酵产生乳酸，B错误；巴氏消毒法是指在63～65 ℃消毒30 min或在72～76 ℃消毒15 s或80～85 ℃处理10～15 s可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且基本不会破坏牛奶的营养成分，酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值，C正确；可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味，D正确。
5.B　K值表示环境容纳量，发酵罐的K值与空间大小、营养物质多少有关，与接种量无关，A错误；啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，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，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，B正确；用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得，C错误；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，D错误。
6.D　黑曲霉是好氧菌而非异养厌氧菌，在发酵过程中需要氧气参与代谢活动。优良菌种不仅可以从自然界中筛选，还可以通过诱变育种、基因工程等现代生物技术进行培育，A错误。虽然发酵时罐内pH不断下降能抑制部分杂菌生长，但这并不足以保证发酵过程不受杂菌污染。为了确保发酵的顺利进行和产品质量，发酵培养基仍然需要进行严格的灭菌处理，B错误。发酵结束后，发酵液中除了柠檬酸外还含有黑曲霉菌体及其他杂质。仅采取过滤、沉淀措施无法获得纯净的柠檬酸，还需要进行进一步的分离和提纯等操作，C错误。农作物秸秆来源广泛且数量巨大，以其为原料进行生产可以减少对大量粮食的消耗。这既解决了柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题，又实现了农业废弃物的合理利用，具有良好的经济效益和生态效益，D正确。
7.D　中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，D错误。
8.C　工业化生产啤酒，为了避免在发酵过程中杂菌的污染，在发酵前需要对原料进行灭菌处理；家庭制作果酒时需要用到水果表面的酵母菌，所以不能对原料灭菌，A错误；果酒的家庭制作一般不需要菌种接种，利用的是果皮表面的野生酵母菌，而啤酒的工业化生产需进行菌种接种，B错误；果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产时一般先通入适量氧气，让发酵菌种进行有氧呼吸，大量繁殖，然后密封发酵，产生大量的酒精，C正确；家庭制作果酒发酵结束后不需要消毒处理，啤酒的工业化生产需要消毒，D错误。
9.D　高粱蒸熟后温度较高，不冷却直接投入发酵菌种会造成菌种大量死亡，影响发酵效率，应先冷却再加入大曲，A错误；糖化是将淀粉等大分子物质通过水解酶的作用转化为可发酵的小分子糖（如葡萄糖），而不是氧化分解，B错误；醋酸菌是细菌，是一种异养的单细胞原核生物，C错误；醋酸发酵需要氧气，所以每天翻料两次，可为醋酸菌提供更多氧气，D正确。
10.D　传统泡菜制作和鱼茶发酵过程都是传统发酵过程，一般利用的是自然条件下的微生物，不需要严格灭菌，A错误；乳酸菌发酵不会积累NADH，会积累乳酸导致pH变小，B错误；酵母菌可进行无氧呼吸，消失的原因是养料耗尽、代谢废物积累等，C错误；显微镜直接计数可利用血细胞计数板等快速观察并统计微生物的数量，D正确。
11.（1）酒精发酵过程中会产生CO2（因此需要定期排气）　糖度不再变化（酒精不再增加）　（2）增加发酵液的溶解氧，保证醋酸菌的活性；（让发酵液与醋酸菌充分接触，）使发酵更充分　消毒（除菌过滤）　（3）酵母菌主导的发酵主要代谢产物是乙醇，产酸性物质很少　醋酸菌适应发酵基质较为缓慢，此时产乙酸能力低
解析：（1）Ⅰ阶段发酵，主要是进行酒精发酵，在该过程中会产生CO2，气体增多，会导致发酵罐压力增大，为防止发酵罐内压力过高，所以要定期排气。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标可以以反应物，也可以以产物，当糖度不再变化，或酒精不再增加时，就说明了Ⅰ阶段发酵结束。（2）Ⅱ阶段醋酸发酵中，由于醋酸菌是需氧型生物，所以为了保证醋酸菌的活性，需要通过搅拌增加发酵液中的溶解氧，同时，搅拌也可以使发酵液与醋酸菌充分接触，保证了发酵的充分、彻底。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需要经消毒处理才能装罐，以保证食品的安全。（3）在果酒的发酵过程中，发酵产物是酒精和CO2，CO2还可以通过换气排出，所以果酒发酵的主要产物是酒精，产酸物质很少，故pH变化较小。在醋酸发酵0～3 d中，总酸含量增加幅度之所以较小，可能是由于醋酸菌适应发酵液（发酵基质）比较慢，导致产酸能力弱。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第48讲　微生物的培养技术及应用
1.（2025·江苏南通一模）解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方，相关叙述正确的是（　　）
成分 钾长石粉 蔗糖 Na2HPO4 CaCO3
含量/g·L－1 10 10 2 1
成分 （NH4）2SO4 NaCl 酵母膏 MgSO4·7H20
含量/g·L－1 1 0.1 0.5 0.5
A.培养基中的钾长石粉属于可溶性钾，为目的菌提供无机盐
B.按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性
C.餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养
D.应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化
2.（2026·江苏五市十一校联考）消毒和灭菌是生物学实验中的常规操作。下列有关叙述正确的是（　　）
A.涂布器及实验者的衣物、手等无需进行灭菌，消毒即可
B.在高压蒸汽灭菌时，保温保压结束后应立即关闭电源、打开排气阀
C.倒平板时在火焰附近敞开皿盖，将培养基倒入培养皿，立即盖上皿盖
D.用紫外线对实验室照射之前，适量喷洒苯酚等消毒液可以加强消毒效果
3.（2026·江苏镇江期中）如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列有关叙述正确的是（　　）
A.步骤①操作时，需等培养基冷却到20 ℃再进行
B.步骤②操作时，需将接种环灼烧后立即蘸取菌液
C.步骤③操作时，将皿盖全部打开，结束时再盖上
D.步骤④划线结束后，需在培养皿的皿底做上标注
4.（2025·江西名校联考）柑橘是江西省的重要经济水果，但在贮藏和运输过程中，由真菌引起的采后病害严重危害柑橘产业。青绿霉病是最常见的病害，从柑橘果皮中筛选出拮抗细菌是有效的防治手段。拮抗细菌的筛选过程如下，下列说法正确的是（　　）
A.样本采集时需对果皮表面进行消毒，然后将果皮样本加到清水中洗脱细菌
B.图示细菌分离使用的技术为稀释涂布平板法，该方法还可用于细菌计数但结果偏大
C.初步筛选时将细菌和青绿霉真菌共培养，测量真菌生长直径，图中a抑制效果更好
D.为进一步评估拮抗菌的效果，可以测定其培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制效果
5.（2025·贵州铜仁一模）某地发生少数人吃冰激凌后腹泻的现象，推测可能是冰激凌中大肠杆菌超标（1 mL自来水检测出的菌落总数不可以超过100个），于是对冰激凌进行检测。下列叙述错误的是（　　）
A.在检测过程中可配制特定的培养基来鉴别是否存在大肠杆菌
B.利用活菌计数必须对冰激凌融化后形成的原液进行梯度稀释
C.在检测过程中需要设置完成灭菌的空白培养基作为对照组
D.进行检测时也可以利用细菌计数板和显微镜进行直接计数
6.（2025·福建龙岩月考）喹啉是工业废水中的含氨污染物，易通过水体污染环境。科研人员欲从废水处理厂的活性污泥中筛选高效喹啉降解复合菌群，过程如图。下列叙述错误的是（　　）
A.图中无机盐培养基是选择培养基，以喹啉作为唯一氮源
B.过程①接种前需对所用器具及培养基进行灭菌处理
C.过程②需要逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度
D.过程③采用平板划线法观察并统计菌群数量
7.（2025·广东茂名阶段考）实验小组采用鲜血琼脂平板，从环境中筛选获得高效降解血红蛋白的菌株，下列操作不恰当的是（　　）
A.取样——应从屠宰场地下水道中取样
B.分离——可用平板划线法对菌株分离
C.筛选——通过溶血圈直径大小比较菌株降解能力
D.培养——利用添加琼脂的培养基大规模培养菌株
8.（2025·江苏盐城联考）某生物兴趣小组试图从土壤中分离分解尿素的细菌，流程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.该实验配制的培养基中不含蛋白胨
B.图中菌液稀释10倍时所加的无菌水的量都为9 mL
C.实验的合理程序为“计算→称量→溶解→灭菌→倒平板→接种土壤样本→菌落计数”
D.三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落，则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×107个
9.（2025·河北石家庄一模）蛭弧菌能使污水中的嗜水气单胞菌（异养型）裂解，将其接种在长满嗜水气单胞菌的平板上会出现噬菌斑。某兴趣小组将嗜水气单胞菌接种到固体培养基上，培养形成薄层，再接种采集的污水用以分离蛭弧菌。下列叙述错误的是（　　）
A.常用高压蒸汽灭菌法对平板进行灭菌
B.可用涂布平板法接种嗜水气单胞菌
C.出现噬菌斑一定是蛭弧菌作用的结果
D.污水可为自然环境中的嗜水气单胞菌提供碳源
10.（2025·宁夏银川模拟）尿素[CO（NH2）2]含氮量高，化学性质相对稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用，某科研小组为了将土壤中分解尿素的细菌纯化培养，进行了如下操作，请回答相关问题：
成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
含量（g） 1.4 2.1 0.2 10.0 1.0 15.0
操作将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1 000毫升
（1）上表是尿素分解菌的选择培养基配方，选择培养基是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。本实验中有两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组的平板上如果　　　　　，说明培养基在使用前未被杂菌污染；后一组的平板上如果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，可以说明选择培养基具有选择作用。
（2）将5 g土壤溶于45 mL无菌水，再稀释105倍，按图[　]　　　　　　　　　　（填数字及名称）接种方式将0.1 mL样品接种到3个培养基上，统计菌落数目为134、131、137，据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为　　　　个。
（3）分解尿素的细菌能合成　　　　，催化尿素分解产生的NH3可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物NH3会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，根据功能划分该培养基属于　　　　培养基。
（4）土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，如圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为NH3，请设计实验进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。（写出简要思路及预期结果）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
第48讲　微生物的培养技术及应用
1.C　解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。培养基中的钾长石粉属于不溶性钾，钾长石粉为唯一钾源，目的是筛选出解钾菌，A错误。按表中配方配制好的培养基应先将pH调至弱碱性再灭菌，B错误。餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养，培养基皿底有标记，C正确。应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落，进一步进行纯化，比值较大，解钾细菌分解能力越强，D错误。
2.D　涂布器需灼烧灭菌，而实验者的手和衣物仅需消毒，A错误；高压蒸汽灭菌结束后应让压力自然下降至零，再打开排气阀，立即打开会导致培养基喷出，B错误；倒平板时应将皿盖打开一条缝隙进行操作，防止杂菌污染，C错误；紫外线可杀灭空气中的微生物，喷洒苯酚可增强物体表面消毒效果，两者结合能提高消毒效果，D正确。
3.D　步骤①是倒平板，倒平板时需等培养基冷却到50 ℃左右时进行，温度过高会在培养皿盖上形成过多的冷凝水，影响后续培养；温度过低培养基会凝固，无法倒平板，A错误。步骤②是接种，接种环灼烧后需冷却后再蘸取菌液，若立即蘸取菌液，高温会杀死菌种，B错误。步骤③是进行平板划线操作，划线时应将皿盖打开一条缝隙，而不是全部打开，以防止空气中的杂菌污染培养基，结束时再将皿盖盖上，C错误。步骤④划线结束后，需在培养皿的皿底做上标注，因为在微生物培养过程中，培养皿通常是倒置的，在皿底标注便于观察和记录，D正确。
4.D　避免杂菌污染，需将果皮样本加到无菌水中获取目的菌，A错误；稀释涂布平板法用于微生物的分离计数，统计结果比实际值偏小，这是因为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，B错误；为获得拮抗细菌，需将其与青绿霉真菌共同培养，检测其对真菌的抑制效果，真菌生长直径越小，抑制效果越好，因此b抑制效果好，C错误；通过测定拮抗菌培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制作用，可以直观了解拮抗菌的抗菌活性，D正确。
5.B　在微生物的检测过程中，可利用伊红—亚甲蓝培养基鉴定大肠杆菌，大肠杆菌在该培养基上会形成具有特殊金属光泽的黑色菌落，A正确。对冰激凌融化后形成的原液可以使用滤膜法对细菌进行计数，不一定必须对原液进行梯度稀释，B错误。在检测过程中设置完成灭菌的空白培养基作为对照组，其目的是检测培养基是否被杂菌污染。若空白培养基上没有菌落生长，说明培养基灭菌合格，实验结果可靠，C正确。除了活菌计数法外，还可以利用细菌计数板和显微镜进行直接计数，D正确。
6.D　图中无机盐培养基是选择培养基，以喹啉作为唯一氮源，其目的是增加目的菌的数量，A正确；过程①接种前需对所用器具及培养基进行灭菌处理，保证获得的菌种来自样品，B正确；过程②需要逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度，进而获得能高效降解喹啉的细菌，C正确；过程③采用稀释涂布平板法观察并统计活菌数量，D错误。
7.D　屠宰场地下水道中含有较多血红蛋白等物质，更有可能存在高效降解血红蛋白的菌株，从这里取样是合理的，A不符合题意；平板划线法是常用的分离微生物的方法之一，可以将聚集的菌株逐步稀释分散，从而获得单个菌落实现分离，B不符合题意；高效降解血红蛋白的菌株会使周围的血红蛋白被降解，从而形成溶血圈，溶血圈直径越大，通常说明菌株降解血红蛋白的能力越强，可以通过比较溶血圈直径大小来筛选降解能力强的菌株，C不符合题意；添加琼脂的培养基是固体培养基，固体培养基一般用于分离、鉴定、计数等，大规模培养菌株通常使用液体培养基，这样可以使菌体与营养物质充分接触，更有利于菌体的生长繁殖，D符合题意。
8.C　本实验的目的是从土壤中分离分解尿素的细菌，该实验配制的培养基应以尿素为唯一氮源，而蛋白胨能提供氮源，所以蛋白胨不能作为配制本培养基的原料，A正确；题图中菌液稀释10倍时需要加入1 mL菌液和9 mL无菌水，B正确；实验设计时，需要在溶解之后，灭菌之前调节pH，C错误；根据题图可知，对菌液进行稀释时共稀释了106倍，分别接种了3个培养皿，一段时间后，三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落，则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌（54＋46＋50）÷3÷1×106＝5×107（个），D正确。
9.C　培养基平板常用高压蒸汽灭菌，A正确；接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，可用涂布平板法接种嗜水气单胞菌，B正确；出现噬菌斑说明有能分解嗜水气单胞菌的微生物，不一定是蛭弧菌作用的结果，C错误；污水中含有多样的有机物，可以为自然环境中的嗜水气单胞菌提供碳源，D正确。
10.（1）在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基　没有菌落生长　牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数显著多于选择培养基　（2）1　稀释涂布平板法　1.34×109　（3）脲酶　鉴别　（4）将平板上分离得到的细菌接种到无氮源的培养基上培养一段时间后，观察是否有出现菌落。若能长出菌落，说明该菌为固氮菌，否则不是固氮菌
解析：（1）根据表格分析，选择培养基是指在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验中有两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，可证明灭菌是否彻底；另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板。前一组的平板上如果没有菌落生长，可以说明培养基在使用前未被杂菌污染；后一组的平板上如果菌落数显著多于同一稀释度的选择培养基平板上的，可以说明选择培养基具有选择作用。（2）统计菌落数目一般使用稀释涂布平板法，将5 g土壤溶于45 mL无菌水，再稀释105倍，按图[1]稀释涂布平板法接种方式，将0.1 mL样品接种到3个培养基上，统计菌落数目为134、131、137，据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为（ 134＋131＋137）÷3÷0.1×10×105＝1.34×109个。（3）分解尿素的细菌能合成脲酶，催化尿素分解产生的 NH3 可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物 NH3会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，根据功能划分该培养基属于鉴别培养基。（4）土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，设计实验时用到的是无氮源培养基，然后检测是否有固氮菌即可。简要思路、预期结果和结论见答案。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第49讲　植物细胞工程
1.（2025·江西赣州期末）下列关于菊花的组织培养及幼苗移栽的叙述，错误的是（　　）
A.MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染
B.MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差
C.接种好外植体的锥形瓶应先置于18～22 ℃的培养箱中黑暗培养一段时间
D.移栽前将试管苗置于装有消过毒的蛭石的无菌箱中恒温培养
2.（2025·广东汕头一模）某团队通过植物组织培养技术开展东湖菊花种苗快速繁殖及脱毒研究，打造“汕头金菊”产业名片。若取菊花茎段进行组织培养，茎段未能诱导出愈伤组织，其原因不包括（　　）
A.茎段接种时倒插 B.激素配比不合理
C.外植体消毒过度 D.培养时遮光处理
3.（2025·江西萍乡阶段考）“白雪公主”草莓被誉为“水果皇后”，具有广阔的市场前景和较高的经济价值。草莓是无性繁殖的植物，感染病毒后容易传染给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。如图是育种工作者选育高品质“白雪公主”草莓的过程。下列叙述正确的是（　　）
A.获得外植体时需要用纤维素酶和果胶酶处理草莓植株
B.选用茎尖做外植体是因为其含病毒极少甚至不含病毒
C.培育无病毒草莓苗时不用控制培养基中植物激素的比例
D.常需要用95％的酒精对愈伤组织消毒后再诱导其再分化
4.（2025·河南安阳一模）在植物的改良过程中，通过原生质体融合进行植物体细胞杂交已成为产生新基因型和操纵倍性的重要工具。科研人员将基因型为Aa的二倍体柑橘植株进行自身原生质体融合，所得四倍体植株再与原二倍体柑橘杂交，最后从杂交植株上得到了无子柑橘。嫁接时接上去的芽或枝叫作接穗，承受接穗的植株叫作砧木。下列相关叙述正确的是（　　）
A.原生质体融合后得到的四倍体植株茎秆粗壮，可作为嫁接过程中的接穗
B.杂交植株上得到无子柑橘的原因是抑制了减数分裂过程中纺锤体的形成
C.利用细胞膜的信息交流功能，有活力的原生质体在台盼蓝溶液中不被染色
D.理论上，四倍体植株与原二倍体柑橘杂交的后代中基因型为aaa的个体占1/12
5.（2025·辽宁沈阳月考）迷迭香中的萜类物质用途广泛。欲实现其工厂化生产，需高效诱导外植体形成愈伤组织。下表为6-BA和NAA不同浓度组合下其愈伤组织的诱导率（诱导出愈伤组织的外植体数占接种外植体总数的百分比）。下列说法正确的是（　　）
组别 不同浓度组合（mg/L） 诱导率（％）
6-BA NAA
1 4.0 0.1 58.85
2 4.0 0.5 89.84
3 5.0 0.1 64.12
4 5.0 0.5 86.30
5 6.0 0.1 67.66
6 6.0 0.5 82.22
A.迷迭香在整个生长发育过程中一直合成萜类物质
B.细胞产物工厂化生产主要通过提高单个细胞中萜类含量来实现
C.NAA浓度相同的条件下，愈伤组织诱导率与6-BA浓度呈正相关
D.与6-BA相比，NAA对愈伤组织形成的影响更显著
6.（2025·湖南株洲模拟）图示为利用生物技术生产药用植物次生代谢物的过程。下列叙述正确的是（　　）
A.过程①②③均需要利用转基因技术
B.过程①②均需经历脱分化、再分化
C.过程③是利用发酵工程生产紫杉醇，利用酵母菌发酵需在有氧条件下进行
D.次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
7.科研人员欲将百脉根（2n＝12，可合成单宁）的细胞和紫花苜蓿（2n＝32）的细胞进行融合、培养，以获得可合成单宁的紫花苜蓿新品种。若只考虑细胞的两两融合，下列说法正确的是（　　）
A.目的细胞在细胞分裂过程中最多可以含有88条染色体
B.促进两种细胞融合通常在低渗溶液中采用PEG融合法诱导
C.该过程在有光照的条件下进行，培养基中不需要添加有机物成分
D.紫花苜蓿新品种可合成单宁，说明百脉根和紫花苜蓿不存在生殖隔离
8.（2025·内蒙古阿拉善盟一模）紫杉醇是一种重要的抗癌药物，主要来源于红豆杉属植物。为了提高紫杉醇的产量，研究人员利用植物细胞培养技术进行生产，部分流程如图。下列叙述正确的是（　　）
A.激素的种类、浓度和比例等会影响过程① B.生产过程中需要对外植体作彻底的灭菌处理
C.紫杉醇在细胞内大量积累有利于提高其产量 D.该生产过程利用的原理是植物细胞的全能性
9.（2025·黑龙江名校联考）《本草纲目》记载，樱桃具有利脾、止泻的功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列叙述错误的是（　　）
A.应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗
B.可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体
C.富含色氨酸的培养基有利于樱桃幼嫩的芽合成生长素
D.应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢物槲皮素
10.中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱，狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1，中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交；方案2，对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理，再培育成植株。下列叙述不正确的是（　　）
A.方案1中需要先用纤维素酶和果胶酶处理猕猴桃的体细胞
B.方案1可以采用离心法或PEG处理诱导两种猕猴桃的原生质体融合
C.方案2宜选择两种猕猴桃的愈伤组织进行处理，且需筛选大量细胞
D.方案1需使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素、秋水仙素等
11.（2025·广东惠州模拟）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线（UV）照射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。请回答下列问题：
植株 花椰菜 黑芥 杂合新植株A 杂合新植株B 杂合新植株C
染色体数/条 18 16 34 30 58
（1）原生质体融合的理论依据是　　　　　　　　　　　　。诱导原生质体融合常用的化学物质是　　　 　　　。
（2）将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，继而培养成新植物体的技术称为　　　　　　　　，该技术的优势在于　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。
（3）已知用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体。根据表中数据，尝试推测已获得的花椰菜黑芥杂合新植株B染色体数目少于34（双亲染色体数之和）、杂合新植株C染色体数目大于34，可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与　　　　植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
（4）简要写出从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株的思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。
第49讲　植物细胞工程
1.D　培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，蔗糖不是微生物利用的直接能源，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确；在实际生产中，可以把需要生产的药物的浓缩物即母液先生产出，以便于储存和节约空间，再将高效高浓度的药剂用几倍或少量的水兑成浓度较高的药液，最后通过进一步的稀释得到我们最终所需要的产品，MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差，B正确；脱分化需要避光，接种好外植体的锥形瓶应先置于18～22 ℃的培养箱中黑暗培养一段时间，以便更好地形成愈伤组织，C正确；移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱中生长几日，用流动清水清洗根部培养基后移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境炼苗，待其长壮再移栽入土，D错误。
2.D　将菊花茎段切断形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中，不应倒插，A不符合题意；培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向，如生长素和细胞分裂素比例高时，可以促进生根，比例适中时有利于产生愈伤组织，B不符合题意；外植体需要用70％的酒精消毒30 s，立即用无菌水冲洗2～3次；再用5％的次氯酸钠消毒30 min后，立即用无菌水冲洗2～3次，若消毒过度会影响植物组织的活性，因而可能导致无愈伤组织产生，C不符合题意；诱导愈伤组织的形成过程通常需要避光处理，这不会导致没有愈伤组织产生，D符合题意。
3.B　获得外植体时不需要用纤维素酶和果胶酶处理草莓植株，A错误；外植体经过脱分化形成愈伤组织或愈伤组织经过再分化长芽、生根过程中对细胞分裂素和生长素的需求不同，因此要控制培养基中植物激素的比例，有助于获得目标植株，C错误；对外植体或愈伤组织的消毒通常采用体积分数为70％的酒精和5％的次氯酸钠溶液，消毒后需用无菌水进行冲洗，D错误。
4.D　分析题意可知，嫁接时接上去的芽或枝叫作接穗，承受接穗的植株叫作砧木，原生质体融合后得到的四倍体植株茎秆粗壮，可作为嫁接过程中的砧木，A错误；杂交植株上得到无子柑橘的原因是含有三个染色体组，联会紊乱导致无法产生种子，B错误；利用细胞膜的控制物质进出细胞功能，有活力的原生质体在台盼蓝溶液中不被染色，C错误；理论上，四倍体植株（AAaa，产生的配子及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1）与原二倍体柑橘（Aa，配子及比例是A∶a＝1∶1）杂交的后代中基因型为aaa的个体占1/6×1/2＝1/12，D正确。
5.D　迷迭香中的萜类物质是植物细胞在特定阶段或条件下合成的次生代谢物，而不是在整个生长发育过程中一直合成，A错误。细胞产物的工厂化生产主要是通过提高细胞的数量（如通过扩大培养规模）或优化培养条件来增加总产量，而不是仅仅提高单个细胞中的产物含量，B错误。据题表格数据分析可知，在NAA浓度相同的条件下（如0.1 mg/L或0.5 mg/L），6-BA浓度的增加并没有导致愈伤组织诱导率一直增加。例如，在NAA为0.5 mg/L时，6-BA从4.0 mg/L增加到6.0 mg/L，愈伤组织诱导率随6-BA的浓度增加而降低，C错误。据题表格数据分析可知，当NAA浓度从0.1 mg/L增加到0.5 mg/L时，愈伤组织诱导率普遍有大幅度的提高（例如组别1到组别2，从58.85％提高到89.84％；组别3到组别4，从64.12％提高到86.30％）。而相比之下，6-BA浓度的变化对愈伤组织诱导率的影响相对较小（例如组别1到组别3再到组别5，在NAA浓度为0.1 mg/L时，诱导率从58.85％增加到64.12％再增加到67.66％，变化幅度不大），说明与6-BA相比，NAA对愈伤组织形成的影响更显著，D正确。
6.C　①②不需要转基因技术，③需要转基因技术将产生紫杉醇的基因导入微生物细胞中，A错误；①需要脱分化和再分化，②不需要再分化，B错误；有氧条件下有利于酵母菌大量繁殖，生产更多的紫杉醇，C正确；次生代谢物不是植物生长所必需的，D错误。
7.A　百脉根有12条染色体，紫花苜蓿有32条染色体，所以融合的目的细胞有44条染色体，在有丝分裂后期，染色体数目加倍，所以最多有88条染色体，A正确；促进两种细胞融合不能在低渗溶液中进行，否则原生质体会吸水涨破，B错误；该过程可以在无光照的条件下进行，培养基中需要添加有机物成分，C错误；百脉根和紫花苜蓿不能在自然条件下交配并产生可育后代，所以存在生殖隔离，D错误。
8.A　激素的种类、浓度和比例等会影响过程①脱分化，A正确；生产过程中需要对外植体作彻底的消毒处理，B错误；紫杉醇是次生代谢物，不利于细胞的生长，不能在细胞内大量积累，C错误；该生产过程没有获得完整植株或各种细胞，没有利用植物细胞的全能性，D错误。
9.D　应用微型繁殖技术，采用茎尖作为外植体可获得大量樱桃脱毒苗，A正确；由于芽原基和叶原基分裂能力旺盛，因而可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体，B正确；生长素是由色氨酸经过一系列反应转变产生的，因此，用富含色氨酸的培养基有利于樱桃幼嫩的芽合成生长素，C正确；应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢物槲皮素，D错误。
10.D　方案1体细胞杂交，需要去除细胞壁，用纤维素酶和果胶酶处理得到原生质体，A正确。方案1是植物体细胞杂交，可以采用离心法或PEG（聚乙二醇）处理诱导两种猕猴桃的原生质体融合，B正确。诱变育种通常处理的是分裂中的细胞，比如愈伤组织，因为DNA复制时更容易发生突变。诱变育种原理是突变，突变具有不定向性，故需要筛选大量细胞，C正确。方案1杂交细胞需要通过植物组织培养成为植株，植物组织培养需要生长素和细胞分裂素来调节脱分化和再分化。而秋水仙素可在多倍体育种中使用，植物组织培养过程中不需要秋水仙素，D错误。
11.（1）细胞膜具有流动性　聚乙二醇（PEG）　（2）植物体细胞杂交　打破生殖隔离，实现远缘杂交育种　（3）融合过程中染色体可能会丢失；融合是随机的，可能存在多个细胞的融合　双亲（或花椰菜和黑芥）　（4）将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的生长情况，生长最好的即高抗性杂合新植株
解析：（1）根据细胞膜具有流动性的特点，经过一定的处理可实现原生质体的融合。诱导原生质体融合的手段有物理法和化学法，常用的化学物质是聚乙二醇（PEG）。（2）将黑芥叶肉细胞和花椰菜的根部细胞，利用植物体细胞杂交技术在一定条件下融合成杂种细胞，继而利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成新植物体，该技术能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，这是该技术典型的优势。（3）由于用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体，同时在融合过程中染色体可能会丢失；而且融合是随机的，可能存在多个细胞融合的情形，因此会出现杂合新植株B染色体数目小于34、杂合新植株C染色体数目大于34的情况。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与双亲（花椰菜和黑芥）植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目，从而进行合理的分析。（4）根据表中数据可知，杂合新植株可能会有多种类型，为了从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株，需要进行个体生物学鉴定，即将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的生长情况，生长最好的即高抗性杂合新植株。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第50讲　动物细胞工程
1.（2025·福建厦门期末）下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（　　）
A.动物细胞培养在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
B.诱导多能干细胞（iPS细胞）通常是由胚胎干细胞诱导转化而来
C.灭活病毒能使细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，诱导细胞融合
D.动物细胞培养时，大多数种类的细胞能够悬浮在培养液中生长增殖
2.（2024·黑吉辽高考14题）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
3.（2025·新疆乌鲁木齐一模）单克隆抗体在医学领域具有重要的应用价值。下列叙述错误的是（　　）
A.制备单克隆抗体需运用动物细胞培养技术，培养过程需要O2和CO2
B.制备单克隆抗体需运用动物细胞融合技术，并用选择培养基进行筛选
C.单克隆抗体能够准确地识别抗原的细微差异，可用作诊断试剂
D.单克隆抗体能精准地运载药物，但自身不能用于治疗疾病
4.（2025·湖北名校联考）诱导多能干细胞（iPSC）可分化成类似间充质干细胞（iMSC）。iMSC能合成和分泌V蛋白，用于治疗骨关节炎等疾病。下列叙述错误的是（　　）
A.可用病毒作为载体将某些基因转入小鼠成纤维细胞以诱导产生iPSC
B.iPSC在适宜条件下培养，需添加特定的物质才能使其转化为iMSC
C.利用96孔板筛选转化成功的iMSC，需稀释至每孔至多1个细胞，并添加V蛋白
D.iMSC培养液需定期更换，并维持适宜温度、pH、渗透压和气体环境等条件
5.（2025·河南安阳一模）阿尔茨海默病（AD）是一种复杂的神经退行性疾病，β-淀粉样蛋白在大脑中的积累和沉积是AD发病和发展的主要因素。科研人员将蛋白酶与单克隆抗体结合制备了催化性抗体，同时它还具有免疫活性，微量使用对AD就有一定的治疗效果。下列相关叙述正确的是（　　）
A.杂交瘤细胞制备时可使用灭活病毒、高Ca2＋—高pH诱导细胞融合
B.杂交瘤细胞产生的单克隆抗体只能从生物体的腹腔中大量提取
C.催化性抗体效果显著的原因为单克隆抗体特异性强、酶有高效性
D.杂交瘤细胞传代培养过程中会发生细胞贴壁现象及接触抑制现象
6.（2026·云南德宏开学考试）由于大熊猫的繁殖能力及幼仔成活率均较低，故其数量非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列叙述正确的是（　　 ）
A.在体细胞核移植过程中，普遍使用的去核方法是显微操作法
B.与体细胞核移植技术相比，胚胎细胞核移植技术的难度更大
C.体细胞核移植需直接将取自新鲜卵巢的卵母细胞用作受体细胞
D.体细胞核移植技术成功克隆大熊猫，体现了动物细胞的全能性
7.图示多克隆抗体的制备流程。下列有关多克隆抗体与单克隆抗体的比较，错误的是（　　）
A.多克隆抗体是从动物血清中获得的抗体混合物，单抗只有一种抗体
B.多克隆抗体可以识别同一抗原的不同结合位点，单抗只识别抗原的一个结合位点
C.多克隆抗体的获得无需筛选，单抗制备的过程中至少经历两次筛选
D.与单抗药物的制备相比，制备多克隆抗体药物的生产周期短，生产成本低
8.（2025·山东枣庄阶段考）下列关于细胞工程的说法正确的是（　　）
A.体外培养的动物细胞形态相比体内正常细胞可能会发生改变
B.作物脱毒苗培养时先诱导愈伤组织生根，再诱导生芽
C.iPS细胞都是通过将外源基因导入体细胞获得的
D.离心法收集细胞只能用于传代培养细胞的收集
9.（2025·江西上饶一模）抗体—细胞毒素药物偶联物（T-DM1）由曲妥珠抗体、细胞毒素药物DM1偶联形成，是治疗乳腺癌的靶向药物，被纳入2023年医保目录名单，其作用机制如图。下列相关叙述错误的是（　　）
A.为了获得曲妥珠抗体，可选择HER2作为抗原刺激小鼠
B.T-DM1的连接物应在内环境和细胞内都保持稳定
C.曲妥珠抗体与HER2受体结合后，通过胞吞方式进入癌细胞
D.利用荧光标记的曲妥珠抗体可用于定位肿瘤的位置
10.微载体悬浮培养是将动物细胞黏附在微载体表面，在培养液中进行悬浮培养的技术。下列有关说法正确的是（　　）
A.在进行细胞培养时，应提供适合的气体条件
B.进行微载体悬浮培养时不会出现接触抑制
C.微载体悬浮培养的细胞进行传代培养时直接用离心法收集
D.为保证无毒的环境，应在培养液中加入干扰素
11.（2025·江西萍乡模拟）如图表示双抗体夹心法检测抗原的过程，该方法是医学上常用的定量检测抗原的方法，利用细胞工程技术制备的单克隆抗体能增强该过程的有效性。下列叙述错误的是（　　）
A.图示两种抗体与样品中待测抗原的结合位点不同
B.温度、pH等会影响双抗体夹心法检测抗原的结果
C.用双抗体夹心法检测抗原需要制备两种能与抗原结合的单克隆抗体
D.双抗体夹心法与只使用单克隆抗体相比，能增加可识别抗原的种类
12.（2025·甘肃兰州一模）2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆小猴——“中中”和“华华”。如图是该项技术的流程图，据图下列问题。
（1）科学家曾成功培育出胚胎细胞克隆猴，但“中中”和“华华”的出生仍然轰动世界，这是因为体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
（2）体细胞核移植需借助去核的　　　　细胞，因其细胞质中含有促进核基因　　　　　　的物质。
（3）体外培养胎猴体细胞时，需定期更换培养液的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。
（4）体细胞克隆猴的另外一个技术难点是胚胎发育率低。研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，可使胚胎的发育率明显提高，推测可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
（5）若获得的克隆动物与核供体动物性状不完全相同，分析其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　（答出一点即可）。
第50讲　动物细胞工程
1.C　动物细胞培养在CO2培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，而不是刺激细胞呼吸，A错误；诱导多能干细胞（iPS细胞）通常是将体细胞经过诱导因子处理后转化而来，并非由胚胎干细胞诱导转化，胚胎干细胞本身就是一种多能干细胞，B错误；灭活病毒能使细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，从而诱导细胞融合，C正确；动物细胞培养时，大多数种类的细胞贴附在瓶壁上生长增殖，称为细胞贴壁，而不是悬浮在培养液中生长增殖，D错误。
2.D　动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的。传代培养时，培养皿不能密封，A错误。处于指数增长期的细胞形态和生理特性相对稳定，适合进行传代培养，离体培养的细胞生命力比较脆弱，需要适应培养基的环境，传代最好在细胞生长覆盖瓶底80％～90％时进行，故选取②的细胞进行传代培养比①更合理，B错误。题干显示从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，C错误。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而分裂受阻，因此，细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关，D正确。
3.D　制备单克隆抗体过程中，无论是骨髓瘤细胞的培养，还是杂交瘤细胞的培养，都需运用动物细胞培养技术，动物细胞培养过程中，需要O2进行细胞呼吸，为细胞代谢提供能量，CO2用于维持培养液的pH稳定，A正确；制备单克隆抗体需将骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞进行融合，运用动物细胞融合技术，融合后会形成多种细胞类型，如未融合细胞、同种细胞融合体等，所以要用选择培养基进行筛选，筛选出杂交瘤细胞，B正确；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，能够准确地识别抗原的细微差异，所以可用作诊断试剂，C正确；单克隆抗体不仅能精准地运载药物，其自身也可用于治疗疾病，D错误。
4.C　科学家已尝试采用多种方法来制备iPSC，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPSC，因此可用病毒作为载体将某些基因转入小鼠成纤维细胞以诱导产生iPSC，A正确；诱导细胞分化需要培养过程中加入添加特定的物质（分化诱导因子）才能使其发生分化，因此iPSC在适宜条件下培养，需添加特定的物质才能使其转化为iMSC，B正确；利用96孔板筛选转化成功的iMSC，需稀释至每孔至多1个细胞，通过抗原—抗体杂交法检测，但是不需要添加V蛋白，C错误；根据动物细胞培养的条件，iMSC培养液需定期更换，以便清除代谢物，防止代谢物的积累对细胞造成危害，并维持适宜温度、pH、渗透压和气体环境等条件，以维持细胞正常的生存和代谢，D正确。
5.C　杂交瘤细胞制备时可使用灭活病毒诱导细胞融合，高Ca2＋－高pH属于诱导植物原生质体融合的方法，A错误；杂交瘤细胞产生的单克隆抗体也可在体外培养，从培养液中提取，B错误；单克隆抗体能与抗原特异性结合，特异性强，而酶的催化作用具有高效性，故催化性抗体效果显著的原因为单克隆抗体特异性强、酶有高效性，C正确；杂交瘤细胞在培养过程中悬浮生长，无细胞贴壁现象及接触抑制现象，D错误。
6.A　在体细胞核移植过程中，去除卵母细胞细胞核的常用方法是显微操作法，该方法能精准去除细胞核，保证核移植的效率，A正确；体细胞的分化程度高于胚胎细胞，其细胞核的全能性表达更困难，因此体细胞核移植的技术难度更大，而非胚胎细胞核移植，B错误；体细胞核移植中，卵母细胞需培养至减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）才具备作为受体细胞的条件，不能直接用 “取自新鲜卵巢的卵母细胞”，C错误；体细胞核移植技术克隆大熊猫，体现的是动物细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性，D错误。
7.C　多克隆抗体是通过向动物体内注射特定抗原，然后从动物血清中收集得到的抗体混合物，其中包含多种针对该抗原不同结合位点的抗体；而单克隆抗体是由单个B淋巴细胞克隆形成的细胞群所产生的，只作用于某一特定抗原的一个结合位点，只有一种抗体，A、B正确。多克隆抗体的获得是直接从注射特定抗原后的动物血清中收集纯化得到，需要特定抗原筛选；单克隆抗体的制备过程中至少经历了两次筛选，一次是筛选出杂交瘤细胞，另一次是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，C错误。多克隆抗体药物的制备相对简单，生产周期短，生产成本低；而单克隆抗体药物的制备过程复杂，生产周期长，成本高，D正确。
8.A　体外培养的动物细胞由于缺少体内环境稳定的生理和生化条件，可能形态、功能发生改变，如变扁平或失去特异性等，比体内正常细胞可能会发生改变，A正确。作物脱毒苗培养过程中，通常是先诱导愈伤组织形成芽，然后再诱导生根，这是因为在植物组织培养过程中，愈伤组织的再分化通常是先进行芽的诱导，再进行生根的诱导，两者的顺序不能颠倒。因此，题干中的说法是错误的，B错误。iPS细胞（诱导多能干细胞）并不一定都需要通过外源基因导入体细胞获得。除了通过引入特定外源基因来诱导体细胞去分化外，还有一些非基因导入的方法，如使用小分子化合物或通过蛋白质转染等手段，同样可以将体细胞诱导为多能干细胞，C错误。在传代培养时可用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，悬浮培养的细胞也可直接用离心法收集，离心法收集细胞不是只能用于传代培养细胞的收集，也可用于收集药物处理过的细胞等，D错误。
9.B　分析图可知，曲妥珠抗体靶向作用的原理是其可与HER2受体特异性结合，因此要获得曲妥珠抗体，应选择HER2受体作为抗原刺激小鼠，A正确；结合图示可知，连接物在内环境中要保持稳定，但在乳腺癌细胞内要能被断开，从而使T-DM1发挥作用，而不伤害其他细胞，B错误；曲妥珠抗体与HER2受体结合后，以胞吞的方式进入癌细胞，C正确；曲妥珠抗体可与乳腺癌细胞表面的HER2受体特异性结合，所以利用荧光标记的曲妥珠抗体后，可用于定位肿瘤的位置，D正确。
10.A　动物细胞培养时，需要适宜的气体条件，如5％的二氧化碳和95％的空气，二氧化碳用于维持培养液的pH，空气为细胞呼吸提供氧气，A正确；进行微载体悬浮培养时，若细胞之间接触的话，也会出现接触抑制，B错误；先用酶将细胞从微载体表面脱落下来，再离心收集细胞，C错误；干扰素主要是抗病毒、调节免疫等作用，不是用于保证无毒环境的，为了保证细胞培养的无毒条件，需对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；保证在无菌环境下进行操作；定期更换培养液，以便清除代谢废物，D错误。
11.D　据图可知，用双抗体夹心法检测抗原时需要用到与抗原不同位点结合的两种抗体，因此用双抗体夹心法检测抗原需要制备两种能与抗原结合的单克隆抗体，A、C正确；据图可知，双抗体夹心法利用酶标抗体中的酶水解相应物质，通过检测水解产物的量来反映样品中抗原的含量，由于酶活性受温度、pH等因素的影响，因此温度、pH等会影响双抗体夹心法检测抗原的结果，B正确；抗原与抗体的结合具有特异性，双抗体夹心法与只使用单克隆抗体相比，未增加识别抗原的种类，D错误。
12.（1）体细胞分化程度高，全能性表现困难　（2） 卵母　重新表达　（3）清除代谢废物，补充营养物质，维持细胞正常代谢　（4）该mRNA能够使细胞表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d，进而促进组蛋白去甲基化，使相关基因表达，从而提高胚胎的发育率　（5）卵母细胞质中的遗传物质影响性状；环境因素导致表型差异
解析：（1）体细胞分化程度高，表现全能性困难，而胚胎细胞分化程度低，表现全能性容易，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。（2）体细胞核移植需借助去核的卵（母）细胞。卵（母）细胞的细胞质中含有促进核基因重新表达的物质，能激发细胞核的全能性，使重组细胞能发育成完整的个体。（3）在体外培养细胞时，细胞会进行新陈代谢，产生一些代谢废物，如二氧化碳等。定期更换培养液可以清除代谢废物，补充营养物质，维持细胞正常代谢，为细胞提供一个相对稳定的生存环境，有利于细胞的生长和增殖。（4）我国科学家将组蛋白去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA注入重构胚，注入Kdm4d的mRNA可表达出Kdm4d，降低组蛋白的甲基化水平，调节相关基因的表达，使其完成细胞分裂和发育进程，提高了胚胎的发育率。（5）若获得的克隆动物与核供体动物性状不完全相同，这可能是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响（或克隆动物有部分遗传物质来自卵母细胞），也可能是环境会对克隆小猴的性状产生影响。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第51讲　胚胎工程
1.（2026·河北邢台质检）了解哺乳动物受精的规律对于胚胎工程十分重要。下列叙述错误的是（　　）
A.刚排出的精子需要经过获能处理才能获得受精能力
B.卵子一般到 MⅡ期时才具备与精子受精的能力
C.在自然条件下，哺乳动物的受精过程在子宫内完成
D.精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子的进入
2.（2025·江苏盐城调研）下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是（　　）
A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
B.排卵就是排出成熟卵细胞的过程
C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体
3.（2025·湖南益阳模拟）女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景，而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应，都是这场斗争的表现。下列有关叙述错误的是（　　）
A.防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应
B.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，有利于保护早期胚胎
C.胚胎细胞可能会分泌某激素抑制母体淋巴细胞的活动，阻止母体的免疫排斥反应
D.由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号，从而使母体及时补充所需营养
4.（2025·内蒙古赤峰模拟）下列关于早期胚胎发育的叙述正确的是（　　）
A.精子获能后与卵子结合，卵子一经排出就具备受精能力
B.桑葚胚阶段，在胚胎的内部开始出现含有液体的腔
C.经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致
D.进行胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查
5.（2025·山东济南期中）胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。下列有关哺乳动物的受精和胚胎早期发育的说法，正确的是（　　）
A.卵子需要先完成减数分裂排出第二极体后才能与精子结合形成受精卵
B.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育
C.滋养层细胞将来发育成的胎盘和胎膜的一部分，属于母体组织
D.早期胚胎发育过程中，细胞数目增多，胚胎体积增大
6.胚胎工程技术的迅速发展实现了优良家畜品种的大量繁殖，能显著提高畜产品质量改善人民生活，还可以解决濒危动物繁育的问题。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A.刚采集到的卵母细胞即可与获能处理后的精子在体外受精
B.在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，标志着卵子受精
C.卵裂在透明带内进行，此时胚胎细胞数量和总体积不断增加
D.为了获得大量同卵多胚，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
7.（2025·山东烟台模拟）科研人员利用类囊胚发现了胚胎早期发育的基本机制：外胚层细胞可分泌诱导因子，诱导滋养层细胞的自我更新和分化；滋养层细胞具有侵袭和浸润的功能，可通过分泌的细胞因子、生长因子和激素等行使妊娠识别作用以及使胚胎侵入子宫内膜的作用。下列说法错误的是（　　）
A.滋养层细胞具有侵袭和浸润的功能，有利于胚胎的着床
B.滋养层细胞分泌的细胞因子可能参与局部的免疫调节，使受体不对外来异种生物胚胎产生免疫排斥反应
C.该机制的发现为提高胚胎移植的成功率提供了理论和技术支持
D.对囊胚的内细胞团进行转基因改造可获得优良转基因动物
8.（2025·湖南邵阳期末）科研人员从小鼠的皮肤细胞中提取出干细胞，并将这些干细胞重新编程为原始态的胚胎干细胞（ESCs）。随后将ESCs分化成为原始内胚层细胞和滋养层干细胞，并混合胚胎干细胞，将这三种细胞按照一定比例置于培养基培养3天，构建出胚胎模型，然后将其置于“人造机械子宫”中进行培养。下列叙述正确的是（　　）
A.ESCs的培养需要在培养基中加入血清并提供95％的氧气和5％的CO2的气体环境
B.ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞是基因选择性表达的过程
C.构建出的胚胎模型相当于囊胚期胚胎，可对其进行移植、分割或保存
D.该胚胎模型的构建用到了胚胎工程的全部理论基础
9.（2025·湖南岳阳模拟）为拯救濒危野化单峰骆驼，科研人员利用现代生物技术尝试进行人工培育，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A.过程①中常用促性腺激素处理以便获得更多的卵母细胞
B.过程②中卵细胞膜和透明带先后发生生理反应阻止多精入卵
C.过程③应选用MⅡ期的卵母细胞，过程④移植的应为原肠胚
D.与F后代相比，E大多存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷
10.从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养，探究高温对卵母细胞成熟的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A.选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B.体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C.对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D.体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
11.（2025·四川成都高三开学考）近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如图。请回答下列问题：
（1）若过程①代表体外受精，黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到　　　　期，从黑熊C采集到的精子需要进行　　　　处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是　　　　　　　　　　　　。
（2）D受体雌性在接受来自黑熊♀A体内的胚胎之前，必须和黑熊♀A进行　　　　　　　　　处理。胚胎移植的优势是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出一点即可）。
（3）过程②普遍使用的方法是通过　　　　　　得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于　　　　　　　　 　　。
（4）为了获得更多的胚胎，可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将　　　　　　 　　　　　　。
第51讲　胚胎工程
1.C　精子需要获能才能与卵子结合，刚排出的精子需要经过获能处理才能获得受精能力，A正确；精子需要获能处理，而卵子只有发育到MⅡ中期才具备与精子受精的能力，B正确；在自然情况下，受精是在雌性的输卵管内完成的，C错误；精子入卵后，卵细胞膜会发生卵细胞膜反应阻止其他精子的进入，这是防止多精入卵的反应之一，D正确。
2.D　刚采集的精子不能立刻与卵子受精，必须发生相应的生理变化获能后，才能获得受精能力，A错误；排卵时排出的细胞成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞，且并非成熟卵细胞，B错误；卵细胞形成时，其减数分裂Ⅱ是在输卵管中完成的，C错误。
3.D　胎盘是由囊胚的滋养层细胞发育而成的，D错误。
4.D　卵子排出后一般需要在输卵管内进一步成熟，达到减数分裂Ⅱ中期时才具备受精能力，并非一经排出就具备受精能力，A错误；在囊胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的囊胚腔，而不是桑葚胚阶段，B错误；经胚胎移植产生的后代，其遗传物质来自供体，与供体保持一致，而不是与受体保持一致，C错误；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以进行胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查，D正确。
5.B　卵子在受精时（精子进入后）才完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体，A错误；受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始胚胎发育，B正确；滋养层细胞将来发育成的胎盘和胎膜的一部分，C错误；早期胚胎发育过程中，细胞数目不断增多，但胚胎总体积并不增加，D错误。
6.B　刚采集到的卵母细胞需培养到MⅡ期才能与获能处理后的精子在体外受精，A错误；判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以看到两个极体（或雌、雄原核），B正确；受精卵在卵裂期，细胞数量增加但胚胎总体积并不增加，C错误；采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，D错误。
7.B　滋养层细胞具有侵袭和浸润的功能，促使胚胎侵入子宫内膜，进而有利于胚胎的着床，A正确；滋养层细胞分泌的细胞因子可能参与局部的免疫调节，但受体不对外来异种生物胚胎产生免疫排斥反应是因为胎盘形成的免疫隔离带的作用，B错误；内细胞团具有发育的全能性，因而对囊胚的内细胞团进行转基因改造可获得优良转基因动物，D正确。
8.B　ESCs的培养需要在培养基中加入血清并提供95％的空气和5％的CO2的气体环境，A错误。细胞分化的实质是基因选择性表达，ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞是基因选择性表达的过程，B正确。囊胚期胚胎具有内细胞团、滋养层细胞和囊胚腔等结构。题干中仅提到三种细胞混合培养构建胚胎模型，未明确其结构与囊胚期胚胎完全一致。不能简单认为相当于囊胚期胚胎，也就不能直接进行移植、分割或保存，C错误。胚胎工程的理论基础包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割等多方面。该胚胎模型构建仅涉及部分环节，未用到胚胎工程全部理论基础，D错误。
9.A　为了获得更多的卵母细胞，可以对B驯养单峰骆驼用促性腺激素处理进行超数排卵，A正确；过程②受精作用过程中先后发生透明带反应和卵细胞膜反应，防止多精入卵，B错误；过程③应选用MⅡ期的卵母细胞，过程④移植的应为桑葚胚或囊胚，C错误；F后代是经过核移植获得的，而E后代正常精卵结合而来，与E后代相比，F常表现出发育困难和免疫失调等生理缺陷，D错误。
10.A　选取发育状态一致的卵母细胞进行培养，这样可以排除其他因素的干扰，保证实验结果是由温度这一变量引起的，A正确；体外培养卵母细胞时通常加入血清，但是动物血清并不能进行湿热灭菌，否则会使其中部分有效成分失活，B错误；卵母细胞不能进行传代培养，因为卵母细胞是雌性生殖细胞，不具有连续分裂的能力，C错误；由图可知，高温降低了卵母细胞发育的成熟率，D错误。
11.（1）MⅡ　获能　透明带反应和卵细胞膜反应　（2）同期发情　可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；大大缩短了供体本身的繁殖周期；使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍　（3）显微操作　黑熊A和黑熊B　（4）内细胞团均等分割
解析：（1）黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到MⅡ期；从黑熊C采集到的精子需要进行获能处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应、卵细胞膜反应。（2）D受体雌性接受来自黑熊♀A体内的胚胎，所以必须和黑熊♀A进行同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率；受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应，这是移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础。胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；大大缩短了供体本身的繁殖周期；使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。（3）体细胞核移植普遍使用的方法是通过显微操作去掉卵母细胞中的染色体－纺锤体复合物得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于黑熊A（细胞质遗传物质）和黑熊B（细胞核遗传物质）。（4）为了获得更多的胚胎，可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割，胚胎分割时，应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作，选择对象应是发育良好、形态正常，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第52讲　基因工程的基本工具和基本操作程序
1.（2025·湖北荆州期末）下列有关基因工程的理论基础和技术发展的叙述，错误的是（　　）
A.遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据
B.基因载体的发现为基因跨物种转移找到了运载工具
C.限制酶和DNA连接酶的发现为DNA的切割和连接创造了条件
D.PCR技术扩增目的基因的前提是已知目的基因的碱基序列
2.（2025·陕西名校联考）基因工程操作过程中需要特殊工具和合适的受体细胞。下列有关叙述错误的是（　　）
A.DNA连接酶与DNA聚合酶催化合成的化学键相同，但催化反应的底物不同
B.质粒作为载体必须具有特殊的标记基因，以便于重组DNA分子的筛选
C.原核生物中限制酶不切割自身的DNA一定与其DNA中不存在该酶识别序列有关
D.培育转基因高产抗病植物时的受体细胞可以为受精卵或体细胞
3.（2025·山东青岛一模）采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是（　　）
A.若PCR的模板是mRNA，完成扩增只需要逆转录酶
B.预变性有利于模板DNA充分解聚为单链
C.复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加
D.一个DNA模板完成第20轮循环需要（220－2）个引物
4.（2025·辽宁沈阳模拟）农杆菌转化法是植物转基因技术中常用的转化方法之一。下列与该方法相关的叙述，错误的是（　　）
A.土壤农杆菌是重组质粒的受体细胞
B.T-DNA是拟核DNA上的一段序列
C.农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物
D.新鲜叶圆片与农杆菌在适宜条件下共培养，部分细胞会被转化
5.（2025·山东青岛一模）野生大豆的SAMS基因具有提高抗逆性的作用。水稻是一种盐敏感型作物，为提高水稻的抗盐碱胁迫能力，研究者将野生大豆的SAMS基因转入水稻细胞内，从而培养出转基因水稻株系，具体过程如图。下列说法错误的是（　　）
A.图示过程中发生了两次转化
B.Ⅰ和Ⅲ都需使用固体培养基
C.Ⅰ中的筛选可使用PCR技术
D.获得的转基因水稻苗都具备抗盐碱能力
6.（2026·江西九江开学考试）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（　　）
A.以洋葱为材料研磨时需要切碎后加入蒸馏水进行充分研磨
B.预冷的酒精溶液容易使DNA析出
C.利用二苯胺试剂对提取的DNA进行鉴定时，不需要进行沸水浴
D.粗提取的 DNA中不含有蛋白质
7.（2025·山东烟台三模）下列关于“DNA片段的扩增及电泳”实验的叙述，错误的是（　　）
A.进行PCR时设计的引物长度和GC含量对PCR均有影响
B.PCR组分添加完成后用移液器轻吸混匀立即置于仪器使反应充分进行
C.新的Taq DNA聚合酶可分装成小份并低温保存以防频繁取用导致酶失活
D.琼脂糖凝胶电泳时，电泳缓冲液可维持pH，使溶液具有导电性，利于核酸迁移
8.当苹果削好皮或切开后放置一会儿，切口面的颜色就会由浅变深，最后变成深褐色。发生色变反应主要是因为这些植物体内存在着酚类化合物。酚类化合物易被氧化成醌类化合物，即发生变色反应变成黄色，随着反应的量的增加颜色就逐渐加深，最后变成深褐色。氧化反应的发生是由于与空气中的氧接触和细胞中酚氧化酶的释放。如图是培育抗褐变的转基因苹果的过程，下列叙述不正确的是（　　）
A.要想获得抗褐变的转基因苹果，目的基因可选择抑制酚氧化酶表达的基因
B.实施步骤①是需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与
C.步骤④阶段使用的MS培养基中要加入植物激素和卡那霉素等物质
D.为了评估目的基因抑制苹果褐变的效果，可与导入含pBI 121质粒的植株作对照
9.（2025·湖南衡阳月考）戊型肝炎病毒是一种RNA病毒，ORF2基因编码的结构蛋白（pORF2）位于病毒表面，构成病毒的衣壳。我国科研人员利用基因工程技术，在大肠杆菌中表达pORF2，制备戊型肝炎疫苗，过程如图。下列关于该疫苗的叙述错误的是（　　）
A.过程①需要的酶是RNA聚合酶，原料是A、U、G、C
B.重组基因表达载体上的启动子需来源于大肠杆菌
C.过程⑤需要用Ca2＋处理大肠杆菌使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
D.过程⑥大量制备pORF2蛋白前应做相应的检测与鉴定
10.（2025·河北沧州一模）基因工程可将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种，生产新产品。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。下列相关叙述不正确的是（　　）
A.基因工程需引物是因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA
B.引物设计时既要考虑目的基因的碱基序列，还要考虑载体的碱基序列
C.为便于目的基因与载体连接，需在引物的3'端加上限制酶的酶切位点
D.用同一种限制酶切割获得的目的基因和质粒，在DNA连接酶作用下可能会反向连接
11.（2025·湖南高考21题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题：
（1）制备特定抗原
①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和　　　　　　　　　　等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物　　　　　　对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为　　　　 bp。
②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出两点即可）。
（2）制备抗蛋白A单克隆抗体
用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出一种即可）。
选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和　　　　　　，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。
第52讲　基因工程的基本工具和基本操作程序
1.D　细菌的质粒有自我复制能力，并可以在细胞间转移，质粒作为基因工程的常用载体，为基因跨物种转移找到了运载工具，B正确；基因工程诞生的过程中，限制酶和DNA连接酶的发现为DNA的切割和连接创造了条件，C正确；在基因工程中，利用PCR技术扩增目的基因的前提需要有一段目的基因的已知碱基序列，便于合成引物，并不是已知目的基因的全部碱基序列，D错误。
2.C　DNA连接酶使DNA片段间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶在DNA复制时发挥作用，使单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键，两种酶催化合成的化学键相同，但催化反应的底物不同，A正确；作为载体必须具备的条件之一是具有某些特殊的标记基因，以便重组DNA分子的筛选，B正确；限制酶不切割自身DNA的原因可能是自身的识别序列已经被修饰，C错误；可以用受精卵作为受体细胞，也可以用体细胞作为受体细胞，再采用植物组织培养技术将受体细胞培育成转基因植株，D正确。
3.B　若PCR的模板是mRNA，完成扩增需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶，A错误；预变性温度较高，双链DNA在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA，B正确；复性温度太低会导致引物和模板的非特异性结合增加，温度太高会使引物与模板结合减少，C错误；合成1个DNA分子需要2个引物，一个模板完成第20轮循环会合成220－219个DNA，因此需要的引物为（220－219）×2＝220个，D错误。
4.B　将目的基因与载体相连形成重组质粒后，要导入土壤农杆菌内，再让农杆菌去侵染植物细胞，A正确；T-DNA是位于Ti质粒中的一段序列，不位于拟核，B错误；农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有侵染能力，C正确；农杆菌转化法的转化效率不是100％，因此适宜条件下，新鲜叶圆片与农杆菌共培养后，部分细胞会被转化，D正确。
5.D　转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，图示过程需要两次转化，一是将目的基因（SAMS基因）转化到质粒的T-DNA分子上，二是被插入目的基因的T-DNA转化到受体细胞的染色体DNA分子上，A正确；Ⅰ和Ⅲ分别用于培养农杆菌和植物组织培养的再分化过程，均需要使用固体培养基，B正确；PCR技术可用于目的基因和基因表达载体的筛选，C正确；SAMS基因具有提高抗逆性的作用，获得的转基因水稻幼苗不一定都具有抗盐碱的能力，所以需要将转基因水稻置于盐碱的环境中，进行筛选与鉴定，D错误。
6.B　洋葱研磨时需加入洗涤剂（瓦解细胞膜）和食盐（溶解DNA），仅用蒸馏水无法有效破碎细胞并释放DNA，A错误；DNA不溶于酒精，而细胞中的某些蛋白质溶于酒精，预冷的酒精容易使DNA析出，B正确；二苯胺试剂鉴定DNA需在沸水浴（约100 ℃）条件下显蓝色，否则无法观察到明显的颜色变化，C错误；粗提取的DNA中可能残留少量蛋白质（如未完全分解的组蛋白），需通过进一步纯化去除，D错误。
7.B　引物长度影响与模板结合的特异性，GC含量高则复性温度高，两者均影响PCR效率，A正确。PCR组分添加后需充分混匀并短暂离心，确保反应液集中管底。仅轻吸混匀可能混合不均，且未离心直接运行易导致反应不充分，B错误。Taq DNA聚合酶需分装低温保存以避免反复冻融失活，C正确。电泳缓冲液维持pH稳定并提供离子导电性，确保DNA迁移，D正确。
8.B　褐变是细胞中的酚氧化酶催化酚类化合物变成黄色所致，故要想获得抗褐变的转基因苹果，可选择抑制酚氧化酶表达的基因作为目的基因，A正确；步骤①是目的基因表达载体的构建，该过程中需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的参与，B错误；步骤④是脱分化阶段，该阶段使用的MS培养基中要加入植物激素（影响细胞的发育方向）和卡那霉素（将含有目的基因的细胞筛选出来），C正确；为了评估目的基因抑制苹果褐变的效果，可与导入不含目的基因质粒的植株作对照，本实验设计的目的是排除质粒本身对实验结果的影响，同时也能检测导入目的基因的效果，D正确。
9.A　戊型肝炎病毒是一种RNA病毒，过程①是以病毒RNA为模板合成DNA，获取目的基因的过程，需要的酶是逆转录酶，原料是四种脱氧核苷酸，A错误；启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，其作用是供RNA聚合酶的识别结合以驱动目的基因的转录，启动子具有物种或组织特异性，构建在大肠杆菌细胞内特异表达pORF2的载体时，需要选择大肠杆菌细胞的启动子，而不能选择其他物种的启动子，B正确；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2＋处理法，需要用Ca2＋处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，C正确。
10.C　DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，不能从头开始合成DNA，所以基因工程中进行PCR扩增等操作时需要引物，A正确；在基因工程中，引物要与模板DNA链（可能是目的基因或载体的一部分）结合，以便进行DNA的合成，因此，引物设计时既要考虑目的基因的碱基序列，还要考虑载体的碱基序列，B正确；为便于目的基因与载体连接，需在引物的5'端加上限制酶的酶切位点，而不是3'端，因为DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，若在3'端加酶切位点会影响DNA的合成，C错误；用同一种限制酶切割获得的目的基因和质粒，两端的黏性末端相同，在DNA连接酶作用下可能会出现正向连接，也可能会反向连接，D正确。
11.（1）①终止子、复制原点　P1和P3　782　②重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外、转速过高使蛋白A发生沉淀、蛋白A亲水性较差发生沉淀、蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解　（2）聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法）　抗体检测
解析：（1）①重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子，复制原点等，终止子能终止转录过程。要确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用引物P1和P3。因为P1与基因下游的非编码区互补配对，P3与基因A上游且靠近启动子的区域互补配对，这样扩增的片段大小为200＋582＝782 bp。②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，培养后上清液中无蛋白A，可能的原因有：重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外，转速过高使蛋白A发生沉淀，蛋白A亲水性较差发生沉淀，蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解。（2）诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第53讲　基因工程的应用、蛋白质工程和生物技术的安全性与伦理问题
1.（2025·江西南昌质检）基因工程广泛应用于农牧业、医药卫生和食品工业等方面。有关说法错误的是（　　）
A.乳腺生物反应器可用于生产药物
B.干扰素是一种具有干扰细菌复制作用的糖蛋白
C.基因工程技术可用于提高作物和畜产品的产量
D.将某些病毒的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物
2.（2025·湖南永州一中高三月考）运用基因工程构建的生物反应器可实现药用蛋白的批量生产，目前常用的生物反应器有乳腺生物反应器和膀胱生物反应器，其构建过程如下：构建药用蛋白基因的表达载体，并将表达载体导入动物的受精卵中，然后从这个受精卵发育而成的个体的乳汁或者尿液中提取药用蛋白。下列相关说法错误的是（　　）
A.构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起
B.在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞以外的细胞中不含有药用蛋白基因
C.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制
D.将表达载体导入哺乳动物的受精卵时，常采用显微注射技术
3.（2025·江苏徐州调研）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（　　）
A.DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性内切核酸酶切割形成的黏性末端
B.若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功
C.蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可稳定的遗传给后代
D.将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染
4.（2025·河北石家庄月考）蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白，具有强度高、韧性大等特点，在人工肌腱等医学领域有着诱人的前景。某研究小组提取一种蜘蛛中的蛛丝蛋白基因，将其导入大肠杆菌生产蛛丝蛋白。下列叙述正确的是（　　）
A.构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
B.可通过显微注射的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌
C.基因表达载体上的复制原点可调控蛛丝蛋白基因的表达
D.可通过蛋白质工程设计与改造蛛丝蛋白的结构以增强其韧性
5.（2025·贵州铜仁一模）水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员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.该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质
B.该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变
C.该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致
D.改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素
6.（2025·河北石家庄模拟）研究人员将胰岛素B链的第28位氨基酸替换为天冬氨酸，抑制了胰岛素聚合，从而获得速效胰岛素类似物。下列叙述正确的是（　　）
A.该产品是通过直接改造胰岛素来生产的
B.改变氨基酸的种类不会影响胰岛素的空间结构
C.可通过定向诱导胰岛素基因碱基增添达到改造目的
D.胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质合成过程相反
7.（2025·山东烟台月考）下列关于转基因生物安全性的叙述，正确的是（　　）
A.转基因作物种植区应与传统农业种植区混合
B.转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C.种植转基因作物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.以转基因大豆为原料制成的大豆油在销售时不需要标注“转基因大豆”
8.新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列，仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构，从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是（　　）
A.预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构
B.氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸发生替换一定使蛋白质的结构和功能发生改变
C.EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质
D.通过EVOLVEpro得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产
9.（2025·山东潍坊模拟）实验人员将一段外源DNA片段（包含约850个基因）与丝状支原体（一种原核生物）的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”，该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中，错误的是（　　）
A.转基因技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界不会破坏生物多样性
C.转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
D.通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可以防止转基因花粉的传播
10.除草剂有效成分草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶，从而扰乱生物体的正常氮代谢。但作为一种非选择性除草剂，草甘膦对农作物同样具有杀伤作用，这大大限制了其在农业生产中的应用，培育抗草甘膦作物将会解决这一难题。下列说法正确的是（　　）
A.长期使用草甘膦除草剂，会导致杂草产生抗除草剂突变，降低除草剂的效果
B.根据草甘膦的作用机理，可通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达获得抗草甘膦作物
C.可通过蛋白质工程直接替换EPSP合酶个别氨基酸，使草甘膦无法与EPSP酶结合
D.在培育抗草甘膦作物时，为避免外源基因流入杂草，最好将外源基因插入细胞核基因组
11.（2025·陕晋青宁高考21题）马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
限制酶 识别序列及切割位点
Bgl Ⅱ 5'-A↓GATC T-3' 3'-TCTAG↑A-5'
Nde Ⅰ 5'-CA↓TA TG-3' 3'-GTAT↑AC-5'
Xho Ⅰ 5'-C↓TCGA G-3' 3'-GAGCT↑C-5'
EcoR Ⅰ 5'-G↓AATT C-3' 3'-CTTAA↑G-5'
BamH Ⅰ 5'-G↓GATC C-3' 3'-CCTAG↑G-5'
Sal Ⅰ 5'-G↓TCGA C-3' 3'-CAGCT↑G-5'
Xba Ⅰ 5'-T↓CTAG A-3' 3'-AGATC↑T-5'
（1）PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、　　　　、含Mg2＋的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的　　　　步骤中起作用。
（2）图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物的　　　　（填“5'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加的碱基序列是5'-　　　　　　　-3'，切割载体时应选用的两种限制酶是　　　　　　　　。
PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
（3）用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到　　　　　　　　　，抗性基因　　　　可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经　　　　形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
第53讲　基因工程的应用、蛋白质工程和生物技术的安全性与伦理问题
1.B　干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，B错误。
2.B　启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可用于驱动基因的转录，构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，以保证目的基因在乳腺细胞中表达，A正确；受体细胞是动物的受精卵，所以在转基因动物的乳腺细胞或膀胱细胞以外的其他细胞中也含有药用蛋白基因，只是没有表达，B错误；乳腺细胞生物反应器只能从哺乳期雌性个体的乳汁中获取产物，与乳腺细胞生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点是雌雄个体的尿液中都可提取到产物，且不受性别、年龄等限制，因而受体来源更广泛，C正确；将表达载体导入哺乳动物的受精卵（全能性最高）时，常采用显微注射技术，D正确。
3.C　DNA连接酶没有特异性，可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，A错误；基因工程成功与否通常需要检测目的基因是否成功表达所需的产物，通常通过蛋白质检测和个体生物学水平检测等进行鉴定，在植物细胞中检测到相应的目的基因，不能说明基因工程项目获得成功，B错误；蛋白质工程是第二代基因工程，也需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可稳定的遗传给后代，C正确；线粒体DNA由母系遗传，不会通过花粉传播而引起基因污染，D错误。
4.D　构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；可通过Ca2＋处理的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌，B错误；基因表达载体上的启动子可调控蛛丝蛋白基因的表达，C错误；若需对蛛丝蛋白进行设计和改造以增强其韧性，可通过蛋白质工程来实现，D正确。
5.D　蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质，通过修改基因序列来改变氨基酸组成，而非直接对蛋白质进行操作，A错误；水蛭素中的天冬酰胺替换为赖氨酸后，水蛭素的空间结构可能改变，B错误；中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程，而蛋白质工程的思路是逆向的：先设计所需蛋白质结构，再反向推导并修改基因序列。因此，两者的研究思路并不一致，C错误；改造后的水蛭素基因导入微生物（如大肠杆菌或酵母菌）后，可通过发酵工程大规模生产水蛭素，D正确。
6.D　蛋白质工程最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成，即改造胰岛素的过程实际是改造胰岛素基因的过程，A错误；氨基酸的种类及排列顺序影响蛋白质的空间结构，B错误；可通过定向诱导胰岛素基因的碱基替换达到第28位氨基酸替换为天冬氨酸的目的，C错误；蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质合成过程（基因→蛋白质合成）相反，D正确。7.C　科学家在培育转基因植物时，常通过农杆菌的转化作用使目的基因进入受体细胞，若转基因作物种植区与传统农业种植区混合，就容易经农杆菌的作用将相关基因转入传统作物，导致基因扩散，也可能会影响到野生植物的基因库，从而改变野生植物的遗传多样性，A错误，C正确；转基因作物被动物食用后，相关基因会被分解成核苷酸，因此不会转入动物体细胞中，B错误；我国为加强对农业转基因生物的标识管理，实行了相应标识制度，如以转基因大豆为原料制成的大豆油，需要标注为“转基因大豆加工品（制成品）”或者“加工原料为转基因大豆”，D错误。
8.D　对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的空间结构进行设计，不是肽键的结构和氨基酸的物理性质与结构，A错误；氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸发生替换后蛋白质的结构和功能可能没有发生改变，尤其个别氨基酸的改变可能没有影响，B错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程仍需要基因修饰或基因合成等手段改造蛋白质，C错误；通过EVOLVEpro得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产，确保对人体安全没有副作用，D正确。
9.B　通过导入不同的目的基因制造某些微生物，可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等，A正确；“新的生命”是一个新的物种，由于其没有天敌，进入自然界后，很可能会破坏生物的多样性，B错误；转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，C正确；将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播，D正确。
10.B　杂草中原本存在抗除草剂突变，除草剂起选择作用，长期使用除草剂，抗除草剂个体数量增多，表现为抗药性下降，A错误；草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶，通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达，可以和草甘膦结合，并且有足够的酶满足自身代谢需要，B正确；可利用蛋白质工程改造EPSP合酶的基因，使其表达产物与草甘膦无法结合，但是可以和PEP结合，达到抗草甘膦的效果，不能直接替换氨基酸，C错误；在培育抗草甘膦作物时，为避免外源基因流入杂草，最好将外源基因插入细胞质基因组，D错误。
11.（1）dNTP（或4种脱氧核苷酸）　延伸　（2）5'端　AGATCT　BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ　（3）栽培马铃薯细胞的染色体DNA上　2　再分化
解析：（1）DNA复制所需的基本条件如下。
参与的组分 在DNA复制中的作用
解旋酶（体外用高温代替） 打开DNA双链
DNA母链 提供DNA复制的模板
4种脱氧核苷酸 合成DNA子链的原料
DNA聚合酶 催化合成DNA子链
引物 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
PCR过程分变性、复性和延伸三步，在延伸阶段，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。（2）DNA复制时，子链的延伸方向为5'端→3'端，故通过PCR扩增S基因时，需在引物的5'端添加限制酶识别序列。结合质粒上限制酶切割位点以及S基因上的切割位点分析，可用BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ切割载体，又BamH Ⅰ和BglⅡ为同尾酶（能切割产生相同的黏性末端），因此需在S基因上游引物中添加BalⅡ的识别序列，即5'-AGATCT-3'。（3）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染栽培马铃薯愈伤组织时，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。分析载体结构可知，抗性基因2位于T-DNA内部，上下游含有启动子和终止子，该基因可以正常表达，而抗性基因1位于T-DNA外部，故抗性基因2可用于筛选成功转化的愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。
1 / 1

展开更多......

收起↑