2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)之發(fā)酵工程與細(xì)胞工程

第1頁（共1頁）2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)之發(fā)酵工程與細(xì)胞工程一．選擇題（共15小題）1．脲酶催化尿素水解，產(chǎn)生的氨可作為細(xì)菌的氮源。脲酶被去除鎳后失去活性。下列敘述錯誤的是（）A．鎳是組成脲酶的重要元素 B．鎳能提高尿素水解反應(yīng)的活化能 C．產(chǎn)脲酶細(xì)菌可在以NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基生長繁殖 D．以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可用于篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌2．井岡霉素是我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種氨基寡糖類抗生素，它由吸水鏈霉菌井岡變種（JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長）發(fā)酵而來，在水稻病害防治等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于JGs發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素的敘述，正確的是（）A．JGs可發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素，因為它含有能夠編碼井岡霉素的基因 B．JGs接入發(fā)酵罐前需要擴(kuò)大培養(yǎng)，該過程不影響井岡霉素的產(chǎn)量 C．提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量 D．稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細(xì)胞數(shù)量的變化3．在發(fā)酵過程中，多個黑曲霉菌體常聚集成團(tuán)形成菌球體，菌球體大小僅由菌體數(shù)量決定。黑曲霉利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時需要充足的氧。菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制。下列說法錯誤的是（）A．相同菌體密度下，菌球體越大檸檬酸產(chǎn)生速率越慢 B．發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨可提高檸檬酸產(chǎn)量 C．發(fā)酵過程中pH下降可抑制大部分細(xì)菌的生長 D．發(fā)酵結(jié)束后，將過濾所得的固體物質(zhì)進(jìn)行干燥即可獲得檸檬酸產(chǎn)品4．制醋、制飴、制酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。醋酸菌屬于好氧型原核生物，常用于食用醋的發(fā)酵。下列敘述錯誤的是（）A．食用醋的酸味主要來源于乙酸 B．醋酸菌不適宜在無氧條件下生存 C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解發(fā)生在線粒體內(nèi)5．以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時的4個處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是（）A．①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死 B．②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌 C．③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入 D．④可檢測到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低6．為篩選能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌，下列相關(guān)實驗設(shè)計錯誤的是（）A．從酸奶和泡菜中采樣分離乳酸菌 B．平板倒置培養(yǎng)為篩選乳酸菌創(chuàng)造無氧環(huán)境 C．對目的菌株進(jìn)行膽固醇降解能力的測定 D．檢測目的菌株對消化道環(huán)境的耐受力7．利用某種微生物發(fā)酵生產(chǎn)DHA油脂，可獲取DHA（一種不飽和脂肪酸）。如圖為發(fā)酵過程中物質(zhì)含量變化曲線。下列敘述錯誤的是（）A．DHA油脂的產(chǎn)量與生物量呈正相關(guān) B．溫度和溶解氧的變化能影響DHA油脂的產(chǎn)量 C．葡萄糖代謝可為DHA油脂的合成提供能量 D．12～60h，DHA油脂的合成對氮源的需求比碳源高8．細(xì)菌氣溶膠是由懸浮于大氣或附著于顆粒物表面的細(xì)菌形成的。利用空氣微生物采樣器對某市人員密集型公共場所采樣并檢測細(xì)菌氣溶膠的濃度（菌落數(shù)/m3）。下列敘述錯誤的是（）A．采樣前需對空氣微生物采樣器進(jìn)行無菌處理 B．細(xì)菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時需將平板倒置 C．同一稀釋度下至少對3個平板計數(shù)并取平均值 D．稀釋涂布平板法檢測的細(xì)菌氣溶膠濃度比實際值高9．從小鼠胚胎中分離獲取胚胎成纖維細(xì)胞進(jìn)行貼壁培養(yǎng)，在傳代后的不同時間點檢測細(xì)胞數(shù)目，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是（）A．傳代培養(yǎng)時，培養(yǎng)皿需密封防止污染 B．選取①的細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)比②更合理 C．直接用離心法收集細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng) D．細(xì)胞增長進(jìn)入平臺期可能與細(xì)胞密度過大有關(guān)10．山藥在生長過程中易受病毒侵害導(dǎo)致品質(zhì)和產(chǎn)量下降。采用組織培養(yǎng)技術(shù)得到脫毒苗，可恢復(fù)其原有的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)特性，流程如下。下列操作不可行的是（）外植體→愈傷組織→叢生芽→試管苗A．選擇芽尖作為外植體可減少病毒感染 B．培養(yǎng)基中加入抗生素可降低雜菌的污染 C．將叢生芽切割后進(jìn)行繼代培養(yǎng)可實現(xiàn)快速繁殖 D．提高生長素和細(xì)胞分裂素的比值可促進(jìn)愈傷組織形成叢生芽11．某動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，細(xì)胞貼壁生長至接觸抑制時，需分裝培養(yǎng)，實驗操作過程如圖。下列敘述錯誤的是（）A．①加消化液的目的是使細(xì)胞與瓶壁分離 B．②加培養(yǎng)液的目的是促進(jìn)細(xì)胞增殖 C．③分裝時需調(diào)整到合適的細(xì)胞密度 D．整個過程需要在無菌、無毒條件下進(jìn)行12．生物學(xué)實驗中合理選擇材料和研究方法是順利完成實驗的前提條件。下列敘述錯誤的是（）A．稀釋涂布平板法既可分離菌株又可用于計數(shù) B．進(jìn)行胚胎分割時通常是在原腸胚期進(jìn)行分割 C．獲取馬鈴薯脫毒苗常選取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng) D．使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端13．我國科學(xué)家體外誘導(dǎo)食蟹猴胚胎干細(xì)胞，形成了類似囊胚的結(jié)構(gòu)（類囊胚），為研究靈長類胚胎發(fā)育機(jī)制提供了實驗體系（如圖）。相關(guān)敘述錯誤的是（）A．實驗證實食蟹猴胚胎干細(xì)胞具有分化潛能 B．實驗過程中使用的培養(yǎng)基含有糖類 C．類囊胚的獲得利用了核移植技術(shù) D．可借助胚胎移植技術(shù)研究類囊胚的后續(xù)發(fā)育14．波爾山羊享有“世界山羊之王”的美譽(yù)，具有生長速度快、肉質(zhì)細(xì)嫩等優(yōu)點。生產(chǎn)中常采用胚胎工程技術(shù)快速繁殖波爾山羊。下列敘述錯誤的是（）A．選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理 B．胚胎移植前可采集滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測 C．普通品質(zhì)的健康杜泊母綿羊不適合作為受體 D．生產(chǎn)中對提供精子的波爾公山羊無需篩選15．蘭州百合栽培過程中易受病毒侵染，造成品質(zhì)退化。某研究小組嘗試通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗，操作流程如圖。下列敘述正確的是（）A．①為脫分化過程，1號培養(yǎng)基中的愈傷組織是排列規(guī)則的薄壁組織團(tuán)塊 B．②為再分化過程，愈傷組織細(xì)胞分化時可能會發(fā)生基因突變或基因重組 C．3號培養(yǎng)基用于誘導(dǎo)生根，其細(xì)胞分裂素濃度與生長素濃度的比值大于1 D．百合分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒，可以作為該研究中的外植體二．解答題（共5小題）16．植物體在干旱、蟲害或微生物侵害等脅迫過程中會產(chǎn)生防御物質(zhì)，這類物質(zhì)屬于次生代謝產(chǎn)物。次生代謝產(chǎn)物在植物抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用，也是藥物、香料和色素等的重要來源。次生代謝產(chǎn)物X的研發(fā)流程如下：篩選高產(chǎn)細(xì)胞→細(xì)胞生長和產(chǎn)物X合成關(guān)系的確定→發(fā)酵生產(chǎn)X回答下列問題：（1）獲得高產(chǎn)細(xì)胞時，以X含量高的植物品種的器官和組織作為，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后通過液體振蕩和用一定孔徑的篩網(wǎng)進(jìn)行獲得分散的單細(xì)胞。（2）對分離獲得的單細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，并通過添加或營養(yǎng)缺陷培養(yǎng)方法獲取細(xì)胞周期同步、遺傳和代謝穩(wěn)定、來源單一的細(xì)胞群。為進(jìn)一步提高目標(biāo)細(xì)胞的X含量，將微生物菌體或其產(chǎn)物作為誘導(dǎo)子加入到培養(yǎng)基中，該過程模擬了的脅迫。（3）在大規(guī)模培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞前，需了解植物細(xì)胞生長和產(chǎn)物合成的關(guān)系。培養(yǎng)細(xì)胞生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的模型分為3種，如圖所示。若X只在細(xì)胞生長停止后才能合成，則X的合成符合圖（填“甲”“乙”“丙”），根據(jù)該圖所示的關(guān)系，從培養(yǎng)階段及其目標(biāo)角度，提出獲得大量X的方法。（4）多種次生代謝產(chǎn)物在根部合成與積累，如人參、三葉青等藥用植物，可通過培養(yǎng)替代細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物。隨著基因組測序和功能基因組學(xué)的發(fā)展，在全面了解生物體合成某次生代謝產(chǎn)物的和的基礎(chǔ)上，可利用合成生物學(xué)的方法改造酵母菌等微生物，利用工程生產(chǎn)植物的次生代謝產(chǎn)物。17．妊娠與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的功能密切相關(guān)。某研究小組通過如圖所示的實驗流程獲得了子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞，以期用于妊娠相關(guān)疾病的研究。（1）手術(shù)獲得的皮膚組織需在低溫下運至實驗室，低溫對細(xì)胞中各種蛋白質(zhì)的作用為。（2）過程①中，誘導(dǎo)形成PS細(xì)胞時，需提高成纖維細(xì)胞中4個基因的表達(dá)量，可采用技術(shù)將這些基因?qū)朐摷?xì)胞。這4個基因的主要作用為：M基因促進(jìn)增殖，S基因和C基因控制干細(xì)胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。若成纖維細(xì)胞形成腫瘤細(xì)胞，最有可能的原因是基因過量表達(dá)。（3）培養(yǎng)iPS細(xì)胞時，應(yīng)對所處環(huán)境定期消毒以降低細(xì)胞被污染風(fēng)險?？捎米贤饩€進(jìn)行消毒的是（多選）。A．培養(yǎng)基B．培養(yǎng)瓶C．細(xì)胞培養(yǎng)室D．CO2培養(yǎng)箱（4）過程②中，iPS細(xì)胞經(jīng)歷的生命歷程為。PCR技術(shù)可用于檢測子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞關(guān)鍵基因的mRNA水平，mRNA需經(jīng)過才能作為PCR擴(kuò)增的模板。18．源于細(xì)菌的纖維素酶是一種復(fù)合酶，能降解纖維素。為了提高纖維素酶的降解效率，某課題組通過篩選高產(chǎn)纖維素酶菌株，克隆表達(dá)降解纖維素的三種酶（如圖），研究了三種酶混合的協(xié)同降解作用，以提高生物質(zhì)資源的利用效率?；卮鹣铝袉栴}。（1）過程①②采用以羧甲基纖維素鈉為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選菌株X，能起到篩選作用的原因是。高產(chǎn)纖維素酶菌株篩選時，剛果紅培養(yǎng)基上的菌落周圍透明圈大小反映了。（2）過程④擴(kuò)增不同目的基因片段需要的關(guān)鍵酶是。（3）過程⑤在基因工程中稱為，該過程需要的主要酶有。（4）過程⑥大腸桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)點有。該過程用Ca2+處理細(xì)胞，使其處于一種的生理狀態(tài)。（5）課題組用三種酶及酶混合物對不同生物質(zhì)原料進(jìn)行降解處理，結(jié)果如下表。表中協(xié)同系數(shù)存在差異的原因是（答出兩點）。生物質(zhì)原料降解率（%）協(xié)同系數(shù)酶A酶B酶C混1混2混1混2小麥秸稈7.086.038.198.6126.9874.33114.64玉米秸稈2.621.483.763.929.8824.9877.02玉米芯0.620.480.860.986.791.8211.34注：混1和混2表示三種酶的混合物19．駒形桿菌可合成細(xì)菌纖維素（BC）并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料，BC膜應(yīng)用廣泛。研究者設(shè)計了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表達(dá)載體，將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實現(xiàn)光控染色的工程菌株，為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級提供了新思路（圖一）?；卮鹣铝袉栴}：（1）研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基的（答兩點）等營養(yǎng)條件，并控制環(huán)境條件，大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜（菌體和BC膜的復(fù)合物）。（2）研究者利用T7噬菌體來源的RNA聚合酶（T7RNAP）及藍(lán)光光敏蛋白標(biāo)簽，構(gòu)建了一種可被藍(lán)光調(diào)控的基因表達(dá)載體（光控原理見圖二a，載體的部分結(jié)構(gòu)見圖二b）。構(gòu)建載體時，選用了通用型啟動子PBAD（被工程菌RNA聚合酶識別）和特異型啟動子PT7（僅被T7RNAP識別）。為實現(xiàn)藍(lán)光控制染色，啟動子①②及③依次為，理由是。（3）光控表達(dá)載體攜帶大觀霉素（抗生素）抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，其作用為（答兩點）。（4）根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案用藍(lán)光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍(lán)光照射的區(qū)域被染成黑色，其原因是。（5）有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個簡單思路：。20．某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進(jìn)行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實驗流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是。（2）采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是（答出1點即可）。通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。在使用該方法時，為了達(dá)到良好的滅菌效果，需要注意的事項有（答出2點即可）。（3）將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是。發(fā)酵液中的乙醇可用溶液檢測。（4）本實驗收集的淋洗液中的可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是。

2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)之發(fā)酵工程與細(xì)胞工程參考答案與試題解析一．選擇題（共15小題）1．脲酶催化尿素水解，產(chǎn)生的氨可作為細(xì)菌的氮源。脲酶被去除鎳后失去活性。下列敘述錯誤的是（）A．鎳是組成脲酶的重要元素 B．鎳能提高尿素水解反應(yīng)的活化能 C．產(chǎn)脲酶細(xì)菌可在以NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基生長繁殖 D．以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可用于篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌【考點】微生物的選擇培養(yǎng)（稀釋涂布平板法）．【專題】正推法；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】B【分析】1、在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。2、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)題意，脲酶被去除鎳后失去活性，說明鎳是組成脲酶的重要元素，A正確；B、脲酶催化尿素水解的機(jī)理為降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，鎳作為脲酶的重要組成元素，應(yīng)該與降低尿素水解反應(yīng)的活化能有關(guān)，B錯誤；C、產(chǎn)脲酶細(xì)菌可利用NH4Cl里的氮源進(jìn)行代謝活動，因此產(chǎn)脲酶細(xì)菌可在以NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基生長繁殖，C正確；D、產(chǎn)脲酶細(xì)菌能利用脲酶催化尿素分解產(chǎn)生NH3，NH3可作為細(xì)菌生長的氮源，不能產(chǎn)脲酶的細(xì)菌則無法分解尿素獲得氮源，因此以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可用于篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌，D正確。故選：B?！军c評】本題考查微生物實驗室培養(yǎng)的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，具備運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力是解答本題的關(guān)鍵。2．井岡霉素是我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種氨基寡糖類抗生素，它由吸水鏈霉菌井岡變種（JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長）發(fā)酵而來，在水稻病害防治等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于JGs發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素的敘述，正確的是（）A．JGs可發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素，因為它含有能夠編碼井岡霉素的基因 B．JGs接入發(fā)酵罐前需要擴(kuò)大培養(yǎng)，該過程不影響井岡霉素的產(chǎn)量 C．提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量 D．稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細(xì)胞數(shù)量的變化【考點】發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等工業(yè)上的應(yīng)用．【專題】正推法；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】D【分析】發(fā)酵工程的應(yīng)用：1、在食品工業(yè)的應(yīng)用：生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑，生產(chǎn)酶制劑等。2、在醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用：如生產(chǎn)抗生素、氨基酸、激素、免疫調(diào)節(jié)劑等。3、在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物肥料、微生物農(nóng)藥、微生物飼料等【解答】解：A、根據(jù)題意，井岡霉素是由吸水鏈霉菌井岡變種（JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長）發(fā)酵產(chǎn)生的一種氨基寡糖類抗生素，而基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，推測JGs含有能夠編碼井岡霉素合成的相關(guān)酶的基因，A錯誤；B、JGs接入發(fā)酵罐前需要擴(kuò)大培養(yǎng)，該過程會影響JGs的數(shù)量，進(jìn)而影響井岡霉素的產(chǎn)量，B錯誤；C、適度提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量，但若濃度過大，反而會降低井岡霉素的產(chǎn)量，C錯誤；D、根據(jù)題意，JGs是一種放線菌，菌體呈絲狀生長，故形成的菌落難以區(qū)分，因此稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細(xì)胞數(shù)量的變化，D正確。故選：D?！军c評】本題主要考查發(fā)酵工程的相關(guān)知識，要求學(xué)生有一定的理解分析能力，能夠結(jié)合題干信息和所學(xué)知識進(jìn)行分析應(yīng)用。3．在發(fā)酵過程中，多個黑曲霉菌體常聚集成團(tuán)形成菌球體，菌球體大小僅由菌體數(shù)量決定。黑曲霉利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時需要充足的氧。菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制。下列說法錯誤的是（）A．相同菌體密度下，菌球體越大檸檬酸產(chǎn)生速率越慢 B．發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨可提高檸檬酸產(chǎn)量 C．發(fā)酵過程中pH下降可抑制大部分細(xì)菌的生長 D．發(fā)酵結(jié)束后，將過濾所得的固體物質(zhì)進(jìn)行干燥即可獲得檸檬酸產(chǎn)品【考點】發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等工業(yè)上的應(yīng)用．【專題】信息轉(zhuǎn)化法；果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作．【答案】D【分析】發(fā)酵工程：（1）定義：利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品；主要為微生物細(xì)胞本身或者其代謝產(chǎn)物。（2）分離、提純產(chǎn)物：產(chǎn)品若是微生物細(xì)胞，在發(fā)酵結(jié)束后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥；產(chǎn)品若是微生物代謝物，則根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛?、分離和純化措施?！窘獯稹拷猓篈、黑曲霉在氧氣充足的條件下，可以利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸；在相同菌體密度下，菌球體越大，越不容易獲得氧氣，檸檬酸產(chǎn)生速率越慢，A正確；B、由題目所給信息“菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制”可推出發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨可提高檸檬酸的產(chǎn)量，B正確；C、大部分細(xì)菌適合在中性或弱堿性環(huán)境中生存；發(fā)酵過程中pH下降可抑制大部分細(xì)菌的生長，C正確；D、檸檬酸屬于代謝物；發(fā)酵結(jié)束后，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛?、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品，D錯誤。故選：D。【點評】本題考查發(fā)酵工程的相關(guān)知識，意在考查考生的理解能力和實驗與探究能力，進(jìn)一步考查生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。4．制醋、制飴、制酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。醋酸菌屬于好氧型原核生物，常用于食用醋的發(fā)酵。下列敘述錯誤的是（）A．食用醋的酸味主要來源于乙酸 B．醋酸菌不適宜在無氧條件下生存 C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解發(fā)生在線粒體內(nèi)【考點】果酒、果醋的制作．【專題】正推法；果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作．【答案】D【分析】果酒、果醋制作過程中防止雜菌污染的措施（1）榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶等器具要用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干。（2）清洗葡萄時要先沖洗，后去除枝梗和腐爛的籽粒，防止先去梗時損傷葡萄，再沖洗時增加被雜菌污染的機(jī)會。（3）用帶蓋的瓶子制作果酒的過程中，每隔12h左右排氣時只需擰松瓶蓋，不要完全打開瓶蓋。（4）在制作果酒時，為更好地抑制其他微生物的生長，提高果酒品質(zhì)，可以直接在果汁中加入人工培養(yǎng)的酵母菌進(jìn)行發(fā)酵；制作果醋時，也可利用相同原理加入人工培養(yǎng)的醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵?！窘獯稹拷猓篈、乙酸是醋酸菌產(chǎn)生的，是食用醋的酸味主要來源，A正確；B、醋酸菌是好氧細(xì)菌，不適宜在無氧條件下生存，B正確；C、醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，可糖源不充足的條件下，可催化乙醇氧化成乙酸，C正確；D、醋酸菌為原核生物，沒有線粒體，葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，D錯誤。故選：D?！军c評】本題考查了果酒、果醋的制作的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學(xué)知識，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中。5．以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時的4個處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是（）A．①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死 B．②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌 C．③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入 D．④可檢測到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低【考點】制作泡菜．【專題】果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作．【答案】C【分析】泡菜在制作過程中要注意細(xì)節(jié)，首先要保證用于制作醬腌菜的容器、水和原料一定要干凈，要保證在發(fā)酵過程中處于無氧環(huán)境，還要注意過程中避免其他雜菌的干擾?！窘獯稹拷猓篈、沸鹽水冷卻后再倒入壇中主要是為了防止乳酸菌被殺死，A錯誤；B、鹽水需要浸沒全部菜料主要目的是創(chuàng)造一個無氧的環(huán)境，有利于乳酸菌的發(fā)酵，B錯誤；C、蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水目的是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入，保證壇內(nèi)處于無氧環(huán)境，C正確；D、泡菜腌制過程中，亞硝酸鹽含量先升高，后降低，D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查泡菜的制作，對于此類試題，需要考生識記參與泡菜制作的微生物及其代謝類型，掌握泡菜制作的原理及條件，能理論聯(lián)系實際，運用所學(xué)的知識合理解釋生活中的生物學(xué)問題。6．為篩選能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌，下列相關(guān)實驗設(shè)計錯誤的是（）A．從酸奶和泡菜中采樣分離乳酸菌 B．平板倒置培養(yǎng)為篩選乳酸菌創(chuàng)造無氧環(huán)境 C．對目的菌株進(jìn)行膽固醇降解能力的測定 D．檢測目的菌株對消化道環(huán)境的耐受力【考點】微生物的選擇培養(yǎng)（稀釋涂布平板法）．【專題】對比分析法；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】B【分析】篩選目的菌株應(yīng)從富含目的菌的環(huán)境中去取樣。倒平板后及平板微生物培養(yǎng)時需要倒置培養(yǎng)，微生物初步篩選后還要進(jìn)行相關(guān)實驗以檢測目的菌的發(fā)酵能力或特性。【解答】解：A、篩選目的菌時應(yīng)從富含目的菌的環(huán)境中去取樣，酸奶和泡菜中富含乳酸菌，可以從中采樣進(jìn)行分離純化，A正確；B、平板倒置培養(yǎng)是為了防止培養(yǎng)皿皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染，不是創(chuàng)造無氧環(huán)境，B錯誤；C、篩選的是能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌，所以，初步篩選后，還需要進(jìn)一步進(jìn)行目的菌膽固醇降解能力的測定，以獲得符合要求的乳酸菌，C正確；D、因篩選出的目的菌是在腸道發(fā)揮作用，所以，還需要檢測目的菌株對消化道環(huán)境的耐受力，D正確。故選：B。【點評】本題考查真微生物的篩選，意在考查考生對基礎(chǔ)知識的掌握和靈活運用基礎(chǔ)知識的能力。7．利用某種微生物發(fā)酵生產(chǎn)DHA油脂，可獲取DHA（一種不飽和脂肪酸）。如圖為發(fā)酵過程中物質(zhì)含量變化曲線。下列敘述錯誤的是（）A．DHA油脂的產(chǎn)量與生物量呈正相關(guān) B．溫度和溶解氧的變化能影響DHA油脂的產(chǎn)量 C．葡萄糖代謝可為DHA油脂的合成提供能量 D．12～60h，DHA油脂的合成對氮源的需求比碳源高【考點】發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等工業(yè)上的應(yīng)用．【專題】坐標(biāo)曲線圖；正推法；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】D【分析】1、發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，在發(fā)酵過程中，要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程，還要及時添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、PH和溶解氧等發(fā)酵條件。2、題圖分析：橫坐標(biāo)為發(fā)酵時間，縱坐標(biāo)為發(fā)酵過程各種相關(guān)物質(zhì)的含量及生物量。從圖可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，葡萄糖逐漸減少，發(fā)酵到96h左右減少至0；蛋白胨在0～12h間快速減少，然后緩慢減少，發(fā)酵到96小時左右減少至0；生物量和DHA油脂的產(chǎn)量隨著發(fā)酵進(jìn)程逐漸上升。【解答】解：A、由圖可知，DHA油脂的產(chǎn)量隨著發(fā)酵進(jìn)程逐漸增加，生物量也隨著發(fā)酵進(jìn)程逐漸增加，它們的變化呈正相關(guān)，A正確；B、由圖可知，生物量與DHA油脂的產(chǎn)量呈正相關(guān)，溫度和溶解氧影響微生物的生長繁殖，進(jìn)而影響DHA油脂的產(chǎn)量，B正確；C、發(fā)酵液中葡萄糖被微生物吸收用于呼吸作用產(chǎn)生能量，供其合成DHA油脂，C正確；D、DHA油脂是一種不飽和脂肪酸，含C、H、O不含N，所以在12～60h，DHA油脂的合成對碳源的需求高，不需要氮源，D錯誤。故選：D?！军c評】本題主要考查發(fā)酵工程的相關(guān)知識，熟知發(fā)酵工程的原理和操作要點是解答本題的關(guān)鍵，掌握發(fā)酵工程的應(yīng)用是解答本題的另一關(guān)鍵，正確辨析圖示的相關(guān)信息是解答本題的前提。8．細(xì)菌氣溶膠是由懸浮于大氣或附著于顆粒物表面的細(xì)菌形成的。利用空氣微生物采樣器對某市人員密集型公共場所采樣并檢測細(xì)菌氣溶膠的濃度（菌落數(shù)/m3）。下列敘述錯誤的是（）A．采樣前需對空氣微生物采樣器進(jìn)行無菌處理 B．細(xì)菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時需將平板倒置 C．同一稀釋度下至少對3個平板計數(shù)并取平均值 D．稀釋涂布平板法檢測的細(xì)菌氣溶膠濃度比實際值高【考點】微生物的選擇培養(yǎng)（稀釋涂布平板法）．【專題】熱點問題；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】D【分析】稀釋涂布平板計數(shù)是根據(jù)微生物在固體培養(yǎng)基上所形成的單個菌落，即是由一個單細(xì)胞繁殖而成這一培養(yǎng)特征設(shè)計的計數(shù)方法，即一個菌落代表一個單細(xì)胞。計數(shù)時，首先將待測樣品制成均勻的系列稀釋液，盡量使樣品中的微生物細(xì)胞分散開，使成單個細(xì)胞存在（否則一個菌落就不只是代表一個細(xì)胞），再取一定稀釋度、一定量的稀釋液接種到平板中，使其均勻分布于平板中的培養(yǎng)基內(nèi)。經(jīng)培養(yǎng)后，由單個細(xì)胞生長繁殖形成菌落，統(tǒng)計菌落數(shù)目，即可計算出樣品中的含菌數(shù)?！窘獯稹拷猓篈、為防止雜菌感染，接種前需要對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、微生物采樣器進(jìn)行滅菌，對實驗操作者的雙手進(jìn)行消毒，A正確；B、純化培養(yǎng)時，為防止污染培養(yǎng)基和水分蒸發(fā)，培養(yǎng)皿應(yīng)倒置放在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，B正確；C、微生物計數(shù)時在同一稀釋度下，應(yīng)至少需要對3個菌落數(shù)目在30～300的平板進(jìn)行計數(shù)，以確保實驗的準(zhǔn)確性，C正確；D、使用稀釋涂布平板法對微生物計數(shù)，數(shù)值往往偏小，原因是兩個或多個細(xì)胞連在一起時，在平板上只能觀察到一個菌落，D錯誤。故選：D。【點評】本題以“某市人員密集型公共場所采樣并檢測細(xì)菌氣溶膠的濃度”為情景，考查微生物的培養(yǎng)與計數(shù)的相關(guān)知識，屬于對理解和應(yīng)用層次的考查。熟悉常用接種方法的用途是正確解答該題的關(guān)鍵。9．從小鼠胚胎中分離獲取胚胎成纖維細(xì)胞進(jìn)行貼壁培養(yǎng)，在傳代后的不同時間點檢測細(xì)胞數(shù)目，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是（）A．傳代培養(yǎng)時，培養(yǎng)皿需密封防止污染 B．選取①的細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)比②更合理 C．直接用離心法收集細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng) D．細(xì)胞增長進(jìn)入平臺期可能與細(xì)胞密度過大有關(guān)【考點】動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與過程．【專題】坐標(biāo)曲線圖；克隆技術(shù)．【答案】D【分析】動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中（原代培養(yǎng)）→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液（傳代培養(yǎng)）→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。①動物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分有糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等；②動物細(xì)胞培養(yǎng)時的氣體環(huán)境是95%的空氣+5%二氧化碳的混合氣體，CO2起到調(diào)節(jié)pH值作用；③使用胰蛋白酶處理使動物組織分散成單個細(xì)胞；④動物組織處理使細(xì)胞分散后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)；⑤貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖?！窘獯稹拷猓篈、傳代培養(yǎng)時，培養(yǎng)皿等實驗用具需要滅菌處理防止污染，密封會導(dǎo)致培養(yǎng)環(huán)境中氧氣減少，不利于細(xì)胞培養(yǎng)，A錯誤；B、從圖示可知，與①相比，②所處時期細(xì)胞增長變緩，所以選取②的細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)比①更合理，B錯誤；C、懸浮生長的細(xì)胞直接用離心法收集細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)，貼壁生長的細(xì)胞需要先用胰蛋白酶等處理，然后再用離心法收集細(xì)胞，C錯誤；D、細(xì)胞密度過大、營養(yǎng)物質(zhì)減少、代謝廢物增多，都會導(dǎo)致細(xì)胞停止分裂而進(jìn)入平臺期，D正確。故選：D。【點評】本題考查了動物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學(xué)知識，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中。10．山藥在生長過程中易受病毒侵害導(dǎo)致品質(zhì)和產(chǎn)量下降。采用組織培養(yǎng)技術(shù)得到脫毒苗，可恢復(fù)其原有的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)特性，流程如下。下列操作不可行的是（）外植體→愈傷組織→叢生芽→試管苗A．選擇芽尖作為外植體可減少病毒感染 B．培養(yǎng)基中加入抗生素可降低雜菌的污染 C．將叢生芽切割后進(jìn)行繼代培養(yǎng)可實現(xiàn)快速繁殖 D．提高生長素和細(xì)胞分裂素的比值可促進(jìn)愈傷組織形成叢生芽【考點】植物的組織培養(yǎng)．【專題】模式圖；植物的組織培養(yǎng)．【答案】D【分析】植物組織培養(yǎng)：1、過程：離體的植物組織，器官或細(xì)胞（外植體）愈傷組織胚狀體→植株（新植體）。決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過程中非常重要。2、原理：植物細(xì)胞的全能性。3、應(yīng)用：植物繁殖的新途徑（快速繁殖優(yōu)良品種、作物脫毒、人工種子）、作物新品種的培育（單倍體育種和突變體的利用）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)?！窘獯稹拷猓篈、植物的根尖、莖尖、芽尖部位幾乎不含病毒，因此采用芽尖等組織培養(yǎng)，可減少病毒感染，A正確；B、抗生素具有殺菌作用，培養(yǎng)基中加入抗生素可降低雜菌的污染，B正確；C、將叢生芽切割后連續(xù)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，可實現(xiàn)快速繁殖，C正確；D、降低生長素和細(xì)胞分裂素的比值可促進(jìn)愈傷組織形成叢生芽，D錯誤。故選：D。【點評】本題主要考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識，意在考查考生對所學(xué)知識的理解，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力。11．某動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，細(xì)胞貼壁生長至接觸抑制時，需分裝培養(yǎng)，實驗操作過程如圖。下列敘述錯誤的是（）A．①加消化液的目的是使細(xì)胞與瓶壁分離 B．②加培養(yǎng)液的目的是促進(jìn)細(xì)胞增殖 C．③分裝時需調(diào)整到合適的細(xì)胞密度 D．整個過程需要在無菌、無毒條件下進(jìn)行【考點】動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與過程．【專題】模式圖；克隆技術(shù)．【答案】B【分析】動物細(xì)胞培養(yǎng)條件：（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌；②添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物。（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。（3）溫度和PH：36.5℃±0.5℃；適宜的pH：7.2～7.4。（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細(xì)胞代謝必需的）和5%的CO2（維持培養(yǎng)液的PH）?！窘獯稹拷猓篈、①加消化液的目的是使細(xì)胞與瓶壁分離，使細(xì)胞分散開來，A正確；B、②加培養(yǎng)液的目的洗去多余消化液和稀釋細(xì)胞，B錯誤；C、③分裝時需調(diào)整到合適的細(xì)胞密度，因為若密度過大細(xì)胞直接仍存在接觸抑制，C正確；D、動物細(xì)胞培養(yǎng)需要無菌無毒環(huán)境，因此整個過程需要在無菌、無毒條件下進(jìn)行，D正確。故選：B?！军c評】本題主要考查動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與過程的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握，難度適中。12．生物學(xué)實驗中合理選擇材料和研究方法是順利完成實驗的前提條件。下列敘述錯誤的是（）A．稀釋涂布平板法既可分離菌株又可用于計數(shù) B．進(jìn)行胚胎分割時通常是在原腸胚期進(jìn)行分割 C．獲取馬鈴薯脫毒苗常選取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng) D．使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端【考點】胚胎分割技術(shù)；酶的特性及應(yīng)用；植物的組織培養(yǎng)．【專題】微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用；植物的組織培養(yǎng)．【答案】B【分析】胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)?！窘獯稹拷猓篈、稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外，也常用來統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌，A正確；B、在進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，B錯誤；C、馬鈴薯頂端分生區(qū)附近（如莖尖）的病毒極少，甚至無病毒，所以可以選取馬鈴薯莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗，C正確；D、不同的限制酶識別的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端，D正確。故選：B?！军c評】本題主要考查微生物的培養(yǎng)與分離、細(xì)胞工程等相關(guān)知識點，意在考查學(xué)生對相關(guān)知識點的理解和掌握。13．我國科學(xué)家體外誘導(dǎo)食蟹猴胚胎干細(xì)胞，形成了類似囊胚的結(jié)構(gòu)（類囊胚），為研究靈長類胚胎發(fā)育機(jī)制提供了實驗體系（如圖）。相關(guān)敘述錯誤的是（）A．實驗證實食蟹猴胚胎干細(xì)胞具有分化潛能 B．實驗過程中使用的培養(yǎng)基含有糖類 C．類囊胚的獲得利用了核移植技術(shù) D．可借助胚胎移植技術(shù)研究類囊胚的后續(xù)發(fā)育【考點】動物細(xì)胞核移植技術(shù)；體外受精和胚胎移植；干細(xì)胞的培養(yǎng)及其應(yīng)用．【專題】模式圖；胚胎工程．【答案】C【分析】動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中（原代培養(yǎng)）→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液（傳代培養(yǎng)）→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)題干信息，體外誘導(dǎo)食蟹猴胚胎干細(xì)胞，形成了類囊胚，這一現(xiàn)象證實了食蟹猴胚胎干細(xì)胞具有分化潛能，A正確；B、實驗過程中需要使用培養(yǎng)基培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞以及早期胚胎，培養(yǎng)基中需含有糖類，為細(xì)胞培養(yǎng)提供碳源和能源物質(zhì)，B正確；C、類囊胚的獲得利用了動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，并沒有進(jìn)行核移植，C錯誤；D、可借助胚胎移植技術(shù)將類囊胚移植到相應(yīng)的雌性受體中，使其繼續(xù)進(jìn)行胚胎發(fā)育，從而可以用來研究類囊胚的后續(xù)發(fā)育，D正確。故選：C。【點評】本題考查胚胎工程的相關(guān)知識，要求考生理解識記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能將教材中的知識結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。14．波爾山羊享有“世界山羊之王”的美譽(yù)，具有生長速度快、肉質(zhì)細(xì)嫩等優(yōu)點。生產(chǎn)中常采用胚胎工程技術(shù)快速繁殖波爾山羊。下列敘述錯誤的是（）A．選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理 B．胚胎移植前可采集滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測 C．普通品質(zhì)的健康杜泊母綿羊不適合作為受體 D．生產(chǎn)中對提供精子的波爾公山羊無需篩選【考點】體外受精和胚胎移植．【專題】正推法；胚胎工程．【答案】D【分析】胚胎工程：胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。（1）流程為：①對供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理；②處理供體母畜；③配種或人工授精；④收集胚胎；⑤對胚胎進(jìn)行檢查、培養(yǎng)或保存；⑥胚胎移植；⑦對受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。（2）選擇供體和受體時，供體公、母畜應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體，而受體母畜必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母畜是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母畜，對供體和受體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理條件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。（3）胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。具體表現(xiàn)為：①縮短了供體本身的繁殖周期，同時通過超數(shù)排卵處理和胚胎移植可獲得比自然繁殖多十幾倍到幾十倍的后代；②可在短期大幅度增加優(yōu)良個體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作；③經(jīng)冷凍保存的胚胎可進(jìn)行國內(nèi)和國際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口；④通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎；⑤可以通過保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物?！窘獯稹拷猓篈、選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊注射促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理，可獲得更多的卵細(xì)胞，A正確；B、胚胎培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚時，進(jìn)行胚胎移植，胚胎移植前可采集囊胚期滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測以選擇優(yōu)良個體，B正確；C、受體母羊是提供胚胎發(fā)育的場所，不改變胚胎的遺傳組成，但普通品質(zhì)的杜泊母綿羊和波爾山羊不是同一物種，所以不適合做受體，C錯誤；D、在胚胎移植前對胚胎有遺傳學(xué)鑒定，生產(chǎn)中對提供精子的波爾公山羊應(yīng)選擇健康無疾病、性狀優(yōu)良的公羊，D錯誤。故選：D?！军c評】本題考查了胚胎移植的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學(xué)知識，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中。15．蘭州百合栽培過程中易受病毒侵染，造成品質(zhì)退化。某研究小組嘗試通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗，操作流程如圖。下列敘述正確的是（）A．①為脫分化過程，1號培養(yǎng)基中的愈傷組織是排列規(guī)則的薄壁組織團(tuán)塊 B．②為再分化過程，愈傷組織細(xì)胞分化時可能會發(fā)生基因突變或基因重組 C．3號培養(yǎng)基用于誘導(dǎo)生根，其細(xì)胞分裂素濃度與生長素濃度的比值大于1 D．百合分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒，可以作為該研究中的外植體【考點】植物的組織培養(yǎng)．【專題】正推法；植物的組織培養(yǎng)．【答案】D【分析】植物組織培養(yǎng)過程是：離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體。植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性?！窘獯稹拷猓篈、①過程后得到愈傷組織，可知①表示脫分化過程，愈傷組織是不定形的薄壁組織團(tuán)塊，A錯誤；B、②為再分化過程，愈傷組織細(xì)胞分化時可能會發(fā)生基因突變，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，再分化過程只進(jìn)行了有絲分裂，不會發(fā)生基因重組，B錯誤；C、生長素有促進(jìn)生根作用，3號培養(yǎng)基的細(xì)胞分裂素濃度與生長素濃度的比值小于1，C錯誤；D、百合分生區(qū)由于細(xì)胞分裂速度快，附近的病毒極少，甚至無病毒，可以作為該研究中的外植體，D正確。故選：D?！军c評】本題主要考查植物組織培養(yǎng)過程，旨在考查考生對植物組織培養(yǎng)的原理及過程的識記能力和理解能力。二．解答題（共5小題）16．植物體在干旱、蟲害或微生物侵害等脅迫過程中會產(chǎn)生防御物質(zhì)，這類物質(zhì)屬于次生代謝產(chǎn)物。次生代謝產(chǎn)物在植物抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用，也是藥物、香料和色素等的重要來源。次生代謝產(chǎn)物X的研發(fā)流程如下：篩選高產(chǎn)細(xì)胞→細(xì)胞生長和產(chǎn)物X合成關(guān)系的確定→發(fā)酵生產(chǎn)X回答下列問題：（1）獲得高產(chǎn)細(xì)胞時，以X含量高的植物品種的器官和組織作為外植體，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后通過液體振蕩和用一定孔徑的篩網(wǎng)進(jìn)行過濾獲得分散的單細(xì)胞。（2）對分離獲得的單細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，并通過添加過量的胸苷或營養(yǎng)缺陷培養(yǎng)方法獲取細(xì)胞周期同步、遺傳和代謝穩(wěn)定、來源單一的細(xì)胞群。為進(jìn)一步提高目標(biāo)細(xì)胞的X含量，將微生物菌體或其產(chǎn)物作為誘導(dǎo)子加入到培養(yǎng)基中，該過程模擬了微生物侵害的脅迫。（3）在大規(guī)模培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞前，需了解植物細(xì)胞生長和產(chǎn)物合成的關(guān)系。培養(yǎng)細(xì)胞生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的模型分為3種，如圖所示。若X只在細(xì)胞生長停止后才能合成，則X的合成符合圖丙（填“甲”“乙”“丙”），根據(jù)該圖所示的關(guān)系，從培養(yǎng)階段及其目標(biāo)角度，提出獲得大量X的方法。將細(xì)胞培養(yǎng)至穩(wěn)定期（即停止生長時期）一定時間后，通過分離提純獲得大量X（4）多種次生代謝產(chǎn)物在根部合成與積累，如人參、三葉青等藥用植物，可通過根的水培養(yǎng)培養(yǎng)替代細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物。隨著基因組測序和功能基因組學(xué)的發(fā)展，在全面了解生物體合成某次生代謝產(chǎn)物的相關(guān)基因組成和基因表達(dá)過程的基礎(chǔ)上，可利用合成生物學(xué)的方法改造酵母菌等微生物，利用基因工程和發(fā)酵工程生產(chǎn)植物的次生代謝產(chǎn)物?！究键c】植物的組織培養(yǎng)；細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)．【專題】模式圖；植物的組織培養(yǎng)．【答案】（1）外植體；過濾（2）擴(kuò)大；過量的胸苷；微生物侵害（3）丙；將細(xì)胞培養(yǎng)至穩(wěn)定期（即停止生長時期）一定時間后，通過分離提純獲得大量X（4）根的水培養(yǎng)；相關(guān)基因組成；基因表達(dá)過程；基因工程和發(fā)酵【分析】1、植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、植物組織培養(yǎng)的條件：①細(xì)胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環(huán)境等）；②一定的營養(yǎng)（無機(jī)、有機(jī)成分）和植物激素（生長素和細(xì)胞分裂素）?！窘獯稹拷猓海?）植物體的器官和組織、細(xì)胞都可以作為外植體，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，將愈傷組織進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，使其分散成小的細(xì)胞團(tuán)或單細(xì)胞，然后用適當(dāng)孔徑的不銹鋼篩網(wǎng)過濾，除去大的細(xì)胞團(tuán)和殘渣，離心除去小的殘渣，得到單細(xì)胞懸浮液。（2）分離獲得的單細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，并通過添加過量胸苷，（向細(xì)胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷（TdR），處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢復(fù)正常分裂，而處于其它時期的細(xì)胞不受過量TdR影響）或營養(yǎng)缺陷培養(yǎng)方法獲取細(xì)胞周期同步、遺傳和代謝穩(wěn)定、來源單一的細(xì)胞群。將微生物菌體或其產(chǎn)物作為誘導(dǎo)子加入到培養(yǎng)基中，模擬了微生物侵害的條件。（3）由題可知X只在細(xì)胞生長停止后才能合成，所以丙圖符合。所以要獲得大量X的方法，是將細(xì)胞培養(yǎng)知穩(wěn)定期（即停止生長時期）一定時間后，通過分離提純獲得大量X。（4）由題知，多種次生代謝產(chǎn)物在根部合成與積累，所以要對根進(jìn)行培養(yǎng)，為了方便進(jìn)行次生代謝物的收集，可以對根進(jìn)行水培。要大量獲得次生代謝物可以通過基因工程，將相關(guān)基因轉(zhuǎn)入酵母菌體內(nèi)，然后通過發(fā)酵工程獲得，基因工程的前提是要了解生物體合成某次生代謝產(chǎn)物的相關(guān)基因組成和基因表達(dá)過程。故答案為：（1）外植體；過濾（2）擴(kuò)大；過量的胸苷；微生物侵害（3）丙；將細(xì)胞培養(yǎng)至穩(wěn)定期（即停止生長時期）一定時間后，通過分離提純獲得大量X（4）根的水培養(yǎng)；相關(guān)基因組成；基因表達(dá)過程；基因工程和發(fā)酵【點評】本題主要考查植物細(xì)胞工程等相關(guān)知識點，意在考查學(xué)生對相關(guān)知識點的理解和掌握。17．妊娠與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的功能密切相關(guān)。某研究小組通過如圖所示的實驗流程獲得了子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞，以期用于妊娠相關(guān)疾病的研究。（1）手術(shù)獲得的皮膚組織需在低溫下運至實驗室，低溫對細(xì)胞中各種蛋白質(zhì)的作用為抑制酶的活性（降低蛋白質(zhì)或酶的活性），防止蛋白質(zhì)變性（維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，抑制蛋白質(zhì)變性）。（2）過程①中，誘導(dǎo)形成PS細(xì)胞時，需提高成纖維細(xì)胞中4個基因的表達(dá)量，可采用轉(zhuǎn)基因（顯微注射，病毒介導(dǎo)，基因工程）技術(shù)將這些基因?qū)朐摷?xì)胞。這4個基因的主要作用為：M基因促進(jìn)增殖，S基因和C基因控制干細(xì)胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。若成纖維細(xì)胞形成腫瘤細(xì)胞，最有可能的原因是M基因過量表達(dá)。（3）培養(yǎng)iPS細(xì)胞時，應(yīng)對所處環(huán)境定期消毒以降低細(xì)胞被污染風(fēng)險。可用紫外線進(jìn)行消毒的是CD（多選）。A．培養(yǎng)基B．培養(yǎng)瓶C．細(xì)胞培養(yǎng)室D．CO2培養(yǎng)箱（4）過程②中，iPS細(xì)胞經(jīng)歷的生命歷程為增殖、分化。PCR技術(shù)可用于檢測子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞關(guān)鍵基因的mRNA水平，mRNA需經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄才能作為PCR擴(kuò)增的模板?！究键c】動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與過程；無菌技術(shù)常用的消毒和滅菌方法．【專題】模式圖；克隆技術(shù)．【答案】（1）抑制酶的活性（降低蛋白質(zhì)或酶的活性），防止蛋白質(zhì)變性（維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，抑制蛋白質(zhì)變性）（2）轉(zhuǎn)基因（顯微注射，病毒介導(dǎo)，基因工程）M（3）CD（4）增殖、分化逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄【分析】動物細(xì)胞培養(yǎng)條件：（1）無菌、無毒的環(huán)境：①消毒、滅菌②添加一定量的抗生素③定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝廢物。（2）營養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。（3）溫度和pH；（4）氣體環(huán)境：95%空氣（細(xì)胞代謝必需的）和5%的CO2（維持培養(yǎng)液的pH。）【解答】解：（1）酶活性的保持需要適宜的溫度，低溫可以抑制酶的活性，防止蛋白質(zhì)變性，使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)維持正常的生理功能，故手術(shù)獲得的皮膚組織需在低溫下運至實驗室。（2）將外源基因?qū)爰?xì)胞內(nèi)，通常需要轉(zhuǎn)基因技術(shù)，其中將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常用方法是顯微注射法；分析題意可知，M基因促進(jìn)增殖，S基因和C基因控制干細(xì)胞特性，K基因抑制凋亡和衰老，腫瘤細(xì)胞（癌細(xì)胞）具有無限增殖的能力，因此若成纖維細(xì)胞形成腫瘤細(xì)胞，最有可能的原因是M基因過量表達(dá)造成的。（3）動物細(xì)胞培養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是無菌操作，培養(yǎng)iPS細(xì)胞時，應(yīng)對所處環(huán)境定期消毒以降低細(xì)胞被污染風(fēng)險，可用紫外線對細(xì)胞培養(yǎng)室和CO2培養(yǎng)箱進(jìn)行消毒處理，而對培養(yǎng)基和培養(yǎng)瓶需要進(jìn)行滅菌處理。故選：CD。（4）過程②中，iPS細(xì)胞經(jīng)歷的生命歷程為增殖（使細(xì)胞數(shù)目增多）、分化（使細(xì)胞種類增多）；PCR擴(kuò)增的模板為DNA，因此若想利用PCR技術(shù)檢測子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞關(guān)鍵基因的mRNA水平，mRNA需經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程形成DNA，才可作為PCR的模板。故答案為：（1）抑制酶的活性（降低蛋白質(zhì)或酶的活性），防止蛋白質(zhì)變性（維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，抑制蛋白質(zhì)變性）（2）轉(zhuǎn)基因（顯微注射，病毒介導(dǎo)，基因工程）M（3）CD（4）增殖、分化逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄【點評】本題考查動物細(xì)胞培養(yǎng)和PCR技術(shù)等知識，要求考生識記相關(guān)操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。18．源于細(xì)菌的纖維素酶是一種復(fù)合酶，能降解纖維素。為了提高纖維素酶的降解效率，某課題組通過篩選高產(chǎn)纖維素酶菌株，克隆表達(dá)降解纖維素的三種酶（如圖），研究了三種酶混合的協(xié)同降解作用，以提高生物質(zhì)資源的利用效率。回答下列問題。（1）過程①②采用以羧甲基纖維素鈉為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選菌株X，能起到篩選作用的原因是只有能利用羧甲基纖維素鈉的微生物才能生長繁殖。高產(chǎn)纖維素酶菌株篩選時，剛果紅培養(yǎng)基上的菌落周圍透明圈大小反映了菌落產(chǎn)生的纖維素酶的活性。（2）過程④擴(kuò)增不同目的基因片段需要的關(guān)鍵酶是耐高溫的DNA聚合酶。（3）過程⑤在基因工程中稱為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過程需要的主要酶有限制酶和DNA連接酶。（4）過程⑥大腸桿菌作為受體細(xì)胞的優(yōu)點有繁殖能力強(qiáng)、生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、對環(huán)境因素敏感、容易進(jìn)行遺傳操作等。該過程用Ca2+處理細(xì)胞，使其處于一種易于吸收環(huán)境DNA的生理狀態(tài)。（5）課題組用三種酶及酶混合物對不同生物質(zhì)原料進(jìn)行降解處理，結(jié)果如下表。表中協(xié)同系數(shù)存在差異的原因是降解時的溫度不同、降解時的pH不同（答出兩點）。生物質(zhì)原料降解率（%）協(xié)同系數(shù)酶A酶B酶C混1混2混1混2小麥秸稈7.086.038.198.6126.9874.33114.64玉米秸稈2.621.483.763.929.8824.9877.02玉米芯0.620.480.860.986.791.8211.34注：混1和混2表示三種酶的混合物【考點】微生物的選擇培養(yǎng)（稀釋涂布平板法）；酶的特性及應(yīng)用．【專題】數(shù)據(jù)表格；酶在代謝中的作用；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用；基因工程．【答案】（1）只有能利用羧甲基纖維素鈉的微生物才能生長繁殖菌落產(chǎn)生的纖維素酶的活性和量有關(guān)（2）耐高溫的DNA聚合酶（3）基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制酶和DNA連接酶（4）繁殖能力強(qiáng)、生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、對環(huán)境因素敏感、容易進(jìn)行遺傳操作等易于吸收環(huán)境DNA（5）降解時的溫度不同、降解時的pH不同【分析】1、在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。2、基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定。【解答】解：（1）選擇培養(yǎng)基只允許特定的微生物生長，而同時抑制或阻止其他微生物生長，在以羧甲基纖維素鈉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基中，只有能利用羧甲基纖維素鈉的微生物才能生長繁殖；剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，使得含有纖維素的培養(yǎng)基呈現(xiàn)紅色，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解時，剛果紅與纖維素的復(fù)合物無法形成，培養(yǎng)基中就會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，這個透明圈的大小直接反映了纖維素分解菌分解纖維素的能力：透明圈越大，說明纖維素分解菌分解纖維素的能力越強(qiáng)，即菌落產(chǎn)生的纖維素酶的活性強(qiáng)、量多。（2）擴(kuò)增目的基因片段在PCR儀中進(jìn)行，由于PCR過程中所需溫度較高，而酶活性的發(fā)揮需要適宜溫度，因此需要耐高溫的DNA聚合酶。（3）據(jù)圖可知，酶基因與質(zhì)粒載體經(jīng)過過程⑤構(gòu)成重組質(zhì)粒，則⑤為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過程需要限制酶和DNA連接酶。（4）大腸桿菌是原核生物，作為受體細(xì)胞的優(yōu)點繁殖能力強(qiáng)、生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、對環(huán)境因素敏感、容易進(jìn)行遺傳操作等；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時，先用Ca2+處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，即處于感受態(tài)。（5）不同酶的最適溫度、最適pH不同，當(dāng)溫度和pH改變時，酶促反應(yīng)速率也會受到影響，故表中協(xié)同系數(shù)存在差異的原因是降解時的溫度不同、降解時的pH不同。故答案為：（1）只有能利用羧甲基纖維素鈉的微生物才能生長繁殖菌落產(chǎn)生的纖維素酶的活性和量有關(guān)（2）耐高溫的DNA聚合酶（3）基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制酶和DNA連接酶（4）繁殖能力強(qiáng)、生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、對環(huán)境因素敏感、容易進(jìn)行遺傳操作等易于吸收環(huán)境DNA（5）降解時的溫度不同、降解時的pH不同【點評】本題考查微生物培養(yǎng)、酶的應(yīng)用和基因表達(dá)的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力、運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。19．駒形桿菌可合成細(xì)菌纖維素（BC）并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料，BC膜應(yīng)用廣泛。研究者設(shè)計了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表達(dá)載體，將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實現(xiàn)光控染色的工程菌株，為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級提供了新思路（圖一）。回答下列問題：（1）研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基的碳源、氮源（答兩點）等營養(yǎng)條件，并控制環(huán)境條件，大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜（菌體和BC膜的復(fù)合物）。（2）研究者利用T7噬菌體來源的RNA聚合酶（T7RNAP）及藍(lán)光光敏蛋白標(biāo)簽，構(gòu)建了一種可被藍(lán)光調(diào)控的基因表達(dá)載體（光控原理見圖二a，載體的部分結(jié)構(gòu)見圖二b）。構(gòu)建載體時，選用了通用型啟動子PBAD（被工程菌RNA聚合酶識別）和特異型啟動子PT7（僅被T7RNAP識別）。為實現(xiàn)藍(lán)光控制染色，啟動子①②及③依次為PT7、PBAD、PBAD，理由是基因2和3表達(dá)不具有活性的產(chǎn)物，被藍(lán)光激活后再啟動基因1表達(dá)。（3）光控表達(dá)載體攜帶大觀霉素（抗生素）抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，其作用為抑制細(xì)菌生長，從而防止雜菌污染；去除丟失質(zhì)粒的菌種（答兩點）。（4）根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案用藍(lán)光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍(lán)光照射的區(qū)域被染成黑色，其原因是該處細(xì)胞中T7RNAP被激活，合成酪氨酸酶進(jìn)而合成黑色素。（5）有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個簡單思路：將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶?！究键c】微生物的選擇培養(yǎng)（稀釋涂布平板法）．【專題】圖文信息類簡答題；遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】（1）碳源、氮源（2）PT7、PBAD、PBAD基因2和3表達(dá)不具有活性的產(chǎn)物，被藍(lán)光激活后再啟動基因1表達(dá)（3）抑制細(xì)菌生長，從而防止雜菌污染；去除丟失質(zhì)粒的菌種（4）該處細(xì)胞中T7RNAP被激活，合成酪氨酸酶進(jìn)而合成黑色素（5）將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶【分析】培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)；根據(jù)物理性質(zhì)分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中一般含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。在提供上述幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的要求。【解答】解：（1）培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源等。（2）根據(jù)圖二a分析可知，藍(lán)光照射下，T7RNAP的N端（nMag）與T7RNAP的C端（m﹣MAg）結(jié)合，從而激活T7RNAP。再根據(jù)圖一分析，藍(lán)光處理后，RNA聚合酶（T7RNAP）識別啟動子①使基因1表達(dá)出酪氨酸酶，酪氨酸酶催化染色液中酪氨酸形成黑色素?？梢娀?和3表達(dá)無活性產(chǎn)物，被藍(lán)光激活后再啟動基因1表達(dá)。綜上可知，為實現(xiàn)藍(lán)光控制染色，啟動子①②及③依次為PT7、PBAD、PBAD。（3）光控表達(dá)載體攜帶大觀霉素抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，抗生素可以抑制細(xì)菌生長，從而防止雜菌污染，還可以起到去除丟失質(zhì)粒的菌種的作用。（4）由（2）中分析可知，細(xì)胞中T7RNAP激活，合成酪氨酸酶進(jìn)而合成黑色素，故用藍(lán)光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍(lán)光照射的區(qū)域被染成黑色。（5）根據(jù)上述分析，題干中的設(shè)計思路最終BC膜被染成黑色，要生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜，則需要將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶。故答案為：（1）碳源、氮源（2）PT7、PBAD、PBAD基因2和3表達(dá)不具有活性的產(chǎn)物，被藍(lán)光激活后再啟動基因1表達(dá)（3）抑制細(xì)菌生長，從而防止雜菌污染；去除丟失質(zhì)粒的菌種（4）該處細(xì)胞中T7RNAP被激活，合成酪氨酸酶進(jìn)而合成黑色素（5）將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶【點評】本題考查微生物培養(yǎng)與分離、基因工程的相關(guān)知識，要求考生理解識記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能將教材中的知識結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。20．某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進(jìn)行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實驗流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是T菌能分泌纖維素酶，將纖維素分解生成葡萄糖。（2）采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是參與合成含氮化合物（蛋白質(zhì)和核酸）（答出1點即可）。通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。在使用該方法時，為了達(dá)到良好的滅菌效果，需要注意的事項有①滅菌物品不要放的太擠；②冷空氣完全排盡后，開始加壓（答出2點即可）。（3）將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是制造無氧環(huán)境，使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，同時保證密閉環(huán)境，防止雜菌進(jìn)入。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是排出酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，防止完全打開瓶蓋，雜菌污染。發(fā)酵液中的乙醇可用酸化的重鉻酸鉀溶液檢測。（4）本實驗收集的淋洗液中的葡萄糖可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是可以節(jié)約糧食，降低生產(chǎn)成本，同時保護(hù)環(huán)境。?！究键c】發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等工業(yè)上的應(yīng)用．【專題】正推法；微生物的分離、培養(yǎng)和應(yīng)用．【答案】（1）T菌能分泌纖維素酶，將纖維素分解生成葡萄糖（2）參與合成含氮化合物（蛋白質(zhì)和核酸）；①滅菌物品不要放的太擠，②冷空氣完全排盡后，開始加壓（3）制造無氧環(huán)境，使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，同時保證密閉環(huán)境，防止雜菌進(jìn)入；排出酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，防止完全打開瓶蓋，雜菌污染；酸化的重鉻酸鉀（4）葡萄糖；可以節(jié)約糧食，降低生產(chǎn)成本，同時保護(hù)環(huán)境。【分析】果酒的制作離不開酵母菌，酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18～25℃；生產(chǎn)中是否有酒精的產(chǎn)生，可用酸性重鉻酸鉀來檢驗，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。【解答】解：（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，說明T菌能分泌纖維素酶，將纖維素分解生成葡萄糖。（2）氮源進(jìn)入細(xì)胞后，可參與合成含氮化合物，其中的生物大分子有蛋白質(zhì)和核酸，通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。在使用該方法時，為了達(dá)到良好的滅菌效果，需要注意的事項有：①滅菌物品不要放的太擠；②冷空氣完全排盡后，開始加壓；③壓力表壓力降為零時，再打開排氣閥，打開蓋子；④同時旋轉(zhuǎn)相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致等。（3）擰緊瓶蓋的主要目的是：制造無氧環(huán)境，使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，同時保證密閉環(huán)境，防止雜菌進(jìn)入。擰松的目的是排出酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，不完全打開的目的是防止雜菌污染，發(fā)酵液中的乙醇可用酸化的重鉻酸鉀溶液檢測。（4）本實驗收集的淋洗液中的葡萄糖可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇，可以節(jié)約糧食，降低生產(chǎn)成本，同時保護(hù)環(huán)境。故答案為：（1）T菌能分泌纖維素酶，將纖維素分解生成葡萄糖（2）參與合成含氮化合物（蛋白質(zhì)和核酸）；①滅菌物品不要放的太擠，②冷空氣完全排盡后，開始加壓（3）制造無氧環(huán)境，使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，同時保證密閉環(huán)境，防止雜菌進(jìn)入；排出酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，防止完全打開瓶蓋，雜菌污染；酸化的重鉻酸鉀（4）葡萄糖；可以節(jié)約糧食，降低生產(chǎn)成本，同時保護(hù)環(huán)境?！军c評】本題考查了微生物的分離與培養(yǎng)以及纖維素分解菌的有關(guān)知識，要求考生識記培養(yǎng)基的基本成分以及培養(yǎng)基的制備過程，掌握微生物分離與純化的方法，再結(jié)合所學(xué)的知識答題．

考點卡片1．酶的特性及應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】（1）酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA。其基本單位是氨基酸或核糖核苷酸（2）酶的生理作用、作用實質(zhì)、特性：生理作用：催化作用。實質(zhì)：降低反應(yīng)的活化能。特性：高效性、專一性、作用條件溫和。（3）活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。（4）過酸、過堿或溫度過高，酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，能使蛋白質(zhì)變性失活，不能恢復(fù)；低溫使酶活性降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度條件下酶的活性可以恢復(fù)。（5）影響酶促反應(yīng)速率的因素有：底物濃度，酶濃度；pH，溫度等?！久}方向】某興趣小組將若干等大的濾紙片均分為多組，濾紙片上可附著反應(yīng)試劑，利用如下裝置探究酶的特性，下列說法錯誤的是（）A．用兩組濾紙片分別固定過氧化氫酶、FeCl3，可用于探究酶的高效性B．用兩組濾紙片分別固定過氧化氫酶、淀粉酶，可用于探究酶的專一性C．該實驗的自變量為濾紙片上的試劑類型，因變量為氣體產(chǎn)生量D．圖示實驗材料不適宜用來探究溫度對酶活性的影響分析：1、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107～1013倍；②專一性：每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)；③酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。2、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強(qiáng)；到達(dá)最適溫度（pH）時，酶活性最強(qiáng)；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低．另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。解答：A、酶的高效性是指與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的效果更顯著，因此不同濾紙上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3+，可用于探究酶的高效性，A正確；B、酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，用兩組濾紙片分別固定過氧化氫酶、淀粉酶，底物為過氧化氫，可用于探究酶的專一性，B正確；C、由于底物數(shù)量一定，故最終氣體產(chǎn)生量相同，因此該實驗的自變量為濾紙片上的試劑類型，因變量為氣體產(chǎn)生速率，C錯誤；D、由于過氧化氫不穩(wěn)定，加熱會分解，因此不適宜用來探究溫度對酶活性的影響，D正確。故選：C。點評：本題結(jié)合實驗裝置圖，考查探究影響酶活性的因素的知識，考生識記酶的特性和外界條件對酶活性的影響，通過分析實驗裝置圖理解實驗的原理，掌握實驗設(shè)計的原則是解題的關(guān)鍵?！窘忸}思路點撥】1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)酶是RNA。2、酶的特性①高效性：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107～1013倍。②專一性：每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)。③酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。3、影響酶活性的因素主要是溫度和pH，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強(qiáng)；到達(dá)最適溫度（pH）時，酶活性最強(qiáng)；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低。另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活。2．制作泡菜【知識點的認(rèn)識】泡菜的制作及亞硝酸鹽含量的測定1、原理（1）泡菜的制作原理泡菜的制作離不開乳酸菌．在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸．（2）測定亞硝酸鹽含量的原理在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料．將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目測對比，可以大致估算出亞硝酸鹽的含量．2、流程（1）泡菜的制作（2）亞硝酸鹽含量的測定操作過程3、實驗分析（1）乳酸菌的種類分析乳酸菌屬原核生物，它是能通過發(fā)酵將糖類轉(zhuǎn)化成乳酸的細(xì)菌的總稱，常見的有乳酸桿菌和乳酸鏈球菌，所以乳酸菌不是一個種群，而是一類生物．（2）泡菜在腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化①發(fā)酵初期：以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌的活動為主，同時還有一部分硝酸鹽還原菌活動．該時期利用了氧氣，產(chǎn)生了厭氧環(huán)境，乳酸菌才開始活動．此時乳酸菌和乳酸的量都比較少，而由于硝酸鹽還原菌的活動，亞硝酸鹽含量有所增加．②發(fā)酵中期：由于乳酸菌產(chǎn)生了大量乳酸，其他細(xì)菌活動受到抑制，只有乳酸菌活動增強(qiáng)．此時期乳酸菌數(shù)量達(dá)到最高峰，乳酸的量繼續(xù)積累．由于硝酸鹽還原菌受抑制，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，因而亞硝酸鹽含量下降．所以在整個發(fā)酵過程中，亞硝酸鹽的含量表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢（如圖所示）．③發(fā)酵后期：由于乳酸的積累，酸度繼續(xù)增長，乳酸菌活動也受到抑制．乳酸菌數(shù)量下降，而硝酸鹽還原菌完全被抑制．提醒放置時間長的蔬菜中的硝酸鹽易被滋生的硝酸還原菌還原成亞硝酸鹽．3．果酒、果醋的制作【知識點的認(rèn)識】（1）利用酵母菌制作果酒的原理是：在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6+6O26CO2+12H2O+能量在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量（2）利用醋酸菌制作果醋的原理當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?。C6H12O6+2O2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2CH3COOH（醋酸）+H2O+能量（提示：在變酸的酒的表面觀察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的）【命題方向】下列關(guān)于果酒、果醋制作的敘述，錯誤的是（）A．糖源不足時乙醇可以作為果醋發(fā)酵的底物B．酵母菌和醋酸桿菌都屬于異養(yǎng)型微生物C．乙醇發(fā)酵后期可向培養(yǎng)液中加入無菌水進(jìn)行適當(dāng)稀釋再制作果醋D．在變酸的果酒表面觀察到的菌膜是酵母菌在液面大量繁殖形成的分析：1、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時，才能進(jìn)行旺盛的生理活動，其代謝類型屬于異養(yǎng)需氧型。當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解為醋酸；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷４姿峋淖钸m生長溫度為30～35℃。2、果酒的制作離不開酵母菌，酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18～25℃；生產(chǎn)中是否有酒精的產(chǎn)生，可用酸性重鉻酸鉀來檢驗，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。解答：A、當(dāng)缺少糖源時和有氧條件下，醋酸菌可將乙醇（酒精）氧化成醋酸，故糖源不足時乙醇可以作為果醋發(fā)酵的底物，A正確；B、酵母菌和醋酸桿菌都屬于異養(yǎng)型微生物，需要利用現(xiàn)成的有機(jī)物維持生命活動，B正確；C、乙醇發(fā)酵后期就大量的二氧化碳和酒精，可向培養(yǎng)液中加入無菌水進(jìn)行適當(dāng)稀釋再制作果醋，醋酸菌可將乙醇氧化成醋酸，C正確；D、在變酸的果酒表面觀察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的，D錯誤。故選：D。點評：本題考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)知識，要求考生識記果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作原理等知識，意在考查考生的識記和分析能力?！窘忸}思路點撥】掌握果酒、果醋的制作的相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵。4．無菌技術(shù)常用的消毒和滅菌方法【知識點的認(rèn)識】1、微生物培養(yǎng)過程中要進(jìn)行無菌操作，關(guān)鍵就在于防止外來雜菌的入侵。2、實驗室常用的滅菌方法：（1）灼燒滅菌：將微生物的接種工具，如接種環(huán)、接種針或其他金屬工具，直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，可以迅速徹底地滅菌，此外，在接種過程中，試管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通過火焰燃燒來滅菌。（2）干熱滅菌：能耐高溫的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管