2024年高考生物一轮练习（学生）：第十单元生物技术与工程

第十单元

解惑练4PCR技术拓展应用

应用I：反向PCR测定未知DNA区域

当DNA的某些序列已知，而需要扩增已知序列两端的未知序列时，可采用反向PCR技

术。原理：用限制性内切核酸的切割该DNA,随后使用DNA连接随将获得的酶切产物环化,

这样就获得了已知序列两例J携带有未知序列的环状DNA分子。以该已知序列为模板设计一

对相反方向的特异性引物，该引物对已知序列反向，但对未知序列却是相向的，从而得以扩

增出未知序列。

应用2：PCR定点突变技术

该技术要使用四条引物。其中引物2和3的突起处代表与模板链不能互补的突变位点，

而这两条引物有部分碱基（包括突变位点）是可以互补的。因此，分别利用引物1和2,引物3

和4进行PCR后，得到的DNA片段可以通过引物2和3互补的碱基杂交在一起，再在DNA

聚合酶的作用下延伸，就能成为一条完整的DNA片段。最后，用引物1和4进行扩增得到

含有突变位点的DNA片段。通过测序可以检验定点突变是否成功。

应用3：（实时）荧光定量PCR（RT-PCR）

先从样本中提取RNA,RNA中可能有新冠病毒的RNA,同时也存在很多采样患者的组

织和存在于采样部位的微生物的RNA。通过逆转录酶将样本的RNA逆转录为cDNA,并进

行PCR扩增，在PCR反应体系中，包含一对特异性引物以及一个Taqman探针，该探针为

段特异性寡核甘酸序列，两端分别标记了报行荧光基团和淬灭荧光基团。探针完整时，报

告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；若反应体系存在靶序列，PCR反应时探针与模板结

合，DNA聚合的沿模板利用酹的外切的活性将探针降解，报告基团与淬灭基团分离，发出荧

光。每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预

先设定阈值的循环数（Ct值）与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高，Ct值越小（如图）。

探针

1.热变性

引物淬灭荧

丁售r荧光基团光基团

2.弓|物复性/探针与模板的杂交

聚合酶◎探针杂交电

""Il_III_Fl

[1I][I]111I]1111

3.延伸反应

为4

1.如图所示，在一段未知序列的突变体DNA片段中，插入了己知序列的T—DNA,要想对

T-DNA两侧的未知序列进行测序，下列做法正确的是（）

未知序列引物①T-,DNA引物②未知序列

11I

’限制前切点引物③引物④限制施切点

突变体DNA

A.用引物①和引物④直接进行PCR扩增之后再测序

B.用引物②和引物③直接进行PCR扩增之后再测序

C.用DNA连接酶连接成环状后，再用引物①④PCR扩增后测序

D.用DNA连接酹连接成环状后，再用引物②③PCR扩增后测序

2.重叠延伸PCR技术是采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成重叠链，从而在随后的

扩增反应中通过重叠链的延伸，获得想要的FI的基因。某科研团队运用重叠延伸PCR技术在

水蛭素基因的特定位点引入特定突变，以实现基因的定点突变，原理如图。下列说法错误的

是（）

,拟突变位点

5'---------A----------3'

5'------------------3'

。A

3'------------------5，

突变后的基因

注：引物凸起处代表与模板链不能互补的突变位点。

A.过程②需要含M/+的缓冲液、DNA模板、引物、4种脱氧核昔酸、耐高温的DNA聚合

酶等

B,若引物1、引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均进行一次DNA

分子的复制后，一共会产生2种DNA分子

C.经过程④获得的杂交DNA有2种，其中只有•种可以经过程⑤获得目的基因

D.过程⑤使用耐高温的DNA聚合酶延伸，不需要引物

3.（2023•北京顺义区高三检测）基因定点突变是指按照特定的要求，使基因的特定序列发生插

入、删除、置换、重排等变异。下图甲是一种PCR介导的基因定点突变示意图，图乙是研究

人员利用基因Ml构建基因表达载体的过程。请回答下列问题：

一引物2

5'——基因用

3'--J

.，弓I物4

AB

_________________________基因MJ

注：1代表辞切位点；

：：：：：：代表两端特定DNA序列。

甲

BamH1G*GATCC

“EdHIA*AGCTT

Pat1CTGCA*G

乙

⑴进行基因定点突变的PCR反应体系中，除加入引物和模板DNA外，一般还需要加入

;图甲所示的基因定点突变技术需要次PCR：获

得产物A需要的引物是o

(2)研究人员对PCR的中间产物A、B进行纯化后，利用图中相关酶对基因M和产物A、B

进行充分酶切后得到不同的片段，长度(kb)如下表，则图中基因敲除片段的长度为

，基因的长度为o

项目基因MAB

长度3.24.2.8、0.15、0.132.8、0.093.24、0.05

(3)通过图甲过程获得的基因M/仍需要大量扩增，此时选择的引物是,为了

与图乙中的Ti质粒相连，还需要分别在它们的端引入限制酶的识别序列。

(4)构建基因表达载体时，Ml基因必需插入到Ti质粒的中，原因是

4.(2023•河北唐山一中高三模拟)”实时荧光定量qPCR”是新冠疫情防控的一把利刃，通常

在1〜2h内即可得到检测结果。Taqman探针是实时荧光定量RT—PCR技术中的一种常用探

针(如图1),其5'端连接荧光基团(R),3'端连接淬灭剂(Q)。当探针完整时,R发出的荧光

信号被Q吸收而不发荧光，在PCR扩增过程中，当7?〃/DNA聚合酣遇到探针时会使探针水

解而释放出游离的R和Q,R发出的荧光信号被相应仪器检测到，荧光信号的累积与PCR产

物数量完全同步(如图2)。请据图回答卜.列问题：

病毒样品RNA

双链DNA

引物、探针与模板链结合।Taqman探针

引物1殿/aqman殊计

引荡2

新琏延伸遇到探针

；TaqDNA；,"'、里点梅y-

Taqman探针

77四酹切割探针''、*合七，、一"

_网荧光上电耳以丽

TagDN&

环L

仪器检测1]:TaqD嬴'[索下险1——

新链聚合完成''、黝抬|

基团即⑼淬灭剂

图1图2

(1)结合图1和图2分析，“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中通常都应该含有,酶、

酶、Taqman探针、弓|物、dNTP、Mg2\缓冲剂等。这种分子层面

的荧光RT-PCR检测具有特异性和灵敏性都很高的特点，主要与试剂盒中的、

_______________有关。

⑵根据Taqman探针功能分析，探针中碱基序列的设计应主要依据

。新冠病毒是冠状病毒大家庭中新的一员，其碱基序列与引起

SARS的冠状病毒碱基序列有79.5%的相似性，与流感病毒碱基相似度也较高，囚此在设计

Taqman探针时应筛选出该病毒特有的序列，以避免(填“假阴性”或“假阳

性”)的出现。

(3)根据图1和图2,TbqDNA聚合酶除了能催化DNA子链的延伸，还能。

(4)若每分子探针水解释放的R基团荧光强度为定值a,则反应体系中某时刻荧光信号强度(Rn)

主要与、有关。在检测过程中，随着PCR的进行，反应产物

不断累积，“杂交双链”灵光信号的强度也等比例增加，增加了检测结果的准确性，一般要

达到或超过阈值时才确诊。可通过荧光强度的变化监测产生量的变化从而得到一条荧光扩增

曲线图(如图3)。“平台期”出现的最可能的原因是试剂盒中等有限，超出

一定的循环数后，荧光标记的“杂交双链”不再增加。

(

留

醺

*

松

C

X

⑸虽然荧光RT—PCR是当前被广泛认可的检测手段之一，但是不断有“假阴性”现象报道,

通过上述过程分析，“假阴性”的可能原因有（填字母）。

a.通过咽拭子取样不规范或取样所获样本量不足

b.在样本运输、检测中出现了损坏和污染

c.病毒相应关键序列发生了基因突变

第十单元

解惑练5CRISPR/Cas9技术

1.CRISPR/Cas9技术敲除掉部分基因原理

(I)CRISPR/Cas9是细菌的一种后人免疫防御机制——CRISPR序列示意图如下(其中，菱形框

表示高度可变的间隔序列，正方形表示相对保守的重复序列)，其中的“间隔序列”来源于病

毒或外源质粒的一小段DNA,是细菌对这些外来入侵者的“记录”。

(2)病毒或外源质粒上存在“原间隔序列”，“间隔序列”正是与它们互相对应。“原间隔序

列”的选取并不是随机的，这些原间隔序列的两端向外廷伸的几个碱基往往都很保守，我们

称为PAM(原间隔序列临近基序)。

酿哝链球曲

病有DNA

,,CRISPRIXSAMUW,创

2逡出一个

UCR1SPRRNA的r分W介.就像样用

RSAiflttlJCRISPRRNA

制成更小的片段

WftDNA

(3)当病毒或外源质粒DNA首次入侵到细菌体内时，细菌会对外源DNA潜在的PAM序列进

行扫描识别，将临近PAM的序列作为候选的“原间隔序列”，将其整合到细菌基因组上

CRISPR序列中的两个“重复序列”之间。这就是“间隔序列”产生的过程。

(4)当外源质粒或病毒再次入侵宿主菌时，会诱导CRISPR序列的表达。同时，在CRISPR序

列附近还有一组保守的蛋白编码基因，称为Cas基因。CRISPR序列的转录产物CRISPRRNA

和C尔基因的表达产物等一起合作,通过对PAM序列的识别，以及“间隔序列”与外源DNA

的碱基互补配对，来找到外源DNA上的靶序列，并对其切割，降解外源DNA。这也就实现

了对病毒或外源质粒再次入侵的免疫应答。

2.CRISPR/Cas9技术的运用和发展

(1)具体运用如下图所示，在待敲除基因的上下游各设计一条向导RNA(指导RNA),将其与

含有Cas9蛋白编码基因的质粒一同转入细胞中，向导RNA通过碱基互补配对可以靶向PAM

附近的目标序列，Cas9蛋白会使该基因上下游的DNA双链断裂。对于DNA双链的断裂这

一生物事件，生物体自身存在着DNA损伤修复的应答机制，会将断裂上下游两端的序列连

接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲除。

研究人员能够让细如果研究人员想要插入、修

胞自身修复DNA中复或编辑某个基因，他们可

的切口。在大多数以特别为此设计一个小型DNA

情况下,这会让基模板。当细胞修复基因组中

因功能被关闭的切口时，它会使用模板，基

因组中的编码因此会改变

曲嚷修复模板

易出京的修复二二二二二I：：

插后JDNA

（2）CRISPR/Cas9基因魔剪：当研究人员要用基因魔剪来编辑•个基因组时，他们会人工构建

一个指导RNA,它与将要被切割的DNA代码相匹配。魔剪蛋白Cas9与指导RNA形成复合

物，将魔剪带到基因组中将要进行切割的地方。

（3）原始的CRISPR/Cas9会由于RNA定位偏差而出现脱靶效应，现在通过改进，可以大幅降

低脱靶效应。同时还发现了一些新的系统，除了最开始的Cas9,后面又找到了Casl2的一系

列酶，机理上有一定不同，但还是用以切割DNA；还有Casl3则用于切割RNA。基于Casl2

和Casl3的开发以及机制研究，又发展出了新的工具用7快速检测病毒，效率可以达到几分

钟检测一个样品，并且用到了现在的新冠病毒检测中。

【跟踪训练】

1.CRISPR/Cas9基因编辑技术源于细雨抵御噬菌体的机理研究。细菌被特定噬菌体感染后，

细菌Cas2会随机切断入侵的噬菌体DNA双链，并将切下的•个DNA片段（原型间隔序列）

插入CRISPR位点（由间隔序列和重复序列交替排列组成的基因序列）的重复序列中，构成新

的间隔序列，形成“免疫记忆”。当同种噬菌体再次入侵时，由CRISPR位点的新的间隔序

列转录产生的crRNA便会将另•种蛋白质（如Cas9）准确带入到入侵者的原间隔序列DNA处，

并将之切断，即“免疫灭杀”。CRISPR/Cas9基因编辑技术中，sgRNA（单向导RNA）是根据

靶基因设计的引导RNA,准确引导Cas9切割与sgRNA配对的靶基因DNA序列,CRISPR/Cas9

系统进行基因编辑时，对DNA序列中的原型间隔序列相邻基序具有较高的编辑效率，如图

所示。回答下列问题：

原型间隔序列

5'

3'

引导序列■nnO

sgRNA

(1)细菌Cas2基因表达Cas2的过程需要细菌提供等原料，Cas2和

Cas9在功能上都属于酶，可催化键水解。

(2)CRISPR/Cas9系统中的sgRNA与细菌体内的功能相同，都可以与相应靶基

因序列发生碱基互补配对c细菌利用该防御机制可以有效抵抗噬菌体的二次入侵，但是仍然

会有部分噬菌体能够继续侵染已经获得免疫能力的宿主茵，原因可能是

(3)CRISPR/Cas9基因编辑技术存在一定的脱靶效应：正常情况下，sgRNA通过20个核甘酸

长度的引导序列与目标DNA序列发生碱基互补配对准确识别需要编辑的位点，然而有时会

发生第18〜20个碱基不匹配的情况，此时，Cas9可通过一个手指状的结构紧紧抓住错配区

稳定住RNA-DNA双链，从而为Cas9切割DNA铺平道路，但这可能会导致Cas9在错误的

基因位点切割双链DNA,从而引发潜在风险。清就如何降低脱靶效应，提出可能的思路：

2.(2023•河南安阳高三模拟)CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变

任意靶基因的遗传信息，其原理是由一条单链向导RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白到一个特定

的基因位点进行切割，从而达到基因定点敲除、敲入、突变的目的。通过设计向导RNA中

20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图所示)。请据图分析问

答卜列问题：

目标DNA

目标DNA

(1)CRISPR/Cas9基因编辑技术中，sgRNA是根据靶基因设计的向导RNA,准确引导Cas9切

割与sgRNA配对的靶基因DNA序列。Cas9借助向导RNA对目标DNA分子进行精准定位,

依赖于_____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________•

Cas9蛋白能对目标位点进行准确切割，是因为

____________________________________________________________________________________0

(2)在使用Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和(填“相同”或

“不同”)的向导RNA进行基因编辑。在设计向导RNA识别序列时，若目标DNA的。链切

点附近序列为…GAATCTCCA…，则向导RNA上识别序列为

____________________________________________________________________________________O

(3)已知玉米中赖氨酸含量较低，原因是与赖氨酸合成过程中的两个关键酶一天冬氨酸激酶

和二氢毗咤二段酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸浓度影响较大。当赖氨酸浓度达到一定量

时就影响这两种酶的活性，从而使赖氨酸含量很难提高，不能满足需求。现使用CRISPR/Cas9

基因编辑技术对天冬氨酸激酶和二氢毗咤二竣酸合成的基因进行改造，首先需要构建由启动

子、(目的基因)、标记基因、终止子等组成的基因表

达载体，然后使用法导入玉米细胞，完成转化后CRISPR/Cas9系统可在玉米体

细胞中特定的基因位点改写遗传信息，再经______________________技术培育成赖氨酸高产

的玉米植株。

第十单元

课时练1传统发酵技术的应用、发醵工程及其应用

一、选择题

I.（2023•河南安阳高三期末）山东酱豆的制作要经过两次发酵。第一阶段以大豆为主要原料，

利用毛霉、曲霉或细菌的作用，分解大豆蛋白质。第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主，进

行乳酸发酵。下列叙述正确的是（）

A.第一阶段在空气中发醉时保湿，有利于霉菌的菌丝生长

B.第二阶段定期通入空华有利于乳酸菌活动

C.毛霉、曲霉产生的蛋白酶能促进大豆蛋白质、脂肪分解，可以丰富营养成分

D.乳酸发酵能促进蔬菜中纤维素水解，损失了营养

2.《本草纲目》中记载了限制烧酒的过程：以糯米或硬大等蒸熟，“酿瓮中七日……入甑蒸

令汽上，用器承取滴露”，“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列说法正确的是（）

A.为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”应装满后密封

B.“糯米或粳米”中所含物质只能为微生物提供碳源和氮源

C.在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的

D.发酵过程中密封不严，醋酸菌将酒精转化为乙酸使酒“酸坏”

3.（2023•河北邯郸高三模拟）黄酒是中国特产，为世界三大古酒之一。关于黄酒的酿造方法,

《古遗六法》中描述道：秫稻必齐，曲窠必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良，火齐必得（注:

曲藤主要指酒曲，酒炽是指浸泡和蒸煮）。下列叙述错误的是（）

A.黄酒中的酒精是酵母菌利用“秫稻”在无氧条件下的代谢产物

B.曲孽必时，可能是受酵母菌的生长繁殖需要适宜的温度等的影响

C.湛炽必洁，起到消毒的作用，一定程度上可避免杂筐对发酵的影响

D.黄酒酿造过程中发酵液出现的气体都是在酵母菌细胞质基质中产生的

4.红酸汤是凯里地区苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣

椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是（）

选择原料I-丽藕汩一陵至］7密封发酵I-械周

A.红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌

B.装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量

C.装坛时不装满的原因是促进微牛.物繁殖

D.红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正

5.（2023・广东中山高三模拟）生活中我们经常会接触到发酵食品，如果酒、果醋、泡菜等。下

列关于传统发酵食品制作的叙述，正确的是（）

A.酿制果醋和制作果酒所利用的主要微生物的代谢类型不同

B.制作果醋时发醉液中的醋酸菌通过无丝分裂增殖，繁殖速度快

C.泡菜坛内的白色菌膜、变酸的果酒表面的菌膜所含速种完全相同

D.制成的果醋和泡菜都需要经高压蒸汽灭菌，目的是延长产品保质期

6.（2023•天津静海区高三期末）红薯酿制的黄酒，酒精度约为9%,制作过程如下图所示。下

列叙述错误的是（）

下列叙述错误的是（）

拌入麦芽一温度降至

鲜红薯加蔗糖后蒸熟、挤碎（含淀粉油;浸出液过滤、保存20匕左右’

加入酵母放置24h发酵10d后过滤杀菌封装入酒罐，低温保存

30T左右酒液

A.拌入蔗糖和麦芽均利于酵母菌获得更多发酵底物

B.浸出液过滤后应保存于密闭容器中，并将容器装满

C.20C保持24h有利于提高发酵液中酵母菌数量

D.在一定时间内，30°C下发酵时间越氏，红薯黄酒的酒精度越高

7.有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早

晚与食盐的浓度有关（见下图）。下列有关叙述不正确的是（）

r

研

一

•

祖

概

)

、

曲

也

型

至

造

黑

A.食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成越快，亚硝酸盐含量峰值出现的越早

B.取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入

C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内油脂类物质有关

D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌

8.很多生活实例中蕴含着生物学原理，下列实例和生物学原理对应不准确的是（）

A.长时间存放的剩菜一般不宜食用——剩菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害

人体健康

B.夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为乙酸

C.用巴氏消毒法对牛奶消毒一既杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分

D.泡菜坛内有时会长一层白膜——大量乳酸菌聚集在发酵液表面形成一层自膜

9.腐乳是我国传统发酵食品，具有很高的营养价值。某科研机构研究了腐乳生产过程中不同

浓度的食盐对腐乳中氨基酸含量的影响。下列叙述正确的是（）

0.8L氨基酸含量（％）

().7

().6

0.5-3%NaCI

0.4o8%NaCl

0.3*ll%NaCI

0.2

()102()3()405()60时间(d

A.腐乳生产过程中发挥主要作用的微生物是酵母菌

B.时间和食盐浓度均可影响腐乳中氨基酸的含量

C.经过发酵，豆腐中的蛋白质全部分解为小分子肽

D.食盐浓度越高，对微生物抑制作用越强，对制作腐乳越有利

10.在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置,

乙是培养液pH变化曲线图，下列叙述正确的是（）

A.发酵初期不通气，溶液中没有气泡产生

B.中期可以闻到酒香，说明进行了酒精发酵

C.后期接种醋酸菌，适当通气并降低发酵温度

D.图乙中能正确表示pH变化的曲线是③

11.（2023•河北承德高三模拟）啤酒是以麦芽汁为原料，经酿酒酵母发酵制得。传统啤酒酿造

过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酵母后通入大量无菌空气，之后会产牛.

大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25〜30cm厚的气泡层（泡盖），然后停止通气，进入

静止发酵阶段。一段时间后可得啤酒。下列说法错误的是（）

A.用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进a-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量

B.静止发酵阶段酵母菌主要进行无氧呼吸

C.泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生CO?,能将麦芽汁与空气隔绝

D.麦芽汁仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水

12.（2023•河北邯郸高三调研）下列关于发酵工程应用的说法，正确的是（）

A.食品添加剂由于可以增加食品营养，改善食品的色、香、味，还可以延长保存期，使用

时应尽量多添加

B.加酶洗衣粉使用时用沸水洗涤效果最好

C.在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后能提高免疫

力

D.与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点

二、非选择题

13.某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一

种新型的果酒、果醋两用发酵装置，如下图。请分析回答：

充气硅胶管回旋式

单向阀

出料口(饮水口)

瓶盖

空气过渡器发

不锈钢气泡石

(I)制作果酒和果醋利用的微生物分别是、。

(2)图中和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作，能为

通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。

(3)酿制果酒时一般将温度控制在°C,图示装置一般要先通气后紧闭软管夹，通气的

目的是。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可从出料口取2mL发

酵液加入试管，再滴加0.5mL溶液，观察是否呈现________色。

(4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气11而成，使用前先在单向阀内装入的

1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有__________________________________________

_____________________________________________________________________(至少答出法点)。

14.谷氨酸钠是味精的主要成分，工业生产中常用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸。用15%

左右的葡萄糖溶液、适量的无机盐和液氨配成发酵培养基，接种谷氨酸棒状杆菌，给予适宜

的条件，进行发酵生产谷氨酸，再制成钠盐即为味精。请【可答下列问题：

(1)葡萄糖可为谷氨酸棒状杆菌的生长提供。发酵培养基通常采用

法进行灭菌。生产谷氨酸的过程中，采用液体培养基的目的是

(2)在发酵过程中，当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。根据以上信息，在

生产谷氨酸的过程中，应采取的措施是，

(3)若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目，可采用的计数方法是显微镜直接计数法，该方

法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入计数板(由25X16=400个小室组成，容纲液体

总体积为0.1mm］的计数室中，然后计数菌体数。若共统计到42个菌体，且1mL的原发酵

液中估计有菌体个。

第十单元

课时练2微生物的培养技术及应用

一、选择题

1.（2023・江苏无锡高三模拟）培养微生物需要提供适宜的培养基。下列关于培养微生物的培养

基的叙述，错误的是（）

A.培养基为目标微生物提供适宜的生长环境

B.培养基的成分需根据微生物的代谢特点而定

C.培养基需满足各种微生物生长繁殖的需求

D.培养基通常需包含水、无机盐、碳源、氮源等营养物质

2.下列有关传统发醉技术和微生物培养技术中的操作，错误的是（）

A.制作果酒时，挑选新鲜葡萄，去除枝梗后用清水反复冲洗再榨汁

B.平板划线时.，每次划线前后都需将接种环放在酒精灯火焰上灼烧

C.制作泡菜时，加入蔬菜后注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料

D.为判断选择培养基是否起到了选择作用，设置接种普通培养基作对照

3.（2023•江苏泰州高三期又）稀释涂布平板是常用的微生物培养方法，下列相关叙述正确的是

（）

A.灭菌锅中取出的培养基应趁烫时倒平板，如此可对培养皿灭菌

B.稀释涂布平板法不可用于微生物的分离，可用于微生物的计数

C.用此法估测的数值往往偏小，应以菌落数最多的平板计数为准

D.稀释涂布平板法分离到的单菌落需进一步纯化，可用平板划线法

4.下列有关微生物培养的叙述，错误的是（）

A.涂布接种时，需将涂布器蘸酒精后用酒精灯外焰灼烧，冷却后再使用

B.纯化培养酵母菌时，培养皿应倒置放入28℃左右的培养箱内中培养24〜48h

C.计数时，可用稀释涂布平板法对需计数的微生物进行计数

D.观察菌落时，应将培养皿皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征

5.（2023・湖北襄阳高三模拟）为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，呆研究小组进行了

相关药敏实验，图11为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素I〜IV四个大小相同的纸片

分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2。下列相关叙述正确的是（）

含抗生索

的纸片

抑菌圈中

的菌落

图1图2

A.为获得长满测试菌的平板，需要使用图I中器材①©③

B.图2中II形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对药物较敏感

C.图2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素IV作用下产生了突变株

D.不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果

6.下图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤，下列说法不正确的是（）

①②③④

A.①步骤使用的培养基是已经灭菌的培养基

B.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行

C.③到④的过程中，接种环共灼烧了5次

D.④步骤操作时，不能招第1区和第5区的划线相连

7.某同学将1mL土壤样液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入01mL

稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、57和58。下列叙述错误的是（）

A.可得出土壤样液中活菌数大约为5.7XIO?个/L

B.此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低

C.一般选择菌落数在30〜300的平板进行计数

D.显微镜直接计数法统计的都是稀释液中活菌数

8.下图为分离以尿素为氮源的微生物的实验结果，下列叙述正确的是（）

①稀释②稀释③稀释④稀释

度1（广度1（尸度1（尸度1（尸

A.图中采用平板划线法接种

B.图中①和②表示尿索培养基长出的菌落

C.图中③④培养基中菌落生长代谢时，会释放CO?

D.实验结果表明，自然界中能合成服酶的微生物比例较高

9.聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化

特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻

找生产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是（）

①.A⑤—►⑥

接种

培养

挑

取湖水取单检测菌获得目

培

在

菌

落并

的数目标菌株

基

养

分

别扩

和

上

大

培养PHA

的产量

A.步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上

B.扩大培养时，需要将接种后的培养基放入恒温箱中倒置培养，以防杂菌污染

C.步骤④所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株

D.挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量

10.产脂肪酶细菌可用于含油废水的处理。科研人员采月射线照射从土壤中分离的菌株，反

复筛选后获得产脂肪酶能力较高的菌株，具体流程如图。下列相关叙述正确的是（）

①土壤样品制备菌悬液

②接种至固体平板，

射线照,处理

人七较透明圈大小

③目的.株初筛

测定脂肪酶活性

④目的菌株复筛

A.步骤①取土壤样品灭菌后溶于无菌水中制成菌悬液

B.步骤②的固体平板是以脂肪作为唯一碳源的培养基

C.步骤②射线照射可引赧细菌某因突变或染色体变异

D.步骤③透明圈越大的菌落，其脂肪酶活性一定越高

11.（2023•江苏海门中学高三期末）野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养

缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，卜.图为纯化某氨基酸营养缺

陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，a、b、c表示操作步骤，d、e为菌落。下

列叙述不正确的是（）

A.图中①②④为基本培养基，③为完全培养基

B.a操作的目的是提高突变率，增加突变株的数量

C.b的止确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面

D.经c过程原位影印及培养后，可从④中挑取d菌落进行纯化培养

12.某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验，具体操作流程

如图所示。下列相关叙述不正确的是（）

A.在泗精灯火焰附近称取土壤并将具倒入锥形瓶中

B.等比稀释时可用移液管或微量移液器进行操作

C.振荡的目的是为了增加尿素分解菌的浓度

D.由图示菌落计数结果可知，10克土样中的菌株数约为1.6X107个

二、非选择题

13.(2022•全国乙，37)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S,

S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，英小组通过实验比较不同碳源对菌体

生长和S产量的影响，结果见表。

碳源细胞干重(g/L)S产量(g/L)

葡萄糖3.120.15

淀粉().010.00

制糖废液2.300.18

问答下列问题：

(1)通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有

____________________________________________________________________________(答出2

点即可)。

(2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是:用菌株C生产S的最适碳

源是0菌株C的生长除需要碳源外，还需要(答出2

点即可)等营养物质。

(3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是o

(4)若以制糖废液作为碳源，为进•步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。

请简要写出实验思路：______________________________________________________________

(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是。

14.菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志，也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态,

以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。下图是某样品培养简化流程图，请分析回答下列

问题：

样品样品悬液等比稀释涂布

(1)该营养琼脂培养基配制过程中，其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、

调节pH、法灭菌等。然后将培养基放入47℃水浴锅保温，选择此温

度的理由是_________________________________________________________________________

(2)实验过程中须将样品剪碎并使用均质器lOOOOr.min」处理1min,其目的是。

从水浴锅取出营养琼脂培养基倒平板适量，稍冷却后移液0.2mL样品于培养皿进行涂布，涂

布时可，使涂布更均匀。

(3)本实验用菌落计数的原理是基于,运用这种方法统

计的结果往往较实际值偏。具体培养结果如下表。选取菌落数30〜300的培养皿作

为菌落总数的测定标准。当只有一个稀释浓度的平均菌落数符合此范围，以该培养皿菌落数

X稀释倍数报告。当有两个浓度菌落值在30〜300之间，报告结果由二者菌落数比值决定，

若比值不大于2,则取平均数，且菌落数大于10()取两位有效数字，两位之后的数值四舍五

入；若比值大于2,则报告稀释度较低(稀释次数越多，稀释度越高)的培养皿菌落数。请填写

例次3中“？”处的菌落总数为o

不同稀释度平均菌落数

例次两稀释度菌落数之比菌落总数/lCFU/mL(g)|

10-1IO-

1136516420——16400

22760295461.638000

32890271602.29•

(4)利用鲜奶进行工业生产酸奶时，不能使用污染的鲜奶为原料，否则会使乳酸菌牛.

长受到限制：利用法可以除去鲜奶中的白细胞、杂菌和其他肉眼可见的异物，取其

上清液用于发酵制酸奶。

(5)密封良好的泡菜坛内有时会长一层白膜，这些白膜是(填“乳酸菌”或“酵母

菌”)繁殖产生的。在泡菜掩制过程中坛、蔬菜等均未进行严格灭菌，而在发酵过程中一般不

会出现其他杂菌大量繁殖，其原因是(填序号)。

①发酵的原料中缺乏杂菌生长需要的各种营养物质

②发酵过程的温度不适合杂菌的生长

③乳酸菌产生较多乳酸，许多好氧菌被杀死

④在自然界中乳酸菌占优势

第十单元

课时练3植物细胞工程

一、选择题

I.将兰花细胞培养成幼苗的过程中，下列不属于必需条件的是（）

A.外植体细胞处于未分化状态

B.细胞处于离体状态

C.细胞具有完整的细胞核

D.营养物质和植物激素

2.下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（）

A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞

B.脱分化过程不需要植物激素，植物激素只在再分化过程中发挥作用

C.由于植物细胞都具有全能性，所以菊花的组织培养实验中选材不会影响实验的结果

D.生长素和细胞分裂素的使用顺序和用量比例会影响植物组织培养的结果

3.植物体细胞杂交育种的一个重要应用是将栽培品种与相关的野生资源作为亲本，经过原生

质体融合、选择与再生，使栽培品种获得野生型的抗性特征。下列说法错误的是（）

A.若杂种植株可育并能稳定地遗传，就有可能形成农业上有用的新物种

B.体细胞杂交可转移核绻色体、细胞质DN