限時練25發(fā)酵工程、細胞工程和胚胎工程(選擇題每小題3分)一、選擇題突破點1微生物培養(yǎng)與發(fā)酵1.(2025·山西晉中三模)制醋工藝通常包括“酒精發(fā)酵”和“乙酸發(fā)酵”兩個階段,現(xiàn)代工業(yè)制醋采用連續(xù)發(fā)酵工藝:先密封培養(yǎng)一段時間,隨后通入無菌空氣并攪拌。下列相關敘述正確的是()A.傳統(tǒng)制醋“酒精發(fā)酵”階段所用菌種來源于原材料表面附著的多種酵母菌B.與現(xiàn)代工業(yè)制醋相比較,傳統(tǒng)制醋工藝不需要考慮消毒、滅菌等繁瑣的操作C.密封階段中,微生物無氧呼吸產(chǎn)生的酒精可作為底物促進醋酸菌快速繁殖D.通入無菌空氣進行“乙酸發(fā)酵”時,需要適當降低發(fā)酵罐中的溫度2.(2025·吉林模擬)科研人員通過改良發(fā)酵工藝“把玉米變成衣服”,即利用大腸桿菌將玉米淀粉轉(zhuǎn)化為戊二胺,再將戊二胺轉(zhuǎn)化為尼龍布,流程如圖所示。其中,戊二胺不能從大腸桿菌體內(nèi)排出,且對細胞有毒害作用。下列相關分析正確的是()A.該工業(yè)生產(chǎn)中要使用纖維素酶、膠原蛋白酶、胰蛋白酶等酶制劑B.發(fā)酵過程中,應將培養(yǎng)液置于有氧、中性或近中性的條件下培養(yǎng)C.發(fā)酵時定期更換培養(yǎng)液,能降低戊二胺對大腸桿菌的毒害D.發(fā)酵結束后,可采用離心、過濾和沉淀措施來獲得戊二胺3.(2025·湖南卷)采集果園土壤進行微生物分離或計數(shù)。下列敘述正確的是()A.稀釋涂布平板法和平板劃線法都能用于尿素分解菌的分離和計數(shù)B.完成平板劃線后,培養(yǎng)時需增加一個未接種的平板作為對照C.土壤中分離得到的醋酸菌能在無氧條件下將葡萄糖分解成乙酸D.用于篩選尿素分解菌的培養(yǎng)基含有蛋白胨、尿素和無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)4.(2025·河南鄭州模擬)某些香蕉植株組織中存在的內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病,其篩選流程及抗性檢測如圖。下列敘述正確的是()A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉種植園內(nèi),從感病植株上采集樣品B.將采集的樣品充分消毒后,用蒸餾水沖洗,收集沖洗液進行無菌檢測C.將無菌檢測合格的樣品研磨,經(jīng)平板劃線法分離得到內(nèi)生菌的單菌落D.判斷內(nèi)生菌的抗性效果需比較有無接種內(nèi)生菌的平板上的病原菌菌斑大小突破點2細胞工程和胚胎工程5.(2025·安徽淮南二模)科學家將人參和胡蘿卜細胞的原生質(zhì)體融合,經(jīng)培養(yǎng)獲得8個雜種愈傷組織,檢測發(fā)現(xiàn)這8個雜種愈傷組織均含有次生代謝物人參皂苷,其中大多數(shù)人參皂苷含量明顯高于人參愈傷組織。蛋白質(zhì)電泳檢測中發(fā)現(xiàn)一條只在8個雜種愈傷組織中出現(xiàn)的特異條帶。下列相關敘述正確的是()A.可使用PEG融合法和滅活病毒誘導法促進兩種原生質(zhì)體融合B.愈傷組織形成雜種植株是人參和胡蘿卜細胞融合完成的標志C.進行上述雜種愈傷組織培養(yǎng)時用到的培養(yǎng)基中不含有機物D.大多數(shù)雜種愈傷組織的人參皂苷含量較高,可能與特異條帶的蛋白質(zhì)有關6.(2025·安徽卷)細胞工程技術已在生物制藥和物種繁育等領域得到了廣泛應用。下列關于動物細胞工程的敘述,正確的是()A.從動物體內(nèi)取出組織,用胰蛋白酶處理后直接培養(yǎng)的細胞稱為傳代細胞B.將特定基因或特定蛋白導入已分化的T細胞,可將其誘導形成iPS細胞C.將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞混合,經(jīng)誘導融合的細胞即為能分泌所需抗體的細胞D.采用胚胎分割技術克隆動物常選用桑葚胚或囊胚,因這兩個時期的細胞未發(fā)生分化7.(2025·安徽模擬)我國某科研團隊在細胞培養(yǎng)人造肉領域取得了重要成果。該團隊成功建立了穩(wěn)定的豬胚胎干細胞分離培養(yǎng)技術體系,該細胞系可在體外長期穩(wěn)定傳代,維持多能性和基因組穩(wěn)定性,已傳代超過300代。這一技術突破為細胞培養(yǎng)肉的規(guī)?；a(chǎn)提供了重要的種子細胞來源。下列相關敘述錯誤的是()A.培養(yǎng)豬胚胎干細胞時,需用到95%空氣和5%CO2的混合氣體培養(yǎng)箱B.進行懸浮培養(yǎng)和貼壁培養(yǎng)時,細胞分裂受阻都可能與有害代謝物積累有關C.使用豬胚胎干細胞培養(yǎng)人造肉時,優(yōu)點有增殖能力強、傳代次數(shù)多等D.在培養(yǎng)人造肉時,培養(yǎng)液中需添加血清,目的是提供已知的營養(yǎng)成分8.(2025·黑吉遼蒙卷)研究顯示,約70%的小鼠體細胞核移植胚胎未能成功發(fā)育至囊胚期,且僅有約2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常發(fā)育。下列敘述錯誤的是()A.體細胞核進入去核的MⅡ期卵母細胞形成重構胚B.移植前胚胎發(fā)育率低,可能是植入的體細胞核不能完全恢復分化前的功能狀態(tài)C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及時從滋養(yǎng)層內(nèi)孵化D.為提高胚胎成活率,可用胚胎細胞核移植代替體細胞核移植9.(2025·山西臨汾三模)羊乳價格比牛乳價格高,為防范市場上以牛乳冒充羊乳銷售的行為,研究人員以羊乳酪蛋白為抗原,制備了單克隆抗體。下列相關敘述錯誤的是()A.可以利用動物細胞融合技術和動物細胞培養(yǎng)技術生產(chǎn)單克隆抗體B.從小鼠脾中得到的B細胞與骨髓瘤細胞融合后產(chǎn)生的雜交瘤細胞有多種C.用抗羊乳酪蛋白的單克隆抗體可以檢測羊乳中是否摻雜了牛乳D.雜交瘤細胞在小鼠腹腔內(nèi)增殖后,可以在小鼠腹水中獲取單克隆抗體二、非選擇題10.(10分)(2025·云南卷)我國研究人員發(fā)明了生產(chǎn)維生素C的兩步發(fā)酵法,流程如圖甲。為了減少氧化葡糖桿菌競爭性消耗山梨糖,需要進行滅菌以結束第一步發(fā)酵。甲在兩步發(fā)酵法的基礎上,我國研究人員進一步嘗試用三菌混菌體系建立一步發(fā)酵法。在氧化葡糖桿菌(原始菌MCS)中利用基因工程技術導入大腸桿菌基因ccdB,得到工程菌IR3C。MCS和IR3C單菌培養(yǎng)時,活菌數(shù)變化曲線如圖乙,MCS、IR3C分別與普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌進行三菌混菌發(fā)酵時,產(chǎn)物含量變化曲線如圖丙。乙丙回答下列問題。(1)要使基因ccdB在IR3C中穩(wěn)定遺傳、表達并發(fā)揮作用,構建的基因表達載體除啟動子外,還必須有。

(2)繪制圖乙需統(tǒng)計活菌數(shù),常用方法是。當活菌達到一定數(shù)量時,基因ccdB編碼的蛋白質(zhì)開始發(fā)揮作用,推測該蛋白質(zhì)的作用是,開始發(fā)揮作用的時間是,判斷理由是

。

(3)基于圖丙,利用IR3C三菌混菌發(fā)酵的產(chǎn)量(填“高于”或“低于”)MCS三菌混菌發(fā)酵的產(chǎn)量,其原因是

。

參考答案1.A解析傳統(tǒng)制作過程中,所利用的菌種一般來自自然界的天然菌種,傳統(tǒng)制醋“酒精發(fā)酵”階段所用菌種來源于原材料表面附著的多種酵母菌,A項正確。傳統(tǒng)工藝也需要盡量避免雜菌污染,也有消毒和滅菌的操作,B項錯誤。醋酸菌是好氧細菌,在有氧條件下才能將酒精轉(zhuǎn)化為乙酸,C項錯誤?！熬凭l(fā)酵”溫度為18~30℃,“乙酸發(fā)酵”溫度為30~35℃,為了保證醋酸菌的活性,在進行“乙酸發(fā)酵”時,需要適當升高發(fā)酵罐中的溫度,D項錯誤。2.B解析該工業(yè)生產(chǎn)是利用玉米淀粉進行生產(chǎn),需要的是淀粉酶、纖維素酶等,不需要蛋白酶等,A項錯誤。發(fā)酵過程中,應將培養(yǎng)液置于有氧、中性或近中性的條件下培養(yǎng),有利于生產(chǎn)戊二胺,B項正確。根據(jù)題意,戊二胺因不能從大腸桿菌排出而對其有毒害作用,所以可能需要通過基因工程改造大腸桿菌,使其能夠耐受或排出戊二胺,僅定期更換培養(yǎng)液不能解決戊二胺對大腸桿菌的毒害作用,C項錯誤。發(fā)酵結束后,可采用提取、分離和純化措施來獲得戊二胺,D項錯誤。3.B解析稀釋涂布平板法可通過菌落數(shù)進行計數(shù),而平板劃線法僅用于分離純化菌種,無法進行計數(shù),A項錯誤。平板劃線法操作后需設置未接種的平板作為空白對照,以驗證培養(yǎng)基滅菌是否徹底,B項正確。醋酸菌為好氧細菌,其代謝需氧氣,無氧條件下無法將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙酸,C項錯誤。篩選尿素分解菌的培養(yǎng)基應以尿素為唯一氮源,若含蛋白胨(含其他氮源)則無法篩選目標菌,D項錯誤。4.D解析由題干信息“某些香蕉植株組織中存在的內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病”可知,在大量感染香蕉枯萎病的香蕉種植園內(nèi),應從未感病植株上采集樣品,A項錯誤。獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關鍵是防止雜菌污染;將采集的樣品充分消毒后,用無菌水沖洗,收集沖洗液進行無菌檢測,B項錯誤。由題圖可知,樣品研磨后進行了稀釋涂布,可見將無菌檢測合格的樣品研磨,經(jīng)稀釋涂布平板法分離得到內(nèi)生菌的單菌落,而不是平板劃線法,C項錯誤。由題圖抗性檢測可知,判斷內(nèi)生菌的抗性效果需設置對照組和實驗組,對照組不接種內(nèi)生菌得到病原菌菌斑,實驗組接種內(nèi)生菌得到病原菌菌斑,然后比較對照組和實驗組的菌斑大小,實驗組病原菌菌斑越小表明內(nèi)生菌抗性效果越好,D項正確。5.D解析可使用PEG融合法促進兩種原生質(zhì)體融合,不能使用滅活病毒誘導,A項錯誤。再生細胞壁的形成是人參和胡蘿卜細胞融合完成的標志,B項錯誤。進行題述雜種愈傷組織培養(yǎng)時用到的培養(yǎng)基中需要添加有機物,C項錯誤。根據(jù)題干信息“蛋白質(zhì)電泳檢測中發(fā)現(xiàn)一條只在8個雜種愈傷組織中出現(xiàn)的特異條帶”,推測大多數(shù)雜種愈傷組織的人參皂苷含量較高,可能與特異條帶的蛋白質(zhì)有關,D項正確。6.B解析動物細胞培養(yǎng)包括原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng),通常將分瓶前的細胞培養(yǎng)稱作原代培養(yǎng),即動物組織經(jīng)胰蛋白酶處理后的培養(yǎng),A項錯誤。iPS細胞即誘導多能干細胞,將特定基因或特定蛋白導入已分化的T細胞,可將其誘導形成iPS細胞,B項正確。在單克隆抗體的培育過程中,誘導融合是隨機和不完全的,可形成骨髓瘤與骨髓瘤融合細胞、B細胞與B細胞融合細胞、雜交瘤細胞,雜交瘤細胞也不一定能分泌所需抗體,需要進行篩選,C項錯誤。采用胚胎分割技術克隆動物常選用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。由桑葚胚發(fā)育為囊胚的過程中,細胞開始分化,逐步發(fā)育為內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞,D項錯誤。7.D解析培養(yǎng)動物細胞時,通常使用95%空氣和5%CO2的混合氣體培養(yǎng)箱。其中,空氣提供細胞代謝所需的O2,CO2用于維持培養(yǎng)液的pH,A項正確。無論是懸浮培養(yǎng)還是貼壁培養(yǎng),隨著細胞的生長和代謝,有害代謝物會逐漸積累,這些代謝物可能會對細胞產(chǎn)生毒害作用,阻礙細胞分裂,B項正確。胚胎干細胞具有增殖能力強、分化程度低、傳代次數(shù)多等優(yōu)點,使用豬胚胎干細胞培養(yǎng)人造肉可以利用這些特性,實現(xiàn)細胞的大量擴增,C項正確。在培養(yǎng)人造肉時,培養(yǎng)液中添加血清的主要目的是提供多種未知的營養(yǎng)成分、生長因子、激素等,以滿足細胞生長和增殖的需要,而不是提供已知的營養(yǎng)成分,D項錯誤。8.C解析去核的MⅡ期卵母細胞存在的一些物質(zhì)能夠促進體細胞核去分化而恢復全能性,進一步發(fā)育為完整胚胎,若植入的體細胞核不能完全恢復分化前的功能狀態(tài),會導致核移植胚胎不能成功發(fā)育,A、B兩項正確。孵化是指囊胚進一步擴大,透明帶破裂,胚胎從其中伸展出來,C項錯誤。動物胚胎細胞分化程度低,表現(xiàn)全能性相對容易,因此,為提高胚胎成活率,可用胚胎細胞核移植代替體細胞核移植,D項正確。9.C解析單克隆抗體制備過程中需要利用動物細胞融合技術和動物細胞培養(yǎng)技術,A項正確。從小鼠脾中得到的B細胞不是單一的一種B細胞,而是多種B細胞,將B細胞與骨髓瘤細胞誘導融合會形成多種雜交瘤細胞,B項正確?？寡蛉槔业鞍椎膯慰寺】贵w是以羊乳酪蛋白為抗原制得的,不能檢測羊乳中是否摻雜了牛乳,C項錯誤。將抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng),或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從細胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取大量的單克隆抗體,D項正確。10.答案(1)標記基因、目的基因、終止子、復制原點(2)稀釋涂布平板法抑制細菌增殖15h在15h時,IR3C數(shù)量下降,而MSC數(shù)量上升(3)高于IR3C轉(zhuǎn)入了ccdB基因,阻止細胞增殖,減少氧化葡糖桿菌競爭性消耗山梨糖,從而使更多山梨糖被用于合成維生素C解析(1)基因工程中構建的基因表達載體,除啟動子外,還要有標記基因、目的基因、終止子